Nhóm chuyên gia tại Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM đã tiến hành nghiên cứu về việc sử dụng vỏ trấu làm chất mang mới để sản xuất các chế phẩm vi sinh, được ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp và xử lý môi trường.
Lợi ích của chất mang trong sản xuất chế phẩm vi sinh
Hiện nay, chế phẩm vi sinh vật được sử dụng trong nông nghiệp và xử lý môi trường thường có dạng lỏng hoặc bột để phun hoặc rải vào đất. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, việc lựa chọn chủng vi sinh vật có hiệu quả cao và tính thích nghi tốt là điều cần thiết. Ngoài ra, chất mang (dùng để cố định vi sinh vật) cũng phải thích hợp để bảo vệ vi sinh vật trong giai đoạn ban đầu tiếp xúc với môi trường. Chất mang cần có nguồn gốc dễ tìm và giá thành thấp để giảm chi phí sản xuất. Thông thường, chất mang được sử dụng là các hợp chất vô cơ như bột vỏ sò, phosphorite, apatite hoặc các chất có nguồn gốc hữu cơ như than bùn, bã mía, phế phẩm nông nghiệp, có bề mặt lớn và thân thiện với môi trường.
Ưu điểm của trấu trong sản xuất chế phẩm vi sinh
Trong số đó, trấu là một phụ phẩm nông nghiệp dễ tìm thấy và có giá thành rẻ ở Việt Nam. Khi trấu được nhiệt phân thành than sinh học (biochar), nó tạo ra nhiều cấu trúc lỗ xốp và diện tích bề mặt lớn, giúp trú ngụ và bảo vệ vi sinh vật khỏi tác động bất lợi của môi trường như tia tử ngoại, vi sinh vật trong đất, vv.
Chế phẩm vi sinh TRICHO – Biochar. Ảnh: NNC
Nghiên cứu ứng dụng chất mang trấu trong sản xuất chế phẩm vi sinh
Sau những thành công nghiên cứu trước đó tại Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM, nhóm chuyên gia đã tiến hành nghiên cứu về việc ứng dụng “Khả năng cố định vi sinh vật Trichoderma spp. và vi khuẩn Bacillus subtilis trên chất mang than sinh học từ trấu để sản xuất chế phẩm vi sinh”.
Trong đó, vi sinh vật Trichoderma spp. là một nguồn tài nguyên quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học vì khả năng tiết ra nhiều enzyme như cellulolytic, hemicellulotic,… Một số loài Trichoderma spp. còn có khả năng chống tuyến trùng, côn trùng và một số bệnh trên cây trồng. Vi khuẩn Bacillus subtilis, một loại vi khuẩn gram dương hình que, đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy các vật liệu từ nguồn thực vật, mùn, thuốc trừ sâu và hydrocarbon trong đất. Nó bao gồm nhiều chất kháng sinh, enzyme, acidamin; và là tác nhân thúc đẩy tăng trưởng thực vật, sản xuất kháng sinh, phân bón, thuốc trừ sâu sinh học,…
Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh TRICHO – Biochar và BACI – Biochar
Đầu tiên, biochar được sản xuất từ vỏ trấu thông qua lò đốt yếm khí, sau đó được xử lý để có pH từ 9 – 11, về trung tính ở khoảng 6-8. Sau đó, nấm Trichoderma spp. và vi khuẩn Bacillus subtilis (lấy từ bộ sưu tập vi sinh vật của Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM) được cố định lên biochar thông qua quá trình trộn với biochar trấu khô và bột bắp. Khi độ ẩm cuối cùng của sản phẩm đạt 20 – 25%, thu được các chế phẩm vi sinh TRICHO – Biochar và BACI – Biochar.
Thử nghiệm các chế phẩm vi sinh trên cây cải xanh. Ảnh: NNC
Hiệu quả của chế phẩm vi sinh TRICHO – Biochar và BACI – Biochar
Thử nghiệm chế phẩm TRICHO – Biochar trên cây cải xanh đã cho thấy kết quả tốt hơn so với cây đối chứng (không sử dụng chế phẩm). Cây có đường kính lá cao hơn khoảng 10cm, số lượng lá/cao hơn 6-7 lá, chiều cao cây hơn 7-8cm và khối lượng/cây gần gấp đôi. So sánh TRICHO – Biochar với chế phẩm nấm Trichoderma spp. BIMA® (sản xuất bởi Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM, sử dụng chất mang là bột bắp kết hợp với vỏ cà phê), cây cải dùng TRICHO – Biochar có đường kính lá cao hơn gần 8cm, số lượng lá/cây nhiều hơn 4-5 lá, chiều cao cây hơn 1-2cm và khối lượng tươi/cai cao hơn (60g).
Chế phẩm vi sinh BACI – Biochar cũng cho kết quả tương tự trên cây cải xanh. Cây trồng dùng BACI – Biochar có chiều cao và năng suất cao hơn so với đối chứng và các chế phẩm khác trên thị trường. Đặc biệt, đất sau khi trồng cây sử dụng hai chế phẩm này cũng có mật độ nấm và vi khuẩn cao hơn gần 2 lần so với khi sử dụng các chế phẩm khác. Điều này chứng tỏ rằng chất mang biochar trấu giúp duy trì một môi trường tốt cho nấm và vi khuẩn.
Ứng dụng trong thực tế
Dự án đã được triển khai và Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM dự kiến sẽ chuyển giao quá trình công nghệ cho các đơn vị sản xuất chế phẩm vi sinh.
Kiều Anh