Thi Thanh Thuyết Nguyền Thi Thu Hã anh Binh Lè Văn pìuơng Mgưyễn Tlìi Xuân CÔNG N6HỆ SINH HỌC CHO NÔNG DẰN Quyển 4 Chẽ phổm sinh học bảo õng I n l NHÀ XUẤT BẢN HÀ NÔI Trần Thị Thanh Thuyết Nguyễn Thị[.]
Thi Thanh Thuyết - Nguyền Thi Thu Hã anh Binh Lè Văn pìuơng Mgưyễn Tlìi Xn CƠNG N6HỆ SINH HỌC CHO NÔNG DẰN Quyển 4: Chẽ phổm sinh học bảo I n l NHÀ XUẤT BẢN HÀ NÔI õng Trần Thị Thanh Thuyết - Nguyễn Thị Thu Hà Nguyễn Thanh Bình - Lê Văn Thường - Nguyễn Thị Xuân CdMG H U Ệ SINH HỌC CHO NỦNG DÂN Q U Y Ể N C H Ế P H Ẩ M SINH HỌC BÀO V Ệ C Ả Y T R Ổ N C NHÀ XU Ấ T BẲN HÀ NỘI Nhổm biên soan Trần Thị Thanh Thuyết - Nguyễn Thị Thu Hà Nguyễn Thanh Bình - Lê Văn Thường - Nguyễn Thị Xuân Hối đồng biên tâp Chủ tịch hội đồng: TS Lê Xuân Giao, Giám đốc Sở Khoa học Công nghệ Hà Nội - ThS Vũ Như Hạnh, Giám đốc Trung tâm Tin học Thông tin Khoa học Cơng nghệ - Nguyễn Thu Tâm, Thư ký tịa soạn Tạp chí Thăng Long Khoa học Cơng nghệ - Mai Thị Xuân, Biên tập viên RPC LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ sinh học bước tiến nỗ lực lâu dài chinh phục tự nhiên để nâng cao đời sống người Mục tiêu công nghệ sinh học nâng cao suất đặc tính tốt sản phẩm lương thực có nguồn gốc động vật thực vật góp phần giảm nạn đói đáp ứng nhu cầu lương thực hành tinh với dân số gia tăng số lượng tuổi thọ giảm tác động tiêu cực môi trường Đến năm 2007 có 23 quốc gia canh tác trồng công nghệ sinh học bao gồm 12 nước phát triển 11 nước công nghiệp Trong Hoa Kỳ, Achentina, Braxin, Canada, Ấn Độ Trung Quốc đưa trồng công nghệ sinh học vào nhiều Tổng diện tích đất trồng cơng nghệ sinh học từ năm 1996 đến năm 2007 đạt 690 triệu (1,7 tỷ mẫu) tăng 67 lần so với năm 1996 với giá trị thị trường trồng công nghệ sinh học theo ước tính Cropnosis 6,9 tỉ la, đưa cơng nghệ sình học trở thành thành tựu đáng ứng dụng nhanh nông nghiệp Việc nông dân đưa trồng công nghệ sinh học vào canh tác với tốc độ cao cho thấy trồng công nghệ sinh học phát triển tốt, mang lại lợi ích kỉnh tế, mơi trường, sức khoẻ xã hội cho người nồng dãn ỗ nước phát triển phát triển Chương trình trọng điểm phát triển ứng dụng cơng nghệ sinh học lĩnh vực nông nghiệp phát triển nông thôn đến năm 2020 vừa Thủ tựớng Chính phả phê duyệt với mục tiêu tạo giống trồng, vật nuôi, chủng vỉ sinh vật, chế phẩm cơng nghệ sinh học nơng nghiệp có suất, chất lượng hiệu kinh tế cao, phục vụ tốt nhu cầu chuyển đổi cấu kinh tế lĩnh vực nông nghiệp phát triển nông thơn Giai đoạn 2006 - 2010, Chương trình tạo tiếp nhận làm chủ số nơng nghệ sinh học đại ứng dụng có hiệu vào sản xuất, chọn tạo số giống trồng, vật nuôi kỹ thuật sinh học phân tử áp dụng vào sản xuất; chọn tạo số dòng trồng biến đổi gen phạm vi phịng thí nghiệm thử nghiệm đồng ruộng Nhằm góp phần đẩy nhanh q trình sử dụng công nghệ sinh học sản xuất nông nghiệp Trung tâm Tin học thông tin Khoa học công nghệ phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu hỗ trợ xuất tổ chức biên soạn xuất sách “Công nghệ sinh học cho nông dân” Chúng xỉn bày tỏ lời lời cảm ơn đến quan, tổ chức, cá nhân cho phép sử dụng hình ảnh, tư liệu tham khảo việc biên soạn Trong q trình biên soạn chắn khó tránh khỏi có thiếu xót, mong bạn đọc thơng cảm góp ý, chỉnh sửa đề lần xuất sau hoàn thiện Xin cảm ơn! Ban biên tập PHẦN I MỞ ĐẦU Theo số tài liệu nghiên cứu, công nghệ sinh học định nghĩa việc áp dụng nguyên lý khoa học kỹ thuật để biến đổi vật chất tác nhân sinh học nhằm cung cấp sản phẩm dịch vụ Các tác nhân sinh học vi sinh vật, tế bào thực vật enzim Các sản phẩm dịch vụ Công nghệ sinh học chủ yếu có liên quan với nơng nghiệp, ngư nghiệp, cơng nghiệp thực phẩm dược phẩm Trong nông nghiệp, ứng dụng Công nghệ sinh học chủ yếu tập trung vào lĩnh vực chuyển gen mang tính trạng tốt vào giông trồng, vật nuôi nhằm tạo giơng có suất cao, thích nghi với điều kiện thời tiết khắc nghiệt, có khả chơng chịu dịch bệnh tạo chế phẩm sinh học bảo vệ trồng, vật nuôi Hiện nay, nhiều nồng dân ứng dụng Công nghệ sinh học vào trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu kinh tế cao Sản xuất nông nghiệp“sạch”, nâng cao chất lượng nông sản nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm thân thiện với môi trường mục tiêu phấn đâu ngành nông nghiệp nông dân Một biện pháp hữu hiệu để sản xuất nông nghiệp “sạch” ứng dụng rộng rãi chế phẩm sinh học thay loại vật tư độc hại có nguồn gốc hố học thuốc bảo vệ thực vật phân bón vơ vào q trình sản xuất Một phần kiến thức chế phẩm sinh học cung cấp bước đầu giúp cho người nông dân tiếp cận tiến công nghệ sinh học nhằm phát triển ứng dụng rộng rãi chế phẩm sinh học vào sản xuất qua nâng cao xuất chất lượng nơng sản Góp phần tìm lời giải cho tốn phát triển nơng nghiệp bền vững đẩy mạnh chế phẩm sinh học - công nghệ thân thiện với mồi trường Nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến thiếu bền vững hậu đáng báo động mơi trường phát triển q nóng không theo quy hoạch gây nạn rừng, thiên tai ngày khốc liệt khó lường, xói mồn thối hóa đất, dịch bệnh thường xun đe dọa quy mô lớn gây tổn thất nghiêm trọng lên trồng vật nuôi, ảnh hưởng không nhỏ đến sống người dân Trong nguồn phế phụ phẩm nơng nghiệp thải q trình sản xuất nơng nghiệp chế biến nông sản lên đến hàng chục triệu tấn/năm Nguồn phế thải chăn nuôi gia súc, gia cầm hàng triệu thải lên đến hàng chục ngàn Lượng phế thải phần lớn hợp chất hữu giàu cacbon nguyên tố khống đa vi lượng Đây cịn nguồn ngun liệu, giá trị, lý tưởng cho sản xuất chế phẩm sinh học, phân hữu sinh học chất lượng cao hộ gia đình, hợp tác xã nơng nghiệp Nhưng thời gian dài theo thói quen tập quán sản xuất người nông dân chưa tận dụng chế phẩm nên thải trực tiếp mơi trường Ví dụ: Vỏ cà phê, phế thải chăn nuôi chưa qua xử lý, thời gian phân hủy tự nhiên chậm dẫn đến tình trạng gây nhiễm mơi trường, đất, nước, khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Với tập quán canh tác cũ thiếu khoa học bà nông dân hàng năm sau thu hoạch lấy khỏi đất nguồn dinh dưỡng lớn Mặt khác tác động phân bón hóa học với lượng lớn khơng cân bào mòn tự nhiên dẫn tới đâ^t canh tác người dân ngày xấu đi, xuâ't trồng khơng tăng ngược lại cịn làm cho đất ngày chất dinh dưỡng, xuất giảm, chất lượng kém, đất đai ngày cằn cỗi, thối hóa Trong số nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học để xử lý phế thải chăn nuôi trồng trọt chứng minh phế phụ phẩm nông nghiệp sau xử lý phương pháp sinh học nguồn nguyên liệu có giá trị phục vụ sản xuất nông nghiệp làm cho đất tơi xốp, chứa nhiều vi sinh vật hữu ích tham gia chuyển hóa vật chất làm thức ăn cho sản phẩm rẻ góp phần hạn chế sử dụng sản phẩm phân bón hóa học, giảm chi phí sản xuất đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Chế phẩm sau trình ủ men theo kỹ thuật cịn có tác dụng phân giải nhanh chất hữu rác thải, phế thải nông nghiệp, như: xenlulza, lignin, tinh bột, protein, lipiL thành chất dinh dưỡng dễ tiêu cho trồng Ngồi cịn giúp chuyển hóa nhanh lân khó tiêu thành lân dễ tiêu, đối kháng sơ' vi sinh vật gây bệnh thực vật Hình thành chất kích thích sinh trưởng thực vật giúp phát triển tốt Đồng thời sử dụng phân bón hữu sinh học góp phần xây dựng nơng nghiệp sạch, an toàn bền vững PHẦN II MĨỮNG ĐIỀU CẦN BIET v ề CHẾ PHẨM SINH HỌC DÙNG TRONG NƠNG NGHIỆP I KHÁI NIỆM, VAI TRỊ, CẤU TẠO CÙA CHẾ PHAM sinh học I Chế phẩm sinh học gì? - Dưới góc độ ni trồng thủy sản: Chế phẩm sinh học sản phẩm chứa vi khuẩn sống nhằm mục đích cải thiện sức khỏe người vật nuôi Trong nuôi thủy sản, sử dụng chế phẩm sinh học (còn gọi men vi sinh) nhằm mục đích cải thiện mơi trường (nước đáy ao), sức khỏe vật ni - Dưới góc độ bảo vệ thực vật: Chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh chất chiết xuất từ virus, vi khuẩn, nấm trùng, tuyến trùng có ích, loại kháng sinh hóa sinh tự nhiên để phịng trừ sinh vật gây hại cho trồng - Dưới góc độ cải tạo đất: Phân bón vi sinh vật (phân vi sinh vật hay chế phẩm vi sinh vật) sản phẩm chứa vi sinh vật (VSV) sông bao gồm: Vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn sử dụng để làm phân bón Trong số quan trọng nhóm vi sinh vật cố định đạm, hồ tan lân, phân giải chất hữu cơ, kích thích sinh trưởng trồng, v.v , tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua hoạt động sống ... sản xuất Một phần kiến thức chế phẩm sinh học cung cấp bước đầu giúp cho người nông dân tiếp cận tiến công nghệ sinh học nhằm phát triển ứng dụng rộng rãi chế phẩm sinh học vào sản xuất qua nâng... nghệ sinh học lĩnh vực nông nghiệp phát triển nông thôn đến năm 2020 vừa Thủ tựớng Chính phả phê duyệt với mục tiêu tạo giống trồng, vật nuôi, chủng vỉ sinh vật, chế phẩm công nghệ sinh học nông. .. vật enzim Các sản phẩm dịch vụ Công nghệ sinh học chủ yếu có liên quan với nơng nghiệp, ngư nghiệp, công nghiệp thực phẩm dược phẩm Trong nông nghiệp, ứng dụng Công nghệ sinh học chủ yếu tập trung