Giải chuyên đề học tập Công nghệ trồng trọt 10 Cánh diều bài 4: Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm sinh học
Dưới đây là phần hướng dẫn giải chi tiết cụ thể cho bộ chuyên đè học tập Công nghệ trồng trọt 10 Cánh diều bài 4: Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm sinh học.Lời giải đưa ra ngắn gọn, cụ thể sẽ giúp ích cho em các em học tập ôn luyên kiến thức tốt, hình thành cho học sinh phương pháp tự học, tư duy năng động sáng tạo. Kéo xuống để tham khảo
MỞ ĐẦU
Câu hỏi: Kể tến các chế phẩm vi sinh thường dùng trong trồng trọt ở địa phương em và cho biết thành phẩm của những chế phẩm đó?
Hướng dẫn trả lời:
- Phân bón Kali Humate.
Tổng hàm lượng hữu cơ: 70-80% trong đó (Humic: 65-70%; ; Fulvic: 5 - 7%), K2O: 8-10%; độ ẩm 10 - 15%; Dạng hạt (hoặc bột) màu nâu đen. Tan gần như hoàn toàn trong nước (98,5%), chất lượng và màu sắc dung dịch ổn định
- Phân Bón Kích Rễ Humic mỹ
Phân bón kích rễ acid humic được nhập khẩu trực tiếp từ Mỹ, acid humic có dạng bột mịn, hòa tan 100% trong nước. Chứa 2 thành phần chính acid humic và acid fulvic. Acid humic bón trược tiếp vào đất giúp kích thích sự phát triển của bộ rễ giúp cây hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn, cây sinh trưởng phát triển mạnh.
1. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH
Câu hỏi 1: Chế phẩm vi sinh có đặc điểm gì?
Hướng dẫn trả lời:
Chế phẩm vi sinh là tập hợp vi sinh vật có lợi và vô cùng nhỏ bé, phải dùng kính hiển vi mới quan sát được; nhằm tăng hiệu quả kinh tế cao những vẫn bảo vệ môi trường.
Câu hỏi 2: Vì sao chế phẩm vi sinh lại được trộn vào hạt giống trước khi gieo?
Hướng dẫn trả lời:
Phân bón hữu cơ vi sinh đa phần được chế biến và sản xuất dưới dạng bột và không chứa chất gây kích ứng nên chúng ta có thể chế phẩm vi sinh trộn vào hạt giống trước khi gieo. Vậy nên chúng ta có thể thể trộn hạt giống với phân vi sinh hữu cơ để ủ hạt trước khi đem đi gieo.
Câu hỏi 3: Mô tả các bước sản xuất chế phẩm vi sinh trong hình 4.1
Hướng dẫn trả lời:
Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh bào gồm:
Chuẩn bị chủng vi sinh vật và chất mang, sau đó phối trộn vi sinh vật và chất mang. Cuối cùng ta đóng gói và bảo quản.
Câu hỏi 4: Vì sao sử dụng chế phẩm vi sinh không làm đất bị chua hóa hay phèn hóa?
Hướng dẫn trả lời:
Vì chế phẩm vi sinh không có tác dụng gây hại cho môi trường, giúp đất được tưới tốt, tiếp tế cho cây nhiều chất dinh dưỡng. Chế phẩm vi sinh được điều chế cho đất có nhiều chất dinh dưỡng, hàm lượng pha không làm cho đất bị chua hay bị phèn nên được sử dụng nhiều.
Câu hỏi 5: Kể tên và cho biết đặc điểm, tác dụng của một số loại chế phẩm vi sinh phổ biến ở địa phương em.
Hướng dẫn trả lời:
* Chế phẩm sinh học Bima – Trichoderma
- Chống được các loại nấm bệnh cây trồng gây bệnh thối rễ, chết yểu, xì mủ,…do các nấm bệnh gây nên.
- Tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật cố định đạm sống trong đất phát triển.
- Kích thích sự tăng trưởng và phục hồi bộ rễ cây trồng.
- BIMA TRICHODERMA kết hợp với phân hữu cơ có tác dụng cải tạo đất xốp hơn, chất mùn nhiều hơn, đất trồng có độ phì cao hơn, tăng mật độ thiên địch trong vườn.
- Có thể sử dụng kết hợp BIMA TRICHODERMA với một số chế phẩm vi sinh khác để sản xuất chế phẩm Microfost phân hủy phân hầm cầu, xử lý đáy ao hồ nuôi tôm cá, khử mùi hôi ở bãi phân, chuồng trại, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
* Chế phẩm sinh học Chitosan
- Chitosan giúp bảo quản hạt giống, tăng khả năng nảy mầm tự nhiên của hạt giống cũng như cải thiện sức sống của cây trồng, hạn chế nấm bệnh gây hại.
- Là phân bón qua lá giúp cây giảm thoát hơi nước, tăng sức chống chịu khô hạn.
- Cải tạo đất, hạn chế vi sinh vật gây hại trong đất, đồng thời kích thích các vi sinh vật có lợi phát triển.
- Kích thích quá trình tạo củ, lớn trái.
2. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT SINH HỌC
Câu hỏi 1: Cơ chế phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng của thuốc bảo vệ thực vật sinh học là gì?
Hướng dẫn trả lời:
Thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ sinh học.
- Khả năng phân hủy nhanh ít gây ảnh hưởng đến môi trường cũng là một điểm cộng.
- Dư lượng thuốc trừ sâu trên nông sản thường không đáng kể, rất thân thiện với môi trường
- Không ảnh hưởng đến các loài thiên địch có lợi, đảm bảo cân bằng sinh thái tự nhiên
- Thuốc trừ sâu sinh học thường có tác dụng chậm hơn nên thường chỉ thích hợp để phun phòng, hay thời kỳ sâu bệnh mới khởi phát
Câu hỏi 2: Vì sao sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học an toàn đói với con người, nông sản và môi trường?
Hướng dẫn trả lời:
- Khả năng phân hủy nhanh ít gây ảnh hưởng đến môi trường cũng là một điểm cộng.
- Dư lượng thuốc trừ sâu trên nông sản thường không đáng kể, rất thân thiện với môi trường
- Không ảnh hưởng đến các loài thiên địch có lợi, đảm bảo cân bằng sinh thái tự nhiên
Câu hỏi 3: Điểm khác biệt giữa thuốc bảo vệ thực vật và thuốc bảo vệ hóa học?
Hướng dẫn trả lời:
Nguồn gốc
- Thuốc trừ sâu hoá học được cấu tạo từ các chất độc hoá học như Sairifos 585 EC, Diaphos 50EC, Lancer 50SP,....
- Thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ sinh học.
Mức độ độc hại:
- Với thuốc trừ sâu hóa học:
Do nguồn gốc là từ các chất độc hoá học. Do đó, thuốc trừ sâu hoá học có thể coi là con dao hai lưỡi trong sản xuất nông nghiệp. Vì một mặt nó giúp tiêu diệt sâu bệnh, nhưng nó cũng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, các loại thiên địch có lợi, ô nhiễm môi trường. Các chất độc này có thể gây ra các bệnh nguy hiểm như ung thư, dị tật, quái thai,....
Với thuốc trừ sâu sinh học:
- Mức độ độc thấp hơn nhiều so với thuốc trừ sâu hóa học. Thậm chí, một số loại còn hoàn toàn an toàn với con người và các thiên địch có lợi.
- Khả năng phân hủy nhanh ít gây ảnh hưởng đến môi trường cũng là một điểm cộng.
- Dư lượng thuốc trừ sâu trên nông sản thường không đáng kể, rất thân thiện với môi trường
- Không ảnh hưởng đến các loài thiên địch có lợi, đảm bảo cân bằng sinh thái tự nhiên
Câu hỏi 4: So sánh quy trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật sinh học từ vi khuẩn Bt (H4.3), nấm Beauveria bassiana (H4.4) và NPV (H4.5)
Hướng dẫn trả lời:
Quy trình sản xuất thuốc bảo vệ thực vật vi sinh học từ virus NPY tốn thời gian và sử dụng công nghệ nhiều hơn 2 quy trình kia. Trong 3 quy trình quy trình sản xuất từ vi khuẩn B1 đơn giản nhất so với 2 quy trình còn lại
Câu hỏi 5: Quan sát hình 4.6 và cho biết tên thuốc, thành phẩm và tác dụng của thuốc bảo vệ thực vật sinh học?
Hướng dẫn trả lời:
- Thuốc trừ sâu sinh học: thành phần Virus NV, vi khuẩn bt
- Thuốc trừ sâu sinh học: thành phần beauveria bassiana
Câu hỏi tình huống: Trong lần đi khảo sát tình hình sâu, bệnh hại cây trồng của người dân địa phương, bạn Nam và bạn Hoa thấy trên ruộng trồng rau cải có nhiều sâu xanh ăn lá. Nam đề xuất nên sử dụng thuốc hóa học phòng trừ sâu cho hiệu quả nhanh. Hoa đề nghị sử dụng chế phẩm NPV phun phòng trừ sâu ăn lá rau cải. Theo em, nên sử dụng cách nào để phòng triwf sâu bệnh hại cho rau cải? Vì sao?
Hướng dẫn trả lời:
Theo em nên sử dụng cách làm của bạn Hoa. Vì hiện nay sử dụng chế phẩm NPV là chế phẩm sinh học, nó là sản phẩm sinh học, không ảnh hưởng tới môi trường, con người, đạt được hiệu quả cao
Câu hỏi: Khảo sát thực tế và nêu tên, đặc điểm, tác dụng của một số loại thuốc bảo vệ thực vật sinh học phổ biến ở địa phương em
Hướng dẫn trả lời:
- Phân bón Kali Humate.
Tổng hàm lượng hữu cơ: 70-80% trong đó (Humic: 65-70%; ; Fulvic: 5 - 7%), K2O: 8-10%; độ ẩm 10 - 15%; Dạng hạt (hoặc bột) màu nâu đen. Tan gần như hoàn toàn trong nước (98,5%), chất lượng và màu sắc dung dịch ổn định
- Phân Bón Kích Rễ Humic mỹ
Phân bón kích rễ acid humic được nhập khẩu trực tiếp từ Mỹ, acid humic có dạng bột mịn, hòa tan 100% trong nước. Chứa 2 thành phần chính acid humic và acid fulvic. Acid humic bón trược tiếp vào đất giúp kích thích sự phát triển của bộ rễ giúp cây hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn, cây sinh trưởng phát triển mạnh.
3. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM ENZYME
Câu hỏi 1: Chế phẩm enzyme có tác dụng gì đối với trồng trọt?
Hướng dẫn trả lời:
Công dụng của enzyme đối với cây trồng là để phục vụ quá trình cải tạo đất nông nghiệp. Hơn nữa, chúng còn được sử dụng như một phân bón hữu cơ thay thế cho phân bón hoá học, giúp hạn chế hoá chất độc hại và rác thải thải ra ngoài môi trường.
Câu 2: Mô tả quy trình sản xuất chế phẩm enzyme trong hình 4.7
Hướng dẫn trả lời:
- Bước 1: Đầu tiên ta phải tuyển chọn giống vi sinh vật, chọn được loại giống tốt
- Bước 2: Tổng hợp enzym: chỉ tổng hợp một lượng nhỏ enzym (enzym bản thể), người ta cần tiến hành gây đột biến bằng phương pháp sinh học, lý, hóa học…để tạo chủng có khả năng “siêu tổng hợp enzym” như: Phương pháp gây đột biến; Phương pháp biến nạp; Phương pháp tiếp hợp gene; Phương pháp tải nạp.
- Bước 3: Thu nhận enzyme:Tách và làm sạch chế phẩm enzyme: Các phân tử enzyme không có khả năng đi qua màng của tế bào và màng của các cấu tử của tế bào. Do đó để có thể chiết rút các enzyme nội bào, bước đầu tiên là phải phá vỡ cấu trúc của các tế bào có chứa enzyme và chuyển chúng vào dung dịch.
- Bước 4: Để loại bỏ muối khoáng và các loại đường... là các tạp chất có phân tử lượng thấp, người ta thường dùng phương pháp thẩm tích (dialysis) đối nước hay đối các dung dịch đệm loãng hoặc bằng cách lọc qua gel sephadex. Để loại bỏ các protein tạp (protein cấu trúc, protein trơ) và các chất có phân tử lượng cao khác người ta hay dùng kết hợp các phương pháp khác nhau: phương pháp biến tích chọn lọc nhờ tác dụng của nhiệt độ hoặc pH của môi trường, phương pháp kết tủa phân đoạn bằng muối trung tính hoặc các dung môi hữu cơ, các phương pháp sắc ký (sắc ký hấp phụ, sắc ký trao đổi ion), điện di, phương pháp lọc gel. Để nâng cao giá trị sử dụng, hiện nay người ta thường tạo ra chế phẩm enzyme gọi là enzyme không tan (hay enzym cố định).
- Bước 5: Tạo chế phẩm enzyme
Câu 3: Vì sao chế phẩm anzyme chưa được sử dụng phổ biến trong trồng trọt?
Hướng dẫn trả lời:
Vì hệ thống tiêu hóa của chúng còn chưa thật thích hợp với việc ăn loại thức ăn thô. Trong trồng trọt, các loại chế phẩm enzyme khác nhau như cellulase, hemicellulase, protease và amylase được sử dụng để chuyển hóa các phế liệu, đặc biệt là các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp.
Câu 4: Tìm hiểu đặc điểm, tác dụng của một số chế phẩm enzyme sử dụng trong trồng trọt?
Hướng dẫn trả lời:
- Enzyme có bản chất protein, là chất xúc tác sinh học không độc hại, có hoạt lực xúc tác mạnh và khá phổ biến trong tự nhiên, cần thiết cho rất nhiều quá trình hóa học trong tế bào và sinh vật sống.
- Trong trồng trọt, các loại chế phẩm enzyme khác nhau như cellulase, hemicellulase, protease và amylase được sử dụng để chuyển hóa các phế liệu, đặc biệt là các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp. Việc sử dụng enzyme vi sinh vật trong sản xuất phân hữu cơ đang được khai thác để thay thế cho phân bón hóa học.
Câu 5: Khi sản xuất hoặc sử dụng chế sinh học trong trồng trọt cần phải chú ý những gì để đảm bảo an toàn lao động?
Hướng dẫn trả lời:
Sử dụng đồ bảo hộ, gang tay, kính khi dùng phân bón vi sinh, đọc kĩ hướng dẫn sử dụng và làm theo chỉ dẫn. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chất lượng, được ban hành theo quy định pháp luật. Sau khi sử dụng cần vệ sinh sạch sẽ