Date Received: 03-06-2025
Date Accepted: 09-09-2025
Date Published: 30-09-2025
##submissions.doi##: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2025.23.9.06
Views
Downloads
Section:
How to Cite:
Isolation and Selection of Microorganism for Treatment of Post-harvest by-Products of Green Ramie (Boehmeria nivea (L.) Gaudich)
,
Lo Van Son
Keywords
Cellulose degrading microorganisms, bioactivity, green ramie, post-harvest by-products treatment
Abstract
This study aimed to select a microbial consortium for developing a bio-product for treatment of post-harvest by-products of green ramie (Boehmeria nivea (L.) Gaudich) into raw materials for organic fertilizer production. Microorganisms were isolated by serial dilution and cultured on selective media for cellulose-degrading strains, followed by screening under different cultivation conditions. Four selected strains, Penicillium sp.N5, Streptomyces sp.X6, Bacillus sp.V14, and Bacillus sp.V24, exhibited cellulase activity of 18.1-25.0mm, CMCase activity of 16.7-22.4mm, amylase activity of 11.7-18.0mm, and protease activity of 18.2-20.4mm. These strains maintained growth and enzyme activities (cellulase, CMCase, amylase, protease) at pH 4-8 and temperatures of 20-60C, and demonstrated streptomycin resistance at 300-1,000 mg/l. Composting trials using the selected microbial consortium achieved a maximum temperature of 52C after 5 days, with total nitrogen content of the composted material reaching 0.21-0.35% and C/N ratio 74.6-130.7, after 35 days. The final product met the criteria for use as raw material in organic fertilizer production.
References
Angelini L.G. & Tavarini S. (2013). Ramie [Boehmeria nivea (L.) Gaud.] as a potential new fibre crop for the Mediterranean region: Growth, crop yield and fibre quality in a long-term field experiment in Central Italy. Industrial Crops and Products. 51: 138-144.
Banerjee P., Ray D.P., Biswas P.K. (2015). Quality attributes off North-East Himalayan soil for cultivation of Ramie (Boehmeria nivea L. Gaudich.). International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology. 8(4): 799-884.
Batra S.K. (2007). Handbook of fiber chemistry (3rd ed.). Boca Raton, NY: Menachen Lewin, CRC Press Taylor & Francis.
Bảo Hân & Mai Luận (2022). Cơ hội từ cây gai xanh. Truy cập từ https://nhandan.vn/co-hoi-tu-cay-gai-xanh-post698710.html ngày 10/03/2025.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2002). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN6168:2002. Chế phẩm vi sinh vật phân giải xenlulo.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2002). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN7185:2002. Phân hữu cơ vi sinh vật.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2007). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN5979:2007. Chất lượng đất - Xác định pH.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2010). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8562:2010. Phân bón - Phương pháp xác định kali tổng số.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2010). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8557:2010. Phân bón-Phương pháp xác định nitơ tổng số.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2012). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN9294:2012. Phân bón-Xác định các bon hữu cơ tổng số bằng phương pháp Walkley Black.
Bộ Khoa học và Công nghệ (2014). TCVN9300:2014. Vi sinh vật-Phương pháp đánh giá hoạt tính đối kháng của vi sinh vật đối kháng với vi khuẩn Ralstonia solanacearum smith gây bệnh héo xanh trên cây trồng cạn.
Bộ Tài nguyên và Môi trường (2022). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia 2021.
Đặng Thị Thu & Lê Văn Hoàng (2004). Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân giải xenlulo, tinh bột trong xử lý phụ phẩm nông nghiệp, phụ phẩm chế biến thực phẩm. Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật.
Đỗ Tất Lợi (2001). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Nhà xuất bản Y học.
Đỗ Tuấn, Nguyễn Sâm (2022). Phát triển sản xuất cây gai xanh làm nguyên liệu chế biến sợi phục vụ ngành dệt may các tỉnh phía Bắc. Bản tin Khuyến nông Việt Nam. 01-2022:5.
Đinh Hồng Duyên, Nguyễn Thế Bình & Vũ Thanh Hải (2017). Tuyển chọn vi khuẩn có khả năng phân huỷ phế phụ phẩm sau thu hoạch quả vải. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 53(B): 61-70.
Đinh Hồng Duyên & Lò Văn Son (2024). Nghiên cứu sử dụng một số nguồn nguyên liệu hữu cơ trong xử lý phân gà thành phân hữu cơ tại huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội. Kỉ yếu hội thảo khoa học nữ cán bộ viên chức năm 2024. NXB Học viện Nông nghiệp Việt Nam. tr. 102-109.
Eliot E. (1997). The science of composting. CRC Press LLC, United States of America.
Kipriotis E., Heping X., Vafeiadakis T., Kiprioti M. & Alexopoulou E. (2015). Ramie and kenaf as feed crops. Industrial Crops and Products. 68: 126-130.
Kshitipati P., Ranjan K.P., Debadatta S., Narayan P., Sanjib K.S., Sushanta K.P., Akshaya K.S. (2023). Isolation, characteriztion and identification of cellulose-degraging bacteria for composting of agro-waste. Biomass conversion and biorefinery. 15(4): 4925-4939.
Michael G., Peter K., Hans J.B., Martha E.T., Ken-ichiro S., Wolfgang L., William B.W. (2012). Bergey's Manual of symtematic Bacteriology. Volume 5. The Actinobacteria.
Mujahid T.Y., Subhan S.A., Wahab A., Masnoon J., Ahmed N., Abbas T. (2015). Effects of different physical and chemical parameters on phosphate solubilization activity of plant growth promoting bacteria isolated from indigenous soil. Journal of Pharmacy and Nutrition Sciences. 5: 64-70.
Noel R.K., James T.S., Daniel R.B., Brian P.H., Bruce J.P., Naomi L.W., Wolfgang L., William B.W. (1989). Bergey's Manual of symtematic Bacteriology. Volume 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes.
Nguyễn Xuân Thành, Vũ Thị Hoàn, Đinh Hồng Duyên & Nguyễn Thế Bình (2004). Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng. Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, B2004-32-66.
Nguyễn Xuân Thành, Vũ Thị Xuân Hương, Phan Quốc Hưng, Đoàn Văn Điếm, Phan Trung Quý, Đinh Hồng Duyên & Nguyễn Thế Bình (2011). Giáo trình Công nghệ sinh học xử lý môi trường. Nhà xuất bản Lao động - Xã hội.
Nguyễn Thị Thu Thủy, Trần Thị Xuân Phương, Cao Thị Dung, Lê Thị Hương Xuân & Trương Thị Hồng Hải (2017). Phân lập và tuyển chọn một số chủng vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose và bước đầu ứng dụng trong xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp làm phân hữu cơ vi sinh. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp. 1(1): 159-168.
Nguyễn Thị Thuý Nga (2010). Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật có khả năng phân giải xenlulo hiệu lực cao, phù hợp với điều kiện đất bạc màu và đặc điểm sinh học của chúng để sản xuất phân vi sinh cho cây lâm nghiệp. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. 4: 101-108.
Raper K.B., Thom C. (1949). A manual of the penicillia. Baltimore, Williams & Wilkins Co.
Roger T.H. (1993). The Practical Hanbook of Compost engineering. CRC Pree LLC, United States of America.
William S. (1983). Staining reaction for detection of hemicellulose degrading. Microbiol. Letters. 20: 253-258.
Williams J.D., Glover T., Donald J.O. & Goff B. (1999). Compost Handbook. Alabama Cooperative Extension Service-Auburn University.