Khóa Luận Tốt Nghiệp: Phân Lập Nấm Trichoderma Ứng Dụng Trong Xử Lý Bã Thải Trồng Nấm

• Tác giả: Pảo Hùng Chung
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Như Ngọc
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Phân Lập Nấm Trichoderma Ứng Dụng Trong Xử Lý Bã Thải Trồng Nấm Làm Phân Bón
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Cơ sở thực tiễn
• 1.3. Tổng quan về phân hữu cơ
• 1.3.1. Khái niệm phân hữu cơ
• 1.3.2. Ưu nhược điểm của phân hữu cơ
• 1.4. Tình hình ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5. Một số mô hình ủ phân hữu cơ tại Việt Nam
• 1.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân
• 1.6.1. Yếu tố dinh dưỡng
• 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3.2. Các trang thiết bị - dụng cụ
• 2.3.3. Thiết bị sử dụng
• 2.3.4. Bố trí thí nghiệm
• 2.3.5. Thí nghiệm 1: phân lập, tuyển chọn chủng nấm Trichoderma chủng
• 2.3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.6.1. Phân lập nấm Trichoderma
• 2.3.6.2. Phương pháp nuôi cấy thu sinh khối nấm
• 2.3.6.3. Phương pháp xác định khả năng sinh enzyme ngoại bào
• 2.3.6.4. Phương pháp xác định đặc tính sinh hóa của các chủng nấm
• 2.3.6.5. Phương pháp xác định đặc diểm hình thái, sinh lý của nấm
• 2.3.6.6. Phương pháp làm tiêu bản
• 2.3.7. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng phân bón
• 2.3.8. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn
• 3.2. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc của một số chủng nấm phân lập được
• 3.3. Hoạt tính enzyme ngoại bào của các chủng nấm phân lập được
• 3.4. Kết quả bước đầu thử nghiệm xử lý bã thải trồng nấm
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Phân Lập Nấm Trichoderma Bã Thải Nấm

Trong bối cảnh vấn đề môi sinh ngày càng trở nên cấp thiết, việc tìm kiếm các giải pháp nông nghiệp bền vững là vô cùng quan trọng. Sử dụng quá mức phân bón hóa học gây ra nhiều hệ lụy cho môi trường đất và sức khỏe cộng đồng. Do đó, việc ứng dụng phân bón sinh học, đặc biệt là từ nguồn bã thải trồng nấm, mở ra hướng đi mới cho nông nghiệp sạch. Nấm Trichoderma, với khả năng phân giải cellulose mạnh mẽ, đóng vai trò then chốt trong quá trình này. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập nấm Trichoderma và ứng dụng nó trong xử lý bã thải trồng nấm để tạo ra phân bón hữu ích, góp phần vào nền nông nghiệp bền vững.

1.1. Tầm quan trọng của phân bón sinh học

Phân bón sinh học chứa các vi sinh vật hữu hiệu, tiếp tục phát huy tác dụng sau khi bón. Nhiều nước phát triển đã sản xuất chế phẩm phân bón sinh học dạng lỏng để kích thích cây trồng và xử lý phế thải hữu cơ. Ứng dụng Trichoderma trong sản xuất phân bón giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra sản phẩm an toàn cho người sử dụng.

1.2. Tiềm năng từ bã thải trồng nấm

Nghề trồng nấm ở Việt Nam phát triển mạnh, tạo ra lượng lớn bã thải sau trồng nấm, đặc biệt là bã thải mùn cưa. Nếu không được xử lý, bã thải này gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Tuy nhiên, bã thải mùn cưa lại rất thích hợp làm chất mang trong sản xuất phân bón sinh học. Việc phân lập nấm Trichoderma để xử lý bã thải là giải pháp hiệu quả, biến chất thải thành nguồn tài nguyên có giá trị.

II. Thách Thức Xử Lý Bã Thải Nấm và Nâng Cao Giá Trị

Mặc dù bã thải trồng nấm có tiềm năng lớn, việc sử dụng trực tiếp làm phân bón thường không hiệu quả do hàm lượng dinh dưỡng chưa đủ và mật độ vi sinh vật thấp. Nhiều hộ gia đình ủ hoai mục tự nhiên, nhưng hiệu quả không cao. Do đó, cần có phương pháp xử lý thích hợp để nâng cao chất lượng phân bón. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm ra quy trình ủ đơn giản, hiệu quả, sử dụng nấm Trichoderma để phân giải cellulose và các chất hữu cơ khác trong bã thải, tạo ra phân bón sinh học chất lượng cao.

2.1. Thực trạng xử lý bã thải trồng nấm

Hiện nay, nhiều cơ sở trồng nấm chưa có quy trình xử lý bã thải hiệu quả. Một phần bã thải được tái sử dụng hoặc bán cho người trồng trọt ở dạng thô, chất lượng thấp. Phần lớn còn lại bị thải trực tiếp ra môi trường, gây lãng phí và ô nhiễm. Cần có giải pháp đồng bộ để xử lý bã thải một cách triệt để và biến chúng thành nguồn phân bón có giá trị.

2.2. Yêu cầu về quy trình xử lý hiệu quả

Quy trình xử lý bã thải trồng nấm cần đảm bảo tính đơn giản, dễ thực hiện và chi phí thấp. Đồng thời, phải nâng cao được hàm lượng dinh dưỡng và mật độ vi sinh vật có lợi trong phân bón. Việc sử dụng nấm Trichoderma để phân giải cellulose là một hướng đi đầy tiềm năng, giúp rút ngắn thời gian ủ và nâng cao chất lượng phân bón.

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân

Quá trình ủ phân hữu cơ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, bao gồm: dinh dưỡng, độ ẩm, nhiệt độ, pH và tỷ lệ C/N. Để đảm bảo quá trình ủ diễn ra hiệu quả, cần kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này. Việc bổ sung các chất dinh dưỡng, điều chỉnh độ ẩm và duy trì nhiệt độ thích hợp sẽ giúp vi sinh vật phát triển mạnh mẽ và phân giải chất hữu cơ nhanh chóng.

III. Giải Pháp Phân Lập và Ứng Dụng Nấm Trichoderma Hiệu Quả

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân lập các chủng nấm Trichoderma có khả năng phân giải cellulose mạnh mẽ từ các mẫu đất và bã thải trồng nấm. Sau khi phân lập, các chủng nấm được tuyển chọn dựa trên khả năng sinh enzyme ngoại bào và đặc tính sinh hóa. Chủng nấm tốt nhất sẽ được sử dụng để xử lý bã thải trồng nấm, tạo ra phân bón sinh học chất lượng cao. Quy trình phân lập và ứng dụng nấm Trichoderma được tối ưu hóa để đảm bảo tính hiệu quả và khả thi trong thực tế.

3.1. Quy trình phân lập nấm Trichoderma

Quy trình phân lập nấm Trichoderma bao gồm các bước: thu thập mẫu, nuôi cấy trên môi trường chọn lọc, phân lập khuẩn lạc đơn, kiểm tra đặc tính hình thái và sinh hóa. Các chủng nấm được phân lập sẽ được lưu giữ và sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Việc phân lập thành công các chủng nấm Trichoderma có khả năng phân giải cellulose mạnh mẽ là tiền đề quan trọng cho việc xử lý bã thải trồng nấm.

3.2. Tuyển chọn chủng nấm Trichoderma

Các chủng nấm Trichoderma sau khi phân lập sẽ được tuyển chọn dựa trên khả năng sinh enzyme ngoại bào (cellulase, amylase, protease) và đặc tính sinh hóa. Chủng nấm có khả năng sinh enzyme cao và phát triển tốt trên môi trường bã thải trồng nấm sẽ được lựa chọn để sử dụng trong quá trình xử lý.

3.3. Ứng dụng nấm Trichoderma trong xử lý bã thải

Chủng nấm Trichoderma được chọn sẽ được sử dụng để xử lý bã thải trồng nấm theo quy trình ủ đống. Quá trình ủ được theo dõi và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và pH. Sau khi ủ, phân bón được đánh giá chất lượng dựa trên các chỉ tiêu hóa lý và sinh học.

IV. Kết Quả Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý và Chất Lượng Phân Bón

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả xử lý bã thải trồng nấm bằng nấm Trichoderma thông qua việc theo dõi sự thay đổi của các chỉ tiêu hóa lý (C/N, pH, độ ẩm) và sinh học (mật độ vi sinh vật, hoạt tính enzyme). Chất lượng phân bón sau xử lý được đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn về hàm lượng dinh dưỡng (N, P, K) và khả năng cải tạo đất. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình sản xuất phân bón sinh học từ bã thải trồng nấm một cách hiệu quả và bền vững.

4.1. Theo dõi quá trình ủ phân

Quá trình ủ phân được theo dõi chặt chẽ về nhiệt độ, độ ẩm, pH và tỷ lệ C/N. Nhiệt độ đống ủ được đo hàng ngày để đảm bảo quá trình phân giải diễn ra hiệu quả. Độ ẩm được điều chỉnh để duy trì môi trường tối ưu cho vi sinh vật phát triển. pH được kiểm soát để tránh tình trạng quá chua hoặc quá kiềm.

4.2. Đánh giá chất lượng phân bón

Chất lượng phân bón sau ủ được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu: hàm lượng N, P, K, chất hữu cơ, độ ẩm, pH và mật độ vi sinh vật có lợi. Phân bón đạt tiêu chuẩn sẽ được sử dụng để bón cho cây trồng trong các thí nghiệm tiếp theo.

4.3. Thử nghiệm trên cây trồng

Phân bón sinh học được sản xuất từ bã thải trồng nấm và nấm Trichoderma sẽ được thử nghiệm trên một số loại cây trồng để đánh giá hiệu quả tăng trưởng và năng suất. Kết quả thử nghiệm sẽ cung cấp thông tin quan trọng về khả năng ứng dụng của phân bón trong thực tế sản xuất.

V. Kết Luận Tiềm Năng và Hướng Phát Triển Bền Vững

Nghiên cứu về phân lập nấm Trichoderma và ứng dụng trong xử lý bã thải trồng nấm mở ra tiềm năng lớn cho việc sản xuất phân bón sinh học chất lượng cao, góp phần vào nền nông nghiệp bền vững. Việc tận dụng bã thải không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn tài nguyên có giá trị, mang lại lợi ích kinh tế cho người trồng nấm và người sử dụng phân bón. Cần có thêm nhiều nghiên cứu và ứng dụng thực tế để phát triển quy trình sản xuất phân bón sinh học từ bã thải trồng nấm một cách rộng rãi.

5.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học trong việc phân lập và tuyển chọn các chủng nấm Trichoderma có khả năng phân giải cellulose mạnh mẽ. Đồng thời, có ý nghĩa thực tiễn trong việc xây dựng quy trình sản xuất phân bón sinh học từ bã thải trồng nấm, góp phần vào việc xử lý chất thải và phát triển nông nghiệp bền vững.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình phân lập và ứng dụng nấm Trichoderma, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân giải và chất lượng phân bón. Đồng thời, cần có chính sách hỗ trợ và khuyến khích các doanh nghiệp và hộ gia đình tham gia vào sản xuất phân bón sinh học từ bã thải trồng nấm.