1. Chế phẩm sinh học là gì

Theo ý kiến của các nhà khoa học, chế phẩm sinh học là sản phẩm của quá trình tái tạo và sử dụng tài nguyên sinh học. Để phân loại chế phẩm sinh học người ta chia ra: Chế phẩm sinh học truyền thống và chế phẩm sinh học mới. Các chế phẩm (sản phẩm ) sinh học truyền thống như bao gồm vật liệu xây dựng từ gỗ, giấy và bột giấy, rừng và các sản phẩm từ rừng. Các chế phẩm sinh học mới có thể bao gồm các chế phẩm có nguồn gốc sinh học như: nhiên liệu sinh học, năng lượng sinh học, tinh bột và cellulose ethanol, chất kết dính sinh học, hóa sinh, nhựa sinh học, vv … Chế phẩm sinh học mới là đối tượng và kết quả của hoạt động nghiên cứu và phát triển một cách đáng kể cuối thế kỷ 20, đầu thế kỷ 21. Chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ tài nguyên sinh học có thể thay thế nhiều nhiên liệu, hóa chất, nhựa hiện đang có nguồn gốc từ dầu khí.

Hiện nay, sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ thâm canh cao với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học và hàng lọat các biện pháp như trồng lúa 3 vụ, phá rừng canh tác cà phê, hồ tiêu, điều… với mục đích khai thác, chạy theo năng suất và sản lượng. Chính vì vậy, với sự canh tác trên đã làm cho đất đai ngày càng thóai hóa, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước.

Chính vì vậy, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng chung của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.

2. Vai trò của chế phẩm sinh học trong nông nghiệp

Vai trò của chế phẩm sinh học, trong đó có vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp được thừa nhận có các ưu điểm sau đây:

– Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái.

– Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái ( vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung.

– Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.

– Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm.

– Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.

– Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.

3. Tình hình ứng dụng các chế phẩm sinh học trong canh tác cây trồng hiện nay

* Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho phòng trừ sâu bệnh: Đây là nhóm sản phẩm được ứng dụng khá rộng rãi và được ứng dụng sớm nhất trong lĩnh vực cây trồng. Bao gồm một số sản phẩn tiêu biểu: nguồn gốc thảo mộc, nguồn gốc vi sinh, nguồn gốc nấm, nguồn gốc virus, nguồn gốc tuyến trùng.

* Phân bón hữu cơ sinh học, hữu cơ vi sinh: Trong lọai phân này có đầy đủ thành phần là chất hữu cơ, có phối chế thêm tác nhân sinh học ( vi sinh, nấm đối kháng ) bổ sung thêm thành phần vô cơ đa lượng (NPK) và vi lượng. Tuỳ thuộc vào nhu cầu của sản xuất mà có thể cân đối phối trộn các loại phân nguyên liệu sao cho cây trồng phát triển tốt nhất mà không cần phải bón bất kỳ các loại phân đơn nào. Phân phức hợp hữu cơ sinh học có thể dùng để bón lót hoặc bón thúc. Loại phân này có hàm lượng dinh dưỡng cao nên khi bón trộn đều với đất. Nếu sản xuất phù hợp cho từng loại cây trồng thì đây là loại phân hữu cơ tốt nhất. Phân bón hữu cơ sinh học, phân hữu cơ vi sinh được sự trợ giúp của vi sinh vật chuyên biệt có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa các phế thải hữu

cơ thành phân bón.

Nhóm nấm đối kháng Trichoderma hiện nay đang được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghệ sản xuất phân hữu cơ sinh học hiện nay ở Việt Nam. Phân hữu cơ sinh học có phối trộn thêm nấm đối kháng Trichoderma là lọai phân có tác dụng rất tốt trong việc phòng trừ các bệnh vàng lá chết nhanh, còn gọi là bệnh thối rễ do nấm Phytophthora palmirova gây ra. Hay bệnh vàng héo rũ hay còn gọi là bệnh héo chậm do một số nấm bệnh gây ra: Furasium solari, Pythium sp, Sclerotium rolfosii….

* Chế phẩm cải tạo đất, xử lý phế phẩm nông nghiệp

Trong các chế phẩm cải tạo đất, nhóm vi sinh vật cũng được ứng dụng cải tạo đất bị ô nhiễm do kim lọai nặng và các thúôc hóa học bảo vệ thực vật hữu cơ. Các vi sinh vật này sống ở vùng rễ cây có khả năng sản sinh ra các axit hữu cơ và tạo phức với kim lọai nặng hoặc kim lọai độc hại với cây trồng (nhôm, sắt…), một số vi sinh vật khác có khả năng phân hủy hợp chất hóa học có nguồn gốc hữu cơ. Các vi sinh vật có khả năng phân giải hoặc chuyển hóa các chất gây ô nhiễm trong đất, qua đó tạo lại cho đất sức sống mới. Ngòai ra, các vi sinh vật sử dụng còn có khả năng phân hủy các chất phế thải hữu cơ, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, đồng thời giúp cây tăng khả năng kháng bệnh do các tác nhân trong đất gây ra. Các vi sinh vật thường được sử dụng trong cải tạo đất thoái hóa, đất có vấn đề do ô nhiễm được ứng dụng nhiều như nấm rễ nội cộng sinh (VAM – Vacular Abuscular Mycorhiza ) và vi khuẩn Pseudomonas.

Tóm lại:

Tiềm năng sử dụng các chế phẩm sinh học trong canh tác cây trồng rất lớn, là một hướng đi đúng đắn, hướng tới một nền nông nghiệp hữu cơ, sinh thái bền vững và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng chế phẩm sinh học ở Việt nam còn rất hạn chế, đặc biệt là nhóm chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng. Vì vậy, Nhà nước và ngành nông nghiệp phải có chính sách khuyến khích hỗ trợ các doanh nghiệp đầu tư vào sản xuất, kinh doanh trong lĩnh vực này. Ngòai ra, cần có sự đầu tư chuyển giao kỹ thuật, tuyên truyền, hướng dẫn người nông dân ủng hộ và ứng dụng rộng rãi các chế phẩm sinh học trong sản xuất nông nghiệp. Như vậy mới giúp cho nông dân có thể nâng cao chất lượng, giảm giá thành sản phẩm, tăng thu nhập cho nông dân trong nền kinh tế hội nhập và cải thiện chất lượng môi trường.

(Nguồn: Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ “Sử dụng chế phẩm sinh học trong canh tác cây trồng”, Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ TP. HCM)

Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng cao. Không chỉ sử dụng thực phẩm để no mà còn phải đáp ứng các chức năng khác của người tiêu dùng như làm đẹp, bổ dưỡng, đa dạng, phong phú để lựa chọn và tiện lợi về mặt sử dụng, và đặc biệt là các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên. Chính vì thế, các loại tinh dầu được ưa chuộng để sử dụng trong nhiều lãnh vực khác như y học, nông nghiệp, mỹ phẩm, thực phẩm. Một đặc điểm quan trọng, không thể thay thế, của tinh dầu so với các hợp chất hữu cơ tổng hợp khác là nó không gây hại môi trường và dễ phân hủy. Do có những công dụng thực tiễn quan trọng nên ngày càng có nhiều nghiên cứu cũng như khai thác về tinh dầu trên toàn thế giới.

Trên thị trường hiện nay, có các dòng tinh dầu đang được phát triển và được người dân rất ưa chuộng sử dụng như các loại tinh dầu xả, chanh, gừng, bưởi, tràm…nhằm thay thế các loại chất đuổi muỗi và côn trùng bằng hóa học, các loại dầu gội dược thảo nhằm cải thiện hiệu quả ngăn rụng tóc, cải thiện độ mượt, đen cho tóc…vì chúng có mùi thơm nhẹ và an toàn cũng như không gây kích ứng cho da. Hay các loại tinh dầu dùng cho thực phẩm như tinh dầu gấc, mè, đinh hương, bạc hà, pơ mu, cà phê…được sử dụng trong các công đoạn chế biến thực phẩm nhằm làm tăng hương vị cũng như tạo nét riêng cho thực phẩm. Hay các loại tinh dầu dùng trong bài chế các loại thuốc, thực phẩm chức năng chữa bệnh càng được chú ý hơn vì những công dụng tuyệt vời cũng như độ an toàn của chúng.

Ở Việt Nam, trước đây hay sử dụng phương pháp truyền thống tách chiết tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước, hay chưng cất. Tinh dầu thu được thường sẽ nhiễm tạp chất là các dung môi dùng để lôi cuốn như nước, ethanol hay methanol. Do đó chất lượng tinh dầu sẽ bị giảm đi đáng kể cũng như khi sử dụng cho mục đích y học, mỹ thẩm, thực phẩm sẽ gặp trở ngại khi không loại bỏ được hoàn toàn tạp chấp ra khỏi tinh dầu. Hiện nay với nền khoa học hiện đại, nước ta đã du nhập hệ thống tách chiết bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn. Ở các thành phố lớn cũng đã bắt đầu sử dụng công nghệ này để tách chiết tinh dầu nhiều loại nguyên liệu như tinh dầu gấc, tinh dầu sả, gừng, ngò, bưởi…sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Các loại tinh dầu sau khi được ly trích bằng phương pháp này cho chất lượng ổn định, tinh khiết hơn nên, giá thành cũng tương đối nên các công ty, xí nghiệp, cá nhân đang rất ưa chuộng và tin dùng. Không chỉ sử dụng cho tách chiết tinh dầu, phương pháp này còn đang được sử dụng tách chiết các hoạt chất thứ cấp, đặc biệt là các chất khó ly trích bằng phương pháp thông thường, để cho ra nguồn nguyên liệu tốt nhất có thể dùng làm dược liệu chữa các loại bệnh nan y mà ngày nay nhiều người đang mắc phải.

Với phương pháp này, bất cứ loại tinh dầu nào cũng có thể ly trích, đặc biệt hữu dụng đối với các loại tinh dầu quý hiếm như Trầm, Đàn Hương, Hoàng Đàn…Hơn nữa, khi lượng tinh dầu trong nguyên liệu rất ít, hạn chế, với phương pháp truyền thống khó có thể ly trích được thì phương pháp này sẽ giải quyết hạn chế nêu trên. Nên người trồng nguyên liệu cũng như người sản xuất không phải lo lắng về phần sản xuất tinh dầu khi muốn tách chiết bất kỳ loại tinh dầu nào dù là loại nguyên liệu mới nhất như mong muốn.

Với công nghệ hiện đại này, việc sản xuất hay tách chiết tinh dầu để đạt được chất lượng tinh dầu tinh khiết là điều hoàn toàn có thể làm được. Hơn nữa, hệ thống CO2 siêu tới hạn có thể tinh luyện tinh dầu một mẻ với số lượng lớn hơn rất nhiều so với phương pháp ly trích bằng hơi nước và trong thời gian ngắn nhất có thể, nên tiết kiệm được chi phí về thời gian, nhân công, tiền bạc, làm giảm giá thành sản xuất. Từ đó có thể nâng cao chất lượng sản phẩm nông nghiệp, tìm được hướng đi mới cho việc bảo quản và chế biến sau thu hoạch, giúp tăng giá trị đầu ra cho sản phẩm nông nghiệp và tăng lợi ích kinh tế cho người nông dân. Ngoài ra, đây còn được coi là phương pháp thân thiện với môi trường do ít loại thải những chất thải ra môi trường như (khói, bụi, nước thải…) như phương pháp truyền thống.

Hiện nay, Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao –Ban Quản lý Khu Nông nghiệp Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh đang sử dụng phương pháp tách chiết tinh dầu hiện đại là phương pháp tách chiết bằng CO2 siêu tới hạn. Nguyên lý của phương pháp CO2 siêu tới hạn là CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (trên TC = 31oC, PC = 73,8 bar), CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu tới hạn. Tại trạng thái này CO2 mang hai đặc tính đó là đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất. Khi ở trạng thái này, nó có khả năng hoà tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 dạng rắn, lỏng, khí. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí ra ngoài còn sản phẩm được thoát ra ở dưới dạng lỏng ở bình hứng. Như vậy tinh dầu được lôi ra khỏi nguyên hoàn toàn liệu nhờ CO2 khi đạt trạng thái siêu tới hạn. Do đó hiệu suất của quá trình ly trích rất cao, có thể lên đến hơn 90%, đây là hiệu quả mà các phương pháp truyền thống khó có thể đạt được. Hơn nữa việc tách chiết bằng phương pháp này, các sản phẩm tinh dầu giữ nguyên được hoạt tính của mình, không bị mất các hợp chất thứ cấp mong muốn như phương pháp truyền thống. Thêm nữa, sử dụng CO2 như một loại dung môi để tách chiết, kết thúc quá trình CO2 được loại bỏ khỏi tinh dầu dưới dạng khí, và có thể thu hồi tái sử dụng.

Hệ thống CO2 siêu tới hạn

https://abi.com.vn/cong-nghe-vi-sinh/tinh-dau-va-tiem-nang-phat-trien-kinh-te-198.html