Từ hạt cây neem hay xoan Ấn Độ, nhóm các nhà khoa học ở Viện Công nghệ Hóa sinh ứng dụng (TPHCM) đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công chế phẩm giúp giảm thất thoát phân đạm do tác động của các vi sinh vật trong đất.
GS.TS Trần Kim Qui, chủ nhiệm dự án sản xuất cho biết, phân đạm, đặc biệt là urê, là một loại phân quan trọng được nông dân sử dụng rộng rãi để bón cho cây trồng. Tuy nhiên, phân đạm ngay sau khi bón vào đất, bị các vi sinh vật trong đất tác dụng, làm thất thoát một lượng đạm lớn trong phân. Quá trình phân giải đạm trong đất do vi sinh vật kết thúc từ 15 – 20 ngày. Trong khoảng thời gian này, cây trồng chỉ có thể hấp thụ được từ 45 – 50% lượng đạm bón vào đất dưới dạng NH4+. Phần còn lại bị thất thoát vào không khí dưới dạng NH3, N2O làm tăng hiệu ứng nhà kính và NO3- làm nhiễm độc môi trường nước, thực phẩm. Mặt khác, chu kỳ sinh trưởng của cây trồng thường kéo dài từ 90 – 100 ngày, mà phân đạm chỉ tồn tại được trong đất 15 – 20 ngày với hiệu suất sử dụng 45 – 50%, nên người dân phải mua lượng lớn phân để bón cho cây đạt năng suất.
Trước thực tế đó, nhóm nghiên cứu đã ly trích các hoạt chất ARL (Azadirachtin Related Limonoid) trong hạt neem (xoan Ấn Độ) trồng ở Ninh Thuận có tác dụng khống chế vi sinh vật nitrit hóa phân đạm.
Hạt neem khô được tách vỏ và nghiền mịn, sau đó ép lấy dầu bằng máy ép thủy lực. Dầu được tách ra sau khi ép, còn lại xác hạt neem được ép mạnh thành khối cứng, gọi là bánh dầu neem.
Từ bánh dầu neem, nhóm nghiên cứu chiết xuất limonoid SNA (gồm salannin, nimbin, azadirachtin).
Từ ba hoạt chất này, nhóm sản xuất chế phẩm Limo NI, gồm 3% limonoid SNA, chất làm bền p-aminobenzoic acid, chất tạo nhũ sorbitan ester.
Để chế phẩm bao được phân đạm, nhóm điều chế chất kết dính rosin từ nhựa cây thông, có thể ngăn chặn các vi khuẩn làm nitrit hóa phân đạm.
Qua kiểm thử, chế phẩm đạt các chỉ tiêu về thành phần, chất lượng cũng như độ bền nhiệt và độ bền nhũ theo tiêu chuẩn CIPAC (Collaborative International Pesticides Analytical Council), có tác dụng khống chế các vi sinh vật nitrit hóa phân đạm như các chủng Nitrosomonas sp và Nitrobacter sp trong đất.
Thử nghiệm trên rau cải ngọt và dưa chuột có sử dụng Limo Ni cho thấy, hàm lượng nitrat thấp hơn lần lượt là 60,41% và 70,13% so với đối chứng (bón urê không bao Limo NI); năng suất cây cải ngọt, cây dưa chuột lần lượt cao hơn 47,02% và 41,37% so với đối chứng. Đối với cây lúa, năng suất thu hoạch lúa bón phân urê bao Limo NI (tỷ lệ bao 0,6%) cao hơn 32,05% so với đối chứng.
Ngoài ra, nhóm còn tận dụng các chất thải vỏ, bã hạt neem từ các quy trình nêu trên để sản xuất phân bón. Chất thải vỏ hạt neem, bã bánh dầu neem được trộn đều, sau đó nghiền nhỏ, điều chỉnh pH, ẩm độ và bổ sung chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose CDM. Ủ hỗn hợp trong 20 ngày cho ra phân bón neem, đạt các chỉ tiêu chất lượng của phân hữu cơ sinh học, theo Nghị định số 108/2017/NĐ-CP, đạt chỉ tiêu kỹ thuật theo TCVN 8050:2016. Phân bón neem chứa azadirachtin nên có khả năng diệt các loại kiến, mối, tuyến trùng trong đất và khống chế hoạt động của các chủng vi sinh vật nitrit hóa đạm.
Theo GS. Trần Kim Quy, sử dụng Limo NI, giúp nông dân giảm khoảng 25% chi phí mua phân đạm, tăng năng suất cây trồng 30-40%. Đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hạn chế lượng nitrat trong thực phẩm.
Hiện nhóm tác giả đang kết hợp với Công ty CP Khoa học Công nghệ Hóa Sinh để triển khai sản xuất chế phẩm Limo NI bao phân đạm.