Kỹ thuật chiếu xạ trong sản xuất chế phẩm đạm sinh học

Đạm là chất dinh dưỡng có vai trò quan trọng hàng đầu đối với cây trồng. Hàm lượng của chúng trong đất rất ít, vì vậy cây trồng thường thiếu đạm. Một trong những phương pháp tăng cường lượng đạm cho đất được nhiều người quan tâm là sử dụng các loại vi sinh vật cố định nitơ từ không khí.

Hạt vi sinh cố định đạm ứng dụng trong cây trồng

Trong môi trường đất, vi sinh vật tham gia chuyển hóa các chất hữu cơ, cố định nitơ làm giàu đạm cho đất, tích lũy vào đất các auxin kích thích sự phát triển của cây trồng, tổng hợp các vitamin thyamin, nicotinic và biotin... Kỹ thuật chiếu xạ tạo nên các loại giá thể có khả năng cố định vi khuẩn cố định đạm, chế phẩm vi sinh để ứng dụng vào việc chăm sóc một số loại cây trồng phổ biến ở Đà Lạt đang được triển khai ứng dụng.

Một số sản phẩm như tinh bột biến tính, C-ghép-AAm, C-ghép-AAc được nghiên cứu với đặc tính giữ nước, giữ phân bón... làm nguồn giá thể nhân tạo để duy trì hoạt lực và nhân nuôi sinh khối vi sinh tránh sự tác động bất lợi cho hoạt động sống của chúng trong thời gian dự trữ, bảo quản hoặc khi sử dụng trực tiếp vào phân bón, đất.

Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định một số loài vi khuẩn có khả năng cố định đạm như: Rhizobium, Beijerinskii, Clostridium và Azotobacter.

Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã chọn đối tượng nghiên cứu là vi khuẩn Azotobacter. Azotobacter không có khả năng đồng hóa chất mùn. Chúng chỉ có khả năng phát triển mạnh trong đất có chứa nhiều chất hữu cơ dễ đồng hóa. Azotobacter đồng hóa rất tốt các sản phẩm phân giải của cellulose.

Thạc sĩ Nguyễn Duy Hạng, phòng Công nghệ bức xạ - Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt cho biết: Một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu để hấp thụ vi sinh vật là khả năng trương nước của vật liệu đó. Độ trương nước của vật liệu ghép có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và duy trì hoạt lực của vi khuẩn. Liều chiếu xạ cũng ảnh hưởng lên độ trương nước của vật liệu ghép (C-g-AAm). Ở liều chiếu cao, độ trương nước giảm. Độ trương nước của các loại giá thể này đạt từ 59 - 98 lần.

Một đặc tính quan trọng của vật liệu hấp thụ vi khuẩn ứng dụng trong nông nghiệp là khả năng tự phân hủy của chúng, không làm ô nhiễm môi trường đất. Kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng ở Lâm Đồng cho thấy C - ghép - AAm có khả năng phân hủy mạnh trong môi trường đất. Dưới tác dụng của hệ vi sinh vật và nấm có trong đất, C - g - AAm bị phân hủy thành các phân tử nhỏ hơn (CO₂, H₂O). Sau 20 ngày, vật liệu hydrogel đã mất 52% trọng lượng. Sở dĩ sự phân hủy xảy ra nhanh như vậy vì C là một polymer sinh học, dễ dàng bị phân hủy bởi hệ vi sinh vật đất kéo theo sự cắt mạnh C - ghép - AAm.

Khi khảo sát ảnh hưởng của chế phẩm cố định đạm sinh học lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây cải ngọt và cây dâu đất cũng cho thấy chế phẩm vi khuẩn Azotobacter có tác dụng rõ rệt lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây so với lô đối chứng.