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. Do 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. Ngoài 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.
Tiến sĩ James F. Parr - Cục nghiên cứu Nông nghiệp - Bộ nông nghiệp Mỹ ựã nói "Chúng tôi nhìn nhận Công nghệ EM như một công cụ tiềm tàng có giá trị có thể giúp ựỡ nông dân phát triển hệ thống canh tác bền vững về kinh tế, môi trường và xã hội" (Higa, Parr, 1994) [35]. Cũng từ ựó, EM ựã ựược nghiên cứu và sử dụng cho nhiều mục tiêu ựa dạng hơn cho sản xuất, bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm v.vẦ (T. Higa, 2003) và ựến nay công nghệ EM ựã ựược ứng dụng ra khắp các lục ựịa trong hơn 150 nước và ựã ựược sản xuất ở hơn 80 quốc giạ Sau hơn 20 năm nghiên cứu EM, giáo sư T. Higa cùng các ựồng nghiệp ựã phát triển từ 5 lớp sinh vật (ựược ghi nhận trong bằng sáng chế của T. Higa) ựến 9 lớp, từ 83 loài vi sinh vật lên ựến 130 loài trong EM [42].
Tại Hội nghị Quốc tế lần thứ nhất về Nông nghiệp thiên nhiên cứu thế và nông nghiệp EM ựược tổ chức từ ngày 17 - 21 tháng 10 năm 1989 tại Băng Cốc - Thái Lan ựã có nhiều báo cáo khoa học nghiên cứu về ứng dụng của EM ựối với nông nghiệp như: Báo cáo về khái niệm và giả thuyết của EM của T. Higa và G.N Wididana - trường ựại học Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản. Báo cáo ựã chỉ ra khái niệm của EM là dựa trên cơ sở cấy hỗn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 20
hợp EM vào trong ựất làm thay ựổi trạng thái cân bằng vi sinh vật và tạo ra một môi trường phù hợp cho cây trồng sinh trưởng, phát triển mạnh.
Vi sinh vật có ắch ựược cấy vào ựất ựã tiếp tục phát triển lấn át các quần thể vi sinh vật bản ựịa không có lợị Một số giả thiết liên quan ựến EM ựã ựược xác minh trong báo cáo ựó là ngăn chặn bệnh hại cây, bảo tồn năng lượng ở trong cây, làm tan các chất khoáng ở trong ựất, cân bằng hệ sinh thái vi sinh ở trong ựất, tăng hiệu lực quang hợp, cố ựịnh nitơ sinh học (Higa Wididana, 1989) [40]. Báo cáo của D. N. Lin - Trung tâm nghiên cứu canh tác tự nhiên của Hàn Quốc về hiệu quả của EM ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa (Lin, 1989). Báo cáo của S. Panchaban - Trường ựại học Khon Kaen, Thái Lan về hiệu quả của EM ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô Ầ
Hội nghị quốc tế lần thứ 2 tổ chức tại Brazil tháng 10 năm 1991 cũng ựã có một loạt các báo cáo về hiệu quả của EM ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất một số cây trồng như lúa, khoai lang, rau spinach, khoai tây, cải bắp, ớtẦ ở các nước Nhật Bản, Myanma, Sri Lanka, Hàn Quốc, Brazin.
Tại hội nghị quốc tế lần thứ 3 vào năm 1993, lần thứ 4 vào năm 1995, lần thứ 5 vào năm 1997, lần thứ 6 vào năm 1999 và lần thứ 7 vào năm 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 nẩy 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 rễ cây trồng và ựất; tác dụng của EM ựối với nghề trồng hoa; EM trong quản lý sâu bệnh tổng hợp. Nhờ những kết quả nghiên cứu ứng dụng có hiệu quả mà các nước trên thế giới ựón nhận EM như là một giải pháp ựể ựảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường (Apnan news, 2007) [48].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 21
Trong lĩnh vực nông nghiệp EM có tác dụng bổ sung vi sinh vật cho ựất, cải thiện môi trường ựất, phân hủy chất hữu cơ tăng hiệu quả của phân bón, cố ựịnh nitơ không khắ, ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, sâu hại trong ựất, kắch thắch sự nảy mầm, ra hoa, kết quả chắn, tăng khả năng quang hợp, năng suất chất lượng cây trồng [21].
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: Mỹ, Trung Quốc, Thái Lan (hơn 1000 tấn/năm), Myanmar, Nhật Bản, Brazil (khoảng 1.200 tấn/năm), Srilanca, Nepal, Indonesia (khoảng 50- 60 tấn/năm) ....
Sản phẩm phân bón vi sinh vật ựầu tiên trên thế giới ựược sản xuất vào năm 1898 do Công ty Nitragin tại Mỹ với tên gọi Nitragin chứa chủng vi khuẩn nốt sần Rhizobium. Trải qua một thời gian dài, tới nay phân bón vi sinh vật ựã trở thành hàng hoá và ựược sử dụng ở nhiều quốc gia trên thế giớị Ngoài phân 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
Azospirillum, phân giải phophat khó tan từ Bacillus, Pseudomonas... tăng sức ựề kháng cho cây trồng từ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ từ Steptomyces,
Bacillus... cũng ựược sản xuất với số lượng lớn. Theo số liệu thống kê năm 1993 tại Ấn độ, cho thấy thời gian từ 1992 - 1993, tổng lượng các dạng vi sinh vật bón trực tiếp cho cây trồng là 2.584 tấn. Năm 2000, tổng số các loại vi sinh vật ựã ựược bón tại ấn độ ựạt 818.000 tấn (Phạm Văn Toản, 2002 ) [27], [28].
Theo Ahmad R.T. và ctv (1993) [32], sử dụng EM cho các cây trồng như lúa, lúa mì, bông, ngô và rau ở Pakistan làm tăng năng suất các cây trồng. Năng suất lúa tăng 9,5%, bông tăng 27,7%. đặc biệt, bón kết hợp EM - 2 và EM - 4 cho ngô làm tăng năng suất lên rõ rệt. Bón EM - 4 cho lúa,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22
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) [49]. Khi 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 [45].
Theo kết quả nghiên cứu của Yamada K. và ctv (1996) [48], Bokashi có ựộ pH là 5,5 và chứa 4,3 mg S, 900 mg N dễ tiêu dưới dạng NH4, 10 mg P2O5. Hiệu lực của EM Bokashi ựến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất và sinh trưởng phát triển của cây trồng do các yếu tố tạo nên là nguồn hữu cơ, nguồn vi sinh vật hữu hiệu và các chất ựồng hoá có trong EM.
Milagrosa S.P. và ẸT. Balaki (1996) [43] cho rằng, bón riêng biệt Bokashi (2000 kg/ha) hoặc EM - 1 (10 l/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. Việc tăng kắch cỡ củ và năng suất 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.
Rochayat Ỵ và ctv (2000) [47] nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón Bokashi và phân lân ựến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây khoai tây trồng ở Tây Java, nơi có ựộ cao trung bình 545m so với mặt nước biển ựã cho rằng: bón Bokashi với 20 tấn/ha ựã làm tăng chiều cao cây, diện tắch lá, khối lượng cây khô, số củ/khóm và tăng năng suất củ một cách rõ rệt.
Susan Carrodus (2002) 43], [41] 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 là do sự cung cấp các chất dinh dưỡng liên tục cho cây từ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
Bokashi, còn EM có chứa các phytohormon hoặc các hoạt chất sinh học khác làm trì hoãn sự già hoá của cây (Dato và ctv, 1997; Yamada và Xu, 2000)[42].
Theo Sopit V. (2006) [44], ở vùng ựông bắc Thái Lan, bón riêng Bokashi cho ngô ngọt, năng suất tăng 16% so với ựối chứng, thấp hơn nhiều so với bón NPK (15:15:15), nhưng giá phân NPK ựắt gấp 10 lần so với Bokashị Hơn nữa, giá phân hoá học cao và lợi ắch trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ cho người nông dân, ựặc biệt ựối với người nông dân nghèo là chủ của những mảnh ựất cằn cỗi thì việc ứng dụng công nghệ EM là rất hữu ắch.
Về cơ bản, công nghệ EM ựược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực [1], [3], [8], [17], [22], [23], [24], [25], [26], [30]. Nhưng ựặc biệt có vai trò trong trồng trọt: EM sử dụng các chất do rễ cây tiết ra ựể phát triển và sinh ra Cacbon hydrrat, axit amin, axit nucleic, vitamin, hoocmon là những chất ựể hấp phụ cho câỵ Chắnh vì vậy cây trồng tốt trong các 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 phể, rau cải ngọt Ầ Sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật sinh học ựúng cách không những vẫn ựảm bảo năng suất mà còn tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn về chất lượng. đây cũng là cách an toàn ựể phát triển nông nghiệp bền vững góp phần bảo vệ môi trường.
Chế phẩm EM có tác dụng ựối với nhiều loại cây trồng như cây lương thực, cây rau màu, cây ăn quả ở mọi giai ựoạn sinh trưởng phát triển khác nhaụ Những thủ nghiệm ở tất cả các châu lục cho thấy rằng chế phẩm EM có tác dụng kắch thắch sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng ựất.
Chế phẩm EM cũng làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn chịu úng và chịu nhiệt, kắch thắch sự nảy mầm ra hoa, kết quả và
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24
làm chắn Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng, khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng. Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản nông sản tươi sống. Cải thiện môi trường ựất, làm cho ựất trở lên tơi xốp. Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh hại cây trồng.