Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông nghiệp sinh thái ( luận văn thạc sĩ chuyên ngành khoa học môi trường)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ THẢO

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP SINH THÁI

Ngành:

Khoa học môi trường

Mã số:

8440301

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Vũ Thị Hồn

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thảo

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Hoàn
đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt
q trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Vi sinh vật, Khoa Môi trường - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ
tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.
Hà Nội, ngày
tháng năm 2019
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thảo

ii

MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................ ii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục đích và yêu cầu nghiên cứu ........................................................................ 2

1.2.1.

Mục đích ............................................................................................................. 2

1.2.2.

Yêu cầu của đề tài ............................................................................................... 3

1.3.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................ 3

1.3.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 3

1.3.2.

Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 3

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4
2.1.

Tổng quan về chế phẩm sinh học ....................................................................... 4

2.1.1.

Chế phẩm sinh học ............................................................................................. 4

2.1.2.

Vai trò của chế phẩm sinh học trong nông nghiệp ............................................. 4

2.1.3.

Phân loại các chế phẩm sinh học cho cây trồng ................................................. 5

2.2.

Thoái hóa đất, ngun nhân và hậu quả của thối hóa đất ................................. 7

2.2.1.

Thối hóa đất ...................................................................................................... 7

2.2.2.

Ngun nhân và hậu quả của thối hóa đất ........................................................ 8

2.3.

Vai trị của vi sinh vật trong cải tạo môi trường đất và sản xuất nông nghiệp ........... 12

2.3.1.

Vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh hại cây trồng ............................... 13

2.3.2.

Vi sinh vật cố định đạm .................................................................................... 14

2.3.3.

Vi sinh vật phân giải silicat (phân giải kali) ..................................................... 16

2.3.4.

Vi sinh vật phân giải lân (phân giải photphat- canxi)....................................... 17

2.3.5.

Vi sinh vật phân giải Xenlullo .......................................................................... 20

iii


2.4.

Tổng quan các nghıên cứu ứng dụng chế phẩm sınh học trong cảı tạo
đất và sản xuất nông nghıệp ............................................................................. 20

2.4.1.

Tình hình nghiên cứu sử dụng vi sinh vật đối kháng trong xử lý vi khuẩn
gây bệnh ...................................................................................................................... 20

2.4.2.

Các nghiên cứu về ứng dụng vi khuẩn phân giải kali....................................... 22

2.4.3.

Các nghiên cứu về ứng dụng vi khuẩn cố định đạm......................................... 22

2.4.4.

Các nghiên cứu về ứng dụng vi khuẩn phân giải lân ........................................ 24

Phần 3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................... 27
3.1.

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 27

3.2.

Phạm vi nghıên cứu .......................................................................................... 27

3.3.

Nộı dung nghıên cứu ........................................................................................ 27

3.4.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 27

3.4.1.

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................... 27

3.4.2.

Phương pháp thu thập mẫu ............................................................................... 27

3.4.3.

Phương pháp phân lập vi khuẩn ....................................................................... 28

3.4.4.

Phương pháp đánh giá đặc tính sinh học của vi khuẩn ..................................... 30

3.4.5.

Phương pháp đánh giá khả năng đối kháng với vi sinh vật gây bệnh .............. 31

3.4.6.

Phương pháp đánh giá khả năng giải phóng và tổng hợp chất dinh
dưỡng ................................................................................................................ 32

3.4.7.

Phương pháp quan sát hình thái tế bào vi khuẩn .............................................. 33

3.4.8.

Phương pháp sản xuất và đánh giá chất lượng chế phẩm ................................. 33

3.4.9.

Phương pháp bố trí thí nghiệm chậu vại đánh giá hiệu quả chế phẩm
sinh học ...................................................................................................................... 34

3.4.10. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 34
Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 34
4.1.

Kết quả phân lập vi sinh vật từ các mẫu nghiên cứu ........................................ 35

4.2.

Kết quả đánh giá hoạt tính và đặc tính sinh học của các chủng giống vi
sinh vật ...............................................................Error! Bookmark not defined.

4.3.

Đánh giá khả năng ứng dụng sản xuất chế phẩm sinh học của các chủng
vi sinh vật tuyển chọn ....................................................................................... 54

4.3.1.

Đánh giá khả năng đối kháng giữa các chủng vi sinh vật được tuyển
chọn .................................................................................................................. 54

iv


4.3.2.

Đánh giá tính an tồn sinh học ......................................................................... 54

4.3.3.

Đánh giá mật độ vi sinh vật trong chế phẩm .................................................... 55

4.4.

Kết quả khảo nghıệm khả năng ứng dụng của chế phẩm sınh học ................... 57

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 59
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 59

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 60

Tàı liệu tham khảo .......................................................................................................... 61

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BVTV

Bảo vệ thực vật

CTCP

Công thức chế phẩm

CTĐC

Công thức đối chứng

HVNNVV

Học viện Nông nghiệp Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

Thí nghiệm

TP

Thành phố

VK

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Thông tin mẫu nghiên cứu ........................................................................... 28
Bảng 3.2. Thành phần môi trường phân lập ................................................................. 30
Bảng 4.1. Kết quả phân lập VSV có tiềm năng đối kháng nguồn bệnh ....................... 35

Bảng 4.2. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học ............................................................. 40
Bảng 4.3. Ảnh hưởng AlPO4 tới các chủng vi khuẩn phân giải lân tuyển chọn .......... 45
Bảng 4.4. Tổng hợp các chủng giống vi sinh vật được tuyển chọn ............................. 46
Bảng 4.5. Tổng hợp kết quả đánh giá các đặc tính sinh học của chủng VK phân lập ...... 47
Bảng 4.6. Đánh giá tổng hợp đặc tính sinh học của các chủng vi sinh vật tuyển chọn .... 52
Bảng 4.7. Đánh giá khả năng gây bệnh trên thực vật của 05 chủng VSV
lựa chọn ........................................................................................................ 55
Bảng 4.8. Kiểm tra chất lượng chế phẩm sinh học thành phẩm ................................... 56
Bảng 4.9. So sánh hiệu quả áp dụng chế phẩm đa chủng trên cây mồng tơi ............... 57

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Một số chủng vi khuẩn được phân lập phục vụ nghiên cứu chế phẩm
sinh học ứng dụng sản xuất nơng nghiệp ..................................................... 38
Hình 4.2. Khả năng đối kháng với vi khuẩn R.solanacearum của VK01 .................... 43
Hình 4.3. Khả năng đối kháng với vi khuẩn E. carotovora ......................................... 44
Hình 4.4. Khả năng phân giải kali khó tan của VSV tuyển chọn ................................ 44
Hình 4.5. Một số chủng vi khuẩn có khả năng cố định đạm được phân lập ................ 46
Hình 4.6. Đánh giá khả năng thích nghi mơi trường pH của các chủng VSV
tuyển chọn .................................................................................................... 49
Hình 4.7. Đánh giá khả năng kháng kháng sinh của các chủng VSV tuyển chọn ....... 50
Hình 4.8. Đánh giá đặc tính an tồn sinh học của các chế phẩm VSV trên
khoai tây ....................................................................................................... 55

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Thị Thảo
Tên Luận văn: Nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật phục vụ sản xuất nông
nghiệp sinh thái
Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 8440301

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu:
Phân lập, tuyển chọn các chủng giống vi sinh vật đơn lẻ có khả năng tổng hợp
hoặc giải phóng chất dinh dưỡng từ tự nhiên và đối kháng với mầm bệnh trên cây trồng
để cung cấp nguồn nguyên liệu sản xuất chế phẩm sinh học đa chủng có khả năng cải
tạo đất tồn diện.
Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong đề tài sử dụng những phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp kế thừa
số liệu thứ cấp; Phương pháp lấy mẫu; Phương pháp phân lập vi sinh vật ; Phương pháp
đánh giá đặc tính sinh học của vi khuẩn; Phương pháp quan sát hình thái tế bào vi
khuẩn; Phương pháp sản xuất và đánh giá chất lượng chế phẩm và Phương pháp bố trí
thí nghiệm thực địa đánh giá hiệu quả chế phẩm sinh học
Kết quả chính và kết luận
Kết quả lựa chọn được ra 05 chủng vi sinh vật đáp ứng được mục tiêu nghiên cứu
và thực hiện nhân sinh khối tạo chế phẩm, bao gồm: chủng VK01 được sử dụng để sản
xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh héo xanh; chủng
VK22 được sử dụng để sản xuất chế phẩm đối kháng với vi khuẩn E.carotovora gây
bệnh thối nhũn; chủng VK29 để sản xuất chế phẩm phân giải kali khó tan; chủng VK48
để sản xuất chế phẩm phân giải lân khó tan và chủng VK52 để sản xuất chế phẩm cố
định đạm . Tất cả các chế phẩm này đều đạt được các tiêu chí:
(i) Có khả năng đối kháng với nguồn bệnh hoặc tổng hợp hay giải phóng dinh
dưỡng từ tự nhiên;
(ii) Chủng vi sinh vật có các đặc tính sinh học đảm bảo yêu cầu nhân giống và

ứng dụng thực tiễn (thích nghi pH mơi trường, chống chịu nhiệt độ cao và khả năng
kháng kháng sinh và thích ứng điều kiện khác);
(iii) Các chủng đơn dịng được tuyển chọn khơng đối kháng nhau và đều thể
hiện tính an tồn sinh học trên thực vật;

ix


(iv) Chế phẩm vi sinh vật đáp ứng được các tiêu chí về mật độ VSV hữu ích và
VSV tạp theo TCVN 8711:2011.
Thực hiện sản xuất chế phẩm đa dòng từ 05 chủng VSV được lựa chọn (quy mô
pilot). Bước đầu thử nghiệm ở quy mô chậu vại cho thấy chế phẩm đa dịng đã cho hiệu
quả kích thích sinh trưởng trên cây mồng tơi.

x


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Thi Thao
Thesis title: Researching and producing microorganisms in service of ecological
agricultural production.
Major: Environmental science

Code: 8440301

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives:
Isolation, selection of single strains of microorganisms capable of synthesizing or
releasing nutrients from nature and controlling pathogens on plants to provide sources
of raw materials for production of multi-strain probiotics capable of improving soil.

Materials and Methods:
This study uses the following methods: Inheritance method; Sampling method;
Microorganism isolation; Methods of assessing the biological characteristics of bacteria;
Methods for observing bacterial cell morphology; Method of producing and assessing
the quality of inoculants.
Results and conclusions:
The results of selection were 05 microorganisms strains that meet the research and
implementation goals of biomass of inoculants, including: VK01 strain used to produce
inoculants against R. solanacearum causing wilt disease; strain VK22 is used to produce
inoculants antagonistic against E.carotovora causing stalk and ear rot disease; Strains
PGK14 to produce potassium digestion probiotics; VK48 strains to produce inorganic
phosphate digestion probiotics and VK52 strains to produce nitrogen fixing probiotics.
All of these probiotics have achieved the following criteria:
i. Able to control the pathogen or synthesize or release nutrition from nature;
ii. Strains of microorganisms with biological characteristics guarantee their practical
applicability;
iii. The selected Strains of microorganisms were not antagonistic and both showed
biosecurity in plants.
iv. Probiotics meet the criteria for the density of useful microorganisms and mixed
microorganisms according to TCVN 8711: 2011.
v. Production of multi-line bioproduct from 05 selected microorganisms (pilot
scale). Initial experiments on pot scale showed that multi-line bioproduct had a
stimulating effect on growth on nightshade.

xi


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong sản xuất nơng nghiệp, phân bón đóng vai trị quan trọng quyết định

cả về chất lượng và sản lượng thu hoạch. Hiện nay có rất nhiều dạng phân bón
khác nhau đã được sản xuất sử dụng trong nông nghiệp như phân hoá học đa
lượng hoặc vi lượng, phân hữu cơ, phân sinh học, phân vi sinh.v.v, trong đó
ngành nơng nghiệp nước ta hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học.
Ứng dụng phân bón hóa học vào sản xuất nông nghiệp khiến năng suất và sản
lượng cây trồng tăng vượt bậc, tuy nhiên sử dụng không đúng cách hoặc lạm
dụng các loại phân bón làm gây ra ơ nhiễm môi trường đất, môi trường nước và
ảnh hưởng đến hệ sinh vật đất, đồng thời làm đất canh tác bị bạc màu, mất sức
sản xuất nhanh chóng. Đây cũng là một trong những ngun nhân chính gây nên
tình trạng thối hóa đất mà nhiều người vẫn lầm tưởng rằng nó có khả năng cải
tạo đất. Những khu vực đất canh tác nơng nghiệp bị thối hóa do lạm dụng phân
bón hóa học thương bị thay đổi về tính chất cơ lý như phá vỡ cấu trúc vốn có của
đất, làm đất chai cứng, giảm khả năng giữ nước, giảm tỷ lệ thơng khí trong đất;
thay đổi các đặc tính hóa học như mặn hóa, chua hóa, kiềm hóa, hoặc tăng khả
năng hịa tan ion kim loại tạo thành nguồn ơ nhiễm thứ cấp cho đất… (Nguyễn
Như Hà và cs., 2010) và đặc biệt, làm thay đổi các đặc tính sinh học của đất. Đất
là một thực thể sống tự nhiên, tự nó có cấu trúc và có khả năng cung cấp dinh
dưỡng đủ cho cây trồng phát triển, trong đó nhờ có sự đóng góp rất lớn của các
lồi sinh vật và vi sinh vật đất. Các sinh vật này khiến cho đất rất tơi, xốp, thống
khí và trữ nước tốt. Chất thải và xác của các sinh vật cũng khiến cho đất trở nên
rất giàu dinh dưỡng. Tuy nhiên, việc sử dụng hóa chất bảo vật thực vật đã làm
chết các sinh vật và vi sinh vật có lợi. Khi bón phân hóa học, các vi sinh vật cố
định đạm, phân giải lân và các hợp chất phức tạp bị hạn chế sinh trưởng phát
triển làm cho đất trở nên mất dần dưỡng chất cũng như thay đổi thành phần các
lồi vi sinh vật trong đất. Bên cạnh đó, đã có nhiều nghiên cứu về canh tác và
chọn giống cây trồng, sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật cũng như áp dụng
biện pháp kiểm soát sinh học bằng cách sử sụng các chế phẩm vi sinh, phân hữu
cơ vi sinh chứa các chủng vi sinh vật đối kháng có khả năng ức chế và làm giảm
tính độc của vi khuẩn R.solanacearum, và vi khuẩn E.carotovora. Tuy nhiên, các

1


biện pháp vẫn còn hạn chế là: khả năng giảm tỉ lệ bệnh còn thấp, thời gian bảo quản
chế phẩm ngắn, hiệu quả chưa cao nên chưa đáp ứng nhu cầu thực tiễn,... Trong khi
đó, việc sử dụng thuốc hóa học để hạn chế vi khuẩn R.solanacearum, vi khuẩn
E.carotovora không những có hiệu quả kém mà cịn gây ảnh hưởng xấu tới mơi
trường đất, nước và khơng khí; chất lượng sản phẩm và sức khỏe của con người.
Thực tế hiện nay tại Việt Nam cho thấy, đất đai sau một thời gian dài thâm canh
cao đã bị thối hóa nghiêm trọng, mất sức sản xuất, làm giảm năng suất và chất
lượng nông sản phẩm. Do vậy, nền nông nghiệp đang dần chuyển dịch từ nơng
nghiệp hóa học sang nơng nghiệp hữu cơ và cao hơn là nông nghiệp sinh thái.
Nông nghiệp sinh thái sẽ hạn chế tối đa những tác động xấu của con người vào
đất. Tuy nhiên, để sự chuyển hướng này thành công sẽ cần một thời gian dài để
cải tạo đất thông qua việc sử dụng các chế phẩm sinh học để bổ sung, tái tạo và
kích thích sự sinh trưởng phát triển tự nhiên của hệ sinh vật đất và thảm thực vật.
Chế phẩm vi sinh vật sẽ cân bằng lại hệ sinh thái vi sinh vật trong đất thông qua
việc bổ sung vào đất những chủng vi sinh vật có nhiều chức năng như phân giải
chuyển hoá các hợp chất photpho, kali bị cố định trong đất, các hợp chất hữu cơ
là tàn dư thực vật, có khả năng đối kháng với sâu bệnh, tổng hợp vitamin, chất
kích thích sinh trưởng, tổng hợp màng nhày giữ nước và cố định đạm cung cấp
cho cây trồng.
Xuất phát từ thực tế mong muốn tạo ra được chế phẩm vi sinh vật có khả
năng cải tạo đất thối hóa do q trình thâm canh cao với việc sử dụng quá nhiều
phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hóa học, bước đầu cần có những nghiên cứu
nhằm tuyển chọn nguồn chủng giống vi sinh vật có khả năng tổng hợp hoặc giải
phóng chất dinh dưỡng từ tự nhiên, đồng thời có khả năng đối kháng với một số
bệnh trên cây trồng. Do vậy, tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm
vi sinh vật phục vụ sản xuất nơng nghiệp sinh thái” nhằm mục đích tuyển chọn
các nguồn gen hữu ích đảm bảo các tiêu chí làm nguyên liệu đầu vào trong quá

trình sản xuất chế phẩm sinh học.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục đích
Phân lập, tuyển chọn các chủng giống VK đơn lẻ có khả năng tổng hợp
hoặc giải phóng chất dinh dưỡng từ tự nhiên và đối kháng với mầm bệnh trên cây
trồng để cung cấp nguồn nguyên liệu sản xuất chế phẩm sinh học đa chủng có
khả năng cải tạo đất.

2


1.2.2. Yêu cầu của đề tài
Đề tài nghiên cứu trên cơ sở các thí nghiệm sinh hóa để phân lập, tuyển
chọn các chủng giống vi sinh vật và đánh giá các hoạt tính sinh học của chúng do
đó cần thực hiện theo đúng các quy trình tham chiếu.
Việc phân tích, xử lý số liệu phải trên cơ sở khoa học, có định tính và định
lượng bằng các phương pháp nghiên cứu phù hợp.
1.3. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài đóng góp vào nguồn gen VSV hữu ích phục vụ sản xuất nông nghiệp
sạch; tạo ra được một chế phẩm vi sinh vật đa chức năng để thay thế cho phân
bón và thuốc trừ sâu hóa học vốn được sử dụng quá nhiều trong cuộc “cách mạng
xanh” từ đó góp phần cải tạo và phục hồi đất bị thối hóa.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Chế phẩm vi sinh vật được phát triển từ kết quả nghiên cứu của đề tài giúp
cân bằng lại hệ sinh thái vi sinh vật trong đất bị thối hóa do thâm canh và lạm
dụng hóa chất trong nông nghiệp thông qua việc bổ sung vào đất những chủng vi
sinh vật thực hiện đồng thời nhiều chức năng như: phân giải chuyển hoá các hợp
chất photpho, kali bị cố định trong đất, cố định đạm tạo nguồn cung cấp dinh

dưỡng cho cây trồng và có khả năng đối kháng với một số bệnh hại cây trồng.
Sản phẩm của đề tài được áp dụng tại các trang trại canh tác theo hướng sinh thái,
hữu cơ, các hộ gia đình tự sản xuất rau sạch đang ngày càng phát triển tại các
thành phố và khu đô thị, và đặc biệt đến các vùng chuyên canh rau và cây ăn quả.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.1.1. Chế phẩm sinh học
Theo ý kiến của các nhà khoa học, chế phẩm sinh học là sản phẩm của quá
trình tái tạo và sử dụng tài nguyên sinh học. Để phân loại chế phẩm sinh học
người ta chia ra: Chế phẩm sinh học truyền thống và chế phẩm sinh học mới. Các
chế phẩm (sản phẩm) sinh học truyền thống ví dụ bao gồm vật liệu xây dựng từ
gỗ, giấy và bột giấy, rừng và các sản phẩm từ rừng. Các chế phẩm sinh học mới
có thể bao gồm các chế phẩm có nguồn gốc sinh học như: nhiên liệu sinh học,
năng lượng sinh học , tinh bột và cellulose ethanol , chất kết dính sinh học, hóa
sinh, nhựa sinh học, ... (Chu Thị Thơm và cs., 2006). Chế phẩm sinh học mới là
đối tượng và kết quả của hoạt động nghiên cứu và phát triển một cách đáng kể
cuối thế kỷ 20, đầu thế kỷ 21. Chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ tài nguyên
sinh học có thể thay thế nhiều nhiên liệu, hóa chất, nhựa hiện đang có nguồn gốc
từ dầu khí. Hiện nay, sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức
độ thâm canh cao với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo
vệ thực vật hóa học và hàng lọat các biện pháp như trồng lúa 3 vụ, phá rừng canh
tác cà phê, hồ tiêu, điều… với mục đích khai thác, chạy theo năng suất và sản
lượng. Chính vì vậy, với sự canh tác trên đã làm cho đất đai ngày càng thóai hóa,
dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật
trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn
bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự

báo trước (Dương Hoa Xơ, 2012).
Do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường
sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu
hướng chung của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.
2.1.2. Vai trị của chế phẩm sinh học trong nơng nghiệp
Vai trị của chế phẩm sinh học, trong đó có vi sinh vật, trong sản xuất nơng
nghiệp được thừa nhận có các ưu điểm sau đây (Minh Tâm, 2011):
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng.
- Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái.

4


- Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong mơi
trường đất nói riêng và mơi trường nói chung.
- Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm
chai đất, thóai hóa đất mà cịn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
- Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và
chất lượng nơng sản phẩm.
- Có tác dụng tiêu diệt cơn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả
năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến mơi trường như
các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải
sinh học, phế thải nơng nghiệp, cơng nghiệp, góp phần làm sạch mơi trường.
2.1.3. Phân loại các chế phẩm sinh học cho cây trồng
2.1.3.1. Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ dịch hại trên
cây trồng
Thực chất đây là thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh học có thể tiêu
diệt hoặc phòng trừ dịch hại. Dịch hại là các sinh vật, vi sinh vật, các loại sâu hại,
các loài gặm nhấm ... cỏ khả năng gây hại cho cây trồng và lương thực. Có thể

chia theo tùy theo đối tượng phòng trừ như trừ sâu, trừ bệnh (nấm, vi khuẩn),
tuyến trùng, gặm nhấm, ốc sên, mối... (Lê Xuân Phương, 2016).
Đây là nhóm sản phẩm được ứng dụng khá rộng rãi và được ứng dụng sớm
nhất trong lĩnh vực cây trồng. Và có một số sản phẩm tiêu biểu như:
- Nguồn gốc thảo mộc: Các sản phẩm chế biến từ cây Neem có chứa họat
chất Azadirachtin, có hiệu lực phòng trừ nhiều lọai sâu hại trên cây trồng như lúa,
rau màu, cây công nghiệp, cây ăn trái, hoa kiểng. Lọai thuốc có nguồn gốc thảo
mộc này khơng tạo nên tính kháng của dịch hại, khơng ảnh hưởng đến thiên địch
và không để lại dư lượng trên cây trồng. Thuốc tác động đến côn trùng gây hại
bằng cách gây sự ngán ăn, xua đuổi, ngăn sự lột xác của côn trùng cũng như ngăn
cản sự đẻ trứng là giảm khả năng sinh sản.
- Họat chất Rotenone được chiết xuất từ hai giống cây họ đậu là Derris
elliptica Benth và Derris trifoliata có thể sử dụng như một lọai thuốc trừ sâu thảo
mộc có tác dụng diệt trừ sâu rầy trên lúa, ốc bươu vàng cũng như các lọai cá dữ,
cá tạp trong ruộng nuôi tôm.

5


- Chế phẩm Đầu trâu Bihopper ( họat chất Rotenone ) đóng vai trị diệt
tuyến trùng và chế phẩm Olicide ( Oligo – Sacarit ) đóng vai trị tăng sức đề
kháng bệnh của cây trồng.
- Nguồn gốc vi sinh: Thuốc trừ sâu vi sinh Bacciluss Thuringiensis var.
thuộc nhóm trừ sâu sinh học, có nguồn gốc vi khuẩn, phổ diệt sâu rộng và hữu
hiệu đối với các lọai sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn
tạp… Sâu khi ăn phải thuốc sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1 – 3 ngày.
- Nguồn gốc nấm: Điều chế từ nấm có sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học
Vibamec với họat chất Abamectin được phân lập từ quá trình lên men nấm
Steptomyces avermitilis. Diệt trừ được các lọai sâu như sâu vẽ bùa, nhện, sâu tơ,
sâu xanh, bọ trĩ, bọ phấn; Ngịai ra cũng trong nhóm này Vivadamy, Vanicide,

Vali… có họat chất là Validamycin A, được chiết xuất từ nấm men Streptomyces
hygroscopius var. jingangiesis. Đây là nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng
sinh đặc trị các bệnh đốm vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su, bệnh chết rạp
cây con trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, bơng vải….
Các chế phẩm từ nhóm nấm cịn có nấm đối kháng Trichoderma vừa có tác
dụng đề kháng một số nấm bệnh gây hại trên bộ rễ cây trồng như: bệnh vàng lá
chết nhanh, còn gọi là bệnh thối rễ do nấm Phytophthora palmirova gây ra.
- Nguồn gốc virus: Tiêu biểu là nhóm sản phẩm chiết xuất từ virus
Nucleopolyhedrosisvirus. Đây là lọai virus có tính rất chun biệt, chỉ lây nhiễm
và tiêu diệt sâu xanh da láng rất hiệu quả trên một số cây trồng như bông, đậu đỗ,
ngơ, hành, nho.
Tuy nhiên, nhìn chung hiện nay việc nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh
học khá phổ biển và ứng dụng rộng rãi, nghiên cứu ra được nhiều chế phẩm có
nguồn gốc từ tự nhiên để phịng dịch hại trên cây trồng.
2.1.3.2. Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh
học, phân bón vi sinh
- Phân vi sinh: Là tập hợp một nhóm vi sinh vật hoặc nhiều nhóm vi sinh
vật, chúng được nhân lên từ các chế phẩm vi sinh và tồn tại trong các chất không
vô trùng. Hàm lượng vi sinh vật hữu ích thường phải đạt 1x106TB/g trở lên. Đây
là loại phân có chứa hàm lượng vi sinh vật có ích rất cao, nguồn dinh dưỡng hữu
cơ, vô cơ và vi lượng trong phân thấp. Phân vi sinh vật được sản xuất và bón vào
đất nhằm mục đích tăng lượng vi sinh vật có ích cho cây trồng, đặc biệt đối với

6


vi sinh vật cố định đạm. Có thể dùng làm phân nền phối trộn để sản xuất các loại
phân hữu cơ vi sinh và hữu cơ sinh học (Dương Hoa Xô, 2012).
- Phân hữu cơ sinh học: Là sản phẩm phân bón được tạo thành thơng qua
q trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau, có sự

tác động của vi sinh vật hoặc các hợp chất sinh học được chuyển hóa thành mùn
(Dương Hoa Xô, 2012).
- Phân hữu cơ vi sinh là loại phân được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ có
chứa hàm lượng hữu cơ và ít nhất một chủng vi sinh vật sống có ích phù hợp với
quy định của tiêu chuẩn hoặc quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hoặc các văn bản quy
định tương đương ban hành (Dương Hoa Xơ, 2012).
2.1.3.3. Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải
nông nghiệp
Là các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học được đưa vào đất để cải tạo lý
hóa tính của đất (kết cấu đất, độ ẩm, hữu cơ, khả năng giữ nước, pH…) hoặc giải
phóng đất khỏi những yếu tố bất lợi khác (kim loại nặng, vi sinh vật, hóa chất
độc hại …) làm cho đất trở nên tốt hơn có thể sử dụng làm đất canh tác cây trồng
(Nguyễn Hữu Hiệp, 2009).
2.1.3.4. Nhóm điều hịa sinh trưởng cây trồng
Ngồi ra, nhóm điều hịa sinh trưởng cây trồng (hooc mon tăng trưởng)
có thể xếp riêng vào một nhóm. Đối với ở Việt nam được xếp vào Danh mục
thuốc bảo vệ thực vật. Trong nhóm này được chia thành 2 nhóm nhỏ (Dương
Hoa Xơ, 2012):
- Nhóm cơ chất kích thích sinh trưởng: các chất có tác dụng kích thích sự
sinh trưởng, phát triển của cây.
- Nhóm cơ chất ức chế sinh trưởng: là các chất có tác dụng kìm hãm, ức chế
sinh trưởng, phát triển của cây.
2.2. THỐI HĨA ĐẤT, NGUN NHÂN VÀ HẬU QUẢ CỦA THỐI
HĨA ĐẤT
2.2.1. Thối hóa đất
Đất bị thối hóa là những loại đất do những nguyên nhân tác động nhất định
theo thời gian đã và đang mất đi những đặc tính và tính chất vốn có ban đầu trở
thành các loại đất mang đặc tính và tính chất khơng có lợi cho sinh trưởng và

7

phát triển của các loại cây trồng nông, lâm nghiệp (Trần Văn Chính, 2006). Một
loại đất bị thối hóa nghĩa là bị suy giảm hoặc mất đi:
- Độ phì của đất: các chất dinh dưỡng, cấu trúc đất, màu sắc ban đầu của đất,
tầng dày đất, thay đổi pH đất….
- Khả năng sản xuất: các loại cây trồng, các loại vật nuôi, các loại cây
lâm nghiệp.
2.2.2. Nguyên nhân và hậu quả của thối hóa đất
2.2.2.1. Xói mịn, rửa trơi và sụt lở
Hiện tượng xói mịn, rửa trơi và sụt lở đất thường xảy ra vào mùa mưa lũ,
làm suy thoái đất và gây nhiều hậu quả xấu đối với môi trường và con người.
Xói mịn bề mặt là hiện tượng xói mịn và rửa trơi bề mặt đất, cuốn đi các
chất mùn, chất dinh dưỡng... gây ra tình trạng bạc màu và thối hố đất. Sự xói
mịn bề mặt đã xảy ra ở nhiều nơi trong tỉnh, tạo nên những vùng đất trống, đồi
núi trọc hoặc đất trơ sỏi đá (Trần Văn Chính, 2006).
Xói mịn xẻ rãnh là khi đất đã vượt quá độ thấm nước (hay đất bão hoà
nước), nước mưa tập trung thành dòng theo 3 giai đoạn: i) tích tụ nước mưa trên
mặt đất tạo thành các rãnh; ii) tập trung các dòng chảy nhỏ vào khe rãnh; iii) các
khe nhỏ đổ vào suối và sông. Quá trình này lặp đi lặp lại trong thời gian dài sẽ
làm cho các rãnh càng ngày càng sâu (có khi tới hàng chục mét). Đây chính là
nguyên nhân gây sạt lở đất và lũ qt (Trần Văn Chính, 2006).
Xói mịn do gió là khi tốc độ gió vùng ven biển khá lớn, nên cát ven bờ bị
gió dịch chuyển thành các cồn cát hoặc bay, nhảy hoặc là khi mưa lớn đưa cát đi
xa hơn vào sâu trong đất liền, che phủ lên đất canh tác màu mỡ, che phủ đường
giao thơng và cả các cơng trình dân sinh... và hậu quả là làm giảm chất lượng đất,
ảnh hưởng đến dân sinh. Mặt khác, gió cịn cuốn đi những hạt bụi đất vùng bị bạc
màu, phá vỡ cấu trúc tầng mặt và tạo những cơn lốc bụi di chuyển. Các đám bụi
bị bóc mịn từ nơi này được gió di chuyển đến lắng đọng lại nơi khác dưới dạng
bụi ''hoàng thổ' (Trần Khải và Nguyễn Vy, 1986).

Xói - lở bờ sơng là hiện tượng thuộc q trình động lực của sơng, gây ra
những biến đổi về hình thái lịng sơng và bãi bồi do tác động của chế độ thuỷ văn
và hoạt động địa chất (xói mịn, tích tụ...) (Lê Mạnh Hùng và Trần Bá Hoằng,
2017). Q trình xói lở bờ sông gồm 2 pha:

8


+ Pha một: Xói mịn chân bờ sơng do dịng chảy kéo trôi các hạt đất ở
bờ đi;
+ Pha hai: Sụp đổ bờ sơng do q trình trượt đất theo dạng cung trịn.
Trong điều kiện bình thường, các bờ sơng là các sườn dốc tự nhiên luôn ở
trạng thái ổn định. Song, nếu xảy ra pha 1, làm độ dốc bờ sơng tăng lên, sẽ dẫn
đến xói lở mạnh và sụp đổ bờ sông (pha 2). Sự sụp đổ bờ sơng gây bồi lắng lịng
sơng và mất đất vùng bờ.
2.2.2.2. Sử dụng phân bón khơng hợp lý trong canh tác nơng nghiệp
Trong sản xuất nơng nghiệp, phân bón đóng vai trò quan trọng quyết định
cả về chất lượng và sản lượng thu hoạch. Hiện nay có rất nhiều dạng phân bón
khác nhau đã được sản xuất sử dụng trong nơng nghiệp như: Phân hoá học đa
lượng hoặc vi lượng: Phân hữu cơ, phân sinh học, phân vi sinh (Trần Thị Thu Hà,
2009). Ngành nông nghiệp nước ta hiện nay chủ yếu sử dụng phân bón hóa học
trong canh tác và thâm canh. Tuy nhiên do sử dụng không đúng cách, lạm dụng
các loại phân bón và thuốc trừ sâu hóa học làm tăng dư lượng các chất hóa học
gây ơ nhiễm môi trường đất, môi trường nước và ảnh hưởng đến sinh vật cũng
như con người đồng thời làm đất canh tác bị bạc màu, mất sức sản xuất nhanh
chóng (Tập đồn hóa chất Việt Nam, 2002).
Bón phân khơng hợp lý, cân đối giữa phân hữu cơ và phân hóa học, bón
khơng đúng cách, đúng kỹ thuật có thể làm mơi trường đất xấu đi, suy thối các
đặc tính cơ lý, hóa học và sinh học của đất:
- Thối hóa các tính chất vật lý của đất: Làm mất cấu trúc của đất, đất chai

cứng, giảm khả năng giữ nước của đất, giảm tỷ lệ thơng khí trong đất (ví dụ dùng
NaNO3 khơng hợp lý gây mặn hóa đất, thay đổi cấu trúc nước, khơng khí
trong đất) (Trần Bá Linh và Võ Thị Gương, 2013).
- Thối hóa các tính chất hóa học của đất: Phân vơ cơ có khả năng làm mặn
hóa do tích lũy các muối như CaCO3, NaCl, … Cũng có thể làm chua hóa do bón
quá nhiều phân chua sinh lý như KCl, NH4Cl, (NH2)2SO4, … do sự có mặt của
các anion Cl-, SO42- hoặc do trong phân có dư lượng axit tự do lớn. Ví dụ bón
nhiều phân (NH2)2SO4 thì làm dư thừa SO42- làm đất bị chua, pH giảm, một số vi
sinh vật bị chết, tăng làm lượng Al, Mn, Fe, … linh động gây ngộ độc cho cây.
Đối với những vùng đất có phản ứng chua nếu bón phân chua sinh lý sẽ làm tăng
độ chua của đất, pH của đất giảm, các ion kim loại hồ tan sẽ tăng lên gây ơ

9


nhiễm đất và độc hại với cây trồng. Đất bị kiềm hóa do bón quá nhiều phân sinh
lý kiềm như Na(CO3)2, NaNO3. Phân vô cơ làm cho đất bị phèn hóa, đất phèn
tiềm tàng thành đất phèn hoạt động khi bón phân chưa gốc sunphát. Bón nhiều
phân hóa học có thể làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất (Trần Bá Linh
và Võ Thị Gương, 2013). Thực vật sinh trưởng trên đất bị ơ nhiễm kim loại nặng
sẽ tích lũy kim loại nặng trong cơ thể và theo chuỗi thức ăn đi vào cơ thể động
vật và người. Ví dụ bón nhiều phân vi lượng sẽ tích lũy trong đất nhiều kim loại
nặng như Cu, Zn, Mn, nếu bón nhiều phân lân làm đất tích nhiều Cd. Bón nhiều
phân vô cơ làm tăng nồng độ các chất trong dung dịch đất, nếu nồng độ tăng quá
cao sẽ làm cây bị chết, nhất là trong thời kỳ khơ hạn. Bón nhiều phân đạm trong
thời kỳ muộn cho rau quả sẽ làm tăng hàm lượng NO3- trong rau gây hội chứng
trẻ xanh và ung thư dạ dày. Bón nhiều phân vơ cơ gây ô nhiễm mạch nước ngầm
bởi NO3- và gây phú dưỡng cho lưu vực (Đỗ Đình Sâm và cs., 2006).
- Thối hóa tính chất sinh học của đất: Phân vô cơ sẽ gây hại đến hệ vi sinh
vật trong đất do làm thay đổi tính chất của đất như pH, độ thống khí, hàm lượng

kim loại nặng trong đất. Phân bón là một yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và
phát triển của một số vi sinh vật có khả năng cố định chất dinh dưỡng, ví dụ bón
đạm nhiều cho đất có chưa vi khuẩn cố định ni tơ sẽ làm giảm khả năng này của
chúng (Nguyễn Xuân Thành, 2003).
2.2.2.3. Lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trong canh tác nông nghiệp
- Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng hóa chất BVTV. Hóa chất
BVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử lý đất, các hạt thuốc BVTV rơi
vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất. Theo kết quả nghiên cứu thì phun
thuốc cho cây trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất, ngồi ra cịn có một số
thuốc rải trực tiếp vào đất. Khi vào trong đất một phần thuốc trong đất được cây
hấp thụ, phần còn lại thuốc được keo đất giữ lại. Thuốc tồn tại trong đất dần dần
được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua các tác động của các yếu tố
lý, hóa. Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong môi trường đất
với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém. Những khu vực chơn
lấp hóa chất BVTV thì tốc độ phân giải còn chậm hơn nhiều. Thời gian tồn tại
của thuốc trong đất dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố môi trường. Tuy
nhiên, một chỉ tiêu thường dùng để đánh giá khả năng tồn tại trong đất của thuốc
là “thời gian bán phân hủy”, tính từ khi thuốc được đưa vào đất cho tới khi một
nửa lượng thuốc bị phân và được biều thị bằng DT50, người ta còn dùng các trị

10


số DT75, DT90 là thời gian để 75% và 90% lượng thuốc bị phân hủy trong đất
(Trần Văn Hai, 2005).
- Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là nhóm Clo tồn tại quá lớn trong đất mà lại
khó phân hủy nên chúng có thể tồn tại trong đất gây hại cho thực vật trong nhiều
năm. Sau một khoảng thời gian nó sinh ra một hợp chất mới, thường có tính độc
cao hơn bản thân nó. Ví dụ: sản phẩm tồn lưu của DDT trong đất là DDE cũng có
tác dụng như thuốc trừ sâu nhưng tác hại đối với sự phát triển của phôi bào trứng

chim độc hơn DDT từ 2-3 lần. Loại thuốc Aldrin cũng đồng thời với DDT, có
khả năng tồn lưu trong môi trường sinh thái đất và cũng tạo thành sản phẩm
“Dieldrin” mà độc tính của nó cao hơn Aldrin nhiều lần. Thuốc diệt cỏ 2.4-D tồn
lưu trong mơi trường sinh thái đất và cũng có khả năng tích lũy trong quả hạt cây
trồng (Tổng cục Mơi trường, 2015).
- Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật quá nhiều, thuốc bảo vệ thực vật có đặc
điểm rất độc đối với mọi sinh vật; tồn dư lâu dài trong môi trường đất, nước; tác
dụng gây độc không phân biệt, nghĩa là gây chết tất cả những sinh vật có hại và
có lợi trong mơi trường đất. Theo các kết quả nghiên cứu, hiện nay, mặc dù khối
lượng thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Việt nam cịn ít, trung bình từ 0,51,0 kg /ha/năm, tuy nhiên, ở nhiều nơi đã phát hiện dư lượng thuốc bảo vệ thực
vật trong đất (Tổng cục Môi trường, 2015).
- Vi sinh vật (VSV) đất gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh
động vật đất giữ vai trò chủ yếu trong quá trình chuyển hố vật chất trong đất.
Số lượng thành phần của VSV đất phản ánh độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng
trực tiếp đến sinh trưởng phát triển của cây. Thuốc BVTV tác động rất khác
nhau đến quần thể VSV sống trong đất. Thuốc trừ sâu ở liều thông dụng thường
ít ảnh hưởng xấu đến quần thể VSV đất, nhiều khi ở liều này, thuốc cịn kích
thích VSV đất phát triển. Nhưng ở liều lượng cao, thuốc trừ sâu ảnh hưởng xấu
đến VSV đất, kéo dài thời gian tác động của thuốc (Trần Quang Hùng, 1999).
Cũng có loại thuốc trừ sâu ở nồng độ thấp cũng hạn chế sự gây hại của VSV đất.
Thuốc trừ bệnh tác động mạnh đến quần thể VSV đất. Các VSV có ích như vi
khuẩn nitrat và nitrat hoá, vi khuẩn phản nitrat, vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn
phân giải chitin rất mẫm cảm với thuốc trừ bệnh (cả thuốc trừ bệnh xông hơi lẫn
thông dụng). Nhiều nấm đối kháng như nấm Trichoderma viride chống chịu được
nhiều thuốc trừ bệnh (Apavizas, G.C., 1985). Thuốc trừ cỏ tác động rất khác
nhau đến quần thể VSV đất, tuỳ theo loại thuốc, liều lượng dùng và nhóm sinh

11

vật. Một số thuốc trừ cỏ chỉ tác động xấu đến một số nhóm VSV này nhưng lại ít
ảnh hưởng đến các nhóm VSV khác. Thuốc trừ cỏ tác động chọn lọc thường chỉ
kìm hãm tạm thời đến VSV đất. Sau một thời gian bị ức chế, hoạt động của sinh
vật đó lại được phục hồi, đơi khi một số lồi nào đó cịn phát triển mạnh hơn
trước. Nhìn chung, ở liều thuốc trừ cỏ, thuốc không tác động xấu đến hoạt động
của VSV đất (Gil-Sotres, Trasar-Cepeda, Leio’s and Seoanc, 2005) .
2.3. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG CẢI TẠO MÔI TRƢỜNG
ĐẤT VÀ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP
Với số lượng, sự đa dạng và mật độ phân bố của vi sinh vật rộng rãi trong
đất nên nó có những vai trò hết sức quan trọng (Phạm Văn Kim, 2000):
- Cải thiện cấu trúc đất: khi bón vào đất những chất như Xenluloza và
Protein thì kết cấu của đất được cải thiện. Đó là do vi sinh vật phân giải
xenluloza và protein đã phát triển mạnh mẽ, các sản phẩm phân giải của chúng
và các chất tiết trong quá trình sống của chúng đã liên kết các hạt đất với nhau
tạo nên cấu trúc đất.
- Chuyển hóa dinh dưỡng trong phân bón cung cấp cho cây trồng: khi bón
các loại phân hữu cơ và vô cơ vào đất, phân tác dụng nhanh hay chậm đến cây
trồng là nhờ hoạt động của vi sinh vật. Vi sinh vật phân giải hữu cơ thành dạng
vô cơ cho cây trồng hấp thụ, biến dạng vơ cơ khó tiêu thành dễ tiêu ...
- Vi sinh vật sống trong vùng rễ có quan hệ mật thiết với cây, chúng sử
dụng những chất tiết của cây làm chất dinh dưỡng, đồng thời cung cấp chất dinh
dưỡng cho cây qua quá trình hoạt động phân giải của mình. Vi sinh vật còn tiết ra
các vitamin và chất sinh trưởng có lợi đối với cây trồng.
- Phân giải các chất hữu cơ trong đất: celluloze, lignin... để tạo nên các chất
khoáng, mùn bổ sung cho đất.
- Hoạt động của vi sinh vật, nhất là nhóm háo khí đã hình thành nên một
thành phần của mùn là axit humic. Axit humic cùng với các axit mùn khác có tác
dụng kích thích sự phát triển của hệ rễ để hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn, cây
sinh trưởng phát triển mạnh hơn. Nếu được hấp thu trực tiếp qua lá chúng sẽ giúp
tăng cường sự quang hợp của cây do kích thích sự hoạt động của các men tham

gia trong quá trình quang hợp. Cường độ quang hợp mạnh cây sẽ sinh trưởng
nhanh. Ngồi ra axit humic cịn làm tăng sức đề kháng của cây với sâu bệnh và
các điều kiện bất lợi như nóng, rét, hạn, úng, chua phèn.

12


- Chuyển hóa các chất khó tan thành chất dễ tan giúp cây trồng hấp thụ dễ
dàng: lân.
- Giải phóng các chất khoáng bị giữ chặt trong đất thành dạng cây hấp thụ
dễ dàng: lưu huỳnh, sắt, Kali…
- Cố định Nitơ trong khơng khí, chuyển hóa đạm thành dạng NH4+ và N03là dạng cây dễ hấp thu.
- Bảo vệ cây trồng thông qua cơ chế đối kháng.
Trong phạm vi của nghiên cứu này, đề tài sẽ tập trung đánh giá vai trị của
vi sinh vật trong việc chuyển hóa các chất dinh dưỡng và tạo cơ chế đối kháng tự
nhiên đối với các dịch bệnh.
2.3.1. Vi sinh vật đối kháng trong phịng trừ bệnh hại cây trồng
Trong tự nhiên có nhiều lồi vi sinh vật có khả năng ức chế sinh trưởng các
loài vi sinh vật khác và chúng thường được gọi là vi sinh vật đối kháng. Sử dụng
khả năng đối kháng của VSV trong bảo vệ thực vật được coi là biện pháp phịng
trừ/kiểm sốt sinh học. Biện pháp này có nhiều ưu điểm vượt trội như giúp quản
lý dịch hại, phòng chống sâu bệnh cho cây trồng một cách an tồn, góp phần
nâng cao chất lượng nơng sản và bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. VSV
đối kháng bao gồm rất nhiều nhóm như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm… (Lê Thị
Thanh Thủy, 2013).
Các loài vi khuẩn đối kháng đều thuộc hệ vi sinh sống ở vùng rễ cây trồng
và sống hoại sinh trong đất. Trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu về hiệu
lực của vi khuẩn đối kháng với các tác nhân gây bệnh cây (do vi khuẩn và nấm).
Kết quả nghiên cứu cho thấy các lồi vi khuẩn đối kháng có thể bảo vệ cây trồng,
chống lại các vi sinh vật gây bệnh, đồng thời tạo điều kiện cho cây trồng sinh

trưởng và phát triển tốt. Các vi khuẩn đối kháng bao gồm Bacillus subtilis,
Bacillus mycoides, Pseudomonas spp,. Fluorescents, Pseudomonas cepacia,
Pseudomonas stutzeri, Pimelobacter sp... (Lê Thị Thanh Thủy, 2009; 2013).
Nấm đối kháng (NĐK) là những lồi có nguồn gốc trong đất, đó là các lồi
vi sinh vật sống hoại sinh trong đất, sống ở vùng rễ cây trồng, trong quá trình
sống nó sản sinh ra chất kháng sinh có tác dụng ức chế, kìm hãm cạnh tranh và
tiêu diệt nấm gây bệnh. Khi nấm đối kháng có mặt ở vùng rễ cây trồng trước nấm
gây bệnh, bản thân nó sinh trưởng phát triển, sinh sản để tăng lên về mặt số
lượng. Nó sẽ chiếm chỗ trước khi nấm gây bệnh xâm nhiễm vào mô cây trồng.

13