Canh tác nông nghiệp theo hướng an toàn và bền vững đang được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Với sự phát triển của công nghệ vi sinh, chế phẩm vi sinh từ các dòng vi khuẩn phân lập chủ yếu từ đất nông nghiệp được coi là một giải pháp có tiềm năng hỗ trợ tăng trưởng và phát triển, giúp gia tăng năng suất cây trồng thông qua các cơ chế trực tiếp và gián tiếp khác nhau như sản xuất các chất chuyển hóa thứ cấp, như cố định đạm, hòa tan lân, hòa tan kali và silic, tổng hợp phytohormone (IAA, gibberellin, cytokinin,…), cung cấp vitamin, enzymes giúp kích thích sinh trưởng cây trồng, đối kháng với sâu bệnh hại và tăng khả năng chống chịu với stress (Kesaulya et al., 2021; Mishra et al., 2022; Ghorbel et al., 2023).

Chi Curtobacterium thuộc họ Microbacteriaceae, bao gồm các vi khuẩn Gram dương có có hàm lượng Guanin (G) và Cytosine (C) cao trong bộ gen. Nhóm vi khuẩn này thường tồn tại dưới dạng nội sinh hoặc cộng sinh trên bề mặt lá và vùng rễ của nhiều loài thực vật, trong đó phổ biến nhất ở cây dâu tằm. Nhờ mối quan hệ tương tác chặt chẽ với cây chủ, Curtobacterium đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sinh trưởng và phát triển của thực vật. Các chủng thuộc chi này có khả năng sinh tổng hợp các chất điều hòa sinh trưởng thực vật như auxin và cytokinin, tham gia chuyển hóa nitơ thông qua hoạt động urease và cố định nitơ, đồng thời sản xuất enzyme 1aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase giúp điều chỉnh nồng độ ethylen nội sinh trong cây. Bên cạnh đó, Curtobacterium còn góp phần nâng cao hiệu quả hấp thu dinh dưỡng và thể hiện tiềm năng ứng dụng trong kiểm soát sinh học (Maliti, 2000; Sy et al., 2001; Madhaiyan et al., 2006). Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng các chủng Curtobacterium sp. có thể kích hoạt các cơ chế bảo vệ khác nhau, qua đó hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh  và thúc đẩy sinh trưởng của một số cây trồng như cải xanh, rau diếp, húng quế và các loại rau ăn lá khác (Lacava et al., 2007; Bulgari et al., 2011; Mayer et al., 2019). Phân tích hệ gen cho thấy phần lớn các chủng Curtobacterium mang nhiều gene liên quan đến đặc tính kích thích sinh trưởng thực vật (Bulgari et al., 2014).

Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về phân lập và tuyển chọn vi khuẩn có nguồn gốc từ thực vật nhằm phục vụ mục tiêu kích thích sinh trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường khả năng bảo vệ cây trồng hiện vẫn chưa được quan tâm. Một số kết quả nghiên cứu gần đây đã ghi nhận rằng hai chủng vi khuẩn Curtobacterium citreum HH5 (HH5) và Curtobacterium luteum MT6 (MT6), được phân lập lần lượt từ lá cây hoa hồng và cây mồng tơi, thể hiện khả năng cải thiện tỷ lệ nảy mầm của hạt. Đặc biệt, các chủng này còn giúp phục hồi tỷ lệ nảy mầm đã bị suy giảm do xử lý nhiệt ở 50°C trong thời gian 48 giờ.

Bên cạnh đó, hai dòng vi khuẩn HH5 và MT6 có khả năng cố định đạm sinh học với hàm lượng lần lượt là 3,54 mg/L và 3,43 mg/L sau 24 giờ; hòa tan lân khó tan Ca3(PO4)2 đạt 12,20 và 18,02 mg/L P2O5; nồng độ Gibberellin được tổng hợp của hai dòng vi khuẩn HH5 và MT6 lần lượt đạt 1601 fmol/uL và 1768 fmol/uL; nồng độ siderophore được tổng hợp từ hai dòng vi khuẩn lần được đạt đạt 62,69 psu và 39,85 psum sau 72 giờ. Khi khảo sát trong điều kiện nhà lưới cho thấy dòng vi khuẩn HH5 giúp kích thích gia tăng chiều cao cây, kích thước lá, hàm lượng diệp lục tố, cũng như EC trong đất qua 2 vụ thí nghiệm và làm tăng năng suất cải xanh lên đến 11,7% (vụ 1) và 36,7% (vụ 2). Trong khi dòng vi khuẩn MT6 làm tăng năng suất cải ở vụ 2 lần lượt 19,6% và 11,2% (Ung et al., 2021; Chau et al., 2023). Dựa trên kết quả nghiên cứu đạt được của hai dòng vi khuẩn tiềm năng HH5 và MT6 lên sinh trưởng và năng suất cây trồng cũng như các đặc tính của đất ở điều kiện nhà lưới, việc đánh giá hiệu quả của hai dòng vi khuẩn này ở các đối tượng cây trồng khác nhau và trong điều kiện đồng ruộng là cần thiết nhằm phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững, góp phần gia tăng năng suất, bảo vệ môi trường.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của hai dòng vi khuẩn Curtobacterium citreum HH5 và Curtobacterium luteum MT6 lên sinh trưởng, năng suất của cải xanh và đặc tính đất tại Thành phố Cần Thơ.

Thí nghiệm được thực hiện trên đất phù sa (Fluvisols), trồng rau chuyên canh tại phường Hưng Thạnh, quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ với 3 vụ thí nghiệm liên tục từ tháng 06 đến tháng 12 năm 2024.  Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 4 lần lặp lại.

Chuẩn bị đất: diện tích mỗi liếp đất tương ứng với mỗi lặp lại cho nghiệm thức là 20 m2 (5 m x 4 m), chiều cao của liếp so với với mặt đất là 30 cm, mỗi liếp cách nhau 0,5 m. Mỗi liếp đất tương ứng với một lặp lại. Đầu tiên đất thí nghiệm được cuốc lên, lên liếp, đất trên bề mặt liếp được băm nhỏ và trải đều cho bằng phẳng để đảm bảo độ đồng đều cho thí nghiệm và thoát nước tốt. Sau đó, đất được tiến hành thu mẫu vào đầu vụ để phân tích một số chỉ tiêu như pH, EC, đạm và lân hữu dụng, vi sinh vật. Kết quả đặc tính đất đầu vụ được thể hiện trong Bảng 1 cho thấy đất có pH 5,13 và EC là 60,3 µS/cm phù hợp canh tác cây rau. Hàm lượng đạm hữu dụng dạng amoni đạt 96,5 mg/kg ở mức trung bình, dạng nitrate khá thấp (19,2 mg/kg) và hàm lượng lân hữu dụng cũng thấp chỉ đạt 29,2 mg/kg (Orgeon state uniersity extension service, 2004; Washington State University-Tree Fruit Research & Extension Center, 2004). Mật số vi khuẩn tổng và xạ khuẩn khá cao lần lượt là 2,78x106 cfu/g và 1,25x105 cfu/g, có sự đa dạng của các nhóm vi khuẩn có lợi, trong đó vi khuẩn cố định đạm chiếm ưu thế hơn đạt 6,84x105 cfu/g.

Qua thời gian thực hiện, kết quả qua ba vụ thí nghiệm cho thấy, hai dòng vi khuẩn MT6 và HH5 giúp giảm 25% phân bón hóa học, đồng thời cải thiện chiều cao cây, chiều dài lá, chỉ số SPAD của lá, năng suất và sinh khối khô của cải xanh, đặc biệt giúp giảm hàm lượng nitrat tích lũy trong thân cây. Dòng vi khuẩn MT6 kích thích chiều dài rễ, tăng năng suất và sinh khối khô tốt hơn dòng vi khuẩn HH5. Cả hai dòng vi khuẩn đều giúp cải thiện P hữu dụng, EC và pH trong đất so với nghiệm thức chỉ bón phân hóa học. Đặc biệt, dòng vi khuẩn MT6 giúp tăng Pts trong thân và Phd trong đất. Ngoài ra, các nghiệm thức có chủng vi khuẩn cũng giúp cải thiện mật số vi khuẩn cố định đạm, hòa tan lân và silic trong đất.

Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, Tập 62, Số 1B (2026) (nthang)