“Phân bón xanh” của nhà khoa học Anh cho cây lúa Việt

Đã tự mấy ngàn năm, văn minh Việt Nam vẫn là nền văn minh lúa nước. Và cho đến bây giờ, cây lúa vẫn là loại nông sản chủ lực cho nền an ninh lương thực cũng như cho nền kinh tế đất nước.

Mô hình tương tác giữa vi khuẩn Gluconacetobacter diazotrophicus và bộ rễ cây lúa.

Để đạt được mục tiêu này, bà con nông dân đã làm mọi cách: Từ canh tác ba vụ đến sử dụng phân bón các loại. Các cuộc Cách mạng Xanh vào thời thập niên 1960 đã dẫn tới việc sử dụng phân bón vô cơ dựa trên nitrogen như phân đạm và thuốc trừ sâu. Nhờ vậy, sản lượng lúa tăng cao, bảo đảm được vấn đề lương thực.

Tuy nhiên, mặt trái của vấn đề là do việc phân bón vô cơ được sử dụng quá mức và trở nên không hiệu quả, lượng nitrogen trôi ra sông ngòi và đại dương trở nên nhiều hơn bao giờ hết. Lượng nitrogen dư thừa này đã gây ra những vùng đất chết. Khi ra biển, chúng làm cho các loại tảo sinh sôi nảy nở, sau đó thối rữa, ngốn hết các nguồn oxy, làm chết các sinh vật biển khác. Ngày nay, có hơn 500 vùng biển chết trên các đại dương, tăng gấp bốn lần trong 50 năm qua. Như vậy, để đạt được mục tiêu về lương thực thì chúng ta phải trả giá về môi trường.

TS. Ted Cocking đang nghiên cứu thử nghiệm Gluconacetobacter diazotrophicus trong phòng thí nghiệm.

Theo các chuyên gia khoa học về nông nghiệp, lúa gạo cũng giống như các loại hoa màu khác, dựa vào nguồn dinh dưỡng từ phân đạm. Tuy nhiên, trên 50 % số phân bón được dùng hoặc là bay hơi mất, hoặc là bị nước cuốn trôi đi, tạo thành chất nitrogen dioxide, có mức gây hại cao gấp 300 lần so với khí thải nhà kính carbon dioxide.

Theo thống kê của FAO, có tới một nửa mùa màng và nông dân trên thế giới phải dựa vào phân hóa học, vậy liệu chúng ta có phương cách nào mà không làm tổn hại thêm nữa tới môi trường?

Mới đây, TS Sinh học Ted Cocking, thuộc Trung tâm Nghiên cứu Cố định Đạm cho Cây lương thực tại Anh Quốc đã khám phá ra loại vi khuẩn mang tên Gluconacetobacter diazotrophicus, gọi tắt là G.d., có khả năng cố định đạm nhằm giúp nhà nông giảm lượng phân bón cho cây trồng. Thường có trong mía đường, loại vi khuẩn này cho phép cây lúa hấp thụ nitrogen trực tiếp từ không khí thay vì phải dựa vào phân bón vô cơ. Trong phòng thí nghiệm, G.d. hoạt động rất hiệu quả và TS. Cocking có tham vọng đưa nó ra ngoài ruộng đồng.

Năm 2011, ông phối hợp với doanh nhân Peter Blezard thành lập công ty Azotic và dự tính sẽ bắt đầu bán loại “siêu vi khuẩn” này ở dạng lỏng và dạng bột cho thị trường Mỹ từ mùa xuân tới. Hiện Azotic đang tập trung thử nghiệm vụ mùa bắp và đậu nành ở Mỹ và châu Âu. Việt Nam, Thái Lan và Philippines cũng được chọn để thử nghiệm trồng lúa, riêng Việt Nam có may mắn được nhận tài trợ cho cuộc thử nghiệm này.

Ông Peter Blezard cho biết, "Tại Việt Nam, chúng tôi thấy rằng lượng phân đạm được dùng đã giảm đi 50 % trong lúc sản lượng lúa lại tăng 15 %".

Tại Việt Nam, Azotic đã phối hợp với Viện Nghiên cứu Cây Lương thực thực hiện dự án thử nghiệm do TS. Phạm Thị Thu Hương đảm trách. Cây mạ được xử lý là loại mạ lớn tên từ hạt giống đã được nhúng trong dung dịch vi khuẩn và đến 15 ngày tuổi thì được đưa ra ruộng. Đối chiếu hai loại mạ, một đã được xử lý với G.d. và một không được xử lý, thấy rõ loại được xử lý phát triển rất tốt và có chiều cao hơn hẳn. 

"Khi cây lớn lên, có một mối quan hệ hấp thụ giữa vi khuẩn và cây lúa được hình thành, điều này cho phép vi khuẩn lấy được nitrogen trực tiếp từ không khí dưới dạng mà cây hấp thụ được", TS. Hương cho biết.

Dẫu rằng, trong thực tế vẫn còn những khó khăn, như TS. Vi trùng học Tim Mauchline tại Trung tâm nghiên cứu Rothamsted Research (Anh Quốc), nghi ngờ về khả năng công nghệ này có thể áp dụng cho mọi loại cây lương thực vì thế giới này rất rộng lớn với những vùng khí hậu, thời tiết, mùa màng, kiểu đất khác nhau, nên chưa chắc G.d. có thể làm nên điều kỳ diệu. Ngay như TS. Hương cũng phát hiện rằng ngay cả trong những điều kiện thử nghiệm tốt nhất, có một số giống lúa tỏ ra phản ứng tích cực hơn với vi khuẩn so với một số giống lúa khác.

Tuy nhiên, tin vui là TS. Hương và Viện Nghiên cứu cây Lương thực đã kiên trì thử nghiệm nhiều lần và cuối cùng tìm được công thức thích hợp. Bà cho biết, "Tôi hy vọng là công việc tôi làm sẽ giúp bảo đảm cho vấn đề an ninh lương thực, đồng thời bảo vệ được các nguồn tài nguyên thiên nhiên cho môi trường".