Theo một nghiên cứu mới của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), phủ một lớp bảo vệ lên hạt giống cung cấp chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây nảy mầm, tạo thuận lợi cho việc triển khai trồng trọt trên các loại đất không màu mỡ.

Một nhóm các kỹ sư đã phủ lên hạt giống tơ đã được xử lý bằng loại vi khuẩn tự nhiên sản xuất phân bón nitơ để giúp cây nảy mầm sinh trưởng. Các thử nghiệm đã chứng minh loại hạt giống này có thể sinh trưởng tốt trong đất quá mặn cho phép hạt chưa được xử lý phát triển bình thường. Các nhà nghiên cứu hy vọng quá trình này có thể được triển khai mà ít tốn kém và không cần thiết bị chuyên dụng và có thể mở rộng sang những vùng đất canh tác hiện được coi là không phù hợp cho canh tác nông nghiệp.

Nghiên cứu này dựa vào một nghiên cứu trước đây của nhóm sử dụng lớp phủ tơ để kéo dài tuổi thọ của hạt giống được dùng làm cây lương thực. "Khi tôi thực hiện một số nghiên cứu về vấn đề này, tôi đã tình cờ sử dụng phân bón sinh học để tăng lượng chất dinh dưỡng trong đất", Benedetto Marelli, đồng tác giả nghiên cứu nói. Các loại phân bón này sử dụng vi khuẩn sống cộng sinh với một số loại thực vật nhất định và chuyển đổi nitơ từ không khí thành dạng dễ hấp thụ.

Điều này không chỉ cung cấp phân bón tự nhiên cho cây trồng mà còn tránh được các vấn đề liên quan đến các phương pháp bón phân khác. Theo Marelli, "một trong những vấn đề lớn với phân bón nitơ là tác động môi trường lớn, bởi chúng cần nhiều năng lượng để sản xuất". Các loại phân bón nhân tạo này cũng có tác động tiêu cực đến chất lượng đất.

Dù vi khuẩn cố định đạm xuất hiện tự nhiên trong các loại đất trên thế giớinhưng chúng rất khó bảo quản bên ngoài môi trường đất tự nhiên. Nhưng tơ có thể bảo quản vật liệu sinh học, do đó, nhóm nghiên cứu đã quyết định thử nghiệm tơ trên những vi khuẩn cố định đạm, được gọi là rhizobacteria. Tuy nhiên, các thử nghiệm tương tự không thành công như mong đợi.

Đó là khi nghiên cứu sinh Augustine Zvinavashe, đồng tác giả nghiên cứu nảy ra ý tưởng bổ sung chất dinh dưỡng đặc biệt vào hỗn hợp, một loại đường được gọi là trehalose, mà một số sinh vật sử dụng để tồn tại trong điều kiện ít nước. Tơ, vi khuẩn và trehalose đều lơ lửng trong nước và các nhà nghiên cứu chỉ cần ngâm hạt giống trong dung dịch trong vài giây để tạo ra một lớp phủ đều. Sau đó, hạt giống đã được thử nghiệm tại cả MIT và một cơ sở nghiên cứu được điều hành bởi Đại học Bách khoa Mohammed VI ở Marốc. 

Các cây trồng tạo thành được hỗ trợ bởi phân bón được sản xuất liên tục bởi vi khuẩn, đã phát triển tốt hơn so với những cây từ hạt chưa được xử lý và phát triển thành công trong đất từ ​​những cánh đồng hiện không có khả năng sản xuất nông nghiệp.

Trên thực tế, các lớp phủ này có thể được sử dụng cho hạt bằng cách nhúng hoặc phun lớp phủ. Cả hai quá trình có thể được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất môi trường thông thường. Quá trình này nhanh, dễ dàng và có thể mở rộng để cho phép các trang trại lớn và người trồng không có kỹ năng sử dụng nó.

Loại tơ thông thường mà họ sử dụng "hòa tan trong nước, ngay khi tiếp xúc với đất, vi khuẩn được giải phóng", Marelli nói. Tuy nhiên, lớp phủ vẫn cung cấp đủ khả năng bảo vệ và chất dinh dưỡng để hạt nảy mầm trong đất nhiễm mặn thường cản trở sự phát triển bình thường của hạt giống. 

Những loại rhizobacteria này thường cung cấp phân bón cho các loại cây họ đậu như đậu xanh và là trọng tâm của nghiên cứu cho đến nay, nhưng có thể điều chỉnh chúng để thích ứng với các loại cây trồng khác.  

Bước tiếp theo, các nhà khoa học đang nghiên cứu tạo ra lớp phủ mới không chỉ bảo vệ hạt cho đất nhiễm mặn, mà còn giúp chúng chịu hạn tốt hơn nhờ có lớp phủ hấp thụ nước từ đất. Năm tới, nhóm nghiên cứu sẽ bắt đầu trồng thử nghiệm tại các cánh đồng thử nghiệm ngoài trời ở Marốc; cây trồng trước đây đã được thử nghiệm trồng trong nhà trong các điều kiện có kiểm soát tốt hơn.

N.P.D (NASATI), theo http://www.seeddaily.com/reports/Coated_seeds_may_enable_agriculture_on_marginal_lands_999.html, 26/11/2019