ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, vấn đề môi sinh ngày càng trở nên nghiêm trọng trên phạm vị toàn cầu. Việc sử dụng quá mức phân bón hóa học đã gây suy thoái môi trường đất và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, mặt khác còn gây lãng phí vì cây trồng chỉ sử dụng hết 20-30 % số phân đã bón, Việc sử dụng phân bón sinh học sẽ khắc phục được tình trạng này nhằm tạo ra một nền nông nghiệp sạch, an toàn và bền vững. Phân bón sinh học có chứa các vi sinh vật hữu hiệu tiếp tục phát huy tác dụng trên vườn ruộng sau khi bón nhiều ngày. Gần đây, ở một số nước phát triển, đi đầu là Nhật Bản đã sản xuất chế phẩm phân bón sinh học ở dạng lỏng để kích thích cây trồng, đồng thời để xử lý phế thải rắn hữu cơ và nước thải.
Các loại chế phẩm hiện nay được nhiều nước ứng dụng cho hiệu quả cao. Trong những năm gần đây nghề trồng nấm Việt Nam đang rất phát triển đem lại lợi ích kinh tế cao, mỗi năm sản xuất được khoảng 100. Mục tiêu của Chính phủ đến năm 2020 Việt Nam sản xuất được 2 triệu tấn nấm/năm đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước và tiến tới xuất khẩu. Tuy nhiên, nghề trồng nấm tạo ra một lượng bã thải sau trồng nấm rất lớn, nhất là lượng bã thải mùn cưa chiếm hơn 65% tổng lượng bã thải.
Lượng bã thải nếu tồn đọng trong tự nhiên sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, thẩm mỹ, cảnh quan và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân. Trong khi đó, bã thải mùn cưa sau trồng nấm rất thích hợp làm chất mang trong sản xuất phân bón sinh học. Ngoài thực tế sản xuất cũng có nhiều hộ gia đình sử dụng bã thải mùn cưa sau trồng nấm ủ hoai mục tự nhiên kéo dài để làm phân bón tuy nhiên hiệu quả không cao.Theo đánh giá sơ bộ, nguyên nhân có thể do bã thải mùn cưa có hàm lượng dinh dưỡng chưa đủ, hoặc mật độ VSV chưa đạt tiêu chuẩn để phân giải các chất hữu cơ cần có phương pháp xử lý thích hợp Sau khi tiến hành khảo sát và nghiên cứu tôi quyết định thực hiện đề tài này để tìm ra 1 quy trình ủ đơn giản, có hiệu quả để xây dựng được quy trình sản xuất phân bón sinh học là việc làm cần thiết và có ý nghĩa cho các cơ sở 1 trồng nấm tạo ra nguồn phân bón sinh học góp phần xây dựng nền nông nghiệp bền vững. Trichoderma được biết là loại nấm có khả năng phân giải Cellulose mạnh.
Xuất phát từ những vấn đề trên tôi lựa chọn thực hiện đề tài: “Phân lập nấm Trichoderma ứng dụng trong xử lý bã thải trồng nấm làm phân bón” 2 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài.1 Cơ sở lý luận Mỗi chất hữu cơ đều bị một nhóm VSV tương ứng phân hủy một phần hay toàn bộ, các sản phẩm phân hủy này lại bị các loài khác tiếp tục phân hủy tiếp, cứ như thế đến tận các chất vô cơ. Như vậy vật chất luôn luôn được tuần hoàn bởi hai quá trình đối lập nhau: sự tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ và sự phân hủy chất hữu cơ thành chất vô cơ. Các quá trình phân hủy này chủ yếu do VSV thực hiện, ở bất kỳ đâu cũng có sự hiện diện của chúng trong đất, trong nước, trong không khí và trong cơ thể của các sinh vật khác.
Trong sản xuất phân bón sinh học, cần lợi dụng sự hoạt động của các VSV ở giai đoạn ủ đống. Các quá trình sinh hóa diễn ra trong đống ủ chủ yếu là do hoạt động của các VSV sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các hoạt động sống của chúng. Các loại VSV như: VSV phân giải cellulose, VSV phân giải tinh bột, VSV phân giải Nitơ,. đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải các hợp chất.
Mỗi loại VSV phát triển tối ưu trong một ngưỡng môi trường nhất định nên cần tìm điều kiện môi trường thích hợp nhất để tất cả các VSV có lợi cùng phát triển tốt.2 Cơ sở thực tiễn Theo đánh giá của Cục trồng trọt (Bộ NNPTNN), năm 2014 nhu cầu tiêu thụ phân bón cả nước cần 10,325 triệu tấn phân bón các loại. Trong đó, khả năng sản xuất phân bón trong nước là 8 triệu tấn, còn lại phụ thuộc vào nhập khẩu. Tuy nhiên, việc nhập khẩu phân bón hiện nay đang gặp nhiều bất cập. Theo Trung tâm khuyến nông quốc gia, một vấn đề hiện nay là Bộ Công Thương lại có nhiệm vụ điều tiết việc nhập khẩu phân bón vô cơ như ure, kali, còn Bộ NN & PTNN lại được giao quản lý và điều tiết lượng phân hữu cơ, tạo nên sự chồng chéo trong điều hành và tính toán lượng phân nhập khẩu.
Liên quan đến vấn đề này, Hiệp hội Phân bón sinh học Việt Nam cho rằng nếu bà con nông dân biết cách tận dụng các chế phẩm trong sản xuất và 3 chăn nuôi làm phân bón sinh học sẽ có thể làm giảm tới 30% lượng phân bón hữu cơ phải nhập khẩu. Hiện nay, trên cả nước có hàng chục doanh nghiệp và hàng nghìn nông hộ tham gia vào sản xuất nấm. Mỗi năm các doanh nghiệp này cũng thải ra hàng nghìn tấn bã thải trồng nấm. Một phần các cơ sở sản xuất này tái sử dụng, một phần bản cho người trồng trọt nhưng ở dạng thổ, chưa qua xử lý nên chất lượng dùng làm phân bón không cao, còn phần lớn bỏ không thái trực tiếp ra ngoài môi trường.
Điều này gây ra lãng phí so với nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ rất lớn đối với nền nông nghiệp đang trên đà phát triển mạnh, đang cần sạch, cần an toàn như hiện nay và tiết kiệm được lượng lớn phân bón nhập khẩu. Tổng quan về phân hữu cơ 1. Khái niệm phân hữu cơ Phân hữu cơ là tên gọi chung của các loại phân được sản xuất từ các vật liệu như: phế phẩm trong nông nghiệp, phân chuồng, phân xanh (bèo, cây họ đậu…), than bùn… Phân hữu cơ chủ yếu gồm hai loại: phân hữu cơ sinh học, phân hữu cơ vi sinh. - Phân hữu cơ sinh học: là loại phân có nguồn gốc hữu cơ được sản xuất bằng công nghệ sinh học (như lên men vi sinh) và phối trộn thêm một số hoạt chất khác để làm tăng độ hữu hiệu của phân, hoặc khi bón vào đất sẽ tạo môi trường cho các quá trình sinh học trong đất diễn ra thuận lợi góp phần làm tăng năng suất cây trồng.
- Phân hữu cơ vi sinh: là chế phẩm phân bón được sản xuất bằng cách dùng các loại vi sinh vật hữu ích cấy vào môi trường là chất hữu cơ (như bột than bùn). Khi bón cho đất các chủng loại vi sinh vật sẽ phát huy vai trò của nó phân giải chất dinh dưỡng khó tiêu thành dễ tiêu cho cây hấp thụ, hoặc hút đạm khí trời để bổ sung cho đất và cây. Sản phẩm phân hữu cơ là quá trình phân huỷ 4 mà trong đó cơ chất liên tục bị phân hủy bởi các quần thể vi sinh vật kế tục nhau. Sản phẩm của sự phân hủy của quần thể vi sinh vật này sẽ làm cơ chất cho quần thể vi sinh vật tiếp theo.
Các quá trình nối tiếp nhau bắt đầu bằng cách phân hủy những phân tử phức tạp trong cơ chất thô thành các dạng đơn giản hơn bởi các vi sinh vật có sẵn trong cơ chất. Ưu nhược điểm của phân hữu cơ Ưu điểm: - Giảm thiểu ô nhiễm; - Diệt các mầm bệnh nguy hiểm do trong quá trình phân hủy sinh học, nhiệt độ có khi lên đến 70-80°C làm tiêu hủy trứng, ấu trùng, nấm bệnh trong chất thải. Phân sau khi ủ có thể được sử dụng an toàn hơn phân tươi; - Tăng độ ẩm cần thiết cho đất trồng, giảm thiểu sự rửa trôi khoáng chất do các thành phần vô cơ không hòa tan trong phân; - Phân khô ráo, thể tích nhỏ thuận lợi vận chuyển, thu gom. Nhược điểm: - Phần lớn vi khuẩn bị tiêu diệt nhưng không phải hoàn toàn, đặc biệt khi ủ phân hữu cơ không đồng đều về thời gian, phương pháp, lượng ủ….
Một số mầm bệnh tồn tại có thể gây nguy hiểm cho người dùng; - Thành phần phân ủ thường không ổn định về chất lượng do thành phần nguyên liệu đưa vào không đồng đều; - Phải tốn thêm công ủ và diện tích, việc ủ phân thường ở dạng thủ công và lộ thiên tạo sự phản cảm về mỹ quan và phát tán mùi hôi. Tình hình ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Hiện nay rác thải sinh hoạt và phế phẩm nông nghiệp là một thảm họa khó lường trong sự phát triển mạnh mẽ của quá trình sản xuất, chế biến nông nghiệp. Phế thải nông nghiệp không chỉ làm ô nhiễm môi trường sinh thái, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, gây độc hại đến sức khỏe con người, vật 5 nuôi và cây trồng mà còn làm mất đi cảnh quan văn hóa đô thị và nông thôn.
Ở các nước phát triển như EU - Mỹ - Úc - Nhật Bản - Singapo đều có hệ thống thu gom và phân loại rác thải gia đình, nơi công cộng ngay cả ở các vùng nông thôn. Sau đó tái chế phần rác thải hữu cơ thành phân bón hữu cơ bón cho cây trồng. Tại nhiều nước đang phát triển của Châu Á như: Thái Lan, Indonesia, Malaysia cũng đã có nhiều chương trình giáo dục và nghiên cứu khoa học về thu gom rác thải hữu cơ góp phần làm sạch môi trường và tạo nguồn phân bón hữu cơ bằng công nghệ sinh học cho sản xuất nông nghiệp. Tại các nước phát triển - Châu Âu và các nước đang phát triển - Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ đã xây dựng nhiều cơ sở ủ chế biến rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế phẩm nông nghiệp bằng công nghệ sinh học để sản xuất phân bón hữu cơ bón cho rau, hoa cây cảnh đem lại lợi ích kinh tế cao.
Ở Úc, Ấn Độ, Thái Lan…đã thu gom tàn dư thực vật trên đồng ruộng dùng chế phẩm vi sinh vật xử lí thành rác thải hữu cơ tại chỗ để trả lại cho đất làm sạch đồng ruộng và chống ô nhiễm môi trường. Ở Đài Loan với công nghệ sản xuất phân hữu cơ từ phế thải mùn rác, phế thải chăn nuôi công suất hàng trăm ngàn tấn/năm (leichu Enterprise Co. Ở Ấn Độ dùng công nghệ vi sinh vật xử lí hèm rượu, bã bùn lọc trong quá trình sản xuất đường để thành phân hữu cơ bón cho cây trồng với công suất hàng chục ngàn tấn/năm.