Sáng Tạo Việt - Tôn vinh chế phẩm sinh học EMINA

TÊN GIẢI PHÁP SÁNG TẠO
"Ứng dụng chế phẩm VSV hữu hiệu EMINA trong sản xuất chè và bưởi sạch”.
Tập thể đồng tác giả: Nguyễn Quang Thạch, Lương Đức Phẩm, Phạm Thị Hải - Viện Sinh học Nông Nghiệp - Học Viện Nông nghiệp Việt Nam.
I. Tính cấp thiết với ngành sản xuất nông nghiệp:
Với hơn 100 nghìn ha chè qua nhiều năm thâm canh bằng các loại phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hóa học làm cho đất trồng bị chai cứng, sâu bệnh ngày càng nhiều, chúng cũng dễ nhờn thuốc và kháng thuốc hơn trước. Các giải pháp hiện tại bằng hóa chất ngày càng tỏ ra kém hiệu quả và gây ra nhiều tác động xấu.
Ngòai những tác hại đến sức khỏe trực tiếp đến người sản xuất, người tiêu thụ, môi trường sống thì bất lợi lớn cho ngành này là sản phẩm không xuất khẩu được do dư lượng TBVTV vượt ngưỡng cho phép. Theo báo cáo của cơ quan quản lý, trong nửa năm 2014 tại Lâm Đồng đã có trên 3.600 tấn chè đen bị tồn kho, trong đó có 36 tấn bị nhiễm dư lượng fipronil bị trả về từ Đài Loan, số lượng còn lại không xuất khẩu được do dư lượng thuốc BVTV vượt mức theo quy định của Đài Loan. 
Cũng như Lâm Đồng, hàng trăm cơ sở sản xuất chè khắp cả nước đều đối mặt với khó khăn tương tự. Nên chè Việt Nam mặc dù đang xuất bán với giá rẻ nhất thế giới nhưng vẫn bị ùn tắc. Và “thủ phạm lớn nhất” gây cản trở xuất khẩu chè hiện nay đã được xác định là dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. 
Bên cạnh ngành chè, sản xuất cây có múi (cam, bưởi) ở Việt Nam cũng gặp khó khăn không do thị trường bị thu hẹp khá nhiều cả về quy mô và sản lượng. Năm 2001 từ 40 nước xuống còn 36 nước năm 2005; sản lượng giảm từ 1,900 tấn năm 2012 xuống còn 226 tấn năm 2013 (Vietrade, 2015). Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm trên là vấn đề bệnh hại và dự lượng thuốc BVTV. Ví dụ, nếu bưởi có bệnh đốm đen sẽ bị EU từ chối và bị cấm toàn diện đối với các mặt hàng trái cây họ cam quýt khác. Nhưng nếu sử dụng thuốc hóa học để phòng trị bệnh này sẽ có nguy cơ không xuất được vì dư lượng hóa học. 
Các loại nấm hại cây có múi thường là nấm đa ký chủ, có mức độ gây thiệt hại nghiêm trọng và hầu như chưa có thuốc đặc trị. Khi gây hại trên cây cam, bưởi, chúng làm thối rễ, vàng lá, chảy mủ trên thân, thối vỏ xung quanh gốc, gây rụng quả non, vàng, rụng quả và khô quả khiến nhiều diện tích phải chặt bỏ. Nhiều vùng bưởi đang bị các lọai bệnh này tấn công trên diện rộng, như ở Thụy Miều – tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2013 đã có đến 60% diện tích bưởi bị nhiễm bệnh này, hay ở vùng bưởi Yên Bình, cam Văn Chất - Yên Bái năm 2014 có tới 250/300ha diện tích bị nhiễm bệnh (theo số liệu điều tra của Công ty EMI Nhật Bản, 2013). 
Do chưa có lựa chọn phù hợp nên bà con đang sử dụng tổng hợp các loại thuốc hóa học để phòng trừ các loại bệnh này liên tục và có xu hướng ngày càng nhiều hơn. Hàng năm ở những vùng này, bà con đổ hàng trăm tấn hóa chất các loại ra môi trường. Kết quả tạo ra những quả bưởi, cam, quýt chứa đầy dư lượng bên trong và hàng loạt các hệ lụy khác về môi trường và sức khỏe của cộng đồng về lâu dài.
Có thể thấy những biện pháp phòng trống dịch hại trên cây chè và cây cam, bưởi bằng các nguyên liệu hóa chất chỉ có tính chất tạm thời, nhưng gây ra nhiều thiệt hại lớn về mặt kinh tế, môi trường và sức khỏe. 
II. Sáng tạo trong giải quyết vấn đề
Trước vấn đề trên, từ nhiều năm nay, các nhà nghiên cứu nông sinh học Việt nam đã tìm cách tiếp cận với giải pháp xây dựng nền nông nghiệp sạch và bền vững dựa trên công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM ( Effective Microorganism) . Công nghệ này do GS Teruo Higa Đại Học Ryukus Nhật Bản đề xuất vào những năm thập kỷ 1980 và, được hưởng ứng rộng rãi trên toàn cầu. Đề tài NCKH độc lập cấp Nhà nước (giai đoạn 1998-2000) “Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công nghệ Vi Sinh Vật Hữu Hiệu EM” do PGS.TS Nguyễn quang Thạch làm chủ nhiệm đã được tiến hành. Đề tài được thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp  Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội,  có 7 nhánh nghiên cứu là các Viện, cơ quan khoa học như¬ : Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật, Viện Thú y, Trung tâm Việt Nhật, Viện Hóa học Công nghiệp,  với  sự tham gia của hơn 80 cán bộ khoa học chuyên sâu. Đề tài đã khẳng định : hoàn toàn có thể sử dụng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM để giải quyết những vấn đề bức xúc của môi trường nông nghiệp và xây dựng được một nền nông nghiệp sạch, an toàn , bền vững.  Vấn đề đặt ra là phải chế tạo được chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu của Việt nam từ các chủng VSV phân lập tại Việt nam, có hoạt tính cao , thích ứng tốt với  điều kiện sinh thái của Việt nam  . Dựa trên nguyên lý chế tạo và sử dụng của công nghệ EM , với sự cộng tác của các đồng nghiệp trường Đại học Khoa Học Tự nhiên Hà Nội , năm 2006, Viện Sinh học Nông nghiệp Đại Học Nông nghiệp Hà nội ( nay là Học Viện Nông nghiệp Việt nam ) đã  sản xuất thành công chế phẩm sinh học vi sinh vật hữu hiệu đặt tên là  EMINA ( EM + INA). INA  là tên viết tắt tiếng anh của Viện Sinh học Nông nghiệp Đại Học Nông Nghiệp Hà nội .Chế phẩm với công dụng 3 trong 1 giúp nông dân Việt Nam có thể đảm bảo được sản xuất với năng suất cao, chất lượng tốt mà không còn lo ngại về vấn đề bệnh hại. Chế phẩm EMINA còn được tiếp tục nghiên cứu sử dụng  và hoàn thiện thông qua dự án cấp Bộ Giáo dục và đào tạo  ( 2007-2009)  )  “ Hoàn thiện qui trỡnh sản xuất và ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA phục vụ trồng trọt , chăn nuôi , thủy sản và xử lý mụi trường”  mó số: B2007 – 11 – 03DA và đề tài cấp thành phố : “ Nghiên cứu ứng dụng các chủng vi sinh vật hữu ích để tạo chế phẩm sinh học có hiệu quả cao trong sản xuất nông  nghiệp”  Thuộc chương trình “Nghiên cứu ứng dụng KHCN và các giải pháp quản lý kinh tế nhằm phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững và kinh tế ngoại thành” (Mã số: 01C – 05).  Thời gian thực hiện  từ 01/2009 đến 12/2010.Chế phẩm đã được công ty EMI Nhật bản nghiên cứu áp dụng trong sản xuất chè và bưởi sạch từ 2014 đến nay..
Thành phần và cơ chế tác động của các nhóm vi sinh vật trong chế phẩm EMINA.
Thành phần các nhóm vi sinh vật chủ yếu có trong chế phẩm EMINA gồm: Vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic (Lactobacillus), vi khuẩn Bacillus và nấm men Saccharomyces. 
Cơ chế tác động của chế phẩm dựa trên sự tương tác giữa các nhóm vi sinh vật khi đưa vào môi trường, chúng “đô hộ” hệ vi sinh vật trong môi trường đó, làm cho các loài vi sinh vật có hại không có cơ hội hoạt động nên không có bệnh hại cây trồng. Trong khi đó các lợi khuẩn trong EMINA còn sinh ra các emzym, hoocmon, vitamin cần thiết giúp cây trồng tăng năng suất từ các nguồn nguyên liệu sinh học. Do đó giúp cây trồng cho năng suất cao, chất lượng tốt và không cần đến thuốc trừ bệnh.  
2.1. Vi khuẩn Lactic (lactobacillus): là nhóm vi khuẩn chủ yếu có mặt trong chế phẩm EMINA. Trong quá trình len men, vi khuẩn lactic sẽ phân giải đường, các hydrat cacbon khác hình thành và tích lũy axit lactic. Vai trò của vi khuẩn lactic trong chế phẩm EMINA như sau:
+ Ngăn ngừa vi khuẩn có hại: Vi khuẩn lactic sinh axit lactic là chất khử trùng mạnh có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật có hại, đặc biệt tiêu diệt sự hoạt động của nấm gây bệnh fusarium, phytophthora…
+ Thúc đẩy quá trình lên men theo hướng không phát sinh ra các chất độc như CH4, H2S…giảm độc cho cây khi sử dụng phân chuồng hoặc phân hữu cơ. 
+ Chuyển hóa các phân bón khó tiêu thành dễ tiêu, tăng khả năng hấp thụ phân bón cho cây trồng.
2.2. Vi khuẩn Bacilllus (Bacillus  subtilis, Bacillus licheniformis): nhóm vi khuẩn này có các vai trò sau:
+ Sinh các enzym amylase, protease…thúc đẩy sự phân hủy các chất hữu cơ tàn dư có trong phân chuồng và phân hữu cơ… kết quả làm trong lành môi trường  khi có quá nhiều chất thải tồn dư, và làm cây trồng nhan chóng sử dụng được phân bón, làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón, giảm chi phí cho người dân. Sản phẩm phân giải của quá trình này như đường đơn, axit amin lại được dùng làm thức ăn cho các nhóm vi khuẩn khác có mặt trong chế phẩm và kích thích các lợi khuẩn khác sẵn có trong môi trường. 
+ Cạnh tranh sinh học với các nhóm vi khuẩn gây hại khác, làm cho các loài nấm bệnh không phát triển và gây hại, làm giảm bệnh hại đặc biệt là các bệnh trên cây chè, cây bưởi, cam…
2.3. Nấm men (Saccharomyces  sp)
Thuộc nhóm vi nấm, có cấu trúc đơn bào. Nấm men tham gia vào các quá trình chuyển hóa vật chất, phân hủy các chất hữu cơ trong đất. Nấm  men còn tham gia tạo các chất có hoạt tính sinh học như: hormon, enzym, các chất này sẽ kích thích sự sinh trưởng và phát triển của hệ rễ giúp cây sinh trưởng và hình thành năng suất tốt. 
Nấm men còn là nguồn dinh dưỡng tốt cho vi sinh vật, vật nuôi và cây trồng vì bản thân chúng có chứa nhiều vitamin và axit amin trong đó có nhiều axit amin không thể thay thế. Do đó, giúp tăng cường chất lượng nông sản cụ thể làm nước chè thơm hơn, quả bưởi và cam thơm và ngọt hơn bình thường. 
2.4. Vi khuẩn tía quang hợp
 Là nhóm vi khuẩn quang tự dưỡng, có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời chuyển thành năng lượng hóa học sử dụng được cho cơ thể. Chúng có khả năng quang hợp như cây xanh tạo nên các sản phẩm hữu cơ. Tuy nhiên khác với cây xanh, sắc tố quang hợp là diệp lục còn trong vi khuẩn quang hợp là các sắc tố thuộc nhóm bacteriochlorophill hấp phụ và biến đổi các ánh sáng có bước sóng khác với phổ hấp phụ của diệp lục. Chính vì thế, dung dịch vi khuẩn quang hợp có màu đỏ tươi trong khi dung dịch diệp lục có màu xanh lá cây. 
Vi khuẩn quang hợp có vai trò quan trọng đặc biệt trong chế phẩm EMINA. Vi khuẩn quang hợp thúc đẩy quá trình tạo sản phẩm quang hợp là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật khác, tổng hợp nên nhiều hợp chất quan trọng như axit amin, hormon sinh trưởng, đường và các chất có hoạt tính sinh học khác. Cũng đã phát hiện thấy vi khuẩn quang hợp thúc đẩy quá trình cố định ni tơ từ không khí của các vi khuẩn cố định đạm có mặt, thúc đẩy sự sản sinh các enzym phân giải lân khó tiêu thành dễ tiêu. 
Điều đặc biệt là nhóm vi khuẩn quang hợp có thể sử dụng nguồn Ammoniac (NH3) và Hydrogen Sulfide (H2S) như nguyên liệu trong quá trình trao đổi chất của mình. Điều này đã   làm giảm các mùi độc hại và hôi thối của NH3 và Hydrogen Sulfide (H2S) có trong phân chuồng, giảm giảm độc cho cây. 
Tóm lại, vi khuẩn quang hợp trong chế phẩm EMINA có những vai trò chính sau:
+ Tạo sản phẩm quang hợp – làm tăng năng suất chè do số lượng búp nhiều hơn, búp to hơn, lá dầy hơn, thời gian thu hái ngắn lại – tăng lứa thu hoạch/năm. Tăng năng suất cam và bưởi vì làm quả to hơn, nhiều quả hơn.
+ Tạo phytohoocmon (auxin), axit amin – thúc đẩy làm cân bằng hoocmon sinh trưởng trong cây chè sau khi hái búp, do đó kích thích sự hình thành búp nhiều hơn, nhanh hơn mà không cần đến hóa chất kích thích. Làm cho chồi cam, bưởi vươn dài hơn, nhiều chồi non hơn, lá dày và cứng hơn. Đây là lý do chính khiến giảm được thuốc sâu sử dụng trên cây chè, cam và bưởi do mật độ búp non nhiều hơn, lá non dầy và bóng hơn, chồi và búp non vươn nhanh sớm vượt qua được giai đoạn non yếu. 
+ Phân giải photpho khó tiêu thành dễ tiêu làm cân bằng tỷ lệ đạm lân trong đất dẫn đến các loài tảo và nấm không phát triển và gây hại được trên thân cây chè, cam và bưởi. Nên giảm được các loài nấm tảo ký sinh, tăng cường hiệu quả vận chuyển dinh dưỡng trong cây.
+ Cố định Nito từ khí quyển tạo NH3 cung cấp cho cây làm tăng năng suất chè, cam và bưởi một bằng các nguồn đạm tự nhiên nên tăng được chất lượng nông sản mà tiết kiệm được chi phí. 
III. Kết quả triển khai trên thực tế và lợi ích
3.1. Triển khai trên cây chè:
Từ tháng 10/2013 đến tháng 2/2016 chúng tôi đã triển khai trình diễn ứng dụng chế phẩm EMINA trên cây chè ở 5 tỉnh gồm Thái Nguyên, Phú Thọ, Yên Bái, Tuyên Quang và Lai Châu, trên số lượng khoảng 1,500 hộ dân trên diện tích khoảng 1,000ha. 
Chế phẩm được sử dụng định kỳ thường xuyên mỗi tháng 2 lần và sử dụng từ 16 – 18 lần/năm. Lượng sử dụng khoảng 10 lít/ha/tháng tương đương với khoảng 60 lít/ha/năm với chi phí khoảng 3 triệu đồng/ha/năm. 
Theo mức tăng năng suất trung bình trên các hộ trình diễn hiện nay khoảng 20% với giá chè tươi bình quân ở các vùng khoảng 6,000đ/kg, thì mỗi ha người trồng chè tăng doanh thu khoảng 24 triệu/năm so với đối chứng. Điển hình có những hộ tăng được 120 triệu/năm/5ha như nhà anh Nguyễn Văn Trường – Tân Uyên – Lai Châu – 01627 339 220.
Giảm được toàn bộ thuốc trừ nấm bệnh trong suốt cả năm và giảm được 50% thuốc trừ sâu so với đối chứng. 
Chất lượng chè tăng hơn nhiều so với đối chứng đặc biệt về các chỉ tiêu mầu nước – xanh hơn; hương chè – thơm hơn; vị đậm hơn; thời gian bảo quản – lâu hơn so với đối chứng. Các chỉ tiêu này được các hiệp hội chè ở Thái Nguyên đánh giá rất cao. Hiện tại có hiệp hội chè La Bằng, Phú Cường, các doanh nghiệp sản xuất chè ở Tân Cương đang rất yêu thích. 
Tăng hiệu quả sử dụng phân bón và giảm chi phí. Khi sử dụng chế phẩm làm hiệu hiệu quả sử dụng phân chuồng tăng rõ rệt. Điển hình như nhà anh Trường ở Lai Châu – đầu năm 2015 bón phân gà lên nương chè, sau đó toàn bộ diện tích chè trở nên vàng và kém năng suất. Ngay sau khi thấy hiện tượng trên anh đã dùng chế phẩm sinh học phun lên đất và lên cây chè. Sau 10 ngày, lá chè xanh dần trở lại và cho năng suất vườn trội ngay sau một tháng. Các hộ khác sử dụng đều công nhận là giảm được từ 30 – 40% lượng phân đạm so với đối chứng.
Tăng giá bán chè. Các hộ sử dụng chế phẩm sinh học EMINA đều bán chè với giá cao hơn so với đối chứng. Các hộ ở Thái Nguyên bán chè sử dụng chế phẩm EMINA cao hơn đối chứng 30%. Ví dụ anh Nguyễn Văn Nam – Đại Từ - Thái Nguyên giá chè dùng vi sinh bán cao hơn so với đối chứng 70 nghìn đồng/kg chè khô (từ 170,000 lên 240,000đ/kg). Các hộ bán chè tươi ở Lai Châu, Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ đến bán chè giá cao hơn từ 300 – 500đ/kg chè tươi.
Làm tơi xốp đất. Đất trồng chè được phun chế phẩm vi sinh đều trở nên tơi xốp hơn bình thường sau 5 tháng sử dụng liên tục. Do đó tăng khả năng giữ nước, tạo điều kiện thuận lợi cho bộ rễ chè phát triển, giúp người trồng dễ dàng thực hiện các thao tác làm cỏ, bón phân…
Loại bỏ rêu, tảo trên thân chè. Ở tất cả các vườn chè sau 1 năm sử dụng chế phẩm đều thấy rõ không còn rêu, tảo và mốc bám trên thân cây. Vỏ cây trở nên sạch sẽ, biểu hiện sức sống tốt.
Lá xanh. Lá chè được phun chế phẩm vi sinh có mầu xanh đậm, bóng, và không có dấu hiệu của nấm bệnh trên bề mặt như đối chứng. Và đặc biệt là lá già vẫn xanh cả sau khi thu hoạch búp non. Điều này giúp cây chè quang hợp tốt hơn do đó góp phân tăng năng suất cao hơn.
Búp chè nhiều hơn, ít búp mù và xòe hơn. Mật độ búp ở các nương chè phun EMINA cao hơn so với đối chứng khoảng 20 – 30%, đặc biệt có nhưng giống chè có mật độ búp cao hơn đến 50%. Như nhà anh Toàn – Giáp ở Mỹ Bằng – Tuyên Quang, búp chè nhiều và dầy đến mức độ anh chị phải mua cắt chè mới có công suất cao hơn mới thu hoạch được. 
Tỷ lệ búp mù xòe ở các nương chè phun EMINA chỉ chiếm khoảng 1% sau khi búp đã đạt 5 lá thật. Điều này rất quan trọng đối với người trồng chè vì chúng góp phần chính vào tăng năng suất và chất lượng chè.
3.2. Đối với cây bưởi và cam
Chế phẩm cũng đã được áp dụng trên 300 hộ trồng bưởi ở khu vực huyện Yên Bình và khoảng 20 hộ trồng cam ở khu vực huyện Văn Chấn – tỉnh Yên Bái từ tháng 11/2013. 
Trên cây bưởi và cam, chế phẩm đã khống chế hoàn toàn bệnh chảy gôm chỉ sau 2 lần sử dụng sản phẩm. Các biểu hiện bệnh và lá và thối rễ cũng được giải quyết chỉ trong 3 tháng. 
Các loại nấm bệnh khác như ghẻ, vàng quả (đốm đen), nấm cành cũng được khắc phục triệt để khi sử dụng thường xuyên EMINA.
Điều mà người trồng bưởi thích nhất là chế phẩm này khắc phục được cả hiện tượng khô quả sau thu hoạch ở các giống bưởi trong khu vực này đã làm người dân nơi đây khốn khổ hàng chục năm nay. 
Giảm thuốc trừ bệnh và trừ sâu. Ở tất cả các vườn sử dụng EMINA thường xuyên người trồng bưởi chỉ còn phải sử dụng duy nhất loại thuốc hóa học để trừ nhện ở thời kỳ quả con. Các hiện tượng khác hầu như không suất hiện hoặc chỉ gây hại ở mức dưới 1% không ảnh hưởng đến năng suất nên không cần phòng trừ.
Tăng chất lượng. Như đã trình bày, do không có sự can thiệp của thuốc trừ bệnh, và chỉ có mặt thuốc trừ nhên nhưng ở giai đoạn quả con nên có thời gian cách lý đến 5 tháng trước khi thuốc hoặc nên chất lượng bưởi dùng EMINA có thể khẳng định là hoàn toàn sạch. Hơn nữa dưới tác dụng của nấm men, vị ngọt của bưởi được cải thiện rõ rệt kèm theo hương thơm quyến rũ khiến giá trị bưởi dùng EMINA được tăng lên một tầm cao mới.
Tăng lợi nhuận cho người trồng cây. Những hộ trồng bưởi sử dụng EMINA cũng chỉ cần mức chi phí khoảng 3 triệu/ha/năm, nhưng doanh thu có thể tăng lên gấp nhiều lần. Ví dụ nhà anh Tuấn – thôn Đại Thân – Đại Minh – Yên Bình – Yên Bái, thu nhập đã tăng lên 70 triệu đồng so với năm trước (từ 110 triệu năm 2014 lên 180 triệu năm 2015 trong khi chi phí không tăng vì giảm được thuốc trừ sâu, bệnh và phân đạm). 
Toàn bộ nội dung chương trình Sáng Tạo Việt số 25