Huấn luyện vi sinh vật để chuẩn bị đất trước các tác động của biến đổi khí hậu

Nguồn ảnh: Đại học Lincoln.

Các nhà khoa học tại Đại học Lincoln đã phát hiện ra một hướng tiếp cận mới đầy triển vọng nhằm giúp bảo vệ cây trồng trước một trong những mối đe dọa ngày càng gia tăng của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lương thực toàn cầu – đó là hiện tượng gia tăng độ mặn của đất.

Nghiên cứu do giáo sư Matthew Goddard tại Đại học Lincoln dẫn đầu đã chỉ ra rằng các vi sinh vật đất xuất hiện tự nhiên có thể được “huấn luyện” để chịu đựng tốt hơn với điều kiện đất mặn, từ đó có khả năng giúp nông dân duy trì năng suất cây trồng khi biến đổi khí hậu tiếp tục làm thay đổi môi trường nông nghiệp.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Applied and Environmental Microbiology đề cập đến một trong những thách thức nông nghiệp đang phát triển nhanh nhất trên thế giới. Mực nước biển dâng cao, sự thay đổi mô hình lượng mưa và nhiệt độ tăng lên đang dẫn đến độ mặn trong đất nông nghiệp tăng cao, làm suy giảm khả năng hỗ trợ sự phát triển sức khỏe của cây trồng. Khoảng 30% diện tích đất nông nghiệp trên toàn thế giới hiện đang chịu ảnh hưởng bởi tình trạng nhiễm mặn gia tăng và con số này dự kiến tăng lên khoảng 50% vào năm 2050.

Huấn luyện đất để thích ứng với muối

Nghiên cứu phát hiện rằng việc cho đất tiếp xúc với mức tưới tiêu bằng nước mặn nồng độ thấp đã thúc đẩy các quần xã vi sinh vật tự nhiên trong đất thích nghi theo thời gian. Các quần xã đã thích nghi này có khả năng hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiễm mặn cao hơn, giúp cây trồng hiện có tiếp tục phát triển và duy trì năng suất trong điều kiện mà độ mặn cao thông thường sẽ gây tác động bất lợi.

Thay vì đưa vào các sinh vật hoặc hóa chất mới, phương pháp này hoạt động bằng cách khuyến khích quần xã vi sinh vật hiện có trong đất trở nên bền vững hơn, mang lại điều mà các nhà nghiên cứu tin rằng có thể trở thành cách tiếp cận thực tiễn và tiết kiệm chi phí để người trồng trọt chuẩn bị đất canh tác cho các điều kiện khí hậu trong tương lai.

Về cơ bản các phát hiện cho thấy nông dân có thể “dạy” đất cách thích nghi với độ mặn ngày càng tăng trước khi tình trạng trở nên nghiêm trọng, từ đó hỗ trợ sản xuất lương thực tại các khu vực ngày càng chịu ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu.

Một công cụ thích ứng khí hậu có phạm vi rộng hơn

Goddard cho biết: “Như chúng ta đang thấy rất rõ ở Vương quốc Anh hiện nay, nắng nóng và thiếu mưa đang gây ra những ảnh hưởng đáng kể. Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là minh chứng đầu tiên cho khả năng ‘thiết kế’ hệ vi sinh vật nông nghiệp tự nhiên nhằm hỗ trợ sản xuất lương thực trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phương pháp này cũng giúp làm giảm lượng nước ngọt sử dụng trong nông nghiệp. Cách tiếp cận này có thể tích hợp với các phương pháp khác thành một phương pháp quản lý toàn diện, giúp đảm bảo hệ thống lương thực trước các điều kiện biến đổi khí hậu trong tương lai một cách bền vững”.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng hệ vi sinh vật đất thích nghi có sự thay đổi về cấu trúc và hoạt tính, cải thiện quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng và giúp chúng chống chịu tốt hơn với điều kiện nhiễm mặn.

Các nhà nghiên cứu tin rằng công trình này có thể cung cấp một công cụ mới quan trọng giúp nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu, bổ trợ cho các phương pháp hiện có về lai tạo giống cây trồng và quản lý nguồn nước, đồng thời hỗ trợ an ninh lương thực toàn cầu trong dài hạn.

Bùi Thị Huyền Nhung theo Phys.org