1.3.3.1. Trên thế giới
Các nước trên thế giới đã nghiên cứu và sử dụng phân vi sinh vật trong nhiều năm nhằm nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường sinh thái. Phân vi sinh vật cố định đạm cho các cây họ đậu với các tên khác nhau như: Nitrazin (Đức, Balan, Liên Xô) Bactenit hoặc Rizonit (Hunggari), Nitrobacterin (Anh), Campen (Hà Lan), Nitrzon (Tiệp), Azofit (Ý). Chế phẩm phân giải chất hữu cơ Estrasol (Nga), Mana (Nhật, Philipin). Phân vi sinh tổng hợp Tian-li-bao (Trung Quốc, Hồng Công). Năm 1955, Sở nghiên cứu khoa học Đông bắc Trung Quốc đã sản xuất phân vi sinh vật chuyển hóa photpho bón cho lúa nước, lúa mì, khoai tây,
đậu tương, cà chua, mía, lạc đều thu được năng xuất cao hơn. Ở Trung Quốc chế phẩm phân vi sinh được ứng dụng rộng rãi: chế phẩm "Điền lực bảo"có tới 5.109 tế bào vi khuẩn, có hai chủng ưu thế có khả năng chuyển hóa photpho khó tan, xác định thuốc chi Bacillus. Nó đã được thử nghiệm trên 23 loại cây trồng khác nhau và được chứng minh là vừa có khả năng chuyển hóa photpho trong các hợp chất khó tan vừa có khả năng cố định nitơ để cung cấp photpho nito cho cây trồng.
Năm 1970 ở Liên Xô cũ đã dùng Bacillus megatherium var. phosphatcum để sản xuất chế phẩm photphobacterin. Chế phẩm này được sử
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19
dụng rộng rãi ở Liên Xô và các nước Đông Âu dùng bón cho lúa mì, ngô, lúa nước kết quả cho thấy sản lượng tăng 5-10% so với đối chứng. Cùng năm này Liên Xô xử lý 10% diện tích trồng đậu. Còn ở Mỹ từ năm 1968 xử lý hơn 70% diện tích trồng đậu bằng chế phẩm phân vi sinh vật cốđịnh đạm.
Năm 1984 ở Mỹ người ta đã tính là trong khoảng 15 triệu đôla cho công nghiệp sản xuất chế phẩm phân vi sinh cố định đạm thì chế phẩm phân vi sinh vật cho đậu tương chiếm 70%. Nhu cầu về phân bón hữu cơ
sinh học trên thế giới là rất lớn. Đây là phương hướng tương lai của nông nghiệp để giảm bớt các tác hại của việc sử dụng không cân đối các loại phân hóa học, việc làm ô nhiễm môi trường và việc chi phí nhiều ngoại tệ để nhập khẩu phân bón vô cơ.
Các kết quả nghiên cứu từ Canada, Ấn độ, Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản cho thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh có thể cung cấp cho cây trồng 30-60 kg/ha/năm hoặc thay quặng phốt phát ngoài ra thông qua các hoạt động sống của vi sinh vật cây trồng được nâng cao khả năng trao đổi chất khả năng chống chịu bệnh và qua đó góp phần nâng cao chất lượng nông sản (Nguyễn Thị Lẫm, 1999).
1.2.3.2. Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, phân vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân đã được bước đầu nghiên cứu từ những năm 1960. Lê Văn Căn và Đặng Văn Ngữ
(1958) đã nghiên cứu một số nấm mốc có khả năng phân giải được photpho khó tan Aspergillus niger sau 4 tuần nuôi cấy đã chuyển hóa được 17,2% photpho tổng số trong apatit và 14,2% photpho tổng số trong photphorit.
Năm 1980 bắt đầu thử nghiệm loại phân vi sinh vật cho cây đậu tương và chế phẩm vinaga, Vidafo cho cây lạc (của trường Đại học Nông nghiệp Cần Thơ). Trong chương trình 52b-01-03 (1987), quy trình sản xuất nitragin trên nền chất mang than bùn được hoàn thiện. Từ những năm 1990
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20
trở lại đây, các nghiên cứu phân vi sinh đang được tiến hành ở nhiều đơn vị
với 2 đơn vị đi đầu là Viện Công nghệ sinh học TTKHTN và CNQG và Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp .
Trong khuôn khổ chương trình công nghệ quốc gia KHCN02 giai
đoạn 1996-1998 đề tài KHCN.02.06 là "nghiên cứu áp dụng các giải pháp công nghệ mới nhằm mở rộng việc sản xuất và ứng dụng phân vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân trong nông nghiệp, đã được triển khai với 8 đơn vị nghiên cứu và sản xuất trong cả nước. Đề tài đã xây dựng thành công quy trình sản xuất phân vi sinh cố định đạm, phân giải lân trên nền chất mang không thanh trùng. Cải tiến và xây dựng quy trình công nghệ sản xuất phân vi khuẩn nốt sần trên nền chất mang không khử trùng tạo sản phẩm phân hỗn hợp vi sinh. Xây dựng và hoàn thiện quy trình sản xuất chế
phẩm Euterobacter cho lúa, chế phẩm VSV phân giải hợp chất photpho khó tan từ nấm Aspergillus và Pseudomonas có tác dụng tốt tới sự sinh trưởng và phát triển của ngô. .
Tiến sĩ Lưu Hồng Mẫn và cs đã tiến hành nghiên cứu tại Viện lúa
ĐBSCL đồng thời phối hợp thực hiện với trung tâm giống cây trồng Sóc Trăng và trại giống Bình Đức, An Giang nhằm xác định ảnh hưởng dài hạn của phân hữu cơ từ rơm rạ với phân hoá học không khác biệt so với bón hoàn toàn phân hóa học mà tiết kiệm nhiều chi phí. Khi bón toàn bộ phân hữu cơ
này ngay vụ đầu tiên tiết kiệm được chi phí 40% nếu bón liên tục 10 vụ tiết kiệm 80% lượng NPK sử dụng rơm rạ giảm lượng phân bón hoá học, hạn chế
ô nhiễm môi trường cung cấp mùn trả lại tàn dư cho đất.
Phân hữu cơ vi sinh đã làm tăng năng suất 8-30% (Trung Quốc năng suất lúa tăng 25,2% - 32,6%, Thái Lan 2,5% - 29,5%, Ấn độ 9,9%) (Hoàng Hải, 2007), phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh (Azogin) ở 15 tỉnh miền bắc, miền Trung, miền Nam trên hàng trục ngàn ha cho thấy trong cùng điều kiện sản xuất ruộng lúa bón phân vi sinh vật có năng suất
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21
cao hơn so với đối chứng.
- Các kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Sơn tại Sóc Sơn, Hà Nội cho thấy sử dụng phân hữu cơ vi sinh vừa có tác dụng nâng cao năng suất chất lượng nông sản cải tạo đất góp phần bảo vệ môi trường (Suichi Yoshida, 1985).
- Kết quả nghiên cứu của Phạm Tiến Dũng và Nguyễn Thị Nga tại trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội cho thấy bón phân giun quế cho su hào trồng trong hộp xốp rất phù hợp với mô hình trồng rau đô thị hiện nay. Chi phí không cao mà lại thu được sản phẩm rau an toàn tuyệt đối và chất lượng cao cho gia đình.
- Bón phân hữu cơ vi sinh có tác dụng cải tạo đất bạc màu Sóc Sơn làm hàm lượng mùn tăng từ 0,12-0,18% ở vụ xuân, 0,05-0,15% ở vụ mùa. Đạm tăng từ 0,01-0,03% ở vụ xuân và 0,01-0,02% ở vụ mùa. P2O5 dễ tiêu 0,7-3,7%
ở vụ xuân, 0,6-3,1% ở vụ mùa, K2O dễ tiêu 0,2% ở vụ xuân, 0,1-0,8% ở vụ
mùa (Nguyễn Ngọc Tân, 2005).
- Hiệu quả kinh tế của bón hữu cơ vi sinh cho lãi thuần từ 1,07-2,33 triệu đồng/ha vụ xuân, 0,88-2,25 triệu đồng /ha vụ mùa.
Việc nghiên cứu và ứng dụng phân hữu cơ vi sinh trong sản xuất lúa dù mới bước đầu thực hiện nhưng đã đạt được những kết quả khả quan.
- Phân hữu cơ vi sinh kết hợp với NPK có tác dụng tăng năng suất Bắc Thơm 7 với 6,5 tạ vụ xuân, 2,9-6,3 tạ trong vụ mùa (YuanL.Pand S.S Virmani, 1998).
- Trong sản xuất lúa hữu cơ, ngoài việc sử dụng các loại phân hữu cơ bón vào đất như phân chuồng hoai mục, phân hữu cơ vi sinh sông Gianh, việc bổ
sung thêm dinh dưỡng hữu cơ qua lá có vai trò quan trọng cho sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa. Phun thêm dinh dưỡng qua lá đã làm cho năng suất tăng có ý nghĩa và hiệu quả kinh tế tăng từ 28% đến 80% tùy theo mỗi loại dinh dưỡng so với đối chứng không phun. (Phạm Tiến Dũng, 2011).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22
Trong những năm gần đây thì nhu cầu về sản phẩm hữu cơ không ngừng tăng lên, đặc biệt là các sản phẩm rau hữu cơ. Do vậy hiện nay đã có rất nhiều mô hình nghiên cứu, các dự án phát triển rau hữu cơ ở nhiều địa phương thu được những kết quả đáng ghi nhận, góp phần vạch ra hướng đi mới cho sản xuất rau hữu cơ nói riêng và nông ghiệp hữu cơ nói chung. Một số nghiên cứu tiêu biểu như:
* Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của phân giun quế đến sinh trưởng, năng xuất của su hào trồng trong hộp xốp theo hướng hữu cơ tại Hà Nội, đã xác định:
+ Lượng phân giun quế có ảnh hưởng khác nhau đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây. Với lượng bón phân giun quế càng cao thì các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển càng mạnh nhưng đến thời kỳ thu hoạch thì các chỉ tiêu này chững lại.
+ Thí nghiệm xác định được lượng phân giun quế trong sản xuất rau su hào theo hướng hữu cơ trong hộp xốp là 0,6kg/1 hộp/0,15 m2 thì năng xuất su hào đạt tối ưu.
+ Trồng su hào trong hộp xốp và sử dụng phân bón giun quế rất phù hợp với mô hình rau đô thị hiện nay. Chi phí không quá cao mà lại thu được sản phẩm rau an toàn tuyệt đối và chất lượng cao cho gia đình (Phạm Tiến Dũng và Nguyễn Thị Nga, 2012).
* Ảnh hưởng của liều lượng phân Compost và một số loại phân hữu cơ vi sinh
đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của dưa chuột sản xuất theo hướng hữu cơ trên đất Gia Lâm – Hà Nội cho thấy:
Mức phân Compost và loại phân hữu cơ vi sinh khác nhau có ảnh hưởng khác nhau tới số lá và chiều cao cây cuối cùng. Cụ thể là tổ hợp M2L1 (30 tấn compost và 2,5 tấn vi sinh sông Gianh/ha) cho chiều cao cây lớn nhất là 258,7 cm và số lá cuối cùng lớn nhất đạt 22,7 lá/cây. Khác nhau có ảnh hưởng khác nhau tới số lá và chiều cao cây cuối cùng. Cụ thể là tổ hợp M2L1
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23
(30 tấn compost và 2,5 tấn vi sinh sông Gianh/ha) cho chiều cao cây lớn nhất là 258,7 cm và số lá cuối cùng lớn nhất đạt 22,7 lá/cây. Số quả trung bình trên cây chịu ảnh hưởng khác nhau của mức phân compost và loại phân hữu cơvi sinh. Bón phân ở M2 (30 tấn) với phân hữu cơ vi sinh sông Gianh (L1) sẽ cho số quả lớn nhất đạt 5,6 quả/cây đồng thời năng suất thực thu cũng cao nhất, quy ra gần 24 tấn /ha. Từ kết quả của hai thí nghiệm cho thấy bón phân compost mức 30 tấn/ha và phân hữu cơ vi sinh sông Gianh 2,5 tấn/ha cho năng suất cao từ 24-29 tấn /ha/vụ. Với thu nhập thuần đạt được khoảng 141 triệu đồng/ha đồng thời đảm bảo vệ sinh an toàn với chất lượng sản phẩm cao.
Đây là công thức bón vừa cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất nên có thể đưa vào sản xuất dưa chuột hữu cơ tại Gia Lâm, Hà Nội (Phạm Tiến Dũng, Đỗ Thị Hường, 2012).
* Ảnh hưởng của BBM-Trico đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây dưa leo trồng tại Thốt Nốt – Cần Thơ chỉ ra rằng:
+ Năng suất quả dưa leo trồng tại Thốt Nốt biến động trong khoảng 15,2 – 19,8 tấn/ha. Sử dụng phân hữu cơ vi sinh bả bùn mía, kết hợp nấm
Trichoderma-ĐHCT (BBM-Trico) 15 tấn/ha kết hợp tưới dung dịch N cấp II vẫn giữ được năng suất không khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức nông dân mặc dù nông dân sử dụng rất nhiều lượng phân hoá học. Mặc dù năng suất có thấp hơn nhưng các nghiệm thức sử dụng hoàn toàn phân hữu cơ vi sinh mang lại kết quả trong thực tế sản xuất cho vùng thâm canh rau màu là rất lớn, giúp giảm 300 kg Urê, 1000 kg Super P và 250 kg KCl so với bón phân vô cơ theo nông dân. Với kết quả rõ ràng và tiềm năng của việc sử dụng hoàn toàn phân hữu cơ vi sinh (BBM-Trico) kết hợp với dung dịch vi khuẩn cố định đạm Gluconacetobacter diazotrophicus vào sản xuất rau màu là có triển vọng trong việc nâng cao năng suất cũng như phẩm chất do hoàn toàn không sử dụng phân hóa học (Võ Thị Gương và cs, 2012).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24
* Dự án ADDA – VNFU về canh tác hữu cơ
Qua tổ chức hỗ trợ phát triển nông nghiệp Châu Á ( ADDA), Hội Nông dân Việt Nam đã thực hiện dự án này trong 7 năm, từ 2005 đến 2012. Mục
đích của dự án là nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết kỹ thuật về canh tác NNHC cho các nhóm/ hộ nông dân, đồng thời hỗ trợ họ sản xuất được các sản phẩm hữu cơ đạt chuẩn. Người dân tham gia dự án được tập huấn về các khâu của quá trình sản xuất, thị trường tiêu thụ và liên kết khách hàng. Dự án đã tạo được sự quan tâm phối hợp của hội Nông dân 9 tỉnh/ thành phố ( Lào Cai, Tuyên Quang, Bắc Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Hải Phòng, Hà Nội, Hòa Bình và Hà Tĩnh ), Dự án đã tổ chức được 155 lớp tập huấn cho nông dân và các đối tượng khác tham gia về canh tác NNHC. Đã xây dựng được nhiều nhóm sản xuất sản phẩm hữu cơ trên tổng diện tích 70 ha mô hình tại 9 tỉnh,
đối tượng là rau, lúa, cam, vải, nho, chè và cá nước ngọt. Theo báo cáo, sản phẩm từ các mô hình được sản xuất theo tiêu chuẩn sản phẩm hữu cơ, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng đô thị. Một số nhóm NNHC đã hoạt động khá thành công ví dụ như nhóm rau sạch của xã Đình Bảng, Bắc Ninh đã sản xuất rau an toàn trên diện tích 500 m2, cung cấp sản phẩm thường xuyên cho các khu công nghiệp và nhà hàng/ khách sạn trong vùng. Nhóm rau hữu cơ tại Hà Nội và Hòa Bình thường xuyên cung cấp 2,5 – 3 tấn rau/ ngày cho thị trường Hà Nội, đảm bảo thu nhập ổn định cho nông dân tham gia dự án.
Kết quả thành công nhất là dự án đã xây dựng, áp dụng thí điểm phương pháp quản lý chất lượng chuỗi giá trị hữu cơ theo hệ thống đảm bảo cùng tham gia ( Participatory Guarantee System – PGS) với 25 nhóm nông dân ở Sóc Sơn-Hà Nội và Lương Sơn-Hòa Bình và các công ty tư nhân tham gia dự án sản xuất rau và một vài sản phẩm NNHC khác. Dự án chứng nhận chất lượng sản phẩm hữu cơ dựa trên việc xem xét mức độ tham gia tích cực của các đối tác và trên cơ sở lòng tin, mạng lưới hoạt động xã hội và chia sẻ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25
hiểu biết lẫn nhau (IFOAM PGS task Force,2008). Dự án đã xây dựng và phát hành sổ tay hướng dẫn thực hành PGS- Việt Nam( Version 3) bằng cả tiếng Việt và Tiếng Anh
Việc áp dụng hệ thống kiểm soát chất lượng theo PGS đã tỏ ra có hiệu quả trong việc giúp đỡ nhiều nhóm nông dân thực tế nhiều nhóm hộ nông dân
đã sản xuất và tiêu thụ khá thành công sản phẩm rau hữu cơ. Một trong các ví dụ thành công này là Nhóm hộ nông dân ở Xã Tân Đức tỉnh Phú Thọ. Xã đã thành lập tổ sản xuất rau hữu cơ từ tháng 01/2008 đến năm 2010. Nhóm đã quy hoạch được 3 vùng sản xuất rau hữu cơ với tổng số 198 hộ nông dân tham gia, Nhóm nông dân sản xuất rau hữu cơ của xã hiện vẫn có thể tự vận hành được công việc từ khâu lựa chọn vùng trồng thích hợp ( bao gồm cả việc thuê phân tích chất lượng mẫu đất và mẫu nước), chuẩn bị phân hữu cơ hoai mục, thực hiện nghiêm quy trình sản xuất và quản lý, truy nguyên nguồn gốc sản phẩm, phát triển mạng lưới thị trường và đáp ứng yêu cầu về chất lượng theo tiêu chuẩn PGS.
* Ecolink – Ecomart với sản phẩm chè và rau hữu cơ
Ecolink được thành lập năm 2003 để hỗ trợ các hộ nông dân nhỏ sản xuất và tiêu dùng chè. Ecomart Việt Nam hiện nay được hình thành từ việc sáng lập giữa Ecomart cũ và Ecolink. Ecomart cũ được thành lập thông qua thực hiện một dự án do NZAID tài trợ trong giai đoạn 2002 – 2006, nhằm