Mở rộng nghiên cứu, ứng dụng trong trồng và chế biến cây nguyên liệu giấy

Người dân Phú yên thu hoạch cây keo để làm nguyên liệu sản xuất giấy (Ảnh: CafeF)

Thị trường tiêu thụ giấy ở Việt Nam đang ngày càng mở rộng do nhu cầu sử dụng giấy trong các lĩnh vực khác nhau tăng lên, đặc biệt là trong ngành đóng gói và tiêu dùng cá nhân. Sự phát triển của ngành công nghiệp này cũng mang lại nhiều cơ hội cho các doanh nghiệp trong nước và nước ngoài để đầu tư và mở rộng hoạt động kinh doanh. Mặc dù ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, nhưng vẫn đối mặt với nhiều thách thức như tăng chi phí nguyên liệu, áp lực từ môi trường và sự cạnh tranh từ các nước sản xuất giấy khác.

Cây nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp giấy ở Việt Nam là cây keo và cây gỗ thông. Cây keo tuy có ưu điểm là phát triển nhanh nhưng cũng chịu tác động của nhiều bệnh hại như: sâu cắn lá, bệnh rộp lá, phấn trắng lá, nấm hồng... chết héo và sùi vỏ cây trên cây keo do nấm Ceratocystis spp gây ra. Nấm Ceratocystis spp. được cho là tác nhân gây bệnh nguy hiểm nhất cho các rừng trồng keo vì gây chết trắng cho keo non và keo 3-4 năm tuổi nên có nhiều nghiên cứu tập trung vào đối tượng này. Để tăng khả năng kháng nấm bệnh, việc nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật đối kháng nấm bệnh là rất cần thiết. Trong đó, việc sử dụng chế phẩm vi sinh vật trong quá trình bảo quản nguyên liệu dăm mảnh gỗ được xem là giải pháp hiệu quả nhằm giảm bớt tình trạng nhiễm tạp nấm bệnh mà không ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi xenluylô cũng như chất lượng bột giấy thành phẩm.

Với chủ trương phát triển của ngành công nghiệp giấy và nhu cầu sử dụng chế phẩm vi sinh để loại bỏ nhựa cây trong nguyên liệu dăm mảnh phục vụ sản xuất bột giấy và xuất khẩu, ThS. Phạm Đức Huy và nhóm cộng sự tại Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy, Tổng Công ty giấy Việt Nam đã thực hiện đề tài NCKH cấp Bộ Công Thương: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh ứng dụng trong trồng và chế biến cây nguyên liệu giấy”.

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành điều tra tình hình bảo quản gỗ nguyên liệu giấy, các loại nấm gây hao tổn cellulose: nấm mục, nấm mốc trên gỗ nguyên liệu và bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo. Phân lập, định danh mẫu bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo và các loài nấm gây hao tổn cellulose: nấm mục, nấm mốc trên gỗ nguyên liệu. Phân lập, tuyển chọn và định danh một số chủng vi sinh vật đối kháng với bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo và các loài nấm gây hao tổn cellulose: nấm mục, nấm mốc trên gỗ nguyên liệu trong bảo quản gỗ keo. 

Đồng thời, thực hiện một số nghiên cứu như: quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh quy mô pilot; Nghiên cứu liều lượng, nồng độ phù hợp sử dụng chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo trong điều kiện in vitro, nhà lưới và vườn ươm. Sản xuất 1.000 kg chế phẩm đáp ứng nhu cầu thử nghiệm của đề tài. Nghiên cứu liều lượng, nồng độ phù hợp sử dụng chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo ở rừng trồng. Xây dựng mô hình trình diễn sử dụng chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh hại (chết héo) cho cây keo. Nghiên cứu liều lượng, nồng độ và điều kiện phù hợp sử dụng chế phẩm vi sinh trong bảo quản gỗ keo nguyên liệu giấy. Xây dựng quy trình công nghệ sử dụng chế phẩm vi sinh trong bảo quản 200 m³ gỗ keo mảnh nguyên liệu giấy. 

Các kết quả nghiên cứu nổi bật

Sau 2 năm thực hiện đề tài, nhóm tác giả đã điều tra tình hình bảo quản gỗ nguyên liệu tại một số nhà máy sản xuất bột giấy. Đồng thời, điều tra tình hình bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo tại vườn ươm và rừng trồng và thu thập mẫu bệnh hại chính từ vườn ươm và rừng trồng. Theo đó, ở rừng trồng keo, keo tai tượng có tỷ lệ cây bị bệnh cao hơn keo lai, số cây bị hại nặng (chỉ số bị bệnh ở cấp 3 và 4) chiếm đa số và hầu hết các cây bị bệnh đều có triệu chứng điển hình từ mức tán lá đang héo, đã héo hết nhưng lá chưa rụng và chết. Nhóm thực hiện đề tài đã định danh được 10 chủng nấm bệnh gây hại năng trên cây keo là Ceratocystis manginecans sử dụng làm chủng nấm kiểm định.

Việc sử dụng chế phẩm vi sinh để loại bỏ sâu bệnh và nấm mốc cho cây keo là rất cần thiết (Ảnh: traigiongcaytrong.com)

Bên cạnh đó, nhóm đã tuyển chọn và định danh được 02 chủng nấm đối kháng (C. globosum PTT.10 và T. harzianum PT-T.04 và 01 chủng vi khuẩn B. subtilis CVS3.3 có hoạt tính ức chế nấm bệnh tốt nhất: hiệu lực ức chế đường kính nấm gây bệnh chết héo cây keo > 70%; đường kính vòng ức chế của hoạt chất kháng nấm > 10mm ứng dụng để sản xuất chế phẩm vi sinh trong phòng trừ bệnh chết héo trên cây keo và trong bảo quản gỗ. Hai chủng nấm được sử dụng tạo chế phẩm nấm đối kháng nấm bệnh Ceratocystis sp. cho cây keo và chủng vi khuẩn B. subtilis CVS3.3 được lựa chọn trong tạo chế phẩm sử dụng trong bảo quản nguyên liệu dăm mảnh.

Đề tài cũng đã xây dựng được quy trình công nghệ và mô hình thiết bị cho tạo chế phẩm vi sinh quy mô pilot 50kg/mẻ, sử dụng trong kiểm soát nấm Ceratocystis gây bệnh chết héo trên keo và chế phẩm sử dụng trong bảo quản nguyên liệu dăm mảnh. Mật độ bào tử ≥ 106CFU/g. Đã tiến hành lên men quy mô lớn và phối trộn tạo chế phẩm vi sinh: Số chế phẩm vi khuẩn tạo ra là 502 kg và chế phẩm nấm là 1000kg, như vậy tổng số chế phẩm vi sinh được sản xuất là 1502 kg.

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu liều lượng và nồng độ phù hợp sử dụng chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo trong điều kiện in vitro, nhà lưới và vườn ươm. Trong điều kiện vườn ươm, cây keo lai và keo tai tượng được bón 15g có kết quả hạn chế bệnh hiệu quả nhất. Đã xây dựng quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh trong phòng trừ nấm bệnh (chết héo) ở quy mô vườn ươm. Sau khi thử nghiệm diện hẹp nồng độ và liều lượng sử dụng chế phẩm vi sinh trong phòng trừ bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo ở rừng trồng. Cây keo lai và Keo tai tượng được bón 40g hoặc phun chế phẩm có kết quả hạn chế bệnh hiệu quả.

Đề tài đã xây dựng quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh trong phòng trừ nấm bệnh ở quy mô vườn ươm (Ảnh: quangngaitv)

Ngoài ra, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy cũng đã đưa ra quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh cho phòng trừ bệnh hại chính (chết héo) trên cây keo ở rừng trồng. Hiệu quả phòng trừ trên mô hình tại keo lai 1,5 năm tuổi đạt 74,5% về tỉ lệ bị bệnh và đạt hơn 80% về mức độ bị bệnh. Hiệu quả phòng trừ trên mô hình tại keo tai tượng 2,5 năm tuổi đạt 71,6% về tỷ lệ bị bệnh và 77,3% về chỉ số bệnh. Hiệu quả phòng trừ trên mô hình tại keo tai tượng 0,5 năm tuổi đạt 72,7% về tỷ lệ bị bệnh và 75,8% về chỉ số bệnh. Hiệu quả phòng trừ trên mô hình tại keo lai trên 3 năm tuổi đạt 70,5% về tỉ lệ bị bệnh và 70,8% về chỉ số bệnh. Cần xử lý sớm chế phẩm sinh học sớm và hạn chế gây tổn thương trên cây để tăng hiệu quả phòng trừ.

Đề tài cũng thành công nghiên cứu đưa được ra quy trình công nghệ sử dụng chế phẩm vi sinh trong bảo quản nguyên liệu gỗ keo ở quy mô phòng thí nghiệm, 1 tấn, 50m³ và 200m³. Sử dụng chế phẩm vi sinh cho bảo quản làm giảm tỷ lệ nấm nhiễm tạp trong quá trình bảo quản nguyên liệu. Hàm lượng cellulose thu hồi không bị ảnh hưởng và chất lượng mảnh đảm bảo cho sản xuất bột giấy. Thời gian bảo quản dăm mảnh bằng chế phẩm vi sinh khoảng 2 tháng.

Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội của việc sử dụng chế phẩm vi sinh trong phòng trừ bệnh hại (chết héo) trên cây keo lai và keo tai tượng ở các quy mô 0,5; 1,5; 2,5 và 6 tuổi cho thấy: mô hình thí nghiệm cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với đối chứng từ 11,3%. Việc sử dụng chế phẩm 26 vi sinh trong bảo quản dăm mảnh gỗ keo sẽ tăng chi phí trực tiếp trong quá trình sản xuất bột giấy là 352.449 đồng/tấn bột sau tẩy trắng và tăng 290.400 đồng/tấn với bột giấy sau nấu.

Ở nước ta năng suất rừng nguyên liệu giấy hiện nay vẫn còn thấp, chất lượng rừng cũng không được cao, các nhân tố đó làm giảm hiệu quả kinh tế kinh doanh rừng trồng nguyên liệu giấy. Việc nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng lâm nghiệp có năng suất cao, chất lượng tốt, nhằm đáp ứng nhu cầu mở rộng vùng trồng cây nguyên liệu giấy là vô cùng cần thiết.

Công tác chọn tạo giống cây nguyên liệu giấy đã được Viện Nghiên cứu Cây nguyên liệu giấy triển khai mạnh mẽ nhằm cung cấp giống cây nguyên liệu phục vụ các nhà máy bột giấy. Một số dòng vô tính đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống quốc gia hoặc tiến bộ kỹ thuật như các dòng bạch đàn PN2, PN14, PN10, PN46, PN47, PN3d, PN54, PN116, PN24, PN108, PNCT3, PNCT và một số dòng keo lai KL2, Kl20 và KLTA3.

Nguồn: khcncongthuong.vn