1.1.           Khái niệm

-          Phân bón sống: chứa vi khuẩn/nấm có lợi (Rhizobium, PSM, KSB…), giúp cố định N, hòa tan P, huy động K, bổ sung vi lượng → đất khỏe, cây bền, giảm hóa chất (Boraste  và cộng sự, 2009)[1].

1.2.           Hiệu quả

1.2.1.     Kinh tế

-          +35–65% năng suất khi dùng PSH (Panda  và cộng sự, 2011)[2].

1.2.2.     Môi trường

v Cải thiện dinh dưỡng đất

-          40–200 kg N/ha đạm cố định sinh học → đáp ứng 80–90% nhu cầu N của cây (Mazid  và cộng sự, 2014)[3].

-          50–60% P cố định được hòa tan → +10–20% năng suất (Alori  và cộng sự, 2017)[4].

-          Vi khuẩn hòa tan K → chuyển K khó tan thành K dễ hấp thụ (Etesami  và cộng sự, 2017)[5].

-          Bổ sung vi lượng (Zn, Si) tự nhiên từ vi khuẩn đất (Kumawat  và cộng sự, 2019)[6].

v Tăng chất hữu cơ trong đất

-          Vi sinh vật tăng tốc độ phân giải chất hữu cơ (Kuzyakov  và cộng sự, 2013)[7].

-          Nấm rễ tiết Glomalin → ổn định cấu trúc, giữ C (Rillig  và cộng sự, 2004)[8].

v Cải thiện tính chất vật lý

-          Vi khuẩn tiết Exopolysaccharide → tăng kết tụ, độ xốp đất (Costa  và cộng sự, 2018)[9].

-          Mạng nấm rễ → tăng ổn định đất (Lehmann  và cộng sự, 2015)[10].

-          Khả năng giữ nước tăng, đất chống hạn tốt hơn (Gupta  và cộng sự, 2015[11]; Vurukonda  và cộng sự, 2016[12]).

v Giảm thiểu đầu vào hóa chất và xử lý ô nhiễm

-          Giảm nhu cầu NPK tổng hợp (Malusá  và cộng sự, 2014)[13].

-          Phân hủy thuốc trừ sâu & hydrocarbon (Meena  và cộng sự, 2020)[14].

v Kháng bệnh tự nhiên

-          Thay thế thuốc BVTV: VSV đối kháng cắt nguồn bệnh (Vurukonda  và cộng sự, 2018)[15].

-          Cơ chế: cạnh tranh dinh dưỡng, chiếm chỗ, kích hoạt kháng toàn thân (ISR), tiết kháng sinh & enzyme diệt nấm (Lugtenberg  và cộng sự, 2009)[16].

-          Bacillus spp. tiết kháng sinh: Subtilin, Bacilysin, Mycobacillin, Bacillaene... (Glick và cộng sự, 2007)[17].

1.3.           Kỹ thuật

1.3.1.     Nguyên tắc

-          Các kỹ thuật bón phân sinh học cần xem xét đến các yếu tố như loại cây trồng, đặc tính của chế phẩm, các hạn chế của nông dân, nền tảng kỹ thuật và điều kiện môi trường (Mahmood  và cộng sự, 2016)[18]

-          Bảo quản sản phẩm phân sinh học ở nhiệt độ tối ưu, không dưới 0 °C cũng không trên 35 °C, tránh để dung dịch đã qua sử dụng qua đêm và tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời (Muraleedharan  và cộng sự, 2010)[19]

1.3.2.     Kỹ thuật

Xử lý hạt giống

Hòa tan 200 g chế phẩm sinh học trong 300–400 mL nước, trộn đều với 10 kg hạt bằng chất kết dính (keo cây, dung dịch đường thốt nốt…). Sau đó trải hạt trên vải sạch dưới bóng râm cho khô và gieo ngay.

Dùng 3–5 mL hoặc 250 mL dịch nuôi cấy lỏng cho mỗi kg hạt hoặc mỗi mẫu Anh, với mật độ tối thiểu 1 × 106 CFU. Lượng chế phẩm có thể thay đổi tùy kích thước hạt; hạt lớn thường cần nhiều hơn hạt nhỏ. Nguồn: Malusa et al., 2012[20]; Sabalpara & Mahatma, 2016[21]

Xử lý cây con

Áp dụng cho cây cấy. Với lúa, đào luống trong ruộng, cho nước vào, pha chế phẩm sinh học vào nước rồi ngâm rễ mạ 8–10 giờ trước khi cấy.

Pha dung dịch jaggery 1% (200 g trong 20 L nước), sau đó thêm chế phẩm sinh học lỏng vào, nhúng cây con 30 phút trước khi trồng. Nguồn: Sabalpara & Mahatma, 2016; Kumar et al., 2017[22]

Bón vào đất

Trộn 4 kg chế phẩm sinh học với 200 kg phân hữu cơ, ủ qua đêm rồi trộn với đất trước khi gieo/trồng.

Dùng 1 L/ha chế phẩm lỏng, kết hợp với 200 kg/ha phân chuồng hoặc đất mịn, bón vào vùng rễ trước khi tưới hoặc hòa vào hệ thống tưới nhỏ giọt.

Cây trồng đang sinh trưởng

Trộn chế phẩm sinh học vào đất quanh gốc sau khi tỉa/cắt tỉa, sau đó tưới nước. Liều lượng tùy kích thước cây, mục tiêu là bổ sung đủ quanh vùng rễ để tăng hoạt tính sinh học.

Khoảng 50 mL chế phẩm sinh học/cây; liều lượng có thể điều chỉnh theo giai đoạn sinh trưởng. Nguồn: Malusa et al., 2016[23]; Kumar et al., 2017

Phun qua lá

Phun chế phẩm sinh học ở hai giai đoạn: (i) khi cây có 2–3 lá thật; (ii) khi có 9–10 lá (ngô) hoặc sau khi đẻ nhánh (lúa mì).

Pha loãng dịch vi khuẩn, dùng khoảng 300 mL/m2, phun bằng bình phun nhựa. Nguồn: Habibzadeh et al., 2012[24]; Latkovic et al., 2020[25]

[1] Boraste, A., Vamsi, K. K., Jhadav, A., Khairnar, Y., Gupta, N., Trivedi, S., ... & Joshi, B. (2009). Biofertilizers: A novel tool for agriculture. International Journal of Microbiology Research, 1(2), 23.

[2] Panda, H. (2011). Manufacture of biofertilizer and organic farming. Asia Pacific Business Press Inc..

[3] Mazid, M., & Khan, T. A. (2014). Future of bio-fertilizers in Indian agriculture: an overview. International Journal of Agricultural and Food Research, 3(3), 10-23.

[4] Alori, E. T., Glick, B. R., & Babalola, O. O. (2017). Microbial phosphorus solubilization and its potential for use in sustainable agriculture. Frontiers in microbiology, 8, 971.

[5] Etesami, H., Emami, S., & Alikhani, H. A. (2017). Potassium solubilizing bacteria (KSB):: Mechanisms, promotion of plant growth, and future prospects A review. Journal of soil science and plant nutrition, 17(4), 897-911.

[6] Kumawat, N., Kumar, R., Khandkar, U. R., Yadav, R. K., Saurabh, K., Mishra, J. S., ... & Hans, H. (2019). Silicon (Si)-and zinc (Zn)-solubilizing microorganisms: role in sustainable agriculture. In Biofertilizers for sustainable agriculture and environment (pp. 109-135). Cham: Springer International Publishing.

[7] Kuzyakov, Y., & Xu, X. (2013). Competition between roots and microorganisms for nitrogen: mechanisms and ecological relevance. New Phytologist, 198(3), 656–669.

[8] Rillig, M. C. (2004). Arbuscular mycorrhizae, glomalin, and soil aggregation. Canadian Journal of Soil Science, 84(4), 355–363.

[9] Costa, O. Y. A., et al. (2018). Microbial extracellular polymeric substances: Ecological function and impact on soil aggregation. Frontiers in Microbiology, 9: 1636.

[10] Lehmann, A., & Rillig, M. C. (2015). Arbuscular mycorrhizal contribution to soil aggregation: a meta-analysis. Soil Biology and Biochemistry, 81, 98–98.

[11] Gupta, V. V. S. R., & Germida, J. J. (2015). Soil aggregation: Influence of microbial biopolymers and other factors. Applied Soil Ecology, 74, 31–36.

[12] Vurukonda, S. S. K. P., et al. (2016). Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) and fungi (PGPF) mediated induction of systemic resistance in plants. Journal of Plant Growth Regulation, 35(2), 403–416.

[13] Malusá, E., & Vassilev, N. (2014). A contribution to set a legal framework for biofertilisers. Applied Microbiology and Biotechnology, 98, 6599–6607.

[14] Meena, K. K., et al. (2020). Microbial interventions in bioremediation of contaminants in soil: concepts, applications, and challenges. Science of the Total Environment, 703, 135–599.

[15] Vurukonda, S. S. K. P., Giovanardi, D., & Stefani, E. (2018). Plant growth promoting and biocontrol activity of Streptomyces spp. as endophytes. International journal of molecular sciences, 19(4), 952.

[16] Lugtenberg, B., & Kamilova, F. (2009). Plant-growth-promoting rhizobacteria. Annual review of microbiology, 63(1), 541-556.

[17] Glick, B. R., Cheng, Z., Czarny, J., & Duan, J. (2007). Promotion of plant growth by ACC deaminase-producing soil bacteria. New perspectives and approaches in plant growth-promoting Rhizobacteria research, 329-339.

[18] Mahmood, A., Turgay, O. C., Farooq, M., & Hayat, R. (2016). Seed biopriming with plant growth promoting rhizobacteria: a review. FEMS microbiology ecology, 92(8), fiw112.

[19] Muraleedharan, H., Seshadri, S., & Perumal, K. (2010). Booklet on biofertilizer. Shri AMM Murugappa Chettiar Research Institute, Taramani, Chennai, 600(113), 16.

[20] Malusá, E., Sas-Paszt, L., & Ciesielska, J. J. T. S. W. J. (2012). Technologies for beneficial microorganisms inocula used as biofertilizers. The scientific world journal, 2012(1), 491206.

[21] Sabalpara, A. N., & Mahatma, L. (2016). Effective utilization of biofertilizers in horticultural crops. Commercial horticulture. New India Publishing Agency, New Delhi, 185-192.

[22] Kumar, R., Kumawat, N., & Sahu, Y. K. (2017). Role of biofertilizers in agriculture. Popular kheti, 5(4), 63-66.

[23] Malusà, E., Pinzari, F., & Canfora, L. (2016). Efficacy of biofertilizers: challenges to improve crop production. In Microbial Inoculants in Sustainable Agricultural Productivity: Vol. 2: Functional Applications (pp. 17-40). New Delhi: Springer India.

[24] Habibzadeh, F., Sorooshzadeh, A., Pirdashti, H., & Modarres Sanavy, S. A. M. (2012). A comparison between foliar application and seed inoculation of biofertilizers on canola ('Brassica napus' L.) grown under waterlogged conditions. Australian Journal of Crop Science, 6(10), 1435-1440.

[25] Latkovic, D., Maksimovic, J., Dinic, Z., Pivic, R., Stanojkovic, A., & Stanojkovic-Sebic, A. (2020). Case study upon foliar application of biofertilizers affecting microbial biomass and enzyme activity in soil and yield related properties of maize and wheat grains. Biology, 9(12), 452.