Luận án: Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus nâng cao năng suất lạc tại Quảng Nam

Đặt vấn đề Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây trồng có giá trị và được trồng phổ biến ở Việt Nam nói chung và các tỉnh miền Trung nói riêng. Trong những năm qua đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nhằm đưa năng suất lạc lên cao. Tuy nhiên, nhìn chung năng suất lạc ở miền Trung nước ta vẫn còn thấp và có nhiều biến động do điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng, thời tiết khí hậu bất thuận và sâu bệnh hại. Trong sản xuất nông nghiệp hiện nay, việc sử dụng phân bón hóa học mặc dù đã nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng và mang lại hiệu quả kinh tế.

Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều phân vô cơ có thể gây tích lũy chất độc hại trong môi trường và nông sản phẩm. Từ đó dẫn đến làm suy thoái môi trường, mất cân bằng sinh thái, thậm chí gây độc hại trực tiếp đến người sản xuất và tiêu dùng. Một hướng nghiên cứu hiện đang được quan tâm đó là sử dụng phân bón vi sinh vật để nâng cao năng suất cây trồng mà vẫn đảm bảo cân bằng sinh thái và sản xuất nông nghiệp bền vững. Các chủng vi sinh vật được sử dụng trong phân bón vi sinh vật là các chủng có ích giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt, hạn chế bệnh hại và cho năng suất cao.

Trong các vi sinh vật có ích đối với cây trồng, vi khuẩn kích thích sinh trưởng vùng rễ là một trong những nhóm đã và đang được nghiên cứu rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, nhất là vi khuẩn có ích Bacillus. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn vùng rễ thuộc chi Bacillus có thể sản sinh nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau và có khả năng ức chế nhiều loại mầm bệnh trên nhiều loại cây trồng. Tuy nhiên, nước ta vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về vi khuẩn Bacillus để ứng dụng cho cây lạc. Quảng Nam là một trong những tỉnh có tiềm năng phát triển về nông nghiệp, trong đó có cây lạc.

Ở Quảng Nam, lạc được trồng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau, trên 2 loại đất chính là đất thịt pha cát và đất cát ven biển. Trong các loại cây trồng chính, cây lạc luôn chiếm diện tích lớn với khoảng 10.000 ha được trồng hàng năm. Mặc dù vậy năng suất lạc ở đây còn thấp do nhiều nguyên nhân gây ra như đất đai nghèo dinh dưỡng, hạn hán vào giai đoạn cuối thời kỳ sinh trưởng, sự phá hoại của các đối tượng sâu bệnh hại. Nhằm nâng cao năng suất lạc, trong những năm vừa qua đã có một số nghiên cứu về vi khuẩn đối kháng và kích thích sinh trưởng cây lạc trên một số vùng sản xuất lạc ở miền Trung Việt Nam.

Những nghiên cứu cho thấy một số vi khuẩn có khả năng hạn chế nhóm bệnh héo rũ và kích thích sinh trưởng cây lạc và có thể làm tăng năng suất lạc lên đến 17% (Nguyễn Thu Hà, 2016; Lê Như Cương và cs, 2016) [22], [9]. Qua các kết quả nghiên cứu cho thấy, trong các chủng vi khuẩn có ích vùng rễ thu thập được, các chủng vi khuẩn Bacillus thể hiện ổn định về kích thích sinh trưởng và hạn 2 chế bệnh hại trên lạc, từ đó cho năng suất lạc cao hơn đối chứng. Từ những nghiên cứu đó, chúng tôi đã tiến hành sản xuất các chế phẩm vi khuẩn Bacillus để thử nghiệm trên cây lạc. Để có thể ứng dụng chế phẩm trong sản xuất lạc mang lại hiệu quả tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus trong sản xuất lạc ở Quảng Nam”.

Mục tiêu của đề tài 2.1 Mục tiêu chung Lựa chọn được chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus và phương pháp sử dụng chế phẩm trong sản xuất lạc ở Quảng Nam nhằm kích thích sinh trưởng, phát triển, hạn chế bệnh hại và tăng năng suất lạc. Mục tiêu cụ thể - Tuyển chọn chế phẩm vi khuẩn Bacillus có ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc sản xuất ở Quảng Nam. - Xác định được liều lượng và thời điểm xử lý chế phẩm Bacillus cho hiệu quả tăng năng suất, hạn chế một số bệnh hại chính cao nhất trong sản xuất lạc. - Ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus vào mô hình sản xuất lạc tại Quảng Nam.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu tác động của vi khuẩn có ích Bacillus đến sinh trưởng, phát triển và phòng trừ bệnh hại lạc của đề tài là cơ sở để khuyến cáo sử dụng chế phẩm vi khuẩn có ích Bacillus trong sản xuất lạc. - Kết quả của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu khoa học liên quan đến ứng dụng vi sinh vật có ích trên cây trên cây họ đậu nói chung và cây lạc nói riêng. Ý nghĩa thực tiễn - Sử dụng vi khuẩn có ích Bacillus trong sản xuất lạc nhằm nâng cao năng suất mang lại hiệu quả kinh tế, đảm bảo môi trường tại địa bàn nghiên cứu.

- Sử dụng vi khuẩn có ích Bacillus trong sản xuất lạc nhằm hạn chế bệnh hại, điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với vùng trồng lạc ở Quảng Nam. Những điểm mới của đề tài Đề tài có các điểm mới như sau: 1. Kết quả nghiên cứu đã tuyển chọn được chế phẩm cho hiệu quả cao trong sản xuất lạc là BaD-S20D12 từ chủng vi khuẩn Bacillus sp. bản địa, có khả năng kích 3 thích sinh trưởng, phát triển, hạn chế bệnh hại và tăng năng suất giống lạc L23 tại Quảng Nam.

Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương pháp sử dụng chế phẩm BaD- S20D12 cho giống lạc L23 là bón với liều lượng 10 kg/ha, trộn vào đất rồi rải lên hạt khi gieo làm tăng năng suất, hạn chế một số bệnh hại chính trong sản xuất lạc tại Quảng Nam. Kết quả ứng dụng chế phẩm BaD-S20D12 vào mô hình sản xuất lạc tại Quảng Nam đem lại hiệu quả cao trong sản xuất lạc L23 tại Quảng Nam. Đây là kỹ thuật sản xuất lạc đầu tiên có ứng dụng chế phẩm Bacillus tại miền Trung. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1. Giá trị cây lạc Cây lạc là một cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị cao về nhiều mặt (Nguyễn Minh Hiếu, 2003) [28]. Giá trị dinh dưỡng: Hạt lạc có hàm lượng dinh dưỡng cao (Bảng 1. Nhìn chung trong 100 g lạc nhân có 1,55 g nước, carbohydrate 21,51 g, chất xơ 8,0 g, dầu 49,55 g, và protein 23,68 g, tổng năng lượng khoảng 2448 KJ (585 kcal).

Hình ảnh cây lạc (Nguồn: https://vi. Thành phần dinh dưỡng theo khối lượng của lạc Khối lượng Khối lượng Loại Loại (g)* (g)* Acid amin Vitamin 1. B6 0,256 × 10–3 5 Khối lượng Khối lượng Loại Loại (g)* (g)* 6. Tyrosine 0,963 Khoáng chất 10.

Manganese 2,083 × 10–3 Acid béo 10. Acid béo bão hòa tổng số 6,893 Tinh bột (Carbohydrate) 2. Acid béo không bão hòa đơn 24,640 1. Tổng số 21,51 tổng số 2.

Acid không bão hòa tổng số 15,694 3. Đường tổng số 4,18 Ghi chú: * Khối lượng tính trong 100 g hạt lạc khô; **Vitamin tan trong dầu, các vitamin còn lại tan trong nước. (Nguồn: Settaluri và cs, 2012) [119] Giá trị kinh tế: Hạt lạc là mặt hàng nông sản xuất khẩu đem lại kim ngạch cao của nhiều nước. Theo FAO (2019), Ấn độ là nước xuất khẩu lạc lớn nhất thế giới với khối lượng lên đến 610.576 tấn, giá trị 700.000 USD; tiếp đến là Mỹ với khối lượng 362.696 tấn, giá trị 392.000 USD; Việt Nam đứng thứ 26 với khối lượng 3.382 tấn, giá trị 3.

Quốc gia nhập khẩu lạc lớn nhất là Hà Lan với 321.573 tấn, số tiền 426.000 USD; tiếp theo là Trung Quốc với 224.902 tấn, số tiền 204. Hiện nay ở Senegal giá trị từ lạc chiếm gần ½ thu nhập và chiếm tới 80% giá trị xuất khẩu. Sản xuất lạc đạt hiệu quả kinh tế rất cao, đạt tỷ suất lợi nhuận tới 31,86% (cao hơn một số nông sản khác) và xuất khẩu lạc đóng góp 15,11% cho nguồn hàng nông sản xuất khẩu. 6 Giá trị trong công nghiệp: Hạt lạc được dùng trong công nghiệp ép dầu.

Dầu lạc làm nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm như làm bánh kẹo, làm bơ, nước chấm, mì ăn liền, sữa hộp đặc và làm nguyên liệu trong công nghiệp chế biến xà phòng, chất tẩy rửa. Dầu lạc tinh khiết dùng trong y học (thẩm mỹ) và trong nghề tiểu thủ công nghiệp, trong mỹ nghệ. Ngoài ra, dầu lạc còn làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác như mực in, chất dẻo, làm dung môi cho thuốc bảo vệ thực vật. Khô dầu lạc còn được dùng làm thức ăn cho người và chăn nuôi gia súc, gia cầm.

Giá trị trong nông nghiệp: Cây lạc có vai trò quan trọng không chỉ trong chăn nuôi mà cả ngành trồng trọt. Sau khi ép 100 kg lạc sẽ thu được từ 30 - 35 kg dầu các loại và 65 – 70 kg khô dầu. Khô dầu lạc có thành phần dinh dưỡng tương đối cao, đứng thứ 3 trên thế giới trong các loại khô dầu thực vật sau khô dầu đậu tương và bông. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong khô dầu còn khá cao nên dùng làm thức ăn trong chăn nuôi rất tốt.

Các nghiên cứu bổ sung khô dầu trong khẩu phần ăn của gia súc, gia cầm đều làm tăng trọng nhanh cho lợn và tăng sản lượng trứng gà, vịt. Thân, lá lạc có năng suất từ 5 - 10 tấn/ha chất xanh sau thu hoạch quả có thể dùng trong chăn nuôi đại gia súc. Vỏ quả lạc chiếm 25 - 30% khối lượng quả. Trong chế biến thực phẩm chúng ta thường chỉ sử dụng phần hạt, phần vỏ có thể nghiền thành cám phục vụ cho chăn nuôi.

Đối với trồng trọt: Lạc là cây trồng rất có ý nghĩa đối với nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước nghèo vùng nhiệt đới. Cây lạc có ý nghĩa trong việc cải tạo đất đai nhờ khả năng cố định đạm, rễ lạc có thể tạo ra vi khuẩn nốt sần do các vi sinh vật cộng sinh, nhưng so với nốt sần của các loại cây họ đậu khác thì nốt sần của cây lạc lớn và khả năng cố định đạm cao hơn. Chính vì vậy, mà sau khi thu hoạch lạc thành phần lý hóa tính của đất được cải thiện đáng kể, lượng đạm trong đất tăng và khu hệ vi sinh vật háo khí trong đất được tăng cường có lợi cho cây trồng sau. Ngoài ra, trong thân lá lạc cũng có một lượng chất khoáng N, P, K không thua kém gì phân chuồng.

Tuy nhiên, khi sử dụng cần chú ý phương pháp chế biến để ít hao hụt các chất dinh dưỡng.