Sự kích thích tăng trưởng của các cây dưa leo sau khi nhiễm chủng FO12. Để xác định khả năng kích thích tăng trưởng, các cây 10 ngày tuổi được nhiễm chủng F012, sau đó các cây này cùng với các cây đối chứng được trồng thêm 7 ngày nữa trong điều kiện thiếu Fe (– Fe) hoặc bổ sung Fe 40µM (+ Fe). Tiếp đến, rễ và chồi sẽ được cắt và cân riêng. a) trọng lượng chồi tươi, b) trọng lượng rễ tươi, c) So sánh các nghiệm thức đối chứng với nghiệm thức đã nhiễm chủng FO12 trong điều kiện (– Fe). C: đối chứng (cột màu xanh), I: nhiễm chủng F012 (cột màu tím). Nguồn: Planta (2023). DOI: 10.1007/s00425-023-04079-2.
Một nghiên cứu của ACO cho thấy dòng FO12 của nấm Fusarium oxysporum có tác dụng cải thiện phản ứng của cây dưa leo đối với tình trạng thiếu sắt, kích thích cây phát triển mà không cần sử dụng các sản phẩm có hại cho môi trường. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Planta.
Sắt là một trong các nguyên tố có trong lớp vỏ trái đất và là nguyên tố chính cho dinh dưỡng cây trồng. Tuy nhiên, ở các loại đất đá vôi (có nhiều ở Tây Ban Nha), cây trồng khó hấp thụ sắt từ đất do khả năng hòa tan kém. Điều này dẫn đến tình trạng thiếu sắt và cây trồng có những phản ứng khác nhau, chủ yếu ở rễ cây để có thể hấp thụ sắt tốt hơn.
Các nhà nghiên cứu ở khoa Nông học thuộc đại học Córdoba (DAUCO) cùng với một nhóm nhà nghiên cứu sinh lý học thực vật đã nghiên cứu các phản ứng này của thực vật trong nhiều thập kỷ và tìm các giải pháp để cây trồng hấp thu sắt được nhiều hơn, tránh bệnh úa vàng do thiếu sắt và tăng tốc độ sinh trưởng của cây trồng.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tìm kiếm các giải pháp bảo tồn môi trường hiện nay, thiết yếu phải có các giải pháp bền vững, tránh lạm dụng các sản phẩm tổng hợp hóa học gây nguy hại cho môi trường.
Theo hướng này, nhóm nghiên cứu đã kết hợp với các khoa như khoa hóa học nông nghiệp, khoa thổ nhưỡng và vi sinh vật, khoa di truyền, khoa sinh lý thực vật sinh thái và thực vật học cũng như khoa cải thiện di truyền của Viện Nông nghiệp Bền vững (IAS–CSIC) đã chứng minh tiềm năng của một vi sinh vật (dòng FO12 của nấm Fusarium oxysporum) có tác dụng như một phân bón sinh học và chất kích thích sinh học sắt.
“Mặc dù nấm Fusarium oxysporum rất có hại cho nhiều loại cây trồng nhưng dòng FO12 thì không có hại (không gây bệnh) cho cây trồng và đã được chứng minh là tác nhân kiểm soát sinh học đối với Verticillium dahliae”, giáo sư Javier Romera giải thích. Khả năng kiểm soát sinh học của dòng nấm này đã được biết đến nhờ vào các nghiên cứu trước đây của nhóm Bệnh học Lâm nghiệp và do chủng này có khả năng kích hoạt tính kích kháng lưu dẫn (ISR), một loại hệ thống miễn dịch để phòng vệ của thực vật.
Việc điều chỉnh hệ thống phòng vệ này dựa vào ethylene và nitric oxide, cũng liên quan đến kích hoạt các phản ứng đối với tính trạng thiếu sắt. “Vì dòng nấm này đã tạo ra các phản ứng phòng vệ, chúng tôi nghĩ nó cũng có thể làm cho một cây trồng nào đó bị thiếu sắt, đây là ý tưởng đằng sau của nghiên cứu này”, Carlos Lucena nói.
Do đó, nghiên cứu này đã chứng minh dòng FO12 cải thiện các phản ứng với sắt trong điều kiện thiếu sắt ở cây dưa leo trên đất đá vôi. 24h sau khi nhiễm chủng nấm này vào rễ của cây dưa leo, kết quả cho thấy: các gen liên quan đến các phản ứng với tình trạng thiếu sắt được kích hoạt, sau vài ngày trồng thì các cây này sinh trưởng nhanh hơn.
Nghiên cứu được thực hiện với các cây dưa leo trồng trong các dung dịch dinh dưỡng và cả trong chậu có đất đá vôi trong điều kiện nhà kính, bởi vì ý tưởng các chủng vi sinh vật này có thể được sử dụng như phân bón sinh học giúp cho việc thu nhận sắt ở các loại đất đá vôi. Nấm đã kích thích thu nhận sắt và sinh trưởng thực vật ở cả hai phương pháp canh tác.
Việc sử dụng chủng vi sinh vật này như phân bón sinh học, ngoài việc thúc đẩy tính bền vững của môi trường, vì đây là những nguyên tố tự nhiên, giúp ngăn chặn việc sử dụng các loại phân bón hóa học tổng hợp, còn giúp điều chỉnh quần thể vi sinh vật đất.
“Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một chất kích thích sinh học vừa bảo vệ cây trồng khỏi các mầm bệnh cũng như cải thiện dinh dưỡng sắt của cây trong các điều kiện bất lợi”, theo Miguel Ángel Aparicio. Để có thể áp dụng trên đồng ruộng thì phải phân tích ảnh hưởng của nó đến các chất dinh dưỡng khác như phospho, liều lượng sử dụng tối ưu và xác định các điều kiện phù hợp nhất để có thể áp dụng trên đồng ruộng.
Nguyễn Thị Kim Thoa theo Phys.org
