Nhà khoa học đồng hành cùng nhà nông

Vì sức khỏe cộng đồng, việc nuôi trồng theo định hướng hữu cơ đã và đang được người nông dân quan tâm, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Bên cạnh việc tự mày mò, đúc kết kinh nghiệm, người nông dân còn nhờ vào sự đồng hành của các nhà khoa học.

Công đoạn trích ly polyphenol từ hạt bơ. Ảnh nhóm nghiên cứu cung cấp

Điều chế chế phẩm từ hạt bơ

Nhằm chống lại các bệnh liên quan tới vi khuẩn Vibrio parahaematolycus ở tôm thẻ chân trắng mà người nông dân luôn “đau đầu”, TS. Phan Thị Anh Đào (Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) và cộng sự đã nghiên cứu điều chế sản phẩm polyphenol từ hạt bơ.

Theo TS. Đào, vi khuẩn Vibrio parahaematolycus là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến bệnh khiến tôm nuôi chết hàng loạt, nhiều người nông dân thua lỗ, thậm chí trắng tay. Gần đây, các công ty sản xuất thức ăn chăn nuôi trên thế giới có xu hướng bổ sung các chất giàu polyphenol nguồn gốc tự nhiên nhằm cải thiện tăng trưởng, sức khỏe và phòng chống bệnh cho vật nuôi, thủy sản. Trong đó, các chất chống oxy hóa tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật không chỉ có khả năng ngăn chặn quá trình oxy hóa chất béo, Protein trong thức ăn thủy sản mà còn có thêm nhiều khả năng như kháng khuẩn, tăng cường hệ miễn dịch cho cá, tôm. Polyphenol được bổ sung vào thức ăn không chỉ ngăn chặn oxy hóa lipid, protein, đảm bảo giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời gian bảo quản thức ăn mà còn tăng cường miễn dịch, kích thích tăng trưởng và tăng tỷ lệ sống ở vật nuôi, thủy sản.

TS. Đào chia sẻ thêm, hạt bơ chứa nguồn polyphenol cao với các nhóm hợp chất đa dạng, nhiều hoạt tính sinh học có giá trị cao và có thể sử dụng như các phụ gia thực phẩm, thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, hạt bơ trong nước là nguồn phụ phẩm chưa được tận dụng. Hiện nay, việc khai thác và sử dụng nguyên liệu hạt bơ nhằm tạo ra chế phẩm chứa polyphenol trên thương mại là hoàn toàn mới, là nguồn nguyên liệu tiềm năng. “Chúng tôi đã trích ly polyphenol từ hạt bơ tươi và điều chế chế phẩm polyphenol bổ sung vào thức ăn nhằm cải thiện tỷ lệ sống, tăng cường hệ miễn dịch ở tôm thẻ chân trắng. Kết quả thử nghiệm trên các mô hình nuôi tôm trong bể composit, bể kính cho thấy tôm ăn thức ăn phối trộn chế phẩm polyphenol có tỷ lệ sống cao hơn 20% so với tôm sử dụng thức ăn thông thường khi bị cảm nhiễm vi khuẩn Vibrio parahaematolycus. Chất lượng tôm được nuôi bằng thức ăn phối trộn chế phẩm polyphenol hầu như không có sự thay đổi. Điều này cho thấy tiềm năng của chế phẩm rất lớn, cần thiết cho ngành nuôi trồng tôm thẻ nói riêng và ngành thủy sản Việt Nam nói chung. Chế phẩm này ở dạng bột, phối trộn đơn giản theo công thức. Sau thời gian nghiên cứu, chúng tôi đã chuyển giao chế phẩm để Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II thực hiện nuôi tôm thẻ”, TS. Đào cho biết.

TS. Đào nhìn nhận, sử dụng chế phẩm polyphenol từ hạt bơ bổ sung vào thức ăn nuôi tôm nhằm nâng cao hiệu quả nuôi tôm thẻ chân trắng là hướng tiếp cận phù hợp, không chỉ có ý nghĩa khoa học và ứng dụng cao mà còn góp phần mang lại nhiều lợi ích cho ngành thủy sản và nông nghiệp Việt Nam nhờ tận dụng, khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu có sẵn trong nước. Đây cũng là hướng đi phù hợp với xu hướng sử dụng các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên nhằm tăng cường miễn dịch cho thủy sản, với mục đích giảm thiểu hoặc loại bỏ dần sử dụng kháng sinh trong nuôi trồng. Sản phẩm có tác dụng tăng tỷ lệ sống, khả năng miễn dịch của tôm, góp phần giải quyết các khó khăn về thức ăn bổ sung và chế phẩm sinh học dùng cho tôm. Quá trình khai thác hiệu quả nguồn phụ phẩm hạt bơ còn góp phần nâng cao giá trị của loại quả này và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao thu nhập cho người dân. “Nghiên cứu này cũng đã mở ra cơ hội cho các bạn trẻ khởi nghiệp trong lĩnh vực điều chế các loại chế phẩm thay thế phân bón, thuốc trừ sâu từ nguồn nguyên liệu sẵn có, phục vụ sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ”, TS. Đào chia sẻ.

Thay thuốc bảo vệ thực vật, loại chất cấm trong nông sản

Trước vấn nạn côn trùng và các loại bệnh, đặc biệt là bệnh giả sương mai (nấm vàng), ảnh hưởng đến năng suất cũng như chất lượng sản phẩm, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Phát triển công nghệ cao (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) do PGS.TS Lê Đăng Quang làm chủ nhiệm đã nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Nano – vi khuẩn PGPR nhằm phòng trừ bệnh nấm vàng trên cây dưa lưới.

Nấm vàng là bệnh do nấm Pseudoperonospora cubensis gây ra với những biểu hiện như đốm vàng trên lá, sau 3-4 ngày tế bào lá chết, úa vàng, khô… Nhằm hỗ trợ người nông dân trong việc tìm vi sinh nhân tạo phòng bệnh nấm vàng, PGS.TS Quang cùng cộng sự bắt tay nghiên cứu sản xuất và ứng dụng thành công chế phẩm phân bón Nano, được tích hợp tác nhân kiểm soát sinh học là vi khuẩn PGPR (Nano – PGPR) trong phòng trừ bệnh trên cây dưa lưới. PGS.TS Quang cho hay, những năm gần đây, trong và ngoài nước đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng, tích hợp vật liệu Nano (TiO2/Nano silica) và vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng thực vật (Plant Growth Promoting Rhizobacteria – PGPR). Phương pháp này mang đến khả năng chuyển hóa và hấp thụ phân bón của cây diễn ra nhanh chóng và hiệu quả, giúp giảm lượng phân bón và thuốc tăng trưởng thực vật. Vi khuẩn PGPR phân bố tự do trong đất, sinh sống xung quanh hoặc trên bề mặt rễ, cộng sinh bên trong rễ, trực tiếp hoặc gián tiếp tham gia việc kích thích sinh trưởng và phát triển của thực vật thông qua sản xuất và tiết ra những chất hóa học khác nhau ở xung quanh vùng rễ. Trong khi đó, hạt Nano giúp vi khuẩn bám dính và xâm nhập vào bề mặt rễ cây hiệu quả hơn. Đồng thời, khi vi khuẩn Endophyte phát triển mạnh thì cây trồng sẽ phải tiết ra nhiều hoạt chất miễn dịch tự nhiên – Phytoalexin (PA) hơn, giúp cây tăng thêm khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi từ môi trường, qua đó giảm đi việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình chăm sóc cây. “Chế phẩm Nano – vi khuẩn PGPR có thành phần Nano TiO2 tích hợp kết hợp với tác nhân kiểm soát sinh học là hỗn hợp hai vi khuẩn PGPR nói trên trong phòng trừ bệnh trên cây trồng, đặc biệt hiệu quả trong phòng trừ bệnh nấm vàng trên cây dưa lưới. Bên cạnh đó, việc phát triển sản xuất phân bón đa chức năng và thuốc bảo vệ thực vật sinh học cũng đem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân, đơn vị sản xuất”, nhóm nghiên cứu cho biết.

Kiểm nghiệm đối chứng trên mẫu lá bệnh dùng nước lã (bên trái) và mẫu lá sử dụng chế phẩm Nano – PGPR (bên phải)

Thử nghiệm giả định trên lá cây, hiệu quả ức chế nấm tốt và hiệu quả tăng lên sau khi phun một ngày. Đến ngày thứ 3, ở mẫu lá sử dụng dung dịch Nano – vi khuẩn PGPR, các bào tử nấm gây bệnh nấm vàng giảm rõ rệt, hiệu quả tương đương với mẫu sử dụng thuốc hóa học Benlat 0,01%.

Theo nhóm nghiên cứu, chế phẩm Nano – PGPR có thể ứng dụng vào sản xuất cây dưa lưới công nghệ cao trong nhà màng bằng hệ thống tưới nhỏ giọt, giúp cây sinh trưởng phát triển tốt, tăng sức đề kháng, phòng bệnh hiệu quả, đồng thời làm tăng năng suất. Kết quả thử nghiệm cho thấy rất nhiều đặc tính phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng ở Việt Nam, đáp ứng một phần yêu cầu của các hộ gia đình, đơn vị sản xuất hữu cơ với giá cạnh tranh. “Chế phẩm Nano – PGPR là sản phẩm được chúng tôi dày công nghiên cứu với mục tiêu cung cấp, chia sẻ với nông dân trong nuôi trồng hữu cơ, nâng cao giá trị nông phẩm Việt, từ đó chinh phục thị trường thế giới. Từ kết quả này, trong tương lai sẽ ứng dụng vật liệu Nano và vi sinh vật PGPR đối với sản xuất phân bón nông nghiệp xanh đáp ứng nông nghiệp đô thị, gắn với cây, con giống chất lượng cao và quy trình nuôi trồng hiện đại, bền vững”, PGS.TS Quang kỳ vọng.

Trần Tri