Ảnh: sưu tầm.

Biện pháp sinh học sử dụng vi sinh vật đối kháng có thể làm giảm thiểu lượng thuốc hóa học trên đồng ruộng từ đó giảm ô nhiễm môi trường sinh thái và góp phần bảo vệ sức khỏe con người. Các nghiên cứu sản xuất sản phẩm sinh học sử dụng vi sinh vật đối kháng để quản lý bệnh hại lúa, cây ăn quả và rau màu theo hướng bền vững và không ô nhiễm môi trường đã được tập trung nghiên cứu từ những năm 1990 tại Đồng bằng sông Cửu Long (Nguyễn Đắc Khoa và ctv., 2010). Trên ruộng lúa, phòng trừ sinh học bệnh cháy bìa lá là chiến lược hiệu quả về kinh tế, không gây ô nhiễm môi trường (Velusamy and Gnanamanicam, 2006; Khoa et al, 2016). Ứng dụng vi khuẩn đối kháng vào đất sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn thích nghi với hệ sinh thái đất và tiếp tục tăng dần mật số trên đồng ruộng. Vi khuẩn đối kháng hiện diện thường xuyên trong đất sẽ ức chế khả năng phát triển của mầm bệnh, làm giảm mật số vi khuẩn gây bệnh trên lúa, mang lại hiệu quả tác động lâu dài (Agrios, 1988). 

Nhóm nghiên cứu Bệnh cây Phòng Sinh học phân tử, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học đã thực hiện các nghiên cứu phân lập vi khuẩn đối kháng với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây bệnh cháy bìa lá lúa. Trong những chủng vi khuẩn phân lập được, Bacillus aerophilus là một trong những chủng có khả năng ức chế Xoo mạnh nhất. Khi được sử dụng để đánh giá khả năng giảm bệnh ngoài đồng, những chủng vi khuẩn đối kháng này có hiệu quả làm giảm tỷ lệ bệnh cao (Võ Thị Phương Trang, 2013; Nguyễn Đặng Ngọc Giàu, 2014; Khoa et al., 2016). Những kết quả này có ý nghĩa quan trọng, là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về việc sử dụng các chủng vi khuẩn phân lập này để tạo chế phẩm sinh học dùng trong phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa.

Việc ứng dụng các vi khuẩn đối kháng vào đất có hiệu quả hay không phụ thuộc rất nhiều vào mật số của các vi khuẩn đối kháng còn sống sót trong đất (Heijnen and Van Veen, 1991). Do đó, trong các chế phẩm thương mại đòi hỏi phải duy trì được mật số vi khuẩn đối kháng cao trong thời gian dài. Các chế phẩm sinh học có duy trì được mật số các tác nhân kiểm soát sinh học hay không phụ thuộc rất lớn vào các thành phần trong chế phẩm, điển hình là chất mang (Vidhyasekaran and Muthamilan, 1995). Chất mang phải đảm bảo sự tăng trưởng và duy trì mật số mong muốn của các chủng vi sinh vật trong khoảng thời gian chấp nhận được (Smith, 1992).

Bột talc là chất mang có hiệu quả cao trong nhiều nghiên cứu về tồn trữ vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn gram dương có nội bào tử. Cám, trấu xay, lúa xay, gạo xay là những chất mang rẽ tiền nếu được nghiên cứu và xử lý đúng cách sẽ là một môi trường hữu hiệu để các vi sinh vật có ích sống và phát triển, tạo tiền đề cho một chế phẩm vi sinh chất lượng tốt, giá thành thấp.

Nghiên cứu được thực hiện để tuyển chọn chất mang thích hợp tồn trữ vi khuẩn Bacillus aerophilus đối kháng với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa. Nghiên cứu là tiền đề để tạo chế phẩm sinh học giúp người dân phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa một cách an toàn và có hiệu quả lâu dài. Năm loại chất mang (bột talc, cám, gạo xay, lúa xay và trấu xay) được khảo sát khả năng tồn trữ dựa vào ba tiêu chí gồm mật số, khả năng đối kháng với Xoo và hiệu quả giảm bệnh của vi khuẩn đối kháng. Kết quả cho thấy sau sáu tháng tồn trữ, mật số vi khuẩn trong 3 loại chất mang, bột talc, cám và trấu xay đạt hơn 106 CFU/g chế phẩm; trong đó chất mang cám duy trì được mật số tốt nhất. Vi khuẩn B. aerophilus trong ba loại chất mang này duy trì tốt khả năng đối kháng với mầm bệnh Xoo và hiệu quả giảm bệnh đến 15 ngày sau chủng bệnh trong điều kiện nhà lưới. Vì vậy cám, bột talc, trấu xay là chất mang được tuyển chọn để tồn trữ vi khuẩn Bacillus aerophilus.