Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Lai tạo giống cà chua Cherry cho năng suất cao, chất lượng tốt

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  17
 Số lượt truy cập :  32687479
Vi khuẩn có thể giúp giảm nhu cầu phân bón hóa học
Thứ sáu, 24-11-2023 | 08:09:06

Sản xuất phân bón hóa học chiếm khoảng 1,5% lượng khí thải nhà kính trên thế giới. Các nhà hóa học của Viện Công nghệ Massachusetts MIT hy vọng có thể giúp giảm lượng khí thải carbon đó bằng cách thay thế một số phân bón hóa học bằng một nguồn bền vững hơn là vi khuẩn.

 

 

Vi khuẩn có thể chuyển đổi khí nitơ thành amoniac không chỉ có thể cung cấp chất dinh dưỡng mà cây cần mà còn giúp tái tạo đất và bảo vệ cây khỏi sâu bệnh. Tuy nhiên, những vi khuẩn này rất nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm nên rất khó để mở rộng quy mô sản xuất và vận chuyển chúng đến các trang trại.

 

Để vượt qua trở ngại đó, các kỹ sư hóa học của MIT đã phát minh ra một lớp phủ hữu cơ kim loại giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn khỏi bị hư hại mà không cản trở sự phát triển hoặc chức năng của chúng. Trong một nghiên cứu mới, họ phát hiện ra rằng những vi khuẩn được bao phủ này đã cải thiện tỷ lệ nảy mầm của nhiều loại hạt, bao gồm các loại rau như ngô và cải chíp.

 

Ariel Furst, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết lớp phủ này có thể giúp nông dân sử dụng vi khuẩn làm phân bón dễ dàng hơn nhiều.

 

Bà nói: “Chúng tôi có thể bảo vệ chúng khỏi quá trình sấy khô, điều này sẽ cho phép chúng tôi phân phối chúng dễ dàng hơn nhiều và với chi phí thấp hơn vì chúng ở dạng bột khô thay vì ở dạng lỏng. Chúng cũng có thể chịu được nhiệt độ lên tới 132 độ F, điều đó có nghĩa là bạn sẽ không phải sử dụng kho lạnh cho những vi khuẩn này”.

 

Phân bón hóa học được sản xuất bằng quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng được gọi là Haber-Bosch, sử dụng áp suất cực cao để kết hợp nitơ từ không khí với hydro để tạo ra amoniac.

 

Ngoài lượng khí thải carbon đáng kể của quá trình này, một nhược điểm khác của phân bón hóa học là việc sử dụng lâu dài cuối cùng sẽ làm cạn kiệt chất dinh dưỡng trong đất. Để giúp phục hồi đất, một số nông dân đã chuyển sang “nông nghiệp tái tạo”, sử dụng nhiều chiến lược khác nhau, bao gồm luân canh cây trồng và ủ phân, để giữ cho đất khỏe mạnh. Vi khuẩn cố định đạm, chuyển đổi khí nitơ thành amoniac, có thể hỗ trợ phương pháp này.

 

Một số nông dân đã bắt đầu triển khai các “phân bón vi sinh” này, nuôi chúng trong các máy lên men lớn tại chỗ trước khi bón vào đất. Tuy nhiên, đây là mức chi phí quá cao đối với nhiều nông dân.

 

Vận chuyển những vi khuẩn này đến các vùng nông thôn hiện không phải là một lựa chọn khả thi vì chúng dễ bị tổn thương do nhiệt. Các vi khuẩn cũng quá mỏng manh để tồn tại trong quá trình đông khô vốn giúp chúng vận chuyển dễ dàng hơn.

 

Để bảo vệ vi khuẩn khỏi cả nhiệt độ và đông khô, Furst quyết định áp dụng một lớp phủ gọi là mạng lưới phenol kim loại (MPN) mà trước đây bà đã phát triển để bao bọc vi khuẩn cho các mục đích sử dụng khác, chẳng hạn như bảo vệ vi khuẩn trị liệu được đưa vào đường tiêu hóa.

 

Lớp phủ chứa hai thành phần - kim loại và hợp chất hữu cơ gọi là polyphenol - có thể tự lắp ráp thành lớp vỏ bảo vệ. Các kim loại được sử dụng cho lớp phủ, bao gồm sắt, mangan, nhôm và kẽm, được coi là an toàn khi làm phụ gia thực phẩm. Polyphenol, thường được tìm thấy trong thực vật, bao gồm các phân tử như tannin và các chất chống oxy hóa khác. FDA phân loại nhiều polyphenol này là GRAS (thường được coi là an toàn).

 

Furst nói: “Chúng tôi đang sử dụng những hợp chất cấp thực phẩm tự nhiên này được biết là có lợi ích riêng và sau đó chúng tạo thành những bộ áo giáp nhỏ để bảo vệ vi khuẩn”.

 

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra 12 MPN khác nhau và sử dụng chúng để đóng gói Pseudomonas chlororaphis, một loại vi khuẩn cố định đạm cũng bảo vệ thực vật chống lại nấm gây hại và các loài gây hại khác. Họ phát hiện ra rằng tất cả các lớp phủ đều bảo vệ vi khuẩn khỏi nhiệt độ lên tới 50 độ C (122 độ F) và khỏi độ ẩm tương đối lên tới 48%. Lớp phủ này cũng giữ cho vi khuẩn sống sót trong quá trình đông khô.

 

Sử dụng vi khuẩn được phủ MPN hiệu quả nhất - sự kết hợp giữa mangan và polyphenol gọi là epigallocatechin gallate (EGCG) - các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng giúp hạt nảy mầm trong đĩa thí nghiệm. Họ làm nóng các vi khuẩn được phủ đến 50 độ C trước khi đặt chúng vào đĩa và so sánh chúng với các vi khuẩn tươi không được phủ và các vi khuẩn không được phủ đông khô.

 

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vi khuẩn được phủ đã cải thiện tỷ lệ nảy mầm của hạt lên 150% so với hạt được xử lý bằng vi khuẩn tươi, không được phủ. Kết quả này nhất quán với nhiều loại hạt khác nhau, bao gồm thì là, ngô, củ cải và cải chíp.

 

Furst đã thành lập một công ty tên là Seia Bio để thương mại hóa vi khuẩn được phủ để sử dụng quy mô lớn trong nông nghiệp tái tạo. Bà hy vọng rằng chi phí thấp của quy trình sản xuất sẽ giúp làm cho phân bón vi sinh có thể tiếp cận được với những nông dân quy mô nhỏ, những người không có máy lên men cần thiết để nuôi cấy những vi khuẩn như vậy.

 

Cô nói: “Khi nghĩ đến việc phát triển công nghệ, chúng tôi cần thiết kế nó sao cho rẻ tiền và dễ tiếp cận, và đó chính là công nghệ này”. ​

 

Nguyễn Minh Thu - Mard, theo sciencedaily

 

 

Trở lại      In      Số lần xem: 141

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD