Theo giáo sư T.Higa hệ thống nông nghiệp thiên nhiên có sử dụng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) là hệ thống nông nghiệp có năng suất cao, ổn ựịnh, giá thành thấp, không ựộc hại, cải thiện môi trường và bền vững. đo ựó từ năm 1982, EM ựã ựược sử dụng vào sản xuất nông nghiệp, kết quả là ựã làm giảm rõ rệt các tác nhân gây hại cho sản xuất nông nghiệp như giảm sâu bệnh, côn trùng, cải thiện hệ sinh vật ựất trồng,ẦNgoài ra, trên thực tế, công nghệ này ựã mang lại kết quả rất khả quan, ựó là: năng suất, chất lượng mùa vụ tăng, sản phẩm thu hoạch tăng, chất lượng sản phẩm tăng, nhờ ựó mà sản xuất tăng trưởng và phát triển bền vững.
Chế phẩm EM ra ựời và rất nhanh chóng ựược tiếp thu, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực ở hơn 80 quốc gia trên thế giới. Các tổ chức nghiên cứu công nghệ EM gọi tắt EMRO (Effective Microorganisms Research Organization)
Trường đại học Nông nghiệp Hà nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 20
ựược hình thành ở nhiều quốc gia và có quan hệ chặt chẽ với EMRO ở Nhật Bản. Nhờ các kết quả nghiên cứu ứng dụng có hiệu quả mà các nước ựón nhận EM như một giải pháp ựể ựảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Tại hội nghị quốc tế lần thứ 3 ựến lần thứ 7 (tương ứng vào các năm từ 1993 ựến 2002), nhiều nghiên cứu mới về EM và những ứng dụng của EM trên khắp thế giới ựược công bố như nghiên cứu về tác dụng của EM tới nảy mầm và sức nẩy mầm của hạt giống; ảnh hưởng của EM tới ựất; hiệu quả của EM ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất một số cây trồng: ngô, ựậu, ựậu tương, cà chua, dưa chuột, bắ, khoai tây, rau các loại, chuối; hiệu quả của EM ựến hệ rễ cây trồng và ựất; tác dụng của EM ựối với nghề trồng hoa; EM trong quản lý sâu bệnh tổng hợp [4, 11]. Nhiều nhà máy, xưởng sản xuất EM ựã ựược xây dựng ở nhiều nước trên thế giới và ựã sản xuất ựược hàng ngàn tấn EM mỗi năm như: Trung Quốc, Thái Lan ( hơn 1000 tấn/năm), Myamar, Nhật Bản, Brazil (khoảng 1.200 tấn/năm), Srilanca, Indonesia (khoảng 50 Ờ 60 tấn/năm).
Năm 1898, sản phẩm phân bón vi sinh vật ựầu tiên trên thế giới với tên gọi Nitragin, ựược sản xuất bởi công ty Nitragin của Mỹ. Phân bón có chứa chủng vi khuẩn nốt sần Rhizobium. Cho tới nay, phân bón vi sinh vật thực sự ựã trở thành loại phân bón phổ biến và ựược sử dụng ở nhiều các quốc gia khác nhau trên thế giới. Ngoài loại phân bón vi khuẩn nốt sần, các loại phân vi sinh vật khác như cố ựịnh nitơ tự do từ Azotobacter, Clostridium, tảo lam cố ựịnh nitơ từ Azopirillum, phân giải phosphate khó tan từ Bacillus, PsedomonasẦgiúp tăng cường sức ựề kháng cho cây trồng từ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ. Số liệu thống kê tại Ấn độ cho thấy, thời gian từ 1992 Ờ 1993, tổng lượng các dạng vi sinh vật ựược bón trực tiếp cho cây trồng là 2.583 tấn. Năm 2000, tổng số các loại vi sinh vật tại Ấn độ có khả năng ựạt 818.000 tấn (Phạm Văn Toản, 2002) [17].
EM sử dụng cho các cây trồng như lúa, lúa mì, bông, ngô và rau ở Pakistan làm tăng năng suất của cây (theo Ahmad R.T và ctv) [29]. Năng suất lúa tăng 9,5%, bông tăng 27,7%. đặc biệt khi bón kết hợp EM-2 và EM-4 cho ngô làm
Trường đại học Nông nghiệp Hà nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 21
tăng năng suất lên rõ rệt. Bó EM-4 cho lúa, mắa và rau ựã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu ở trong ựất. Hàm lượng ựạm dễ tiêu tăng 2,2% khi bón kết hợp NPK + EM-4 (Zacharia P.P, 1993) [36].
Bón kết hợp phân hữu cơ với EM cho cây lạc ở vùng ựất ựỏ của Trung Quốc ựã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu trong ựất, tăng ựạm tổng số và giảm tỷ lệ C/N. EM làm tăng khả năng nảy mầm của lạc, tăng năng suất và tăng khối lượng sinh vật học (Zhao Q, 1995) [37].
Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu lực của EM Bokashi (có pH 5,5; chứa 4,3 mg S, 900 mg N dễ tiêu dưới dạng NH4, 10 mg P2O5) ựến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất và sinh trưởng phát triển của cây trồng do các yếu tố là nguồn hữu cơ, nguồn vi sinh vật hữu hiệu và các chất ựồng hóa có trong EM tại nên (Yamada K và ctv, 1996) [30].
Theo Milagrosa S.P và E.T Balaki (1996) [32] cho rằng, bón riêng biệt Bokashi (2000kg/ha) hoặc EM-1 (10l/ha với nồng ựộ 1/500) cho khoai tây ựã hạn chế ựược bệnh héo xanh vi khuẩn Pseudomonas solanacearum. Năng suất
khoai tây ở trường hợp bón riêng Bokashi cao hơn so với bón riêng EM-1. Bón kết hợp Bokashi và EM-1 làm tăng kắch cỡ củ to nhiều hơn so với bón phân gà + NPK. Kắch cỡ củ và năng suất tăng là do Bokashi và EM-1 có hiệu lực trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trong suốt các thời kỳ sinh trưởng phát triển.
Sử dụng EM cho lúa, khoai lang và ớt ựã làm tăng năng suất và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất như P2O5, Ca, Mg (Lee K.H, 1991; Jamal T. và ctv, 1997) [31]. Trong lĩnh vực nông nghiệp tắnh ựến năm 1999, công nghệ EM ựã ựược áp dụng trong lĩnh vực nông nghiệp cho khảng 1 triệu ha trồng trọt, chủ yếu là rau, lúa, ngô.
Vùng đông Bắc của Thái Lan, Bokashi bón riêng cho ngô ngọt, năng suất tăng 16% so với ựối chứng, và thấp hơn nhiều so với bón NPK (15:15:15) (theo Sopit V. 2006) [33]. Tuy nhiên, giá phân NPK ựắt gấp 10 lần so với Bokashi. Mặt khác, giá phân hóa học cao và lợi tắch trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ
Trường đại học Nông nghiệp Hà nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 22
cho người nông dân, ựặc biệt với nông dân nghèo, thiếu vốn ựầu tư trên những mảnh ựất cằn cỗi thì lại rất hữu ắch.
Rochayat Y. và ctv (2000) nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng Bokashi và phân lân ựến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây khoai tây ở phắa Tây của Java (nơi có ựộ cao trung bình 545m so với mặt nước biển) thì: Bokashi bón 20 tấn/ha ựã làm tăng chiều cao cây, diện tắch lá, khối lượng khô, số củ/khóm và tăng năng suất củ một cách rõ rệt [35].
Susan Carrodus (2002) [34] cho rằng, EM Bokashi có ảnh hưởng tắch cực ựến sinh trưởng, làm tăng hàm lượng diệp lục của cây giống cải bắp và cải củ. Số rễ tăng lên và sự hoạt ựộng của bộ rễ nhiều hơn, các lá xanh hơn. Kết quả này còn là do sự cung cấp các chất dinh dưỡng liên tục cho cây từ Bokashi, còn EM có chứa các phytohormon hoặc các hoạt chất sinh học khác làm trì hoãn sự già hóa của cây [30].
Nhìn chung, chế phẩm EM ựược ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau, và với từng ựối tượng khác nhau như: [3]
EM sử dụng các chất do rễ cây tiết ra ựể phát triển và sinh ra Cacbon hydrat, axit amin, axit nucleic, vitamin và hoocmon là những chất dễ hấp thụ cho cây. Chắnh vì thế, cây trồng phát triển tốt trong những vùng ựất có EM. Chế phẩm EM ựã ựược sử dụng làm phân bón vi sinh và bảo vệ thực vật cho cây trồng như: rau, lúa, ngô, khoai tây, ựậu, cà phê,ẦSử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) vi sinh ựúng cách không những vẫn ựảm bảo năng suất cây trồng mà còn tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn, chất lượng. Ứng dụng này cũng là biện pháp hữu hiệu ựể canh tác nông nghiệp bền vững và góp phần bảo vệ môi trường.
EM giúp phân hủy các chất hữu cơ (bao gồm cả bã và chất thải hữu cơ) ựồng thời cải thiện hiệu quả của phân bón. EM giúp tuần hoàn, nâng cao dinh dưỡng cho cây trồng, cố ựịnh nitơ trong khắ quyển, hòa tan các nguồn dưỡng chất không than thành chất hòa ta giúp cây trồng có thể hấp thụ ựược. EM còn
Trường đại học Nông nghiệp Hà nội Ờ Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 23
có tác dụng sản xuất ra polysaccharide giúp cải thiện tắnh kết tụ ựất. Chế phẩm EM thảo dược tự nhiên còn cho thấy tác dụng của EM với việc giảm thiểu sự việc của côn trùng phá hại mùa màng.