Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong đời sống cũng như trong sản xuất nông nghiệp. Vi sinh vật có thể tồn tại ở khắp mọi nơi trong không khí, trong đất, trong nước. Trong nông nghiệp, nó có chức năng như chất phân hủy có khả năng phá vỡ các vật liệu hữu cơ dạng mùn và mở khóa các chất dinh dưỡng hữu ích như đạm, lân, kali,… hoạt chất dinh dưỡng để cây trồng dễ sử dụng. Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu và tuyển chọn các chủng vi sinh vật hữu ích để hỗ trợ sản xuất nông nghiệp.
Trong canh tác nông nghiệp, nông dân cần sự hỗ trợ rất lớn của phân bón, tuy nhiên việc lạm dụng phân bón hóa học đã gây nên những hậu quả nghiêm trọng. Sử dụng phân bón hóa học nhiều và thường xuyên gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái, làm cho cây trồng dễ bị nhiễm sâu bệnh, làm gia tăng việc sử dụng các thuốc bảo vệ thực vật độc hại, để lại dư lượng nitrat độc hại trong nông sản. Phân hóa học còn làm đất bị chai cứng, bạc màu làm giảm năng suất cây trồng, chất lượng nông sản kém khiến đầu ra nông sản hạn chế…
Nhận thấy được những hạn chế của phân bón hóa học, đồng thời ứng dụng lợi ích của các loài vi sinh vật, các nhà nghiên cứu đã sản xuất các loại chế phẩm vi sinh để thay thế.
Một chủng vi sinh vật quý hiếm được nghiên cứu để sản xuất sản phẩm vi sinh hiện nay đó là vi khuẩn Azotobacter Vinelandii. Chủng A.vinelandii được các nhà khoa học đánh giá là một chủng vi sinh đa chức năng.
Azotobacter vinelandii là chủng vi sinh vật cố định đạm, có khả năng chuyển hóa ni tơ từ khí trời tạo ra đạm sinh học, thay thế cho đạm hóa học. Azotobacter vinelandii tạo ra các chất điều hòa sinh trưởng như indol acetic acid, gilberelin, cytokinin và phức hợp sắt siderophore có tác dụng kích thích sự ra hoa kết trái và sự chín của hạt nên có thể thay thế được phân bón kali.
Azotobacter vinelandii còn sinh tổng hợp enzyme nitrate reductase, có tác dụng khử nitrat là tác nhân gây ung thư, làm giảm hàm lượng nitrat độc hại nhiễm trong nông sản do bón bằng phân hóa học, tạo ra nông sản an toàn.
Chủng A.vinelandii tạo ra phức hợp sắt siderophore vì vây nó kích thích sự phát triển của cây trồng, làm tăng năng suất cây trồng từ 20% đến 50% so với bón bằng phân hóa học. Siderophore còn có tác dụng giảm các bệnh cho cây trồng như: bệnh nghẹt rễ, khô vằn, đạo ôn, thối cổ rễ, héo xanh, mốc sương ở cây lúa và một số rau màu, giảm bệnh rỉ sắt nấm hồng, chết nhanh, chết chậm ở cây cà phê và hồ tiêu, bệnh vàng lá thối rễ ở cây cam và nhiều bệnh khác ở cây trồng.
Azotobacter vinelandii sản sinh enzyme phosphtase hòa tan các photphat khó tan thành phosphate dễ tan vì vậy giúp nâng cao khả năng hấp thu phân bón phosphat dạng hóa học, có thể thay thế được phân phosphat hóa học.
Đặc biệt, A.vinelandii sinh tổng hợp các acid amin và vitamin, làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nông sản như protein, vitamin, vì vậy có tác dụng nâng cao chất lượng nông sản, làm cho nông sản có hương vị thơm ngon, ngọt hơn, tạo nên hương vị vùng trồng so với bón bằng phân hóa học thông thường.
Các chất điều hòa sinh trưởng mà A.vinelandii tạo ra có khả năng chống rụng quả, nứt quả, tăng khả năng nảy mầm của hạt. Bên cạnh đó còn làm giảm mức độ hại của một số côn trùng như sâu cuốn lá, bọ nhảy, sâu xanh bướm trắng. Vì vậy làm giảm đáng kể lượng thuốc bảo vệ thực vật độc hại cho cây trồng, tạo ra nông sản an toàn.
Azotobacter Vinelandii có tác dụng cải tạo đất, làm cho đất tơi xốp, tăng khả năng giữ ẩm của đất do sinh tổng hợp một lượng đáng kể chất alginate,là một loại đường cao phân tử. Hợp chất này cũng giúp cho cây trồng cứng cáp hơn, tăng khả năng chống chịu với các điều kiện khắc nghiệt như chịu lạnh, chịu hạn của cây trồng.
Ngoài ra, chủng vi sinh vật này còn có nhiều tác dụng khác như: Có khả năng phân hủy các phế phụ phẩm nông sản như rơm rạ thành mùn hữu cơ ngay trên đồng ruộng chỉ sau 7 ngày do tác dụng của enzyme cellulaza và xylanaza.
Có tác dụng giảm ngộ độc phèn, ngộ độc hữu cơ trong đất, giảm cỏ dại trong đất do tác dụng của phức hợp sắt siderophore.
Kéo dài thời gian bảo quản nông sản sau thu hoạch do giảm hàm lượng nước tự do trong rau, củ quả, nâng cao hàm lượng chất khô trong rau củ quả.
Nhằm mục tiêu phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững và ứng dụng công nghệ sinh học vào nông nghiệp, phát huy vai trò của chủng vi sinh vật quý hiếm này, GS.TS Nguyễn Thùy Châu – Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch, cùng với cộng sự đã nghiên cứu sản xuất loại phân bón vi sinh mang đầy đủ những chức năng của Azotobacter Vinelandii.
Azotobacter vinelandii được tuyển chọn, kết hợp cùng các chủng vi sinh vật khác tạo ra phân bón vi sinh đa chủng, đa chức năng dùng trong nông nghiệp thay thế cho các loại phân bón hóa học. Phân bón vi sinh từ chủng Azotobacter vinelandii được bón vào đất sẽ hỗ trợ hoạt động của vi sinh vật ở vùng rễ cây, đẩy nhanh quá trình cố định nitơ. Nhờ đó, tăng cường cung cấp các chất dinh dưỡng từ đất cho cây trồng, cung cấp chất điều hòa sinh trưởng, các loại men, vitamin có lợi cho các quá trình chuyển hóa vật chất, cung cấp kháng sinh để giúp cây trồng có khả năng chống chịu các loại sâu bệnh hại, góp phần nâng cao năng suất – chất lượng sản phẩm và tăng độ phì nhiêu cho đất.
