Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Leeds đã chứng minh sự kết hợp giữa lúa mì và nấm đất có thể được sử dụng để phát triển các giống cây lương thực mới và hệ thống canh tác ít phụ thuộc vào phân bón, làm giảm tình trạng biến đổi khí hậu đang leo ​​thang. Đây là lần đầu tiên nấm được kết hợp với rễ cây, đã được chứng minh có khả năng cung cấp khối lượng lớn phốt pho và nitơ cho một loại ngũ cốc. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Global Change Biology.

Giáo sư Katie Field, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Nấm có thể là công cụ mới có giá trị giúp đảm bảo an ninh lương thực trong tương lai trước cuộc khủng hoảng sinh thái và khí hậu. Nấm không phải là giải pháp cải thiện năng suất cây lương thực, nhưng chúng có tiềm năng giảm sự phụ thuộc quá mức vào phân bón nông nghiệp như hiện nay".

Nông nghiệp góp phần chủ yếu gây phát thải cacbon trên toàn cầu, một phần do các yếu tố đầu vào quan trọng như phân bón. Trong khi sản xuất thịt gây nóng lên toàn cầu nhiều hơn so với trồng trọt, nhưng việc giảm sử dụng phân bón có thể giúp giảm tác động chung của ngành nông nghiệp đến biến đổi khí hậu.

Hầu hết cây cối có mối quan hệ với nấm trong hệ thống rễ của chúng, cho phép chúng hút chất dinh dưỡng từ đất hiệu quả hơn. Đổi lại, cây trồng cung cấp cacbohydrat cho nấm, được gọi là cộng sinh.

Cây cối có thể cung cấp 10-20% lượng cacbon mà chúng lấy từ không khí cho “đối tác” nấm để đổi lấy 80% lượng phốt pho cần thiết. Những loại nấm này cũng có thể giúp cây trồng sinh trưởng, hấp thụ nitơ, nước và bảo vệ cây chống lại sâu bệnh. Nhưng trong 10.000 năm qua, cây trồng đã được thuần hóa thông qua nhân giống thâm canh, đã vô tình ngăn chặn một số giống cây có mối quan hệ mật thiết với nấm có lợi.

Trên toàn cầu, lúa mì là cây trồng chủ lực cung cấp lương thực cho hàng tỷ người và trồng lúa mì sử dụng nhiều đất hơn bất kỳ loại cây lương thực nào khác (218 triệu ha vào năm 2017). Dù tăng sử dụng phân bón nitơ và phốt pho để nâng cao năng suất cây trồng, nhưng sản lượng lúa mì được sản xuất từ ​​một khu vực nhất định đã đạt đến mức ổn định trong những năm gần đây.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã cho nấm xâm chiếm rễ của ba loại lúa mì khác nhau và trồng chúng ở một trong hai buồng - mô phỏng điều kiện khí hậu hiện tại hoặc được dự báo cho năm 2100, khi nồng độ CO2 trong khí quyển được dự đoán là tăng gấp đôi so với mức hiện nay nếu khí thải không được kiểm soát. Nhóm nghiên cứu muong muốn xác định những lợi ích mà các giống khác nhau có thể thu được từ các “đối tác” nấm và mối quan hệ sẽ bị ảnh hưởng ra sao khi CO2 tăng trong khí quyển.

Bằng cách đưa phốt pho và nitơ xuống đất và CO2 trong không khí, các nhà nghiên cứu đã chứng minh được rằng các giống lúa mì khác nhau hấp thụ các chất dinh dưỡng thông qua các “đối tác” nấm của chúng trong cả hai kịch bản khí hậu.

Đúng như dự đoán, ba giống lúa mì đã trải qua các mức độ trao đổi khác nhau với nấm, trong đó một số giống có mối quan hệ chặt chẽ hơn các giống khác. Đặc biệt, giống lúa mì Skyfall hấp thụ nhiều phốt pho hơn từ nấm so với hai giống còn lại, gấp 570 lần giống Avalon và 225 lần giống Cadenza. Bên cạnh đó, không có sự khác biệt về trao đổi phốt pho hoặc nitơ từ nấm sang lúa mì trong điều kiện mức CO2 cao hơn. Do đó, xem ra nấm có thể tiếp tục chuyển chất dinh dưỡng cho cây trồng ngay cả trong điều kiện tương lai.

Các nhà nghiên cứu cho rằng có thể nhân giống các giống lúa mì mới được kết hợp với nấm. Điều này cho phép nông dân sử dụng ít phân bón vì lúa mì hấp thụ được nhiều chất dinh dưỡng cần thiết hơn thông qua nấm. Tuy nhiên, hiện đang có tranh cãi về tác động tích cực hoặc tiêu cực đối với sự phát triển của ngũ cốc, vì một số bằng chứng cho thấy nấm có thể đóng vai trò ký sinh trên cây chủ.

Trước đây người ta đã dự đoán nồng độ CO2 cao hơn trong khí quyển sẽ dẫn đến việc nấm lấy nhiều cacbon từ cây chủ, nhưng nghiên cứu này cho thấy đây không phải là trường hợp của ba giống lúa mì đã được xác định. Tuy vậy, vẫn cần có các thí nghiệm thực địa để tìm hiểu khả năng nhân rộng tác động có lợi của nấm đến lúa mì trong môi trường trang trại.

N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191024075015.htm, 24/10/2019