Khả năng hữu dụng của enzyme Phosphatase kiềm trong điều kiện khử và oxy hóa.

Các nhà khoa học ở Nhật Bản và Hà Lan đã phát triển độc lập phương pháp khử trùng đất trong điều kiện kỵ khí, được biết như khử trùng đất sinh học hoặc khử trùng đất bằng phương pháp khử, để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, tuyến trùng ký sinh và thậm chí là cỏ dại trong đất mà không sử dụng thuốc trừ sâu. Bằng cách phủ đất bằng tấm nhựa để cắt đứt sự tiếp cận với oxy, các sinh vật không mong muốn sẽ bị ngạt thở mà không cần phải khử trùng hóa học.

Một nhóm nghiên cứu đứng đầu là Kazuki Fujita trước đây thuộc Đại học Shinshu và Takashi Kunito hiện thuộc Đại học Shinshu đã tập trung vào quá trình chuyển động của phốt pho và thu nhận phốt pho sinh học bằng quá trình khử trùng đất yếm khí gọi là andosol. Thuật ngữ 'andosol' xuất phát từ tiếng Nhật, 'an' có nghĩa là bóng tối và 'do' có nghĩa là đất. Nhật Bản may mắn khi khoảng một nửa diện tích đất đai của họ được bao phủ phần lớn là đất sản xuất, màu đen và giàu dinh dưỡng. Tuy nhiên, đất này hấp thụ phốt pho đáng kể khiến cây trồng không có khả năng sử dụng làm chất dinh dưỡng. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Shinshu đã có thể chứng minh rằng phốt pho có thể trở nên hữu dụng hơn trong andosol bằng cách khử trùng đất kỵ khí.

Nhóm nghiên cứu đã đánh giá sự hữu dụng của phốt pho bằng các chỉ số sinh học. Đầu tiên, họ áp dụng mô hình phân bổ nguồn lực để tổng hợp enzyme, bởi vì có các chỉ số xung đột từ các thử nghiệm chiết xuất hóa học ban đầu. Một phát hiện thú vị từ nghiên cứu là một nhóm vi khuẩn ít đa dạng có thể sản sinh ra nhiều phosphomonoesterase dạng kiềm hơn trong đất bởi một gen phosphomonoesterase dạng kiềm chứa trong cộng đồng vi khuẩn.

Khi một cánh đồng chứa đầy nước, như những cánh đồng lúa ở nhiều vùng của châu Á, nó được hiểu rằng phốt pho rò rỉ ra ngoài và biến thành một dạng dễ tiêu cho cây trồng. Tuy nhiên, khi đất được phơi khô, nó trở nên không còn hữu dụng nữa. Các nhà nghiên cứu đã xem xét cơ chế của quá trình này.

Sự gia tăng tính hữu dụng của phốt pho có thể bị ảnh hưởng bằng các phương pháp xử lý sấy khô sau khi khử trùng đất kỵ khí. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu về các yếu tố khác ảnh hưởng đến động lực học phốt pho. Thí nghiệm này được thực hiện trong phòng thí nghiệm, vì vậy các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tiếp tục thử nghiệm trong môi trường thực tế bên ngoài và cũng xem xét lý do tại sao phốt pho không tăng ở một số mẫu.

Nguyễn Bình Duy theo Phys.org