Trong đó, nấm Trichoderma spp. nổi bật với khả năng tiết ra các chất phân giải cellulose và các haem enzyme chitinolytic, pectic, giúp phân hủy cellulose thành các chuỗi glucose đơn giản một cách hiệu quả. Nhóm nấm này không chỉ thể hiện khả năng phân hủy chất thải nông nghiệp mà còn ít gây mùi khó chịu, một ưu thế quan trọng khi áp dụng vào công trình xử lý rác thải và ủ phân hữu cơ. Trichoderma spp. cũng được biết đến là nguồn phát sinh các enzym phân giải lignin và polysaccharide, từ đó nâng cao khả năng phân hủy các nguyên liệu chứa lignocellulose như khóm, rơm và các phụ phẩm nông nghiệp khác.

Tuy nhiên, sự phân hủy các phế phẩm nông nghiệp còn gặp thách thức do thành phần lignin và cấu trúc polysaccharide phức tạp, làm cho quá trình phân hủy diễn ra chậm nếu không có kích hoạt sinh học phù hợp. Hàm lượng polymer trong chất thải từ việc trồng khóm cho thấy cơ cấu thành phần khá đa dạng: lá khóm chứa 43,5% cellulose, 21,9% hemicellulose và 13,9% lignin; thân khóm 24,6% cellulose, 28,6% hemicellulose và 5,8% lignin; vỏ khóm 40,6% cellulose, 28,7% hemicellulose và 10,0% lignin. Những đặc trưng này cho thấy cần thiết phải bổ sung các chất hoạt hóa sinh học từ vi sinh vật có khả năng tiết enzyme phân giải cellulose, lignin và polysaccharide để đẩy nhanh quá trình phân hủy và tối ưu hóa hiệu quả ủ phân. Bên cạnh đó, việc tối ưu điều kiện ủ như độ ẩm và chất mang (carrier) đóng vai trò then chốt trong việc duy trì hoạt động của vi sinh vật và rút ngắn thời gian ủ.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định tỷ lệ vật liệu và độ ẩm tối ưu để sản xuất phân hữu cơ từ thân và lá khóm thông qua sự tham gia của các dòng Trichoderma spp. (gọi tắt là TC). Thí nghiệm hai yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên: yếu tố A là sự bổ sung nấm Trichoderma spp. phân hủy cellulose với các mức (i) Không bổ sung, (ii) Tricho-ĐHCT, (iii) TC1, (iv) TC2, (v) TC3, và (vi) hỗn hợp ba dòng TC1, TC2, TC3; yếu tố B là độ ẩm ở ba mức (i) 50%, (ii) 60% và (iii) 70%. Khuôn mẫu thí nghiệm được triển khai trên ba tỷ lệ vật liệu khóm:bã bùn mía:phân bò khác nhau, lần lượt là 7:1,5:1,5 (KBB7); 8:1:1 (KBB8); và 9:0,5:0,5 (KBB9). Kết quả cho thấy vật liệu ủ KBB7 và KBB8 có hàm lượng tổng P ở nghiệm thức bổ sung hỗn hợp ba dòng nấm TC1, TC2 và TC3 cao hơn hẳn so với các nghiệm thức bổ sung từng dòng đơn: lần lượt 0,574% so với 0,389–0,463%; 0,507% so với 0,351–0,380%; và 0,422% so với 0,303–0,427%. Tương tự, tỷ lệ C/N ở cả ba tỷ lệ vật liệu KBB7, KBB8 và KBB9 ở nghiệm thức đối chứng có giá trị cao hơn so với nghiệm thức có bổ sung nấm Trichoderma spp. và nghiệm thức bổ sung Tricho-ĐHCT, lần lượt là 43,8 so với 28,3–35,1; 47,8 so với 31,6–35,2; và 54,8 so với 34,2–37,1. Hàm lượng C tổng số cũng thể hiện xu hướng tương tự. Điều đáng chú ý là tỷ lệ vật liệu 7:1,5:1,5 (KBB7) ở độ ẩm khoảng 50–60% được nhận định là điều kiện tối ưu để ủ phân hữu cơ, cho thấy sự phối hợp giữa thành phần cellulose, ẩm và sự tham gia của các dòng Trichoderma có thể tối ưu hiệu quả ủ phân từ khóm và phụ phẩm liên quan.

Ảnh minh họa

Từ các kết quả này rút ra ba ý nghĩa thực tiễn quan trọng. Thứ nhất, sự kết hợp ba dòng Trichoderma TC1, TC2, TC3 cho thấy có lợi thế hơn hẳn so với việc dùng từng dòng riêng lẻ, cho thấy hiệu quả phân hủy cellulose và nâng cao chất lượng phân hữu cơ khi được kích hoạt bằng chế phẩm hỗn hợp nấm Trichoderma. Thứ hai, điều kiện độ ẩm xấp xỉ 50–60% cùng với tỷ lệ vật liệu KBB7 phù hợp sẽ tối ưu hóa quá trình ủ, giúp rút ngắn thời gian và cải thiện cân đối dinh dưỡng cũng như đặc tính của sản phẩm cuối cùng. Thứ ba, hàm lượng tổng P và độ C/N được cải thiện đáng kể ở các nghiệm thức có sự tham gia của Trichoderma, cho thấy việc sử dụng chế phẩm sinh học này không chỉ giúp phân hủy chất thải nông nghiệp mà còn tăng cường giá trị dinh dưỡng cho phân bón hữu cơ sản xuất ra. Kết quả nghiên cứu này đưa ra một hướng đi thiết thực cho việc ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý phế phẩm nông nghiệp và sản xuất phân hữu cơ an toàn, hiệu quả và bền vững, đặc biệt là ở quy mô nông thôn nơi nguồn rác thải nông nghiệp và nhu cầu phân bón hữu cơ đang gia tăng.