Khám phá bí mật trong đất bằng phương pháp mới - Giải trình tự DNA đất

Sâu bệnh và các dịch bệnh nguy hiểm ẩn nấp trong đất khiến các nhà sản xuất ngô và đậu tương thiệt hại hàng tỷ đô la mỗi năm. Cho dù đó là tuyến trùng nang đậu tương (SCN), hội chứng chết cây đột ngột (SDS) hay sâu rễ ngô thì những giải pháp để bảo vệ cây trồng đều là rất tốn kém.

Bởi vì anh Paul Sittig thường không quan tâm đến hội chứng chết cây đột ngột, nên anh ấy thường không áp dụng biện pháp phòng trừ. Vì vậy, khi một báo cáo của Các giải pháp nông nghiệp (Pattern Ag) phát hiện ra mầm nấm bệnh trên tất cả 500 mẫu đất anh đang sở hữu, người nông dân Nam Dakota này đã bị sốc.

Được phát triển bởi một nhóm có kiến thức nền tảng về khoa học, công nghệ và nông nghiệp, Các giải pháp nông nghiệp - Pattern Ag được tạo ra để giúp đảm bảo nông dân nắm bắt được toàn bộ tiềm năng năng suất của cánh đồng dựa trên những hiểu biết sâu sắc giúp đưa ra các quyết định chính về cây trồng. Vào mùa thu năm 2021, Sittig quyết định dùng thử nền tảng mới cung cấp thông tin chi tiết về vi sinh vật dựa trên giải trình tự DNA của đất.

Thực tế, chỉ 1 giây sau khi tuyến trùng nang đậu tương tấn công, hội chứng chết cây đột ngột là một trong những bệnh hại đậu tương gây thiệt hại nặng nề nhất về năng suất, phá huỷ khoảng 25 triệu giạ đậu tương ở Hoa Kỳ mỗi năm (theo Hiệp Hội Đậu Tương Hoa Kỳ). Bởi vì tuyến trùng rễ có thể xuất hiện mà không gây ra các triệu chứng rõ ràng ở các bộ phận thân lá, thiệt hại do tuyến trùng gây ra thường bị đánh giá thấp hơn thực tế. Trước khi Các giải pháp nông nghiệp mới xuất hiện, không có phương pháp nào để phát hiện các mầm bệnh như hội chứng chết cây đột ngột trước khi trồng.

Tweedy, người lớn lên ở một trang trại ở miền nam Illinois, thạc sỹ về Nông học và khoa học cây trồng từ đại học Nam Illinois cho biết: “Chúng ta biết nhiều về dinh dưỡng đất, nhưng chúng ta lại biết rất ít về sinh học đất. Đó là một hệ vi sinh vật phức tạp nhất Trái đất. Một mẫu đất điển hình được đưa đến phòng thí nghiệm để phân tích hàm lượng dinh dưỡng thu được khoảng 10 điểm dữ liệu. Chúng tôi thu thập 10 triệu điểm dữ liệu cho mỗi lần giải trình tự bằng công nghệ của mình. Khoảng 50% những gì chúng tôi có thậm chí còn chưa xác định được, mới thấy được mức độ phức tạp của sinh học đất là như thế nào”.

Bằng các phân tích dự đoán thông qua bảng điều khiển trực tuyến, thúc đẩy các quyết định quản lý như quản lý hạt giống, tính trạng, giống lai và phương pháp điều trị cũng như đưa ra các khuyến nghị về thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm, các sản phẩm sinh học và vị trí đặt, các phương pháp luân canh cây trồng và thực hành làm đất tốt trước khi bắt đầu mùa vụ.

Đinh Thị Lam theo Agriculture.com