Teruo Higa và lịch sử phát triển Effective Microorganisms (EM)

Bạn có bao giờ tự hỏi, đằng sau những chế phẩm EM Bokashi đang ngày càng phổ biến tại Việt Nam là cả một câu chuyện khoa học và tâm huyết của một con người? Đó là Giáo sư Teruo Higa – người đã dành hơn 40 năm để nghiên cứu và phát triển công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (Effective Microorganisms – EM). Hành trình của ông không chỉ là câu chuyện về một phát minh khoa học, mà còn là minh chứng cho khát vọng tìm ra giải pháp bền vững cho nông nghiệp và môi trường. Bài viết này sẽ cùng bạn ngược dòng lịch sử, tìm hiểu về con người, quá trình nghiên cứu và sự phát triển vượt bậc của công nghệ EM trên toàn thế giới, đặc biệt là tiềm năng ứng dụng tại Việt Nam.

Giáo sư Teruo Higa là ai?

Teruo Higa sinh năm 1941 tại Okinawa, Nhật Bản. Ông tốt nghiệp Khoa Nông nghiệp, chuyên ngành Trồng trọt tại Đại học Ryukyus và sau đó nhận bằng Tiến sĩ Nông nghiệp từ Đại học Kyushu. Với nền tảng học vấn vững chắc, ông bắt đầu sự nghiệp giảng dạy và nghiên cứu tại Đại học Ryukyus, nơi ông chính thức công bố công nghệ EM vào những năm 1980.

Điều gì đã thôi thúc một giáo sư nông nghiệp tìm đến vi sinh vật? Câu trả lời nằm ở chính những trăn trở về nền nông nghiệp hóa học đang gây ra nhiều hệ lụy. Ông nhận thấy việc lạm dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật không chỉ làm suy thoái đất mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Chính vì vậy, ông hướng nghiên cứu của mình sang các vi sinh vật có lợi, tìm cách khai thác sức mạnh tự nhiên của chúng để cải thiện đất và cây trồng.

Hành trình tình cờ và những thí nghiệm đầu tiên

Một trong những giai đoạn quan trọng nhất trong lịch sử phát triển EM là quá trình tìm kiếm và chọn lọc các chủng vi sinh vật. Ban đầu, Teruo Higa không có ý định tạo ra một hỗn hợp phức tạp. Ông chỉ đơn thuần muốn tìm một loại vi khuẩn có khả năng cố định đạm hoặc phân giải chất hữu cơ hiệu quả. Tuy nhiên, trong quá trình thí nghiệm, ông nhận thấy một điều thú vị: khi kết hợp một số nhóm vi sinh vật nhất định lại với nhau, chúng tạo ra hiệu quả cộng hưởng vượt trội so với khi sử dụng riêng lẻ.

Một câu chuyện thường được nhắc đến là vào năm 1982, khi ông đang nghiên cứu về vi khuẩn quang hợp (Photosynthetic bacteria – một thành phần quan trọng trong EM). Ông tình cờ phát hiện ra rằng khi nuôi cấy chung với một số loại nấm men và vi khuẩn axit lactic, dung dịch này có khả năng ức chế các vi sinh vật gây bệnh trong đất một cách bất ngờ. Thí nghiệm này đánh dấu bước ngoặt quan trọng, dẫn đến việc ông chính thức công bố chế phẩm EM vào năm 1983.

Effective Microorganisms (EM) là gì? Thành phần cốt lõi

Vậy chính xác EM là gì? EM là tên viết tắt của Effective Microorganisms, tạm dịch là “Vi sinh vật hữu hiệu”. Đây là một hỗn hợp các vi sinh vật có ích được nuôi cấy cộng sinh, bao gồm ba nhóm chính:

• Vi khuẩn quang hợp (Photosynthetic bacteria): Nhóm vi khuẩn cổ xưa này có khả năng sử dụng ánh sáng mặt trời và các chất hữu cơ để tổng hợp các chất dinh dưỡng, đồng thời tiết ra các axit amin, hormone sinh trưởng và các chất kháng khuẩn.
• Vi khuẩn axit lactic (Lactic acid bacteria): Nhóm vi khuẩn này nổi tiếng trong sản xuất sữa chua, dưa muối. Chúng sản sinh axit lactic, giúp ức chế các vi sinh vật gây thối và phân hủy chất hữu cơ nhanh chóng.
• Nấm men (Yeasts): Nấm men như Saccharomyces cerevisiae sản sinh ra các enzyme và vitamin, đồng thời tạo ra các chất kháng sinh tự nhiên giúp kiểm soát bệnh hại.

Ngoài ra, EM còn chứa một số lượng nhỏ xạ khuẩn và nấm sợi có lợi khác. Sự kết hợp này tạo nên một hệ sinh thái vi sinh vật đa dạng, có khả năng tương hỗ lẫn nhau, tạo ra các hợp chất có lợi cho cây trồng và môi trường.

Lịch sử phát triển và lan tỏa của công nghệ EM

Giai đoạn đầu tại Nhật Bản (1983 – 1990)

Sau khi công bố, EM ban đầu được sử dụng trong nông nghiệp tại Okinawa. Kết quả ban đầu rất khả quan khi giúp cải thiện năng suất cây trồng, giảm mùi hôi chuồng trại và xử lý chất thải hữu cơ hiệu quả. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn khá mới và chưa được phổ biến rộng rãi. Phải đến cuối những năm 1980, khi các nghiên cứu khoa học được công bố và các buổi hội thảo được tổ chức, EM mới bắt đầu thu hút sự chú ý của giới nông nghiệp Nhật Bản.

Mở rộng ra thế giới (1990 – 2000)

Bước ngoặt lớn đến khi Giáo sư Higa hợp tác với Tiến sĩ James A. Duke, một chuyên gia về cây thuốc của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ. Sự hợp tác này đã đưa EM ra khỏi biên giới Nhật Bản, đến với các nước châu Á, châu Mỹ và châu Phi. Tổ chức EMRO (EM Research Organization) được thành lập vào năm 1995 tại Thái Lan, trở thành trung tâm nghiên cứu và phát triển EM quốc tế. Kể từ đó, EM đã được ứng dụng tại hơn 100 quốc gia trên thế giới.

EM tại Việt Nam và sự phát triển của EM Bokashi

Tại Việt Nam, EM được du nhập từ những năm 1990 và nhanh chóng được nghiên cứu, ứng dụng trong nông nghiệp. Ban đầu, EM chủ yếu được dùng để xử lý chất thải chăn nuôi, cải thiện môi trường ao hồ. Dần dần, người dân và các nhà khoa học đã phát triển thêm các phương pháp sử dụng EM trong trồng trọt, đặc biệt là sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh. Một trong những ứng dụng phổ biến và hiệu quả nhất là EM Bokashi – một dạng phân bón hữu cơ được lên men từ các phụ phẩm nông nghiệp, rác thải nhà bếp với chế phẩm EM. EM Bokashi không chỉ giúp xử lý rác thải hữu cơ tại nguồn mà còn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, cải tạo đất hiệu quả, góp phần xây dựng nền nông nghiệp tuần hoàn bền vững. Bạn có thể tìm hiểu thêm về EM Bokashi là gì và cách ủ phân Bokashi tại nhà để hiểu rõ hơn về quy trình.

Cơ chế hoạt động của EM: Vì sao lại hiệu quả?

Điều làm nên sự khác biệt của EM không chỉ nằm ở số lượng vi sinh vật mà ở sự cộng sinh giữa chúng. Trong đất, EM hoạt động theo nguyên tắc “cạnh tranh loại trừ”. Khi được bổ sung vào đất, các vi sinh vật có lợi trong EM sẽ nhanh chóng chiếm lĩnh không gian và thức ăn, cạnh tranh trực tiếp với các vi sinh vật gây bệnh. Chúng tiết ra các chất kháng sinh, enzyme và axit hữu cơ, tạo môi trường bất lợi cho nấm bệnh và vi khuẩn có hại. Đồng thời, chúng phân giải chất hữu cơ thành các dưỡng chất dễ hấp thu, giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh.

Một điểm quan trọng khác là EM có thể hoạt động trong cả điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Điều này giúp EM phát huy hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau, từ đất tơi xốp đến bùn ao, hầm cầu. Nhờ đó, EM được ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường, khử mùi hôi chuồng trại, làm sạch nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

Ứng dụng thực tế của EM trong đời sống và nông nghiệp

Trong nông nghiệp

• Cải tạo đất: EM giúp tăng độ tơi xốp, tăng hàm lượng mùn, cải thiện khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất.
• Tăng năng suất cây trồng: EM kích thích sự phát triển của bộ rễ, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng, giúp cây khỏe mạnh, ít sâu bệnh.
• Ủ phân hữu cơ: EM được sử dụng để ủ phân compost, phân chuồng, phân xanh một cách nhanh chóng, không gây mùi hôi, tạo ra phân bón chất lượng cao.
• Xử lý chất thải chăn nuôi: Phun EM vào chuồng trại giúp giảm mùi hôi, ruồi muỗi, đồng thời ủ phân gia súc thành phân hữu cơ giàu dinh dưỡng.

Trong xử lý môi trường

• Xử lý nước thải: EM giúp phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, giảm BOD, COD, khử mùi hôi, làm sạch ao hồ, kênh rạch.
• Khử mùi hôi: EM được sử dụng để khử mùi hôi tại các bãi rác, nhà máy chế biến thực phẩm, chuồng trại chăn nuôi.
• Xử lý rác thải sinh hoạt: Sử dụng EM để ủ rác hữu cơ tại hộ gia đình thành phân bón, giảm lượng rác thải ra môi trường.

Trong chăn nuôi và thủy sản

• Bổ sung vào thức ăn chăn nuôi: EM giúp vật nuôi tiêu hóa tốt hơn, tăng trọng nhanh, giảm tỷ lệ mắc bệnh đường ruột.
• Xử lý ao nuôi thủy sản: EM giúp ổn định môi trường nước, giảm khí độc NH3, H2S, phòng ngừa bệnh cho tôm cá.

Ưu nhược điểm và lưu ý khi sử dụng EM

Ưu điểm nổi bật

• An toàn với con người và môi trường: EM là chế phẩm sinh học, không gây độc hại, không để lại dư lượng hóa chất.
• Chi phí thấp: Chi phí sản xuất và sử dụng EM khá rẻ so với các loại phân bón, hóa chất xử lý môi trường.
• Hiệu quả lâu dài: EM giúp cải tạo đất bền vững, giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học.
• Dễ sử dụng: EM có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, từ phun lên lá, tưới gốc đến ủ phân, xử lý nước.

Nhược điểm và lưu ý

• Hiệu quả chậm: EM là giải pháp sinh học nên hiệu quả không thể thấy ngay lập tức, cần kiên trì sử dụng trong thời gian dài.
• Phụ thuộc vào điều kiện môi trường: Hiệu quả của EM có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm, pH của đất, nước.
• Chất lượng sản phẩm: Trên thị trường hiện nay có nhiều loại EM trôi nổi, kém chất lượng. Người dùng cần lựa chọn sản phẩm có nguồn gốc rõ ràng, từ các đơn vị uy tín.
• Không phải là “thần dược”: EM không thể thay thế hoàn toàn các biện pháp canh tác khác. Cần kết hợp với chế độ dinh dưỡng, chăm sóc cây trồng hợp lý.

Để đạt hiệu quả tốt nhất, bạn nên sử dụng EM đúng cách, đúng liều lượng và bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về cách sử dụng EM trong xử lý rác thải hữu cơ, hãy tham khảo bài viết EM Bokashi và quy trình xử lý rác thải hữu cơ.

Câu hỏi thường gặp về Teruo Higa và EM

1. Giáo sư Teruo Higa có phải là người đầu tiên phát hiện ra vi sinh vật có lợi?

Không. Các nhà khoa học đã biết đến nhiều loại vi sinh vật có lợi từ lâu. Điều đặc biệt ở Teruo Higa là ông đã kết hợp chúng thành một hỗn hợp cộng sinh có hiệu quả vượt trội, tạo ra công nghệ EM như ngày nay.

2. EM có phải là phân bón hóa học không?

Không. EM là chế phẩm sinh học chứa các vi sinh vật sống, không phải phân bón hóa học. EM hoạt động như một “trợ thủ” giúp phân giải chất hữu cơ trong đất, tạo điều kiện cho cây trồng hấp thu dinh dưỡng tốt hơn.

3. EM có an toàn cho sức khỏe con người và vật nuôi không?

EM được tạo thành từ các vi sinh vật có lợi, không gây bệnh, đã được kiểm định an toàn. Tuy nhiên, khi sử dụng cần tuân thủ hướng dẫn, tránh để EM tiếp xúc trực tiếp với mắt hoặc uống nhầm với số lượng lớn.

4. Tôi có thể tự sản xuất EM tại nhà được không?

Hoàn toàn có thể. Bạn có thể mua chế phẩm EM gốc và tự nhân sinh khối bằng cách lên men với mật rỉ đường hoặc các nguyên liệu giàu tinh bột. Tuy nhiên, cần đảm bảo vệ sinh và kỹ thuật để tránh nhiễm khuẩn.

5. Sử dụng EM có tốn kém không?

Chi phí sử dụng EM rất thấp so với lợi ích mang lại. Chỉ cần một lượng nhỏ EM pha loãng là có thể sử dụng cho diện tích lớn. Hơn nữa, EM còn giúp giảm chi phí phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.

Kết luận

Hành trình của Giáo sư Teruo Higa và công nghệ EM là một minh chứng cho thấy sự sáng tạo và bền bỉ của con người trong việc tìm kiếm giải pháp hài hòa với tự nhiên. Từ một phát hiện tình cờ, EM đã trở thành một công cụ hữu hiệu cho nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường trên toàn cầu. Tại Việt Nam, EM Bokashi đang mở ra hướng đi mới cho việc xử lý rác thải hữu cơ và sản xuất phân bón tại chỗ, góp phần xây dựng một nền nông nghiệp xanh, sạch và tuần hoàn. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp thân thiện với môi trường, hãy bắt đầu với EM và cảm nhận sự thay đổi từ chính khu vườn của mình.