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)
![]() |
|
![]() |
|
Giống lúa năng suất cao thải ra ít hơn tới 70% khí mê-tan
Thứ ba, 18-02-2025 | 08:16:34
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fumarate và ethanol là hai chất chính được điều tiết từ lúa, chúng đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết khí thải mê-tan từ lúa. Nguồn: Yunkai Jin và Kai Sun.
Canh tác lúa chịu trách nhiệm cho khoảng 12% lượng khí thải mê-tan toàn cầu và lượng khí thải này dự kiến sẽ tăng lên do tình trạng nóng lên toàn cầu và khi dân số loài người tiếp tục tăng.
Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định được các hợp chất hóa học do rễ lúa giải phóng quyết định lượng khí mê-tan mà cây thải ra. Gần đây trên tạp chí Molecular Plant, có báo cáo cho rằng thông tin này đã giúp các nhà khoa học lai tạo ra một giống lúa mới thải ra ít hơn tới 70% khí mê-tan.
Tác giả chính của nghiên cứu Anna Schnürer, một nhà vi sinh vật học tại Đại học Khoa học Nông nghiệp Thụy Điển, cho biết "Nghiên cứu này cho thấy bạn có thể có lượng mê-tan thấp và lúa vẫn cho năng suất cao. Và bạn có thể làm được điều đó bằng các phương pháp lai tạo truyền thống, không cần GMO, nếu bạn biết mình đang tìm kiếm điều gì".
Mê-tan thải ra từ ruộng lúa được tạo ra bởi các vi khuẩn phân hủy các hợp chất hữu cơ được giải phóng từ rễ cây lúa. Lúa và các loại cây khác giải phóng các hợp chất này, được gọi là "dịch tiết rễ", để nuôi các vi khuẩn đất, từ đó hỗ trợ sự phát triển của cây bằng cách giải phóng các chất dinh dưỡng mà cây có thể hấp thụ.
Mặc dù từ lâu người ta đã hiểu rằng vi khuẩn đất và dịch tiết rễ có liên quan đến khí thải mê-tan, nhưng vẫn chưa rõ hợp chất hóa học nào trong dịch tiết rễ chịu trách nhiệm.
Để xác định hợp chất dịch tiết rễ nào được chuyển đổi thành mê-tan, các nhà nghiên cứu đã so sánh dịch tiết rễ từ hai giống lúa khác nhau—SUSIBA2, một giống lúa biến đổi gen phát thải mê-tan thấp và Nipponbare, một giống lúa không biến đổi gen có lượng phát thải mê-tan trung bình.
Họ phát hiện ra rằng rễ SUSIBA2 sản xuất ít fumarate hơn đáng kể và ghi nhận mối tương quan giữa lượng fumarate tiết ra và sự phong phú của vi khuẩn cổ giải phóng mê-tan hoặc "vi khuẩn sinh mê-tan" trong đất xung quanh.
Để xác nhận vai trò của fumarate, các nhà nghiên cứu đã thêm fumarate vào đất của cây lúa trồng trong thùng chứa, dẫn đến lượng khí thải mêtan tăng lên. Họ cũng chứng minh rằng việc sử dụng oxantel, một loại hóa chất ức chế quá trình phân hủy fumarate bằng enzym, có hiệu quả làm giảm lượng khí thải mêtan.
Tuy nhiên, vì cây SUSIBA2 vẫn sản xuất ít khí mê-tan hơn cây Nipponbare, nên các nhà nghiên cứu nhận ra rằng fumarate không phải là mảnh ghép duy nhất của câu đố.
Schnürer nói: "Nó gần giống như một câu đố vậy. Chúng tôi nhận thấy rằng bản thân đất chứa thứ gì đó làm giảm lượng khí thải mê-tan, vì vậy chúng tôi bắt đầu nghĩ rằng phải có một chất ức chế nào đó gây ra sự khác biệt giữa các giống".
Khi họ phân tích lại dịch tiết rễ, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng cây SUSIBA2 cũng giải phóng nhiều etanol hơn đáng kể. Việc bổ sung etanol vào đất xung quanh cây lúa đã làm giảm lượng khí thải mê-tan.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã điều tra xem liệu họ có thể sử dụng các phương pháp lai tạo truyền thống để tạo ra giống lúa ít phát thải mê-tan với năng suất cao hay không. Để làm được điều này, họ đã lai một giống lúa năng suất cao hoặc "ưu tú" với một giống lúa ít phát thải mê-tan đã xác định trước đó (giống Heijing) có dịch tiết rễ ít fumarate và nhiều etanol.
Bottom of Form Cây lúa từ giống lai này liên tục giải phóng dịch tiết rễ có hàm lượng fumarat thấp và ethanol cao (LFHE). Khi các nhà nghiên cứu trồng các giống lúa LFHE này tại nhiều địa điểm đồng ruộng khác nhau trên khắp Trung Quốc, họ đã chỉ ra rằng lúa LFHE tạo ra lượng khí mê-tan trung bình ít hơn 70% so với giống lúa ưu tú mà nó được lai tạo.
Các loại cây trồng LFHE cũng cho năng suất tương đối cao (trung bình 8,96 tấn/ha), so với mức trung bình toàn cầu năm 2024 là 4,71 tấn/ha.
Các nhà nghiên cứu cũng đã điều tra xem liệu có thể sử dụng ethanol và oxantel để giảm lượng khí thải mê-tan trên quy mô lớn hay không. Dựa trên thử nghiệm đồng ruộng kéo dài hai năm tại hai địa điểm khác nhau ở Trung Quốc, phương pháp xử lý này đã giúp giảm khoảng 60% lượng khí thải mê-tan mà không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang làm việc để đăng ký giống lúa LFHE với chính phủ Trung Quốc và các nước khác, nghĩa là giống lúa này có thể được đưa ra thị trường cho nông dân trong tương lai. Họ cũng đang làm việc với các công ty phân bón để điều tra xem liệu có thể thêm oxantel vào phân bón thương mại hay không.
Schnürer cho biết: "Để thực hiện được những điều này, chúng tôi cũng cần một số sự khuyến khích từ chính phủ để thúc đẩy và hỗ trợ nông dân sử dụng các giống lúa có hàm lượng mê-tan thấp này. Việc lai tạo các giống lúa thân thiện với môi trường là việc có thể thực hiện, nhưng sau đó, điều quan trọng là đưa chúng ra thị trường và khiến nông dân chấp nhận chúng".
Lê Thị Kim Loan theo Phys.org |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|