Càng ngày các loại nông sản Việt Nam được thế giới biết đến càng nhiều như lúa gạo, cà phê, tiêu, điều, thanh long, vú sữa... Chỉ tính riêng cà phê, Việt Nam hiện có năng suất cao trên thế giới, 8 đến 10 tấn cà phê/hécta. Để đạt được năng suất ấy, người nông dân phải sử dụng đến 2 tấn urê/1 ha cùng với rất nhiều phân bón hóa chất khác và không ít các loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV). Hệ quả không chỉ nông dân phải mất nhiều tiền vào hóa chất mà hệ sinh vật đất và chất lượng đất bị tàn phá nghiêm trọng.
Đất đai ngày càng thoái hóa, dinh dưỡng bị mất cân đối, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước, việc trồng trọt về sau ngày càng khó khăn hơn. Trước tình hình đó, chế phẩm sinh học (CPSH) được xem là giải pháp giúp giảm tiền phân bón, tăng năng suất cây trồng và thân thiện với môi trường.
Phong phú các loại CPSH
CPSH là sản phẩm của quá trình tái tạo và sử dụng tài nguyên sinh học. CPSH bao gồm các vật liệu từ gỗ, giấy, các sản phẩm từ rừng và các chế phẩm có nguồn gốc sinh học như: nhiên liệu sinh học, năng lượng sinh học, chất kết dính sinh học, hóa sinh, nhựa sinh học, tinh bột, cellulose, ethanol,…
CPSH hiện nay được ứng dụng nhiều trong chăn nuôi, thủy sản, công nghiệp…, ứng dụng trong nông nghiệp rất được quan tâm ở Việt Nam.
CPSH dùng trong nông nghiệp có những ưu điểm nổi trội so với các chế phẩm hóa chất như:
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng như thuốc BVTV từ hóa chất.
- Cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung. Ví dụ như phân hữu cơ vừa tăng dinh dưỡng cho đất, vừa tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật đất hoạt động.
- Không làm thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
- Cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng dễ hơn, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông phẩm.
- Tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc BVTV có nguồn gốc hóa chất. Tác dụng của CPSH đến từ từ chứ không nhanh như các loại hóa chất nhưng tác dụng dài lâu.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Các CPSH dùng trong nông nghiệp có thể được chia làm bốn nhóm như sau:
1. Nhóm CPSH ứng dụng cho việc phòng trừ dịch hại trên cây trồng.
Thực chất đây là thuốc BVTV nguồn gốc sinh học có thể tiêu diệt hoặc phòng trừ dịch hại. Dịch hại là các sinh vật, vi sinh vật, các loại sâu hại, các loài gậm nhấm ... có khả năng gây hại cho cây trồng và lương thực.
2. Nhóm CPSH dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi sinh.
Phân vi sinh là loại phân có chứa hàm lượng vi sinh vật có ích cao (≥ 1x108CFU/g), thường không có hàm lượng chất dinh dưỡng kèm theo. Phân vi sinh được sản xuất và bón vào đất nhằm tăng lượng vi sinh vật có ích cho cây trồng, đặc biệt đối với vi sinh vật cố định đạm.
Phân hữu cơ sinh học là sản phẩm phân bón được tạo qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau và chuyển hóa thành mùn. Không có yêu cầu chủng vi sinh phải đạt là bao nhiêu.
Phân hữu cơ vi sinh là loại phân bón được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ, có chứa ít nhất một chủng vi sinh vật có ích phù hợp với hàm lượng cao (≥ 1x106CFU/g).
3. Nhóm CPSH dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp.
Là các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học được đưa vào đất để cải tạo lý hóa tính của đất (kết cấu đất, độ ẩm, hữu cơ, khả năng giữ nước, pH…), hoặc giải phóng đất khỏi những yếu tố bất lợi khác (kim loại nặng, vi sinh vật, hóa chất độc hại …) làm cho đất trở nên tốt hơn để sử dụng làm đất trồng cây.
4. Nhóm điều hòa sinh trưởng cây trồng (hooc mon tăng trưởng).
Ở Việt Nam, hooc mon tăng trưởng được xếp vào danh mục thuốc BVTV, chia thành hai nhóm nhỏ:
- Nhóm các chất kích thích sinh trưởng: các chất có tác dụng kích thích sự sinh trưởng và phát triển của cây. Hàm lượng các chất này được quy định chặt chẽ.
- Nhóm các chất ức chế sinh trưởng: các chất có tác dụng kìm hãm, ức chế sinh trưởng và phát triển của cây như làm lùn, làm chín, làm rụng lá…
Sáng chế về CPSH: phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây
CPSH dùng trong nông nghiệp bắt đầu có đăng ký sáng chế (SC) từ năm 1917. Theo cơ sở dữ liệu tiếp cận được, từ năm 1917 đến nay có khoảng 5.000 SC, trong đó giai đoạn 1990 – 2011 là giai đoạn phát triển mạnh với 4.528 SC, nhiều nhất là năm 2010: 382 SC.
Phân bón sinh học là nhóm chế phẩm có nhiều SC nhất, chiếm tỉ lệ 90,3% trong tổng số các SC về chế phẩm sinh học sử dụng trong nông nghiệp.
Trung Quốc là quốc gia có lượng SC về các CPSH cho nông nghiệp nhiều nhất (chiếm tỷ lệ 52%). Các SC tại Trung Quốc tập trung nhiều vào phân bón sinh học và CPSH cải tạo đất. Mỹ có nhiều SC về thuốc trừ sâu sinh học. Úc tập trung nghiên cứu nhiều về thuốc kích thích tăng trưởng cho cây trồng.
Ứng dụng các CPSH trong nông nghiệp tại Việt Nam
Theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, năm 2009, có 344 sản phẩm được đăng ký vào danh mục các loại thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học, trong đó có 221 sản phẩm thuốc trừ sâu và 66 sản phẩm thuốc trừ sinh vật gây hại như ốc, chuột, mối…. Số lượng thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học được đăng ký gia tăng rất nhanh, năm 2000 chỉ có 2 sản phẩm, nay đã gấp hơn 150 lần. Tuy vậy, theo tiết lộ của các nhà kinh doanh thuốc BVTV, dù số lượng các thuốc BVTV sinh học tăng nhanh nhưng doanh số chỉ dưới 5% tổng doanh số thuốc BVTV. Nghĩa là hiện nay dù thuốc BVTV sinh học tốt, an toàn môi trường nhưng người nông dân lại ít sử dụng.
Về CPSH dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi sinh, hiện nay rất đa dạng về chủng loại và số lượng ở Việt Nam. Theo Cục Trồng trọt, tính đến tháng 8/2012, Việt Nam đã có 1.694 các loại phân hữu cơ. Tuy nhiên chỉ có một số ít sản phẩm có chất lượng và uy tín, còn lại không thể kiểm soát được chất lượng hay chất lượng không đảm bảo. Điều này đã làm giảm lòng tin của nhà nông vào loại sản phẩm này, làm thiệt thòi cho người sản xuất CPSH nghiêm túc, ảnh hưởng đến xu hướng khuyến khích sử dụng CPSH, nhất là việc dùng phân bón hữu cơ cho cây trồng.
Tiềm năng sử dụng các CPSH trong nông nghiệp rất lớn, là hướng đi đúng đắn, hướng tới nền nông nghiệp hữu cơ, sinh thái bền vững và thân thiện với môi trường. Dù là một nước nông nghiệp nhưng việc sử dụng CPSH ở Việt Nam hiện nay còn nhiều hạn chế.
Phòng trừ dịch hại cây trồng
Nguồn gốc thảo mộc:
- Sản phẩm từ cây neem: VINEEM 1500 EC (Chiết xuất từ nhân hạt neem (azadirachta indica A.Juss) chứa azadirachtin), Neemaza, Neemcide 3000 SP, Neem Cake, trừ sâu, côn trùng trong đất và rễ cây trồng rất tốt.
- Hoạt chất rotenone được chiết xuất từ hai giống cây họ đậu là derris elliptica benth và derris trifoliate, dùng để diệt rầy.
- Chế phẩm Đầu trâu Bihopper (hoạt chất retonone) đóng vai trò diệt tuyến trùng và chế phẩm Olicide (oligo - sacarit) đóng vai trò tăng sức đề kháng bệnh cây trồng.
Nguồn gốc vi khuẩn:
- Thuốc trừ sâu vi sinh BT (bacciluss thuringiensis var.), phổ diệt sâu rộng. Sản phẩm thương mại có trên thị trường khá nhiều như: Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG, Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch cô đặc...
- Hai chế phẩm Biobac và Biosar của Khoa Nông nghiệp Sinh học ứng dụng (Đại học Cần Thơ) có khả năng phòng trừ bệnh đốm vằn và cháy lá lúa.
Nguồn gốc nấm:
- Thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC, hoạt chất abamectin (lên men nấm steptomyces avermitilis).
- Các sản phẩm: Vivadamy, Vanicide, Vali, Vida...có hoạt chất validamycin A, (từ nấm men streptomyces hygroscopius var. jingangiesis). Đây là nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh đặc trị các bệnh đốm vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su, bệnh chết rạp cây non cà chua, khoai tây, thuốc lá, bông vải...
- Trichoderma có tác dụng đề kháng và phòng trừ một số nấm bệnh gây hại trên bộ rễ cây trồng: bệnh vàng lá chết nhanh (thối rễ) do nấm phytophthora palmirova. Bệnh vàng héo rũ (héo chậm) do purasium solari, pythium sp, sclerotium solfosii.
- Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng của Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu Long: Ometar - metarhizium anisopliae (nấm xanh); Biovip - beauveria bassiana (nấm trắng).
Nguồn gốc virus:
NPV - Nhóm sản phẩm chiết xuất từ virus nucleopolyhedrosis virus. Đây là loại virus có tính rất chuyên biệt, chỉ lây nhiểm và tiêu diệt sâu xanh da láng (spodotera exigua) rất hiệu quả trên một số cây trồng như bông, đâu đỗ, ngô, hành, nho ...
Pheromone:
Vizubon - D với hoạt chất methyl eugenol: chất diệt ruồi naled. Sâu đục vỏ trái cam quýt (prays citri milliire) sử dụng pheromone có hoạt chất Z(7) - Tetradecenal.
Nguồn gốc tuyến trùng:
Nhóm các nhà khoa học ở Viện Sinh Thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã điều tra, phân lập nhóm tuyến trùng EPN (2 giống steinernema và heterorhabitis), đưa vào sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng. Đã sản xuất thử nghiệm 6 CPSH có tên từ Biostar-1 đến Biostar-6, trong đó Biostar-3 và Biostar-5 được sản xuất hàng trăm lít để thử nghiệm rộng rãi trên đồng ruộng. Sản phẩm có khả năng diệt sâu nhanh, phổ diệt sâu rộng, an toàn cho người, động vật và không gây khả năng "kháng thuốc" ở sâu hại.
Sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón vi sinh
Hiện có hơn 1.694 phân hữu cơ các loại. Một số sản phẩm trong nhóm chế phẩm này gồm có phân bón hữu cơ sinh học Cugasa, phân bón vi sinh Biogro...
Cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp
- Chế phẩm sinh học BIMA (chứa Trichoderma) - Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM, chế phẩm Vi-ĐK - Công ty Thuốc Sát trùng Việt Nam... Đẩy nhanh tốc độ ủ hoai phân chuồng từ 2-3 lần so với phương pháp thông thường giảm thiểu ô nhiễm môi trường do mùi hôi thối của phân chuồng.
- Chế phẩm BIO-F của Viện Sinh học Nhiệt đới chứa các vi sinh vật do nhóm phân lập và tuyển chọn: xạ khuẩn streptomyces sp., nấm mốc trichoderma sp. và vi khuẩn bacillus sp. Có tác dụng phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ trong phân lợn, gà và bò (protein và cellulose), làm mất mùi hôi.
Minh Long, STINFO Số 11/2012