Vấn đề cốt lõi đối với những cây trồng chịu hạn có thể ở trong lá cây

Một nghiên cứu mới cho thấy một giải pháp giúp những nông dân trồng cây ở vùng khô hạn hoặc những nơi có những đợt hạn hán kéo dài có thể phụ thuộc vào công tác chọn tạo giống và canh tác trồng cây để bảo vệ chúng thông qua một lớp sáp lá dày hơn.

Sarah Feakins, một nhà khoa học tại USC (Đại học Nam California) đã nghiên cứu lớp sáp lá trong bối cảnh biến đổi khí hậu, gần đây đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Đại học A & M, Texas, để nghiên cứu và phát triển cây trồng chịu hạn. Trong quá trình thử nghiệm với việc trồng cây lúa mì mùa đông, là một loại cây trồng được thu hoạch dùng cho việc sản xuất men bánh mì và các sản phẩm khác, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các giống cây trồng ở vùng cao và khô của Texas tạo ra sáp bảo vệ trên lá của chúng như là một biện pháp để bảo vệ chính bản thân chống lại những điều kiện khắc nghiệt.

Các kết quả tương đồng như những gì các nhà khoa học đã tìm thấy trong lá trong các hệ sinh thái tự nhiên là Những loài này tồn tại trong vùng khí hậu khô thì có nồng độ sáp cao hơn.

"Bảo tồn nguồn nước phụ thuộc vào sự đổi mới, và trong trường hợp này, chúng tôi đang hy vọng tìm ra một giải pháp bằng cách xác định các đặc tính quan trọng trong cây lương thực này, có thể cho phép loại cây lúa mì có thể chịu được hạn hán và vẫn sản xuất năng suất nhiều để thu hoạch", Feakins  đã nhận định, ông cũng là đồng tác giả của nghiên cứu và phó giáo sư về khoa học trái đất tại Đại học Văn học và Nghệ thuật Dornsife, Nam California.

Điều kiện khô so với điều kiện ẩm ướt thường xuyên

Feakins, người đã nghiên cứu lịch sử khí hậu của trái đất, thông qua việc địa hóa học của lớp sáp trong trầm tích cho rằng tất cả các cây trồng sản xuất lớp sáp giúp lá của chúng đẩy lùi nước và che chắn cây trồng từ côn trùng và các yếu tố khác.

Feakins cho biết nghiên cứu gần đây nhất đánh dấu lần đầu tiên cô ấy đã áp dụng kỹ thuật, chuyên môn của mình vào sản xuất nông nghiệp. Theo Cục Nghiên cứu Kinh tế Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp Mỹ thì Hoa Kỳ hiện là nhà xuất khẩu lúa mì hàng đầu trên thế giới. Lúa mì mùa đông chủ yếu được trồng để phục vụ sản xuất các sản phẩm bánh mì và các thành phần, chẳng hạn như bột mì đa năng.

Đối với Nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã trồng những ô thử nghiệm lúa mì mùa đông ở hai vùng khác nhau của Texas: đồng bằng cao của Amarillo và một khu vực trồng trọt được gọi là Winter Garden, Uvalde.

Tại mỗi địa điểm, các nhà khoa học đã trồng 10 giống, hoặc giống cây trồng của lúa mì mùa đông mà được nhận tưới tiêu thường xuyên và 10 giống khác nhận được nước tưới ít hơn từ 13% đến 25% nước tưới. Nhóm nghiên cứu đã so sánh lớp sáp lá của tất cả các ố thí nghiệm để đánh giá tính chịu hạn của chúng.

Ô thử nghiệm nhận được lượng nước tưới ít hơn 25% trong Winter Garden cuối cùng đã nhận lượng nước tưới giảm 13% do lượng nước mưa lớn hơn so với dự kiến. Nhưng một ô thí nghiệm tương tự được trồng với lượng nước tưới ít hơn 25% ở khu vực khô cằn nhất như Amarillo, đã tạo ra hơn parafin 50% (sáp) trên lá của nó so với các giống khác trong tất cả các ô thử nghiệm khác, mà có thể cho phép cây chịu được những điều kiện khô.

"Chúng tôi thấy một sự ảnh hưởng mạnh mẽ ở những địa điểm có vị trí cao hơn và khô hơn", Feakins đã nhận xét: "Chúng tôi nhận thấy các cây thích ứng với môi trường của chúng và để bảo vệ lá của chúng tốt hơn, cho phép chúng phản ứng tốt hơn để cắt giảm nước tưới".

Lượng nước hữu hiệu thấp hơn đã được theo dõi thông qua các đồng vị cacbon trong lá cây và trong lớp sáp của chúng, những dụng cụ này có thể được sử dụng để tái dựng thời tiết của quá khứ từ sáp cổ xưa trong các trầm tích.

Feakins cho biết: "Đây là một phần trong nỗ lực để chọn tạo giống cây trồng mà chống chịu hạn hơn. Trên thế giới ngày nay, khi trái đất ấm lên đang làm giảm lượng nước hữu hiệu/sẵn có mà chúng sẽ có nhiều nhu cầu hơn đối với cây trồng mà chịu được hạn hán”.

Feakins nói rằng nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục quan tâm, xem xét loại cây lúa mì được trồng của họ để cung cấp khả năng phục hồi tốt nhất và có thể tạo ra năng suất cao với lượng nước tưới hoặc lượng mưa thấp.

Các tác giả khác của nghiên cứu này là dẫn đầu đồng tác giả chính Xiuwei Liu, Xuejun Dong (cũng là tác giả bài báo), Qingwu Xue, Thomas Marek, Daniel I. Leskovar, Clark B. Neely và Amir M. H. Ibrahim, tất cả làm việc tại trường đại học A & M, Texac.

Nguồn: http://iasvn.org