Nghiên cứu cho thấy rằng việc bón nấm rễ cộng sinh mycorrhizal vào đất có thể làm tăng năng suất cây trồng lên tới 40%

Nguồn: Pixabay/CC0.

Đất nông nghiệp thường chứa vô số mầm bệnh tấn công cây trồng và làm giảm năng suất cây trồng. Một nhóm nghiên cứu từ Thụy Sĩ hiện đã chỉ ra rằng việc bón nấm rễ cộng sinh mycorrhizal vào đất có thể giúp duy trì hoặc thậm chí cải thiện năng suất mà không cần sử dụng thêm phân bón hoặc thuốc trừ sâu. Trong một thử nghiệm ngoài đồng trên quy mô lớn, năng suất cây trồng đã tăng tới 40%.

Việc sử dụng quá nhiều phân bón và thuốc trừ sâu trên đồng ruộng làm giảm đa dạng sinh học và gây ô nhiễm môi trường. Do đó, rất nhiều người quan tâm đến việc tìm ra những giải pháp bền vững để duy trì sản lượng mà không sử dụng hóa chất nông nghiệp. Một ví dụ của sử dụng biện pháp sinh học thay thế là dùng nấm rễ cộng sinh mycorrhizal, là những sinh vật có lợi giúp cây trồng hấp thu được các chất dinh dưỡng.

Cải thiện năng suất lên đến khoảng 40%

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ các trường Đại học Zurich và Basel, Agroscope và Viện nghiên cứu nông nghiệp hữu cơ (FiBL) lần đầu tiên đã chứng minh trên quy mô lớn rằng việc sử dụng nấm rễ cộng sinh ở ngoài đồng có hiệu quả. Loại nấm này được trộn vào đất trước khi gieo hạt trên 800 lô thử nghiệm tại 54 trang trại ngô ở miền bắc và miền đông Thụy Sĩ.

Marcel van der Heijden, nhà sinh thái học đất tại Đại học Zurich và Asgroscope, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Trên một phần tư số lô thí nghiệm, nấm rễ cộng sinh đã mang lại năng suất cao hơn tới 40%. Đó là một con số rất lớn”. Nhưng có một nhược điểm là trên một phần ba số lô thí nghiệm, năng suất không tăng, thậm chí đôi khi còn giảm. Nhóm nghiên cứu ban đầu không thể giải thích tại sao điều này lại xảy ra.

Mầm bệnh trong đất

Trong quá trình tìm kiếm nguyên nhân, các nhà nghiên cứu đã phân tích nhiều đặc tính hóa học, vật lý và sinh học của đất, bao gồm cả tính đa dạng sinh học của vi khuẩn đất. Đồng tác giả đầu tiên Stefanie Lutz từ Agroscope, trung tâm nghiên cứu nông nghiệp liên bang cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng quá trình nấm rễ cộng sinh này hoạt động tốt nhất khi trong đất có nhiều nấm bệnh”.

“Nấm mycorrhizal hoạt động như một loại tấm khiêng bảo vệ chống lại các mầm bệnh trong đất có thể làm suy yếu cây trồng”. Kết quả là, năng suất bình thường có thể được duy trì ở những cánh đồng mà nếu không có nấm rễ cộng sinh thì sẽ bị thiệt hại. Ngược lại, nấm rễ cộng sinh chỉ có ảnh hưởng nhỏ trên các cánh đồng không bị nhiễm nấm bệnh.

Tác giả đầu tiên còn lại, Natacha Bodenhausen từ Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Hữu cơ (Research Institute of Organic Agriculture) cho biết: “Cây trồng ở đó dù sao cũng khỏe mạnh và phát triển rất tốt. Việc sử dụng nấm rễ cộng sinh trong những trường hợp như vậy không mang lại lợi ích thêm nào”.

Mục đích của nghiên cứu là có thể dự đoán các điều kiện mà nấm rễ cộng sinh hoạt động.

Schläppi Klaus của Đại học Basel, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Chỉ với một vài chỉ tiêu của đất - chủ yếu là nấm trong đất - chúng tôi có thể dự đoán sự thành công của việc sử dụng nấm rễ cộng sinh ở 9 trên 10 cánh đồng và do đó cũng có thể dự đoán năng suất thu hoạch ngay cả trước mùa vụ trồng ngoài đồng. Khả năng dự đoán này giúp có thể nhắm mục tiêu sử dụng nấm rễ cộng sinh này ở ngoài đồng nơi chúng sẽ hoạt động. Đó là yếu tố quan trọng để phát triển các công nghệ này thành một giải pháp nông nghiệp đáng tin cậy”.

Vẫn cần nghiên cứu hơn để tìm ra cách dễ nhất mở rộng việc áp dụng nấm rễ cộng sinh này trên diện rộng. Tuy nhiên, “Kết quả của thử nghiệm ngoài đồng này thể hiện một bước tiến lớn hướng tới nền nông nghiệp bền vững hơn”, Marcel van der Heijden kết luận.

Công trình được công bố trên tạp chí Nature Microbiology.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org