Đặt vấn đề Đối với ngành trồng trọt phân bón là một nguồn vật tư quan trọng, không chỉ giúp nâng cao năng suất cây trồng mà còn nâng cao chất lượng nông sản, bởi phân bón cung cấp cho cây trồng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết như: N, P, K,… Các nguồn dinh dưỡng thiết yếu này hầu hết được cung cấp bởi các loại phân bón vô cơ: NPK, phân đạm (N), phân lân (P2O5), phân kali (K2O),… Việc sử dụng các loại phân bón khác như phân hữu cơ và phân vi sinh hiện nay còn hạn chế bởi sự khó khăn trong sản xuất và thương mại hóa. Do đó, việc sử dụng cũng như sản xuất phân bón hiện nay hầu hết là phân bón vô cơ. Tính đến năm 2020, cả nước có 10.23 triệu tấn phân bón được sử dụng, trong đó có 7.6 triệu tấn phân bón vô cơ và 2.63 triệu tấn phân bón hữu cơ (Nguyễn Hường, 2021). Theo Bộ Công thương tính đến tháng 11 năm 2020, mức sản xuất phân bón trong nước đều tăng so với cùng kỳ năm 2019: sản lượng phân urê tăng 7.3%, phân NPK tăng 3.5%, phân DAP tăng 3.
Việc sử dụng và sản xuất phân bón ngày càng gia tăng đã đem lại các giá trị to lớn về mặt kinh tế. Tuy nhiên, sử dụng phân bón ngày càng nhiều và bón không đúng cách cho cây trồng gây mất cân bằng sinh học trong đất, làm cho đất bị chua và bạc màu, đồng thời gây ra sự lãng phí về mặt kinh tế. Bởi cho đến nay, hiệu lực sử dụng phân bón vẫn còn rất thấp. Theo một thống kê năm 2013, hiệu lực sử dụng phân đạm chỉ đạt khoảng 60%, phân lân khoảng 40% và phân kali khoảng 50%.
Như vậy, một lượng lớn phân bón bị tồn dư trong đất, nguồn nước ngầm gây nên ô nhiễm đất, nước (Phạm Quang Hà & Nguyễn Văn Bộ, 2013). Rất nhiều các giải pháp được đưa ra nhằm tăng hiệu quả sử dụng phân bón cũng như làm giảm thiểu tác động của phân bón vô cơ đến môi trường. Đầu tiên là sử dụng phân bón đúng thời điểm, đúng loại và đúng tỷ lệ được khuyến nghị, điều này giúp làm giảm sự lãng phí các loại phân bón không cần thiết, giảm chi phí sản xuất cho người nông dân. Tuy nhiên, giải pháp này rất khó thực hiện bởi truyền 1 thống sử dụng phân bón vô cơ thường dựa vào kinh nghiệm, thói quen của người nông dân rất khó thay đổi.
Bên cạnh đó, việc sử dụng các loại phân hữu cơ cũng là một giải pháp thân thiện với môi trường bởi việc tận dụng các nguồn hữu cơ có sẵn (xác bã thực vật, phân chuồng,.) đồng thời giúp duy trì độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, việc xử lý phân hữu cơ không đúng cách lại dễ gây bệnh cho cây trồng và gây ô nhiễm môi trường. Trong những năm gần đây, việc sử dụng vi sinh vật đặc biệt là các vi sinh vật trong đất có khả năng phân giải các chất dinh dưỡng khó tan nhằm làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón được coi là giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường. Xuất phát từ lý do đó, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phân lập, định danh và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của nấm có khả năng phân giải phosphat và kali khó tan”.
Mục tiêu nghiên cứu - Phân lập các chủng nấm phân giải phosphat và kali khó tan. - Đánh giá một số đặc điểm sinh học của các chủng nấm thu được. - Định danh các chủng nấm. Ý nghĩa của đề tài - Cung cấp những thông tin về các chủng nấm phân giải phosphat và kali khó tan giúp tăng hiệu quả sử dụng các nguồn photphat và kali khó tan của cây trồng.
- Nghiên cứu chọn ra các chủng nấm có khả năng phân giải phosphat và kali khó tan để sản xuất, bổ sung vào các chế phẩm sinh học, góp phần xây dựng nền nông nghiệp sạch, bền vững và thân thiện với môi trường. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về phân bón 2. Các loại phân bón hiện nay Phân bón là những chất, hợp chất cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, nhằm thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất, làm thay đổi chất đất sao cho phù hợp với nhu cầu của từng loại cây trồng (Roy, 2007).
Hầu hết các loại phân bón có thành phần dinh dưỡng tương tự nhau, dựa vào nguồn gốc, phân bón được chia thành 3 nhóm chính (Bùi Thị Phương, 2019): Phân bón vô cơ (hay phân bón hóa học): loại phân được tổng hợp từ các chất hóa học hoặc khoáng thiên nhiên, chứa một hoặc nhiều nguyên tố cần thiết dưới dạng muối khoáng vô cơ cần thiết cho cây trồng. Đây là loại phân chiếm 90% tổng nhu cầu tiêu thụ phân bón hiện nay ở nước ta. Dựa vào nguyên tố dinh dưỡng, phân bón vô cơ bao gồm: phân đa lượng, trung lượng và phân vi lượng. Theo thành phần cấu tạo, phân bón vô cơ được chia thành 2 loại chính: - Phân đơn: được tổng hợp từ một thành phần đa lượng là nitơ, phospho hay kali.
Loại phân đơn thường được dùng có thể kể đến: phân đạm, phân lân, phân kali. - Phân phức hợp: được tổng hợp từ hai hay nhiều thành phần đa lượng bằng phương pháp hóa học hay phương pháp trộn. Có thể kể đến một số loại phân: NPK 16-16-8, DAP, MPK,… Phân bón hữu cơ: được sản xuất từ nguyên liệu chính là chất hữu cơ tự nhiên (phân chuồng, chất thải gia súc, gia cầm, tàn dư từ thân cây, lá cây, phụ phẩm từ sản xuất nông nghiệp,…) thông qua quá trình phân giải, lên men thành dạng cây dễ dàng hấp thu được, khi bón vào đất giúp tăng độ phì nhiêu cho đất, cải tạo đất nhờ việc cung cấp các chất hữu cơ cho cây trồng. Phân bón vi sinh: loại phân bón trong thành phần có chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sống có lợi (vi sinh vật phân giải lân, cố định đạm, phân giải xenlulo, 3 vi sinh vật đối kháng,…) nhằm cung cấp và bổ sung cho cây trồng lượng dinh dưỡng nhất định giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản.
Hiện nay, phân hữu cơ và phân vi sinh rất khó sản xuất thương mại và cơ giới hóa ở quy mô lớn. Do đó, phân bón hữu cơ chỉ sản xuất kết hợp với các loại phân vô cơ khác giúp tăng dinh dưỡng cho cây. Tình hình sản xuất, tiêu thụ phân bón trên thế giới và tại Việt Nam Theo báo cáo phân tích ngành phân bón năm 2019, sản lượng sản xuất và tiêu thụ phân bón cao nhất thế giới tập trung tại khu vực Đông Á, chiếm 34% sản lượng sản xuất và 36,7% sản lượng tiêu thụ toàn cầu. Trong đó, các quốc gia: Trung Quốc, Ấn Độ, Nga, Mỹ là những nước dẫn đầu về sản lượng sản xuất các loại phân bón trên thế giới.
Nguồn: IFASTAT, FPTS tổng hợp Hình 2. Biểu đồ top 10 quốc gia sản xuất và tiêu thụ phân bón lớn nhất thế giới năm 2017 Nhìn chung, nhu cầu phân bón thế giới có mức độ tập trung khá cao, khoảng 73% tổng lượng phân bón tiêu thụ toàn cầu tập trung ở top 10 quốc gia tiêu thụ phân bón lớn nhất thế giới. Trung Quốc không chỉ là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản lượng phân bón với tỷ trọng 25.6 % mà còn là quốc gia tiêu thụ phân bón lớn nhất thế giới chiếm 24.2% về sản lượng. Tiếp theo là Ấn Độ và Mỹ chiếm lần lượt 13.8% và 12% tổng lượng tiêu thụ toàn cầu.
Việt Nam đứng ở vị trí thứ 9 trong top 10 các quốc gia tiêu thụ phân bón lớn trên thế giới năm 2017. 4 Tại Việt Nam, theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tính đến năm 2018 cả nước có hơn 700 cơ sở sản xuất kinh doanh phân bón với tổng công suất lên đến 29. Nước ta đã sản xuất được các loại phân: urê, lân, NPK và vẫn phải nhập khẩu hoàn toàn phân kali, SA và một phần phân DAP. Theo Bộ Công thương tính đến tháng 11 năm 2020, tình hình sản xuất các loại phân bón trong nước đều tăng so với cùng kì năm 2019, cụ thể: Phân urê: sản lượng đạt gần 2.19 triệu tấn, tăng 7.3% so với cùng kì năm 2019.
Phân NPK: sản lượng đạt 2.64 triệu tấn, tăng 3,5% so với cùng kì năm 2019. Phân DAP: tính chung tháng 11 năm 2020 đạt 339.4 nghìn tấn, tăng 3.3% so với cùng kì năm 2019. Trong dài hạn, xu hướng nông nghiệp hữu cơ tạo cơ hội phát triển bền vững cho ngành phân bón thế giới và Việt Nam. Sản xuất phân bón hữu cơ và vi sinh tại Việt Nam chiếm tỷ trọng nhỏ nhưng bắt đầu tăng nhanh trong những năm gần đây.
Nhóm phân bón này có khả năng phát triển do tác dụng của chúng đối với cây trồng và tận dụng được các nguồn nguyên liệu có sẵn như các loại rác thải, phế liệu có sẵn ở nước ta (Huỳnh Thị Diệu Linh, 2013). Về tình hình tiêu thụ phân bón, theo World Bank năm 2016, Việt Nam tiêu thụ 430 kg phân bón trên một hecta đất canh tác, chỉ sau một số quốc gia như New Zealand (1.717 kg/ha), Malaysia (1.539 kg/ha), Ai Cập (645.5 kg/ha), Trung Quốc (503 kg/ha). Mức tiêu thụ tại Việt Nam cao gấp 3,1 lần mức trung bình thế giới (138 kg/ha năm 2016). So với các quốc gia sản xuất nông nghiệp trong khu vực, Việt Nam chỉ đứng sau Trung Quốc về mức độ tiêu thụ phân bón.
Các quốc gia còn lại tiêu thụ phân bón trên một hecta đất canh tác ở mức khá thấp: Ấn Độ (166 kg/ha), Thái Lan (162 kg/ha), Philippin (157 kg/ha), Campuchia (17. 5 Nguồn: FAO, FPTS tổng hợp Hình 2. Biểu đồ lượng tiêu thụ phân bón trên một hecta đất canh tác của một số quốc gia. Hiệu lực sử dụng phân bón Hiệu lực sử dụng phân bón sẽ khác nhau tùy theo các loại cây trồng và vùng sinh thái.
Cho đến nay, tuy đã có rất nhiều các biện pháp trong việc cải thiện phương pháp bón phân, phương pháp canh tác, thay đổi cơ cấu cây trồng nhằm nâng cao sức sản xuất của đất và tiết kiệm phân bón nhưng hiệu lực sử dụng phân bón vẫn còn rất thấp. Hiệu quả sử dụng phân bón ước tính chỉ đạt khoảng 60% cho phân đạm, phân lân khoảng 40% và phân kali khoảng 50%. Như vậy, đã có một lượng lớn phân bón cây trồng không hấp thu hết đã đi vào đất, nguồn nước ngầm gây nên ô nhiễm đất, nước. Rõ ràng là có một sự lãng phí đáng kể về mặt kinh tế và môi trường, chỉ riêng đối với phân bón đơn, mỗi năm đã lãng phí hàng trăm triệu đô la mỹ (Phạm Quang Hà & Nguyễn Văn Bộ, 2013).