Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu vi sinh vật có khả năng cố định nitơ và tổng hợp IAA cho một số cây trồng tại Thái Nguyên

Nông nghiệp hiện đại đối mặt với thách thức nghiêm trọng từ việc lạm dụng phân bón hóa học, gây suy thoái đất, ô nhiễm môi trường và tiềm ẩn rủi ro sức khỏe cộng đồng. Trong bối cảnh đó, việc tìm kiếm các giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường trở nên cấp thiết. Công nghệ sinh học, đặc biệt là việc ứng dụng vi sinh vật, mang lại hướng đi đầy hứa hẹn. Đề tài này tập trung vào nghiên cứu vi sinh vật có khả năng cố định nitơ và tổng hợp phytohormone indole-3-acetic acid (IAA) nhằm cải thiện năng suất và sức khỏe cây trồng. Với những vấn đề tương tự ở Thái Nguyên, nghiên cứu này có vai trò quan trọng trong việc đề xuất giải pháp sinh học để phát triển nền nông nghiệp bền vững và hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu, học giả trong lĩnh vực công nghệ sinh học nông nghiệp, vi sinh vật học, khoa học đất; các nhà hoạch định chính sách nông nghiệp; và các nhà sản xuất, nông dân quan tâm đến giải pháp phân bón hữu cơ vi sinh và nông nghiệp bền vững.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định và ứng dụng các chủng vi sinh vật có khả năng cố định nitơ và tổng hợp indole-3-acetic acid (IAA) để phát triển nền nông nghiệp bền vững tại Thái Nguyên. Từ 175 mẫu đất và rễ cây, 80 chủng vi sinh vật cố định nitơ đã được phân lập, trong đó 38 chủng đồng thời có khả năng tổng hợp IAA. Sau quá trình sàng lọc, sáu chủng tiềm năng có hoạt tính cao đã được chọn và định danh bằng giải trình tự gen 16S rRNA, bao gồm các chủng nổi bật như Azospirillum lipoferum NL1 và Azotobacter vinelandii NL3. Các chủng này được dùng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh và thử nghiệm trên cây lúa và cây ngô. Kết quả thực nghiệm trên đồng ruộng cho thấy, việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh với liều lượng tối ưu chứa chủng Azospirillum sp. NL1 và Azotobacter sp. NL3 đã mang lại hiệu quả đáng kể. Năng suất lúa tăng 16,62% (ở mức 1,5 tấn/ha) và năng suất ngô tăng 15,67% (ở mức 2,0 tấn/ha) tại Thái Nguyên. Đồng thời, mô hình này cũng chứng minh lợi ích kinh tế vượt trội, với mức tăng lợi nhuận hơn 10 triệu đồng/ha cho cả hai loại cây trồng so với mô hình đối chứng. Các phát hiện này khẳng định giá trị ứng dụng cao của các chủng vi sinh vật đã phân lập, mở ra hướng giải pháp sinh học thân thiện môi trường, giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học và góp phần quan trọng vào việc xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo an ninh lương thực cho khu vực Thái Nguyên và các tỉnh lân cận.