THỰC TRẠNG VỀ SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
ĐỂ PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CÂY TRỒNG Ở VIỆT NAM TRONG 20 NĂM QUA
GS. TS. Phạm ThịThùy
Trung tâm Khoa học và HTQT, VOAA
TÓM TẮT
Nghiên cứu sản xuất các chế phẩm vi sinh vật trừ dịch hại cây trồng ở nước ta được tiến
hành theo quy trình lên men từ năm 1990 thế kỉ XX. Đến nay, việc sản xuất các chế phẩm vi sinh
vẫn tiến hành theo quy mô nhỏ phòng thí nghiệm bằng phương pháp bán thủ công, nên chất
lượng các mẻ sinh khối tạo chế phẩm chưa thật sự ổn định.
Các chế phẩm vi sinh sản xuất ra tuy ít, nhưng đã có khả năng ứng dụng phòng trừ dịch
sâu, bệnh hại cây trồng, cây rừng đạt kết quả cao, đáng ghi nhận như chế phẩm Bt, chế phẩm
virus NPV.Ha, NPV.Sl trừ các loại sâu hại rau, các chế phẩm nấm côn trùng như Metarhizium
anisopliae trừ châu chấu hại ngô mía, trừ bọ cánh cứng hại dừa ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu
Long, Hà Nội, Hải Phòng và trừ rầy nâu hại lúa…, chế phẩm nấm Beauveria bassiana trừ sâu
róm hại rừng thông ở Sơn La, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh và chế phẩm nấm Trichoderma
harianum đối kháng bệnh khô vằn ngô …
Có nhiều nguyên nhân hạn chế công nghệ sản xuất các chế phẩm vi sinh trừ dịch hại cây
trồng, tập trung chính là khâu tổ chức thực hiện chưa tốt, việc đấu thầu các đề tài, dự án mang
tính hình thức, dàn trải, không tập trung, nhiều đề tài lặp lại. Tổ chức liên kết 4 nhà: Nhà nước,
nhà khoa học, nhà doanh nghiệp và nông dân vẫn chưa thực hiện. Nhằm phát triển các chế phẩm
vi sinh trong thời gian tới, cần thiết phải lên men công nghiệp đểcó chế phẩm nấm ổn định chất
lượng.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong xu hướng hội nhập với quốc tế, từ năm 1990 đến 2010, chương trình công nghệ sinh
học cấp nhà nước và một số tổ chức phi chính phủ như bánh mì nhà thờ thế giới Tây Đức
VN8910-030, CABI…đã đầu tư cho các viện nghiên cứu sản xuất các chế phẩm vi sinh vật
(VSV) để phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng bằng công nghệ vi sinh. Công nghệ vi sinh là ngành
mũi nhọn của công nghệ sinh học, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao nên công nghệ này đã
phát triển nhanh với tốc độcao. Công nghệ vi sinh đã khai thác hết khả năng kì diệu của các vi
sinh vật để tạo ra hàng loạt sản phẩm như rượu, bia, nước giải khát, axít hữu cơ, vitamin, kháng
1.1- Chủng giống vi sinh vật
Muốn lên men tạo ra chế phẩm đạt chất lượng cao thì chủng giống là khâu quan trọng nhất,
quyết định đến giá trị kinh tế của quy trình sản xuất, nhà sản xuất thường sử dụng một phổ rộng
gồm các chủng vi sinh vật như vi khuẩn Bacillus thuringiensis(Bt), nấm đối kháng Trichoderma
và nấm kí sinh côn trùng như Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae và Nomuraea rileyi.
Có chủng giống thuần, nhà sản xuất đã nhân giống vi sinh vật: Mục đích của nhân giống là làm
tăng số lượng tế bào (CFU), giúp tế bào quen dần với môi trường nuôi cấy, nuôi VSV thường
trong hộp Petri và nhân giống trong ống nghiệm. Quá trình nhân giống vi sinh vật để sản xuất
quy mô công nghiệp thường được tiến hành qua 2 giai đoạn sau:
- Phòng thí nghiệm: đây là giai đoạn cấy giống vi sinh vật từ ống giống thuần khiết vào
môi trường dinh dưỡng vô trùng và nuôi chúng trong điều kiện phòng thí nghiệm.
2. Chế tạo môi trường
1- Chủng giống VSV
Khử trùng môi trường
4. Kiểm tra sự tạo chế phẩm
3.Lên men
Nhân giống
(cấp 1,2,3…)
5.Thu hồi chế phẩm
còn trộn thêm các chất dinh dưỡng khác như hợp chất chứa N, chất khoáng hòa tan trong nước.
Nguyên liệu sau khi khử trùng, bảo đảm độ ẩm 60 – 75% sẽ được tải ra nia hoặc khay có độ dày
3 – 5 cm, có hệ thống quạt để thổi khí vô trùng, khi lên men bán rắn phải chú ý nguyên liệu môi
trường yêu cầu độ ẩm 60 -70% và độ ẩm không khí trong phòng lên men đảm bảo từ70 – 95%.
b- Lên men chìm
Để sản xuất chế phẩm Bt hoàn toàn bằng công nghiệp trong nồi lên men. Khi lên men
chìm, Bt được nuôi cấy trong môi trường dịch thể, chúng sẽ phát triển theo chiều đứng của cột
môi trường, theo dõi quá trình lên men, nếu như có một sai lệch nhỏ nào xuất hiện sẽ được phát
hiện và điều chỉnh ngay ở giai đoạn đầu. Vì vậy khi sản xuất công nghiệp lên men Bt ở nồi lớn
(5.000 lít) thì nhà sản xuất phải trang bị hệ điều khiển kiểm tra bằng vi tính, điều đó giúp cho chế
phẩm Bt đạt năng suất và chất lượng tốt hơn.
1.4- Kiểm tra chếphẩm lên men
- Kiểm tra số lượng tế bào (CFU) trong 1 đơn vị cơ chất
- Kiểm tra số lượng tế bào (CFU) sống, chết
- Kiểm tra sự tạp nhiễm
1.5- Thu hồi chế phẩm
Thu hồi chế phẩm để đạt hiệu suất cao có ý nghĩa quyết định đến hiệu quả kinh tế của quy
trình công nghệ, vì vậy việc thu hồi chế phẩm phải được tính ngay từ lúc chọn chủng giống vi
sinh vật khi lên men, chọn nguyên liệu làm môi trường dinh dưỡng. Quá trình lên men kết thúc,
người ta tiến hành thu hồi chế phẩm. Các chế phẩm chứa độc tố trừ sâu bệnh hại của quá trình
tổng hợp vi sinh vật (Bt hoặc nấm Bb, Ma) thường được tích lũy trong tế bào hoặc ở trong pha
lỏng của dich nuôi cấy, cũng có trường hợp chế phẩm chứa độc tố vừa nằm trong tế bào, vừa
nằm trong pha lỏng của dịch nuôi cấy. Thu hồi chế phẩm xong thì phải xử lí làm khô và phối
trộn để tạo ra các chế phẩm vi sinh trừ sâu, bệnh hại cây trồng, trên cơ sở đếm CFU/gr và tiến
hành thử hoạt tính sinh học của chế phẩm cả trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng, mục
đích rút ra nồng độ CFU/ml hoặc số CFU/ ha khuyến cáo để ứng dụng đạt kết quảcao.
Ngoài điều kiện có chủng Bt hay chủng nấm Bb, Ma thuần thì quy trình lên men vi sinh vật
còn đòi hỏi rất nghiêm ngặt về vô trùng, về trách nhiệm của người sản xuất để các mẻ chế phẩm
sản xuất ra đều đảm bảo chất lượng. Những năm qua do sản xuất thủ công và bán thủ công nên
chất lượng của các chế phẩm vi sinh chưa thật sự ổn định.
b- Chế phẩm virus đa diện nhân sâu khoang NPV.Sl, đạt 3-5x108 PIB/ml
c- Chế phẩm virus đa diện nhân sâu xanh da láng NPV.Se, đạt 3-5x108 PIB/ml
Tóm lại những năm qua mặc dù sản xuất còn thủ công (virus) và bán thủ công (Bt và các
loại nấm côn trùng, nấm đối kháng), tuy các chế phẩm vi sinh trừ sâu, bệnh hại cây trồng ở nước
ta mới chỉ đạt 1 số lượng nhất định ở mức khiêm tốn. Nhưng thực tế các chế phẩm vi sinh đã
mang lại hiệu quả vô cùng to lớn cả về kinh tế, kỹ thuật, xã hội, đặc biệt là môi trường, được xã
hội thừa nhận và nhiều nông dân ở các địa phương có dịch hại đón nhận và triển khai ứng dụng
một cách tự nguyện.
KẾT QUẢ ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM VI SINH PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CÂY
TRỒNG, CÂY RỪNG (Đã công bố trên các tạp chí & hội thảo)
1- Kết quả trừ sâu hại
1.1- Cây trồng
a- Chế phẩm Bacillus thuringiensis (Bt) có hiệu quả trừ các loài sâu tơ, sâu xanh bướm
trắng, sâu khoang hại rau, đã được triển khai ứng dụng khoảng vài vạn ha ở Hà Nội, Hải
Phòng, Hà Tây, Vĩnh Phúc… từ những năm 1993-1999, 2000-2005.
b- Chếphẩm virus sâu xanh (NPV.Ha) trừ sâu xanh đục quả bông ở Ninh Thuận, Sơn La và
sâu đục quả đậu, chế phẩm virus sâu khoang (NPV.Sl) trừ sâu khoang hại rau, chế phẩm virus
sâu keo da láng (NPV.Se) trừ sâu keo da láng hại hành, tỏi… có hiệu quả phòng trừ các loại sâu
hại trên diện tích vài trăm ha, tập trung ởNinh Thuận, Vĩnh Phúc, Hải Phòng và Thanh Hóa vào
năm 1992- 2004.
c- Chếphẩm nấm Boverit(Beauveria bassiana):
Trừ sâu đo xanh hại đay ở Liên Khê, Khoái Châu, Hưng Yên và ở Phúc Thọ, Đan Phượng,
Hà Nội từ năm 1992-1994 trên diện tích 100 ha đạt kết quả tốt.
Trừ rầy nâu hại lúa ở các tỉnh Tiền Giang, Minh Hải năm 1992-1994, ở Duy Tiên, Hà Nam
năm 1994- 1995, ở Bà Rịa - Vũng Tàu năm 1994-1995 trên diện tích 50 ha.
Trừ châu chấu hại lúa ở NghệAn, Hà Tĩnh năm 2003-2004 trên diện tích 50 ha. Chế phẩm
nấm Bb được BộNN & CNTP công nhận tiến bộ kỹ thuật năm 1996 và được Bộ NN &PTNT cho
đăng kí đặc cách là thuốc sinh học Boverit trừ sâu đo xanh, rầy nâu, bọ xít xanh hại lúa và sâu
róm thông được sử dụng ởViệt Nam từ 2001 đến nay.
Trừ sâu hại rau, đậu ở Hải Phòng năm 2001-2002 và Hà Tĩnh (2003) trên diện tích vài
Trừ sâu xanh (Fentonia sp.) hại lá bồ đề ở Tân Hưng, Yên Bình, Yên Bái đạt kết quả
75,7% sau 3 tuần phun trên diện tích 100 ha vào năm 2003-2004.
Trừ sâu kèn hại cây keo tai tượng ở Đảo Độc lập, Suối Hai, Ba Vì trên diện tích 20 ha đạt
kết quả cao vào năm 2004-2005.
b- Chế phẩm nấm Mat(Metarhizium anisopliae)
Trừ mối đất hại cây rừng ở Bà Rịa Vũng Tàu năm 1997-1998 và ở Hà Giang, Tuyên
Quang và Tây Nguyên từ năm 2005-2010 đạt kết quả tốt trên diện tích vài trăm ha.
2- Trừ bệnh hại
Chế phẩm nấm đối kháng Trichoderma harianum trừ bệnh khô vằn ngô, lạc và cây hồ tiêu,
cây cà phê… trên diện tích vài trăm ha từ năm 2000 đến nay đạt hiệu quả tốt.
NGUYÊN NHÂN HẠN CHẾ SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM VI SINH Ở NƯỚC TA
THỜI GIAN QUA
Tuy đạt được 1 số kết quả ứng dụng trên, nhưng cũng mới ở diện hẹp, chưa đáp ứng nhu
cầu của sản xuất mỗi khi có dịch hại phát sinh, đến nay ở nước ta vẫn còn nhiều tỉnh nhất là các
tỉnh ở vùng sâu, vùng xa, vùng khó khăn vẫn chưa hề biết khái niệm về các chế phẩm vi sinh,
đây là bất cập lớn nhất của khoa học nông nghiệp Việt Nam. Có nhiều nguyên nhân hạn chế
công nghệ sản xuất các chế phẩm vi sinh:
1- Về chủ trương đường lối của Đảng: Những năm đầu thế kỷ XXI, do nước ta hội nhập
với thế giới nên Nhà nước ta có chủ trương rõ rệt về ưu tiên phát triển công nghệ sinh học phục
vụ vào sản xuất và đời sống, nước ta đã xây dựng được hệ thống kiểm dịch động thực vật, quy
định về giống, cây trồng, vật nuôi và các quy định về vệ sinh an toàn thực phẩm. Năm 2006 chỉ
thị 50 của Ban Bí thư TW Đảng một lần nữa khẳng định xu thế phát triển mạnh mẽ về nghiên
cứu và ứng dụng công nghệ sinh học vào các ngành. Quyết định số11 ngày 13/1/2006 Thủ
tướng chính phủ phê duyệt các mục tiêu chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công
nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp, do đó chương trình công nghệ sinh học nông nghiệp
đã được Bộ Khoa học & công nghệ phê duyệt cho tất cả các lĩnh vực, trong đó công nghệ sản
xuất thuốc trừ sâu vi sinh đã được ưu tiên và đầu tư mạnh để làm sao tạo ra được nông sản an
toàn. Như vậy chủ trương của Đảng và Nhà nước ta hoàn toàn rõ ràng, tuy nhiên CNSH ở nước
ta vẫn còn nhiều hạn chế và bất cập về nguồn nhân lực, về đầu tư công nghệ và tổ chức triển khai
6- Hoạt tính sinh học của các chế phẩm dễ bị mất hiệu lực sau khi sản xuất do nhiệt độ và
ẩm độ cao, một phần do chế độ lưu giữ, bảo quản chưa phù hợp. Giá cả còn cao hơn thuốc hóa
học từ 1,5- 2 lần nên chế phẩm sinh học chưa đến với nông dân…
ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM VI
SINH PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CÂY TRỒNG THỜI GIAN TỚI
Hiện nay nhu cầu đòi hỏi của sản xuất nông nghiệp hữu cơ là rất lớn, cần thiết phải sản
xuất ra các chế phẩm vi sinh trừ sâu, bệnh hại nhằm thay thế một phần hóa chất.
Để đảm bảo mục tiêu phát triển sản xuất chế phẩm vi sinh trừ dịch sâu, bệnh hại cây trồng
thời gian tới theo đúng chủ trương của Đảng và Nhà nước, chúng tôi đề nghị:
1- Thực sự cần thiết việc liên kết ngay 4 nhà: Nhà nước, nhà doanh nghiệp, nhà khoa học
và nhà nông để tập trung đầu tư vào một hoặc hai chế phẩm có ý nghĩa quan trọng ứng dụng tốt
trong sản xuất bằng cách phát triển từ một đến hai nhà máy sản xuất thuốc trừ sâu quy mô công
nghiệp, ví dụ như 1 nhà máy sản xuất thuốc Bt để phòng trừ các loại sâu hại rau và 1 nhà máy
sản xuất thuốc nấm Boverit (Beauveria bassiana) để phòng trừ sâu róm thông hại rừng thông ở
các tỉnh phía Bắc. Muốn vậy phải khẳng định rõ vai trò của Nhà nước và nhà doanh nghiệp, lúc
này đây theo chúng tôi Nhà nước không thể đứng ngoài, cụ thể là Bộ Nông nghiệp và PTNT phải
xắn tay vào hỗ trợ cho doanh nghiệp, là cầu nối giữa nhà khoa học và doanh nghiệp để phát triển
chế phẩm sinh học cung cấp cho nông dân ngay thời gian tới.
2- Nâng cao nhận thức cho tất cả cộng đồng hiểu biết về vai trò của các thuốc vi sinh thân
thiện với môi trường để quản lí dịch hại theo hướng tổng hợp IPM, kiểm soát mọi vật tư nông
nghiệp an toàn và hiệu quả trong sản xuất hữu cơ thông qua các phương tiện thông tin đại chúng.
3- Phải có cơ chế đúng trong việc tổ chức, xây dựng đấu thầu đề tài, dự án sản xuất thuốc
trừ sâu vi sinh một cách khách quan. Có thể giao trực tiếp cho người có chuyên môn hiểu biết về
công nghệ và về sâu bệnh hại cây trồng để họ chuyển giao công nghệ sản xuất và tổ chức thực
hiện tốt quy trình công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh theo quy mô công nghiệp nhằm đạt
năng suất cao, chất lượng tốt và ổn định, đủ để cung cấp cho nông dân phòng trừ dịch hại trong
các mô hình nông nghiệp hữu cơ.
4- Tăng cường công tác khuyến nông về triển khai kỹ thuật ứng dụng các thuốc vi sinh trừ
dịch hại trong các mô hình sản xuất rau, quả, chè… hữu cơ, trên cơ sở đó mở rộng diện tích sản
xuất hữu cơ trên nhiều tỉnh thành trong thời gian tới.