Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy dưới tán rừng thông nhằm hạn chế khả năng cháy rừng ở Việt Nam

Thông là loài cây gỗ lớn, đa mục đích, sinh trưởng và phát triển tốt trên các vùng đất khô cằn, bị thoái hóa, rửa trôi mạnh. Tinh dầu Thông nhựa được sử dụng rộng rãi trong công nghệ hóa mỹ phẩm, là nguyên liệu để chế terpineol, terpin, borneol, camphor tổng hợp, sản xuất sơn, vec ni, xi… Colophan được dùng nhiều trong công nghiệp cao su, hóa dẻo, vật liệu cách điện, keo dán, sản xuất các chất tẩy rửa… Đặc biệt là công nghiệp sản xuất giấy. Trong y dược, tinh dầu thông được sử dụng làm thuốc chữa bệnh thấp khớp, ho, làm thuốc kích thích, giảm mệt mỏi, thuốc diệt khuẩn, sát trùng. Tính diện tích rừng thông các loại hiện nay khoảng trên 400.000 ha.

Ở Việt nam có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến cháy rừng, một trong những nguyên nhân quan trọng là do biến đổi của khí hậu những năm gần đây như rét đậm, rét hại và thời tiết nắng nóng, khô hạn kéo dài làm gia tăng rất nhanh khối lượng vật liệu cháy (VLC). Để hạn chế khả năng cháy rừng thông hiện nay thường áp dụng biện pháp làm giảm VLC bằng cách đốt trước có kiểm soát hoặc đưa VLC ra khỏi rừng. Các biện pháp này thường mất nhiều công, tốn kém về mặt kinh tế. Ngoài ra biện pháp đốt trước còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ cháy rừng nếu không được chuẩn bị kỹ lưỡng về công tác chuẩn bị cũng như nhân lực dập lửa khi có phát sinh đám cháy. Bên cạnh đó, phương pháp này còn tiêu diệt hệ vi sinh vật, côn trùng trên mặt đất và các loại cây tái sinh, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của những khu vực rừng thông gần lửa. Ngược lại, nếu đốt hết VLC tới mùa mưa đất sẽ bị xói mòn và cây không còn khả năng tái sinh, làm giảm lượng mùn và các chất dinh dưỡng có trong đất và VLC. Chế phẩm sinh học phân hủy vật liệu cháy dưới tán rừng thông bao gồm vi sinh vật (VSV) phân giải xenlulo và VSV sinh màng nhầy góp phần hạn chế được những vấn đề tồn tại trên. Chính vì vậy, việc nghiên cứu cơ sở khoa học tạo chế phẩm sinh học nhằm phân hủy VLC dưới tán rừng và chuyển hóa chúng thành một sản phẩm có lợi là phân hữu cơ sinh học giúp cải thiện tính chất lý hóa của đất, giúp cây rừng sinh trưởng và phát triển tốt nhằm tăng hiệu quả kinh tế, bảo vệ được môi trường sinh thái.

Xuất phát từ những lý do trên, TS. Vũ Văn Định và nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học lâm nghiệp Việt nam (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy dưới tán rừng thông nhằm hạn chế khả năng cháy rừng ở Việt Nam” để có thể tạo được chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy dưới tán rừng thông để giảm nguy cơ cháy rừng trong điều kiện khô hạn và ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài đưa ra các kết luận như sau:

Ở Hoành Bồ Quảng Ninh, khối lượng VLC ở rừng Thông nhựa từ 9-40 tuổi dao động từ 12,3 tấn/ha đến 14,9 tấn/ha. Khối lượng VLC ở rừng Thông mã vĩ dao động từ 12,8 tấn/ha đến 15,6 tấn/ha. Khối lượng VLC ở rừng Thông nhựa 26 tuổi tại Sóc Sơn, Hà Nội là 18,6 tấn/ha; ở rừng Thông mã vĩ 40 tuổi 16,4 tấn/ha.

Ở Tĩnh Gia Thanh Hóa, khối lượng vật liệu cháy ở rừng Thông nhựa 19 tuổi VLC là (15,8 tấn/ha) và ở rừng trồng Thông nhựa 39 tuổi VLC là (12,6 tấn/h). Ở rừng Thông mã vĩ tại Lộc Bình, Lạng Sơn, VLC với rừng trồng Thông mã vĩ 8 tuổi là (11,5 tấn/ha), 13 tuổi VLC là (13,6 tấn/ha) và 22 tuổi VLC là (14,5 tấn/ha).

- Ở Hoành Bồ Quảng Ninh, khối lượng vật rơi rụng ở các tháng có sự sai khác rõ rệt đối với 2 loài thông (Thông nhựa và Thông mã vĩ). Ở Sóc Sơn, Hà Nội; Tĩnh Gia, Thanh Hóa và ở Lộc Bình, Lạng Sơn.khối lượng vật liệu rơi rụng trung bình năm biến động từ 367,0 kg/ha/tháng đến 450,8 kg/ha/tháng.

- Đã phân lập được 132 chủng VSV trong đó có 77 chủng có khả năng phân giải xenlulo chiếm 58,33%. Trong đó, có 28 chủng có đường kính vòng phân giải xenlulo lớn thể hiện khả năng phân giải xenlulo rất mạnh; 24 chủng thể hiện khả năng phân giải xenlulo mạnh; 13 chủng thể hiện khả năng phân giải xenlulo trung bình và 12 chủng thể hiện khả năng phân giải xenlulo yếu. 55 chủng VSV không có khả năng phân giải xenlulo chiếm 41,67%.

- Ở thời gian 6 tháng VSV phân giải xenlulo đối với VLC trong thùng thí nghiệm đạt từ 69,81 đến 75,54% trong khi đó công thức đối chứng khả năng phân giải rất thấp đạt 12,06%. Đề tài đã tuyển chọn được 6 chủng VSV có khả năng phân hủy vật liệu cháy tốt (HN10; HBN4.5; SSN5.3; LBN8.1; SSK; SSK9.2) phù hợp để nghiên cứu chọn lọc phục vụ sản xuất chế phẩm.

- Đề tài phân lập được 32 chủng VSV sinh màng nhầy trong đó có 13/32 chủng vi sinh vật phân lập được có hàm lượng polysaccarit tạo thành >15g khô/lít (P08, P09, P16.1, P36, P37, P40, P41, P43, P54.1, P58, P60, P65, P73). Đã chọn 6 chủng VSV sinh màng nhầy chủng P54.1; chủng P73; chủng (P16.1, P08, P09, P36) để phục vụ sản xuất chế phẩm.

- Môi trường dinh dưỡng phù hợp nhất cho nhân sinh khối các chủng VSV phân giải xenlulo là PD, pH =7, tốc độ lắc tối ưu là 150 vòng/phút và thời gian lắc 72 giờ ở nhiệt độ 25 -30oC.

- Môi trường dinh dưỡng phù hợp nhất cho nhân sinh khối các chủng VSV sinh màng nhầy là môi trường AT cải tiến, pH =7 tốc độ lắc 150 vòng/phút và thời gian lắc 72 giờ ở nhiệt độ 25-30oC.

- Sử dụng liều lượng chế phẩm 0,5% so với khối lượng vật liệu cháy sau 5 tháng khả năng phân hủy vật liệu cháy đạt từ 73,45-73,65% và độ ẩm tăng từ 11,24- 12,9%.

- Sử dụng chế phẩm sau 5 tháng ở Sóc Sơn, Hà Nội khả năng phân hủy vật liệu cháy từ 71,71-72,31% và độ ẩm tăng từ 11,6-12,49%. Rừng thông ở Hoành Bồ Quảng Ninh khả năng phân hủy vật liệu cháy đạt từ 70,81-71,76 và độ ẩm tăng 10,16-11,35%.

- Xây dựng được 01 quy trình về sản xuất chế phẩm sinh học được Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật.

Nhóm đề tài kiến nghị cho phép ứng dụng chế phẩm và hướng dẫn kỹ thuật sử dụng chế phẩm trong công tác phòng chống cháy rừng thông và tiếp tục có những nghiên cứu bổ sung và tạo chế phẩm sinh học phân hủy nhanh vật liệu cháy dưới tán rừng keo, bạch đàn và rừng tràm trong công tác phòng cháy rừng ở Việt Nam.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19161/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Vista.gov.vn