Đặt vấn đề Theo Báo cáo Tinh trạng Dân số Thế giới năm 2019 của UNFPA, dân số thế giới sẽ ngày càng tăng lên, có lẽ dân số thế giới sẽ trở thành 8 tỷ người vào năm 2030 và 9 tỷ người vào năm 2050, kéo theo đó nhu cầu dinh dưỡng cũng tăng cao. Điều đó thách thức việc phát triển sản xuất nông nghiệp dé cung cấp nhu cầu lương thực ngày càng tăng. Một giải pháp mang tính an toàn dé giải quyết van đề đó là nâng cao năng suất cây trồng thông qua cải tiến giống (tạo giống cây trồng) và sử dụng các loại phân bón an toàn với con người, môi trường và cây trồng dé hấp thụ hơn. Hiện nay, thị trường phân bón sinh học toàn cầu đang phát triển mở rộng, phân bón sinh học được ưa chuộng hơn phân bón hóa học vì chúng tiết kiệm chỉ phí, thân thiện với môi trường và đảm bảo được mục tiêu sản xuất nông nghiệp bền vững.
Ở Việt Nam, sự phát triển của ngành này còn hạn hẹp, cho đến năm 1991 mới chỉ có hơn 10 bộ phận theo hướng nghiên cứu này. Mặc dù phân bón vi sinh vật đã được nghiên cứu từ lâu, song do nhiều yếu tố chủ quan và khách quan khác nhau nên mức độ ứng dụng cho đến nay còn hết sức hạn chế. Hiện nay việc sản xuất phân vi sinh vật ở Việt Nam đang được đầy mạnh nghiên cứu, triển khai và thử nghiệm dưới dạng pilot. Sản xuất quy mô công nghiệp đang ở giai đoạn đầu.
Nhưng nhìn chung phân bón vi sinh đang ngày càng phát triển trên thị trường Việt Nam do đó phải tăng cường công tác quản lý, kiểm tra chất lượng của những sản phẩm đó. Bên cạnh đó, với sự tiễn bộ của khoa học kỹ thuật đòi hỏi phải có những phương pháp hiện đại, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian, tài nguyên nhưng vẫn đạt được kết quả chất lượng. Trong đó, PCR là một phương pháp nhân bản trình tự DNA thông qua các đoạn môi cụ thé một cách nhanh, nhạy và hiệu quả. Vì vậy việc xác định các thành phan vi sinh vật và chat lượng nhiều sản phẩm thương mai đang lưu thông trên thị trường một cách nhanh chóng và tiện lợi đang là yêu cầu cấp thiết.
Vì sự cấp thiết và ý nghĩa thực tiễn đó đề tài “ Khảo sát sự phát hiện một số loài vi khuẩn Bacillus trong phân vi sinh bằng các cặp mồi tự thiết kế ” đã được thực hiện. Mục tiêu đề tài Mục đích của nghiên cứu này là thiệt kê các đoạn môi cụ thê dé xác định các loài Bacillus như Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium va Lactobacillus plantarum. Nội dung thực hiện - Tim kiếm va thu thập sản phẩm phân bón vi sinh chứa thành phan là Bacillus subtilis, Bacillus lichenifomis, Bacillus megaterium, Lactobacillus plantarum và Lactobacillus acidophilus có trên thị trường và phân lập các vi khuẩn trên môi trường chọn lọc của từng chi. - Ly trích DNA từ khuẩn lạc don và từ phân vi sinh.
- Định danh các vi khuân bằng phương pháp PCR. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Tình hình sản xuat phân vi sinh 2. Phân vi sinh (PVS) PVS được phát triển và sản xuất bởi Noble Hiltner tại Đức năm 1896 được Fred đặt tên là Nitragin, sau đó tiếp tục phát triển sản xuất ở một số nước như Mỹ (1896), Canada (1905), Nga (1907), Anh (1910) và Thụy Dién (1914) (Schilling, 1988).
Theo Báo cáo Tình trạng Dân số Thế giới năm 2019 của UNFPA, thé giới có 7,7 tỷ người, tăng gần 100 triệu người so với năm 2018, có lẽ dân số thế giới sẽ trở thành 8 tỷ người vào năm 2030 và 9 tỷ người vào năm 2050. Dân số thế giới ngày càng tăng kéo theo nhu cầu dinh dưỡng cũng tăng cao. Một số cách giải quyết thách thức của việc phát triển sản xuất nông nghiệp dé cung cấp nhu cầu lương thực ngày càng tăng, chang hạn như: tăng diện tích cây trồng, sử dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu trên quy mô rộng, cải tiến giống hay sử dụng PVS dé thúc đây năng suất cây trồng. Nhưng giải pháp tăng diện tích trồng cây có thé sẽ ảnh hưởng đến khối lượng lớn rừng và khu bảo ton thiên nhiên.
Giải pháp sử dụng quá mức với quy mô rộng trong thời gian ngắn phân bón hóa học và các loại thuốc trừ sâu gây tốn kém, tồn dư chất hóa học cùng với những tác động tiêu cực làm thay đổi tính chất lý hóa của đất. Hậu quả dẫn đến ô nhiễm môi trường gây nguy hại cho sức khỏe cộng đồng. Còn một giải pháp mang tính khả thi hơn đó là nâng cao năng suất cây trồng thông qua cải tiến giống (tạo giống cây trồng) và sử dụng các loại phân bón an toàn với con người, môi trường và cây trồng dễ hấp thụ hơn (Ahmad va ctv, 2021). Hiện nay, thị trường phân bón sinh học toàn cầu đang phát triển mở rộng, phân bón sinh học được ưa chuộng hơn phân bón hóa học vì chúng tiết kiệm chi phí, thân thiện với môi trường và đảm bảo được mục tiêu sản xuất nông nghiệp bền vững (Raimi và ctv, 2021).
Theo nghị định số: 113/2003/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý sản xuất, kinh doanh phân bón, phân vi sinh (còn được gọi theo nghĩa rộng là chế phẩm sinh học hoặc chế pham vi sinh) được định nghĩa là: “loại phân có chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sông có ích với mật độ phù hợp với tiêu chuẩn đã ban hành”. Trong Nghị định 108/2017/NĐ-CP về quản lý phân bón có định nghĩa: “PVS là phân bón có chứa vi sinh vật có ích có khả năng tạo ra các chất dinh dưỡng hoặc chuyền hóa thành các chất dinh dưỡng trong đất mà cây trồng có thé sử dung được hoặc các vi sinh vật đối kháng có tác dụng ức chế các vi sinh vật gây hại cây trồng”. Phân bón vi sinh còn được định nghĩa là: “các sản phẩm sinh học có chứa các vi sinh vật sông mà khi bón vào hạt giống, bề mặt cây trồng hoặc đất sẽ thúc đây cây trồng tăng trưởng bằng một số cơ chế như tăng cung cấp chất dinh dưỡng như cố định đạm, hòa tan kali, phốt pho, silicat và ức chế vi sinh vật gây bệnh, tăng sinh khối của rễ hay diện tích rễ và tăng khả năng hút dinh dưỡng của cay” (Dasgupta và ctv, 2021). Tinh hình sản xuất PVS trên thé giới Với nhận thức ngày càng cao về vai trò của vi sinh trong việc cải tạo, duy trì độ phì nhiêu của đất, tăng năng suất cây trồng một cách tiết kiệm và thân thiện với môi trường, phân vi sinh đang được sản xuất và sử dụng ngày càng rộng rãi trên toàn thế giới.
Thị trường phân bón vi sinh toàn cầu hiện nay đang phát triển, và các nước dẫn đầu như Argentina, Canada, Trung Quốc, Châu Âu, Ấn Độ và Hoa Kỳ chiếm đến 80% doanh thu PVS (Raimi và ctv, 2021). Năm 2018 thị trường PVS toàn cầu trị giá hơn 1,8 tỷ đô la Mỹ, mức tăng trưởng CAGR (mức tăng trưởng kép hàng năm) khoảng 14,3% trong giai đoạn 2011-2018 (Kumawat va ctv, 2021). Với sự quan tâm và xu hướng sử dụng phân vi sinh ngày càng tăng, cho đến năm 2019 quy mô thị trường PVS toàn cầu đạt 1,0 tỷ USD và được dự đoán sẽ chứng kiến tốc độ CAGR là 12,8% từ năm 2020 đến năm 2027. Một số công ty lớn trên thế giới hoạt động trong thị trường PVS, là những bảo tàng giống vi sinh vật sử dụng cho nông nghiệp như CBF China Biofertilizers AG (Đức), Novozyme A / S (Đan Mach), Mapleton Agribiotec PTY Ltd.
(Uc), Antibiotice SA, Biomax, Mapleton Agribiotec, Labiofam SA, Nutramax Laboratories Inc. (Mỹ), Growing Power Hairy Hill L. (Canada) va Rizobacter Argentina S. Tinh hinh san xuat PVS 6 Viét Nam Ở Việt Nam, các PVS đã được nghiên cứu từ những năm 1960 như PVS có định đạm và phân giải lân.
Năm 1987 mới sản xuất thành công Nitragin với chất mang là than bùn. Nhưng sự phát triển của ngành nay còn hạn hẹp, cho đến 1991 mới chỉ có hơn 10 bộ phận theo hướng nghiên cứu này. Nhu cầu về PVS rất lớn nhằm giảm bớt các tác hại của việc sử dụng không hợp lý các loại phân hóa học, làm ô nhiễm môi trường và tốn kém trong nhập khâu phân vô cơ. Tại hội nghị “Phát triển phân bón hữu cơ” của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ngày 9/3/2018 bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nguyễn Xuân Cường đã chỉ ra việc sử dụng phân bón hóa học trong thời gian qua đã gây thoái hóa đất, ô nhiễm, và chất lượng nông sản thấp.
Dé thúc day sản xuất nông nghiệp sạch theo hướng tiết kiệm, bền vững, hiệu quả thì xu hướng sử dụng phân bón hữu cơ, phân sinh học là tat yếu. Hiện nay trên toàn quốc tông công suất của các cơ sở sản xuất phân bón hữu cơ là 2,5 triệu tấn/năm chỉ bang gần 1/10 so với công suất sản xuất phân bón vô cơ (26,7 triệu tan/nam). Tính đến tháng 12/2017, số lượng sản phẩm phân bón hữu cơ sản xuất công nghiệp đã đăng ký là 713 sản pham, chiếm 5% so với tong số sản phẩm phân bón đã đăng ký và phân bón sinh học chỉ chiếm 1,3% (182 sản phẩm). Theo Bộ Nông nghiệp va Phát triển nông thôn, đến hết năm 2019, số lượng phân bón đã được công nhận lưu hành ở Việt Nam là 23.097 sản phẩm, trong đó phân bón vô cơ: 19.
Hiện nay, cả nước có tông số 814 nhà máy sản xuất phân bón trong đó, 576 nhà máy sản xuất phân bón vô cơ (công suất 28,8 triệu tắn/năm, chiếm 89,3%), 265 nhà máy sản xuất phân bón hữu cơ (công suất 3,47 triệu tắn/năm, chiếm 10,7%). Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2020, sử dụng 10,23 triệu tan phân bón, trong đó 7,6 triệu tan phân bón vô cơ và 2,63 triệu tan phân bón hữu cơ. Mặc dù phân bón vi sinh vật đã được nghiên cứu từ lâu, tuy nhiên do nhiều yếu tố ảnh hưởng khác nhau nên mức độ ứng dụng cho đến nay còn hết sức hạn chế. Hiện nay việc sản xuất phân vi sinh vật ở Việt Nam đang đây mạnh ở mức nghiên cứu, triển khai và thử nghiệm dưới dạng pilot.
Sản xuất quy mô công nghiệp đang ở giai đoạn đầu, vì thế việc xác định các thành phần vi sinh vật trong phân bón đang là yêu cầu cấp thiết trong công tác quản lý, kiểm tra chất lượng nhiều sản phâm thương mại đang lưu thông trên thị trường. Tống quan về vi khuẩn Bacillus. Năm 1935 Ehrenberg phát hiện vi khuẩn "Vibrio subtilis". Năm 1872 Ferdinand Cohn đặt tên chung cho các vi khuân hình que phát triển ở dạng sợi là Bacillus sp và ông đã đổi tên "Vibrio subtilis" thành Bacillus subtilis.