Độ mặn của đất là một vấn đề nghiêm trọng trong canh tác cây trồng và việc nghiên cứu giúp làm giảm độ mặn của đất là trách nhiệm của các nhà khoa học.

Độ mặn của đất là một trong những yếu tố stress phi sinh học ảnh hưởng đến năng suất nông nghiệp trên toàn thế giới. Mỗi ngày, gần 2.000ha đất nông nghiệp màu mỡ bị suy thoái do bị nhiễm mặn. Có một số biện pháp giới hạn đối phó với đất nhiễm mặn, đặc biệt trong trường hợp đối với cây trồng nhạy cảm với nồng độ muối cao như lúa và lúa mì, năng suất bị hạn chế nghiêm trọng do sự nhiễm mặn ở nhiều địa điểm trên trái đất. Trong số các biện pháp thì vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật (PGPB) có tiềm năng lớn để cải thiện năng suất cây trồng trong điều kiện mặn, nhưng tiến độ ứng dụng PGPB còn chậm do thiếu phương pháp không xâm lấn để kiểm tra hiệu quả của các vi khuẩn khác nhau giúp tăng khả năng kháng mặn cho cây trồng. Nghiên cứu hợp tác giữa các nhà khoa học thuộc Đại học Quốc gia Chungbuk, Hàn Quốc và Đại học Khoa học Đời sống Estonia đã xem xét các đặc điểm phát thải dễ bay hơi và quang hợp ở thực vật như là các dấu hiệu tiềm ẩn không xâm lấn để ước tính sự cải thiện tính kháng mặn khi nhiễm vi khuẩn rhizosphere (PGPR) Brevibacterium linens RS16 vào cây lúa.

Nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào việc kiểm soát phát thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) của cây trồng, nhưng nó có tác động lớn đến môi trường và biến đổi khí hậu. Độ mặn càng cao gây ra hiện tượng stress oxy hóa trong thực vật, cuối cùng dẫn đến giảm đáng kể sự quang hợp. Stress mặn được quan sát có ảnh hưởng mạnh mẽ đến các đặc tính quang hợp và phát thải dễ bay hơi, do đó kiểm tra các đặc tính quang hợp và phát thải dễ bay hơi như các công cụ không xâm lấn trong điều kiện mặn.

Giáo sư Ülo Niinemets thuộc Đại học Khoa học Đời sống Estonian cho biết điều này có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về mức độ nghiêm trọng của stress cũng như cảm ứng của các con đường chuyển hóa chính và thứ cấp thông qua sự tiến triển của stress.

Cây lúa khỏe mạnh (A) và Cây lúa bị nhiễm mặn (B)

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng giống lúa IR29 (nhạy cảm với độ mặn) và FL478 (giống lúa chịu mặn vừa phải) để đánh giá sự đồng hóa carbon trên lá và tỷ lệ phát xạ dễ bay hơi do phản ứng của vi khuẩn B. linens RS16 khi tăng nồng độ muối trong đất. Việc nhiễm B. linens RS16 vào các cây lúa làm giảm bớt mức độ nghiêm trọng của stress mặn, đặc trưng bởi việc tăng cường đặc tính quang hợp và giảm phát thải dễ bay hơi. Những thay đổi lớn hơn được phát hiện đối với giống IR29 nhạy cảm với độ mặn so với giống FL478 kháng mặn vừa phải. Kết quả cho thấy stress mặn ảnh hưởng tiêu cực đến đặc tính quang hợp của lá trong cả hai giống lúa. Thông thường độ mặn làm tăng tỷ lệ phát thải của các chất bay hơi qua tán lá nhưng chủng B. linens RS16 đã cải thiện đáng kể các đặc tính quang hợp và giảm phát thải dễ bay hơi trong các giống lúa chịu mặn, so với cây đối chứng.

Mai Thanh Trúc theo Sciencedaily.