HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HỮU HƯNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT GIÁ THỂ HỮU CƠ TỪ RƠM RẠ PHỤC VỤ CHO SẢN XUẤT RAU AN TOÀN Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 8 44 03 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Minh NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Hữu Hưng i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Nguyễn Thị Minh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy - cô giáo trong khoa Môi trường, trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý báu. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới phòng thí nghiệm Jica, khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè những người đã luôn bên cạnh và ủng hộ tôi trong suốt quá trình học tập. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Hữu Hưng ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục bảng.
v Danh mục hình. vi Trích yếu luận văn. vii List of thesis. Tính cấp thiết của đề tài.
Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu .1 Tình hình sản xuất lúa và phế phụ phẩm sau sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam .1 Tình hính sản xuất lúa và phế phụ phẩm sau sản xuất lúa trên Thế Giới .2 Tình hình sản xuất lúa và phế phụ phẩm sau sản lúa ở Việt Nam.2 Tác động của phế thải sau sản xuất lúa đến môi trường.3 Các biện pháp xử lý rơm rạ .1 Khái quát chung về rơm rạ .4 Cơ sở khoa học và quy trình công nghệ xử lý phế thải hữu cơ.
Xenluloza, cơ chế thủy phân và vsv phân giải Xenluloza. Hemixenluloza, cơ chế thủy phân và vsv phân giải Hemixenluloza. Lignin, cơ chế thủy phân và vi sinh vật phân giải Lignin .5 Hiện trạng sản xuất rau trên thế giới và Việt Nam .1 Hiện trạng sản xuất rau trên Thế Giới .2 Hiện trạng sản xuất rau tại Việt Nam .6 Tình hình nghiên cứu xử lý rơm rạ trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam. khái niệm và một số công trình nghiên cứu về giá thể.1 Tình hình nghiên cứu xử lý rơm rạ trong sản xuất nông nghiệp trên Thế Giới.2 Thực trạng phế thải đồng ruộng ở Việt Nam.3 Khái niệm và một số công trình nghiên cứu về giá thể.
Nội dung và phương pháp nghiên cứu .1 Đối tượng/ vật liệu nghiên cứu. 36 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Phạm vi nghiên cứu .3 Nội dung nghiên cứu .4 Phương pháp nghiên cứu .2 Chế phẩm sinh học được sản xuất theo phương pháp phối trộn chất mang thanh trùng .3 Xử lý rơm rạ theo phương pháp bán hảo khí có đảo trộn .4 Xác định tính chất của rơm rạ.5 Đánh giá chất lượng giá thể hữu cơ .6 Thí nghiệm chậu vại đánh giá hiệu quả của giá thể hữu cơ theo phương pháp Vincent (1976) .7 Phương pháp xử lý số liệu. Kết quả đạt được .1 Đặc điểm của chủng vi sinh vật được tuyển chọn .1 Hoạt tính enzym của các chủng vi sinh vật .2 Khả năng chịu nhiệt của các chủng vi sinh vật.3 Khả năng thích ứng với pH của vi sinh vật .4 Khả năng thích ứng trên các nguồn dinh dưỡng cacbon, nito.2 Điều kiện nhân giống tối ưu của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn .1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của vi sinh vật .2 Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của vi sinh vật .3 Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự sinh trưởng của vi sinh vật .4 Điều kiện nhân giống tối ưu của các chủng vi sinh vật được tuyển chọn .3 Chất lượng chế phẩm sinh học dung xử lý rơm rạ .4 Chất lượng giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ .1 Theo dõi diễn biến nhiệt độ đống ủ .2 Các chỉ tiêu cảm quan.3 Chất lượng giá thể hữu cơ tạo thành.1 Sinh trưởng và phát triển của rau mùng tơi trên giá thể hữu cơ.6 Chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ. 70 Phần 5 kết luận và đề nghị.
73 Tài liệu tham khảo. 74 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Thành phần chất thải trong trồng trọt. Lượng chất thải hữu cơ trên thế giới năm 2010.
Thành phần hóa học của rơm rạ. Ứng dụng rơm rạ trong nông nghiệp. Ứng dụng rơm rạ trong lĩnh vực hóa chất. Các nguồn biomass chính ở Việt Nam năm 2000.
Ước lượng rơm rạ đốt ngoài đổng ruộng ở các tỉnh vùng đồng bằng Sông Hồng ( ĐBSH) năm 2010. Tình hình sản xuất rau của thế giới năm 2008. Hoạt tính enzym của các chủng VSV. Khả năng chịu nhiệt của các chủng VSV.
Khả năng thích ứng pH của vi sinh vật. Khả năng thích ứng của VSV trên các nguồn dinh dưỡng cacbon. Khả năng thích ứng của VSV trên các nguồn dinh dưỡng Nito. Đặc điểm sinh học của các chủng VSV được tuyển chọn.
Điều kiện nhân giống tối ưu. Tính chất của rơm rạ. Chất lượng của chế phẩm sinh học. Chất lượng của đống ủ theo đánh giá cảm quan.
Tính chất của giá thể hữu cơ tạo thành. Sinh trưởng của rau mồng tơi trên giá thể hữu cơ. Chất lượng rau trồng trên giá thể hữu cơ. 71 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2.
Sản lượng và diện tích trồng lúa gạo trên thế giới. Diện tích và sản lượng lúa gạo của Việt Nam từ năm 2000- 2015. Hình ảnh 3D hợp chất cao phân tử Cellulose. Mô hình phân giải Xenluloza.
Hình thái khuẩn lạc và hình thái tế bào của các chủng VSV tuyển chọn. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của vi sinh vật. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của vi sinh vật. Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sinh trưởng của vi sinh vật.
Đồ thị biểu diễn nhiệt độ đống ủ ở 3 công thức. Sinh trưởng của rau mồng tơi sau 10 ngày. Sinh trưởng của rau mồng tơi sau 20 ngày. 70 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Hữu Hưng Tên luận văn: : “Nghiên cứu sản xuất giá thể hữu cơ từ rơm rạ phục vụ cho sản xuất rau an toàn” Nghành: Khoa học môi trường Mã số: 8 44 03 01 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Xử lý được rơm rạ thành giá thể hữu cơ trồng rau sạch và an toàn.
Rau trồng trên giá thể hữu cơ có chất lượng đảm bảo đạt tiêu chuẩn theo thông tư 106/2007 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu này là: thu thập số liệu thứ cấp; phương pháp thu thập số liệu sơ cấp; phương pháp lấy mẫu và phân tích; phương pháp so sánh; phương pháp xử lý số liệu. Kết quả chính và kết luận Rơm rạ sau thu hoạch thành phần dinh dưỡng vẫn còn lại đáng kể, trong đó hàm lượng xenlulo chiếm 29,42%. Đây là nguồn hữu cơ có giá trị để nghiên cứu sử dụng cho các mục đích khác nhau nhằm gia tăng kinh tế cho người nông dân và thích hợp cho VSV sinh trưởng và phát triển.
Từ mẫu rơm rạ và phân bò hoai mục tự nhiên đã phân lập được 63 chủng vi sinh vật trên môi trường chuyên tính khác nhau, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc và nấm men, trong đó vi khuẩn chiếm đa số (48%). Tuyển chọn được 5 chủng VSV có hoạt tính sinh học tốt nhất, có khả năng sinh enzym ngoại bào cao (vòng phân giải protein và xenlulo > 2cm, tinh bột > 1,5 cm), có khả năng chịu nhiệt cao (20-50˚C), thích ứng với khoảng pH rộng (pH=5-9), sinh trưởng tốt trên các nguồn dinh dưỡng C, N khác nhau để sản xuất chế phẩm sinh học dùng xử lý rơm rạ bao gồm: Pseudomonas, Bacillus, Acetobacter, Streptomyces và Lactobacillus. Giá thể hữu cơ từ xử lý rơm rạ có hàm lượng dinh dưỡng ở mức khá do dinh dưỡng còn tồn dư trong rơm rạ và bổ sung chất thải sau nuôi trùn quế. Lượng lân dễ tiêu đạt 14,82 mg/100g giá thể; kali dễ tiêu đạt 12,71 mg/100g giá thể.
Điều này thể hiện rõ tác dụng của tổ hợp VSV tuyển chọn, chúng tiết ra các enzym ngoại bào chuyển hóa các chất hữu cơ đồng thời giải phóng dinh dưỡng dễ tiêu có lợi cho cây trồng. vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Rau trồng trên giá thể hữu cơ sinh trưởng và phát triển tốt hơn hẳn so với trồng trên đất, các chỉ tiêu theo dõi ở công thức trồng trên giá thể cao hơn công thức đối chứng ở mức sai số có ý nghĩa. Năng suất rau mồng tơi tăng từ 61,3-66%, tỉ lệ sâu bệnh giảm 49,3-50,8%. Chất lượng rau trồng trên giá thể đạt tiêu chuẩn an toàn theo thông tư 106/2007/QĐ-BNN ngà 28/12/20 07của bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Quy trình xử lý rơm rạ làm phân bón hữu cơ đạt hiệu quả xử lý tốt: thời gian ủ ngắn ngày 30 ngày, chất lượng phân ủ có hàm lượng dinh dưỡng cân đối theo TCVN 7185:2002 Phân Hữu Cơ Vi Sinh Vật.
viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.