1. Vai trò của chế phẩm vi sinh trong nông nghiệp
Cải thiện chất lượng đất : Chế phẩm vi sinh giúp duy trì và cải thiện cấu trúc đất, tăng cường độ phì nhiêu tự nhiên của đất. Vi sinh vật trong chế phẩm có khả năng phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất dinh dưỡng đơn giản hơn mà cây trồng có thể hấp thụ dễ dàng. Điều này không chỉ giúp cung cấp dưỡng chất liên tục cho cây trồng mà còn giúp tái tạo lớp mùn trong đất, làm tăng khả năng giữ nước và giảm sự xói mòn.
Tăng năng suất và chất lượng cây trồng: Vi sinh vật có khả năng cố định đạm, phân giải lân khó tan, và sản sinh các chất kích thích sinh trưởng tự nhiên như axit indole-3-acetic (IAA). Những chất này giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh hơn, tăng cường khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện môi trường khắc nghiệt, từ đó tăng năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.
Giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật: Chế phẩm vi sinh giúp giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật bằng cách cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng và kiểm soát các loại sâu bệnh một cách tự nhiên. Việc giảm sử dụng các hóa chất này không chỉ tiết kiệm chi phí cho người nông dân mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường và đảm bảo an toàn thực phẩm.
Tăng cường đa dạng sinh học: Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc duy trì đa dạng sinh học trong hệ sinh thái đất. Sự đa dạng này giúp tạo ra một môi trường cân bằng, trong đó các loài vi sinh vật khác nhau thực hiện các chức năng sinh thái khác nhau, từ đó duy trì sự ổn định và bền vững của hệ sinh thái nông nghiệp.
Hỗ trợ canh tác hữu cơ: Trong nông nghiệp hữu cơ, việc sử dụng chế phẩm vi sinh là một yếu tố then chốt. Chế phẩm vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn giúp kiểm soát sâu bệnh và cỏ dại một cách tự nhiên. Điều này hoàn toàn phù hợp với nguyên tắc của nông nghiệp hữu cơ là không sử dụng các hóa chất tổng hợp.
Góp phần giảm phát thải khí nhà kính: Chế phẩm vi sinh, đặc biệt là các vi sinh vật cố định đạm, giúp giảm phát thải khí nhà kính như nitơ oxit (N₂O) từ đất nông nghiệp. Việc giảm phát thải này đóng góp vào việc giảm biến đổi khí hậu, một trong những mục tiêu quan trọng của nông nghiệp bền vững.
Vì vậy chế phẩm vi sinh là một giải pháp thiết yếu trong nỗ lực phát triển nông nghiệp bền vững, không chỉ giúp cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng mà còn góp phần bảo vệ môi trường, duy trì sự đa dạng sinh học, và hỗ trợ các phương pháp canh tác hữu cơ. Sự kết hợp giữa việc sử dụng chế phẩm vi sinh và các biện pháp canh tác khác sẽ tạo nên một hệ thống nông nghiệp bền vững, thân thiện với môi trường và đảm bảo an ninh lương thực trong tương lai.
2. Các loại chế phẩm vi sinh đã được nghiên cứu và phát triển hiện nay
Trung tâm nghiên cứu và phát triển nhiều sản phẩm thương mại phục vụ sản xuất nông nghiệp như BIMA (chứa các chủng Trichoderma spp…) sử dụng ủ phân, BIONEMA (chứa các chủng Purpureocillium spp…) phòng trừ tuyến trùng, sản phẩm xử lý mùi hôi chuồng trại BIMIX (chứa các chủng Bacillus sp., Streptomyces sp. vv).
+ Bộ chế phẩm kiểm soát côn trùng gây hại
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây trồng thường bị côn trùng tấn công gây thiệt hại về năng suất và phẩm chất nông sản. Côn trùng có thể gây hại bất cứ giai đoạn nào nên việc phòng trị rất khó khăn. Thuốc hóa học cũng chỉ có thể tạm thời dập dịch và rất dễ kháng thuốc. Trong môi trường canh tác nông nghiệp, sẽ tồn tại những đối tượng thiên địch làm cho số lượng côn trùng bị suy giảm, tuy nhiên nếu chỉ dựa vào lượng thiên địch tự nhiên sẽ không thể kiểm soát kịp thời sự gây hại. Dựa vào cơ chế đối kháng sinh học tìm ra những loài vi sinh gây bệnh cho côn trùng để nghiên cứu và sản xuất thành những loại chế phẩm với mật độ cao áp dụng trong phòng ngừa ngay từ đầu sẽ tạo ra ưu thế kiểm soát tốt hơn.
Nấm Metarhizium anisopliae hay còn gọi là nấm xanh có khả năng tiết nhiều enzyme ngoại bào như protease, lipase, chitinase… và nhiều loại độc tố, đây là loài nấm đã được nhiều nhà nghiên cứu trong nước và thế giới ghi nhân có khả năng ký sinh kiểm soát côn trùng ở cả giai đoạn ấu trùng và thành trùng. Năm 2014, trung tâm đã nghiên cứu và thu thập được bộ chủng nấm M. anisopliae, đã hoàn thành quy trình sản xuất chế phẩm BIOMETAR chứa nấm M. anisopliae có thể chuyển giao ứng dụng phòng trừ rầy, rệp, sâu non bộ cánh vẩy, sùng khoai lang,…. Một số chế phẩm từ vi sinh khác cũng được nghiên cứu và ứng dụng như:
- Purpureocillium sp., Nomuraea rileyi, Bacillus thuringiensis (Bt), Lecanicillium tenuipes… – Purpureocillium sp.: nấm có khả năng tiết enzyme ngoại bào làm phân hủy lớp vỏ của trứng và lớp da tuyến trùng. Ngoài ra, nấm còn hình thành các đĩa áp bám chặt xung quanh lớp vỏ, sau đó một vài sợi nấm phát triển dọc theo bề mặt trứng tạo thành mạng lưới các sợi nấm bao quanh trứng, con cái tuyến trùng. Nấm còn có khả năng ký sinh rệp sáp gây hại trên cây rau, cây ăn trái.
- Nomuraea rileyi: có khả năng ký sinh gây bệnh quan trọng trên các loài sâu hại như sâu xanh da láng hại đậu nành, loài sâu xanh bướm trắng, sâu ăn tạp và sâu đục quả hại rau họ thập tự.
- Bacillus thuringiensis: tạo tinh thể độc hình khối, thể hiện tính độc đặc hiệu trên bộ côn trùng hai cánh.
- Lecanicillium tenuipes: nấm có khả năng ký sinh tự nhiên và giết chết nhiều loại côn trùng khác nhau như rệp, ruồi trắng, bộ cánh đều, bộ cánh cứng, bộ cánh thẳng, bướm. Cách thức xâm nhiễm: sử dụng cả khả năng xâm nhập về cơ học và tiết enzyme để thâm nhập trực tiếp qua lớp da của côn trùng, sau đó đưa chất độc của nấm qua thành tế bào vào vật chủ. Nấm phát triển và xâm chiếm các tổ chức mô của vật chủ, nhanh chóng gây ra cái chết cho côn trùng.
+ Bộ chế phẩm kiểm soát bệnh hại
Ngoài dịch hại về côn trùng, cây trồng còn bị ảnh hưởng nặng nề bởi các loài nấm vi khuẩn gây bệnh. Những loài nấm gây hại phổ biến như Collectotrichum sp., Phytophthora sp., Rhizoctonia sp., và Fusarium sp. chúng lưu tồn trong đất, tàn dư thực vật rất khó xử lý. Tìm hiểu về đặc điểm nấm bệnh và tác nhân đối kháng chúng là hướng đi để kiểm soát hiệu quả. Các chủng vi sinh có khả năng kiểm soát nấm bệnh gây hại như: Trichoderma spp., Bacillus spp., Pseudomonas spp., Streptomyces spp., …đã được nghiên cứu tạo chế phẩm phục vụ các đơn vị, cá nhân có nhu cầu sử dụng.
Trichoderma spp., Bacillus spp., Pseudomonas spp., Streptomyces spp.: có khả năng phòng trừ hiệu quả nhiều nấm, vi khuẩn gây bệnh trong đất như bệnh chết nhanh, chết chậm, bệnh thối nhũn, bệnh lỡ cổ rể, bệnh héo rủ… bằng các cơ chế đối kháng, ký sinh, tiết enzyme. Ngoài ra, chúng còn tiết ra những chất kích thích sự phát triển của cây trồng thông qua sự hấp thu các chất dinh dưỡng của chúng hoặc tiết các chất chuyển hóa có khả năng kích thích sự phát triển của cây trồng như các hormone tăng trưởng. Một trong những ưu điểm của các tác nhân sinh học có ích là chúng có thể tồn tại và lưu tồn trong tự nhiên tạo dựng sẵn một môi trường thuận lợi hạn chế được sự phát triển quá mức của dịch hại.
+ Bộ chế phẩm vi sinh dùng để cải thiện chất lượng đất
Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón vô cơ, thuốc tăng trưởng… trong quá trình canh tác nông nghiệp đã khiến đất đai trở nên bạc màu, cằn cỗi, cây khó hấp thụ chất dinh dưỡng. Do đó, bên cạnh việc nghiên cứu hoàn thiện quy trình canh tác để bón đúng, bón đủ thì việc cải tạo đất canh tác cần phải được tiến hành song song để hướng đến nền nông nghiệp xanh, bền vững. Trong nhiều năm gần đây, công nghệ sinh học hiện đại đã góp phần tích cực vào việc tạo ra các sản phẩm cải tạo đất (cung cấp mùn cho đất, giúp đất tơi xốp, giữ ẩm, chống úng…), phục hồi đất bạc màu, cằn cỗi do sử dụng thuốc hóa học lâu ngày, tăng cường vi sinh vật có lợi cho đất. Vi sinh vật còn giúp chuyển hóa chất hữu cơ trong đất thành các nguồn năng lượng cho cây, phân hủy thuốc trừ sâu và các chất ô nhiễm, giúp vận chuyển các khoáng chất trong vùng rễ. Nhờ vậy, chế phẩm vi sinh có lợi giúp tăng cường năng suất và chất lượng cây trồng.
Xu hướng sử dụng các loại chế phẩm vi sinh dựa vào cơ chế phân giải và tổng hợp các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng góp phần bảo vệ môi trường đất và giảm được chi phí sản xuất từ đó nâng thu nhập cho người nông dân đang được quan tâm tìm đến và ứng dụng ngày càng nhiều. Trung tâm công nghệ sinh học đã nghiên cứu và xây dựng quy trình sản xuất nhiều chủng vi sinh có khả năng phân giải lân, cố định đạm, phân giải các hợp chất hữu cơ thành những chất hữu dụng cho cây trồng. Từ những tổ hợp chủng vi sinh này đã tạo ra những dòng sản phẩm khác nhau như chế phẩm BIO Đạm Lân cố định đạm và phân giải lân khó tan thành lân dễ tan, các set phân hủy cá, phân bò, phân chuồng…
Đăng ngày: 27/08/2024