Men vi sinh cho cây trồng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) đã xác định được loài vi khuẩn thúc đẩy sự phát triển rễ và hấp thụ nitơ ở thực vật. Phát hiện này mở ra những khả năng mới trong việc phát triển "probiotic thực vật" tùy chỉnh, có thể góp phần vào nền nông nghiệp sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn bằng cách giảm nhu cầu sử dụng phân bón đạm.

Peng Yu / TUM

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) đã xác loài vi khuẩn giúp cải thiện sự phát triển của rễ và khả năng hấp thụ nitơ ở thực vật.

Thực vật phát triển trong một mạng lưới vi sinh vật phức tạp. Chúng có thể chủ động thay đổi hệ vi sinh vật xung quanh, trong khi ngược lại, các vi sinh vật ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Theo Peng Yu: “Sự tương tác này có thể được khai thác bằng cách sử dụng các vi sinh vật có lợi cụ thể – men vi sinh cho thực vật”.

Để nghiên cứu mối quan hệ cộng sinh có lợi giữa vi sinh vật và thực vật, nhóm nghiên cứu đã điều tra sự tương tác giữa thực vật và vi sinh vật ở cấp độ di truyền, trao đổi chất và sinh lý thực vật.

45% lượng nitơ hấp thụ dựa trên yếu tố di truyền của vật chủ và vi sinh vật

Các phân tích cho thấy 203 trình tự gen vi khuẩn bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi cây chủ, ví dụ như thông qua các sản phẩm chuyển hóa của chúng. Điều này nhấn mạnh rằng thực vật chủ động điều chỉnh thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật xung quanh phù hợp với nhu cầu hiện tại của chúng. Ngoài ra, 45% sự biến đổi tự nhiên trong quá trình hấp thụ nitơ có thể được giải thích bằng sự kết hợp giữa di truyền của cây chủ và vi sinh vật.

Vi khuẩn thuộc chi Sphingopyxis cư trú trong mô rễ của cây cải dầu.

Sphingopyxis như một ứng cử viên cho men vi sinh thực vật

Sphingopyxis được xác định là chi vi khuẩn có khả năng hỗ trợ chức năng và sự phát triển của cây trồng. Các thí nghiệm ban đầu với cây cải dầu cho thấy việc ứng dụng các vi khuẩn này có thể tăng cường sự phát triển của rễ ngay cả trong đất thiếu nitơ, từ đó cải thiện khả năng hấp thụ nitơ.

Những phát hiện này cho thấy việc sử dụng phân đạm có thể được giảm bớt mà không ảnh hưởng đến sự phát triển và năng suất của cây trồng. Bằng cách này, các ứng dụng dựa trên Sphingopyxis có thể giúp giảm tác động môi trường nông nghiệp bằng cách giảm lượng nitơ dư thừa trong đất.

Yu cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một hỗn hợp men vi sinh gồm nhiều vi sinh vật kết hợp nhiều lợi ích cho cây trồng”. Nghiên cứu sâu hơn sẽ tập trung vào việc xác định các vi sinh vật khác không chỉ giúp hấp thụ nitơ mà còn cải thiện khả năng sử dụng nitơ.

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Đại học Kỹ thuật Munich.