- Posts:
- 58
- Group:
- DHTP5-N2
- Member
- #1,066
- Joined:
- Jan 1, 2012
|
NỘI DUNG TIỂU LUẬN: I. THỰC TRẠNG VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG NÔNG NGHIỆP NÔNG NGHIỆP
Spoiler: click to toggle 1. Tình hình phát triển CNSH Nông nghiệp trên thế giớiSpoiler: click to toggle CNSH được phát triển mạnh mẽ ở các nước công nghiệp vào những năm đầu của thập niên 80, còn ở các nước đang phát triển thì chủ yếu từ những năm 90 trở lại đây. Có thể nói hiện nay, CNSH được coi là khoa học công nghệ được ưu tiên đầu tư phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới. CNSH trong nông nghiệp bao gồm cả nghiên cứu, sản xuất và thương mại hoá, chủ yếu tập trung vào 4 lĩnh vực chính là: 1.1- CNSH trong chọn tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi: Nhân vô tính quy mô công nghiệp, chuyển gen có tính trạng mong muốn vào các giống cây trồng, vật nuôi mà các phương pháp truyền thống không tạo ra được. Sử dụng công nghệ tế bào như nuôi cấy bao phấn, noãn ở lúa, ngô… để rút ngắn thời gian chọn tạo và làm thuần giống. Công nghệ truyền phôi và cắt phôi được ứng dụng để nhân nhanh đàn gia súc. Lĩnh vực công nghệ gen trên thế giới đã thu được nhiều thành tựu. Nhiều giống cây trồng biến đổi gen đã được đưa vào sản xuất đại trà. Từ năm 1996 đến 2002, tổng diện tích trồng cây biến đổi gen trên thế giới đã tăng lên 35 lần, từ 1,7 triệu ha lên 58,7 triệu ha, trong đó, các nước phát triển chiếm phần lớn (86% vào năm 1997 và 73% vào năm 2002). Các gen được sử dụng phần nhiều là gen kháng côn trùng, kháng chất diệt cỏ, kháng bệnh, chín sớm, nâng cao hiệu suất quang hợp, và gen ức chế một số quá trình sinh lý, sinh hoá đặc biệt. Đối tượng chuyển gen cũng rất đa dạng. Các loại cây trồng chuyển gen được sử dụng rộng rãi là đậu tương, ngô, bông, cải dầu, cà chua, bầu, đu đủ, thuốc lá và lúa, trong đó đậu tương và ngô chiếm tỷ lệ cao nhất. Lúa là cây trồng được quan tâm nghiên cứu chuyển gen kháng rầy, kháng bệnh bạc lá và caroten. Tại Mỹ và một số nước khác, ngô, lúa, đậu tương, mía, bông, đu đủ và khoai tây thường được canh tác trên diện tích lớn, mang tính đại trà, còn rau, hoa quả và hoa chỉ được canh tác trên diện tích nhỏ. Nhưng điều đặc biệt là ba loại cây canh tác trên diện tích nhỏ này đều cho doanh thu lớn và bền vững. Giá trị từ sản phẩm cây trồng chuyển gen năm 1999 của thế giới là 2,3 tỷ USD và theo dự đoán, giá trị loại sản phẩm này sẽ đạt tới 25 tỷ USD vào năm 2010. 1.2- CNSH trong bảo vệ và chăm sóc cây trồng, vật nuôi Sản xuất các chế phẩm sinh học dùng trong bảo vệ thực vật, chăm sóc cây trồng và vật nuôi như: chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật (BVTV); phân bón sinh học; vacxin; thức ăn chăn nuôi; các bộ KIT chẩn đoán nhanh bệnh hại cây trồng, vật nuôi và xác định mức độ tồn dư các chất hoá học trong nông phẩm. - Nhiều loại thuốc BVTV có nguồn gốc từ vi khuẩn, virus, nấm đã được sản xuất, ứng dụng đại trà. Chỉ riêng chế phẩm thuốc trừ sâu Bt, hàng năm đã mang lại lợi nhận hàng trăm triệu đô la Mỹ. Sản xuất thuốc BVTV sinh học không chỉ phát triển mạnh ở các nước phương Tây, mà còn phát triển ở cả Trung Quốc, Thái Lan. - Phân bón sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn (Rhizobium, Azotobacter, Bacillus…), xạ khuẩn (Frankia), nấm (Mycorhiza), tảo lam đã được các nước trên thế giới nghiên cứu, sản xuất và áp dụng rộng rãi. Phân vi sinh làm tăng năng suất cây trồng 7-15% và tiết kiệm 20% phân khoáng. Riêng phân vi khuẩn nốt sần, doanh số thế giới hàng năm đạt 25 triệu USD, trong đó riêng Mỹ chiếm 19 triệu USD. - Bằng CNSH, các nước trên thế giới đã sản xuất ra nhiều loại vacxin chất lượng cao, đặc biệt là vacxin tái tổ hợp. Doanh số thu được từ sản xuất vacxin thú y hàng năm của thế giới lên đến hàng trăm tỷ USD. Các nước có công nghệ sản xuất vacxin thú y hàng đầu là Mỹ, các nước khối EU, Úc và Canađa. - Trong những năm gần đây, CNSH đã được ứng dụng để sản xuất các KIT chẩn đoán bệnh hại cây trồng, vật nuôi, và xác định một số chất đặc hiệu trong lương thực, thực phẩm. Tại Mỹ, dùng KIT trong vòng 10-15 phút, một nhân viên kiểm định bình thường có thể xác định được ngay một loại ngô hạt nào đó có phải là ngô chuyển gen không. 1.3- CNSH phục vụ bảo quản và chế biến nông sản Sử dụng công nghệ enzyme và công nghệ vi sinh để bảo quản và chế biến nông sản và sản xuất ra: i) các chất phụ gia, phẩm màu thực phẩm, hương liệu và các chất tạo vị; ii) các loại axit amin và chất xúc tác sinh học như amylase, cellulase, glucosidaza và proteasa; iii) rượu, bia, nước giải khát, bánh, kẹo, đường và nhiều loại thực phẩm khác; iv) các loại giấy, sợi; v) các loại thức ăn dùng trong chăn nuôi; vi) các loại dược phẩm, đặc biệt là vitamin; v.v… Các nước phát triển như Mỹ, Nhật, EU… cũng là những nước đi đầu trong lĩnh vực này với giá trị sản lượng hàng năm lên đến hàng trăm tỷ USD. 1.4- CNSH trong bảo vệ và xử lý môi trường nông nghiệp Xử lý các chất thải, phế liệu trong nông nghiệp-nông thôn bằng công nghệ vi sinh để bảo vệ môi trường và sản xuất ra khí sinh học (biogas), phân bón hữu cơ… phục vụ dân sinh và nông nghiệp. Những nước có công nghệ phát triển trong lĩnh vực này là Nhật Bản, Mỹ, EU và Canađa. 2.Thực trạng CNSH Nông Nghiệp Việt NamSpoiler: click to toggle Ở Việt Nam, CNSH, nhất là CNSH hiện đại tuy mới phát triển song đã được Nhà nước quan tâm đầu tư. Trong 15 năm qua, Nhà nước đã cho thực hiện 4 chương trình nghiên cứu và 1 chương trình Kỹ thuật-Kinh tế cấp Nhà nước. Đó là: 1/ Chương trình 52D (1986-1990): “Nghiên cứu sinh học phục vụ nông nghiệp” với 25 đề tài về công nghệ vi sinh, công nghệ tế bào và công nghệ chế biến. 2/ Chương trình KC-08 (1991-1995): “Chương trình Công nghệ Sinh học” với 15 đề tài về ứng dụng CNSH trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, chế biến thực phẩm, chế phẩm y sinh và công nghệ xử lý môi trường. 3/ Chương trình KHCN-02 (1996-2000): “Công nghệ Sinh học phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp và thuỷ sản bền vững, bảo vệ môi trường và sức khoẻ” với 29 đề tài về ứng dụng CNSH trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, sản xuất vacxin, phân bón và thuốc trừ sâu sinh học, bảo quản và chế biến nông, lâm và thuỷ sản. 4/ Chương trình KC-04 (2001-2005): “Nghiên cứu khoa học và phát triển CNSH” với 30 đề tài/dự án về ứng dụng sinh học phân tử trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, chẩn đoán bệnh, sản xuất vacxin và công nghệ xử lý môi trường. 5/ Năm 2000, Chương trình Kỹ thuật-Kinh tế về CNSH do các doanh nghiệp chủ trì được tổ chức nhằm đưa nhanh những kết quả nghiên cứu về CNSH vào sản xuất công nghiệp. Hiện đã có 16 dự án được xây dựng và 6 dự án đang thực hiện. Cùng với các Chương trình cấp Nhà nước, các bộ chuyên ngành trong đó có Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cũng đầu tư nghiên cứu và xây dựng dự án phát triển một số lĩnh vực của CNSH chuyên ngành do vậy bước đầu đã thu được một số thành tựu. 3. Kết quả nghiên cứu khoa họcSpoiler: click to toggle a) Công nghệ gen - Ở cây trồng, đã tiến hành lập bản đồ một số gen như: gen bất dục đực ở lúa, gen kháng bệnh đạo ôn, bạc lá, rầy nâu ở lúa. Phương pháp tạo giống cây trồng biến đổi gen (trên cải bắp, lúa) cũng đã được thực hiện thành công ở một số phòng thí nghiệm. - Trong lâm nghiệp, đã nghiên cứu sử dụng isozyme và chỉ thị phân tử trong chọn giống keo, bạch đàn và lát hoa cũng như trong bảo tồn nguồn gen cây rừng. Đang khảo nghiệm một số dòng bạch đàn biến đổi gen làm thay đổi hàm lượng và tính chất lignin. - Trong chăn nuôi, bằng kỹ thuật nhân gen và chỉ thị phân tử đã phát hiện gen halothan liên quan đến tỉ lệ nạc và khả năng chống stress của lợn, gen Kappa casein và Beta-lactolobulin điều khiển năng suất và chất lượng sữa bò; gen hoocmon sinh trưởng liên quan đến tốc độ sinh trưởng và thành phần thịt xẻ của lợn và gen quy định giới tính bò để xác định giới tính phôi 7 ngày tuổi. b) Công nghệ tế bào và phôi Hiện tại chúng ta đã làm chủ và tạo công nghệ nhân in vitro cho nhiều loại cây trồng nông, lâm nghiệp. Hoàn chỉnh được quy trình công nghệ nuôi cấy bao phấn lúa, ngô phục vụ công tác tạo giống. Kỹ thuật cứu phôi cũng được áp dụng đối với một số loài mà hạt có sức sống kém hoặc khi tiến hành lai xa. Các nhà khoa học cũng đã hoàn thiện quy trình tái sinh cây có múi bằng phôi vô tính kết hợp với công nghệ vi ghép đỉnh sinh trưởng để nhân nhanh và tạo giống cam, quýt sạch bệnh. Trong lâm nghiệp, đã nghiên cứu thành công phương pháp vi nhân giống bằng nuôi cấy mô phân sinh kết hợp với công nghệ nhân hom ở quy mô lớn cho một số loài cây lấy gỗ (bạch đàn, keo, hông, lát hoa). Trong chăn nuôi, công nghệ cấy truyền phôi được áp dụng để tạo đàn bò giống hạt nhân và bò lai hướng sữa. Các nghiên cứu về cắt phôi, thụ tinh trong ống nghiệm cũng đã đạt được kết quả ban đầu. c) Công nghệ vi sinh vật Đã nghiên cứu hoàn thiện một số công nghệ sản xuất phân vi sinh vật, thức ăn bổ sung cho gia cầm, chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật và bả diệt chuột sinh học; ứng dụng thành công công nghệ biogas để xử lý chất thải hữu cơ… - Sử dụng vi sinh vật để làm phân bón (phân VSV cố định Nitơ tự do hoặc hội sinh; phân VSV phân giải phot phat khó tan từ vi khuẩn hoặc nấm mốc; phân VSV có nguồn gốc từ nấm Mycorhiza, vi khuẩn Rhizobium, xạ khuẩn Frankia cho cây lâm nghiệp: Thông, Keo, Phi lao, Sao đen), chế phẩm VSV bổ sung thức ăn gia cầm... - Chế phẩm thuốc BVTV sinh học được ứng dụng rộng rãi như NPV, V-Bt để trừ sâu khoang, sâu xanh hại rau, màu, bông, đay, thuốc lá; chế phẩm vi khuẩn huỳnh quang (Pseudomonas fluorescens) phòng trừ bệnh hại rễ cà phê, vải thiều, lạc. - Công nghệ sản xuất chế phẩm bả diệt chuột sinh học trên cơ sở vi khuẩn gây bệnh chuyên tính Salmonella enteriditis Isachenco có hiệu lực phòng trừ chuột 80-90% cũng đã được ứng dụng trong sản xuất. Đã sản xuất và sử dụng chế phẩm diệt chuột Miroca, Biorat. - Nhiều kết quả nghiên cứu sử dụng nấm có ích diệt côn trùng đã đạt được kết quả tốt như: Metarhizium flovoviridae trừ mối, châu chấu hại mía (hiệu quả phòng trừ đạt 76%), Beauveria bassiana trừ sâu róm hại thông (hiệu quả phòng trừ đạt 93,6%), hay Beauveria bassiana và Metarhizium aníopliae phòng trừ sâu hại dừa đạt hiệu quả từ 56-97%; nấm đối kháng Trichoderma trừ bệnh khô vằn trên ngô đạt hiệu quả 45-50%, hạn chế bệnh lở cổ rễ đậu tương 51-58%. Hiện nay, các nhà khoa học đang hoàn thiện qui trình sử dụng nấm Exserohilum monoceras (nòi 85.1) để trừ cỏ lồng vực. - Trong lĩnh vực xử lý môi trường: đã ứng dụng thành công công nghệ Biogas để chuyển các chất thải hữu cơ thành khí đốt. Đã xử lý rác thải, than bùn... làm phân bón. Những nghiên cứu trong ứng dụng công nghệ vi sinh để xử lý nước thải, chuyển đổi sinh học các nguồn phụ, phế thải nông, lâm nghiệp cũng đang được tiến hành. - Sản xuất nấm ăn, nấm dược liệu bằng các phế, phụ liệu trong nông nghiệp-nông thôn như: cám, trấu, mùn cưa, bã mía, lõi ngô, rơm rạ... đã thu được nhiều kết quả, vừa tăng thu nhập, vừa giải quyết việc làm của ngườì dân.
d) Công nghệ enzyme Hiện nay, công nghệ enzyme được ứng dụng trong chế biến lương thực, thực phẩm nhằm làm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm. Một số kết quả tốt thu được trong nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất vacxin nhược độc, vô hoạt phòng bệnh cho gia súc, gia cầm. - Sử dụng kỹ thuật phân tích enzyme xác định hàm lượng các độc tố nấm, mức độ tồn dư thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp, trong lên men lá, củ sắn để giảm hàm lượng độc tố xianua-glucozit, tăng protein - Đã thu được một số kết quả trong việc sử dụng công nghệ enzym để chế biến thực phẩm như: Sản xuất chế phẩm đậu tương lên men từ vi khuẩn Bacillus subtilis nato ; hương thơm trên cơ chất gạo, ngô và một số loại trái cây ít hương thơm; rượu vang; chế phẩm Iturin A để bảo quản nông sản và bảo vệ cây trồng; chế phẩm Bacteriocin để bảo quản thực phẩm tươi sống. - Đang tiếp tục nghiên cứu sản xuất axit amin L-lysin, methionin từ phế phụ phẩm của công nghiệp đường; men phytaza từ cám gạo 4.Kết quả ứng dụng CNSH trong sản xuất nông nghiệpSpoiler: click to toggle Nhờ ứng dụng CNSH, thời gian qua chúng ta đã có thể sản xuất quy mô công nghiệp giống cây ăn quả có múi sạch bệnh và giống dứa Cayen chất lượng cao, năng lực sản xuất cây giống cây ăn quả có múi sạch bệnh trong cả nước tăng lên 600.000 cây/năm và với dứa nhân được 10 triệu chồi/năm (năm 2003). Trong chăn nuôi, ứng dụng CNSH để sản xuất tinh, phôi tươi và đông lạnh ở qui mô xí nghiệp nhỏ tự động hóa đã góp phần tăng nhanh số lượng đàn bò sữa cả nước (từ 29.500 con năm 1999 lên 85.000 con năm 2003) đồng thời năng suất sữa tăng (từ 3.150 kg/chu kỳ lên 3.600 kg/chu kỳ). Nhờ ứng dụng công nghệ vi sinh mà các vacxin như: vacxin tụ huyết trùng trâu bò, vacxin dịch tả vịt và Parovirus lợn; các loại phân bón vi sinh và phân hữu cơ sinh học cũng được phát triển. Trong lâm nghiệp, CNSH đã cho phép sản xuất cây giống Bạch đàn, Keo bằng nuôi cấy mô để trồng trên 10.000 ha rừng và nhân giống vô tính cây Phi lao trong dung dịch. Chúng ta đã có những thành tựu nhất định trong công nghệ lên men bia, rượu, bột ngọt, lizin với sự đầu tư đáng kể của nhiều công ty nước ngoài. Khu CNSH Vedan-Việt Nam ở Đồng Nai với 12 nồi lên men có dung tích mỗi nồi tới 700.000 lít và các khu liên doanh sản xuất hầu hết các loại bia nổi tiếng thế giới có thể coi như đã đạt trình độ quốc tế.
II.ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN
Spoiler: click to toggle 1.Khái niệm về phân bón vi sinh vật Spoiler: click to toggle Phân vi sinh vật là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe...) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Phân vi sinh vật phải bảo đảm không gây ảnh hưởng xấu đến ngư, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản. Theo định nghĩa nêu trên, phân bón vi sinh vật được hiểu như sau: -Phân bón vi sinh vật phải là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống tồn tại dưới dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử. -Vi sinh vật chứa trong phân bón vi sinh vật phải là các vi sinh vật đã được tuyển chọn đánh giá có hoạt tính sinh học, có khả năng sinh trưởng, phát triển và thích nghi với điều kiện môi trường sống mà ở đó chúng được sử dụng. 2 Phân loại phân bón vi sinh vật Spoiler: click to toggle Phân bón vi sinh vật được chia thành nhiều dạng khác nhau tùy theo công nghệ sản xuất, tính năng tác dụng của vi sinh vật chứa trong phân bón hoặc thành phần các chất tạo nên sản phẩm phân bón. 2.1Phân loại theo công nghệ sản xuất phân bón Tùy theo công nghệ sản xuất, người ta có thể chia phân vi sinh vật thành hai loại như sau: Phân vi sinh vật trên nền chất mang khử trùng Phân vi sinh vật trên nền chất mang khử trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích >109 vi sinh vật/g (ml) và mật độ vi sinh vật tạp nhiễm thấp hơn 1/1000 so với vi sinh vật hữu ích. Phân bón dạng này được tạo thành bằng cách tẩm nhiễm sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn vào cơ chất đã được xử lý vô trùng bằng các phương pháp khác nhau. Phân bón vi sinh vật trên nền chất chất mang đã khử trùng được sử dụng dưới dạng nhiễm hạt, hồ rễ hoặc tưới phủ với liều lượng 1-1,5 kg (lit)/ha canh tác. Phân vi sinh vật trên nền chất mang không khử trùng Phân vi sinh vật trên nền chất mang không khử trùng được sản xuất bằng cách tẩm nhiễm trực tiếp sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn, vào cơ chất không cần thông qua công đoạn khử trùng cơ chất. Phân bón dạng này có mật độ vi sinh vật hữu ích 106 vi sinh vật/g (ml) và được sử dụng với số lượng từ vài trăm đến hàng nghìn kg (lít)/ha. Đối với phân bón vi sinh vật trên nền chất mang không khử trùng, tùy theo thành phần các chất chứa trong chất mang mà phân bón vi sinh vật dạng này được phân biệt thành các loại: Phân hữu cơ vi sinh vật: là sản phẩm phân hữu cơ có chứa các vi sinh vật sống đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng hay các hoạt chất sinh học góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Vi sinh vật trợ giúp quá trình chế biến phân ủ là các vi sinh vật lựa chọn có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa phế thải hữu cơ thành phân bón. Đó là các loại vi sinh vật : Aspergillus niger, Trichoderma reesei, Aspergillus sp., Penicillium sp., Paeceilomyces sp., Trichurus spiralis, Chetomium Người ta cũng có thể bổ sung các loại vi sinh vật có ích khác. Đó là vi khuẩn cố định nitơ tự do (Azotobacter ), vi khuẩn hoặc nấm sợi phân giải photphat khó tan (Pseudomonas striata, Apergillus awamori, Bacillus polymixa …). Ngoài ra có thể bổ sung 1% quặng phosphat vào khối ủ với vi sinh vật. Sản phẩm phân hữu cơ dạng này không chỉ có hàm lượng mùn cao mà còn có hàm lượng nitơ tổng cao hơn loại phân hữu cơ chế biến bằng phương pháp truyền thống 40-50%. Phân hữu cơ khoáng vi sinh vật: là một dạng của phân hữu cơ VSV, trong đó có chứa một lượng nhất định các dinh dưỡng khoáng. 2.2Phân loại theo tính năng tác dụng của các nhóm vi sinh vật chứa trong phân bón Trên cơ sở tính năng tác dụng của các VSV chứa trong phân bón, phân VSV còn được gọi dưới các tên: Phân vi sinh vật cố định nitơ (phân đạm vi sinh) Phân VSV cố định nitơ (phân đạm vi sinh) là sản phẩm chứa các VSV sống cộng sinh với cây họ đậu (đậu tương, lạc, đậu xanh, đậu đen, v.v...), hội sinh trong vùng rễ cây trồng cạn hay tự do trong đất, nước có khả năng sử dụng nitơ từ không khí, tổng hợp thành đạm cung cấp cho đất và cây trồng. Vi sinh vật cố định nitơ là vi sinh vật sống cộng sinh hay hội sinh với cây trồng, hoặc vi sinh vật sống tự do trong đất, nước, không khí, có khả năng tạo khuẩn lạc đặc trưng trên môi trường nuôi cấy không chứa hợp chất nitơ (môi trường NFM, YMA,Ashby…) Quá trình cố định nitơ phân tử nhờ vi sinh vật sống tự do và hội sinh: Là quá trình đồng hóa nitơ của không khí dưới tác dụng của một số chủng vi sinh vật sống tự do và hội sinh. Thuộc về nhóm này có tới hàng ngàn chủng vi sinh vật khác nhau, trong đó phải kể đến các vi sinh vật sau: vi khuẩn Azotobacter, Beijerinskii, Clostridium Quá trình cố định nitơ phân tử cộng sinh: Là quá trình đồng hóa nitơ không khí dưới tác dụng của các loài vi sinh vật cộng sinh với cây họ đậu có hoạt tính Nitrogenaza. Mối quan hệ đặc biệt này gọi là mối quan hệ cộng sinh, trong tự nhiên thường gặp những mối quan hệ cộng sinh khác nhau: mối quan hệ giữa nấm và tảo, cây họ đậu và vi khuẩn nốt sần . . . Hiện nay người ta tạm chia vi khuẩn nốt sần ra 4 nhóm lớn: -Sinorhizobiumfredy là những loại mà trong hoạt động sống của chúng sản sinh ra acid, hay chúng làm acid hóa môi trường -Bradyrhizobiu là những loại mà trong hoạt động sống của chúng sản sinh ra chất kiềm, hay chúng làm kiềm hóa môi trường -Agrobacterium và Phyllobacterium là hai giống vi khuẩn nốt sần nhưng không cộng sinh ở cây họ đậu, mà cộng sinh ở thân, kẽ, lá cây rừng và những cây thủy hải sản. Hai giống này không có ý nghĩa nhiều trong nông nghiệp. Các loại vi sinh vật cố định nitơ phân tử khác: Ngoài những giống vi sinh vật cố định Nitơ nói trên, còn có vô số những giống khác: -Vi khuẩn: Azotomonasinsolita, Azotomonas florescens, Pseudomonas azotogenis, Azospirillum. -Xạ khuẩn: Một số loài thuộc giống Streptomyces, Actinomyces, Frankia. -Nấm: Thodoturula … Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan Phân bón vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan (tên thường gọi là phân lân vi sinh) là sản phẩm chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống đã được tuyển chọn với mật độ tế bào đạt tiêu chuẩn hiện hành, có khả năng chuyển hoá hợp chất photpho khó tan thành dạng dễ tiêu cung cấp cho đất và cây trồng, tạo điều kiện nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Phân lân vi sinh và các chủng vi sinh vật này không ảnh hưởng xấu đến người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản. Phân lân vi sinh chia làm hai loại: Lân Hữu Cơ Lân hữu cơ có nhiều trong cơ thể động, thực vật, vi sinh vật thường gặp ở các hợp chất chủ yếu như Phytin, Phospholipit, Axit Nucleic. Trong không bào người ta còn thấy lân vô cơ dạng Octhophosphat làm nhiệm vụ đệm và chất dự trữ. Cây trồng, vi sinh vật không thể trực tiếp đồng hóa lân hữu cơ. Muốn đồng hóa chúng phải chuyển thành dạng muối H3P04. Lân Vô Cơ Lân vô cơ thường ở trong các dạng khoáng như apatit, Phosphoric, Phosphat Sắt, Phosphat nhôm … muốn cây trồng sử dụng được phải qua chế biến để trở thành dạng dễ tan. Cũng như các yếu tố khác, P luôn luôn tuần hoàn chuyển hóa. Nhờ vi sinh vật lân hữu cơ được vô cơ hóa biến thành muối của axit phosphoric. Các dạng phân này một phần được sử dụng, biến thành lân hữu cơ, một phần được cố định dạng lân khó tan như Ca3(PO2)2, FePO4, AlPO4, những dạng khó tan này trong những môi trường có pH thích hợp sẽ chuyển hóa thành dạng dễ tan. Vi sinh vật giữ vai trò quan trọng trong quá trình này. Vi sinh vật phân giải hợp chất khó tan tạo vòng tròn trong suốt bao quanh khuẩn lạc (vòng phân giải) trên môi trường chứa nguồn photpho duy nhất là Ca3(PO4) hoặc leucithin. -Vi Sinh Vật Phân Giải Sự Chuyển Hóa Lân Vô Cơ: Vi khuẩn phân giải những hợp chất lân vô cơ khó tan thường gặp các giống: Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Agrobacterium, Aerobacter, Brevibacterium, micrococcus, Flavobacterium... Bên cạnh các vi khuẩn và xạ khuẩn thì nấm cũng có tác dụng trong quá trình hòa tan hợp chất lân khó tan: Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Sclerotium -Vi Sinh Vật phân giải lân hữu cơ: Như giống Bacillus: B. megaterium, B.subtilis, B.malaberensis Ngoài ra còn các giống Serratia, Proteus, Arthrobscter … Phân vi sinh vật kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật Phân VSV kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật chứa các VSV có khả năng sinh tổng hợp các hoạt chất sinh học có tác dụng điều hòa hoặc kích thích quá trình trao đổi chất của cây. Phân VSV chức năng Phân vi sinh vật chức năng là một dạng của phân bón vi sinh vật ngoài khả năng tạo nên các chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng, còn có thể ức chế, kìm hãm sự phát sinh, phát triển của một số bệnh vùng rễ cây trồng do vi khuẩn và vi nấm gây nên. 2.3Phân loại theo trạng thái vật lý của phân bón Căn cứ vào trạng thái vật lý của phân bón, có thể chia phân bón vi sinh vật thành các loại sau: -Phân vi sinh vật dạng bột là dạng phân bón vi sinh, trong đó sinh khối vi sinh vật sống đã được tuyển chọn và chất mang được xử lý thành dạng bột mịn. -Phân vi sinh vật dạng lỏng là một loại phân bón vi sinh, trong đó sinh khối vi sinh vật từ các vi sinh vật tuyển chọn được chế biến tạo nên dung dịch có chứa các tế bào sống của chúng. -Phân vi sinh vật dạng viên được tạo thành khi sinh khối vi sinh vật được phối trộn và xử lý cùng chất mang tạo thành các hạt phân bón có chứa các vi sinh vật sống đã được tuyển chọn. 2.4Phân loại theo chế phẩm vi khuẩn Chế phẩm nhân nuôi trên môi trường thạch bằng hoặc trên cơ chất gelatin Loại chế phẩm này được sản xuất trong phòng thí nghiệm lớn, dùng môi trường dinh dưỡng của Fred (1932). Chế phẩm sau khi xuất xưởng thường được đựng trong các chai lọ thủy tinh. Loại chế phẩm này có ưu điểm là: khuẩn lạc vi sinh vật thường nhìn thấy được, do đó có thể loại bỏ được ngay tạp khuẩn bằng một số các hóa chất có sẵn trong phòng thí nghiệm mà không cần phải chuẩn bị các nguyên liệu đắt tiền. Tuy nhiên loại chế phẩm vi sinh vật này có nhiều hạn chế đó là: số lượng vi sinh vật chuyên tính ít, thời gian bảo quản và sử dụng ngắn, chuyên chở và vận chuyển không tiện do đựng trong chai lọ thủy tinh dễ vỡ. Mặt khác theo vincent (1970) thì chế phẩm này có độ bám dính trên hạt không cao. Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch thể Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch thể được sản xuất trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà máy, xí nghiệp theo quy trình công nghệ lên men. Theo đó cần có hệ thống máy lắc lớn hoặc nồi lên men có hệ thống điều khiển tốc độ khí để tạo sinh khối lớn. Sau đó dịch vi sinh vật được đóng vào chai lọ bình nhựa. Loại chế phẩm vi sinh vật này lợi ở chỗ không cần phải pha trộn với nước mà có thể trộn luôn vào hạt giống. Cũng có thể ly tâm dịch vi sinh để cô đặc sinh khối qua dó hạ giá thành sản xuất. Tuy nhiên loại chế phẩm vi sinh vật này có những hạn chế đó là: khi nhiễm vào hạt độ sống sót và bám dính của vi sinh vật trên hạt giống không cao. Chế phẩm phải luôn luôn bảo quản ở điều kiện lạnh vì vậy khá tốn kém và khôg thuận tiện cho vận chuyển. Chi phí sản xuất chế phẩm thường khá cao vì dụng cụ chứa đắt tiền. Chế phẩm vi sinh vật dạng khô Năm 1965, Scolt và Bumganer đã chế tạo được một loại VSV dạng khô. Cách làm như sau: sinh khối VSV được cho vào bình sục khí để đuổi hết nước, sau đó ly tâm để tách VSV chuyên tính ra khỏi cơ chất và cho hấp thụ vào chất mang là bột cao lanh, sau đó hấp thụ tiếp vào CaSO4 hoặc NaSO4 để thu được VSV dạng khô để thu được vi sinh vật dạng khô. Chế Phẩm vi sinh vật dạng khô có ưu điểm là cất trữ, vận chuyển rất tiện lợi, dễ dùng, chế phẩm không bị nhiễm tạp, sử dụng trong thời gian dài ( > 1 năm ). Nhưng công nghệ sản xuất loại chế phẩm này phức tạp, tốn kém, do đó hiệu quả kinh tế không cao. Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô được sản xuất từ những năm 1940-1960 ở Mỹ, Úc, Nga. Để sản xuất loại chế phẩm này sau khi lên men, sinh khối vi sinh vật được đông khô ở nhiệt độ thấp từ (-20 -> -40). Loại chế phẩm vi sinh vật này có ưu điểm như: ít nhiễm tạp ngay ở nhiệt độ cao, độ sống sót của của vi sinh vật chuyên tính rất cao. Tuy nhiên chế phẩm cũng có hạn chế, đó là tỷ lệ bám dính và độ sống sót của vi sinh vật trên hạt thấp (Vincent, 1970) đồng thời sản xuất rất công phu và tốn kém. Trên thị trường phân bón hiện nay, phân bón vi sinh vật được kinh doanh dưới nhiều tên thương mại khác nhau. Chỉ tiêu vi sinh vật phân giải cellulose trước đây được coi là chỉ tiêu chất lượng của phân bón vi sinh vật, song trong Tiêu chuẩn TCVN 7185-2002, vi sinh vật phân giải cellulose không được xếp vào nhóm các vi sinh vật sử dụng trong sản xuất phân vi sinh vật mà chỉ được coi là tác nhân chuyển hóa cellulose phục vụ sản xuất phân hữu cơ sinh học.
3. Chất mangSpoiler: click to toggle Chất mang là chất để vi sinh vật được cấy tồn tại và phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho vận chuyển, bảo quản và sử dụng phân vi sinh. Chất mang không được chứa chất có hại cho người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản. Loại chất mang thường sử dụng nhất là than bùn. Ngoài ra có thể sử dụng đất sét, than đá, đất khoáng, bã mía, lõi ngô nghiền, vỏ trấu, vỏ cà phê … làm chất mang cho chế phẩm vi sinh vật. Tại Hà Lan người ta sử dụng chất mang từ than đá, than bùn trộn với thân thực vật nghiền nhỏ. ở Liên Xô người ta sử dụng chất mang là đất hữu cơ. Tại một số nước Đông Nam Á người ta sử dụng chất mang từ bột xenlulo, bột bã mía, lõi ngô, rác thải hữu cơ được nghiền nhỏ. Ở Việt Nam người ta sử dụng chất mang chủ yếu từ than bùn. Tùy theo điều kiện người ta có thể khử trùng chất mang trước khi nhiễm sinh khối VSV để tạo ra chế phẩm trên nền chất mang khử trùng hoặc tạo ra chế phẩm trên nền chất mang không khử trùng bằng cách phối trộn sinh khối vi sinh vật và chất mang sau khi xử lý không qua công đoạn khử trùng. Loại chế phẩm trên nền chất mang có ưu điểm là: Quy trình sản xuất đơn giản, dễ làm, không tốn kém nhiều nên giá thành thấp, nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên, mật vi sinh vật chuyên tính trong chế phẩm cao, chuyên chở dễ dàng, tiện dụng, độ bám dính của vi sinh vật trên đối tượng cao Tuy nhiên chế phẩm dạng này cũng có những nhược điểm: dễ bị tạp nhiễm bởi vi sinh vật không chuyên tính, chất lượng vi sinh vật không ổn định, độ sống sót của vi sinh vật trong chế phẩm không cao. Nếu sử dụng không kịp thời thì chế phẩm có thể bị loại bỏ hàng loạt vì không đảm bảo mật độ vi sinh vật chuyên tính
|