Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp làm thức ăn cho trùn quế

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp để sản xuất thức ăn cho nuôi trùn quế, góp phần phát triển bền vững.

• Tác giả: Trần Anh Vũ
• Người hướng dẫn: TS. Trần Hoàng Dũng
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp để nuôi trùn quế
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. TỔNG QUAN VỀ CELLULOSE VÀ LIGNIN
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ TRICHODERMA
• 2.2.1. Vị trí phân loại
• 2.2.2. Đặc điểm hình thái
• 2.2.3. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa, sinh học
• 2.3. ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA TRÙN QUẾ
• 2.3.1. Đặc tính sinh lý của trùn quế
• 2.3.2. Đặc điểm sinh sản
• 2.3.3. Quy trình chăm sóc nuôi dưỡng
• 2.3.4. Khai thác – chế biến
• 2.3.5. Biện pháp phòng và trị một số bệnh
• 3. PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. PHƯƠNG PHÁP VI SINH VẬT
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC
• 3.3. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM
• 3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ BIỂN LUẬN
• 4.1. PHÂN LẬP, TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG TRICHODERMA CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE VÀ LIGNIN
• 4.2. TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG TRICHODERMA CÓ KHẢ NĂNG PHÂN GIẢI CELLULOSE VÀ LIGNIN CAO TRÊN MÔI TRƯỜNG LÊN MEN BÁN RẮN
• 4.3. QUAN SÁT ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI 3 CHỦNG TRICHODERMA ĐƯỢC CHỌN
• 4.4. ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN, ĐỘ ẨM, NHIỆT ĐỘ VÀ pH ĐẾN QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ENZYME CELLULASE, LIGNIN PEROXIDASE, MANGANESE PEROXIDASE CỦA 3 CHỦNG TRICHODERMA
• 4.4.1. Ảnh hưởng của thời gian
• 4.4.2. Ảnh hưởng của pH
• 4.4.3. Ảnh hưởng của độ ẩm
• 4.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ
• 4.5. MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG RƠM BAN ĐẦU
• 4.6. KHẢO SÁT SỰ THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG LIGNIN KHI XỬ LÝ BẰNG DUNG DỊCH KIỀM
• 4.6.1. Sự thay đổi hàm lượng lignin theo nồng độ dung dịch nước vôi
• 4.6.2. Sự thay đổi hàm lượng lignin theo thời gian xử lý
• 4.7. THIẾT LẬP QUY TRÌNH XỬ LÝ RƠM RA BẰNG HỖN HỢP 3 CHỦNG TRICHODERMA CHO SỰ SINH TRƯỞNG CỦA TRÙN QUẾ (P. EXCAVATUS)
• 4.7.1. Ảnh hưởng của thời gian lên sự phân giải cellulose và lignin
• 4.7.2. Ảnh hưởng của độ ẩm lên sự phân giải cellulose và lignin
• 4.7.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ chế phẩm vi sinh vật lên sự phân giải cellulose và lignin
• 4.7.4. Thành phần hóa học trong rơm ban đầu và sau khi xử lý bằng hỗn hợp 3 chủng
• 4.8. NUÔI TRÙN QUẾ (P. EXCAVATUS) BẰNG RƠM RA ĐÃ ĐƯỢC XỬ LÝ BẰNG 3 CHỦNG TRICHODERMA VÀ BỔ SUNG PHÂN BÒ TƯƠI
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Tóm tắt

I. Giới thiệu về rơm rạ và Trichoderma spp

Rơm rạ là một trong những phụ phẩm nông nghiệp phổ biến tại Việt Nam, với sản lượng lớn sau mỗi vụ thu hoạch lúa. Tuy nhiên, việc xử lý rơm rạ hiện nay chưa hiệu quả, dẫn đến ô nhiễm môi trường. Trichoderma spp là một loại nấm có khả năng phân giải cellulose và lignin, giúp cải thiện quá trình xử lý rơm rạ. Nghiên cứu này nhằm mục đích tìm ra phương pháp hiệu quả để xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp và sử dụng chúng làm thức ăn cho trùn quế (Perionyx excavatus). Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn thức ăn bổ sung cho trùn quế, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

II. Quy trình xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp

Quy trình xử lý rơm rạ bao gồm các bước phân lập các chủng Trichoderma có khả năng phân giải cellulose và lignin cao. Các điều kiện nuôi cấy như độ ẩm, pH và nhiệt độ được tối ưu hóa để tăng cường hoạt tính của enzyme cellulase và ligninase. Kết quả cho thấy, sau 30 ngày ủ, hàm lượng cellulose giảm 11.4% và lignin giảm 3.67%. Điều này chứng tỏ rằng Trichoderma spp có khả năng phân giải hiệu quả rơm rạ, tạo ra nguồn phân hữu cơ chất lượng cao cho đất. Việc này không chỉ cải thiện chất lượng đất mà còn giúp tái chế nguồn tài nguyên nông nghiệp.

III. Ứng dụng trong nuôi trùn quế

Sau khi xử lý, rơm rạ được phối trộn với phân bò tươi để nuôi trùn quế. Kết quả cho thấy, tỷ lệ phối trộn 80% phân bò tươi và 20% rơm rạ đã mang lại hiệu quả cao nhất, với sinh khối trùn quế tăng lên 154.55% sau 30 ngày nuôi. Việc sử dụng rơm rạ đã qua xử lý không chỉ cung cấp nguồn thức ăn phong phú cho trùn quế mà còn giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Điều này mở ra hướng đi mới cho nông dân trong việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế từ việc nuôi trùn.

IV. Đánh giá và kết luận

Nghiên cứu cho thấy, việc xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp là một giải pháp khả thi và hiệu quả. Phương pháp này không chỉ giúp phân giải rơm rạ mà còn tạo ra nguồn thức ăn bổ sung cho trùn quế, góp phần cải thiện môi trường và nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân. Kết quả nghiên cứu mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc xử lý phụ phẩm nông nghiệp và phát triển bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam là một trong những quốc gia có điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, trong đó cây lúa giữ vị trí trung tâm với sản lượng trung bình hàng năm khoảng 38 đến 40 triệu tấn trên diện tích gieo trồng khoảng 7,44 triệu ha. Từ sản lượng lúa này, lượng rơm rạ thải ra ước tính lên đến 40 đến 46 triệu tấn mỗi năm. Rơm rạ được sử dụng đa dạng như làm lót chuồng, trồng nấm, làm chất đốt, thức ăn gia súc, sản xuất điện, vận chuyển hàng hóa hoặc đốt trực tiếp tại ruộng. Tuy nhiên, việc xử lý rơm rạ hiện nay chưa hiệu quả, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Luận văn tập trung nghiên cứu xử lý rơm rạ bằng các chủng nấm mốc Trichoderma spp có khả năng phân giải cellulose và lignin cao, nhằm rút ngắn thời gian phân hủy và sử dụng làm thức ăn nuôi trùn quế (Perionyx excavatus). Mục tiêu cụ thể là phân lập và tuyển chọn các chủng Trichoderma hiệu quả, xác định điều kiện nuôi cấy tối ưu để tổng hợp enzyme cellulase, lignin peroxidase và manganese peroxidase, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy rơm rạ, đồng thời thử nghiệm phối trộn rơm rạ đã xử lý với phân bò tươi để nuôi trùn quế.

Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2013 tại Thành phố Hồ Chí Minh, với phạm vi nguyên liệu rơm rạ thu thập từ các hộ nông dân quận 12. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện môi trường nông thôn, giảm thiểu ô nhiễm do đốt rơm rạ, đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân thông qua việc phát triển nguồn thức ăn cho trùn quế, góp phần xây dựng chu trình sản xuất nông nghiệp khép kín và bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về phân giải cellulose và lignin trong phụ phẩm nông nghiệp:

• Cellulose và hệ enzyme cellulase: Cellulose là polysaccharide chủ yếu trong thành tế bào thực vật, chiếm 34-38% trong rơm rạ. Hệ enzyme cellulase gồm endoglucanase, exoglucanase và β-glucosidase phối hợp phân giải cellulose thành glucose. Hoạt tính enzyme phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và độ ẩm môi trường.

• Lignin và enzyme phân giải lignin: Lignin là polymer phức tạp, chiếm khoảng 12% trong rơm rạ, có vai trò bảo vệ cellulose. Các enzyme chính phân giải lignin gồm lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP) và laccase (Lac), hoạt động thông qua phản ứng oxy hóa khử, cần hệ thống cung cấp H2O2 và các chất chuyển điện tử.

• Trichoderma spp: Là nhóm nấm mốc phổ biến trong đất, có khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase và ligninase với hiệu suất cao. Trichoderma spp phát triển tốt ở pH 4-6, nhiệt độ 25-30°C, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý phụ phẩm nông nghiệp và kiểm soát sinh học.

• Trùn quế (Perionyx excavatus): Là loài trùn ăn phân có giá trị dinh dưỡng cao, thích hợp nuôi trong môi trường ẩm, pH 7.0-7.5, nhiệt độ 20-30°C. Trùn quế có khả năng chuyển hóa chất hữu cơ thành phân trùn giàu dinh dưỡng, góp phần cải tạo đất và phát triển nông nghiệp bền vững.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Rơm rạ thu thập từ các hộ nông dân quận 12, TP. Hồ Chí Minh; chủng Trichoderma phân lập từ đất và phụ phẩm nông nghiệp đang phân hủy tại các quận 9, Thủ Đức, Bình Chánh, Hóc Môn.

• Phân lập và tuyển chọn chủng Trichoderma: Sử dụng phương pháp pha loãng và cấy trên môi trường Czapek-Dox chứa cơ chất cellulose (CMC) và lignin để đánh giá khả năng phân giải qua vòng phân giải enzyme. Quan sát hình thái đại thể và vi thể để xác định chủng.

• Nuôi cấy và khảo sát điều kiện tối ưu: Thực hiện lên men bán rắn để nhân sinh khối Trichoderma, khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy, pH, độ ẩm và nhiệt độ đến hoạt tính enzyme cellulase, lignin peroxidase và manganese peroxidase bằng phương pháp khuếch tán enzyme trong thạch đĩa.

• Xử lý rơm rạ: Tiền xử lý bằng dung dịch nước vôi với các nồng độ 3-9% và thời gian 1-5 ngày để giảm hàm lượng lignin. Sau đó ủ rơm rạ với hỗn hợp 3 chủng Trichoderma với tỷ lệ giống ban đầu 5% và độ ẩm 65%.

• Nuôi trùn quế: Thử nghiệm phối trộn rơm rạ đã xử lý với phân bò tươi theo tỷ lệ 80% phân bò : 20% rơm rạ, nuôi trùn quế trong 30 ngày, đánh giá sinh khối và hệ số sinh trưởng trùn.

• Phân tích số liệu: Sử dụng cân kỹ thuật để đo trọng lượng, máy đo pH, máy quang phổ để xác định hàm lượng cellulose và lignin, phân tích thống kê mô tả và so sánh tỷ lệ phần trăm thay đổi.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu bắt đầu từ tháng 01/2013, hoàn thành tháng 11/2013, bảo vệ luận văn tháng 12/2013.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân lập và tuyển chọn chủng Trichoderma hiệu quả: Ba chủng Trichoderma được chọn có khả năng phân giải cellulose và lignin cao trên môi trường lên men bán rắn. Hoạt tính cellulase đạt tối đa sau 7 ngày nuôi cấy, với vòng phân giải enzyme lớn hơn 20 mm trên môi trường CMC.

2. Ảnh hưởng điều kiện nuôi cấy đến hoạt tính enzyme:

   • Thời gian nuôi cấy 7-10 ngày cho hoạt tính cellulase, lignin peroxidase và manganese peroxidase cao nhất.
   • pH tối ưu cho hoạt tính enzyme là 5.5-6.5.
   • Độ ẩm 65% và nhiệt độ 30°C là điều kiện thích hợp nhất để tổng hợp enzyme.
     Ví dụ, hoạt tính cellulase tăng 15% khi pH điều chỉnh từ 4 lên 6.

3. Giảm hàm lượng lignin trong rơm rạ sau xử lý:

   • Xử lý rơm rạ bằng dung dịch nước vôi 7% trong 3 ngày làm giảm lignin 3.67% so với ban đầu.
   • Sau ủ 30 ngày với hỗn hợp 3 chủng Trichoderma, hàm lượng cellulose giảm còn 11.4%, lignin giảm 3.67%, cho thấy hiệu quả phân giải cao.

4. Hiệu quả nuôi trùn quế trên nền thức ăn phối trộn:

   • Tỷ lệ phối trộn 80% phân bò tươi và 20% rơm rạ xử lý cho sinh khối trùn tăng 154.55% sau 30 ngày.
   • Khối lượng trùn tăng thêm 60g trên mỗi m2 nuôi.
   • So với đối chứng chỉ dùng phân bò, sinh trưởng trùn tăng khoảng 30%.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc sử dụng các chủng Trichoderma spp phân lập từ môi trường tự nhiên có khả năng phân giải cellulose và lignin hiệu quả, phù hợp với điều kiện nuôi cấy bán rắn. Điều kiện pH, độ ẩm và nhiệt độ được tối ưu hóa giúp tăng hoạt tính enzyme, từ đó rút ngắn thời gian phân hủy rơm rạ.

Việc xử lý rơm rạ bằng dung dịch kiềm kết hợp ủ với Trichoderma làm giảm đáng kể hàm lượng lignin, giúp cải thiện khả năng tiêu hóa của trùn quế đối với phụ phẩm này. So với các nghiên cứu trước đây về xử lý phụ phẩm nông nghiệp, kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng Trichoderma trong xử lý sinh học rơm rạ.

Phối trộn rơm rạ đã xử lý với phân bò tươi làm thức ăn cho trùn quế không chỉ nâng cao sinh trưởng trùn mà còn góp phần giảm lượng phân thải, cải thiện chất lượng phân trùn, từ đó tăng hiệu quả kinh tế cho người nông dân. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng sinh khối trùn theo thời gian và bảng so sánh hàm lượng cellulose, lignin trước và sau xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển quy trình xử lý rơm rạ bằng Trichoderma spp: Áp dụng quy trình ủ rơm rạ với hỗn hợp 3 chủng Trichoderma ở tỷ lệ 5% giống ban đầu, độ ẩm 65%, pH 6 và nhiệt độ 30°C trong 30 ngày để giảm lignin và cellulose, nâng cao hiệu quả phân hủy. Thời gian thực hiện: 1 vụ mùa; Chủ thể: các cơ sở sản xuất phân bón hữu cơ và trang trại nông nghiệp.

2. Khuyến khích phối trộn rơm rạ xử lý với phân bò tươi làm thức ăn nuôi trùn quế: Tỷ lệ phối trộn 80% phân bò và 20% rơm rạ xử lý giúp tăng sinh khối trùn trên 150%, cải thiện nguồn thức ăn cho trùn, giảm chi phí thức ăn. Thời gian áp dụng: liên tục trong mùa vụ; Chủ thể: hộ nông dân và doanh nghiệp nuôi trùn.

3. Đào tạo và chuyển giao kỹ thuật nuôi trùn quế trên nền thức ăn xử lý rơm rạ: Tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật xử lý rơm rạ và nuôi trùn quế, cung cấp tài liệu hướng dẫn chi tiết, hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ. Thời gian: 6 tháng đầu năm; Chủ thể: các trung tâm khuyến nông, trường đại học và tổ chức phi chính phủ.

4. Xây dựng mô hình xử lý rơm rạ và nuôi trùn quế quy mô lớn: Triển khai mô hình điểm tại các vùng trọng điểm sản xuất lúa như Đồng bằng sông Cửu Long, nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường, làm cơ sở nhân rộng. Thời gian: 1-2 năm; Chủ thể: chính quyền địa phương, doanh nghiệp và hợp tác xã nông nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nông dân và chủ trang trại: Nắm bắt kỹ thuật xử lý rơm rạ và nuôi trùn quế để tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, giảm chi phí thức ăn, tăng thu nhập từ phân trùn và trùn thịt.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ sinh học, Nông nghiệp: Tham khảo phương pháp phân lập, tuyển chọn vi sinh vật phân giải cellulose và lignin, ứng dụng enzyme trong xử lý phụ phẩm nông nghiệp.

3. Doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ và thức ăn chăn nuôi: Áp dụng quy trình xử lý rơm rạ bằng Trichoderma để sản xuất phân bón vi sinh chất lượng cao, phát triển nguồn thức ăn sinh học cho chăn nuôi.

4. Cơ quan quản lý và khuyến nông: Xây dựng chính sách, chương trình hỗ trợ kỹ thuật và nhân rộng mô hình xử lý rơm rạ thân thiện môi trường, góp phần giảm ô nhiễm và phát triển nông nghiệp bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xử lý rơm rạ trước khi dùng làm thức ăn cho trùn quế?
   Rơm rạ chứa nhiều cellulose và lignin khó phân giải, nếu không xử lý sẽ làm giảm khả năng tiêu hóa của trùn quế, ảnh hưởng đến sinh trưởng. Xử lý bằng Trichoderma giúp phân giải các thành phần này, tăng hiệu quả sử dụng.

2. Các chủng Trichoderma được chọn có đặc điểm gì nổi bật?
   Ba chủng được tuyển chọn có khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase và ligninase cao, phát triển nhanh trên môi trường lên men bán rắn, thích nghi tốt với điều kiện pH 5-6 và nhiệt độ 25-30°C.

3. Tỷ lệ phối trộn rơm rạ và phân bò như thế nào là tối ưu cho nuôi trùn?
   Tỷ lệ 80% phân bò tươi và 20% rơm rạ đã xử lý được xác định là tối ưu, giúp tăng sinh khối trùn lên 154.55% sau 30 ngày, cải thiện chất lượng thức ăn và giảm chi phí.

4. Quy trình xử lý rơm rạ bằng dung dịch nước vôi có tác dụng gì?
   Dung dịch nước vôi giúp làm giảm hàm lượng lignin trong rơm rạ, làm mềm cấu trúc cellulose, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme của Trichoderma phân giải nhanh hơn.

5. Làm thế nào để kiểm soát các yếu tố môi trường trong quá trình nuôi trùn quế?
   Cần duy trì độ ẩm 70-80%, nhiệt độ 20-30°C, pH ổn định khoảng 7.0-7.5, tránh ánh sáng trực tiếp và khí độc hại. Tưới nước đều đặn và kiểm tra thức ăn dư thừa để đảm bảo môi trường sống tốt cho trùn.

Kết luận

• Đã phân lập và tuyển chọn thành công ba chủng Trichoderma spp có khả năng phân giải cellulose và lignin cao, phù hợp với điều kiện lên men bán rắn.
• Xác định được điều kiện nuôi cấy tối ưu (pH 5.5-6.5, độ ẩm 65%, nhiệt độ 30°C) để tổng hợp enzyme cellulase, lignin peroxidase và manganese peroxidase hiệu quả.
• Quy trình xử lý rơm rạ bằng dung dịch nước vôi 7% kết hợp ủ với Trichoderma trong 30 ngày làm giảm lignin 3.67% và cellulose còn 11.4%, nâng cao khả năng phân hủy.
• Thức ăn phối trộn 80% phân bò tươi và 20% rơm rạ xử lý giúp tăng sinh khối trùn quế 154.55% sau 30 ngày, cải thiện hiệu quả nuôi trùn và kinh tế nông dân.
• Đề xuất nhân rộng quy trình xử lý rơm rạ và nuôi trùn quế tại các vùng sản xuất lúa trọng điểm, đồng thời đào tạo kỹ thuật và xây dựng mô hình quy mô lớn trong 1-2 năm tới.

Hành động tiếp theo: Các cơ sở sản xuất và nông dân nên áp dụng quy trình xử lý rơm rạ bằng Trichoderma và phối trộn thức ăn nuôi trùn quế để nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường. Các tổ chức nghiên cứu và quản lý cần hỗ trợ chuyển giao công nghệ và nhân rộng mô hình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. - 1n 1112111 1115151 1111105 11x 111TT 7T HT TH TH HT HH HH Ha | PHAN 2: TONG QUAN TÀI LIỆU.2 TONG QUAN VE CELLULOSE VÀ LIGNIN.1 Tổng quan về cellUÏOSe:.2 Tổng quan lignin.3 TONG QUAN VE TRICHODERMA .2 Vi tri phan loat 0LXliiii. Đặc điểm hình thai. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa, sinh học .2 Đặc tính sinh học của trùn quê ¬——— 20 2.3 Đặc tính sinh ly của frùn QUẾ.

Đặc điểm sinh SAN.5 Quy trình chăm sóc nuôi dưỡng .6 Khai thác — chế biến.- ST S1 13813153113 155 155151151111 11 1111350311111 11 n1 HH ng 25 2.7 Biện pháp phòng và trị một số bệnh. --- ¿+ + s s23 SE EEEE 1E SEE5EEE5155 111111111 1E ExEtrrri 26 PHAN 3: VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.2 PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CUU Lu.1 Phương pháp vi sinh VậtK.2 Phurong phap hoa Ly ŨÚẮ£ỶŸÄŸẼ.3 Phương pháp hóa sinh.4 Phương pháp thiết kế thí nghiệm:. (St T E13 11115111 1111111 E211 51 1E HH gui 42 3.5 Phương pháp xử lý số liệu.- - St SE S1 12113 11111111 1551111 E111 EE SE TH tiện 44 PHAN 4: KET QUA VA BIEN LUẬN. PHAN LẬP, TUYẾN CHỌN CÁC CHUNG TRICHODERMA CÓ KHẢ NANG PHAN GIẢI CELLULOSE VÀ LININ.- c2 1111 1511551 1511111 TT EE TT TH HH ryg 45 4.2 TUYẾN CHON CÁC CHUNG TRICHODERMA CÓ KHẢ NANG PHAN GIẢI CELLULOSE VÀ LIGNIN CAO TREN MOI TRƯỜNG LEN MEN BAN RẮN.3 QUAN SAT ĐẶC DIEM HINH THAI 3 CHUNG TRICHODERMA DUOC CHON.4 ANH HUONG CUA THỜI GIAN, ĐỘ AM, NHIỆT ĐỘ VÀ pH DEN QUÁ TRÌNH TONG HOP ENZYME CELLULASE, LIGNIN PEROXIDASE, MANGANESE PEROXIDASE CUA 3 CHUNG 7RJ/CHODERIMÍA.1 Ảnh hưởng của thời 81an:.

St nx x1 1111 55115511 111111 E5 T111 E111 HH gưyg 49 4.2 Ảnh hưởng của pH:.3 Ảnh hưởng của độ ẩm:.4 Ảnh hưởng của nhiỆt đỘ:.5 MOT SO THÀNH PHAN HOA HỌC TRONG ROM BAN ĐẦU.6 KHAO SAT SỰ THAY DOI HAM LUONG LIGNIN KHI XỬ LY BANG DUNG DICH KEM 0.1 Sự thay đổi ham lượng lignin theo nông độ VOi ec eececesesceseceseseeseseceseevsceeereeees 62 4.2 Sự thay đồi hàm lượng lignin theo thời gian.7 THIẾT LẬP QUY TRÌNH XỬ LÝ ROM RA BANG HON HỢP 3 CHUNG TRICHODERMA CHO SỰ SINH TRUONG CUA TRUN QUE (P.1 Anh hưởng của thời gian lên sự phân giải cellulose va lignin.2 Anh hưởng của độ ẩm lên sự phân giải cellulose và lignin.3 Ảnh hưởng của tý lệ chế phẩm VSV lên sự phân giải cellulose và lignin.4 Thành phan hóa học trong rom ban dau và sau khi xử lý bang hỗn hợp 3 chủng /⁄1. eee E EEE EEE EEE EEUU EEE OU H eet bode bene ee teeny 68 4.8 NUOI TRUN QUE (P. EXCAVATES) BANG ROM RA DA DUOC XỬ LY BẰNG 3 CHUNG TRICHODERMA VA BO SUNG PHAN BO TƯƠI.- 5225 ccccc2ccsxcee 69 PHAN 5: KET LUẬN VA DE NGHỊ,. 72 SN 0nbà:aadađầđầđađađiaiaaaaaaaadaảdẢddŸẢẢẢ.

-- Sa H10 111 1511511111111 1555151515151 5xx HT HH an HH HH Ha 73 PHAN 1: MO DAU Trang 1 PHAN 1: MO DAU Việt Nam là một trong những nước có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Với xu thế hội nhập nên kinh tế thế giới, bên cạnh việc mở rộng diện tích đất sản xuất, nên nông nghiệp Việt Nam đã và đang ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiễn vào sản xuất nông nghiệp nhăm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp dé đáp ứng nhu cau lương thực ngày càng tăng ở trong nước và xuất khẩu. Năng suất sản phẩm nông nghiệp tăng thì sẽ kéo theo phụ phẩm cũng tăng theo. Vì thông thường lượng phụ phẩm nông nghiệp luôn cao hơn sản phẩm thu hoạch được.

Trong các loại phụ phẩm nông nghiệp như phụ pham từ cây bap, cây mía, đậu phông, mat dừa, mùn cưa. thì rơm rạ chiếm tỷ lệ lớn và dễ phân hủy ngoài tự nhiên nhất. Nên trong phạm vi đề tài chúng tôi lựa chọn rơm rạ như là nguồn phụ phẩm chính dé tiễn hành các thí nghiệm. Theo Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, hiện ở Việt Nam cây lúa là cây lương thực chính với sản lượng trung bình hàng năm khoảng 38 đến 40 triệu tấn trên diện tích gieo trông khoảng 7,44 triệu ha.

Trong do, hai vùng trồng lúa trọng điểm của cả nước là Đồng bằng sông Cửu Long với diện tích là 3,87 triệu ha và Đồng bằng sông Hồng với diện tích 1,1 triệu ha. Nông dân có tập quán canh tác lúa từ hai đến ba vụ trong năm. Nếu trung bình một tan lúa cho ra 1 đến 1,2 tan rơm ra thì với sản lượng lúa hiện nay, ước tính lượng rơm rạ thải ra có thé lên đến 40 đến 46 triệu tấn/năm.vn] Thói quen của người nông dân là sau khi gặt xong lúa thì sẽ chất rơm thành đồng ngoài đồng rồi đốt cả rơm và gốc rạ khi vào mùa khô và vào mùa mưa thì họ thường suốt phun rơm ngay cạnh bờ kênh, rạch. Chỉ một số ít được sử dụng lại cho việc sản xuất nắm rơm, hoặc dùng cho che phủ đất cho cây trồng cạn, cho chăn nuôi đại gia súc.Kết quả là không những gây ô nhiễm môi trường mà còn lãng phí một lượng rất lớn chất dinh dưỡng mà đất rất cần, cũng như sẽ gây tắc nghẽn giao thông đường thủy và gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đền sức khỏe của con người.

Trang 2 Trùn qué (Perionyx excavatus) đã được nuôi khá phố biến ở các tỉnh ĐBSCL nhưng chủ yếu là sử dụng phân bò làm thức ăn cho trùn. Điều này làm hạn chế việc mở rộng quy mô chuông trai do bị giới hạn về nguồn thức ăn. Các phụ phẩm của rau, qua cũng đã được sử dụng dé làm nguồn thức ăn bổ sung. Tuy nhiên các loại phụ phâm có chứa nhiều cellulose, lignin, tanin và là yếu tố chính gây ô nhiễm môi trường như xơ dừa, rơm rạ, lõi bắp.

lại chưa được xử lý thích hợp để nuôi trùn. Nếu điều này được giải quyết sẽ đem lại nguồn lợi lớn cho ba con nông dân, vừa giải quyết van dé môi trường vừa có nguồn thức ăn phong phú cho trùn. Thêm vào đó, Trichoderma spp có khả năng sản sinh ra lượng lớn enzyme cellulase va các loại ligninase dé phân giải cellulose và lignin. Do đó, nó có triển vọng cao trong việc sử dụng dé xử lý các phụ phẩm nông nghiệp làm thức ăn cho trun qué.

Vì vậy mà cần có những phương pháp nghiên cứu khả thi và hiệu quả để tận dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp dồi dào nay va dé tài "Bước đâu nghiên cứu xử lý phụ phẩm nông nghiệp bằng Trichoderma spp làm thức ăn nuôi trim qué" được chọn nhằm nghiên cứu đánh giá tính khả thi của nó trong thực tế và những hiệu quả mà phế phẩm nông nghiệp mang lại. Trong phạm vi dé tài nay, chúng tôi cỗ gang giải quyết các van đề sau: 1. Phân lập các chủng Trichoderma có kha năng phan giải cellulose và lignin cao và nhân sinh khối băng phương pháp lên men rắn. Xác định các các điều kiện nuôi cấy ban dau đến sinh tong hop enzyme cellulase, lignin peroxidase va manganese peroxidase.

Xác định các thành phan chủ yếu có trong rom ra. Xác định yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng lignin khi xử lý rom ra bằng dung dịch kiềm. Xác định các yếu tô thời gian, độ âm, và ty lệ chế phẩm VSV ban đầu ảnh hưởng đến quá trình phân hủy rơm rạ. Thu nghiệm phôi trộn rơm ra sau xu lý với phân bò tươi dé nuôi trun quê.

PHẢN 2: TONG QUAN TÀI LIEU Trang 3 PHAN 2: TONG QUAN TÀI LIEU 2.1 TONG QUAN ROM RA: Cây lúa luôn giữ vi trí trung tâm trong nông nghiệp và kinh tế Việt Nam. Hình ảnh đất Việt thường được mô tả như một chiếc đòn gánh không 16 với hai đầu là hai vựa lúa lớn là Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hong. Việc sản xuất lúa gạo đã tạo ra một lượng lớn phế phẩm từ cây lúa bao gồm rom ra và trâu. Rom và trâu là hai trong số nhiều nguồn biomass pho biến và có nhiều tiềm năng ở Việt Nam (Tran Diệu Ly, 2008).

Theo H6 Sĩ Tráng (2004) các thành phan chính của rom, ra là những hydratcacbon gồm: Cellulose (34% — 38%), hemicellulose (32% — 40%), lignin (12%), tro (14% — 18%). Rom ra thô chứa 44% cellulose, 22% hemicellulose, ca hai polysaccharide nay đều là nguồn nguyên liệu khó phân hủy sinh học, nhưng nếu sử dung VSV phân giải thích hợp sẽ tạo nguồn phân hữu cơ sinh học rất tốt. Rơm ở Việt Nam được sử dụng với rất nhiều mục đích. Ví dụ rơm được sử dụng trong công nghệ phân bón.

Vì trong rơm có chứa rất nhiễu kali nên rơm thường được dùng để ủ phân chuồng. Bón phân chuồng ủ rơm vừa làm tăng kali cho đất và giảm chỉ phí vào phân bón. Bon phân hữu co rất tốt cho đất, giúp phục hồi đất và chong khô can đất. Ngoài ra, trong chăn nuôi, rơm được dùng dé lót chuồng cho vật nuôi (vi dụ như bò sữa).

Lót chuồng bang rơm rất sạch sẽ và tránh duoc phan nao dịch bệnh cho vật nuôi. Rom sẽ thẫm nước tiểu của vật và sau đó được ủ, cuối cùng sẽ mang đi bón cây. Dùng rơm lót chuồng dé bón ruộng chúng ta sẽ tận dụng được nito trong nước tiêu của vật nuôi và làm giàu nitơ cho đất. Rơm còn được dùng để trồng nắm rơm sử dụng làm chất đốt cho các hộ nhà nông, chat dong trồng nam rơm, làm thức ăn cho gia súc, dùng làm vật liệu xây dựng, làm bê tông siêu nhẹ, dùng sản xuất điện, làm đệm lót vận chuyền hàng hóa dé vỡ, vận chuyền hoa quả, v.vn) Phần rơm, rạ sót thường được cày lấp vào trong đất làm phân bón cho mùa vụ sau.

Việc phân hủy gôc ra va rơm phụ thuộc vào độ âm của dat, nó ảnh hưởng trực tiếp đên Trang 4 khối lượng khí metan CH, được giải phóng trong khi ủ. Tuy có cung cấp cho đồng ruộng một chút dinh dưỡng cho vụ tiếp theo, nhưng rất có thể chứa mâm sâu bệnh cho cây trồng, ảnh hưởng đến sản lượng do tác động bat lợi ngăn han bởi bất ôn định hàm lượng nito. Theo Viện Lúa Đồng bang sông Cửu Long, việc xử ly rom ra sau mỗi vu thu hoạch lúa trên thực tế lại chưa có cách làm hiệu quả nên dễ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.2 TONG QUAN VE CELLULOSE VÀ LIGNIN 2.1 Tổng quan về cellulose: 2.1 Khái niệm: Cellulose là polysaccharide chủ yếu của thành tế bào thực vật, trong bông nó chiếm trên 90%, còn trong gỗ 40 — 50% [20]. Cellulose là một trong những sản phẩm bậc nhất, quan trọng nhất mà thực vật tổng hợp nên.

Các nghiên cứu phân đoạn trong các điều kiện lạnh cho thay chung ton tại dang sợi trong mang tế bào thực vật va vi sinh vật [46].2 Cầu tạo: Cellulose là một loại homopolyme của B — D glucose.