Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  22
 Số lượt truy cập :  25327689
Cây lúa miến có lẽ là sự kết hợp tốt nhất giữa các cây năng lượng sinh học hằng năm và lâu năm
Thứ hai, 18-01-2021 | 08:19:06

Nhà nghiên cứu Caitlin Moore, thuộc Trung tâm Năng lượng sinh học tiên tiến và Nhiên liệu Sinh học cải tiến, tại cánh đồng lúa miến ở Illinois, là tác giả của nghiên cứu phát hiện cách sử dụng năng lượng của cây lúa miến giống với cây miscanthus hay cây bắp ở cách lấy ánh sáng và sử dụng nước để tạo sinh khối. Nguồn: Trung tâm Năng lượng sinh học tiên tiến và Nhiên liệu Sinh học cải tiến (CABBI).

 

Các loài cỏ lâu năm như miscanthus được sử dụng làm cây trồng năng lượng sinh học vì những ưu điểm bền vững của chúng nhưng phải mất vài năm để trồng và không lý tưởng cho việc luân canh. Bắp và các cây trồng hằng năm khác thì dễ cho việc quản lý trong canh tác truyền thống hơn nhưng lại khắc nghiệt hơn với môi trường.

 

Cây năng lượng lúa miến, một loại cây trồng hằng năm có những lợi ích về sinh thái của một cây lâu năm.

 

Một nghiên cứu do các nhà khoa học ở Trung tâm Năng lượng sinh học tiên tiến và Nhiên liệu Sinh học cải tiến (CABBI) thuộc Cơ quan Năng lượng Hoa Kỳ đã phát hiện năng lượng sinh học ở cây lúa miến giống cây miscanthus ở chỗ sử dụng ánh sáng và nước để tạo một lượng lớn sinh khối. Việc này làm phát thải khí nitơ nhiều hơn giống như cây bắp nhưng các nhà khoa học tin rằng có thể quản lý lượng phân bón sử dụng tốt hơn để giảm mức độ phát thải này.

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Global Change Biology: Bioenergy, cung cấp một cái nhìn tổng quan về cách so sánh năng lượng của cây lúa miến với cây bắp và cây miscanthus được trồng ở miền Trung Tây Hoa Kỳ, cung cấp dữ liệu quan trọng cho các mô hình sinh thái và sinh hóa để sử dụng trong dự đoán sự tăng trưởng, năng suất và tính bền vững của cây trồng. Nghiên cứu này được thực hiện bởi nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Caitlin Moore và cộng sự.

 

Tiến sĩ Moore cho biết thêm, cây lúa miến được xem như là một cây midle – road, với một chu kỳ sinh trưởng hằng năm nhưng lại sử dụng ít nước hơn cây bắp để tạo ra một lượng lớn sinh khối. Cây lúa miến là loài cây trồng với triển vọng hỗ trợ cho kinh tế năng lượng sinh khối.

 

Các nhà nghiên cứu đã quản lý cán cân hệ sinh thái trong sự so sánh thông lượng carbon, nitơ, nước và năng lượng của cây lúa miến với cây bắp và cây miscanthus ở nông trại Năng lượng UIUC trong suốt mùa vụ 2018, các số liệu trung bình năm về nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm đất đã được ghi nhận. Những sự thay đổi này phản ánh “hơi thở của hệ sinh thái” – cách mà nước, CO2, nitơ và năng lượng di chuyển giữa cây trồng và không khí.

 

Tính bền vững lâu dài về mặt sinh thái của các cây trồng năng lượng phụ thuộc vào cách hệ sinh thái “thở” tốt như thế nào. Một cây trồng lý tưởng sử dụng nước và ánh sáng một cách hiệu quả để tối ưu hóa lượng sinh khối, giữ carbon trong đất thay vì phóng thích vào không khí và yêu cầu sử dụng ít phân đạm; nitơ trong phân bón có thể thẩm thấu vào đất hay tái phản ứng với đất để tạo thành khí N2O, một loại khí thải nhà kính.

 

Tháp thông lượng ở cánh đồng lúa miến năm 2018.

 

Miscanthus và các cây trồng lâu năm khác đưa ra sự lựa chọn tốt nhất cho việc sản xuất sinh khối và cố định carbon vì những loài cây này có bộ rễ lớn để tích trữ carbon và nitơ cho nên chúng cần ít phân bón hơn so với các cây hằng năm. Nhưng những lợi ích đó sẽ bị phủ nhận khi carbon và nitơ trong đất bị xáo trộn do đất bị chuyển mục đích sử dụng, chẳng hạn như luân canh cây trồng. Điều này gây khó khăn cho các nhà quản lý đất đai trong việc luân canh giữa cây lương thực và cây nhiên liệu sinh học để theo kịp nhu cầu thị trường trong khi vẫn tích trữ carbon lâu dài.

 

Mặt khác, cây bắp cho năng suất cao nhưng lại cần nhiều nước và nitơ, đồng thời cũng mất đi lượng carbon tích lũy qua việc thu hoạch và cày bừa.

 

Là cây hằng năm, lúa miến dễ dàng luân canh với các cây trồng khác như đậu nành và bắp. Lúa miến nhạy cảm với chu kỳ sáng vì thế nó sẽ tạo ra sinh khối lớn vào cuối vụ khi được trồng ở những vùng có chu kỳ ngày dài. Bởi vì có khả năng chịu hạn nên cây lúa miến được trồng ở những vùng có lượng mưa thấp.

 

Câu hỏi đặt ra trước nghiên cứu này là cây lúa miến có giống cây miscanthus hay cây bắp không và điều này có ý nghĩa gì đối với hệ sinh thái. Nhóm CABBI đã sử dụng các tháp thông lượng hiệp phương sai xoáy và các chỉ số dưới mặt đất được ghi nhận cho hệ sinh thái thực vật – các chỉ số từ tốc độ gió, các cơn lốc xoáy cho đến nhiệt độ không khí, khí quyển, độ ẩm trong không khí và ẩm độ trong đất. Họ đã đo lường sự trao đổi năng lượng bằng “albedo”, một cách đo lường sự phản chiếu bề mặt. Trong cái nắng của mùa hè, thực vật thoát hơi nước, phát thải độ ẩm và năng lượng dư thừa vào không khí, lá có hệ số phản chiếu cao nên không bị mất nhiều nhiệt và năng lượng.

 

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện trong suốt mùa sinh trưởng cao điểm vào tháng 7 – khi cả 3 cây đều đạt năng suất tiềm năng cao nhất. Thông lượng carbon, nước và năng lượng ở hệ sinh thái cây lúa miến cũng tương tự như hệ sinh thái miscanthus trong khi thông lượng khí nitơ lại giống với hệ sinh thái cây bắp.

 

Bắp có năng suất cao nhất nhưng lại thoát hơi nước nhiều nhất. Nhìn chung, lúa miến có hiệu suất sử dụng nước cao nhất. Bắp là cây có hiệu suất chuyển ánh sáng thành sinh khối qua quá trình quang hợp tốt nhất, cây miscanthus có hiệu suất thấp và cây lúa miến có hiệu suất trung bình – có lẽ do cây miscanthus và cây lúa miến có lá rậm, tán rộng trong khi cây bắp được trồng theo hàng để tối đa hóa việc nhận ánh sáng, theo Moore.

 

Thông lượng khí N2O của cây bắp và cây lúa miến cao hơn cây miscanthus. Các nhà nghiên cứu đã kết luận có thể họ đã sử dụng quá nhiều phân bón cho cây lúa miến dẫu rằng nó chỉ nhận được một nửa lượng phân bón như cây bắp. Những cơn mưa tháng 6 làm ngập úng các cánh đồng lúa miến ở vùng trũng thấp, làm trầm trọng hơn tình trạng thất thoát nitơ. Các nhà khoa học hoài nghi lúa miến có nhu cầu nitơ thấp hơn – giống miscanthus.

 

Tiếp tục quan sát các thông lượng của 3 loại cây trồng sẽ là một bước quan trọng tiếp theo để so sánh các phản ứng của chúng với hạn hán, lũ lụt và các hiện tượng khí hậu khắc nghiệt; đánh giá các sự khác biệt về sinh địa hóa hằng năm. Hiểu rõ sự tương tác giữa loại cây trồng, khí hậu và cách quản lý sẽ rất quan trọng cho việc dự báo tính bền vững lâu dài của các cây trồng năng lượng sinh học chủ chốt, điều này đảm bảo Hoa Kỳ sẽ đáp ứng được các yêu cầu về năng lượng sinh học cellulose vào năm 2050 trong luật An ninh và độc lập năng lượng năm 2007.

 

Nguyễn Thị Kim Thoa theo Phys.org

Trở lại      In      Số lần xem: 48

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD