Phương pháp mới giúp tăng năng suất cây trồng không cần dựa vào biến đổi gene

Một loại vi khuẩn tương tự như vi khuẩn trong dạ dày của con người đang được các nhà khoa học nghiên cứu để mang lại lợi ích cho cây trồng.

Theo Technology Review, phương pháp xử lý hạt bông mới đã tác động tới những vi khuẩn có lợi bên trong để nâng cao khả năng chịu hạn của cây bông. Loại bông sử dụng vi khuẩn có lợi bằng phương pháp mới này chính là sản phẩm đầu tiên của startup Indigo Agriculture. Được biết, dự án đã được mở rộng trên 50.000 héc-ta tại năm bang khác nhau ở phía Nam nước Mỹ. David Perry - Giám đốc điều hành (CEO) của Indigo cho biết phương pháp trên có khả năng đem lại hiệu quả như phương pháp tưới tiêu truyền thống. Công ty đã nhận được thêm khoảng 100 triệu USD, qua đó nâng tổng số tiền đầu tư lên tới 156 triệu USD.

Cánh đồng bông được trồng từ hạt giống đã qua quá trình xử lý của Indigo.

Với tình hình như hiện nay, nhiều chuyên gia lo ngại rằng năng suất nông nghiệp toàn cầu sẽ không đủ đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày càng tăng nhanh của con người trên khắp thế giới. Đất đai đang dần khan hiếm và áp lực giảm thiểu phân bón hóa học cũng như thuốc trừ sâu đã thúc đẩy các nhà khoa học tìm ra những hướng đi mới để tăng năng suất. Phương pháp cấy vi khuẩn có lợi vào cây trồng hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả và thậm chí còn có thể thay thế phương pháp đang gây nhiều tranh cãi hiện nay là biến đổi gene.

Xử lý hạt giống có chứa vi khuẩn có lợi là một phần trong công nghệ sinh học mới của nền nông nghiệp hiện đại. Hệ sinh thái vi sinh vật (bao gồm vi khuẩn và nấm sống trong rễ cây dưới đất, trên bề mặt cây trồng và bên trong tế bào cây) có ý nghĩa quan trọng tới sức chống chịu và sự sinh trưởng của cây. Bằng việc tách các loại vi khuẩn và nấm có lợi rồi thêm vào cây trồng, các chuyên gia hi vọng có thể cải thiện sức chống chịu và năng suất của nhiều loại cây trồng nông nghiệp trong tương lai không xa.

Một công ty nông nghiệp khác tên là Monsanto đã giới thiệu nhiều loại sản phẩm vi sinh. Mặc dù vậy, đa số các sản phẩm trên thị trường hiện nay chỉ tập trung vào vi sinh vật có trong đất. Trong khi đó, trọng tâm phát triển của Indigo lại là vi khuẩn nội sinh hay nấm và vi khuẩn sống bên trong tế bào thực vật.

Besty Arnold - Giáo sư về khoa học thực vật, sinh thái và sinh học tiến hóa tại trường Đại học Arizona đồng thời là người cộng tác nghiên cứu tại Indigo cho biết: "Tuy nghiên cứu về phản ứng giữa những vi khuẩn trên và thực vật chủ đã được tiến hành trong hàng chục năm qua nhưng cho đến thời gian gần đây các nhà khoa học mới tìm ra phương pháp để áp dụng kết quả họ thu thập được".

Có thể dễ dàng nhận thấy, trong cùng một khoảng thời gian được trồng, cây bông của Indigo phát triển hơn khá nhiều so với cây bông thường và đây được coi là một tín hiệu đáng mừng trong việc tiếp tục triển khai dự án.

Mẫu cây bên trái được trồng bằng phương pháp xử lý hạt của Indigo còn bên phải là cây trồng từ hạt chưa qua xử lý.

Những tiến bộ gần đây trong trình tự AND và điện toán cũng đã giúp tiết kiệm phần nào chi phí trong quá trình phân tích nguồn dữ liệu khổng lồ về thông tin di truyền của vi khuẩn. Chính vì thế, kết quả thu được sẽ giúp tăng năng suất cây trồng. Đến nay, Indigo đã xây dựng hệ thống dữ liệu của khoảng 10 trong số hàng nghìn vi khuẩn biệt lập được tách khỏi cây trồng có thể thích ứng trong những điều kiện khắc nghiệt. Các nhà nghiên cứu tại Indigo đã sử dụng máy học và một số kĩ thuật khác để tìm hiểu sâu rộng hơn nữa phương pháp này.

Tyler McClendon, chủ tịch của Oxbow Agriculture – công ty hiện đang sở hữu 1.000 héc-ta bông của Indigo cho biết ông hoàn toàn tin tưởng vào phương pháp xử lý của Indigo và cho rằng phương pháp này giúp cây trồng sinh trưởng tốt hơn so với những phương pháp sử dụng vi sinh vật trong đất mà nhiều công ty khác đang áp dụng.

Theo McClendon, mô hình kinh doanh của Indigo độc đáo ở chỗ chi phí công nghệ cuối cùng mà người nông dân phải bỏ ra được gắn liền với năng suất tăng cao có thể đo đếm được. Với mô hình truyền thống, để đạt được hiệu quả, nông dân phải chi trả toàn bộ chi phí trong khi đó, Indigo không yêu cầu cam kết tài chính trong thời gian đầu. Thay vào đó, Indigo cho biết họ chỉ cần một phần giá trị mà mình đã tạo ra khi đến thời điểm thu hoạch. Phương pháp của Indigo sẽ dễ được người trồng trọt tiếp nhận hơn và giúp đẩy mạnh sự phát triển của công nghệ sinh học trong tương lai.