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

Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là điều kiện tất yếu trong sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc BVTV để phòng trừ dịch hại bảo vệ cây trồng của nông dân Việt Nam còn nhiều tồn tại, bất cập, vi phạm các quy định của Nhà nước. Tình trạng sử dụng thuốc BVTV không đúng kỹ thuật, không đảm bảo thời gian cách ly vẫn xảy ra đặc biệt ở những vùng sản xuất rau, chè. Điều này dẫn đến gây ô nhiễm môi trường sống, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trong cây trồng, gây nhiễm độc cấp và mãn tính cho người sử dụng.

Các loại thuốc trừ sâu chứa gốc phốt phát hữu cơ (cơ phốt phát/cơ phốt pho, OP) chiếm khoảng 40% tổng sản lượng thuốc trừ sâu. Việc phân giải các thuốc trừ sâu OP khá chậm, gây tích tụ trong đất và thường bị rửa trôi vào sông, mạch nước ngầm gây nguy hiểm cho sức khỏe người, động vật. Chính vì vậy, cần nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật loại bỏ dư lượng OP một cách hợp lý và hiệu quả. 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.

Từ thực trạng trên, TS. Trần Thị Như Hằng và nhóm nghiên cứu tại Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên đã thực hiện đề tài: “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” trong thời gian từ năm 2018 đến năm 2020.

Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu xây dựng được qui 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.

Đề tài đã đạt được một số kết quả chính như sau:

- Đã tiến hành khảo sát dư lượng thuốc BVTV gốc OP tại các địa điểm và loại đất canh tác khác nhau thuộc các tỉnh Bắc Ninh, Nghệ An và Thái Nguyên.

- 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.

- 3 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)

- Đã xây dựng được quy trình tạo chế phẩm sinh học (tên chế phẩm: 1H) dạng bột chứa các chủng VSV phân hủy OP và VSV kích thích sinh trưởng (M. populi CNN2, E. adhaerens CNN3, B. megaterium INN4 và B. subtilis INN6) quy mô ổn định 50 kg/mẻ.

- Đã khảo nghiệm diện hẹp và diện rộng đánh giá hiệu quả của chế phẩm 1H trên 3 cây loại rau (ăn lá, ăn củ, ăn quả) và cây chè.

- Đã xây dựng 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.

- Từ các kết quả khảo nghiệm diện hẹp, diện rộng và mô hình, 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.

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.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19362/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)