Chế phẩm sinh học chứa nấm AM. Ảnh: NNC

Cây trồng và dinh dưỡng của đất có mối liên hệ nội tại với nhau vì đất chứa và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, do đó sự suy giảm chất dinh dưỡng của đất có thể dẫn đến chất lượng và số lượng cây trồng thấp. Bên cạnh đó nhiều loại vi sinh vật: nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng và động vật nguyên sinh, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và dẫn đến thiệt hại lớn về năng suất. Khoảng 20-40% thiệt hại về năng suất cây trồng là do nhiễm mầm bệnh gây ra. Tuyến trùng nốt sần ở rễ đã gây ra tổn thất năng suất nghiêm trọng đối với các loại cây trồng phong phú do chúng có khả năng xâm lấn một số loài cây trồng. Ngoài ra, nó còn gây ra hiện tượng thối rễ, vàng lá, rụng lá, còi cọc và héo úa ở những cây bị nhiễm bệnh.

Quản lý tuyến trùng sưng rễ và nấm sinh ra từ đất, là một thách thức lớn của ngành nông nghiệp trên thế giới. Nhiều biện pháp thực hành nông nghiệp đã được thử nghiệm chống lại tuyến trùng nốt sần ở rễ. Hiện chủ yếu sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học, đã và đang làm ảnh hưởng đến môi trường, giảm tính bền vững của nông nghiệp và sức khỏe con người. Vì vậy, các nghiên cứu phát triển và ứng dụng các chế phẩm sinh học dần thay thế các loại sản phẩm hóa học, giúp bảo vệ môi trường.

Trong đó, nấm rễ nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza - AM) là thể sợi nấm có thể xuyên qua tế bào rễ cây chủ, không biến đổi hình thái. AM được biết đến là vi sinh vật có khả năng cộng sinh với hầu hết với các loại cây trồng trên cạn và phần lớn xuất hiện trong mọi loại đất. Các sợi nấm liên kết chặt chẽ lại với nhau tạo thành một mạng lưới phát triển dày đặc giúp tăng khả năng hút nước và chất dinh dưỡng cung cấp cho sự phát triển của cây trồng, đặc biệt là chất dinh dưỡng ở dạng ít tan như photpho. Một số loài nấm rễ có khả năng kiểm soát tốt mầm bệnh trong đất do nấm Fusarium, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia và Sclerotinium… gây ra, nhờ đó hạn chế thất thu năng suất cho cây trồng.

Ở Việt Nam có rất ít các nghiên cứu về khả năng quản lý bệnh hại trong nông nghiệp của nấm rễ nội cộng sinh, do đó, TS Trương Phước Thiên Hoàng và cộng sự Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường - Đại học Nông Lâm TPHCM đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu sản xuất nấm nội cộng sinh, nhằm kiểm soát tuyến trùng và một số nấm bệnh gây hại trên rau tại khu vực TPHCM".

Nhóm nghiên cứu đã thu thập 243 mẫu (138 mẫu đất và 105 mẫu rễ của 25 loại rau) thu thập tại TPHCM, để phân lập, định danh các dạng bào tử và xác định cấu trúc xâm nhiễm của nấm AM dựa vào đặc điểm hình thái.

Từ 5 chi nấm AM hiện diện trong vùng trồng rau ở TPHCM là Glomus, Sclerocystis, Acaulospora, Gigaspora, Scutellospora, nhóm đã chọn cây ký chủ trồng để cộng sinh với 4 chi nấm AM (Glomus, Acaulospora, Gigaspora, Scutellospora) là cây bắp với thời gian thu sinh khối rễ cây từ 35-45 ngày sau trồng. Sau đó, thực hiện định danh bào tử nấm AM bằng kỹ thuật sinh học phân tử (PCR và giải trình tự), nhóm chọn được chi nấm Acaulospora có khả năng quản lý tuyến trùng ký sinh và hạn chế nấm bệnh trên cây cà chua, ớt và xà lách tốt nhất.

Thử nghiệm dùng chế phẩm AM trên cây xà lách. Ảnh: NNC

Nhóm tác giả đã xây dựng được quy trình nhân sinh khối của chi nấm Acaulospora trong thời gian 100-150 ngày. Đồng thời, sản xuất chế phẩm sinh học có chứa nấm nội cộng sinh kiểm soát tuyến trùng và nấm bệnh. Chế phẩm chứa 70% nấm AM, 30% nấm Trichodermavirens và nấm Paecilomyces.

Thử nghiệm sử dụng chế phẩm chứa AM (dạng bột) trên cây ớt, cà chua, xà lách trồng trong nhà lưới tại TPHCM, kết quả cho thấy, sản phẩm có hiệu lực hạn chế nấm bệnh (Fusariu gây bệnh héo rũ, Phytophthora làm vàng lá thối rễ, Rhizoctonia, gây bệnh khô vằn, lở cổ rể) và tuyến trùng, đạt gần 70%, tương đương với sản phẩm hóa học trên thị trường. Ngoài ra năng suất của cây trồng sử dụng chế phẩm AM cao hơn từ 1 - 4 tấn/ha so với sử dụng sản phẩm hóa học.

Theo nhóm tác giả, việc sử dụng chế phẩm sinh học chứa AM, không chỉ kiểm soát mầm bệnh cây trồng, còn giúp cải tạo, tăng độ màu mỡ, phì nhiêu cho đất, đồng thời nâng cao sức đề kháng cho cây trồng và giúp cân bằng dinh dưỡng cũng như hệ sinh thái trong nông nghiệp.

Đề tài của nhóm tác giả đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu, kết quả đạt.