Hiểu Về Chủng Vi Sinh Vật Tuyệt Vời Trong Nông Nghiệp

Trong các chế phẩm sinh học với thành phần chính là những vi sinh vật có lợi giúp cho chế phẩm vi sinh có được những công dụng riêng biệt. Từ ủ thức ăn, xử lý rác thải, xử lý mùi hôi, trừ sâu tự nhiên và rất nhiều công dụng khác. Hãy cùng BSF Smart Farm tìm hiểu về những loại vi sinh tiêu biểu nhé.

Danh Mục Bài Viết

Những Loại Vi Sinh Tuyệt Vời Trong Nông Nghiệp

Nhằm tránh việc sử dụng các loại kháng sinh trong chăn nuôi thì với mô hình chăn nuôi và nông nghiệp sạch như hiện nay. Chế phẩm vi sinh ngày càng được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi. Với công dụng tuyệt vời của chúng mang lại. Hãy cùng tìm hiểu những loại tiêu biểu nhất nhé. Chỉ mất 5 phút đọc thôi nhé.

Trichoderma spp – giải pháp diệt tuyến trùng, nấm bệnh và thúc đẩy sự phát triển cho cây trồng

Thách thức gần đây đối với ngành nông nghiệp tiên tiến phải đối mặt là làm sao để diệt được tuyến trùng và nấm bệnh cho cây trồng, đồng thời đạt được năng suất cao hơn theo cách thuận tự nhiên, thân thiện môi trường, không gây độc hại cho môi trường cũng như người làm nông. 

Vì vậy, các nhà khoa học đã nghiên cứu để tìm ra các giải pháp thân thiện môi trường, đó là ứng dụng rộng rãi hơn các chất diệt khuẩn sinh học. 

Trong số các loại nấm và vi khuẩn sinh học được sử dụng làm chất diệt khuẩn thì nấm Trichoderma tạo ra các enzyme khác nhau đóng vai trò chính trong hoạt động kiểm soát sinh học, chống lại tuyến trùng, nấm bệnh trên các loại cây trồng khác nhau.

Trichoderma spp có mặt khắp nơi trong môi trường

Các chủng Trichoderma chủ yếu là nấm sinh sản vô tính có mặt trong tất cả các loại đất nông nghiệp và cả trong gỗ mục nát. Hoạt động đối kháng của Trichoderma cho thấy nó ký sinh trên nhiều mầm bệnh từ đất và tán lá. 

Trichoderma là loại nấm có tính xâm lấn mạnh mẽ, phát triển nhanh, sản xuất bào tử khi môi trường bất lợi để tồn tại lâu dài và được coi là “nhà sản xuất kháng sinh” mạnh mẽ ngay cả trong môi trường cạnh tranh cao về không gian, chất dinh dưỡng và ánh sáng. Những nghiên cứu gần đây cho thấy loại nấm này không chỉ đóng vai trò là chất diệt khuẩn mà còn kích thích sức đề kháng của cây và sự tăng trưởng, phát triển của cây dẫn đến tăng sản lượng cây trồng. 

Hiện nay, Trichoderma spp đang được sử dụng để kiểm soát các bệnh thực vật theo hệ thống quản lý bệnh bền vững.

Trichoderma – chất diệt khuẩn sinh học trong nông nghiệp hiện đại

Theo kết quả nghiên cứu cho thấy Trichoderma spp có khả năng đối kháng với một loạt các mầm bệnh truyền qua đất có hại cho cây trồng: bệnh vàng lá thối rễ, chết nhanh chết chậm, lá xoăn, cây bị rụng hoa rụng quả hàng loạt…

Thông thường để xử lý vấn đề này, bà con nông dân có thói quen sử dụng các loại thuốc hóa học, chất kích thích để điều trị. 

Tuy nhiên, thực tế là sau một thời gian cách làm này không còn hiệu quả. Bởi tuyến trùng và các loại nấm bệnh này có cơ chế tự thích ứng với môi trường mới nên vẫn sống khỏe, khiến cho cây trồng bị trơ thuốc, còi cọc chậm phát triển. 

Ngoài ra, việc sử dụng các loại thuốc hóa học còn làm cho đất đai bị chai cứng, không hấp thụ được chất dinh dưỡng, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe cũng như kinh tế của người làm nông.

Chính bởi vậy, với nền nông nghiệp hiện đại ngày nay, việc tìm kiếm và sử dụng các sản phẩm phân bón hữu cơ sinh học, giúp diệt trừ tuyến trùng và nấm bệnh cho cây trồng, giúp đất tơi xốp, bảo vệ sức khỏe cho người làm nông, phát triển nền nông nghiệp một cách bền vững đã trở thành lựa chọn hàng đầu với nhiều bà con nông dân.

Cơ chế hoạt động của Trichoderma:

Cơ chế hoạt động chủ yếu của nấm Trichoderma là ký sinh nấm, kháng sinh, cạnh tranh chất dinh dưỡng và không gian; sự chịu đựng các điều kiện bất lợi bằng việc gia tăng sự phát triển của cây và rễ; làm hòa tan và cô lập chất dinh dưỡng vô cơ, cảm ứng sự kháng bệnh, bất hoạt enzyme gây bệnh.

  • Cạnh tranh chất dinh dưỡng và không gian sống: Trichoderma là loại vi khuẩn đối kháng có khả năng gây ức chế hoặc làm chậm sự tăng trưởng và các hoạt động khác của nấm gây bệnh, do đó tạo ra lợi thế sinh thái so với các đối thủ cạnh tranh.  Các vi khuẩn đối kháng sử dụng nguồn lực sẵn có để tăng trưởng, khiến mầm bệnh không đủ chất dinh dưỡng để phát triển và bị bỏ đói. Trichoderma có khả năng huy động và sử dụng các chất dinh dưỡng của đất, làm cho nó có hiệu quả và có tính cạnh tranh hơn nhiều loại vi khuẩn đất khác.
  • Ký sinh nấm: Trichoderma có khả năng ký sinh, ức chế hoặc thậm chí tiêu diệt các loại nấm gây bệnh thực vật khác, do đó nó được cho là một biện pháp kiểm soát sinh học. Việc ký sinh nấm là cơ chế trực tiếp để kiểm soát sinh học bằng cách ký sinh, phát hiện, phát triển và xâm chiếm mầm bệnh. Chính vì khả năng ký sinh này mà Trichoderma được sử dụng rộng rãi để kiểm soát đối với nấm gây bệnh và tuyến trùng kí sinh.
  • Thúc đẩy sự phát triển của cây trồng: các vi sinh vật xâm chiếm hệ thống rễ của cây, bảo vệ cây khỏi mầm bệnh từ đất cũng như kích thích sự phát triển của cây. Trichoderma spp sinh sôi nảy nở trong rhizosphere (vi khuẩn sống trong đất xung quanh rễ), do đó cải thiện dinh dưỡng và tăng trưởng cây trồng một cách tự nhiên. Nó có thể xâm chiếm rễ cây, cải thiện dinh dưỡng, tăng trưởng và phát triển cây trồng cũng như tăng cường sức đề kháng của thực vật đối với các ức chế phi sinh học.
  • Kháng sinh: Trichoderma spp là nguồn phong phú và quan trọng của các chất chuyển hóa thứ cấp được sử dụng để kiểm soát sinh học các bệnh thực vật. Kháng sinh xảy ra trong các tương tác giữa một cây chủ, mầm bệnh và Trichoderma spp dẫn đến việc sản xuất kháng sinh và các hợp chất trọng lượng phân tử thấp của Trichoderma để ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh.

Bacillus Thuringiensis – thuốc trừ sâu sinh học cho cây trồng

Bacillus thuringiensis (BT) là một loại vi khuẩn đất tự nhiên, gây bệnh cho côn trùng gây hại. Nó được dùng trong canh tác hữu cơ và được coi là lý tưởng cho việc quản lý dịch hại với chi phí thấp, dễ áp dụng, độc lực cao và tính đặc hiệu loài vật chủ hẹp. 

Do đó, BT được coi là thân thiện với môi trường, không có tác dụng độc hại đối với địch thủ thiên nhiên và con người. Hoạt động của Bacillus thuringiensis dựa trên độc tố được tiết ra bởi loại vi khuẩn này.

Bacillus thuringiensis sản xuất protein diệt côn trùng trong giai đoạn bào tử dưới dạng tinh thể ký sinh. Những tinh thể này chủ yếu bao gồm một hoặc nhiều protein (độc tố Cry và Cyt), còn được gọi là –endotoxin. Protein Cry là protein bao gồm ký sinh trùng (crystal) từ Bacillus thuringiensis thể hiện tác dụng độc hại có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm đối với sinh vật đích hoặc có sự tương tự trình tự đáng kể với protein Cry đã biết.

 Tương tự, protein Cyst là protein bao gồm ký sinh trùng từ Bacillus thuringiensis cho thấy hoạt động tán huyết (Cytolytic) hoặc có sự tương tự trình tự rõ ràng với protein Cyt đã biết. 

Những độc tố này đặc biệt cao đối với côn trùng mục tiêu của chúng, vô hại đối với con người, động vật có xương sống, thực vật và hoàn toàn có thể phân hủy sinh học. Do đó, BT là một lựa chọn khả thi để kiểm soát côn trùng gây hại trong nông nghiệp.

Protein Cry đặc biệt độc hại đối với các loài côn trùng: Sâu bướm Lepidoptera, Bọ cánh cứng Coleoptera, Bộ cánh màng Hymenoptera (ong bắp cày, kiến), Diptera và cả tuyến trùng. Ngược lại, độc tố Cyt chủ yếu được tìm thấy trong các chủng BT hoạt động chống lại bộ hai cánh Diptera (ruồi, muỗi).

Cơ chế hoạt động của Bacillus thuringiensis:

Bacillus thuringiensis được phát huy hiệu quả khi một vật chủ nhạy cảm ăn phải nó. Khi ăn vào, BT tạo ra các protein phản ứng với các tế bào của niêm mạc dạ dày. 

Những chất độc (protein) này làm tê liệt hệ thống tiêu hóa của côn trùng, khiến côn trùng ngừng ăn trong vài giờ. Côn trùng nhiễm BT sẽ sống trong vài ngày nhưng sẽ không gây thiệt hại thêm cho cây. Cuối cùng côn trùng sẽ chết vì đói.

Bacillus thuringiensis có hiệu quả nhất đối với ấu trùng non và thường không giết chết côn trùng trưởng thành. 

BT như một loại thuốc trừ sâu sinh học, được sử dụng cho thực vật và không có hại khi tiếp xúc.

BT bị vô hiệu hóa nhanh bởi bức xạ cực tím. Do đó, việc sử dụng BT thường được thực hiện vào buổi tối, trời nhiều mây hoặc vào những ngày mưa kéo dài hơn. Tuy nhiên, mưa lớn có thể rửa trôi BT.

Khi đó việc sử dụng sẽ kém hiệu quả sau một đến vài ngày và có thể cần được sử dụng lại sau 3 đến 7 ngày. Khi đã chuẩn bị dung dịch BT, nên sử dụng ngay; đặc biệt, nếu nước dùng để pha dung dịch có độ pH lớn hơn 7.

Cơ chế hoạt động của Bacillus thuringiensis đối với sâu bướm (Lepidoptera)

  • Ăn phải vi khuẩn
  • Sự hòa tan của các tinh thể
  • Kích hoạt protein
  • Liên kết của protein với các thụ thể
  • Hình thành lỗ chân lông và lise tế bào

Nấm xanh Metarhizium – giải pháp diệt trừ côn trùng, sâu bọ cho cây trồng

Các loài côn trùng gây hại như: rầy nâu, bọ xít, châu chấu, cào cào, mối, sâu ăn lá, ve gia súc… đã gây thiệt hại lớn về kinh tế và nông nghiệp ở nhiều nơi trên thế giới. Các trung gian truyền bệnh sốt rét, sốt xuất huyết và bệnh giun chỉ là Aedes spp, Anopheles spp, và culex spp đã gây ra dịch bệnh và gây tử vong hàng năm. 

Để loại bỏ các loài gây hại và trung gian truyền bệnh này, thông thường bà con nông dân hay sử dụng các loại thuốc trừ sâu hóa học như một giải pháp. 

Tuy nhiên, việc áp dụng thuốc trừ sâu hóa học đã gây ra ô nhiễm nước ngầm và ảnh hưởng có hại tới sức khỏe con người, gia súc, gia cầm và thiên địch. Bên cạnh đó, sự phát triển tính kháng của các loại sâu bệnh, mối mọt và trung gian truyền bệnh này đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu chuyên sâu việc thay thế thuốc trừ sâu hóa học bằng các tác nhân kiểm soát sinh học như vi khuẩn, virus và nấm.

Vai trò của Nấm Xanh

Nấm xanh Metarhizium được nghiên cứu rộng rãi bởi phạm vi tác động vật chủ hẹp, an toàn, thân thiện với môi trường và dễ dàng để sản xuất hàng loạt. Loại nấm này thuộc nhóm Hyphomycetes, sinh sản bởi các bào tử phân bào gọi là conidia. 

Khi các bào tử phân bào của nấm xanh tiếp xúc với cơ thể vật chủ là các côn trùng, chúng sẽ nảy mầm và sợi nấm xuất hiện xuyên qua lớp biểu bì. 

Sau đó nấm phát triển bên trong cơ thể, cuối cùng giết chết côn trùng sau vài ngày; hiệu ứng gây chết côn trùng này rất có thể được hỗ trợ bởi việc sản xuất các peptide tuần hoàn thuốc trừ sâu (chất phá hủy). 

Biểu bì của xác chết thường trở thành màu đỏ. Nếu độ ẩm môi trường đủ cao, mốc trắng sau đó phát triển trên xác chết sẽ sớm chuyển sang màu xanh khi bào tử được sản sinh.

Nấm xanh Metarhizium là loài nấm ký sinh trên các loài sâu cánh vảy, rầy nâu, bọ xít, bọ trĩ, bọ cánh cứng… có thể gây bệnh và làm chết với khoảng 50 họ gồm khoảng 200 côn trùng.

Cơ chế gây nhiễm trùng của Metarhizium đối với vật chủ của chúng

Cơ chế chung của việc lây nhiễm này bao gồm các giai đoạn sau:

  • Các bào tử conidial bám dính vào lớp biểu bì của vật chủ và bắt đầu nảy nầm. Sự phát triển của các bào tử trên bề mặt lớp biểu bì xảy ra ở một mức độ hạn chế, trong đó nấm lấy được dinh dưỡng từ chất béo trong lớp biểu bì.
  • Metarhizium hình thành nên appressorium (tạo ra đầu mút của ống nấm phình to, là nơi tạo ra một áp suất lớn nhằm tạo điều kiện cho vòi xâm nhiễm xâm nhập vào trong biểu bì của vật chủ) đánh dấu sự bắt đầu xâm nhập vào côn trùng. Các appressorium tạo ra một chốt thâm nhập vào bộ xương ngoài (lớp biểu bì) của vật chủ.
  • Sau khi thâm nhập vào bên trong cơ thể vật chủ. Sợi nấm tiếp tục phát triển cho đến khi chúng lấp đầy toàn bộ cơ thể côn trùng. Giai đoạn thâm nhập này liên quan đến việc tiết ra các protein như Subtilisin, trypsin, chymotrypsin và carboxypeptidase, tiêu hóa các tế bào dưới da giàu protein của côn trùng.
  • Trong quá trình sinh bào tử, sợi nấm thoát ra khỏi lớp biểu bì của côn trùng ra môi trường bên ngoài. Metarhizium tạo thành một mạng lưới dày đặc hơn và tạo ra các bào tử màu xanh lá cây trên xác chết của vật chủ bị nhiễm bệnh.

Nấm men Saccharomyces – nguồn protein quý của động vật nuôi

Các nhà khoa học đã bắt đầu quan tâm đến chất phụ gia sinh học từ những năm 1950. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sự quan tâm ấy đã được tăng lên bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng các chất phụ gia hoặc các thành phần mới phát sinh từ các quá trình công nghệ sinh học, dẫn đến việc áp dụng các sinh vật sống và/hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng trong các ngành sản xuất ngày càng đa dạng. 

Lý do cho điều này là bởi việc chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản đang đối mặt với những thách thức lớn để đáp ứng nhu cầu toàn cầu về thịt, các sản phẩm từ sữa, trứng do sự gia tăng ổn định dân số thế giới. 

Vai Trò Của Nấm Men

Ngoài ra, đối với Việt Nam cũng như nhiều nước trên thế giới đang trong lộ trình loại bỏ dần kháng sinh phòng bệnh trong thức ăn chăn nuôi

Điều này nhằm khắc phục tình trạng kháng kháng sinh trong chăn nuôi, bên cạnh việc cấm sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi với mục đích kích thích tăng trưởng, việc loại bỏ việc sử dụng kháng sinh còn để tránh mục đích phòng bệnh trong thức ăn chăn nuôi. Chính vì lý do đó đã buộc các nhà dinh dưỡng động vật tìm kiếm các chất thay thế tự nhiên cho kháng sinh.

Các lựa chọn không dùng kháng sinh bao gồm: enzyme, nấm men, vi khuẩn sống và các chất chuyển hóa của chúng, hoặc các con đường hoạt động phức tạp hơn như điều hòa miễn dịch, được gọi chung là men vi sinh. Việc phát triển sản phẩm với các đặc tính của chế phẩm sinh học là một phần của chế độ ăn uống dẫn đến cải thiện hiệu quả sử dụng thức ăn, cải thiện các chỉ số sản xuất và giảm tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy, tử vong ở động vật. Với việc này, chúng tôi nhằm mục đích làm nổi bật tầm quan trọng của việc sử dụng men vi sinh Saccharomyces trong thức ăn chăn nuôi.

Probiotic được định nghĩa là các vi sinh vật sống có trong thức ăn của động vật, ảnh hưởng tích cực đến vật chủ bằng cách cải thiện hệ thống tiêu hóa của động vật; mặt khác chế phẩm sinh học là vi sinh vật có khả năng làm tăng trọng lượng và phạm vi chuyển đổi thức ăn, giảm tỉ lệ mắc bệnh tiêu chảy. Các nhà khoa học đảm bảo rằng việc bổ sung men vi sinh được khuyến khị để điều trị hoặc phòng ngừa các bệnh khác nhau và tình trạng căng thẳng ở một số loài.

Nấm men Saccharomyces là một nguồn quan trọng để thu được các sản phẩm có hoạt tính sinh học, dưới dạng các chủng sống hoặc sử dụng các dẫn xuất từ thành tế bào của chúng. Trong thập kỷ qua, Saccharomyces đã nhận được sự chú ý đáng kể. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung thức ăn với các tế bào nấm men sống sẽ giúp cải thiện hiệu quả thức ăn, tăng cường khả năng tiêu hóa thức ăn, tăng hiệu suất động vật, giảm số lượng vi khuẩn gây bệnh, cải thiện sức khỏe động vật và giảm tác động tiêu cực đến môi trường của việc chăn nuôi.

Cơ Chế Hoạt Động

Điều quan trọng cần lưu ý là việc lựa chọn chủng vi khuẩn có lợi, tùy thuộc vào yêu cầu từ mỗi động vật sẽ được cung cấp, cần đảm bảo sự đa dạng của hệ vi sinh  trong ruột và cung cấp sự ổn định cho hệ sinh thái của chúng, có thể bị ảnh hưởng bởi thay thế chế độ ăn uống, sự căng thẳng và lao động vất vả. Tiêu chí lựa chọn quan trọng nhất được sử dụng để chọn các chủng nấm men có đặc tính sinh học được phân nhóm theo các đặc tính sức mạnh, chức năng và tiềm năng của chúng, nổi bật là:

  • Khả năng bám dính vào tế bào ruột;
  • Cải thiện khả năng tiêu hóa thức ăn và tăng cường các vi sinh vật có lợi trong ruột;
  • Thúc đẩy hoạt động của enzyme tiêu hóa;
  • Tác dụng kích thích miễn dịch;
  • Giới hạn chịu đựng cho tính axit cao;
  • Sức đề kháng với bile salt (muối mật);
  • Tác dụng khử trùng chống lại độc tố của vi sinh vật gây bệnh;
  • Tác dụng đối kháng trực tiếp lên vi khuẩn enterobacter và các loại nấm men khác, ức chế sự hình thành vi khuẩn phá hủy;

Công Dụng Của Nấm Men

Việc bổ sung nấm men như một chế phẩm sinh học trong chăn nuôi được sử dụng bằng các cách sau đây để phát huy tác dụng tích cực của chúng: điều hòa miễn dịch, tác dụng chuyển hóa, thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột và loại bỏ oxy.

  • Điều hòa miễn dịch: bổ sung Saccharomyces điều biến và làm thay đổi các cytokine và kích hoạt hệ thống miễn dịch trong chăn nuôi. Điều này giúp cải thiện khả năng miễn dịch của vật nuôi và giúp ngăn ngừa bệnh tật.
  • Tác dụng chuyển hóa: Saccharomyces ức chế độc tố, cải thiện hệ vi sinh vật, tiêu hóa thức ăn, cung cấp chất dinh dưỡng và giảm mức cholesterol.
  • Thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột: Saccharomyces ức chế vi sinh vật gây bệnh, cải thiện khả năng tiêu hóa và hoạt động của động vật bằng cách thay đổi hệ vi sinh vật của đường tiêu hóa.
  • Loại bỏ oxy: Saccharomyces loại bỏ oxy, điều này làm tăng sự tăng sinh của vi khuẩn kỵ khí khả thi giúp làm giảm CH4 và sản xuất sữa. Nó cũng cải thiện độ ổn định pH, tăng protein vi sinh vật và thay đổi axit béo dễ bay hơi, dẫn đến tăng lượng thức ăn, cải thiện năng suất và sức khỏe của động vật.

Ứng dụng của men vi sinh

Những lợi ích của việc bổ sung men vi sinh vào chế độ ăn của vật nuôi đã được nghiên cứu bởi các nhà khoa học. Hầu hết các nghiên cứu đã đánh giá nấm men sống như một loại men vi sinh trong động vật nhai lại, gia cầm, lợn, thỏ, tôm, ngựa. 

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung nấm men có thể cải thiện khả năng tiêu hóa chất xơ, kích thích hệ thống miễn dịch và cải thiện cấu trúc hình thái ruột. Việc bổ sung nấm men sống vào thức ăn chăn nuôi đã chỉ ra rằng các thành phần thành tế bào nấm men tương tác trực tiếp với các tế bào miễn dịch, liên kết vi khuẩn để ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh, đặc tính chống oxy hóa, thúc đẩy hiệu suất tăng trưởng và thay đổi trao đổi chất.

Bacillus Subtilis Lợi Khuẩn Trong Chăn Nuôi Và Trồng Trọt

Bacillus subtilis (B.Subtilis) là một chủng vi sinh vật quý và được gọi là lợi khuẩn bởi những ích lợi mà nó mang lại đối với ngành trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản cũng như xử lý môi trường. Nghe thì có vẻ không thực tế, tuy nhiên thực tế đã chứng minh lợi ích mà loại vi khuẩn này mang lại trong các ứng dụng thực tiễn.

Bacillus subtilis trong trồng trọt

Kiểm Soát Dịch Bệnh

Các vi sinh vật gây bệnh là nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến sức khỏe của thực vật, đồng thời cũng là mối đe dọa kinh niên đối với ngành sản xuất thực phẩm bền vững và sự ổn định hệ sinh thái trên toàn cầu. 

Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc trừ sâu liên tục đã gây hại cho môi trường. Kiểm soát bệnh sinh học bằng cách sử dụng các chất đối kháng có lợi là một giải pháp thay thế bền vững về môi trường cho việc sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp. Một trong những triển vọng về vi sinh vật cho nông nghiệp bền vững là Bacillus subtilis. 

Loài vi khuẩn hình que (trực khuẩn) có thể tồn tại trong đất trong thời gian dài. Nhiều chủng có hiệu quả cao trong việc xâm chiếm rễ cây và kiểm soát mầm bệnh thực vật. Sự ức chế bệnh của B. Subtilis là kết quả của nhiều cơ chế, bao gồm thúc đẩy tăng trưởng thực vật, kháng sinh, cạnh tranh về không gian và chất dinh dưỡng, phân giải sợi nấm gây bệnh và cơ chế kích kháng lưu dẫn.

Bacillus subtilis có thể hành động trực tiếp chống lại các vi khuẩn khác bằng cách sản xuất nhiều loại kháng sinh ảnh hưởng đến nấm hoặc vi khuẩn. Nó cũng có thể hành động gián tiếp bằng cách kích thích bộ máy kích hoạt các cơ chế phòng vệ của chính nó, để nó có thể chống lại các vi khuẩn tấn công.

Bacillus sống sót trong điều kiện khắc nghiệt trong đất

Nhiều loại vi khuẩn chết đi khi đất khô và trở nên bất lợi cho sự phát triển của chúng. Ngược lại, loài Bacillus tạo ra các bào tử có thể tồn tại trong một thời gian dài và chịu đựng được các điều kiện căng thẳng. Ngay khi điều kiện cải thiện, các bào tử nảy mầm vì các tín hiệu môi trường khác nhau. Sau khi nảy mầm, vi khuẩn có các cảm biến cụ thể để dẫn chúng đến thực vật, sau đó chúng có thể xâm chiếm. Ngoài việc sống trên rễ, một số chủng B. subtilis cũng có thể sống trong cây và được gọi là endophytes.

Định vị trên vùng rễ

Khu vực trong đất ngay xung quanh rễ là nơi tươi tốt cho vi khuẩn. Rễ tiết ra đường và các hợp chất khác mà vi khuẩn ăn vào. Đổi lại, những vi khuẩn này giúp cây trồng bằng cách cung cấp các chất dinh dưỡng nếu không sẽ bị thiếu hụt. Khu vực này được gọi là rhizosphere. Các loài Bacillus thường sống trên rễ cây và thúc đẩy sự phát triển của cây. Nó đóng góp vai trò quan trọng đến mức là một phần của một nhóm vi khuẩn được gọi là vi khuẩn rhizosphere thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPR). Các vi khuẩn hình thành màng sinh học trên rễ cây. Vị trí của vi khuẩn trong rhizosphere mang lại cho chúng lợi thế cạnh tranh khi chống lại mầm bệnh thực vật.

Sản xuất các hợp chất kháng khuẩn

Các chủng của B. subtilis tạo ra nhiều loại kháng sinh và các hợp chất khác có tác dụng ức chế các vi khuẩn khác. Hơn 24 loại kháng sinh khác nhau được nghiên cứu là được sản xuất bởi các chủng khác nhau. Những vi khuẩn này tạo ra các loại kháng sinh thường được gọi là lipopeptide. Những kháng sinh này tương tác với màng tế bào nấm và tạo ra các lỗ hổng trong chúng, tiêu diệt nấm trong quá trình này. Các nhóm kháng sinh này có khả năng ức chế vi khuẩn, nấm và cả sự nảy mầm của bào tử nấm.

Kích thích hệ thống miễn dịch và tăng trưởng của cây trồng

Ngoài việc tấn công các vi khuẩn khác, B.subtilis có thể giúp ngăn ngừa bệnh bằng cách kích hoạt cây phản ứng với mầm bệnh. Nó có thể tiết ra các hoạt chất, kích hoạt hệ thống phòng thủ của cây, tăng cường khả năng miễn dịch và kháng bệnh, giảm hoặc loại bỏ tác hại của vi khuẩn gây bệnh cho cây. Nó cũng có thể thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của nhiều loại hạt giống, cây con, rễ và tăng cường khả năng kháng bệnh của cây, do đó gián tiếp làm giảm sự xuất hiện của bệnh. Đồng thời, nó chuyển đổi các vật liệu khó hấp thụ trong đất thành vật liệu dễ hấp thụ bởi cây trồng, thúc đẩy sự hấp thụ và sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng, cải thiện tỷ lệ sử dụng phân bón.

Hợp tác vi sinh vật có lợi cho cây trồng

Mycorrhizae là một loại nấm sống trên rễ cây và giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng. B.subtilis hoạt động hiệp đồng với một loại nấm đặc biệt – nấm arbuscular mycorrhizal (AM). Bằng cách đó, những sinh vật này giúp cây có được các chất dinh dưỡng như phốt pho thường không có sẵn cho cây. Đất có thể chứa nhiều phốt pho, nhưng nếu nó không ở dạng dễ dàng để thực vật hấp thụ thì cây trồng có thể bị thiếu chất dinh dưỡng này.

Bacillus Subtilis trong chăn nuôi

Kháng sinh từ lâu đã được sử dụng làm phụ gia thức ăn và đã được chứng minh là thúc đẩy tăng trưởng, ổn định hệ vi sinh vật đường ruột và ngăn ngừa một số bệnh lý. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi đã dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh ở vi khuẩn đường ruột và tạo ra vi khuẩn đa kháng thuốc. Ngoài ra, việc sử dụng kháng sinh dẫn đến sự tồn tại của dư lượng kháng sinh trong các sản phẩm động vật.  Do đó, để đảm bảo an toàn cho các sản phẩm động vật cho người tiêu dùng, nhiều nước trên thế giới bao gồm cả Việt Nam đang trong lộ trình hạn chế và nghiêm cấm sử dụng thuốc kháng sinh làm chất kích thích tăng trưởng trong chế độ ăn của động vật nuôi.

Nhiều lựa chọn thay thế cho kháng sinh đã được đề xuất như: men vi sinh, prebiotic, axit hữu cơ, chiết xuất phytogen và các vật liệu chức năng khác. Trong thập kỷ qua, các chất phụ gia này đã được chứng minh là có khả năng hữu ích để kiểm soát mầm bệnh và tăng cường hiệu suất; và đã được áp dụng thành công trong chăn nuôi. Trong số nhiều chất phụ gia thức ăn được sử dụng thay thế cho kháng sinh, men vi sinh được nghiên cứu và cho kết quả là có các chức năng hữu ích cần thiết để thay thế kháng sinh hiệu quả.

Bacillus được xem là một lợi khuẩn cho sức khỏe đường ruột, khi được dùng đủ lượng, sẽ mang lại hiệu quả sinh lý có lợi cho vật chủ. Chúng được sử dụng để cải thiện cân bằng hệ vi sinh đường ruột – do đó tạo ra một môi trường tối ưu để tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng. Những vi khuẩn có lợi này cũng giúp làm giảm sự sinh trưởng và/hoặc khả năng gây bệnh của vi khuẩn gây bệnh, đồng thời ảnh hưởng tích cực đến hệ thống miễn dịch. Nhìn chung, điều này sẽ giúp cho sức khỏe và hiệu suất sinh trưởng và phát triển của động vật tốt hơn. Trong khi kháng sinh có tác dụng cụ thể đối với mầm bệnh và cũng có thể thấy một số đặc tính chống viêm, thì men vi sinh có nhiều chế độ tác động và đem lại lợi ích toàn diện hơn cho vật chủ.

Cấu tạo và đặc điểm của bào tử Bacillus subtilis
  • Do thuộc chi Bacillus nên bacillus subtilis có điểm chung về hình dạng que, kích thước nhỏ, cấu tạo 2 đầu tròn.
  • Có khả năng tồn tại ở nhiều môi trường khắc nghiệt: khả năng chịu nhiệt, ẩm, tồn tại trong cả môi trường có tia tử ngoại, tia phóng xạ.
  • Bacillus là vi khuẩn hiếu khí, ưa oxy nhưng lại có khả năng phát triển trong điều kiện thiếu oxy.
  • Bào tử Bacillus subtilis là giai đoạn tiền sinh của vi khuẩn bacillus subtilis. Nó giúp cho loài vi khuẩn này sống sót qua môi trường bất lợi: nghèo dinh dưỡng, nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp, pH không ổn định, không thích hợp… Mỗi tế bào Bacillus subtilis chỉ tạo ra 1 bào tử.
Cơ chế tác động của lợi khuẩn Bacillus subtilis trong chăn nuôi

  • Cạnh tranh dinh dưỡng: Nếu mật độ bacillus subtilis hiện diện số lượng lớn trong đường ruột sẽ cạnh tranh dinh dưỡng và không gian sống với vi khuẩn khác.
  • Ức chế sự sinh trưởng vi khuẩn gây bệnh và nấm: vi khuẩn này sản sinh ra các bào tử phát triển rất nhanh, vừa chiếm dinh dưỡng của các loài vi khuẩn khác (trong đó có vi khuẩn gây bệnh) vừa sản sinh kháng sinh subtilisin làm ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn gây bệnh và các loại nấm.
  • Khả năng chống chịu acid dạ dày và dịch tiêu hóa: bào tử có tác dụng này đồng thời không chống acid nên vai trò chống lại vi khuẩn gây bệnh được đảm bảo
  • Tổng hợp các chất chống vi trùng, sản xuất kháng sinh: Khuẩn Bacillus đóng một vai trò quan trọng trong ruột vì hoạt động trao đổi chất cao của chúng. Hiệu suất của Bacillus chủ yếu được xác định bởi khả năng sản xuất kháng sinh của chúng. Bacillus subtilis là loại khuẩn có năng suất cao nhất, chúng dành 4-5% bộ gen để tổng hợp kháng sinh và tạo ra 66 loại kháng sinh. Các loại kháng sinh này có cấu trúc và phổ hoạt động kháng khuẩn khác nhau. Bacillus subtilis tổng hợp chất chống vi trùng có tác dụng kháng khuẩn chống lại phổ rộng của mầm bệnh. Do đó, chế phẩm sinh học có chứa B. subtilis là lựa chọn lý tưởng bởi chúng hoạt động phổ rộng và có khả năng chống lại các mầm bệnh khác nhau.
  • Tổng hợp enzyme: Bacillus subtilis tồn tại ở trạng thái bào tử, khi vào dạ dày nó không bị acid cũng như các men tiêu hóa ở dịch vị phá hủy. Nhờ vậy bào tử của B.subtilis có thể qua được rào chắn tiêu hóa, một phần bào tử nảy mầm trong ruột non và sinh sôi trong đường ruột. Ở ruột, bào tử nảy mầm và phát triển thành thể hoạt động giúp cân bằng hệ vi sinh có ích trong đường ruột, cải thiện hệ thống tiêu hóa. Giai đoạn này, B. Subtilis tổng hợp nhiều chất có hoạt tính sinh học có lợi cho cơ thể như các enzyme thủy phân (protease, α-amylase) và một số enzyme khác hoạt động mạnh có lợi cho tiêu hóa ở ruột, các vitamin, axit amin…

Một số enzyme được tổng hợp từ B. subtilis có vai trò:

  • Làm cho pH ở ruột ổn định, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn sinh hơi và vi khuẩn gây bệnh.
  • Cung cấp ngay cho cơ thể một số men tiêu hóa cần thiết, làm cho tiêu hóa trở lại bình thường trong khi hệ vi khuẩn ở ruột chưa lập lại trạng thái cân bằng.
  • Ở thành bào tử B.subtilis có enzyme giống như lysozyme có khả năng dung giải trực tiếp một số vi khuẩn gây bệnh như: proteus, staphylococcus, e.coli.

Việc sử dụng Bacillus subtilis cho thấy hiệu quả tích cực trong việc giảm áp lực gây bệnh trong ruột, duy trì sự cân bằng của hệ vi sinh đường ruột, ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh. Loại lợi khuẩn này có thể sống sót trong điều kiện khắc nghiệt, căng thẳng về nhiệt trong quá trình ép viên và tương thích với các tác nhân thức ăn như axit hữu cơ…, được sử dụng rộng rãi trong chế độ ăn của gia súc, gia cầm.

ĐẶC ĐIỂM CỦA BACILLUS SUBTILIS TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG

Bacillus giúp phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ, lipid, cellulose

Khi bổ sung một lượng lớn Bacillus vào môi trường nước thải, nước ao nuôi, chúng sẽ bắt đầu thích nghi với môi trường. Sử dụng các chất hữu cơ và vô cơ có trong nước thải để phát triển tạo thành quần thể vi sinh vật có ích, từ đó hình thành bùn hoạt tính. Bacillus có khả năng tiết ra enzyme protease nên góp phần phân hủy nhanh các chất hữu cơ. Loại khuẩn này cũng có khả năng tiết ra enzyme pectinase thủy phân các chất béo phức hợp và enzyme cellulase biến đổi cellulose thành đường. Chúng cạnh tranh nguồn dinh dưỡng và oxy hòa tan với các vi sinh vật gây thối. Do đó, Bacillus thường được dùng để phân hủy chất hữu cơ, ủ phân và khử mùi hôi.

Bacillus tham gia vào quá trình amoni hóa, phản nitrit và nitrat

Bacillus sử dụng các hợp chất chứa nitơ như acid amin, pepton, polypeptide. Trong điều kiện kỵ khí, Bacillus thực hiện quá trình khử nitrit (NO), khử nitrat (NO3) tách oxy để oxy hóa các chất hữu cơ. Nito trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước, từ đó làm giảm hàm lượng BOD của nước thải.

Bacillus tiết kháng sinh ức chế nhiều nhóm vi sinh vật gây thối, hây hại

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng Bacillus subtilis có khả năng tiết ra kháng sinh tiêu diệt hoặc gây ức chế tác động tới các loại vi sinh vật gây bệnh, gây hại khác nhằm cạnh tranh nguồn dinh dưỡng và không gian sống trong môi trường. Các loại kháng sinh này giúp tăng cường hệ miễn dịch cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước nuôi trồng thủy sản.

Bacillus làm giảm lượng khí H2S và độc tố sinh ra

Trong điều kiện tự nhiên, môi trường kỵ khí làm oxy hóa các chất hữu cơ dẫn đến quá trình phân hủy chậm và không hoàn toàn. Lúc này tích luỹ nhiều acid hữu cơ, rượu, H2S. Các dẫn suất của nó có tính độc như diamin, indon, tomain, scaton. Tuy nhiên với khả năng thích nghi và sinh trưởng tốt trong môi trường kỵ khí bacillus  vẫn tiết ra các enzyme đặc hiệu. Chúng giúp cho quá trình phân giải các chất diễn ra nhanh hơn. Từ đó làm giảm bớt lượng khí H2S và các độc tố tích tụ. Vì thế chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ trong xử lý đáy ao nuôi thủy sản, bể xử lý nước thải kỵ khí, hầm tự hoại…

Cạnh tranh sắt

Tất cả các vi sinh vật đều cần sắt cho quá trình sinh trưởng. Hiện tượng siderophores là hiện tượng vi khuẩn tiết ra các chất kết tủa ion sắt. Nó có trọng lượng phân tử thấp và hấp thu chúng làm giảm lượng sắt có trong môi trường. Chúng cạnh tranh với các vi sinh vật gây hại làm chúng thiếu sắt để sinh trưởng.

Tạo sinh khối dưới dạng biofloc và probiotic

Khi quần thể Bacillus phát triển mạnh mẽ, chúng tiết chất kết dính gelatin để gắn kết với nhau và gắn kết với giá thể trong môi trường. Đó là một đặc tính của vi sinh vật để hình thành sinh khối. Đồng thời để dễ dàng sử dụng lượng hữu cơ hòa tan có trong môi trường, chúng sử dụng gelatin. Gelatin giúp chúng bám dính các phân tử hữu cơ hòa tan lại với nhau hình thành mảng thức ăn. Sinh khối Bacillus và mảng bám hữu cơ là nguồn thức ăn tự nhiên cho vật nuôi tôm cá và động vật phù du. Làm đa dạng hệ sinh thái ao nuôi, ổn định màu nước và chất lượng nước nuôi trồng.

CHẾ PHẨM VI SINH XỬ LÝ CHẤT THẢI HỮU CƠ  ỨNG DỤNG RA SAO?

Chế phẩm vi sinh xử lý chất thải hữu cơ của BSF Smart Farm chứa bào tử của các vi sinh vật có lợi với mật độ cao 1010 CFU/kg như Bacillus spp, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus subtilis, Trichoderma spp và chất mang là bột gạo, cám gạo.

Đây là chế phẩm vi sinh chuyên dùng xử lý nước thải chăn nuôi, nước thải công nghiệp, nước ao nuôi trồng thủy sản, ủ phân gia súc, gia cầm, phế thải nông nghiệp… để làm phân bón hữu cơ. Đặc biệt, nó đã được một số nhà máy sản xuất phân hữu cơ vi sinh tin dùng. Đây là sản phẩm sinh học không độc hại với con người, vật nuôi và môi trường.

Công dụng:

  • Phân giải nhanh chóng phân gia súc, gia cầm, phế thải nông nghiệp, chất thải hữu cơ thành các chất dinh dưỡng cho cây trồng.
  • Chuyển hoá các chất khó tiêu thành dạng dễ tiêu cho cây hấp thu.
  • Tạo kháng sinh, enzym tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.
  • Diệt nấm bệnh, trứng giun, hạn chế ruồi muỗi.
  • Giảm tối đa mùi hôi của phân chuồng, nước thải và ức chế sinh trưởng các vi sinh vật gây thối.
  • Hình thành các chất kích thích sinh trưởng thực vật, giúp cây phát triển tốt.
  • Giảm đáng kể các chỉ số BOD, COD, H2S, NH3, NO2 trong nước thải sinh hoạt, chăn nuôi và công nghiệp, bể phốt, đặc biệt là ao nuôi trồng tôm cá…

Ứng dụng cụ thể:

  • Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ than bùn;
  • Xử lý rác thải làm phân hữu cơ vi sinh;
  • Ủ phân hữu cơ;
  • Xử lý nước thải công nghiệp;
  • Xử lý nước thải chăn nuôi/ dân sinh;
  • Xử lý nước ao nuôi trồng thủy sản.
  • Xử lý bể phốt.

Bacillus Licheniformis trong chế phẩm sinh học

Bacillus licheniformis (B. licheniformis) là một phần của nhóm Subtilis cùng với Bacillus subtilis. Đây là một loại vi khuẩn thường được tìm thấy trong đất và lông chim. Nó thường được tìm thấy xung quanh vùng ngực của chim và bộ lông lưng. B. licheniformis là một loại vi khuẩn gram dương hình que, ưa nhiệt. Nó có xu hướng hình thành các bào tử trong đất khiến nó được sử dụng cho các mục đích công nghiệp như sản xuất enzyme, kháng sinh và các chất chuyển hóa nhỏ. B. licheniformis tạo ra nhiều loại enzyme ngoại bào có liên quan đến chu kỳ các chất dinh dưỡng trong tự nhiên.

VAI TRÒ CỦA B. LICHENIFORMIS TRONG CHĂN NUÔI GIA CẦM, GIA SÚC

Cũng như những chủng Bacillus khác, B. licheniformis cũng có những cơ chế tác động lên hệ tiêu hóa của gia súc gia cầm tương tự. Nổi bật là những đặc điểm sau:

  • B. Licheniformis có khả năng sản sinh một số enzyme hỗ trợ cho hệ tiêu hóa vật nuôi như amylase và protease. Các enzyme này giúp thủy phân glucid, lipid, protid, chất cellulose (tinh bột, mỡ, đạm, xơ)… khó tiêu hóa thành những chất dễ tiêu hóa hơn. Do đó, vật nuôi có thể hấp thụ tối đa chất dinh dưỡng từ thức ăn, cải thiện hệ số chuyển hóa thức ăn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường chăn nuôi do thức ăn chưa được tiêu hóa hết được thải ra ngoài theo đường phân. Đồng thời cũng giúp người chăn nuôi tiết kiệm chi phí mua thức ăn chăn nuôi, từ đó nâng cao tỷ lệ lợi nhuận.
  • B. licheniformis thuộc nhóm lợi khuẩn. Do đó việc bổ sung loại khuẩn này cho vật nuôi sẽ góp phần cân bằng hệ vi sinh có lợi cho đường ruột. Đồng thời Bacillus Licheniformis còn có tác dụng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của các vi sinh vật có hại, nấm gây bệnh góp phần cải thiện hệ tiêu hóa vật nuôi.
  • B. licheniformis đóng vai trò quan trọng trong ruột vì hoạt động trao đổi chất của chúng. Loại khuẩn này có khả năng sản xuất kháng sinh để tổng hợp chất chống vi trùng, có tác dụng kháng khuẩn chống lại phổ rộng của mầm bệnh.

Tóm lại, nhờ ích lợi từ B. licheniformis, vật nuôi có thể tiêu hóa thức ăn tốt hơn, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn có hại, khắc phục tình trạng loạn khuẩn ruột, tăng cường hệ miễn dịch vào bảo vệ đường ruột, cải thiện đáng kể các bệnh về hệ tiêu hóa, tiêu chảy. Nhờ đó, hệ tiêu hóa vật nuôi luôn khỏe mạnh, tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn.

Kết quả sau cùng của việc sử dụng các chế phẩm vi sinh trong chăn nuôi chính là:

  • Tiết giảm chi phí thức ăn;
  • Giảm tỷ lệ mắc bệnh của vật nuôi, đặc biệt là bệnh đường ruột, do đó giúp giảm chi phí thuốc trị bệnh;
  • Gia súc, gia cầm sinh trưởng, phát triển tốt, lớn nhanh hơn;
  • Khử mùi hôi thối của chuồng trại chăn nuôi, cải thiện môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng;
  • Tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, giảm chi phí và tăng lợi nhuận.

Từ đó tạo ra nguồn thực phẩm sạch, an toàn cho người tiêu dùng.

VAI TRÒ CỦA B. LICHENIFORMIS TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Đối với nuôi trồng thủy sản, B. licheniformis cũng đóng những vai trò chính như:

  • Cung cấp dinh dưỡng trực tiếp: một số nghiên cứu trên các đối tượng nuôi thủy sản như: luân trùng, artemia, ấu trùng giáp xác, cá… cho thấy B. licheniformis đã trực tiếp cung cấp dinh dưỡng cho vật nuôi, đặc biệt là acid béo và vitamin. Nghiên cứu tương tự trên tôm thẻ trưởng thành cho thấy hệ vi sinh vật đã cung cấp nguồn dinh dưỡng và là nguồn thức ăn trực tiếp cho tôm. Bởi vậy, loài vi khuẩn này trong nuôi trồng thủy sản thường cho kết quả cao về tỉ lệ sống, tăng trưởng và hiệu quả kinh tế.
  • Hỗ trợ tiêu hóa: nghiên cứu trên động vật hai mảnh vỏ cho thấy vi khuẩn còn góp phần hỗ trợ tiêu hóa do chúng sản sinh các enzyme như protease, lipase, giúp cho quá trình tiêu hóa của vật chủ tốt hơn.
  • Tăng cường các phản ứng miễn dịch: một nghiên cứu sử dụng vi khuẩn trộn vào thức ăn trên cá hồi nước ngọt, kết quả làm tăng sự đề kháng với vi khuẩn gây bệnh Vibrio thông qua làm tăng hoạt động thực bào của bạch cầu. Một nghiên cứu khác của Li et al. (2007) tiết lộ rằng 105 CFU/ml Bacillus licheniformis dùng trong nước ao tôm thẻ chân trắng đã ức chế các loài phẩy khuẩn do loại trừ cạnh tranh. Khả năng miễn dịch của tôm cũng được cải thiện do tăng hoạt động tế bào máu, hoạt động superoxide dismutase và hoạt động phenoloxidase.

Ngoài ra, B. licheniformis còn đóng vai trò quan trọng khác trong nuôi trồng thủy sản, đó là khả năng cải thiện môi trường của nó.

  • Phân hủy chất thải: Bacillus licheniformis tiết ra enzyme phân hủy các chất như carbohydrate, chất béo và đạm thành những đơn vị nhỏ hơn. Chúng cũng có khả năng phân hủy các chất hữu cơ tích lũy trong nền đáy ao nuôi tôm.
  • Giảm chất độc trong nước ao nuôi: Loại khuẩn này có tác dụng làm giảm các chất độc trong ao như NH3, COD, H2S…Cải thiện màu nước, ổn định pH, cân bằng hệ sinh thái, phân hủy các chất hữu cơ, phòng tảo nở hoa và hấp thu nguồn tảo chết, tăng lượng oxy hòa tan trong ao. B. licheniformis làm tăng quá trình phân hủy hữu cơ, làm giảm các chất dư thừa tích tụ đáy ao, giảm phát sinh khí độc, mùi hôi đáy ao.

Tóm lại, các chế phẩm vi sinh có chứa B. licheniformis có thể góp phần làm giảm rủi ro do dịch bệnh nhờ vào khả năng giúp cải thiện sức khỏe, hệ miễn dịch của tôm cá, cải thiện môi trường và ức chế tác nhân gây bệnh trong ao nuôi; từ đó giúp tăng năng suất nuôi trồng và cho ra các nguồn thực phẩm sạch.

Thời điểm thích hợp sử dụng chế phẩm vi sinh trong ao nuôi tôm cá

Khi cải tạo ao chuẩn bị vụ nuôi: sử dụng chế phẩm vi sinh để cấy vào ao nuôi lúc mới lấy nước vào và trước khi thả con giống 2 ngày sẽ giúp gia tăng mật độ vi sinh có lợi có sẵn trong ao.

Định kỳ sử dụng chế phẩm vi sinh hàng tuần bằng cách phối trộn vào thức ăn để tăng khả năng đề kháng chống lại mầm bệnh cho vật nuôi, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn; đồng thời sử dụng định kỳ vi sinh xử lý môi trường nước ao nuôi cứ mỗi 5 – 7  ngày dùng 1 lần giúp làm giảm các chất dư thừa tích tụ đáy ao, giảm phát sinh khí độc và mùi hôi đáy ao, tăng lượng oxy đáy.

ỨNG DỤNG CỦA B. LICHENIFORMIS TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI, RÁC THẢI

Với những đặc tính ưu việt của B. licheniformis như:

  • Sản sinh enzyme (men) có tác dụng phân hủy mạnh các chất hữu cơ trong chất thải: rác thải sinh hoạt, rơm rạ, bã giong riềng, than bùn, phân gia súc, gia cầm… ở nhiệt độ cao (từ 50-60 độ trở lên) thành phân bón hữu cơ;
  • Chuyển hóa chất khó tiêu thành dạng dễ tiêu;
  • Tạo chất kháng sinh để tiêu diệt một số vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng;
  • Làm mất mùi hôi của phân chuồng và ức chế sinh trưởng các vi sinh vật gây thối;
  • Hình thành các chất kích thích sinh trưởng thực vật giúp cây phát triển tốt;
  • Giảm đáng kể các chỉ số BOD, COD, H2S, NH3, NO2 trong nước thải sinh hoạt, chăn nuôi và công nghiệp.
  • Tạo sinh khối dưới dạng biofloc và probiotic.

Ngoài ra, BSF Smart Farm chúng tôi cũng tuyển chọn được những chủng B. licheniformis chịu nhiệt, chuyên dùng cho thủy phân protein (giun, ấu trùng ruồi lính đen, trứng, lông vũ, bã men bia, đậu tương…) thành các acid amin hữu cơ phục vụ sản xuất thức ăn chăn nuôi, thuốc thú y và phân bón.

BSF Smart Farm đã nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm vi sinh kết hợp B. licheniformis cùng các chủng vi sinh vật có lợi khác (Bacillus subtilis, Trichoderma, nấm men Saccharomyces…) ứng dụng trong việc xử lý môi trường và đem lại nhiều thành quả mong muốn. Cụ thể như:

  • Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ than bùn
  • Xử lý rác thải làm phân hữu cơ vi sinh
  • Ủ phân hữu cơ từ phế thải nông nghiệp
  • Ủ cá làm phân bón (làm phân bón từ cá) phun cho cây trồng
  • Làm đệm lót sinh học chăn nuôi
  • Xử lý nước thải công nghiệp.
  • Xử lý nước ao nuôi trồng thủy sản
  • Xử lý nước thải chăn nuôi/ dân sinh.

LÝ DO LỰA CHỌN B. LICHENIFORMIS VÀ BACILLUS SPP. GIỮA VÔ VÀN CHỦNG VI SINH VẬT

Một trong những tiêu chí quan trọng lựa chọn chủng vi sinh vào các chế phẩm sinh học để phát huy được hết tác dụng của các sản phẩm này, đó là vi khuẩn dùng làm chế phẩm vi sinh lợi khuẩn (probiotics) phải sống tốt, sống khỏe và có mặt với nồng độ cao, số lượng tế bào phải đạt từ 106-108 CFU/g chế phẩm trở lên (Shah et.al, 2000). Trong việc kiểm soát những yếu tố đảm bảo khả năng sống cao của vi khuẩn thì quan trọng nhất là việc chọn lọc các chủng có đề kháng tốt với acid, dịch mật trong ống tiêu hóa, cũng như với nhiệt độ cao trong dây chuyền chế biến bảo quản (Shah et.al, 1995).

Chế phẩm vi sinh chỉ có hiệu quả chăn nuôi tốt khi số lượng vi khuẩn trong chế phẩm đủ lớn và còn sống khi đi tới ruột vật chủ. Bởi vậy, trước hết chúng phải sống trong hỗn hợp thức ăn, chịu được nhiệt trong quá trình chế biến như ép viên và sống khỏe sau các tác động của môi trường ống tiêu hóa như acid, dịch mật…

Thông thường, các tế bào vi sinh (bao gồm vi khuẩn và nấm men) được sử dụng để tạo chế phẩm vi sinh không chịu được nhiệt độ cao khi đi vào dây chuyền sản xuất. Công nghệ truyền thống là sản xuất chế phẩm probiotics dạng lỏng và bảo quản ở nhiệt độ thấp (4-80C), nếu bảo quản ở nhiệt độ thường thì các tế bào vi sinh bị chết rất nhanh. Với dạng lỏng, chế phẩm probiotics rất khó vận chuyển và sử dụng. Khắc phục bất tiện này, người ta dùng công nghệ đông khô hoặc sấy chân không ở nhiệt độ thấp để tạo sản phẩm dạng khô thay cho sản phẩm dạng lỏng. Tuy nhiên với công nghệ đông khô hoặc sấy chân không ở nhiệt độ thấp, thì năng suất thu hồi sản phẩm không cao và làm tăng giá thành sản phẩm.

Để khắc phục những hạn chế nêu trên, BSF Smart Farm đã lựa chọn sử dụng các chủng vi sinh có khả năng chịu nhiệt độ cao khi đưa vào dây chuyền sản xuất. Trong ba nhóm vi sinh thường được sử dụng cho việc sản xuất chế phẩm vi sinh là vi khuẩn lactic, nấm men Saccharomyces và bào tử Bacillus, thì chỉ có bào tử thuộc nhóm Bacillus là vi khuẩn chịu nhiệt cao nhất.

Chế phẩm vi sinh của BSF Smart Farm có chứa bào tử của vi khuẩn Bacillus, bao gồm B. subtilis, B. licheniformis, Bacillus spp. Các bào tử vi khuẩn được chọn lọc đều được xác nhận là an toàn và có khả năng chịu nhiệt rất cao cũng như bền trong bảo quản.

Streptomyces – Kháng sinh diệt trừ nấm cho cây trồng

Streptomyces là một loại vi khuẩn gram dương phát triển trong nhiều môi trường khác nhau và hình dạng của nó giống như nấm sợi. Nó thường sống ở trong đất và có vai trò là vi sinh vật phân hủy rất quan trọng. Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của xạ khuẩn streptomyces là khả năng hình thành kháng sinh. 

Trong số 8.000 kháng sinh hiện nay trên thế giới thì hơn 80% là có nguồn gốc từ xạ khuẩn. Các kháng sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn có tính phổ kháng khá rộng, là kháng sinh có tính chất chọn lọc.

Việc sử dụng kháng sinh trong trồng trọt nhằm mục đích như chống lại các bệnh do nấm gây ra trên rau quả và cây trồng, chống lại các bệnh do vi khuẩn gây ra, diệt côn trùng và cỏ dại…kiềm chế các bệnh thực vật sinh ra từ đất. Streptomyces là chi sản xuất kháng sinh lớn nhất chống lại các vi sinh vật lâm sàng (nấm và vi khuẩn) và ký sinh trùng.

So với thuốc hóa học, dùng các chất kháng sinh trong bảo vệ thực vật vừa có tác dụng nhanh, dễ phân hủy, có tác dụng chọn lọc cao, độ độc thấp không gây ô nhiễm môi trường, còn có khả năng ức chế các vi sinh vật đã kháng thuốc hóa học. Chất kháng sinh và các dịch lên men của các chủng sinh kháng sinh còn dùng xử lý các hạt giống với mục đích tiêu diệt nguồn bệnh ở bên ngoài và bên trong hạt, diệt bệnh cả ở các bộ phận nằm trên đất của cây và khử trùng đất.

Sự đối kháng giữa các vi sinh vật ở trong đất là cơ sở của biện pháp phòng chống bệnh cây. Sự có mặt của xạ khuẩn đối kháng trong đất làm giảm rõ rệt tỷ lệ mắc bệnh của cây. Thông thường một loại xạ khuẩn đối kháng có thể ức chế một vài loại nấm gây bệnh nhưng có những loài hoạt động rộng có thể ức chế nhiều tác nhân gây bệnh có trong đất.

Với khả năng xâm chiếm rễ cây và tạo ra các chất chuyển hóa thứ cấp kháng khuẩn mạnh, chi Streptomyces trở thành một lựa chọn ngày càng rõ ràng khi tìm kiếm các chất diệt khuẩn mới. Streptomyces có thể tạo ra sự bảo vệ vật chủ chống lại mầm bệnh trong đất, thông qua việc sản xuất các hợp chất chống vi trùng hoặc thông qua các enzyme cụ thể. 

Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học, việc phân lập Streptomyces từ đất cho thấy sự ức chế chống lại các mầm bệnh từ đất như: bệnh héo Fusarium, Rhizoctonia Solani, do đó chủng vi khuẩn này thường được áp dụng cho canh tác nhà kính. Ngoài ra, các kết quả khác còn cho thấy các loài Streptomyces có thể ức chế một loạt các phytopathogens in vitro, bao gồm Magnaporthe oryzae (gây ra bệnh đạo ôn), Gaeumannomyces graminis var. tritici (gây ra bệnh nấm lúa mì), các loài Fusarium (gây ra bệnh héo đầu, thối rễ và ô nhiễm hạt ở nhiều loại), cũng như Rhizoctonia solani (một mầm bệnh từ đất có phạm vi vật chủ rộng). 

Trong đất, vi khuẩn Streptomyces tương tác với một cộng đồng đa dạng của cả sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực, có thể làm thay đổi khả năng cạnh tranh và tiềm năng của chúng để tạo ra các hợp chất chống vi trùng.

Làm thế nào để bổ sung xạ khuẩn Streptomyces cho cây trồng?

Có nhiều phương pháp để cung cấp các chủng vi sinh vật cho cây trồng. Các sản phẩm sinh học có dạng bào chế khô chứa bào tử và sợi nấm, các sản phẩm này có thể lơ lửng trong chất lỏng và phun lên cây trồng (phun qua lá), cấy vào đất trước khi gieo hoặc được sử dụng làm lớp phủ hạt giống. Phương pháp phun qua lá thường được sử dụng cho các chế phẩm vi sinh được thiết kế để chống lại các bệnh trên lá, tuy nhiên lại ít có khả năng kiểm soát các bệnh về rễ như nấm Fusarium. Cấy đất là một ứng dụng khác được khuyến nghị.

4 thoughts on “Hiểu Về Chủng Vi Sinh Vật Tuyệt Vời Trong Nông Nghiệp

    • SmartFarm BSF says:

      trong sản phẩm bên công ty đều có các chủng vi sinh vật này phụ thuộc từng chế phẩm vi sinh sẽ sử dụng những chủng vi sinh khác nhau ạ.

  1. Nguyễn thành công says:

    Chưa bao giờ thấy một trang tổng hợp đầy đủ như vậy. Rất hữu ích xin cảm ơn ạ.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *