Giúp cây hấp thụ dinh dưỡng

Đề tài “Nghiên cứu sản xuất nấm nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza -AM) nhằm kiểm soát tuyến trùng và một số nấm bệnh gây hại trên cây rau tại khu vực TPHCM” do TS Trương Phước Thiên Hoàng, Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm TPHCM làm chủ nhiệm.

Một số loại nấm và vi khuẩn phát triển trên đất có thể hình thành quá trình cộng sinh với thực vật. Sự kết hợp đó mang lại lợi ích cho cả thực vật và vi sinh vật. Các nhà khoa học đã xác định được một số hình thức cộng sinh.

Trong đó, quá trình cộng sinh chủ yếu là giữa nấm Glomeromycete và rễ cây, được gọi là “arbuscular mycorrhiza” – nấm rễ cộng sinh. Có đến 70 - 90% trong số các loài thực vật sống trên đất tham gia vào việc hình thành cộng sinh nấm rễ (arbuscular mycorrhizae). Nấm có khả năng kích thích sự sinh trưởng của cây, giúp cho thực vật có thể hấp thụ hiệu quả nước và các chất dinh dưỡng vi lượng từ đất.

Theo TS Trương Phước Thiên Hoàng, nấm nội cộng sinh dùng kiểm soát tuyến trùng và một số nấm bệnh gây hại trên cây rau, giúp hỗ trợ cây trồng hấp thụ nước, dinh dưỡng khoáng trong đất cũng như hạn chế kim loại nặng.

Nấm cũng giúp tăng cường sức chống chịu của cây trồng trong các điều kiện bất lợi của môi trường (nhiệt độ cao, nhiễm mặn, khô hạn, nghèo dinh dưỡng) thông qua đó tăng năng suất cây trồng. Tạo ra cơ hội mới trong việc sản xuất phân bón sinh học nhằm giảm thiểu sự phụ thuộc vào phân bón hóa học trong trồng trọt.

Nấm nội cộng sinh vùng rễ (AM) luôn có mặt trong đất và hiện diện xung quanh hay định cư bên trong trong vùng rễ thực vật. Ngoài khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây chủ, nấm mycorrhiza còn có thể giúp cây chống lại một số tác nhân gây bệnh cây trồng như tuyến trùng ký sinh, nấm bệnh và các sinh vật gây hại khác.

Bởi vì nấm cộng sinh có mạng lưới hệ sợi nấm rất khỏe mạnh, liên kết chặt chẽ trong mô thực vật, cho rễ cây phân nhánh nhiều hơn, trở nên ngắn hơn và dày hơn.

Nấm mycorrhiza cung cấp một hệ thống phòng thủ mạnh mẽ bằng cách sản xuất các hóa chất làm giảm sinh sản tuyến trùng, gây hại và thu hút rễ cây. Lớp nấm phủ bao quanh gốc có thể là một rào cản vật lý cho tuyến trùng ký sinh gây hại.

Ngoài ra, nấm mycorrhiza tạo ra các chất chuyển hóa bao gồm chất diệt khuẩn, kháng sinh và hóa chất đặc biệt có thể tấn công, tiêu diệt các sinh vật gây hại cho cây trồng. Nấm mycorrhiza còn cạnh tranh một lượng chất dinh dưỡng có hạn trong đất, hạn chế lại nguồn dinh dưỡng để hỗ trợ các sinh vật gây bệnh phát triển.

Hiệu quả rõ rệt phòng trừ nấm bệnh

Quy trình sản xuất nấm nội cộng sinh AM được nhóm nghiên cứu chế tạo gồm có 4 giai đoạn với thời gian từ 100 – 150 ngày trong nhà lưới và bảo quản thời gian là 6 tháng. Để sản xuất nấm, nhóm tiến hành thu bào tử AMF từ đất và rễ cây trồng.

Bào tử sau ly tâm được quan sát dưới kính soi nổi để ghi nhận các đặc điểm hình thái về hình dạng, màu sắc, cấu trúc thành bào tử, cuống bào tử. Nguồn bào tử tổng hợp được tách thành 4 chi nấm, sau đó được kiểm tra số lượng và độ thuần để sử dụng cho nhân nguồn theo nhiều giai đoạn khác nhau.

Thành phẩm là nhóm xây dựng được quy trình nhân sinh khối AM trong thời gian 100 – 150 ngày, qua 4 giai đoạn với mỗi giai đoạn cần thời gian từ 20 - 50 ngày.

Theo TS Trương Phước Thiên Hoàng, kết quả nhóm đã đánh giá mật độ nấm cộng sinh của sản phẩm cũng đạt chất lượng bào tử hoạt tính là 106 bào tử/kg và điểm xâm nhiễm là 102 IP/g phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón (QCVN 01-189:2019/BNNPTNT). Sản phẩm AM sử dụng trên đồng ruộng có hiệu lực phòng trừ nấm bệnh từ 56,4 - 58,1% và quản lý tuyến trùng là 58,3% - 66,6%.

Theo TS Hoàng, số lượng các nghiên cứu về nấm rễ nội sinh tại Việt Nam có xu hướng tăng và đa dạng ở nhiều lĩnh vực. Cộng đồng nấm rễ nội cộng sinh tương đối đa dạng và có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất phân bón sinh học, chế phẩm cải tạo môi trường, kiểm soát sinh học.

Tuy nhiên, các phương pháp phân lập và định danh hiện nay dựa trên cơ sở mô tả hình thái bào tử còn nhiều điểm hạn chế và một số loài chưa được xác định. Do đó, với sự tiến bộ của kỹ thuật phân tử là một hướng tiếp cận mới giúp đánh giá hệ sinh thái nấm rễ trong tương lai.