Vi khuẩn giúp cây sống sót trong đợt hạn hán nghiêm trọng

Tuy nhiên, cây trồng có thể chịu được hạn hán và những điều kiện thời tiết khắc nghiệt khác với sự giúp đỡ của các vi khuẩn tự nhiên. Đây là kết quả nghiên cứu của Đại học Washington. Cụ thể, các cây trồng được cung cấp các vi khuẩn có lợi có thể xanh lâu hơn và chịu đựng được điều kiện khô hạn nhờ mọc nhiều lá cây và rễ và sử dụng ít nước hơn.
Tác giả nghiên cứu Sharon Doty, một giáo sư của Khoa Khoa học môi trường và Rừng thuộc Đại học Washington nói: “Cây ít căng thẳng hơn nếu chúng có những vi khuẩn tự nhiên. Những vi khuẩn này sẽ giúp thực vật đối phó với những thách thức về môi trường, đặc biệt là với sự thay đổi khí hậu”.
Phát hiện này được công bố trực tuyến trong tháng 9 trên tạp chí Plant Current Biology.

Phòng thí nghiệm của Doty trong 15 năm qua đã khám phá nhiều khía cạnh khác nhau của mối quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn và thực vật. Đầu năm nay, nhóm nghiên cứu của bà đã chứng minh rằng vi khuẩn trong thực vật giúp thực vật phát triển trong môi trường khắc nghiệt do chúng đóng vai trò như một loại phân bón tự nhiên.

Tác giả chính của nghiên cứu Zareen Khan, một nhà khoa học nghiên cứu về khoa học môi trường và rừng nói: “Tôi nghĩ rằng kiến thức này có thể được sử dụng để phát triển các chiến lược đối mặt với những thách thức của biến đổi khí hậu”.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã xem xét khả năng của cây dương trong việc chịu đựng điều kiện khô hạn trong khoảng thời gian kéo dài một tháng khi có và không có sự giúp đỡ của các vi khuẩn gọi là endophytes, vi khuẩn sống bên trong một loài thực vật mà không gây bệnh.

Các nhà nghiên cứu đã tiêm vào hom cây dương một hỗn hợp các vi khuẩn phân lập từ cây dương mọc trong rừng và cây liễu được trồng trong điều kiện không thuận lợi. Họ đổ hỗn hợp này vào thân của 10 cây dương, trong khi 10 cây khác không nhận được bất kỳ vi khuẩn nào. Sau một thời gian tăng trưởng ngắn trong nhà kính, tất cả 20 cây này đã phải chịu điều kiện khô hạn trong một tháng.

Khi các nhà nghiên cứu bổ sung các vi khuẩn lấy từ cây dương hoang dã và cây liễu, họ nhận thấy điều này mang lại một lợi ích lớn. Cụ thể, những cây dương được bổ sung vi khuẩn tăng gấp đôi sinh khối rễ và sự phát triển của lá cùng thân cành nhiều hơn gần 30% so với các cây dương không được bổ sung vi khuẩn. Khi tiếp xúc với điều kiện khô hạn, những cây dương được bổ sung vi khuẩn cũng vẫn duy trì được màu xanh với lá và thân cây vẫn phát triển tốt, trong khi các cây khác bị vàng và héo.

Doty cho biết: “Về tổng thể, thực vật xanh hơn và phát triển tốt hơn nếu cây được bổ sung những vi khuẩn này”.

Các nhà nghiên cứu đã chọn cây dương để chứng minh mối quan hệ có lợi này vì loài cây mọc nhanh này là quan trọng đối với ngành sản xuất nhiên liệu sinh học và năng lượng tái tạo dựa trên thực vật.

Khan nói: “Một trong những hạn chế của nhiên liệu sinh học là sản xuất quy mô lớn. Nếu chúng ta có thể giảm thiểu việc sử dụng nước tại các đồn điền trồng cây dương bằng cách bổ sung endophytes tự nhiên, việc này có thể đem lại lợi ích rất lớn về kinh tế và môi trường”.

Vi khuẩn cũng giúp cây trồng như cà chua, ngô và ớt chống chọi với hạn hán tốt hơn. Các nhà nghiên cứu đang hợp tác với Công ty Intrinsyx Technologies nhằm chỉ ra mối quan hệ cùng có lợi này giữa các vi sinh vật và cây trồng nông nghiệp, các cây trồng khi được bổ sung các vi khuẩn có lợi cho năng suất cao hơn và đáp ứng tốt hơn với thời tiết khô, nóng.

Vi khuẩn giúp cây tích lũy nhiều chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho. Các vi sinh vật này cũng giúp cây trồng sử dụng nước hiệu quả hơn, và thậm chí sản xuất các phân tử thúc đẩy tăng trưởng thực vật và giúp cây duy trì màu xanh lá cây. Việc phát triển được nhiều rễ, thân và lá cũng làm cho cây trồng có thể lưu trữ nhiều nước hơn, từ đó có thể tồn tại lâu hơn trong điều kiện hạn hán.

Nguồn: iasvn.org