Sinh học - Chương 4: Công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh

CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH 1 NỘI DUNG 4.1. Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học 4.2. Sản xuất phân bón vi sinh 4.3. Sản xuất chế phẩm vi sinh dùng trong môi trường 2 4.1. SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC • Chế phẩm sinh học bảo vệ cây trồng là gì? • Nêu đặc điểm của chế phẩm này. 3 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học chứa vi sinh vật Ưu điểm: Không gây độc hại cho người và gia súc, không nhiễm bẩn môi trường Không ảnh hưởng đến chất lượng nông sản Không làm mất đi sự đa dạng sinh học Diệt được nhiều thế hệ sâu hại 4.1. SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học chứa vi sinh vật Nhược điểm: Tác động chậm Hiệu lực ban đầu chưa cao Phổ tác dụng hẹp Chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết Công nghệ sản xuất chưa được công nghiệp hóa Nhân dân chưa nhận thức và sử dụng nhiều 4.1. SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC Ví dụ: Bacillus thuringiensis (Bt) là vi khuẩn sản sinh ra tinh thể độc 4.1. SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC Htan Ruột • Bt sản sinh ra 3 loại ngoại độc tố và 1 loại ngoại độc tố (sinh viên tham khảo bài báo cáo của các nhóm) 8 Nhân giống sản xuất Chuyển gen tổng hợp độc tố vào thực vật Chuyển gen tổng hợp độc tố vào thực vật Chế phẩm virus trừ sâu Vì sao khi mắc bệnh do virus thì sâu bọ bị mềm nhũn? Chế phẩm virus trừ sâu xanh (NPVHa) Quy trình chung Nêu sự khác biệt về thành phần và phương thức diệt trừ sâu hại giữa chế phẩm Bt và NPV? Chế phẩm NPV có thể các loại sâu sau: Sâu xanh Sâu róm thông Sâu đo Chế phẩm nấm trừ sâu Nội dung so sánh Nấm túi Nấm phấn trắng Đối tượng diệt trừ Đặc điểm của sâu nhiễm nấm So sánh hai loại nấm túi và nấm phấn trắng trừ sâu t i Nấ p tr ng Đối tượng diệt trừ - Nhiều loại sâu bọ đặc biệt là rệp - Hơn 200 loại, đặc biệt sâu róm thông, sâu đục than ngô, rầy nâu, bọ cánh cứng hại KT. ặc điểm của sâu nhiễm nấm Các khuẩn ti của nấm túi trong nội quan của sâu căng ra, làm sâu trương lên, sâu suy yếu và chết Cơ thể sâu cứng và trắng như rắc bột. Nấm xanh diệt rầy nâu Nấm trắng diệt châu chấu Khái niệm: Bao gồm tất cả các chất hữu cơ vùi vào đất để duy trì và nâng cao độ phì nhiêu của đất đảm bảo cho cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt Ví dụ: Phân xanh, phân chuồng, phân rác. Phân hữu cơ 4.2. PHÂN VI SINH Phân VSV cố định đạm Phân nitragin Phân Vi Sinh Vật Phân hữu cơ vi sinh chuyển hoá lân Phân hữu cơ vi sinh phân giải chất hữu cơ Phân Vi Sinh Vật Vậy phân Vi sinh vật là gì? Khái niệm: Là loại phân bón có chứa các loài vi sinh vật cố định đạm, chuyển hoá lân hoặc vi sinh vật chuyển hoá chất hữu cơ Ví dụ : Phân Nitragin, Trichomicx, Humic Quy trình sản xuất chế phẩm phân vi sinh chứa 3 loại vi sinh vật khác nhau 26 Giống gốc VSV cố định N2 Giống gốc VSV phân giải lân Giống gốc VSV đối kháng với vsv gây bệnh Kiểm tra hoạt tính Kiểm tra hoạt tính Kiểm tra hoạt tính Nhân giống cấp I Nhân giống cấp II Phối trộn Chất mang vô trùng Kiểm tra chất lượng Bao gói, bảo quản, sử dụng Nhân giống cấp I Nhân giống cấp I Nhân giống cấp II Nhân giống cấp II Sử dụng vi sinh vật có lợi để cạnh tranh vsv có hại trong môi trường, hoặc vsv tiết enzyme phân giải chất hữu cơ trong môi trường chất thải rắn hoặc nước thải. Các sản phẩm được thương mại: 4.3. SẢN XUẤT CPVS DÙNG TRONG MÔI TRƯỜNG • là chế phẩm sinh học tập hợp hơn 80 chủng vi sinh vật khác nhau. EM (Effective Microorganisms) nghĩa là các vi sinh vật hữu hiệu, do Giáo sư Tiến sĩ Teruo Higa - trường Đại học Tổng hợp Ryukyus, Okinawoa, Nhật Bản sáng tạo và áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980. • Trong chế phẩm có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí thuộc các nhóm : vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn. 80 loài vi sinh vật này được lựa chọn từ hơn 2000 loài được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm và công nghệ lên men. 28 Các sản phẩm được thương mại: - Chế phẩm E.M QUY TRÌNH KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẾ PHẨM E. M5 TỪ E. M GỐC • E. M5 là chế phẩm dùng xua đuổi côn trùng, sau bọ hại cây trồng. Dịch lên men với giấm, cồn, rỉ đường, và EM1 – Nước sạch ở 400C (trong thùng nhựa)  Hoà tan rỉ đường  Hoà tan muối  Hoà tan rượu  Hoà tan dấm  thêm tỏi ớt (nghiền dập nát)  Hoà tan chế phẩm E. M1  Đậy kín  Sau 7-10 ngày đưa ra sử dụng. 29 QUY TRÌNH KỸ THUẬT SẢN XUẤT CHẾ PHẨM BOKASHI MT TỪ E. M GỐC • BOKASHI: Sử dụng chủ yếu trong xử lý ô nhiễm môi trường hoặc còn dùng xử lý đất trong trồng trọt giúp tăng vi sinh vật trong đất, bổ sung thêm chất hữu cơ, chất mùn tăng độ tơi xốp cho đất 30 Chủng vi sinh vật hữu ích: - Nhóm xạ khuẩn Streptomyces ưa ấm (nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 15 -370C) sinh tổng hợp mạnh các enzyme ngoại bào (cellulase, amylase và proteinase) có khả năng sinh kháng sinh ức chế nấm mốc, vi khuẩn Gram âm. - Vi khuẩn Lactobacillus có tác dụng ức chế mạnh các vi khuẩn gây bệnh (Coliform, Salmonella). 4.3. SẢN XUẤT CPVS DÙNG TRONG MÔI TRƯỜNG Chủng vi sinh vật hữu ích: - vi khuẩn Nitrosomonas spp chuyển hóa NH3 thành NO2. Nitrobacter spp chuyển hóa NO2 thành NO3. - Rhodobacter spp và Rhodococcus spp có khả năng làm giảm H2S trong đáy ao - vi khuẩn Bacillus, Pseudomonas tham gia chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2 và nước 4.3. SẢN XUẤT CPVS DÙNG TRONG MÔI TRƯỜNG Ôn tập • Vẽ quy trình chuyển gen sinh độc tố từ Bt vào thực vật. • Phân biệt các loại phân hữu cơ vi sinh, phân vi sinh và phân hữu cơ sinh học. • Liệt kê các loại vi sinh vật có thể dùng để sản xuất phân bón và tác dụng của chúng đối với cây trồng. • Nêu ưu điểm của việc sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp • Nêu một số chủng vi sinh vật ứng dụng trong xử lý môi trường • Chế phẩm E.M là gì? • Nêu 1 quy trình sản xuất chế phẩm sinh học từ EM gốc (EM1) 33