Ứng dụng nổi bật của vi khuẩn Bacillus trong nông nghiệp
Kích thước chữ
Ứng dụng công nghệ vi sinh trong nông nghiệp đang là giải pháp thay thế khả thi và bền vững cho các sản phẩm BVTV hóa học đang ngày càng kém hiệu quả, nhằm cung cấp dinh dưỡng, quản lý sâu hại và phòng trừ nấm bệnh hại cây trồng. Vi sinh vật có nhiều loại bao gồm cả vi khuẩn, nấm và virus. Trong đó, Bacillus trong nông nghiệp là một trong những loại vi sinh vật quan trọng nhất được ứng dụng, điển hình là với các chủng Bacillus subtilis và thuốc trừ sâu BT.
Bacillus spp. - Vi khuẩn có ích trong nông nghiệp
Có nhiều chủng Bacillus được ứng dụng trong nông nghiệp, phải kể đến: Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis. Các chủng vi khuẩn Bacillus sp. khác nhau thực hiện các chức năng khác nhau trong đất. Bacillus còn có khả năng tồn tại lâu trong đất dưới dạng bào tử, chúng có thể tồn tại trong đất trên 2 năm, tồn tại ở điều kiện nhiệt độ cao, môi trường kiềm và chờ cơ hội sinh sôi.
Vi khuẩn Bacillus là gì?
Bacillus là một chi của vi khuẩn Gram dương, dạng vi khuẩn hình que. Các loài Bacillus có thể là vi khuẩn hiếu khí hoặc vi khuẩn kỵ khí. Bacillus được ứng dụng rất nhiều trong nông nghiệp nhằm tiêu diệt sâu - côn trùng gây hại, cải tạo đất, phân giải chất hữu cơ, xác bã thực vật, kích thích sinh trưởng thực vật và phòng trị nấm khuẩn gây hại cây trồng.
Bacillus thuringiensis trong nông nghiệp (Thuốc trừ sâu BT)
Bacillus thuringiensis là gì?
Bacillus thuringiensis là một loại vi khuẩn hiếu khí sống trong đất sinh bào tử gram dương. Đặc điểm quan trọng của chúng là trong quá trình sinh trưởng, chúng sinh ra các loại protein được gọi là delta-endotoxin hoặc Cry protein. Các protein này có đặc tính diệt côn trùng mạnh mẽ.
Ứng dụng của vi khuẩn Bacillus thuringiensis
- Bacillus thuringiensis (BT) được xem là một loại thuốc trừ sâu sinh học thành công nhất thời đại nhằm chống lại các loại sâu côn trùng gây hại cây trồng: sâu đục thân, sâu xanh, sâu tơ, sâu róm, sâu khoang,...
- Hơn nữa, gen độc tố BT cũng đã được sử dụng một cách hiệu quả để tăng khả năng chống chịu sâu hại ở cây trồng biến đổi gen. Cây trồng biến đổi gen BT đã thống trị phần lớn các giống ngô được trồng ở Mỹ, chiếm 81% tổng số ngô và 84% tổng số diện tích trồng bông.
Cơ chế diệt sâu hại của vi khuẩn BT
Khi độc tố BT đi vào cơ thể sâu, độc tố sẽ bám vào một thụ thể đặc hiệu trong bụng sâu hại và phá vỡ hệ tiêu hóa khiến sâu bỏ ăn và chết sau 2-3 ngày. Quá trình này hoạt động như một cơ chế chìa khóa ổ khóa, mỗi chiếc chìa khóa chỉ mở một ổ khóa nhất định. Vì vậy, thuốc trừ sâu BT có tác dụng diệt sâu cao nhưng lại không ảnh hưởng tới các thiên địch có lợi và động vật có vú.
Xem thêm >> Thuốc trừ sâu sinh học BT
Bacillus subtilis trong nông nghiệp:
Bacillus subtilis là gì
Bacillus subtilis là tên khoa học của “trực khuẩn subtilis”. Đây là một loại vi khuẩn gram dương, hình que, ưa khí không bắt buộc. Chúng thường được tìm thấy nhiều trong rơm rạ, cỏ và đất nông nghiệp.
Ứng dụng của Bacillus subtilis trong nông nghiệp
- Cải tạo đất: phân giải chất hữu cơ, phân giải lân khó tan, cố định đạm,...
- Ủ phân hữu cơ, xử lý phụ phẩm nông nghiệp
- Sản xuất phân bón vi sinh
- Kích thích sinh trưởng cây trồng nhờ sản sinh hoocmon thực vật
- Kiểm soát nấm bệnh gây hại: Rhizoctonia solani, Pyricularia oryzae, Fusarium sp.
Đặc điểm quan trọng của Bacillus subtilis là khả năng cải tạo đất và kích thích sinh trưởng cây trồng bởi các cơ chế: phân giải chất hữu cơ, phân giải lân khó tan, cố định đạm, sản sinh các hoocmon sinh trưởng thực vật giúp kích thích sinh trưởng cây trồng một cách tự nhiên nhất. >> Xem thêm: Chế phẩm cải tạo đất ứng dụng Bacillus subtilis
Ngoài ra chúng còn giúp kiểm soát nấm bệnh gây hại như một vi khuẩn đối kháng bằng cơ chế cạnh tranh dinh dưỡng, cạnh tranh không gian, tiết enzyme,...
Tên gọi khác: chế phẩm Bacillus subtilis, bacillus trong nông nghiệp, chế phẩm vi sinh, lợi khuẩn Bacillus subtilis, phân vi sinh, chế phẩm cải tạo đất.
Bacillus amyloliquefaciens trong nông nghiệp:
Bacillus amyloliquefaciens là gì?
Trong nông nghiệp, Bacillus amyloliquefaciens là một loại vi khuẩn vùng rễ quan trọng hoạt động như một vi sinh vật đối kháng phòng trừ sâu bệnh hại cho cây trồng.
Ứng dụng của Bacillus amyloliquefaciens trong nông nghiệp
- Tăng khả năng chống chịu trong các không gian, môi trường bất lợi: đất mặn, thời tiết lạnh, hạn hán,...
- Kích kháng cây trồng, tăng khả năng tự miễn trước mầm bệnh: virus, nấm, khuẩn.
- Kích thích tăng trưởng thực vật.
Đặc điểm quan trọng của Bacillus amyloliquefaciens là khả năng giúp cây trồng chống chịu lại các tác nhân gây stress như đất mặn. Giúp cây trồng ổn định các chức năng sinh trưởng và sống được trong các môi trường canh tác có hàm lượng muối cao, đất nhiễm mặn.
Bacillus amyloliquefaciens còn có khả năng kích kháng cây trồng tăng khả năng chống chịu trước các mầm bệnh như virus, nấm, vi khuẩn, tuyến trùng gây bệnh. Ngoài ra, B.amyloliquefaciens còn có khả năng tăng trưởng thực vật nhờ các cơ chế phân giải chất hữu cơ, phân giải lân khó tan, cố định đạm và sản xuất các hormone sinh trưởng thực vật.
Bacillus licheniformis trong nông nghiệp
Bacillus licheniformis là gì?
Bacillus licheniformis là một loại vi khuẩn có tác dụng phòng và trừ bệnh hại cây trồng rất tốt. Bacillus licheniformis cũng có thể sử dụng để cải tạo đất, cải thiện môi trường sinh thái vi sinh của đất cũng như tăng hiệu quả sử dụng phân bón.
Một số lợi ích điển hình của Bacillus licheniformis:
- Điều chỉnh làm đa dạng hệ sinh thái vi sinh vật đất.
- Tiết hoocmon sinh trưởng thực vật thúc đẩy sự phát triển của rễ.
- Tạo lớp màng xung quanh rễ bảo vệ rễ khỏi sự xâm nhiễm của mầm bệnh.
- Tăng khả năng đề kháng của cây trồng trước các tác nhân môi trường như mặn, kiềm, lạnh, nóng, hạn hán.
- Làm tăng năng suất cây trồng một cách hiệu quả, tăng hàm lượng đường và chất lượng, mùi vị của nông sản.
Đối với những người trồng trọt, sử dụng hóa chất BVTV trong một thời gian dài có thể làm chai cứng đất, tồn dư độc hại trong đất, ô nhiễm môi trường, nguồn nước. Hơn hết, Hóa chất BVTV sử dụng thời gian dài còn xuất hiện tình trạng lờn thuốc, kháng thuốc, giảm hiệu quả sử dụng đáng kể, gây thất thoát thu hoạch nghiêm trọng.
Chế phẩm vi sinh ứng dụng vi khuẩn Bacillus trong nông nghiệp chính là giải pháp hữu hiệu trong việc bảo vệ cây trồng, mang đến nguồn thực phẩm sạch, nông sản chất lượng cao.
Tài liệu tham khảo: