Nâng cao hiệu quả giữ nước, dinh dưỡng của cát san hô bằng chế phẩm vi sinh vật sinh màng nhầy polysaccharide và vi sinh vật hữu ích chịu mặn

Các vùng đảo và ven biển tại Việt Nam thường đối mặt với thách thức lớn từ đất cát ven biển, đặc biệt là cát san hô, vốn có đặc tính pH cao, độ xốp thấp, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém, gây cản trở nghiêm trọng cho hoạt động canh tác nông nghiệp. Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất lương thực mà còn đặt ra vấn đề về an ninh lương thực và phát triển kinh tế bền vững cho các khu vực này. Việc cải thiện các đặc tính của cát san hô để biến chúng thành đất canh tác hiệu quả là một yêu cầu cấp thiết, đòi hỏi những giải pháp công nghệ tiên tiến, thân thiện môi trường và mang lại hiệu quả bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào việc nâng cao khả năng giữ nước và dinh dưỡng của cát san hô thông qua ứng dụng chế phẩm vi sinh vật sinh màng nhầy polysaccharide kết hợp với vi sinh vật hữu ích chịu mặn và chất độn hữu cơ.

Các nhà khoa học nông nghiệp, môi trường, nghiên cứu viên trong lĩnh vực cải tạo đất, và các nhà hoạch định chính sách về phát triển nông nghiệp bền vững ở vùng ven biển và hải đảo.

Nghiên cứu này giải quyết vấn đề cấp bách về khả năng canh tác hạn chế của cát san hô, một loại vật liệu phổ biến ở các vùng đảo và ven biển, đặc trưng bởi pH cao (8-9), độ xốp thấp (37-38%), hàm lượng dinh dưỡng và khả năng giữ nước kém (16-17%). Mục tiêu chính là cải tạo cát san hô thành đất canh tác hiệu quả. Phương pháp tiếp cận bao gồm việc phát triển và ứng dụng một chế phẩm sinh học tổng hợp. Chế phẩm này là sự kết hợp giữa vi sinh vật sinh màng nhầy polysaccharide (BTS), vi sinh vật hữu ích chịu mặn (NPC) và chất độn hữu cơ. Hỗn hợp này được ủ ban đầu trong 7 ngày, sau đó trộn với cát san hô, điều chỉnh độ ẩm và ủ tiếp 10 ngày trước khi đưa vào sử dụng để trồng rau. Các phân tích hình thái (SEM), diện tích bề mặt (BET), độ trữ ẩm (TGA) và đánh giá năng suất cây trồng thực tế đã được tiến hành để đo lường hiệu quả. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể về cấu trúc và đặc tính của cát san hô. Cụ thể, sau cải tạo, khả năng liên kết giữa các hạt cát được tăng cường rõ rệt, diện tích bề mặt riêng tăng 3,6 lần và xuất hiện nhiều lỗ xốp kích thước 2-12 nm, giúp tăng cường khả năng giữ nước và dinh dưỡng. Hàm lượng nước trong cát tăng 2,6 lần, đồng thời các chỉ số dinh dưỡng như chất hữu cơ, nitrat và khoáng chất cũng được cải thiện đáng kể. Quan trọng hơn, năng suất rau xanh (cải, mồng tơi) trên đất cát san hô đã cải tạo tăng gấp 4-6 lần, đạt mức tương đương với đất canh tác thông thường. Những phát hiện này khẳng định tiềm năng to lớn của việc ứng dụng công nghệ vi sinh để cải tạo đất cát san hô thành đất nông nghiệp có năng suất cao. Công trình mang lại giá trị ứng dụng cao, mở ra hướng đi bền vững cho phát triển nông nghiệp tại các vùng khó khăn, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và sử dụng hiệu quả tài nguyên đất ở các khu vực ven biển và hải đảo.