Nghiên cứu chế phẩm vi sinh vật phân hủy phốt pho hữu cơ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng năng suất cây trồng
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thành công xây dựng được quy trình công nghệ, sản xuất và ứng dụng có hiệu quả chế phẩm vi sinh vật phân hủy phốt pho hữu cơ (OP) trong đất, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật nhóm lân hữu cơ và tăng năng suất cây trồng.
Để đảm bảo năng suất cây trồng, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là điều kiện tất yếu của nền nông nghiệp thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Tại Việt Nam, các loại thuốc BVTV chứa gốc phốt phát hữu cơ (cơ phốt phát/cơ phốt pho, OP) chiếm chiếm tỷ lệ cao trong tổng sản lượng thuốc BVTV. Việc phân giải các thuốc BVTV OP thường khá chậm, gây tích tụ trong đất và bị rửa trôi vào sông, mạch nước ngầm khiến nhiều vùng đất đang có xu hướng suy thoái độ phì, sâu bệnh phát triển mạnh, chất lượng nông sản chưa cao, đặc biệt là có nguy cơ gây nguy hiểm cho sức khỏe người, động vật.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật loại bỏ dư lượng OP một cách hợp lý và hiệu quả là rất cần thiết. Trên quan điểm về kinh tế và môi trường học, việc xử lý chất OP tại chỗ bằng các chất xúc tác, gồm enzyme và vi sinh vật, sẽ có ảnh hưởng loại bỏ tốt các chất OP độc hại. Do đó, TS. Trần Thị Như Hằng và nhóm nghiên cứu tại Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã thực hiện đề tài cấp Quốc gia : “Nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật phân hủy phốt pho hữu cơ (OP) góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng năng suất cây trồng”.
Việc nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật loại bỏ dư lượng OP một cách hợp lý và hiệu quả là rất cần thiết (Ảnh minh hoạ - VnEpress)
Để thực hiện mục tiêu xây dựng quy trình công nghệ, sản xuất và ứng dụng có hiệu quả chế phẩm vi sinh vật phân hủy phốt pho hữu cơ (OP) trong đất, dư lượng thuốc BVTV nhóm lân hữu cơ và tăng năng suất cây trồng, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát hiện trạng ô nhiễm OP ở một số vùng trồng rau và chè tại Bắc Ninh, Nghệ An, Thái Nguyên để tiến hành phân lập, tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật có khả năng phân giải OP và kích thích sinh trưởng.
Trên cơ sở đó, nghiên cứu xây dựng quy trình tạo chế phẩm sinh học chứa các chủng vi sinh vật phân hủy OP và sinh chất kích thích sinh trưởng với quy mô 5-10kg/mẻ, đồng thời thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của chế phẩm trên đối với cây rau và cây chè. Xây dựng mô hình và quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật trên cây và đánh giá tác động của chế phẩm vi sinh vật đến hệ sinh vật đất tại vùng canh tác rau và chè.
Sau hơn 2 năm triển khai thực hiện, đề tài đã phân lập và tuyển chọn được 06 chủng vi sinh vật có khả năng sinh enzyme thủy phân OP và sinh chất kích thích sinh trưởng thực vật, bao gồm Methylobacterium populi CNN2 và Ensifer adhaerens CNN3 có khả năng phân hủy chlorpyrifos, Microbacterium paraoxydans P3 có khả năng phân hủy parathion, Bacillus licheniformis M4 có khả năng phân hủy malathion, Bacillus megaterium INN4 và Bacillus subtilis INN6 sinh IAA.
Đồng thời, tuyển chọn được 03 enzyme thủy phân chlorpyrifos, malathion, parathion từ các vi khuẩn tương ứng Ensifer adhaerens CNN3, B. licheniformis M4 và Microbacterium paraoxydans P3 là đã được tinh sạch bằng phương pháp sắc ký qua cột DEAE cellulose, sephadexG100 và tủa phân đoạn (NH4)2SO4. Các enzyme có Mw tương ứng là 60,1, 68,2, và 31 kDa (điện di SDSPAGE).
Chế phẩm vi sinh vật phân hủy phốt pho hữu cơ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng năng suất cây trồng (Ảnh: Vista)
Từ đó, xây dựng được quy trình tạo chế phẩm sinh học (tên chế phẩm: 1H) dạng bột chứa các chủng vi sinh vật phân hủy OP và vi sinh vật kích thích sinh trưởng (M. populi CNN2, E. adhaerens CNN3, B. megaterium INN4 và B. subtilis INN6) quy mô ổn định 50kg/mẻ. Đồng thời, đã xây dựng được 03 mô hình đánh giá hiệu quả của chế phẩm 1H trong phân huỷ OP và kích thích sinh trưởng thực vật đối với cây cà chua, cà rốt và chè kinh doanh quy mô 1ha/ mô hình.
Dựa trên các kết quả khảo nghiệm diện hẹp, diện rộng và mô hình, đề tài đã xây dựng được quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh 1H trên cây rau (ăn lá, ăn củ, ăn quả) và chè (giai đoạn kiến thiết cơ bản và giai đoạn kinh doanh). Quy trình được xây dựng ngắn gọn, dễ hiểu, dễ thực hiện và đảm bảo yêu cầu sử dụng được chế phẩm một cách hiệu quả nhất.
Theo đánh giá, việc sử dụng chế phẩm 1H đã tác động đến sự đa dạng và thành phần của các khu hệ vi sinh vật đặc trưng trong đất trồng rau và chè tại vùng nghiên cứu, từ đó ảnh hưởng tích cực tới năng suất và chất lượng cây trồng.
Bên cạnh việc đảm bảo kiểm soát sâu bệnh và dịch hại, nhiệm vụ trọng tâm của ngành trồng trọt đó là phát triển ngành bền vững, xanh và chất lượng cao. Do đó định hướng phát triển sản xuất và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật rất quan trọng và đã được đề cập trong các đề án của ngành nông nghiệp, trong đó ưu tiên phát triển và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học.
Các loại thuốc bảo vệ thực vật sinh học đã được đăng ký vào Danh mục thuốc Bảo vệ thực vật được phép sử dụng tại Việt Nam bao gồm: Thuốc bảo vệ thực vật là các vi sinh vật chiếm khoảng 13%; Thuốc bảo vệ thực vật sinh học có nguồn gốc tự nhiên chiếm khoảng 24%; và thuốc bảo vệ thực vật sinh học thuộc nhóm hóa sinh chiếm khoảng 63%"
https://congnghiepsinhhocvietnam.com.vn/
