Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách bảo vệ hạt giống khỏi áp lực thiếu nước và cung cấp thêm dinh dưỡng cho giai đoạn nảy mầm quan trọng.
Phát triển nông nghiệp trên đất khô hạn có thể giúp đảm bảo an ninh lương thực. Ảnh: IANR.
Khi thế giới tiếp tục nóng lên, những khu vực hạn hán ngày càng mở rộng, đe dọa an ninh lương thực toàn cầu. Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ gần đây đã phát triển một quy trình xử lý hạt giống đầy hứa hẹn, có thể triển khai dễ dàng trên đất khô hạn để tạo điều kiện thuận lợi cho nông nghiệp.
Kỹ thuật này bao gồm việc phủ hai lớp mỏng xung quanh hạt giống. Lớp thứ nhất lấy cảm hứng từ lớp phủ tự nhiên ở một loại hạt như húng quế và chia, cung cấp màng bảo vệ giống như gel, có tác dụng giữ cho hạt giống không bị mất nước. Trong khi đó, lớp thứ hai chứa vi khuẩn rhizobacteria và một số dưỡng chất. Khi tiếp xúc với đất và nước, vi khuẩn sẽ cố định nitơ cho cây non, giúp làm giàu đất và giảm lượng phân bón gốc nitơ cần thiết.
"Bạn chỉ cần nhúng hạt giống (vào dung dịch dạng gel) để tạo ra lớp bảo vệ đầu tiên, sau đó dùng kỹ thuật phun để tạo ra lớp thứ hai. Đây là một quy trình rất đơn giản mà nông dân có thể thực hiện được tại địa phương, ngay cả ở những vùng xa xôi của các nước đang phát triển. Mặc dù vậy, sẽ tiết kiệm và hiệu quả hơn nếu nó được thực hiện ở những trung tâm có điều kiện bảo quản và ổn định vi khuẩn cố định nitơ tốt hơn", tác giả chính Augustine Zvinavashe, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại MIT, cho biết.
Nguyên vật liệu cần thiết cho hai lớp phủ luôn có sẵn, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm. Chúng có thể phân hủy sinh học hoàn toàn và bản thân một số hợp chất thực sự có nguồn gốc từ chất thải thực phẩm.
Đồng tác giả Benedetto Marelli, Giáo sư về kỹ thuật dân dụng và môi trường tại MIT, thừa nhận rằng quy trình mới sẽ làm tăng thêm chi phí hạt giống, nhưng bù lại, nó giúp giảm nhu cầu về nước và phân bón, qua đó tiết kiệm tiền chăm sóc. Mặc dù vậy, sự cân bằng ròng giữa chi phí và lợi ích vẫn cần được xác định thêm thông qua các nghiên cứu sâu hơn.
Thử nghiệm ban đầu trên hạt đậu thông thường đã cho kết quả đầy triển vọng, bao gồm tăng khối lượng rễ, chiều cao thân, hàm lượng diệp lục và các chỉ số khác ở cây non. Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu muốn áp dụng quy trình trong toàn bộ một vụ mùa. Nếu nó giúp cải thiện năng suất thu hoạch trong điều kiện khô cằn, bước tiếp theo sẽ là mở rộng nghiên cứu sang nhiều loại hạt giống quan trọng khác.
