Nhu cầu toàn cầu về tăng năng suất nông nghiệp và suy giảm tài nguyên đất canh tác đã gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với sản xuất cây trồng và hệ sinh thái nông nghiệp. Việc sử dụng phân bón hóa học và khoáng chất đã làm tăng năng suất nông nghiệp nhưng làm giảm đáng kể độ phì nhiêu của đất, sức khỏe của đất và tính bền vững. Cải thiện tính bền vững của nông nghiệp đòi hỏi phương pháp tiếp cận tổng thể kết hợp tích hợp sử dụng tối ưu phân bón đất, đặc tính vật lý của đất, các quá trình sinh học của đất và sự đa dạng vi sinh vật trong đất, kết hợp quản lý dinh dưỡng thực vật tổng hợp. Kể từ vài thập kỷ qua, vi khuẩn kích thích tăng trưởng thực vật (PGPB) và vi khuẩn Rhizobacteria kích thích sinh trưởng thực vật (PGPR) đã thay thế việc sử dụng đồng thời phân bón hóa học và thuốc trừ sâu trong trồng trọt, lâm sinh, nông nghiệp, cải thiện môi trường và sử dụng các vi sinh vật như vậy để cải thiện sức khỏe của đất và sự sẵn có chất dinh dưỡng cho cây trồng là một thực tiễn quan trọng kể từ thời cổ đại. Ngoài các tác động kích thích thực vật đối với thực vật, PGPB là chất diệt khuẩn mạnh của rễ cây hoặc thân sinh vật giúp cải thiện sức khỏe của cả cây trồng và đất thông qua các phương pháp tiếp cận trực tiếp và gián tiếp khác nhau như nitơxation, khả năng hòa tan photphat, cảm biến đại số, chống vi khuẩn, hữu cơ dễ bay hơi, hòa tan khoáng chất, cảm ứng hệ thống kháng, thu nhận chất dinh dưỡng, thay đổi kết cấu đất, độ xốp của đất, v.v. Tăng sinh khối, năng suất, sự xuất hiện của cây con, sự phát triển của rễ và sự ra hoa kịp thời là những lợi ích trực tiếp làm cho các vi sinh vật thích ứng nhất trong sản suất cây trồng nông nghiệp với nhu cầu thị trường cao. Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu để giải mã cơ chế phân tử của chúng về những lợi ích thực vật thông qua so sánh hệ gen, các cấu trúc protein cho biết trạng thái sinh học, và sự thích nghi thích hợp có thể tạo điều kiện cho các vi sinh vật này hoạt động. Trong phần này, chúng tôi sẽ nêu bật tình trạng và xu hướng gần đây của một số vi khuẩn có lợi cho cây trồng quan trọng, khả năng thúc đẩy tăng trưởng của chúng và các yếu tố gen trên mỗi loài để sử dụng bền vững trong canh tác cây trồng.
Tăng năng suất nông nghiệp trên một đơn vị diện tích đất và đảm bảo tăng trưởng nông nghiệp đáp ứng nhu cầu an ninh lương thực là những mối quan tâm lớn trong nông nghiệp ngày nay. Mô hình canh tác độc canh dựa vào phân bón mà chúng ta đã áp dụng từ lâu là không bền vững vì nó có hại cho sức khỏe con người, cây trồng và đất. Ngày qua ngày, nhu cầu lương thực ngày càng tăng ở các nước đang phát triển, việc sản xuất nhiều lương thực, nâng cao chất lượng nông sản và phương pháp sản xuất bền vững là thách thức trong thời đại hôm nay. Các stress trong hệ sinh thái là những yếu tố hạn chế chính đối với sự trao đổi chất, tăng trưởng và năng suất của thực vật, đặc biệt là ở các vùng khô hạn và bán khô hạn trên thế giới. Các stress phi sinh học liên quan đến độ mặn của đất, hạn hán, độ pH của đất, nhiệt độ môi trường, tầng ôzôn, kim loại độc hại và nồng độ dinh dưỡng thấp, đơn lẻ hoặc kết hợp, có thể gây hại trong hầu hết các giai đoạn khác nhau của thực vật, từ nảy mầm đến phát triển của cây đến các yếu tố hạn chế đối với sản xuất cây trồng.
Các báo cáo đã cho biết rằng việc mất năng suất cây trồng (70%) có thể là do stress phi sinh học như hạn hán. Hạn hán là một trong những vấn đề lớn trong nông nghiệp. Hạn hán gây ra những thay đổi trong các quá trình phát triển sinh lý của thực vật, cùng với quá trình tổng hợp, tính toàn vẹn của màng, tính ổn định của enzym, proline và ABA. Vi khuẩn, vi rút, nấm, tuyến trùng và các sinh vật sống giống côn trùng ăn cỏ là những nhân tố gây ra stress sinh học, và chúng làm giảm 30% năng xuất nông nghiệp trên toàn cầu. Chúng ảnh hưởng đến sinh thái môi trường sống tự nhiên. Bảo tồn đất trong lành là một yếu tố chiến lược của nông nghiệp bền vững. Các giải pháp đáng chú ý có thể tạo ra nhiều sản phẩm nông nghiệp hơn là quản lý đất đai, sử dụng các đầu vào tái tạo, sử dụng cây trồng chuyển gen và mở rộng thực hành vi khuẩn Rhizobacteria thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPR) là một tập hợp của vi khuẩn vùng rễ. Chúng cư trú trong tầng sinh quyển và trên bề mặt của rễ cây một lá mầm và cây hai lá mầm. PGPR đã cho thấy tiềm năng là một kỹ thuật đầy hứa hẹn trong thực hành nông nghiệp hỗ trợ và có thể đóng một vai trò quan trọng trong giảm thiểu hạn hán. Các vi sinh vật xâm chiếm và gây khô hạn bằng cách tổng hợp Exopolysaccharides (EPS), phytohormone, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase, các hợp chất dễ bay hơi, chất chống oxy hóa, gây tích tụ các chất thẩm thấu, tăng hoặc giảm căng thẳng -gien phản ứng và thay đổi hình thái rễ ở vùng thân rễ / nội sinh quyển của rễ cây bị ảnh hưởng. Hệ thống chống chịu toàn thân (IST) gây ra trạng thái sinh lý của các vi sinh vật có lợi, tạo ra khả năng chống chịu với các áp lực hạn hán. Cấy PGPR sản sinh cytokine giúp tăng trưởng và độ bền đối với khả năng chịu đựng nước của cây con trong rừng trong điều kiện. Các căng thẳng sinh học thậm chí có thể được ngăn chặn sau khi sử dụng PGPR.
Dựa trên khả năng xâm nhập của các vi khuẩn, vi khuẩn PGP được phân loại rộng rãi thành khuẩn lạc ngoài bào (ePGPR) và nội bào (iPGPR). Vi khuẩn PGP ngoại bào thuộc các chi Bacillus, Burkholderia, Caulobacter, Chromobacterium, Pseudomonas, Agrobacterium, Arthrovacter, Azotobacter, Azospirillum, Flavobacterium, Micrococcus, Erwinia và Serratia cư trú trong vỏ não và trong tế bào của rễ Rhizoplane, trong khi vi khuẩn nội bào (iPGPR) như các loài Allorhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Rhizobium, Endophytes và Frankia chủ yếu liên quan đến các nốt sần ở rễ. Việc chấp nhận và thống kê tác động của PGPR lên hệ thống rễ và toàn bộ cây vẫn còn nhiều thách thức. Các nghiên cứu đã xác nhận rằng PGPR có lẽ là kiểu gen và giống cây trồng cụ thể. Các cơ chế phân tử của PGPR ảnh hưởng đến cấu trúc của hệ thống rễ và can thiệp vào các con đường nội tiết tố thực vật
(Trích nguồn: Phân bón sinh học cho nông nghiệp bền vững và môi trường – Tác giả: TS. Nguyễn Thị Ngọc Trúc)
Quý khách hàng quan tâm đến sản phẩm đạm hữu cơ Hươu Xanh có thể đặt mua ngay tại đây hoặc liên hệ hotline 0358782777 để được tư vấn về sản phẩm một cách chu đáo nhất!
