Bài 3: Một Số Ứng Dụng Công Nghệ Sinh học Trong Sản Xuất Phân Bón | Chuyên đề học tập Công nghệ 10 (Công nghệ trồng trọt) | Chuyên Đề 1: Công Nghệ Sinh Học Trong Trồng Trọt - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 15

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

Phân tích được một số hướng ứng dụng của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón.

Câu hỏi

Công nghệ sinh học có vai trò như thế nào trong sản xuất phân bón? Những loại phân bón nào được sản xuất bằng công nghệ sinh học? Quy trinh sản xuất các loại phân bón đó có gì đặc biệt?

I – ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP

1. Nguồn nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu là các phế phụ phẩm nông nghiệp như rơm, rạ, thân cây ngô, lạc, vỏ cà phê, bã mía, phân chuồng, phụ phẩm lò mổ,...

2. Vi sinh vật sử dụng

– Vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng sản sinh nhiều hệ enzyme như amylase, protease,... và một số kháng sinh có khả năng ức chế sự sinh trưởng, giết chết một số vi khuẩn và nấm gây bệnh.

– Lactobacillus sp. có khả năng sinh ra acid lactic, tạo ra một môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn và nấm gây bệnh, kể cả các vi khuẩn gây thối rữa giúp
khử mùi hôi.

– Trichoderma sp. là nấm đối kháng có khả năng phân huỷ mạnh cellulose từ xác thực vật nhờ khả năng sản sinh hệ enzyme cellulase cao, đồng thời sản sinh một số kháng sinh ức chế sự phát triển của nấm bệnh và có khả năng sản sinh một số chất điều tiết sinh trưởng giúp cây trồng phát triển.

Kết nối năng lực

Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm về các loại vi sinh vật được sử dụng trong sản xuất phân bón hữu cơ.

Trang 16

3. Quy trình sản xuất

Sản xuất phân bón hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp gồm các bước cơ bản sau:

Hình 3.1. Quy trình sản xuất phân hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp

Khám phá

Quan sát Hình 3.1 và mô tả quy trình sản xuất phân hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp.

Kết nối năng lực

Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu về thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ.

II – ỨNG DỤNG SẢN XUẤT PHÂN LÂN HỮU CƠ

1. Nguồn nguyên liệu

Nguyên liệu sản xuất phân lân hữu cơ chủ yếu là phosphorite và apatite. Phosphorite thường có màu vàng đất, màu xám hoặc vàng nâu, apatite thường có màu xám xanh. Hàm lượng lân nguyên chất () của hai dạng này chiếm dưới 40%. Riêng apatite có chứa thêm từ 40% đến 50% vôi và một số nguyên tố vi lượng như Fe, Mn, Mg, Cu.

2. Vi sinh vật sử dụng

Vi sinh vật sử dụng chủ yếu là Bacillus sp., Pseudomonas sp. và nấm Aspergillus niger. Đây là những loại vi sinh vật có khả năng phân giải cao lân vô cơ thành lân hữu cơ.

Trang 17

3. Quy trình sản xuất

Sản xuất phân lân hữu cơ gồm các bước cơ bản sau (Hình 3.2):

Hình 3.2. Quy trình sản xuất phân lân hữu cơ

Thông tin bổ sung

CFU là đơn vị được sử dụng trong vi sinh để ước tính số lượng vi khuẩn hoặc tế bào nấm trong một mẫu nhất định. Thông thường kết quả được đưa ra là CFU/mL (số lượng vi khuẩn hoặc tế bào nấm có trong 1 mL) đối với mẫu là chất lỏng và CFU/g (số lượng vi khuẩn hoặc tế bào nấm có trong 1 gam) đối với mẫu là chất rắn.

Khám phá

Quan sát Hình 3.2 và mô tả quy trình sản xuất phân lân hữu cơ.

Kết nối năng lực

Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu về thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân lân hữu cơ.

Trang 18

III – ỨNG DỤNG SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC TÙ VỎ GIÁP XÁC

1. Nguồn nguyên liệu

Vỏ các loài giáp xác như tôm, cua, ghẹ,...

2. Enzyme sử dụng

Enzyme sử dụng chủ yếu là enzyme neutrase, enzyme papain và enzyme bromelain.

3. Quy trình sản xuất

Hình 3.3. Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ vỏ giáp xác

Khám phá

Quan sát Hình 3.3 và mô tả quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học từ vỏ giáp xác.

Kết nối năng lực

Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu về thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ từ vỏ giáp xác.

IV – ỨNG DỤNG SẢN XUẤT PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC CHỨA AMINO ACID TỪ PHỤ PHẨM LÒ MỔ

1. Nguồn nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu chủ yếu là phụ phẩm lò mổ, ngoài ra có thể sử dụng đầu cá, xương cá, trùn quế (Perionyx excavatus) và các phụ phẩm giàu protein khác,...

Trang 19

2. Vi sinh vật sử dụng

Các chủng vi sinh vật có khả năng tạo ra hệ enzyme protease và lipase cao để thuỷ phân các hợp chất cao phân tử thành amino acid và các hợp chất dễ tiêu khác. Một số chủng vi sinh vật phổ biến là Bacillus sp., Lactobacillus sp., Pseudomonas sp., Saccharomyces cerevisiae,...

3. Quy trình sản xuất

Nguyên liệu

Xay nhỏ

Men vi sinh:

Bacillus subtilis (1,5 x 10 CFU/g)

Lactobacillus acidophilus (2,0 x 10 CFU/g)

Saccharomyces cerevisiae (1,0 x 10 CFU/g)

Pseudomonas sp. (1,5 x 10° CFU/g)

Ủ từ 20 đến 30 ngày

Kích hoạt ở 52 °C

Enzyme (protease, lipase,...)

Lắng, lọc

Bã -> Phân bón gốc

Dịch đạm hoà tan -> Phân bón lá

Phân tích kiểm tra amino acid

Hình 3.4. Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học chứa amino acid từ phụ phẩm lò mổ

Khám phá

Quan sát Hình 3,4 và mô tả quy trình sản xuất phân bón hữu cơ sinh học chứa amino acid từ phụ phẩm lò mổ.

Kết nối năng lực

Sử dụng intemet, sách, báo,... để tìm hiểu về thành tựu của công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón hữu cơ sinh học chứa amino acid từ phụ phẩm lò mổ.

Luyện tập

1. Mô tả quy trình sản xuất phân lân hữu cơ.

2. So sánh các quy trình sản xuất phân bón hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp, từ vỏ giáp xác và từ phụ phẩm lò mổ.

Vận dụng

Hãy đề xuất quy trình sản xuất phân bón hữu cơ phù hợp với tinh hình sản xuất ở địa phương em.