Theo số liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), tình hình đất canh tác nông nghiệp trên thế giới đang bị suy thoái ngày càng nghiêm trọng, ước tính 33% diện tích đất toàn cầu bị suy thoái cao bởi nhiều nguyên nhân bao gồm cả ô nhiễm hóa chất và suy giảm chất dinh dưỡng của đất.
Tại Việt Nam, theo số liệu báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016, diện tích đất sản xuất nông nghiệp là 11,5 triệu ha, trong đó, diện tích đất bị thoái hóa từ nhẹ đến nặng chiếm đến 62% (7,19 triệu ha). Ngoài tác động tiêu cực đến sản xuất nông học, suy thoái đất cũng có thể làm giảm sự tăng trưởng kinh tế, đặc biệt là ở các quốc gia mà nông nghiệp động lực của phát triển kinh tế.
Trước tình hình suy thoái đất đang ngày một nghiêm trọng, các giải pháp hiện đang được áp dụng để cải tạo đất bạc màu bao gồm: trồng xen canh với cây họ đậu, áp dụng với phân hữu cơ cũng như các chế phẩm vi sinh cố định đạm vào đất để nâng cao độ màu mỡ của đất. Trong các giải pháp này, việc sử dụng vi khuẩn Rhizobium sp. và Bradyrhizobium sp. để nâng cao chất lượng đất nhờ hai đặc tính quý cố định đạm và tiết chất kích thích sinh trưởng thực vật được xem là giải pháp mang lại hiệu quả bền vững.
Đề tài nêu trên được thực hiện với mục tiêu tạo ra chế phẩm vi sinh cố định đạm sử dụng hai chủng vi khuẩn Rhizobium sp. và Bradyrhizobium sp. trên nền chất mang bán rắn nhằm ứng dụng để cải tạo đất nông nghiệp.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu mẫu rễ của các cây đậu nành, đậu phộng, đậu xanh, cỏ đậu đại diện cho một số loại cây họ đậu để phân lập vi khuẩn. Tổng cộng 17 mẫu rễ chứa nốt sần được thu thập từ các loài cây họ đậu khác nhau thuộc các tỉnh Tây Ninh, Long An, Đồng Tháp, Quảng Ngãi, TP.HCM, Lâm Đồng. Huyền phù nốt sần được cấy trên môi trường YMA có bổ sung Congo red cùng với môi trường YMA có bổ sung Bromothynol blue, sau đó tiến hành các thử nghiệm sinh hóa và định danh sinh học phân tử.
Sau quá trình phân lập và tuyển chọn các chủng vi khuẩn cố định đạm từ nốt sần cây họ đậu, kết quả so sánh trình tự gene trên NCBI ghi nhận được 10 chủng tương đồng với chi Rhizobium và 7 chủng tương đồng với chi Bradyrhizobium. Trong đó, 2 chủng R. tropici QN3-R3 và B. liaoningense LA3-R3 với các đặc tính tốt về khả năng cố định đạm qua một số thí nghiệm đã được chọn để tiến hành thử nghiệm tạo chế phẩm. Hai chủng này giúp kích thích sự nảy mầm của hạt lúa, góp phần làm gia tăng các chỉ số sinh trưởng của cây lúa trong điều kiện thí nghiệm in vitro cũng như có khả năng tạo được nốt sần khi thí nghiệm trên cây đậu xanh.
Qua thí nghiệm khảo sát các thông số cho việc tăng sinh vi khuẩn R. tropici QN3-R3 và B. liaoningense LA3-R3 đạt mật độ cao cho thấy, có thể sử dụng môi trường bột đậu xanh 3% (w/v), pH 6,5–7, ủ ở nhiệt độ 28 - 32°C cho vi khuẩn R. tropici QN3-R3 và bột đậu xanh 1% (w/v), pH 6,5–7, ủ ở nhiệt độ 28 - 32°C cho vi khuẩn B. liaoningense LA3-R3.
Nhóm nghiên cứu cũng xây dựng được quy trình sử dụng chất mang than sinh học từ trấu với tỷ lệ giống 10% để tạo hai loại chế phẩm vi khuẩn R. tropici QN3-R3 và B. liaoningense LA3-R3. Đồng thời thử nghiệm chế phẩm này lên cây trồng, kết quả cho thấy, chế phẩm vi khuẩn nốt sần R.tropici QN3-R3 và B. liaoningense LA3-R3 tác động tích cực đến sinh trưởng cây lúa, làm gia tăng chiều dài rễ, chiều dài bông, số bông/m2, tỷ lệ hạt chắc. Chế phẩm R.tropici QN3-R3 giúp gia tăng năng suất lúa khoảng 24% khi sử dụng liều lượng 30 g/m2.
Kết quả đề tài đã phát triển được 2 quy trình tạo sản phẩm thử nghiệm có chứa vi khuẩn Rhizobium sp. và Bradyrhizobium sp., quy trình có khả năng triển khai, ứng dụng vào sản xuất, qua đó góp phần phát triển các chế phẩm vi sinh thân thiện với môi trường. Đồng thời hướng tới sản xuất loại chế phẩm hiệu quả trong việc cố định và bảo vệ vi sinh vật đích, giữ nước và dinh dưỡng cho đất để áp dụng trong lĩnh vực nông nghiệp và xử lý môi trường.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).
Theo https://cesti.gov.vn/
Đăng nhập
