Giá trị và tiềm năng rất lớn của bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp bền vững

Tiềm năng rất lớn của bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp bền vững

Giới thiệu về tiềm năng của bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp bền vững, các tham luận tại hội thảo cho rằng, mặc dù tiềm năng rất lớn nhưng bèo hoa dâu chưa thật sự đi vào sản xuất lúa bền vững. Các nghiên cứu cho thấy, nếu ruộng lúa được phủ từ 2 đến 3 lớp bèo hoa dâu sẽ không cần phải bón thêm phân bón, điều này phù hợp với yêu cầu sản xuất xanh của nông nghiệp hiện nay vừa giúp tiết kiệm phân bón, vừa tạo ra sản phẩm sạch và giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường…

Liên hệ từ thực tiễn của những nước phát biểu bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp, Tiến sĩ La Nguyễn, Viện Thổ nhưỡng – Nông hóa cho biết: Ngoài thả bèo hoa dâu trong ruộng lúa, trên thế giới phát triển bèo hoa dâu sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, phân bón sinh học, chất làm sạch nước, thuốc diệt cỏ sinh học, diệt côn trùng và khử trùng, chống ký sinh trùng, chống nấm chống vi khuẩn... Bên cạnh đó, đây cũng là tiền chất để phát triển về dược phẩm.

“Azolla (bèo hoa dâu) là một loại dương xỉ nổi hoặc bán thủy sinh có dị bào, là một ví dụ điển hình về hệ thống cộng sinh tương hỗ. Trong lá lưng có diệp lục của nó, có một khoang hình elip chứa một loại vi khuẩn lam cố định đạm dạng sợi, thường được gọi là Anabaena azollae, và nhiều chi vi khuẩn khác. Sự cộng sinh này được duy trì trong suốt chu kỳ sống của dương xỉ, nơi vi khuẩn lam và vi khuẩn luôn hiện diện” - Theo Tiến sĩ La Nguyễn cho biết.

Tiến sĩ La Nguyễn chia sẻ, nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới trong hàng chục năm qua cho thấy: Trong mối quan hệ Azolla-Anabaena-vi khuẩn, các cộng đồng sinh thái phức tạp của các vi sinh vật thường trực hợp tác cùng với dương xỉ để duy trì toàn bộ hệ thống. Khả năng chuyển hóa được các cá thể tiếp nhận và phát triển, thiết lập một mức độ tổ chức mới vượt xa khả năng của bất kỳ các thể nào.

Azolla-Anabaena-vi khuẩn có thể được coi là một hệ thống cùng tiến hóa thành công, với các sinh vật cộng sinh luôn hiện diện trong vòng đời của dương xỉ, chỉ ra một sự tiến hóa phát sinh song song của các đối tác liên quan, và là một ví dụ điển hình của cộng sinh di truyền (Carrapico, 2010).

Azolla là một trong những loài thực vật phát triển nhanh nhất hành tinh có thể giải thích do Azolla và Anabaena azollae cùng hợp tác khai thác năng lượng mặt trời. Azolla sử dụng các bước sóng quang phổ ngắn hơn (250-500 nm) và Anabaena azollae sử dụng các bước sóng quang phổ dài hơn (550-650 nm). Azolla thường sinh sản vô tính bằng cách phân tách lớp tách ở gốc mỗi nhánh. Sự sinh sản hữu tính không phổ biến lắm và dường như bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường (Carrapico, 2010).

Bào tử Azolla có thể được hình thành khi được kích thích bởi ánh sáng đỏ xa. Tuy nhiên nghiên cứu về yêu cầu ánh sáng trong nhân giống và điều chỉnh giai đoạn chuyển từ pha sinh dưỡng sang pha hình thành bào tử ở Azolla vẫn ít được nghiên cứu.

Điều kiện sinh trưởng:

Nhiệt độ và nhu cầu về phốt pho là quan trọng nhất. Việc sử dụng các loài Azolla trong vùng nhiệt đới thường bị hạn chế bởi khả năng chịu nhiệt độ cao tương đối thấp. Azolla có thể phát triển trên mặt bùn ướt hoặc lớp lá rơm rạ ướt, nhưng nó thích mọc tự do trên bề mặt nước yên tĩnh. Nhiều nghiên cứu cho thấy có sự đánh giá tương đối về điều kiện tối ưu cho sự nhân nhanh Azolla. Tốc độ sinh trưởng tối đa (2,1 ngày được coi là thời gian nhân đôi) đạt được ở nhiệt độ 22 °C, cường độ ánh sáng 20.000 lux, độ ẩm 75%, và pH 6.4.

Ngưỡng ánh sáng tối ưu từ 15-18.000 lux, nhiệt độ từ 18°-28°C và độ ẩm tương đối từ 55-83%. Các loài khác nhau cũng có thể thích ứng với các điều kiện môi trường khác nhau.

Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) so sánh tốc độ sinh trưởng của các loài Azolla microphylla, Azolla mexicana, Azolla caroliniana và Azolla filiculoides được nuôi trồng trong môi trường phát triển không chứa nitơ của cho thấy A. microphylla cho tốc độ sinh trưởng cao nhất cả trong cả điều kiện nhiệt độ cao (38±1°C vào ban ngày và 25±1°C vào ban đêm) và nhiệt độ bình thường (26±1°C vào ban ngày và 19±1°C vào ban đêm).

Một số điều kiện môi trường có thể gây hại:

Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp: Azolla thường phát triển tốt trong nhiệt độ từ 20-30°C. Nhiệt độ quá cao (trên 35°C) hoặc quá thấp (dưới 10°C) có thể làm giảm khả năng sinh trưởng hoặc chết.

Độ pH không phù hợp: Azolla phát triển tốt nhất trong môi trường có độ pH từ 5.5 đến 7.5. Thiếu hoặc dư thừa chất dinh dưỡngThiếu ánh sáng: Azolla cần ánh sáng để thực hiện quá trình quang hợp. Nếu thiếu ánh sáng, sự sinh trưởng của Azolla có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Ô nhiễm hoặc chất độc: Các chất ô nhiễm như kim loại nặng hoặc hóa chất độc hại trong nước có thể gây hại cho Azolla.

Khả năng lưu thông nước kém: Azolla thường sống trong môi trường nước tĩnh hoặc chảy chậm. Nếu có sự thay đổi đột ngột về lưu lượng nước hoặc nếu nước bị ô nhiễm, điều này có thể gây ra vấn đề cho sự phát triển của Azolla.

Tiềm năng ứng dụng của bèo hoa dâu (Azolla)

Tiềm năng nông học của các loài Azolla rất cao, đặc biệt khi được áp dụng như một loại phân bón sinh học để tăng năng suất lúa.

Tiềm năng trong cải thiện môi trường nước tại vùng trồng lúa nước. Azolla không chỉ có tác dụng cho khu vực trồng lúa nước, với tốc độ sinh trưởng cao với lượng dinh dưỡng và hoạt chất đáng kể trong chúng và khi sản xuất ra một lượng sinh khối đủ lớn.

Azolla có thể được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, phân bón sinh học, chất làm sạch nước, thuốc diệt cỏ sinh học, diệt côn trùng, khử trùng, chống ký sinh trùng, chống nấm, chống vi khuẩn.

Các chiết xuất Azolla bao gồm một số hợp chất thực vật có giá trị như flavonoid, hormone, alkaloid, phenol, các dẫn xuất triterpenoid, amino axit và loại axit béo (chất chuyển hóa thứ cấp). Những thành phần sinh học này đóng góp vào nhiều tính chất hữu ích và chữa bệnh như chống oxy hóa, chống ung thư, chống viêm, chống tiểu đường, bảo vệ gan và dạ dày, kháng virus, bảo vệ thần kinh, bảo vệ tim mạch và hạ huyết áp, giảm căng thẳng.

Từ các mô hình canh tác lúa hữu cơ giảm phát thải khí nhà kính trên địa bàn, Ths. Phạm Thị Thu, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bắc Kạn chia sẻ, trong các mô hình canh tác lúa bền vững đã tuyên truyền, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bắc Kạn đã hướng dẫn nuôi thả bèo hoa dâu trong ruộng lúa cho hơn 2.000 nông dân tham gia. Tuy nhiên, do chưa có định mức xây dựng mô hình về bèo hoa dâu nên hiện nay chủ yếu chỉ lồng ghép vào các lớp tập huấn, mô hình nên diện tích ứng dụng còn ít, nhỏ lẻ, cần có nghiên cứu chi tiết để đánh giá được hiệu quả kinh tế để nhân rộng các mô hình.

“Đề xuất Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chỉ đạo Trung tâm Khuyến nông quốc gia xây dựng định mức cho mô hình bèo hoa dâu, có văn bản chỉ đạo, khuyến khích thực hiện các mô hình bèo hoa dâu, đây sẽ là căn cứ để địa phương xây dựng các mô hình. Qua kinh nghiệm triển khai các mô hình sản xuất nông nghiệp nói chung và mô hình bèo hoa dâu đang triển khai đề nghị thay vì việc hỗ trợ cho từng cá nhân thì nên hỗ trợ theo hướng hỗ trợ cộng đồng để nhân rộng các mô hình này” - Ths. Phạm Thị Thu đề nghị.

Những đặc tính này làm nổi bật tiềm năng của Azolla như một tài nguyên linh hoạt với các ứng dụng từ nông nghiệp đến dược phẩm và quản lý môi trường.

Giải pháp đưa Bèo hoa dâu vào sản xuất nông nghiệp bền vững quy mô lớn

Mong muốn tiếp cận nông nghiệp với các giải pháp canh tác mới trong đó có sử dụng bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp bền vững, giảm phát thải khí nhà kính, ông Nguyễn Khắc Hoàng, Phó Giám đốc Hợp tác xã Vân Hội Xanh, tỉnh Vĩnh Phúc đề xuất bổ sung bèo hoa dâu như một loại phân bón hữu cơ trong lĩnh vực trồng trọt để các địa phương lồng ghép vào trong chương trình hỗ trợ của Nhà nước. Đồng thời từ căn cứ pháp lý đó các địa phương căn cứ vào nhu cầu để đặt hàng sản xuất đó là phương án nhanh nhất để có thể đưa vào trong sản xuất nông nghiệp với chi phí thấp nhất và hiệu quả cao nhất.

Hợp tác xã Vân Hội Xanh thành lập từ năm 2017 với 7 thành viên chính thức và 45 thành viên liên kết sản xuất rau trên diện tích 17,5 ha theo tiêu chuẩn VietGAP. Doanh thu hàng năm đạt trên 05 tỷ, lợi nhuận ròng trên 10%. Năm 2020, HTX mở rộng thêm dịch vụ mạ khay cấy máy. Từ năm 2023, HTX đã cung ứng dịch vụ được trên 500ha/năm, tạo thêm doanh thu hơn 4 tỷ đồng.

Hiện HTX đang triển khai mô hình lúa cấy máy kết hợp nuôi bèo hoa dâu với diện tích 0,5ha trong thời gian thực hiện từ tháng 8 - 12 năm 2024 theo phương pháp: Sau khi làm đất, xử lý ốc bươu vàng (bắt tay). Sau khi cấy máy giống lúa giống Bao Thai thì giữ nước và thả bèo. Chăm sóc theo quy trình tưới ướt khô xen kẽ và sử dụng ốc bươu vàng làm phân bón bổ sung kết hợp với bèo hoa dâu. Dự kiến năng suất lúa thu hoạch 500kg/0,5ha.

HTX đánh giá tác động đến môi trường và xã hội khi sản xuất theo phương pháp này sẽ giảm 90% phân bón vô cơ và 100% thuốc trừ cỏ, trừ ốc. Là cơ sở để nhân rộng 20ha trong vụ xuân 2025.

Với những lợi thế như: Tốc độ nhân sinh khối nhanh và khả năng hấp thụ Carbondioxit và nitơ từ khí quyển và chứa nhiều Protein, vitamin và khoáng chất, không cạnh tranh không gian, dinh dưỡng với cây trồng chính; chi phí đầu tư thấp, tốc độ nhân đôi số tiền đầu tư siêu nhanh (trong 2-3 ngày) do khả năng nhân sinh khối của bèo hoa dâu do vậy đây hứa hẹn là nguyên liệu đầu vào hữu cơ với giá rất rẻ của rất nhiều ngành sản xuất nông nghiệp từ trồng trọt đến chăn nuôi.

Hiệu quả về môi trường: Tạo được nguồn lúa gạo phát thải thấp với số lượng lớn, tạo cơ hội cạnh tranh lớn cho xuất khẩu với giá trị cao. Cơ hội giao dịch tín chỉ Carbon từ những vùng sản xuất có ứng dụng của bèo hoa dâu.

Từ những đánh giá khoa học và căn cứ thực tế về lợi thế khi sử dụng bèo hoa dâu trong sản xuất nông nghiệp xanh, bền vững, Hợp tác xã Vân Hội Xanh đề xuất tại hội thảo vấn đề xây dựng tại mỗi xã có 01 Trung tâm Bèo hoa dâu quy mô 2-5ha. Hàng năm sản xuất và cung ứng cho thị trường tại chỗ từ 500 tấn bèo hoa dâu tươi trở lên, tạm tính bán 500 tấn bèo hoa dâu với giá 3 triệu đồng/tấn sẽ thu lợi 1.5 tỷ đồng/năm. Đồng thời có cơ chế đặt hàng sản xuất bèo hoa dâu cho các Trung tâm Bèo hoa dâu nhằm phục vụ phát triển sản xuất hữu cơ.