Nghiên cứu và xây dựng quy trình xản xuất phân hữu cơ vi sinh vật đa chức năng để phục vụ sản xuất nông nghiệp tại tỉnh hà giang

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-* -

TRẦN THỊ HUẾ

“ NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ VI SINH VẬT ðA CHỨC NĂNG ðỂ PHỤC VỤ SẢN XUẤT

NÔNG NGHIỆP TẠI TỈNH HÀ GIANG”

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Như Kiểu

Hà Nội 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào

Mọi sự giúp ñỡ cho việc hoàn thành luận văn ñã ñược cảm ơn Các thông tin, tài liệu trong luận văn ñã ñược ghi rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trần Thị Huế

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn tận tình của TS Lê Như Kiểu - Trưởng phòng Vi sinh vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa Thời gian học tập và thực hiện luận văn tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình của Tập thể cán bộ nhóm nghiên cứu vi sinh vật trong ứng dụng sản xuất phân bón, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa cùng các cán

bộ, lãnh ñạo chính quyền ñịa phương và bà con nông dân tại các huyện của tỉnh Hà Giang nơi tiến hành nghiên cứu

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban ñào tạo Sau ñại học – Viện Khoa học Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, các thầy cô giáo ñã tạo ñiều kiện cho tôi về học tập, truyền ñạt những kiến thức quí báu cho chúng tôi trong suốt khóa học

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân, bạn bè và ñồng nghiệp ñã hết lòng giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong quá trình thực hiện luận văn Nhân dịp này, cho phép tôi ñược cảm ơn những sự giúp ñỡ quí báu ñó

Tác giả luận văn

Trần Thị Huế

MỤC LỤC

Mục Tên mục Trang

Lời cảm ơn i

Lời cam ñoan ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vv

Danh mục các biểu ñồ, quy trình vi

1

Mở ñầu ……… 1

1 Tính cấp thiết ……… 1

2 Mục tiêu của ñề tài ……… 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài……… 3

2 Chương I Tổng quan tài liệu……… 4

1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu 4

1.2 ðặc ñiểm kinh tế, xã hội của tỉnh Hà Giang 5

1.3 Tình hình sản xuất chè, ngô, ñậu tương trong nước và ở Hà Giang 7

1.4 Nhu cầu và vai trò các chất dinh dưỡng cho cây chè, ngô và ñậu tương……… 10

1.5 Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh trong sản xuất nông nghiệp trong và ngoài nước ………… 15

3 Chương II ðối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 38 3.1 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 38

2.2 Nội dung nghiên cứu 39

2.3 Phương pháp nghiên cứu 40

2.4 Xử lý số liệu……… 47

4 Chương III Kết quả nghiên cứu và thảo luận……… 48

Iii

3.1 Khảo sát ựiều kiện thổ nhưỡng của các huyện nghiên cứu

47 3.2 Phân lập và tuyển chọn các chủng vi sinh vật bản ựịa có khả năng cố ựịnh nitơ, kắch thắch sinh trưởng, phân giải lân, ựối kháng một số bệnh hại chắnhẦcó nguồn gốc tại Hà Giang 49

3.3 đánh giá ựộc tắnh và phân loại các chủng vi sinh vật tuyển chọn 61 3.4 Nghiên cứu quy trình sản xuất các loại phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng cho ngô, chè và ựậu tương 64

3.5 Sản xuất thử phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng 71

3.6 đánh giá hiệu quả của phân bón HCVSVCN trên cây ựậu tương, ngô và cây chè 72

5 Kết luận và ựề nghịẦẦẦ 82

Kết luậnẦẦẦ 82

đề nghịẦẦẦ 83

Tài liệu tham khảoẦẦẦ 87

Phụ lụcẦẦẦ 92

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước trên thế

giới giai ñoạn 1961-2007……… 9

1.2 Thành phần hoá học của hạt ngô so với gạo phân tích trên 100g……… 10

1.3 Thành phần các nguyên tố dinh dưỡng trong thân, lá cây ngô 13 3.1 Một số chỉ tiêu hóa học ở ñất trồng ñậu tương 48

3.2 Một số chỉ tiêu hóa học ở ñất trồng ngô 48

3.3 Một số chỉ tiêu hóa học ở ñất trồng chè 49

3.4 Mật ñộ vi sinh vật trong các ñất trồng ñậu tương 50

3.5 Mật ñộ vi sinh vật trong các ñất trồng ngô 51

3.6 Mật ñộ vi sinh vật trong các ñất trồng chè 51

3.7 Khả năng cố ñịnh nitơ của chủng Azotobacter 53

3.8 Khả năng sinh tổng hợp IAA thô của các chủng Azotobacter 53 3.9 Khả năng phân giải Ca3(PO4)2 của các chủng Bacillus trên môi trường ñặc 54

3.10 Khả năng hoà tan lân của các chủng Bacillus trong môi trường nuôi cấy lỏng sau thời gian nuôi cấy 10 ngày 55

3.11 Khả năng sinh IAA của các chủng Bacillus nghiên cứu 59

3.12 Khả năng ức chế F.oxysporum của một số vi sinh vật ñối kháng 60

3.13 Khả năng ức chế F oxysporum và R solanacearum của một số vi sinh vật ñối kháng 61

3.14 Kết quả xác ñịnh tên và mức ñộ an toàn của các chủng vi sinh vật ñã lựa chọn 63

3.15 Tổ hợp vi sinh vật sử dụng ñể sản xuất phân bón 64

3.16 Khả năng tồn tại của các chủng vi sinh vật trong tổ hợp

trên nền than bùn khử trùng 65

3.17 Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật trong tổ hợp

trên nền than bùn khử trùng 66 3.18 Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy ñến hoạt tính của các

chủng Azotobacter 67

3.19 Thành phần chính môi trường nhân sinh khối vi sinh vật phân

giải lân 68

3.20 Khả năng sinh trưởng của chủng B4 trên các loại môi trường 69

3.21 Hoạt tính sinh học của chủng B4 70

3.22 Mật ñộ P chlororaphis trong các môi trường nhân giống 70

3.23 Mật ñộ vi sinh vật trong phân HCVSVCN sử dụng cho cây

ngô 71

3.24 Mật ñộ vi sinh vật trong phân HCVSVCN sử dụng cho cây

ñậu tương 72

3.25 Mật ñộ vi sinh vật trong phân HCVSVCN sử dụng cho chè 73

3.26 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ñậu tương

tại Xả Pìn – Hoàng Su Phì 74

3.27 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ñậu tương

tại Tu Nhân – Hoàng Su Phì 75

3.28 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ñậu tương

tại Nguyên Hồng - Vị Xuyên 76

3.29 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ngô tại

Xả Pìn – Hoàng Su Phì 77

3.30 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ngô tại Tu

Nhân – Hoàng Su Phì 78

3.31 Hiệu quả của phân HCVSVCN ñối với năng suất ngô tại

Keo Hẻn - Yên Minh 79

DANH MỤC BIỂU ðỒ VÀ QUY TRÌNH

Biểu ñồ,

14 Quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật ña chức trên

nền cơ chất hữu ñã xử lý

81

MỞ đẦU

1 Tắnh cấp thiết

Ở nước ta trong những năm gần ựây, việc quá lạm dụng phân bón hoá học trong sản xuất nông nghiệp ựã dẫn tới rất nhiều diện tắch ựất canh tác trở nên bạc màu, chai cứng và mất dần khả năng canh tác, những diện tắch này ngày càng lớn và rất cần thiết phải trả lại sự mầu mỡ, ựộ phì nhiêu của ựất ngày nay người ta ựã áp dụng các biện pháp thâm canh liên hoàn, trong ựó việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng ựóng một vai trò hết sức quan trọng

Nhận thức ựược vai trò của phân bón vi sinh vật, từ những năm ựầu của thập kỷ 80 thế kỷ XX, Nhà nước ta ựã quan tâm và ựầu tư rất nhiều ựến việc nghiên cứu và ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, một số loại phân hữu cơ vi sinh ựã ựược sản xuất

và lưu hành từ trước tới nay là những loại phân có nguồn gốc hữu cơ có bổ sung một số loại vi sinh vật ựặc trưng cho từng loại phân và cho từng loại cây trồng, chúng bị hạn chế bởi số loại vi sinh ựược bổ sung, do vậy phổ ứng dụng và hiệu quả kinh tế chưa ựược như mong muốn Vì vậy, cần phải có những loại phân hữu cơ vi sinh vật mới ựáp ứng ựược các hạn chế trên, ựó chắnh là loại phân có ựầy ựủ các chủng vi sinh vật hữu hiệu, có những ựặc tắnh sinh học quý, ựáp ứng tốt nhu cầu của thực tế sản xuất nông nghiệp hiện nay đó là phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng[19]

Phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng là loại phân hữu cơ có thể sử dụng cho rất nhiều loại cây trồng khác nhau, giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn, vì nó có ựầy ựủ các loại vi sinh vật cần thiết cho các quá trình phân hủy chất hữu cơ, cố ựịnh nitơ tự do, phân giải lân khó tiêu thành dễ tiêu, kắch thắch sinh trưởng, ựối kháng một số bệnh chủ yếu ở cây trồng

Trong những năm qua ñã có nhiều nghiên cứu, tuyển chọn các chủng

vi sinh vật có khả năng phân giải xellulo, cố ñịnh nitơ, phân giải lân, ñối kháng một số loại bệnh hại, kích thích sinh trưởng cây trồng, do ñó việc nghiên cứu kế thừa, hoàn thiện các chế phẩm có ñầy ñủ các chủng vi sinh vật trên kết hợp các chủng vi sinh vật bản ñịa là việc làm cần thiết Vì Hà Giang là một tỉnh có tỷ trọng sản xuất nông nghiệp rất lớn trong cơ cấu các ngành kinh tế, ñặc biệt diện tích nông nghiệp chủ yếu ở các triền núi và ñồi

do vậy việc rửa trôi rất lớn Do ñó việc nghiên cứu, ứng dụng phân hữu cơ vi sinh vật ña chức năng là rất cần thiết trong xu thế phát triển nông nghiệp của

Hà Giang nói riêng và Việt Nam nói chung Chính từ những lý do trên và

xuất phát từ yêu cầu thực tế, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: "Nghiên cứu và xây dựng quy trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật ña chức năng

ñể phục vụ sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Hà Giang"

2 Mục tiêu của ñề tài

- Xây dựng ñược quy trình và sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật ña chức năng ñể phục vụ sản xuất chè, ngô và ñậu tương tại tỉnh Hà Giang Nhằm thay ñổi tập quán sản xuất theo hướng nông nghiệp hữu cơ, sạch và an toàn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

- Kết quả của ñề tài sẽ là tài liệu khoa học có ý nghĩa cho sinh viên và những người nghiên cứu và quan tâm về nông nghiệp tham khảo

- Tạo cơ sở lý luận cho việc áp dụng công nghệ vi sinh trong nông nghiệp ở các tỉnh miền núi

- Kết quả nghiên cứu của ñề tài mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc như: Phục vụ trực tiếp nông nghiệp tỉnh Hà Giang theo hướng nông nghiệp sạch,

an toàn, thay ñổi tập quán sản xuất theo hướng nông nghiệp hữu cơ

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu

Phân hữu cơ vi sinh là loại phân hỗn hợp của các nguyên liệu có nguồn gốc hữu cơ và các vi sinh vật có lợi bao gồm vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn ñược sử dụng ñể làm phân bón Trong số ñó quan trọng là các nhóm vi sinh vật cố ñịnh ñạm, hoà tan lân, phân giải chất hữu cơ, kích thích sinh trưởng cây trồng[23],[24] .v v Việc bổ sung các loại vi sinh vật có khả năng

phân huỷ xenlulo cao (Aspergillus, Trichoderma và Penicillium), cố ñịnh nitơ tự do (Azotobacter), phân giải lân (Aspergillus, Penicillium,

Pseudomonas, Bacillus ) và các chủng vi sinh vật ñối kháng (Pseudomonas,

Bacillus) với mật ñộ 106-108 CFU/g cùng các nguyên tố dinh dưỡng như ñạm dạng hữu cơ, lân dạng quặng photphorit (liều lượng 5%) ñã làm tăng chất lượng của phân bón lên ñáng kể[37]

Phân hữu cơ vi sinh có chứa các chủng VSV ñối kháng sẽ giúp phòng trừ một số bệnh cho cây trồng Tiến bộ này ñã ñược nghiên cứu, công nhận từ nhiều năm qua ở nhiều nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam Việc sử dụng phân bón vi sinh vật có thể cung cấp cho ñất từ 30-60 kg N (ñạm)/năm, tăng hiệu lực của phân lân, làm tăng ñộ phì nhiêu của ñất Các chế phẩm có chứa vi sinh vật còn làm tăng khả năng trao ñổi chất trong cây, nâng cao sức ñề kháng và chống bệnh ở cây trồng, làm tăng chất lượng nông sản, tăng thu nhập cho nông dân[10],[20]

Mặt khác việc sử dụng phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học quá nhiều dẫn ñến ô nhiễm môi trường ñất, tạo cho ñất không còn ñộ xốp, hấp thụ và giữ nước kém Các nhà khoa học ñã kết luận, sử dụng phân hữu

cơ vi sinh làm tăng năng suất cây trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm của NO3- ðiều này cũng có nghĩa phân hữu cơ vi sinh ñã góp phần

quan trọng trong việc cải tạo ựất, ựáp ứng cho một nền nông nghiệp hữu cơ bền vững, xanh sạch và an toàn[5],[10]

Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh chứa hỗn hợp các chủng vi sinh vật có hoạt tắnh sinh học có lợi cho sinh trưởng, phát triển cây trồng như: Cố ựịnh nitơ, phân giải lân, kắch thắch sinh trưởng, ựối kháng bệnh vùng rễ, giữ

ẩm cho ựất đã có nhiều kết quả khả quan ngoài tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng và nâng cao hiệu quả sử dụng ựối với phân khoáng, phân hữu cơ

vi sinh còn có khả năng hạn chế một số bệnh vùng rễ cây trồng Tuy nhiên, hiệu quả kinh tế và mức ựộ sử dụng của các sản phẩm này còn thấp và thiếu tắnh ựặc thù cho từng ựối tượng cây trồng trên các vùng sinh thái khác nhau

1.2 đặc ựiểm kinh tế, xã hội của tỉnh Hà Giang

Hà Giang, mảnh ựất ựịa ựầu cực Bắc của Việt Nam, nơi có những ngọn núi cao lưng trời và nhiều sông suối địa hình của tỉnh Hà Giang khá phức tạp, có thể chia làm 3 vùng Vùng cao núi ựá phắa bắc nằm sát chắ tuyến bắc, có ựộ dốc khá lớn, thung lũng và sông suối bị chia cắt nhiều Khắ hậu mang nhiều sắc thái ôn ựới, chia làm 2 mùa, mùa mưa và mùa khô Vùng cao núi ựất phắa tây thuộc khối núi thượng nguồn sông Chảy, sườn núi dốc, ựèo cao, thung lũng và lòng suối hẹp Khắ hậu vùng này chia làm 2 mùa, mùa mưa và mùa khô Vùng thấp trong tỉnh gồm vùng ựồi núi, thung lũng sông Lô và thị xã Hà Giang[34]

Hà Giang có một thị xã và 10 huyện với tổng số 195 xã, phường và thị trấn, trong ựó có 114 xã thuộc chương trình 135 Dân số Hà Giang là trên 684.618 người với 13.079 hộ, có 22 dân tộc cùng sinh sống trong ựó dân tộc H'Mông 208.571 người (chiếm trên 31 % tổng số dân), dân tộc Tày 171.112 người (chiếm trên 26 %), dân tộc Dao 102.112 người (chiếm trên 15 %), dân tộc Nùng 66.335 người (chiếm gần 10%), dân tộc Kinh 80.929 người (chiếm 11,8 %)

Hà Giang, mảnh ñất ñịa ñầu cực Bắc của Việt Nam có diện tích tự nhiên là 7.93,21 km2 bằng 2,4% diện tích cả nước[33] Hà Giang có ñịa hình phức tạp, chia cắt bởi núi cao và hệ thống sông suối Trên 90 % diện tích là ñồi núi, trong ñó có những ñỉnh cao trên 2.000 m như: Pu Ta Kha (2.274m), Tây Côn Lĩnh (2.418m) Sông suối có ñộ dốc lớn, nhiều thác ghềnh ðịa hình chia cắt thành các tiểu vùng mang ñặc ñiểm khác nhau về ñộ cao, thời tiết khí hậu Do ñịa hình bị chia cắt mạnh nên ñã tạo ra ba vùng sinh thái ñặc trưng:

- Vùng cao núi ñá (gồm huyện ðồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh và Quản Bạ): Vùng nằm ở phía Bắc tỉnh với tổng diện tích 2.352,7 km2 Vùng này chủ yếu là núi ñá vôi, ñịa hình hiểm trở, chia cắt mạnh, giao thông không thuận lợi, thiếu nước trầm trọng ðây là vùng có khí hậu mát mẻ, thích hợp với nhiều loài cây trồng có nguồn gốc á nhiệt ñới ñến ôn ñới, chăn nuôi ñại gia súc

- Vùng cao núi ñất (gồm huyện Hoàng Su Phì và huyện Xín Mần): Tổng diện tích 1.211,3 km2, vùng này ñộ chia cắt mạnh, ñộ dốc lớn ðây là vùng xung yếu và cực xung yếu phòng hộ ñầu nguồn sông Chảy ðất ñai và khí hậu trong vùng thích hợp với loài cây trồng nông, lâm, công nghiệp

- Vùng núi thấp (gồm các huyện Bắc Quang, Quang Bình, Vị Xuyên, Bắc Mê và thị xã Hà Giang): Tổng diện tích là 4.320,3km2 Vùng này chủ yếu là ñất ñồi núi phát triển mạnh trên nền ñá Gơrai, Feralit ñỏ vàng, thích hợp với các loại cây nông, lâm nghiệp, cây ăn quả và cây công nghiệp

Nhìn chung ñiều kiện tự nhiên của tỉnh Hà Giang là khó khăn hơn so với các tỉnh trong phát triển kinh tế ðịa hình chia cắt lại thêm có nhiều dân tộc anh em nên từ nề nếp văn hóa ñến trình ñộ canh tác khác biệt Sản xuất nông nghiệp còn mang tính quảng canh, vẫn còn sử dụng các giống cũ, các biện pháp canh tác lạc hậu, các TBKT chưa ñược áp dụng hoặc áp dụng chưa

rộng rãi vào sản xuất dẫn ựến hiệu quả sản xuất thấp, ựời sống nông dân còn rất khó khăn Trong 7.93,21 km2 diện tắch ựất tự nhiên, diện tắch ựất nông nghiệp chiếm 17 % Do canh tác lạc hậu, hiệu quả sử dụng ựất thấp nên diện tắch hoang hóa có diện tắch khá lớn 310.064 ha Ở vùng III sản xuất nông nghiệp khá hơn, ựã phát triển ựược một số cây trồng hàng hóa như cam quýt, cây lâm nghiệp, v.v ựời sống nông dân ựã khá hơn nhiều so với ở vùng I và

II đã ựược xác ựịnh ựây là vùng trọng ựiểm kinh tế của tỉnh Tuy nhiên kể

cả vùng III, chỉ một số xã gần thị xã, các thị trấn nông nghiệp phát triển hơn, còn thì phần nhiều sản xuất nông nghiệp còn lạc hậu

Với ựặc thù về ựịa hình và diện tắch canh tác nông nghiệp Hà Giang chủ yếu ở các triền núi và ựồi, do vậy việc rửa trôi là rất lớn, ựất canh tác nông nghiệp trở nên chai cứng, nghèo dinh dưỡng Chắnh vì vậy, việc nghiên cứu, ứng dụng phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng là rất phù hợp trong xu thế phát triển nông nghiệp Hà Giang nói riêng và Việt Nam chung, từng bước hạn chế sử dụng các loại phân bón và thuốc trừ sâu hóa học, giảm chi phắ sản xuất, ựồng thời nâng cao chất lượng nông sản, vệ sinh an toàn thực phẩm

1.3 Tình hình sản xuất chè, ngô, ựậu tương trong nước và ở Hà Giang

Trong giai ựoạn vừa qua, các nhiệm vụ phát triển khoa học công nghệ nông nghiệp ựã chú trọng nhiều vào việc tổ chức xây dựng những mô hình trình diễn, có sự ựối ứng của người dân, ựặc biệt coi trọng công tác khuyến nông, tập huấn kĩ thuật, các hội nghị ựầu bờ tuyên truyền kết quả mô hình Người dân vùng dự án, từ chỗ sản xuất theo tập quán cổ truyền lạc hậu kém hiệu quả ựến nay ựã biết tiếp nhận và ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật phù hợp trong phát triển nông lâm nghiệp, thâm canh tăng năng suất cây trồng vật

nuôi, tạo sản phẩm hàng hoá cho thị trường (trong ựó có ựậu tương, chè, ngôẦ)

đậu tương hay ựỗ tương, ựậu nành (tên khoa học Glycine max) là loại cây thuộc họ đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng chất ựạm protein, ựược trồng

ựể làm thức ăn cho người và gia súc Quê hương của ựậu tương là đông Nam châu Á, nhưng 45% diện tắch trồng ựậu tương và 55% sản lượng ựậu tương của thế giới lại ở Mỹ Nước Mỹ sản xuất 75 triệu tấn ựậu tương năm

2000, trong ựó hơn 1/3 ựể xuất khẩu Các nước sản xuất ựậu tương lớn khác

là Braxil, Argentina, Trung Quốc và Ấn độ Phần lớn sản lượng ựậu tương của Mỹ hoặc ựể nuôi gia súc, hoặc ựể xuất khẩu, mặc dù tiêu thụ ựậu tương trên ựất nước này ựang tăng lên Dầu ựậu tương chiếm tới 80% lượng dầu ăn ựược tiêu thụ ở Mỹ[31]

Ở Việt Nam, cây ựậu tương ựược trồng khá phổ biến ở hầu hết các vùng sản xuất nông nghiệp trong cả nước Tắnh ựến năm 2007, cả nước trồng ựược 190,1 nghìn ha, năng suất bình quân là 14,6 tạ/ha Hà Giang ựược coi

là một trong những tỉnh có diện tắch sản xuất ựậu tương tương ựối lớn trong

cả nước Từ năm 2000, tỉnh Hà Giang ựã vận ựộng và hỗ trợ cho bà con ựưa cây ựậu tương vào trồng và ựã có những kết quả khả quan đến năm 2005, toàn tỉnh có 15,7 nghìn ha ựậu tương, sản lượng 14,7 nghìn tấn ựậu tương Theo số liệu thống kê năm 2007 diện tắch trồng ựậu tương tại Hà Giang là 18,2 nghìn ha ựứng thứ 2 trong cả nước, sau Hà Tây cũ (33,6 nghìn ha), năng suất ựạt 17,3 tạ/ha, ựứng sau Hà Tây (cũ) ựạt 51,7 tạ/ha và đăk Nông ựạt 29,3 tạ/ha[32]

Cây chè (Thea sinensis Seem) là cây công nghiệp lâu năm có giá trị

kinh tế Cây chè có nguồn gốc từ miền Tây Nam Trung Quốc và Bắc đông Dương sau ựó lan tỏa sang các nước châu Á, Liên Xô cũ, châu Phi Ầ Hà Giang ngoài việc phát triển cây công nghiệp ựậu tương như một thế mạnh,

tỉnh ñang chỉ ñạo mở rộng diện tích các loại cây công nghiệp, cây ăn quả

Tính ñến năm 2007, diện tích trồng chè cả nước có 125,7 nghìn ha, ñạt 704,9

nghìn tấn (búp chè tươi) Trong ñó Hà Giang chiếm khoảng 15.018ha

[30],[32] Cụ thể như qua 3 năm thực hiện ñịnh hướng phát triển vùng chè,

huyện Hoàng Su Phì (tỉnh Hà Giang) ñã trồng ñược trên 667 ha, trong ñó

diện tích trồng mới trên 456 ha, ñạt trên 150% kế hoạch[39]

Ngô có tên khoa học là Zea mays L do nhà thực vật học Thuỵ ðiển Linnaeus ñặt theo hệ thống tên kép Hy Lạp - Latinh, Zea - từ Hy Lạp ñể chỉ

cây ngũ cốc và mays là từ Mahiz tên gọi cây ngô của người bản ñịa da ñỏ

Cũng có thể mays là từ Maya - tên một bộ tộc da ñỏ ở vùng Trung Mỹ - nơi

xuất xứ của ngô Gần ñây một số tác giả coi ngô chỉ là một loài phụ của Zea

mays , có tên là Zea mays mays (Iltis và Doebly, 1984) Zea thuộc chi

Maydeae , họ hoà thảo (Gramineae) Hiện cũng có những tài liệu cho ngô

thuộc họ Poaceae

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước trên thế

giới giai ñoạn 1961-2007

Ngu ồn: FAOSTAT(1961-2006), USDA(2007)

- Châu Âu: thức ăn cơ bản là: bánh mỳ, khoai tây, sữa

Năm D.tích

(1000ha) (tấn/ha) N.suất Sản lượng (1000tấn) (1000ha) D.tích (tấn/ha) N.suất

Sản lượng (1000tấn)

D.tích (1000ha) (tấn/ha) N.suất Sản lượng (1000tấn)

- Châu Á: cơm (gạo), cá, rau (canh)

- Châu Mỹ Latinh là bánh ngô, ñậu ñỗ và ớt

Vì vậy, trên phạm vi thế giới, ngô sẽ vẫn còn là cây lương thực rất quan trọng, vì ngô rất phong phú về các chất dinh dưỡng

Bảng 1.2 Thành phần hoá học của hạt ngô so với gạo phân tích trên 100g

Nguồn: Cao ðắc ðiểm, 1988

Thống kê của Bộ NN & PTNT cho biết, diện tích trồng ngô tại Việt Nam vào khoảng 1,1 triệu ha, năng suất bình quân chưa ñến 4 tấn/vụ/ha Ở

Hà Giang theo thống kê năm 2008 toàn tỉnh có 46,4 nghìn ha, ñứng thứ 2 sau Sơn La tại vùng Trung du và miền núi phía bắc Năng suất bình quân ñạt 24,3 tạ/ha, so với khu vực thì năng suất ngô của Hà Giang tương ñối thấp Sản lượng ngô ñạt khoảng 112,9 ngàn tấn[32],[39]

1.4 Nhu cầu và vai trò các chất dinh dưỡng cho cây chè, ngô và ñậu tương

1.4.1 Nhu cầu các chất dinh dưỡng cho cây chè

Lượng ñạm khuyến cáo cho chè chỉ dưới 200kg N/ha/năm, trong khi thực tế nông dân thâm canh có thể bón ñến 400-500 kg N/ha/năm, có khi lên

ñến cả 1000 kg N/ha/năm và ñạt năng suất rất cao (15-20 tấn chè búp/ha, tương ñương 3-4 tấn chè thương phẩm) Phân kali ñược khuyến cáo bón rất cao, nhưng nông dân lại bón rất thấp vì sợ chè ra nhiều quả Có lẽ kiểu bón phân cho chè ở Việt Nam giống với khuyến cáo của Inñônêxia và khác xa so với khuyến cáo của Ấn ðộ Trong khi Inñônêxia khuyến cáo bón cho chè kinh doanh theo tỷ lệ N : P205 : K20 là 4:1:2 và 5:1:2, th8ì ở Ấn ðộ lại bón N:K2O = 1/1 Theo chúng tôi th8ì tỷ lệ 4:1:2 là khá phù hợp với lượng dinh dưỡng búp chè lấy ñi hàng năm Trong khi tỷ lệ hữu dụng của N và K gần tương ñương nhau th8ì tỷ lệ N : K2O = 2/1 là thích hợp cho cây chè

Sau ñây là khuyến cáo bón phân cho chè của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn:

* Bón cho chè KTCB

- Bón cho chè 1 tuổi: Bón 30 kg N + 30 kg K2O, trong ñó phân N bón

1 lần vào tháng 6-7, phân K bón vào tháng 11

- Bón cho chè 2 tuổi: Bón 15-20 tấn phân hữu cơ cùng 100 kg P205vào tháng 11-12, trộn ñều bón cách gốc 20-30 cm, sâu 15cm, bón 30kg N và 30kg K2O vào tháng 6-7, trộn ñều bón sâu 8cm

- Bón cho chè 3 tuổi: Bón 60kg N chia 2 lần vào tháng 3, tháng 8 và 50kg K2O bón 1 lần vào tháng 3

* Bón cho chè kinh doanh

Bón hàng năm 25 tấn phân hữu cơ + 500kg Super lân, trộn ñều, bón 1 lần vào tháng 11-12

- Nếu năng suất búp < 6 tấn/ha hàng năm thì bón 80-100kg N + 60kg K2O, chia 2-3 lần, bón vào các tháng 3-6-9

40 Nếu năng suất búp 640 10 tấn/ha: Bón 12040 100kg N + 6040 80kg K2O, chia 3-4 lần, bón vào các tháng 3,6,9

- Nếu năng suất búp >10 tấn/ha: Bón 160-200kg N + 80-100kg K2O, chia 3-4 lần, bón vào các tháng 3,6,9

1.4.2 Nhu cầu dinh dưỡng cho cây ñậu tương

Cây ñậu tương cũng cần có một lượng dinh dưỡng rất lớn, nhất là ñạm Tuy nhiên trên thực tế, cũng như ñối với cây ñậu phộng, nhu cầu bón ñạm cho cây ñậu tương cũng rất thấp nhờ có vi khuẩn cộng sinh trong nốt sần ở rễ có khả năng ñồng hóa ñược ñạm khí trời ñể cung cấp cho cây Nếu xét về tổng lượng dinh dưỡng mà cây ñậu tương lấy ñi ñể cho năng suất 1 tấn hạt thì lượng ñạm sẽ là 81 kg N và 14kg P2O5, 33 kg K2O, 18kg MgO, 24

kg CaO, 3 kg S, 366 g Fe, 90 g Mn, 61 g Zn, 25 g Cu, 39 g B, 7 g Mo Như vậy, nếu năng suất ñậu tương ñạt 3 tấn/ha thì riêng lượng phân ñạm cây cần

là 240 kg N/ha Tuy nhiên, trong quy trình bón phân cho ñậu tương ở một số nước thì phân ñạm hoàn toàn thiếu vắng, trong khi lân và kali ñược coi như các loại phân chủ lực

Cây ñậu tương cần ñất có pH gần trung tính và nhiều canxi, magiê nên trước khi trồng cần quan tâm ñến việc bón vôi nếu thấy cần thiết, nên bón vôi ở những vùng ñất chua Trong các loại phân NPK cũng có nhiều loại có thành phần canxi khá cao Khi sử dụng phân NPK bón cho ñậu tương ta chọn loại phân có tỷ lệ gần phù hợp với cây ñậu và chỉ bón lót 1 lần tất cả lượng phân hay chia bón ở các thời kỳ Ta có thể chọn loại NPK tỷ lệ 15-15-

1.4.3 Nhu cầu dinh dưỡng cho cây ngô

Ngô là cây rất phàm ăn, chính vì vậy nếu trồng ñộc canh ngô liên tục nhiều năm ñất trồng sẽ bị giảm ñộ phì rất ñáng kể Cây ngô hút nhiều kali nhất, sau tới ñạm, lân và các chất trung, vi lượng

Lượng dinh dưỡng cây hút và lấy ñi tuỳ thuộc vào năng suất Với năng suất 9,5 tấn hạt/ha ñã lấy ñi từ ñất 191kg N, 89kg P2O5, 235kg K2O Mặc dù lượng dinh dưỡng cây ngô hút rất lớn nhưng trong mỗi giai ñoạn sinh trưởng, lượng hút rất khác nhau Trong giai ñoạn cây con (khoảng 2-3 tuần sau gieo) cây sinh trưởng chậm, lượng dinh dưỡng cây hấp thu ít, sau

ñó tăng lên rất nhanh do cây sinh trưởng mạnh, kéo theo tích luỹ chất khô tăng lên

Bảng 1.3 Thành phần các nguyên tố dinh dưỡng trong thân, lá cây

0.11 2,02 2,13

0,06 0,28 0,34

0,02 0,09 0,11

0,19 0,19 0,38

0,05 0,14 0,19 ðạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất, ñóng vai trò tạo nên năng suất và chất lượng ðạm ñược tích luỹ trong hạt khoảng 66% Cây ngô hút ñạm tăng dần từ khi cây có 3-4 lá tới trước khi trổ cờ Ở nước ta, một số kết quả nghiên cứu cho thấy, thời kỳ cây hút ñạm mạnh nhất là 6-12 lá và trước khi trổ cờ, nếu các giai ñoạn này mà thiếu ñạm thì năng suất giảm rõ rệt

Triệu chứng thiếu ñạm như: Cây thấp, lá nhỏ có màu vàng, các lá già có vệt xém ñỏ, cây sinh trưởng chậm, cằn cỗi, cờ ít, bắp nhỏ, năng suất thấp Lân

có vai trò quan trọng với cây ngô, tuy nhiên khả năng hút lân ở giai ñoạn cây non lại rất yếu Thời kỳ 3-4 lá, cây ngô hút không ñược nhiều lân, ñó là thời

kỳ khủng hoảng lân của ngô, nếu thiếu lân trong giai ñoạn này sẽ làm giảm năng suất nghiêm trọng Cây ngô hút nhiều lân nhất ở thời kỳ 6-12 (khoảng 62% tổng lượng lân yêu cầu), sau ñó giảm ñi ở các thời kỳ sau Triệu chứng thiếu lân của ngô biểu hiện bằng màu huyết dụ trên bẹ lá và gốc cây, trái cong queo Trường hợp thiếu nặng lá sẽ chuyển vàng và chết Hiện tượng này xảy ra ở lá già trước, sau ñó chuyển sang lá non và phổ biến ở ngô vụ ñông trong ñiều kiện thời tiết khắc nghiệt Kali có vai trò rất quan trọng tới

sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của ngô Kali tích luỹ nhiều ở thân lá (khoảng 80%) và tích luỹ trong hạt ít hơn Cây ngô hút kali mạnh ngay từ giai ñoạn sinh trưởng ban ñầu Từ khi cây mọc tới khi trổ cờ ngô ñã hút khoảng 70% lượng kali cây cần Thiếu kali các chất prôtit và sắt sẽ tích tụ gây cản trở quá trình vận chuyển chất hữu cơ Thiếu kali là nguyên nhân rễ ngang phát triển mạnh, rễ ăn sâu kém phát triển do ñó cây dễ ñổ ngã Thiếu kali thể hiện ở các triệu chứng như chuyển nâu và khô dọc theo mép lá và chóp lá, bắp nhỏ, nhiều hạt lép ở ñầu bắp (bắp ñuôi chuột), năng suất thấp

Ngoài các chất dinh dưỡng ña lượng, cây ngô hút nhiều chất trung lượng và vi lượng ðối với cây ngô, các chất vi lượng thường thiếu là kẽm

và molypñen Thiếu kẽm lá có màu trắng (bệnh bạch tạng), giữa các gân lá

có những dải màu vàng sáng, các lóng ngắn lại Hiện tượng thiếu kẽm thường xảy ra trên ñất kiềm, nghèo mùn, ñất giàu lân dễ tiêu hay bón quá nhiều lân Thiếu molypñen lá chuyển xanh nhạt, lá non teo lại và héo, nặng hơn lá ngọn không bung ra ñược, có nhiều vết xém vàng

1.5 Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh trong sản xuất nông nghiệp trong và ngoài nước

1.5.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trong những năm qua nhiều nước trên thế giới ựã nghiên cứu và ứng dụng thành công một số sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh đã tổ chức sản xuất công nghiệp phân hữu cơ vi sinh và ựem bán trên thị trường Tuy nhiên, các loại phân bón này ựược sử dụng trong nông nghiệp còn hạn chế và chỉ là

phần nhỏ so với phân hoá học trên thị trường phân bón

Hutchinson và Richards ựã tiến hành những nghiên cứu khoa học ựầu tiên, mở ựầu cho xu thế sản xuất phân hữu cơ ở mức ựộ công nghiệp Quá trình sản xuất phân hữu cơ thực chất là quá trình biến ựổi sinh hóa các nguyên liệu hữu cơ, dưới tác ựộng của vi sinh vật trong ựiều kiện hiếu khắ hay yếm khắ Kết quả nguyên liệu ban ựầu ựược chuyển thành mùn hữu cơ vi sinh, chúng chứa những chất hữu cơ dễ hấp thụ cho cây, giàu axit humic, các khoáng dễ tiêu và các chất ựiều hòa sinh trưởng cho cây trồng[25],[52]

Sản phẩm phân bón vi sinh vật ựầu tiên trên thế giới ựược sản xuất vào năm 1898 do Công ty Nitragin tại Mỹ với tên gọi Nitragin chứa vi khuẩn nốt sần cộng sinh với cây bộ ựậu Trải qua một thời gian dài tới nay phân bón vi sinh vật ựã trở thành hàng hoá và ựược sử dụng tại nhiều quốc gia Phân vi khuẩn nốt sần ựã ựược sản xuất công nghiệp và trở thành hàng hoá ở châu Âu, Nam Mỹ và châu Úc Loại phân này hàng năm ựem lại 25 triệu USD, trong ựó tại Hoa Kỳ sản phẩm này ựược bán ra với doanh số 19 triệu USD Các công ty lớn trên thế giới có thể kể ựến là: Công ty Lipha ở Lyon Pháp, công ty Research seed Inc, công ty Agricultural Genetic (Anh), công ty Helibioagri (Italia) Năm 2000 giá trị hàng hoá của phân vi khuẩn nốt sần trên thế giới ựạt khoảng 50 triệu USD, trong ựó Mỹ là quốc gia có lượng sử dụng lớn nhất với giá trị là 20 triệu USD [10],[19]20][22]

Singleton và ctv (1997) cho biết, tại các quốc gia đông Nam Á, Thái Lan là nước sử dụng phân vi khuẩn nốt sần nhiều nhất Theo thống kê của Kong ngoen và ctv (1997), số lượng phân bón vi khuẩn nốt sần ựược sử dụng ở Thái Lan ựã tăng từ 3,36 nghìn tấn năm 1997 lên 203,28 nghìn tấn năm 1995, tương ựương với giá trị hàng hoá là 406.571USD Thông qua việc sử dụng phân vi khuẩn nốt sần trong giai ựoạn 1980-1993 thì Thái Lan

ựã tiết kiệm ựược 143.828 tấn urê Lợi nhuận của việc nhiễm khuẩn cho lạc mang lại cho mỗi ha là 78,5USD/ha[20] Như vậy, chúng ta nhận thấy việc ứng dụng phân bón vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp ựã mang lại những hiệu quả rõ rệt ở một số nước trên thế giới và các nước trong khu vực đông Nam Á Hầu hết các nước ở châu Á, trừ Thái Lan, Trung Quốc, Ấn

độ, Australia sản xuất ắt hơn 50 tấn chế phẩm cố ựịnh ựạm mỗi năm Sản xuất giới hạn dựa trên chắnh sách của Chắnh phủ, nhu cầu của nông dân và quy mô sản xuất cây ựậu ựỗ Chắnh từ giới hạn của thực tế trên, nên việc nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại phân vi sinh vật có những chức năng mới, ựặc biệt là loại phân bón vi sinh vật ựa chức năng ựang là vấn ựề thiết thực

Ngoài phân vi khuẩn nốt sần thì các loại phân vi sinh vật khác như cố

ựịnh nitơ tự do, cố ựịnh nitơ hội sinh, phân giải phốt phát khó tan, hay tăng

sức ựề kháng cho cây trồng, phòng trừ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ cũng

ựã ựược sản xuất với số lượng lớn Bên cạnh một số loại phân bón vi sinh vật ựược sản xuất dạng bột, dạng phân bón vi sinh vật dạng lỏng ựang ựược quan tâm phát triển vì tắnh tiện lợi của nó Các dạng phân bón dạng lỏng trên thế giới hiện nay ựã biết ựến là E2001, Nitragin và EM [10]

Một số nghiên cứu gần ựây ở Ấn độ, Trung Quốc, đức, Nhật, Mỹ, Anh, Úc cho thấy sản phẩm tổng hợp bao gồm tập hợp các nhóm VSV cố ựịnh nitơ, phân giải lân, kắch thắch sinh trưởng thực vật, ựối kháng VSV gây

bệnh vùng rễ cây trồng như E2001, Phytobacter, superlife v v có tác dụng ñối với cây trồng tốt hơn so với từng nhóm riêng rẽ [9]

Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học Thái Lan, Canada tập trung vào nhóm vi sinh vật hệ rễ kích thích sinh trưởng

thực vật (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria – PGPR), có tiềm năng

trong sản xuất phân bón sinh học Vi sinh vật có mặt với số lượng lớn trên

bề mặt rễ và trong rễ hơn là trong ñất, vì chúng không bị ảnh hưởng bởi các nhân tố môi trường Vi sinh vật hệ rễ có khả năng kích thích sinh trưởng và bảo vệ cây trồng khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật có hại và côn trùng gây

bệnh Theo Kevin (2003), nhiều PGPR như: Allorhizobium, Azorhizobium,

bằng chứng chứng minh rằng chúng kích thích sinh trưởng cây chủ là do hoạt ñộng của enzym nitrogenaza (tạo ra bởi vi sinh vật) xúc tác quá trình khử nitơ nguyên tử thành NH3 [10],[17] Nhiều nghiên cứu khẳng ñịnh PGPR giúp cho quá trình cố ñịnh nitơ cộng sinh giữa cây ñậu ñỗ và

Rhizobium hiệu quả hơn Theo Arora Diplip (1996), nhóm vi sinh vật hệ rễ

kích thích sinh trưởng thực vật – PGPR có khả năng sản sinh các chất hoá

học, kháng sinh, các chất dễ bay hơi, enzim thuỷ phân và enzim khử nhân tố ñộc, ñặc biệt là cơ chế siderophore ái lực với sắt, tất cả ñều có hoạt tính ức chế vi sinh vật gây bệnh Hệ rễ là vị trí có sự liên quan chặt chẽ và mật thiết nhất giữa rễ cây, vi sinh vật và ñất Rễ cây có chức năng nhận dinh dưỡng khoáng và nước cần cho sự sinh trưởng và phát triển của cây, nhưng rễ cũng giải phóng các chất hữu cơ ra môi trường ñất xung quanh làm giàu môi trường ñất và là thức ăn quan trọng của vi sinh vật Do vậy, vùng ñất tiếp xúc với rễ cây còn gọi là hệ rễ nơi có sự hoạt ñộng của vi sinh vật rất cao Ngoài kích thích sinh trưởng thực vật trực tiếp, chúng còn có tác dụng kích thích gián tiếp thông qua cơ chế cảm ứng kháng hệ thống Trong trường hợp

này, PGPR làm biến ñổi sinh lý của cây chủ cũng như các phản ứng trao ñổi chất, khiến cho cây chủ tổng hợp các chất hoá học có khả năng chống lại sự

xâm nhập của mầm bệnh và các nhân tố vô sinh Pseudomonas và Bacillus

là hai nhóm vi khuẩn hệ rễ ñược sử dụng nhiều nhất cho ñến nay [43],[45]

Việc bổ sung các loại vi sinh vật có khả năng phân hủy xenlulo cùng các nguyên tố dinh dưỡng như ñạm dạng hữu cơ, lân dạng quặng phốt pho rít và một số ñiều kiện môi trường khác ñã giúp rút ngắn thời gian sản xuất phân hữu cơ Các vi sinh vật bổ sung trong quá trình sản xuất phân hữu cơ từ nguồn phế thải giàu xenlulo cùng vi sinh vật phân hủy lân và vi sinh vật cố ñịnh nitơ tự do có tác dụng nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Phân bón dạng này có tác dụng tăng năng suất lúa 25,2 – 32,6% ở Trung Quốc, 8 – 12% ở Triều Tiên và 2,5 – 29,5% ở Thái Lan [20]

Theo nghiên cứu của Mishustin và Shilnikova (1969), khi nhiễm chế phẩm Azotobacter ñã làm tăng năng suất củ cải ñường lên 7%, lúa mì xuân 8,2%, lúa mì ñông 9,8%, khoai tây 8,0% [7],[47]

Ở nước ta ñã sử dụng chế phẩm EM của giáo sư người Nhật Teruo Higa Chế phẩm này ñược ñặt tên là vi sinh vật hữu hiệu (Effective microorganisms – EM) ðây là chế phẩm trộn lẫn một nhóm các loài vi sinh vật có ích trong ñó có vi khuẩn axitlactic, một số nấm men, một số xạ khuẩn,

vi khuẩn quang hợp, v.v… Tại hội nghị ñánh giá kết quả sử dụng EM tại Thái Lan tháng 11/1989, các nhà khoa học ñã ñánh giá tác dụng tốt của EM như: Cải tạo lý hoá tính và ñặc tính sinh học của ñất, làm giảm mầm mống sâu bệnh trong ñất, tăng hiệu quả của phân bón hữu cơ, cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, phẩm chất nông sản tốt, góp phần làm sạch môi trường [22]

Một số loài vi sinh vật sống cộng sinh trên rễ cây có thể tăng khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây, trong số này ñáng kể là Vesicular Arbuscular

Mycorrhiza (VAM) Loại cộng sinh này có thể hoà tan phốt phát sắt trong

ựất ựể cung cấp lân cho cây Ngoài ra còn có khả năng huy ựộng các nguyên

tố Cu, Zn, FeẦ cho cây trồng Nhiều nơi người ta sử dụng VAM ựể làm tăng năng suất cam, chanh, táo, cà phêẦ Những năm gần ựây, trên thị trường phân bón ở một số nước có bán chế phẩm PhosphoỜbacterin trong ựó

có chứa loại vi khuẩn mà nó có thể tạo lân dễ tiêu từ các chất hữu cơ [37],[49]

Song song với những nghiên cứu về các chủng vi sinh vật có các chức năng trên, thì việc nghiên cứu, ứng dụng các chủng vi sinh vật có khả năng kháng một số loại bệnh hại cây trồng nhằm tăng tắnh hiệu quả trong sản xuất phân bón vi sinh vật ựa chức năng ựã ựược ựề cập ựến, Weindling

(1940,1948) ựã sử dụng nấm Trichoderma lignorum có tác dụng phòng chống bệnh do Rhchoderma lignorum gây ra với cam Theo nhiều tác giả,

loại nấm này cũng bảo vệ ựược dưa chuột và dưa lê [10],[9] A Muslim ựã

công bố khả năng kiểm soát bệnh nấm Fusarium oxysporum f sp Sipnaciae (FOS) của 4 chủng Rizoctonia (G1, L2, W1 và W7) ựạt 77% - 97% [44]

Như vậy, cho ựến nay trên thế giới ựã và ựang có rất nhiều những nghiên cứu về vi sinh vật và khai thác tối ựa những tiềm năng của chúng nhằm phục vụ cho lợi ắch của con người, trong ựó xu thế nghiên cứu vi sinh vật trong sản xuất phân bón vi sinh vật ựa chức năng ựang ựược quan tâm sâu sắc Một số quốc gia trên thế giới có các nguồn quỹ gen vi sinh vật phong phú như: Viện Vi sinh vật Liên Bang Nga, Viện Nghiên cứu Cây trồng bán khô hạn (ICRISAT Ờ Ấn độ), Trung tâm Cố ựịnh ựạm sinh học (NIFTAL Ờ Mỹ, Thái Lan), Trung tâm Lưu giữ nguồn gen vi sinh vật đài Loan (CCRC), Cộng hòa Liên Bang đức (DSM) Quỹ gen vi sinh vật ngày càng ựược mở rộng thêm về nhiều chủng giống ựa dạng khác nhau [5]

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở nước ta, những quan ñiểm mới trong sản xuất nông nghiệp ngày càng ñược nhận thức sâu sắc và ñề cao trong giai ñoạn hiện nay là hướng tới nền sản xuất nông nghiệp bền vững, sinh thái, hữu cơ và an toàn, Thời gian gần ñây, nhiều nhà khoa học trong cả nước ñã và ñang nghiên cứu, sản xuất thành công nhiều loại phân hữu cơ vi sinh bón cho cây trồng Kết quả thử nghiệm tại các vùng sản xuất cho thấy các sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh ñã có tác dụng tích cực ñến việc nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, cải thiện chất lượng ñất, ñồng thời có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái

Ở nước ta một số sản phẩm như Azogin, Rhizolec, Vitaragin, Phosphobacterin, v v hiện ñã ñược thử nghiệm và ñều cho hiệu quả tốt trên cây trồng

Phân bón hữu cơ vi sinh ñã ñược nghiên cứu từ lâu, song do nhiều yếu

tố chủ quan và khách quan khác nhau nên mức ñộ ứng dụng cho ñến nay còn hết sức hạn chế ðặc biệt, các loại phân chuyên dụng cho từng loại cây còn rất ít, hơn nữa các loại phân vi sinh này mới chỉ ñược sản xuất từ một số loại

vi sinh vật nhất ñịnh (cố ñịnh nitơ cộng sinh- Nitragin, Rhizoda cố ñịnh nitơ hội sinh, tự do- Azogin, Rhizolu phân giải lân ), hiệu quả sử dụng của các loại phân bón này ở các ñịa phương khác nhau là không giống nhau Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự phong phú, ña dạng của hệ vi sinh vật ñất ñồng thời với sự tác ñộng qua lại nhiều chiều của các vi sinh vật với nhau, của vi sinh vật với cây trồng và ñiều kiện môi trường Trong khi ñó các loại phân bón hữu cơ vi sinh vật chưa biết tận dụng triệt ñể nguồn vi sinh vật bản ñịa, cho từng ñối tượng cây trồng, trên từng vùng sinh thái nhất ñịnh

ñể chúng phát huy hết các khả năng vốn có, mà chỉ khai thác một số ít các chủng vi sinh vật phổ biến, rồi sử dụng cho nhiều ñối tượng cây trồng và các vùng khác nhau nên hiệu quả mang lại chưa cao Ở Việt Nam, Viện Thổ

nhưỡng Nông hóa Ờ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam là cơ quan ựầu mối về quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp, hiện ựang lưu giữ và bảo quản trên

600 chủng vi sinh vật các loại phục vụ cho sản xuất phân bón vi sinh, các chế phẩm bảo vệ thực vật và xử lý môi trường và ựã sản xuất nhiều loại phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau, phân hữu cơ vi sinh vật ựa chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng[5]

Hiện nay, ở nước ta có nhiều cơ sở sản xuất nhiều loại phân hỗn hợp

từ than bùn Trên thị trường có các loại phân hỗn hợp với các tên thương phẩm sau ựây: Biomix (Củ Chi), Biomix (Kiên Giang), Biomix (PlâyCu), Biofer (Bình Dương), Komix (Thiên Sinh), Komix RS (La Ngà), Compomix (Bình điền II), phân lân hữu cơ sinh học Sông Gianh và nhiều loại phân lân hữu cơ sinh học ở nhiều tỉnh phắa Bắc (Theo số liệu ựiều tra của Cao Kỳ Sơn (2008))

Phân vi sinh vật cố ựịnh ựạm gồm nhiều loài vi sinh vật có khả năng

cố ựịnh N từ không khắ đáng chú ý có các loại: Tảo lam (Cyanobacterium),

vi khuẩn Azotobacter, Bradyrhizobium, Rhyzobium; xạ khuẩn Actinomyces,

Klebsiella[10]

Phần lớn các loài vi khuẩn cố ựịnh ựạm thường sống cộng sinh với các cây họ ựậu Chúng xâm nhập vào rễ cây và sống cộng sinh trong ựó, tạo thành các nốt sần ở rễ cây Chúng sử dụng chất hữu cơ của cây ựể sinh trưởng ựồng thời cố ựịnh ựạm từ không khắ ựể cung cấp cho cây, một phần tắch lũy lại trong cơ thể chúng Tảo lam cộng sinh với bèo hoa dâu và hút ựạm tắch luỹ lại làm cho bèo hoa dâu có hàm lượng ựạm cao, trở thành cây phân xanh rất quý

Ngô Thế Dân và ctv (2000) qua công trình nghiên cứu và sản xuất thử phân vi khuẩn nốt sần tại Việt Nam cho thấy, phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao năng suất lạc vỏ 13,8 Ờ 17,5% ở các tỉnh phắa Bắc và miền

Trung và 22% ở các tỉnh phía Nam[2] Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, sử dụng phân vi khuẩn nốt sần kết hợp với hàm lượng khoáng tương ñương 30 – 40kg N/ha mang lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạc ñạt trong trường hợp này có thể tương ñương như khi bón 60 và 90 kg N/ha Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần hiện rõ nét trên vùng ñất nghèo dinh dưỡng và vùng ñất mới trồng lạc Lợi nhuận do phân vi khuẩn nốt sần ñược Võ Minh Kha và ctv (1995) xác ñịnh ñạt 442.000 VNð/ha với tỷ lệ lãi suất 1 ñồng chi phí ñạt 9,8 lần [5] Lợi nhuận tương tự cũng ñược Nguyễn Thị Liên Hoa và ctv (1997) khẳng ñịnh tại các vùng trồng lạc ở các tỉnh phía Nam, phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc, tiết kiệm phân ñạm khoáng mà còn tăng cường sức ñề kháng cho lạc với một số loại bệnh vùng rễ Dưới tác dụng của vi khuẩn nốt sần lạc có khối lượng chất xanh cao hơn Tàn dư thực vật nếu ñược trả lại cho ñất sẽ trở thành nguồn dinh dưỡng ñạm và chất hữu cơ quan trọng cho các cây trồng vụ sau[5] Trung tâm nghiên cứu Nông nghiệp Việt Úc thực hiện tại Việt Nam cho thấy vi khuẩn nốt sần có tác dụng tăng năng suất 11% năng suất ñậu tương so với ñối chứng Trong một thí nghiệm khác của ðại học Cần Thơ ñã chứng minh, vi khuẩn nốt sần cho tăng năng suất rau với lượng bón 25 – 50 kg N tương ñương như lượng bón 100 – 150 kg N (Nguyễn Hữu Hiệp và ctv, 2002)

Những tiến bộ trong nghiên cứu ñã ñược công nhận từ nhiều năm qua tại Việt Nam Việc sử dụng phân bón vi sinh vật có thể cung cấp cho ñất từ 30-60 kg N ñạm/ha/năm, tăng hiệu lực phân lân, làm tăng ñộ phì nhiêu của ñất Các chế phẩm có chứa vi sinh vật còn làm tăng khả năng trao ñổi chất trong cây, nâng cao sức ñề kháng và phòng chống bệnh ở cây trồng, làm tăng chất lượng nông sản, tăng thu nhập cho người nông dân [19],[2]

Cây chỉ có thể hấp thu ñược lân từ ñất dưới dạng dễ tiêu (hoà tan) trong dung dịch ñất Vì vậy, lân ở dạng khó tan trong ñất cây không thể hấp

thu ñược, có nhiều loại ñất như ñất ñỏ bazan, ñất ñen, v.v hàm lượng lân trong ñất khá cao, nhưng cây không hấp thu ñược vì chúng thường ở dưới dạng khó hoà tan Trong ñất thường tồn tại một nhóm vi sinh vật có khả năng phân giải (hoà tan) lân, biến lân khó tiêu thành lân dễ tiêu Nhóm vi sinh vật này ñược các nhà khoa học ñặt tên là nhóm PSM (hoà tan lân, các nước nói tiếng Anh ñặt tên cho nhóm này là PSM – phosphate solubilizing microorganisms)

Nhóm hoà tan lân bao gồm: Aspergillus niger, một số loài vi khuẩn thuộc các chi vi khuẩn Pseudomonas, Bacillus, Micrococens Nhóm vi sinh

vật này dễ dàng nuôi cấy trên môi trường nhân tạo Nhiều nơi người ta ñã trộn sinh khối hoặc bào tử các loại vi sinh vật hoà tan lân sau khi nuôi cấy và nhân lên trong phòng thí nghiệm, với bột phốt pho rít hoặc a pha tít rồi bón cho cây Sử dụng các chế phẩm vi sinh vật PSM ñem lại hiệu quả cao ở những vùng ñất bị thiếu hụt lân [5][10]

Kết quả nghiên cứu của Phạm Văn Toản và cs (2001) cho thấy, có thể thay thế 50% phân lân khoáng bằng quặng phốt phát và vi sinh vật phân giải lân mà không ảnh hưởng ñáng kể ñến năng suất cây trồng Ngoài tác dụng nâng cao hiệu quả sử dụng, góp phần tiết kiệm một phần ñáng kể phân bón

vô cơ, phân vi sinh vật, thông qua các hoạt chất sinh học của chúng còn có tác dụng ñiều hoà, kích thích quá trình sinh tổng hợp của cây trồng, ñồng thời nâng cao sức ñề kháng của cây trồng ñối với một số sâu bệnh hại Kết quả nghiên cứu cũng ghi nhận phân bón vi sinh vật có tác dụng làm giảm ñáng kể tỷ lệ sâu bệnh hại cây trồng

Nguyễn Ngọc Quyên và ctv (2000) Bộ môn Vi sinh vật thuộc Viện KHNN Việt Nam cho biết, ñến nay viện ñã xây dựng thành công qui trình sản xuất phân bón VSV cố ñịnh ñạm trên nền chất mang khử trùng cho các cây bộ ñậu (ñậu tương, ñậu xanh, lạc), cây lúa và các cây trồng cạn khác, qui

trình sản xuất chế phẩm VSV phân giải lân, qui trình sử dụng hợp lý các nguồn phân bĩn hữu cơ vi sinh cho cây họ đậu Tuy nhiên, các sản phẩm phân bĩn trên được sản xuất từ sinh khối của 1 chủng vi sinh vật Tại Việt Nam, Viện Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam là cơ quan đầu mối về quỹ gen

vi sinh vật nơng nghiệp đang lưu giữ và bảo quản trên 300 chủng vi khuẩn

Rhizobium cĩ hoạt tính cố định nitơ cao, trong đĩ cĩ trên 50 chủng vi khuẩn

Rhizobium cộng sinh với cây lạc [14]

Qua nghiên cứu Nguyễn Khải Hịa và cs (1994) đã nhận định, hiệu lực của vi sinh vật trong việc cung cấp dinh dưỡng lân cho cây cà phê, trên cơ sở

sử dụng đồng vị đánh dấu 32P xác định tương đương bằng 34,3kgP/ha [5] Hiệu quả của phân lân vi sinh vật trong canh tác đậu phộng đã ghi nhận khả năng thay thế 50% phân lân khống bằng quặng photphorit và vi sinh vật phân giải lân mà hầu như khơng ảnh hưởng đáng kể đến năng suất cây trồng ( ðề tài Khoa học cơng nghệ.02.06) [5]

Phân vi sinh vật kích thích sinh trưởng cây trồng: Gồm một nhĩm nhiều lồi vi sinh vật khác nhau, trong đĩ cĩ vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, v.v Những nhĩm này được các nhà khoa học phân lập ra từ tập đồn vi sinh vật đất Người ta sử dụng những chế phẩm gồm một tập hợp vi sinh vật được chọn lọc để phun lên cây hoặc bĩn vào đất làm cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, ít sâu bệnh, tăng năng suất Chế phẩm này cịn làm tăng khả năng nảy mầm và tăng trọng lượng hạt, thúc đẩy bộ rễ cây phát triển mạnh[15]

Theo nghiên cứu của Tống Kim Thuần (2003), chủng vi sinh vật đối

kháng (Pseudomonas, Bacillus), kích thích sinh trưởng và các chủng vi sinh

vật cĩ khả năng sinh polysaccharid ngoại bào khi bổ sung vào phân hữu cơ

vi sinh vật đa chức năng với mật độ 106-108 CFU/g sẽ giúp phịng trừ một số

bệnh hại cây trồng Nhĩm nấm men Lipomyces cĩ khả năng sinh

polysaccharit tạo nên màng nhày ñể giữ ẩm cho ñất, tăng ñộ kết cấu của ñất, chống rửa trôi và giảm sự bay hơi của nước, ứng dụng của nhóm nấm men này ñể giữ ẩm cho các vùng khô hạn và phủ xanh ñất trống ñồi trọc [16]

ðể sản xuất chế phẩm vi sinh vật kích thích tăng trưởng của cây, người ta sử dụng công nghệ lên men vi sinh vật Ở các nước phát triển người

ta sử dụng các thiết bị lên men tự ñộng, công suất lớn[39] Ở nước ta, ñã dùng kỹ thuật lên men trên môi trường bán rắn ñể sản xuất chế phẩm này, bước ñầu cho kết quả khá tốt

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã nghiên cứu chế phẩm phân bón vi sinh trên cơ sở một tập hợp ña chủng, trong ñó có chứa vi khuẩn ñối kháng, sản phẩm sử dụng trong trồng trọt vừa có tác dụng kích thích sinh trưởng cây trồng, vừa có khả năng ức chế một số loại bệnh hại gây ra bởi vi khuẩn và nấm [8],[21]

Trong thời gian qua, sản phẩm hỗn hợp từ nhiều chủng vi sinh vật khác nhau cũng ñược ñầu tư nghiên cứu Phân vi sinh vật chức năng ñược sản xuất từ sinh khối của hỗn hợp các vi sinh vật có khả năng cố ñịnh nitơ, phân giải phốt phát khó tan, sinh tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng thực vật và vi sinh vật ñối kháng vi khuẩn, vi nấm gây bệnh vùng rễ cây trồng ñã ñược ñầu tư nghiên cứu Ngoài tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng

và nâng cao hiệu quả sử dụng ñối với phân khoáng phân vi sinh vật chức năng, ñồng thời có khả năng hạn chế bệnh vùng rễ cây trồng do vi khuẩn hoặc vi nấm gây ra Kết quả ñánh giá trên diện rộng cho thấy, phân bón vi sinh vật chức năng có hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng, ñồng thời có thể nâng cao hiệu quả sử dụng của phân khoáng vô cơ (tiết kiệm 20-30 kg N/ha, thay thế 30-50% phân lân khoáng bằng quặng photphat), qua ñó gián tiếp góp phần giảm thiểu chi phí nhập khẩu phân bón[20]

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong nước và trên thế giới ñược Vũ Năng Dũng, Phạm Văn Toản (2005) nhận xét, việc sử dụng phân hoá học, thuốc hóa học bảo vệ thực vật quá nhiều dẫn ñến ô nhiễm môi trường ñất, tạo cho ñất không còn ñộ xốp, hấp thụ và giữ nước kém Các nhà khoa học

ñã kết luận: sử dụng phân hữu cơ vi sinh làm tăng năng suất cây trồng, chất lượng sản phẩm tốt hơn, giảm ô nhiễm của NO3- ðiều này cũng có nghĩa phân hữu cơ vi sinh ñã góp phần quan trọng trong việc cải tạo ñất, ñáp ứng cho một nền nông nghiệp hữu cơ bền vững, xanh sạch và an toàn [1],[5],[10],[9],[16], [42]

Theo TS Nguyễn Thùy Châu, Trưởng phòng Nghiên cứu vi sinh vật Sau thu hoạch (Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch), phân bón vi sinh vật ña chức năng ñược sản xuất dựa trên cơ sở quy trình phân giải xenlulô, cố ñịnh nitơ, phân giải lân Loại phân này không chỉ giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, giảm chi phí sản xuất, mà còn giảm lượng phân bón vô cơ, tạo cân bằng sinh thái

ðể hoàn thiện công nghệ này, các nhà khoa học ñã sử dụng phương pháp nuôi cấy chìm sục khí trên hệ thống lên men 1.500 lít/mẻ và các kỹ thuật sinh học khác sản xuất ra phân bón vi sinh với tác dụng kích thích sinh trưởng và phòng chống bệnh trên nền chất mang than bùn thanh trùng Chế phẩm bảo ñảm ñược mật ñộ tế bào (theo tiêu chuẩn) sau 150 ngày bảo quản

ở ñiều kiện tự nhiên

Trong số yếu tố dinh dưỡng, nitơ ñóng vai trò quan trọng nhất ñối với cây trồng, do nó vừa có chức năng cấu trúc (là thành phần xây dựng nên protein, axit nucleic, phốt pho, lipit, chất diệp lục, các alcaloic ), vừa ñóng vai trò ñiều tiết quá trình trao ñổi chất, ñồng thời là thành phần cấu trúc của một số vitamin nhóm B (B1, B2, B3 ), các hoóc môn sinh học dưới dạng

NH4+ làm giàu nguồn dự trữ ñạm trong ñất cung cấp cho cây trồng Tập

đồn vi sinh vật cố định nitơ rất phong phú, được chia thành ba nhĩm tùy theo từng kiểu sống: Sống tự do, sống cộng sinh và sống hội sinh Dựa trên đặc điểm đĩ, các nhà khoa học đã ứng dụng tính chất của từng loại để sản xuất ra các loại phân vi sinh đặc chủng áp dụng đối với một số cây trồng nhất định như: Vi sinh vật cố định nitơ sống cộng sinh với cây họ đậu tạo nên các nốt sần trên cây Vi sinh vật cố định nitơ sống hội sinh cĩ tác dụng

cố định nitơ rất cao ở những cây cà chua, lúa, ngơ, mía Sau nitơ, phốt pho

là nguyên tố quan trọng thứ hai trong ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng chính của cây trồng (N, P, K) và rất cần thiết cho sự sống của các lồi sinh vật, nhất là thực vật Phốt pho là thành phần xây dựng nên các hợp chất quan trọng bậc nhất của tế bào, đặc biệt là trong quá trình quang hợp và hơ hấp của thực vật

Một trong những yếu tố quan trọng trong sản phẩm phân vi sinh đa chức năng là việc nghiên cứu chọn lựa chất mang ðối với yếu tố này, các nhà khoa học đã dùng chất mang gồm hỗn hợp than bùn và mùn hữu cơ cĩ

đủ dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển và tồn tại, khơng gây độc đối với vi sinh vật và cây trồng cũng như mơi trường sinh thái Chất mang được xử lý chặt chẽ, bảo đảm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật như độ ẩm, pH, được bao gĩi trong túi PE và khử trùng bằng bức xạ nhiệt

Sau khi nghiên cứu, sản xuất thành cơng, Viện Cơ điện nơng nghiệp

và Cơng nghệ sau thu hoạch đã tiến hành khảo nghiệm và bĩn thử loại phân

vi sinh Azotobacterin trên 2 ha khoai tây Chỉ sau một thời gian, thân cây khoai tây phát triển to hơn, mầu lá xanh nhạt, mức độ sâu bệnh gây hại giảm, củ khoai to và nhẵn hơn so với dùng phân NPK, năng suất củ tăng từ 10% đến 15%

Một loại phân khác cũng được ứng dụng để bĩn thử nghiệm cho cây lúa là Trichodermin trong vụ xuân 2004 tại Thái Bình trên địa bàn hai xã:

đông động (đông Hưng) và Tống Vũ (TP Thái Bình) Kết quả, cây lúa bén

rễ hồi xanh nhanh, ựẻ nhánh tập trung, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao hơn, thân lá cứng, cây cao, lá ựòng bền xanh vàng ựến khi thu hoạch, thời gian sinh trưởng rút ngắn so với ựối chứng 5-7 ngày Ngoài ra, còn giúp cây lúa tăng khả năng chống chịu (chống ựổ, giảm sâu bệnh ), tăng số bông, hạt chắc trên bông, giảm tỷ lệ hạt lép làm cho năng suất lúa tăng 8,6-10,6%

TS Nguyễn Thuỳ Châu cho biết: "Với những ựặc tắnh này, chúng tôi

ựã nghiên cứu, phân tắch ựể tìm ra tỷ lệ tương ứng với từng ựối tượng cây trồng nhằm thúc ựẩy quá trình sinh trưởng, có thể giúp hạt chắn sớm 5-7 ngày, ựối với cây ăn quả có số quả chắn sớm ựạt tới 78% Mặt khác, sử dụng phân sẽ làm tăng tắnh chịu rét, tăng ựộ ựường cho cây cải, tăng lượng tinh bột cho củ khoai tây, giúp cây hấp thụ ựược lượng ựạm khoáng nhiều hơn"[1]

Lâu nay, các phụ phẩm (bã mắa, bùn lọc và váng bọt nước) của các nhà máy ựường ở nước ta vẫn là nguồn thải gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân và người dân vùng lân cận Mỗi nhà máy ựường với công suất 1.000 tấn mắa/ngày sẽ thải ra 250 tấn bã, 25 tấn bùn lọc, 80% lượng bã mắa này ựược sử dụng trực tiếp ựốt lò ựể sinh ra 5 tấn tro và

50 tấn bã dư Thế nhưng, trong thành phần của những Ộthủ phạmỢ gây ô nhiễm môi trường này lại có rất nhiều chất hữu cơ và các chất mà chắnh cây mắa ựã lấy từ ựất Hàng chục năm qua, ựã có không ắt ựề tài nghiên cứu về phân vi sinh từ nguồn phế thải mắa ựường Cho ựến nay các nhà máy mắa ựường trong cả nước (khoảng trên 40 nhà máy) ựều ựược thiết kế các phân xưởng sản xuất phân bón có công suất thiết kế phụ thuộc vào công suất ép mắa của nhà máy và lượng phế phụ phẩm, trong ựó nhiều phân xưởng ựã ựưa vào hoạt ựộng và mang lại hiệu quả kinh tế xã hội cao cho người trồng mắa

và nhà máy [28]

Kết luận nghiên cứu của Lê Văn Nhương và cs (1998) ñã ñưa ra công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ phế thải và phụ phẩm mía ñường Kết luận này giúp cho các nhà sản xuất phân bón sau này kế thừa ñưa ra các loại phân bón vi sinh vật phân giải lá mía trên ñồng ruộng nhanh hơn và sản xuất phân vi sinh từ nguyên liệu lá mía [13]

Năm 2002 TS Lê Văn Tri ñã ñoạt giải nhất Giải thưởng Sáng tạo Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VFOTEC) và ñược Thủ tướng Chính phủ tặng bằng khen Công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh cho cây mía từ nguồn phế thải, phụ phẩm nhà máy ñường Kết quả nghiên cứu ñã

tìm thấy, chủng vi sinh vật rất gần gũi với Paenibacillus polymyxa (B

polymyxa) Dựa trên các phân tích về trình tự gen rARN 16S, cây chủng loại phát sinh và các ñặc tính sinh lý, sinh hóa ñã ñược khảo sát, công trình ñã

xác ñịnh chủng này thuộc loài Paenibacillus polymyxa, ñây là nhóm vi sinh

vật có ý nghĩa to lớn trong việc sản xuất phân bón sinh học cho cây mía Công trình ñã hoàn thiện công nghệ sản xuất một số chế phẩm vi sinh vật: cố ñịnh nitơ, phân giải lân khó tan, ñặc biệt phân giải xenluloza từ các nguồn hữu cơ khác nhau Hiện nay, quy trình công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh fitohoocmon ñã và ñang ñược triển khai ứng dụng sản xuất hầu hết ở các nhà máy ñường trong cả nước [36]

ðề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ Fitohoocmon ñể sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải hữu cơ, phế thải của chăn nuôi tại Hải Dương thu ñược kết quả như sau: Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật trong ñất trồng lúa, ngô, rau, vải thiều của tỉnh Hải Dương cho thấy nhóm vi khuẩn vẫn chiếm ưu thế; nhóm xạ khuẩn chiếm 12,1-21,7% tổng số vi sinh vật; nhóm nấm chiếm 11,8-14,2% tổng số vi sinh vật; nhóm vi ñạm chiếm 11,4-21,7% tổng số vi sinh vật; nhóm phân giải lân khó tan chiếm 13,1-23,1% tổng số vi sinh vật

Từ các loại ñất trồng vải thiều tại Thanh Hà, lúa tại Nam Sách, ngô tại Bình Giang, rau tại Gia Lộc ñề tài ñã phân lập ñược 2 chủng phân giải lân

khó tan L1, L2 thuộc Bacillus polymyxa có hình thành bào tử: Cả hai chủng

này ñều có khả năng sinh trưởng mạnh trong ñiều kiện nuôi cấy nghèo dinh dưỡng, rẻ tiền, hoạt tính các chủng mạnh, ổn ñịnh, tạo ñiều kiện thuận lợi cho sản xuất và bảo quản chế phẩm phân giải lân khó tan ñể sử dụng sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh phù hợp với ñất trồng lúa, ngô, rau, vải thiều ở tỉnh Hải

Dương Hai chủng Azotobacter có hoạt tính ARA cao (8,8-11%) và có hình

thành chất kích thích sinh trưởng (IAA) từ 10-19 µg/ml kết hợp với chủng AT19 có nguồn gốc từ phòng thí nghiệm ñược ñưa vào sản xuất chế phẩm Azotobacter ñể sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh cho cây trồng ñạt tiêu chuẩn chất lượng

Cây lúa: Xác ñịnh ñược phân bón thử nghiệm có tác dụng tốt ñến sinh trưởng phát triển của cây lúa: Cây lúa cứng cây, ñanh rảnh, ñẻ nhánh gọn, khoẻ, tập trung, lá lúa vươn dài có màu xanh ñẹp, bản lá dầy và cứng, có khả năng chống ñổ tốt; Giảm tỷ lệ nhiễm sâu cuốn lá so với công thức ñối chứng từ 0,9-2,5 con/m2, bị nhiễm sâu ñục thân với tỷ lệ thấp (dưới 1%), mức ñộ nhiễm bệnh khô vằn giảm so với công thức ñối chứng từ 1 ñến 2 ñiểm; Tăng số bông/m2 so với công thức ñối chứng từ 20-25 bông, tăng năng suất lúa

so với công thức ñối chứng từ 0,71-1,09 tấn/ha, kéo theo ñó là hiệu quả kinh tế tăng lên từ 960.000 - 4.840.000 ñồng/ha Ngoài ra, một số chỉ tiêu nông hoá trong ñất tăng nhẹ

Cây dưa hấu: Phân bón hữu cơ vi sinh Việt - Séc có tác dụng làm tăng năng suất dưa hấu thu hoạch so với cây trồng ñối chứng 2,16 tấn/ha, kéo theo

ñó là lãi suất tăng lên 4.560.000 ñồng/ha Chất lượng quả ñược cải thiện, ñộ Brix tăng so với công thức ñối chứng 1,2 ñộ ðộ phì ñất ñược duy trì, một số chỉ tiêu có xu hướng tăng nhẹ như ñạm tổng số tăng 0,004%, P dễ tiêu tăng

0,19 mg/100g ñất ðược bà con nông dân ñánh giá là loại phân dễ sử dụng và

có chất lượng tốt

Cây cải bắp: Phân bón hữu cơ vi sinh Việt - Séc có tác dụng làm cho cây cải bắp sinh trưởng phát triển tốt: bắp chặt hơn, ñường kính bắp to hơn từ 0,9 - 1,2 cm; Trọng lượng bắp nặng hơn từ 0,18 - 0,3 kg/bắp so với công thức ñối chứng, làm tăng năng suất cải bắp từ 5,5 - 10 tấn/ha (tương ứng từ 12,7 - 22,8%), lãi suất tăng từ 3.840.000-16.400.000 ñồng/ha Chất lượng cải bắp tốt hơn Hàm lượng NO-3 giảm từ 11,2 - 21,4 mg/kg, ñường tổng số tăng từ 0,22 - 0,23%, vitamin C tăng từ 1,98 - 2,2 mg/kg so với công thức ñối chứng Ngoài

ra, tính chất nông hoá ñất ñược duy trì, một số chỉ tiêu còn có xu hướng tăng nhẹ, ñất giữ ẩm tốt hơn

Cây ngô: Phân hữu cơ vi sinh Việt - Séc có tác dụng tốt ñến các yếu tố

cấu thành năng suất ngô như bắp dài hơn từ 0,33-2,57 cm, ñường kính bắp to hơn từ 0,08-0,47cm, trọng lượng bắp nặng hơn từ 10,8-16,0 g so với công thức ñối chứng, làm tăng năng suất ngô từ 0,35 - 0,58 tấn/ha (tương ứng từ 6,67-9,92%) Hiệu quả kinh tế ñem lại cao hơn từ 880.000 - 3.960.000 ñồng/ha so với công thức ñối chứng

Cây vải: Phân bón thử nghiệm có tác dụng tốt ñến sinh trưởng và phát triển của cây vải, tăng số chùm hoa/cành từ 1,2-2,5 chùm; Số quả tăng từ 1,0-1,2 quả/chùm; Số chùm quả/cây tăng từ 18,7 - 28,1 chùm; Trọng lượng quả nặng hơn từ 0,47-0,85g; Năng suất tăng từ 24,8-27,2 kg/cây (tương ứng từ 29,9-35,9%) ñem lại lãi cao hơn từ 58,200 – 111,400 ñồng/cây so với công thức ñối chứng Một số chỉ tiêu chất lượng quả ñược cải thiện như: Hàm lượng ñường tổng số tăng từ 1,85-2,37%, hàm lượng vitamin C thấp hơn từ 2,57-5,69 mg/100g Ngoài ra, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ñất ñược cải thiện[29]

Theo kết quả nghiên cứu của ñề tài cấp Nhà nước KC - 04-04 (2004)

ñã kết luận, phân bón vi sinh vật ña chủng, ña chức năng Azotobacterin

dùng cho cây lúa, hoa màu và cây ăn quả chứa 5.9x108CFU/g vi khuẩn

Azotobacter vinelandi, 6,3x108 vi khuẩn Bacillus subtillis ñối kháng và chất

mang là mùn hữu cơ thuỷ phân ñã mang lại những kết quả tốt [41]

Sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ nguyên liệu sẵn có, ứng dụng tốt các chế phẩm vi sinh vật thế hệ mới, hàng chục cơ sở sản xuất ở tỉnh ðắc Lắc ñã ứng dụng ñể sản xuất phân hữu cơ vi sinh, qua ñó hỗ trợ sản xuất nông, lâm nghiệp và hạn chế ô nhiễm môi trường Từ thực tế, việc ứng dụng các chế phẩm vi sinh vật thế hệ mới vào sản xuất phân hữu cơ vi sinh ñã thay thế cho một phần ñáng kể phân hóa học, góp phần giảm chi phí sản xuất, giảm thiệt hại do sâu bệnh, nhất là tăng ñộ phì, tạo cân bằng vi sinh vật cho ñất Nhiều hộ gia ñình ñồng bào các dân tộc trồng cà phê ở các huyện Ea H'Leo, Ea Kar, Krông Năng, Krông sau khi sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh sản xuất từ vỏ trấu cà phê bón cho cây cà phê vẫn ñạt năng suất cao từ 2,5 ñến 3 tấn cà phê nhân/ha của niên vụ cà phê 2008 – 2009[40]

Thời gian gần ñây, cùng với những tiến bộ của khoa học và công nghệ, các nhà khoa học ñã sử dụng công nghệ gen ñể tạo ra các chủng vi sinh vật cố ñịnh ñạm có nhiều ñặc ñiểm tốt: Khả năng cố ñịnh ñạm cao, khả năng cộng sinh tốt Công nghệ sinh học cũng giúp tạo ra những chủng vi sinh vật có ñặc tính cạnh tranh cao với các loài vi sinh vật trong ñất Mặt khác, công nghệ sinh học ñã cho phép các nhà khoa học tách ñược gen quy ñịnh ñặc tính cố ñịnh ñạm từ vi khuẩn và ñem cấy vào nhân tế bào cây trồng, làm cho một số loài cây trồng cũng tạo ñược khả năng cố ñịnh ñạm như vi khuẩn Hiện nay trên thị trường phân bón ở nước ta, phân vi sinh vật cố ñịnh ñạm ñược bán dưới các tên thương phẩm sau ñây:

Phân nitragin chứa vi khuẩn nốt sần cây ñậu tương