M Ở ĐẦU
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Chế phẩm sinh học
Tiếng Anh của chế phẩm sinh học là probiotics. Từ probiotics - bao gồm hai từ
pro có nghĩa là thân thiện hay thiên về và biotics có nghĩa là sự sống, sinh vật. Ngược
thích sự gia tăng các loài vi khuẩn có lợi trong môi trường. Chế phẩm sinh học là sản
phẩm được tạo ra bởi con người, bằng cách kết hợp hai hoặc nhiều dòng vi khuẩn có
lợi trong cùng một môi trường để tácđộng tới đối tượng cần cải tạo.
Ưu điểm của chế phẩm sinh học từ vi sinh vật: Không ảnh hưởng tiêu cực đến
sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái; Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng,..) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung; Ứng dụng chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất và làm tăng độ phì của đất; Có tác dụng đồng
hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản; Có tác dụng
tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây
trồng mà không ảnh hưởng đến môi trường như các thuốc bảo vệ thực vật 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 nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường
(Mai Thị Phương, 2008); Do những đặc tính ưu việt của nó nên các chế phẩm này
được ứng dụng ngày một rộng rãi hơn.
Chế phẩm sinh học đã và đang được sử dụng khá hiệu quả để phòng bệnh cho con người và cả gia súc, gia cầm và cho cây trồng, nông nghiệp. Nhiều vi sinh đã được
sử dụng để sản xuất ra các chế phẩm ứng dụng rất hiệu quả nhằm kiểm soát bệnh hại
cây trồng như Trichoderma, Bacillus, Pseudomonas,.. ngoài ra các chế phẩm vi sinh
còn được sử dụng để làm phân bón vi sinh nhằm phân giải các chất hữu cơ làm giàu cho đất, phân giải lân khó tiêu thành lân dễ tiêu để cây trồng hấp thu được, vi khuẩn ổn định cân bằng đạm.
Việc tìm ra những loài vi sinh vật có ích sống trong vùng rễ mang ý nghĩa thiết
thực cho nông nghiệp hiện đại, các vi khuẩn sống xung quanh vùng rễ, dễ hình thành khuẩn lạc, nhân lên với số lượng lớn và ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp giúp cây ngăn cản những tác nhân gây bệnh. Tiềm năng sử dụng các chế phẩm sinh học trong
canh tác nông nghiệp rất lớn, là một hướng đi đúng đắn, hướng tới một nền nông
nghiệp hữu cơ, sinh thái bền vững và thân thiện với môi trường.
Các dạng chế phẩm vi khuẩn dùng trong nông nghiệp: Hiện nay, chế phẩm vi
khuẩn được sản xuất theo nhiều hướng khác nhau, nhiều dạng khác nhau phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể. Các dạng chế phẩm vi khuẩn phổ biến là:
- Chế phẩm vi khuẩnnhân nuôi trên môi trường thạch
Loại chế phẩm này được sản xuất trong phòng thí nghiệm lớn, dùng môi trường dinh dưỡng dạng thạch. Chế phẩm sau khi xuất xưởng được đựng trong các chai lọ
trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên có nhược điểm là số lượng VSV chuyên tính ít, thời gian bảo quản và sử dụng ngắn, việc vận chuyển không thuận tiện do chai lọ thủy
tinh rất dễ vỡ.
- Chế phẩm vi khuẩn dạng dịch thể
Được sản xuất trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà máy, xí nghiệp theo quy
trình công nghệ lên men. Theo đó cần có hệ thống máy lắc lớn hoặc nồi lên men có hệ
thống điều khiển tốc độ khí để tạo sinh khối lớn. Sau đó dịch vi khuẩnđược đóng vào chai lọ hoặc bình nhựa.Ưu điểm: Loại chế phẩm này không cần phải trộn với nước mà có thể trộn luôn vào hạt giống. Nhược điểm: Khi nhiễm vào hạt giống độ sống sót và
độ bám dính của vi khuẩn trên hạt giống không cao. Chi phí sản xuất tương đối cao.
Gần đây một số cơ quan chuyên nghiên cứu, triển khai đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật dạng lỏng, trong đó quá trình nhân sinh khối
vi sinh vật được gắn liền với việc xử lý sao cho mật độ vi sinh vật sau khi lên men luôn
đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn quy định, nghĩa là đạt mức từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ vi sinh vật trong 1ml. Ngoài ra, người ta còn lợi dụng khả năng sinh bào tử, bào nang của một số vi sinh vật để sản xuất các chế phẩm vi sinh vật dạng lỏng. Chế phẩm
vi sinh vật dạng lỏng sản xuất theo công nghệ mới đã khắc phục được các nhược điểm
của chế phẩm kiểu cũ và đang được áp dụng ở nhiều nước như Mỹ, Nhật, Canada, Úc,
Việt Nam...
- Chế phẩm vi khuẩn dạng khô
Sau khi nuôi cấy, ly tâm để tách vi khuẩn ra khỏi cơ chất và cho hấp thụ vào chất
mang là bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp vào CaSO4 hoặc NaSO4để thu được chế
phẩm dạng khô.Ưu điểm: Dễ cất trữ, bảo quản, vận chuyển. Chế phẩm ít bị tạp nhiễm,
thời gian sử dụng dài; Nhược điểm: Công nghệ phức tạp, tốn kém.
- Chế phẩm vi khuẩn dạng đông khô
Để sản xuất được loại chế phẩm này khi lên men, sinh khối vi khuẩnđược đông
khô lại ở nhiệt độ rất thấp (-20 đến -40ºC). Ưu điểm: Ít bị tạp nhiễm, độ sống sót của vi khuẩn chuyên tính rất cao; Nhược điểm: Tỷ lệ bám dính và độ sống sót của VSV trên hạt giống thấp, quá trình sản xuất công phu, tốn kém.
- Chế phẩm vi khuẩn dạng bột chất mang
Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều sản xuất loại chế phẩm vi khuẩn trên nền chất mang, trong đó sinh khối vi khuẩn được tẩm nhiễm vào chất mang là các hợp
chất hữu cơ hoặc không hữu cơ, tự nhiên hoặc tổng hợp có tác dụng làm nơi trú ngụ và bảo vệ vi sinh vật chuyên tính từ khi sản xuất đến khi sử dụng.
Loại chất mang được sử dụng nhiều nhất là than bùn. Ngoài ra còn có thể dùng
đất sét, than đá, vermiculit, đất khoáng, bã mía, lõi ngô nghiền, vỏ trấu, vỏ cà phê, phân ủ... làm chất mang cho chế phẩm vi sinh vật. Tại Hà Lan, người ta sử dụng chất
mang từ than đá, than bùn trộn với thân thực vật nghiền nhỏ. Ở Liên Xô cũ, người ta
sử dụng chất mang là đất hữu cơ. Tại Đông Nam Á, người ta thường sử dụng chất
mang từ bột cenllulose, bột bã mía, lõi ngôi, rác thải hữu cơ. Ở Việt Nam chất mang được sử dụng chủ yếu là than bùn. Gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo chất mang từ rác thải hữu cơ, phế thải nông nghiệp, công nhiệp sau khi đã xử lý như:
rác thải sinh hoạt, mùn mía, bùn mía, cám trấu, mùn cưa....
Tùy theo điều kiện người ta có thể khử trùng chất mang trước khi nhiễm sinh
khối vi sinh vật để tạo ra chế phẩm vi sinh trên nền chất mang khử trùng hoặc tạo ra
chế phẩm trên nền chất mang không khử trùng bằng cách trộn sinh khối vi khuẩn với
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU