khảo sát khả năng kết hợp nấm phân hủy tannin và cellulose với chế phẩm enzyme enchoice để tăng cường sinh học trong quá trình ủ compost từ mụn dừa

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "khảo sát khả năng kết hợp nấm phân hủy tannin và cellulose với chế phẩm enzyme enchoice để tăng cường sinh học trong quá trình ủ compost từ mụn dừa": http://123doc.vn/document/1052533-khao-sat-kha-nang-ket-hop-nam-phan-huy-tannin-va-cellulose-voi-che-pham-enzyme-enchoice-de-tang-cuong-sinh-hoc-trong-qua-trinh-u-compost-tu-mun-dua.htm

HUTECH
LỜ I CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứ u củ a riêng tôi. Các số liệ u kế t
quả nêu trong Luậ n văn là trung thự c và chư a từ ng đư ợ c ai công bố trong công trình
nào.
Tôi xin cam đoan mọ i sự giúp đỡ trong Luậ n văn này đề u đư ợ c cám ơ n và các
thông tin trích dẫ n trong luậ n văn đề u đư ợ c ghi rõ nguồ n gố c.
Họ c viên thự c hiệ n Luậ n văn




Nguyễ n Thị Hoàng Oanh

HUTECH
TÓM TẮ T LUẬ N VĂN

Việ t Nam sả n xuấ t 680 triệ u trái dừ a/năm cho sả n phẩ m phụ là 40,8 ngàn tấ n chỉ
xơ dừ a và chấ t thả i là 95,2 ngàn tấ n mụ n dừ a, gây ô nhiễ m môi trư ờ ng trầ m trọ ng do
mụ n dừ a chứ a hàm lư ợ ng lignin (tố i đa 55%), cellulose (tố i đa 40%) và tannin cao (tố i
đa 12%). Tậ n dụ ng mụ n dừ a làm giá thể trồ ng trọ t như đấ t sạ ch, phân bón đòi hỏ i phả i
tiề n xử lý mụ n dừ a bằ ng rử a nư ớ c và/hoặ c dung dị ch kiề m cũ ng gây ô nhiễ m môi
trư ờ ng đấ t và nư ớ c do tannin bị rử a trôi. Áp dụ ng tăng cư ờ ng sinh họ c ủ compost mụ n
dừ a đã đư ợ c nghiên cứ u triể n khai ở Ấ n Độ đạ t nhiề u kế t quả hứ a hẹ n. Để thích ứ ng
điề u kiệ n Việ t Nam, hỗ n hợ p vi sinh vậ t có khả năng tiế t enzyme tannanse và cellulase
đư ợ c sử dụ ng ủ compost mụ n dừ a, kế t hợ p vớ i chế vớ i phẩ m enzyme thư ơ ng mạ i
Enchoice. Kế t quả cho thấ y vớ i mậ t độ VSV 10
7
bào tử /g, bổ sung 0,05% Enchoice và
0,5% NPK, compost thu đư ợ c sau 21 ngày ủ có tỉ lệ giả m khố i lư ợ ng là 46%, tỉ lệ
giả m tannin là 82%, tỉ số C/N còn lạ i 22:1 so vớ i 51:1 lúc khở i điể m.

HUTECH
ABSTRACT

About 680 million coconuts are produced annually in Vietnam with 40.8
thousand tons of coir fibre as a by-product and 95.2 thousand tons of coir pith as a
solid waste which seriously pollutes the environment since the lignin, cellulose and
tannin contents in the coir pith are rather high (max. 55%, 44%, and 12%
respectively). The valorization of coir pith such as its conversion into cocopeat and
organic fertilizer requires a pretreatment step of water and/or alkaline washing, which
pollutes soil and water environment as well due to the tannin leachage. The
application of bioaugmentation technology in coir pith composting has been studied
and developed in India with promising results. In order to find a Vietnamese
alternative for this problem, a mixture of tannase and cellulase producing fungal
conidia was used in coir pith composting, in combination with a commercial
enzymatic preparation Enchoice. The results showed that for the coir pith inoculated
with 10
7
conidia/g tannase and cellulase producing fungi (for each strain),
supplemented with 0.05% Enchoice and 0.5% NPK, sprayed with water to an initial
moisture of 40%, after 21 days of incubation, the weight and its tannin content
reduced 46% and 80% respectively, the C/N ratio reduced to 22:1, compared to the
initial value of 51:1.

HUTECH
i
DANH MỤ C BẢ NG
Bả ng 1.1. Tổ ng sả n lư ợ ng dừ a, chỉ xơ dừ a và mụ n dừ a củ a 50% vỏ trái 5
Bả ng 1.2. Các quố c gia trồ ng dừ a và sả n xuấ t chỉ xơ dừ a ở châu Á Thái Bình Dư ơ ng 5
Bả ng 1.3. Thành phầ n hóa họ c củ a mụ n dừ a 6
Bả ng 1.4. Thành phầ n khoáng trong mụ n dừ a 7
Bả ng 1.5. Độ hòa tan củ a mụ n dừ a 8
Bả ng 1.6. Tính chấ t vậ t lý củ a mụ n dừ a. 10
Bả ng 1.7. Các enzyme tham gia vào quá trình phân hủ y lignin và các phả n ứ ng chủ
yế u 18
Bả ng 1.8. Các enzyme hemicellulase 24
Bả ng 1.9. Các vi sinh vậ t phân hủ y cellulose 29
Bả ng 1.10. Chủ ng vi sinh vậ t có khả năng phân giả i enzyme tannase 35
Bả ng 1.11. Tỷ lệ C/N củ a các chấ t thả i 42
Bả ng 1.12. Các chỉ tiêu chấ t lư ợ ng củ a compost 46
Bả ng 1.13. Giá trị dinh dư ỡ ng củ a mụ n dừ a trư ớ c và sau khi ủ compost 52
Bả ng 1.14. Các nghiên cứ u tăng cư ờ ng sinh họ c ủ compost mụ n dừ a 54
Bả ng 2.1. Tóm tắ t các hoạ t tính enzyme xác đị nh cho chế phẩ m Enchoice 62
Bả ng 2.2. Bố trí thí nghiệ m khả o sát hoạ t tính tannase củ a N1, N2 và N1/N2 trên môi
trư ờ ng mụ n dừ a 63
Bả ng 2.3. Thí nghiệ m đánh giá khả năng áp dụ ng nấ m phân hủ y tannin N1 và N2 và
EC trong ủ compost 65
Bả ng 2.4. Thí nghiệ m xác đị nh độ ẩ m thích hợ p cho khố i ủ compost có bổ sung vi
nấ m 65
Bả ng 2.5. Thí nghiệ m đánh giá khả năng áp dụ ng nấ m phân hủ y tannin N1 và N2 và
nấ m phân hủ y cellulose C1 và SD4 trong ủ compost phòng thí nghiệ m. 66
Bả ng 2.6. Thí nghiệ m ủ đánh giá chấ t lư ợ ng 67
Bả ng 3.1. Tóm tắ t kế t quả phân tích hoạ t tính enzyme trong chế phẩ m Enchoice 74
Bả ng 3.2. Độ giả m khố i lư ợ ng củ a khố i ủ mụ n dừ a bổ sung N1, N2 và EC 78
Bả ng 3.3. Độ giả m khố i lư ợ ng khi thay đổ i độ ẩ m khố i ủ 81
HUTECH
Bả ng 3.4. Độ giả m khố i lư ợ ng khi áp dụ ng tăng cư ờ ng sinh họ c vớ i N1 và/hoặ c N2
vớ i các nấ m phân hủ y xơ C1 và SD4 83
Bả ng 3.5. Độ giả m hàm lư ợ ng tannin sau 30 ngày ủ vớ i các tác nhân tăng cư ờ ng sinh
họ c 84
Bả ng 3.6. Thành phầ n hóa họ c compost 87

























HUTECH
iii
DANH MỤ C HÌNH Ả NH
Hình 1.1. Sả n phẩ m từ trái dừ a 4
Hình 1.2. Mộ t số sả n phẩ m từ mụ n dừ a 11
Hình 1.3. Quy trình sả n xuấ t cocopeat 12
Hình 1.4. Cấ u trúc phụ phế phẩ m giàu xơ 14
Hình 1.5. Sự phân hủ y phụ phế phẩ m lignocellulos trong tự nhiên cung cấ p đư ờ ng
cho các vi sinh vậ t khác 15
Hình 1.6: Các đơ n vị cơ bả n củ a lignin 16
Hình 1.7: Cấ u trúc lignin trong gỗ mề m vớ i các nhóm chứ c chính 17
Hình 1.8. Sơ đồ đơ n giả n hóa phả n ứ ng phân hủ y lignin nhờ enzyme LiP và glyoxal
oxidase 20
Hình 1.9. Các nấ m phân hủ y lignin tiề m năng 21
Hình 1.10. Cấ u trúc acid humic 22
Hình 1.11. Cấ u trúc chung củ a hemicellulose 23
Hình 1.12. Cơ chế xúc tác củ a các enzyme thủ y phân hemicellulose 25
Hình 1.13. Hai mô hình cấ u trúc sợ i cellulose 26
Hình 1.14. Các enzyme củ a phứ c hợ p cellulose 28
Hình 1.15. Nấ m Trichoderma phân hủ y cellulose 30
Hình 1.16. Mộ t số vi khuẩ n phân giả i cellulose 31
Hình 1.17. Các cấ u trúc chính củ a tannin 33
Hình 1.18. Cơ chế hoạ t độ ng củ a tannase 34
Hình 1.19. Quá trình ủ compost 37
Hình 1.20. Thay đổ i nhiệ t độ và pH trong quá trình ủ compost 40
Hình 1.21. Ủ phân compost mụ n dừ a ở Ấ n Độ 51
Hình 2.1. Bố trí thí nghiệ m 59
Hình 2.2. Nuôi cấ y vi nấ m bằ ng phư ơ ng pháp phòng ẩ m 60
Hình 2.3. Phát hiệ n nhanh enzyme ngoạ i bào 61
Hình 3.1. Nấ m N1 phân lậ p dự a trên khả năng thủ y phân tannin 69
Hình 3.2. Nấ m N2 phân lậ p dự a trên khả năng thủ y phân tannin 70
HUTECH
Hình 3.3. Phát hiệ n enzyme tannase thủ y phân acid tannic trên đĩ a thạ ch bằ ng dung
dị ch FeCl
3
/H
2
SO
4
71
Hình 3.4. Nấ m phân hủ y cellulose 72
Hình 3.5. Khả o sát khả năng phân hủ y cellulose trên thạ ch CMC 73
Hình 3.6. Hoạ t tính tannase củ a N1, N2 trên môi trư ờ ng mụ n dừ a 75
Hình 3.7. Hoạ t tính enzyme cellulase trích ly trong mụ n dừ a ủ vớ i C1 hoặ c SD4, bổ
sung urea 0.5% 77
Hình 3.8. So sánh độ giả m khố i lư ợ ng củ a các mẫ u ủ tăng cư ờ ng EC, N1 và N2 sau 15
ngày 80
Hình 3.9. Đồ thị biể u diễ n độ giả m khố i lư ợ ng mụ n dừ a sau 15 ngày ủ ở các độ ẩ m
khác nhau khi có cấ y nấ m. 82
Hình 3.10. So sánh ả nh hư ở ng củ a tác tác nhân tăng cư ờ ng sinh họ c (vi nấ m) lên độ
giả m khố i lư ợ ng khố i ủ sau 15 ngày và tannin sau 30 ngày. 85
Hình 3.11. Độ giả m khố i lư ợ ng compost sau 10, 21, 30 ngày ủ 86
Hình 3.12. Tỉ lệ giả m tannin trong compost sau 10, 21, 30 ngày ủ 86
Hình 3.13. Hàm lư ợ ng cellulose còn lạ i sau 10, 21 ngày ủ . 87














HUTECH
CÁC CHỮ VIẾ T TẮ T

1. VSV : vi sinh vậ t.
2. CTR: chấ t thả i rắ n.
3. EC: tên chế phẩ m Enchoice.

HUTECH

MỤ C LỤ C

MỞ ĐẦ U 1
1. Mụ c tiêu đề tài 1
2. Đố i tư ợ ng nghiên cứ u 1
3. Phạ m vi nghiên cứ u 2
4. Phư ơ ng pháp nghiên cứ u 2
4.1. Phư ơ ng pháp luậ n 2
4.2. Phư ơ ng pháp thự c tiễ n 3
CHƯ Ơ NG I. TỔ NG QUAN TÀI LIỆ U 4
1.1. Thự c trạ ng mụ n dừ a 4
1.1.1. Tình hình sả n xuấ t phát sinh mụ n dừ a 4
1.1.2. Thành phầ n hoá họ c củ a mụ n dừ a 6
1.1.2.1. Thành phầ n hóa họ c cơ bả n 6
1.1.2.2. Thành phầ n chấ t hữ u cơ hòa tan trong mụ n dừ a 8
1.1.3. Tính chấ t vậ t lý củ a mụ n dừ a 9
1.1.4. Ứ ng dụ ng củ a mụ n dừ a 10
1.1.5. Nhữ ng vấ n đề môi trư ờ ng liên quan đế n tồ n trữ và xử lý mụ n dừ a 12
1.2. Quá trình phân hủ y phụ phế phẩ m giàu xơ 14
1.2.1. Tổ ng quát về phụ phế phẩ m nông nghiệ p giàu xơ và quá trình phân giả i trong tự
nhiên 14
1.2.2. Lignin và quá trình phân giả i lignin 15
1.2.2.1. Lignin 15
1.2.2.2. Enzyme phân giả i lignin 18
1.2.2.3. Vi sinh vậ t phân giả i lignin 21
1.2.2.4. Tác dụ ng củ a quá trình thủ y phân lignin đố i vớ i đấ t 22
1.2.3. Hemicellulose và quá trình phân giả i hemicellulose 22
1.2.3.1. Hemicellulose 22
1.2.3.2. Qúa trình phân giả i hemicellulose 24
1.2.4. Cellulose và quá trình phân giả i cellulose 25
HUTECH
1.2.4. 1. Cellulose 25
1.2.4.2. Enzyme phân giả i cellulose – enzyme cellulase 27
1.2.4.3. Vi sinh vậ t phân giả i cellulose 29
1.2.5. Tannin và quá trình phân giả i tannin 31
1.2.5.1. Tannin 32
1.2.5.2. Enzyme phân giả i tanin – enzyme tannase 33
1.2.5.3. Vi sinh vậ t phân giả i tannin 35
1.3. Tổ ng quan về compost 36
1.3.1. Đị nh nghĩ a compost 36
1.3.2. Nhữ ng lợ i ích và hạ n chế củ a quá trình ủ compost 37
1.3.2.1. Lợ i ích củ a quá trình ủ compost 37
1.3.2.2. Hạ n chế củ a quá trình làm compost 38
1.3.3. Khoa họ c ủ compost 38
1.3.3.1. Cơ chấ t củ a quá trình củ compost 38
1.3.3.2. Vi sinh vậ t và quá trình sinh họ c chuyể n hóa compost 39
1.3.3.3. Diễ n biế n quá trình ủ compost 39
1.3.3.4. Các yế u tố ả nh hư ở ng lên quá trình sả n xuấ t compost 40
1.3.3.5. Chấ t lư ợ ng compost 46
1.3.3.6. Các phư ơ ng pháp tăng tố c độ ủ và cả i thiệ n chấ t lư ợ ng compost 47
1.4. Nghiên cứ u ứ ng dụ ng tăng cư ờ ng sinh họ c đã đư ợ c áp dụ ng đố i vớ i mụ n dừ a. 50
1.5. Lý do nghiên cứ u và điể m mớ i củ a đề tài 56
CHƯ Ơ NG II. VẬ T LIỆ U VÀ PHƯ Ơ NG PHÁP NGHIÊN CỨ U 57
2.1. VẬ T LIỆ U 57
2.2. PHƯ Ơ NG PHÁP 58
2.2.1. Mụ c đích 58
2.2.2. Phư ơ ng pháp luậ n 58
2.2.3. Mụ c tiêu 58
2.2.4. Nộ i dung và bố trí thí nghiệ m 59
2.2.4.1. Khả o sát hình thái khuẩ n lạ c, tế bào, đị nh tính enzyme tannase và cellulase
củ a các chủ ng nấ m N1, N2, C1 và SD4 trên cơ chấ t phòng thí nghiệ m. 59
2.2.4.2. Khả o sát hoạ t tính enzyme củ a chế phẩ m thư ơ ng mạ i Enchoice 62