Đặc tính của đất đai là độ phì nhiêu; độ phì nhiêu được tạo nên nhờ quá trình hoạt động của vi sinh vật tham gia vào vòng tuần hoàn sinh học, tích luỹ học ở trong đất. Độ phì của đất là khả năng cung cấp chất dinh dưỡng, không khí và chế độ nước thích hợp để cây trồng cho sản lượng. Các chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất và dinh dưỡng cho cây trồng thể hiện ở độ phì đất. 

Hiện nay, diện tích đất nông nghiệp ở nước ta đang bị thu hẹp dần, chất lượng đất đang bị giảm sút và thiếu hụt các chất dinh dưỡng. Đặc biệt, Việt Nam là nước sử dụng phân bón hóa học vào hạng cao nhất thế giới, tổng lượng phân bón hóa học được sử dụng xấp xỉ 7,7 triệu tấn/năm. Theo đó, hàng năm, cả nước dùng khoảng 4,62 triệu tấn phân bón, gây lãng phí rất lớn cho người nông dân.

Điều đáng quan tâm hơn là việc lạm dụng phân bón vô cơ và quá trình canh tác bất hợp lý đã làm giảm lượng mùn trong đất; suy thoái đất. Đất bạc màu thường có độ phì nhiêu tự nhiên thấp, rất nghèo dinh dưỡng, hàm lượng mùn tổng số thường thấp, rất nghèo các cation kiềm và kiềm thổ, đất thường chua, khả năng giữ nước và phân bón kém, dễ bốc hơi và rửa trôi mạnh; điều này làm ảnh hưởng đến năng suất cây trồng cũng như thu nhập của người dân. Do đó, nhu cầu cải tạo đất là rất lớn.

Vậy làm thế nào để nâng cao sản lượng cây trồng đồng thời đảm bảo vấn đề môi trường, trăn trở này đã thôi thúc TS. Nguyễn Thu Hà, Viện Thổ nhưỡng nông hóa cùng đồng nghiệp ấp ủ nghiên cứu và cho ra đời chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất.

TS. Nguyễn Thu Hà, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Theo TS. Nguyễn Thu Hà, chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất có thành phần chứa vi sinh vật có khả năng cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali và sinh chất giữ ẩm polysaccarit. Tác dụng của chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất là cung cấp các chất dinh dưỡng, cải tạo độ phì của đất; cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng; tiết kiệm 10 - 15% phân đạm urê, lân, kali; tăng khả năng giữ ẩm đất; tăng năng suất cây trồng.

Hiệu quả sử dụng giải pháp sinh học này trong cải tạo đất: 

- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất với lượng 20 kg/ha cho cây lạc trên đất cát biển tại Nghệ An và Bình Định có tác dụng tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất và thân lá cây; tăng mật độ vi sinh vật hữu ích trong đất gấp 10 lần, tăng độ ẩm đất 20,4 - 20,8%, hàm lượng P dễ tiêu tăng 1,63 - 4,41 mg/100 g đất và K dễ tiêu tăng 0,40 - 1,00 mg/100 g đất; tăng năng suất cây trồng  16,1 – 18,2%, tăng lợi nhuận 20,7 – 25,0% (7,83 – 12,2 triệu đồng/ha) so với đối chứng (không sử dụng chế phẩm vi sinh vật); chỉ số VCR đạt 3,0 – 5,3 và hiệu suất sử dụng chế phẩm vi sinh vật đạt 22,5 – 32,0 kg quả lạc khô/kg chế phẩm vi sinh vật. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất với lượng 20 kg/ha và giảm 30% lượng phân khoáng NPK bón cho cây lạc, cho năng suất không thay đổi so với đối chứng sử dụng 100% phân khoáng NPK; điều này có hiệu quả về kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường. 

- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật kết hợp cây phủ  là cỏ Ghine (Panicum maximum) tại đất trống đồi trọc tại Phú Thọ cho năng suất chất xanh tăng 2,59 lần, tăng độ ẩm đất 25,49% so đối chứng. Tăng mật độ tế bào vi sinh vật hữu ích trong đất. Các chỉ tiêu sinh hóa đất có xu thế thay đổi theo chiều hướng làm tăng độ phì của đất. Tăng thu nhập 2.411.000 đ/ha/năm.

- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật kết hợp cây phủ là cốt khí (Tephrosia candida) tại đất luân kỳ sau trồng bạch đàn (trồng keo tai tượng) tại Bắc Giang giúp tăng chiều cao cây keo tai tượng (Acacia mangium) 16,85%, tăng đường kính thân tại 1,3 m là 16,22%, tăng trưởng bình quân tăng 31,77% và tăng độ ẩm đất 85,39% so đối chứng. Tăng mật độ tế bào vi sinh vật hữu ích trong đất. Các chỉ tiêu sinh hóa đất có xu thế thay đổi theo chiều hướng làm tăng độ phì của đất.

Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp có ý nghĩa quan trọng; giúp cải tạo độ phì của đất, tăng khả năng sinh trưởng phát triển cây trồng, tăng năng suất cây trồng, giảm thiểu thuốc bảo vệ thực vật hoá học, tăng lợi nhuận cho người dân và góp phần tích cực cho việc xây dựng nền nông nghiệp bền vững. 


Chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất 

Điều đặc biệt là chế phẩm vi sinh cải tạo đất này không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng như thuốc bảo vệ thực vật từ hóa chất. Ngược lại chế phẩm vi sinh cải tạo đất còn góp phần cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất, tăng độ phì nhiêu của đất. Khi sử dụng chế phẩm này, cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng dễ dàng hơn, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản. Với chi phí rẻ, cách sử dụng và bảo quản đơn giản, phù hợp với nhiều loại đất và nhiều loại cây trồng khác nhau. Chế phẩm vi sinh cải tạo đất đến nay đã chứng minh đem lại hiệu quả kinh tế cao vừa thân thiện với môi trường.

Chế phẩm vi sinh  vật cải tạo đất của TS. Nguyễn Thu Hà giành Huy chương Bạc tại Triển lãm Quốc tế về sáng chế của phụ nữ tại Hàn Quốc năm 2019 

Với những giá trị khoa học và ưu điểm của công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh cải tạo đất đã đáp ứng được nhu cầu cấp thiết hiện nay,  Dự án “hỗ trợ thương mại hóa công nghệ của Hội Nữ trí thức Việt Nam” của Trung tâm Ứng dụng KHCN và Khởi nghiệp do Bộ KH&CN phê duyệt tại Quyết định số 1670/QĐ-BKHCN ngày 18/6/2018 đã lựa chọn công nghệ này để hỗ trợ thương mại hóa. Dự án đã hỗ trợ công nghệ của TS. Nguyễn Thu Hà tham gia Triển lãm Quốc tế về Sáng chế của phụ nữ do tổ chức WIPO, Cục sở hữu trí tuệ Hàn Quốc tài trợ và Hội Phụ nữ sáng chế Hàn Quốc là đơn vị tổ chức tại Seoul, Hàn Quốc  vào tháng 6 năm 2019. Tại đây, chế phẩm vi sinh vật cải tạo đất của TS. Nguyễn Thu Hà đã đoạt Huy chương Bạc và Giải đặc biệt của Văn phòng Sở hữu trí tuệ của Macedonia.