Khoa học nông nghiệp

Lúa có ít lỗ khí khổng không cần nhiều nước và thích ứng tốt hơn với biến đổi khí hậu (07/08/2018)

Theo một nghiên cứu mới của trường Đại học Sheffield, cây lúa được biến đổi để có ít lỗ khí khổng - những lỗ nhỏ được sử dụng để trao đổi khí - có khả năng chịu hạn và thích ứng tốt hơn với biến đổi khí hậu trong tương lai.

Ảnh: CCO Public.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc biến đổi lúa canh tác sản lượng cao để giảm mật độ của lỗ khí khổng, giúp cây trồng tiết kiệm nước và tồn tại trong môi trường nhiệt độ cao và điều kiện hạn hán.

Phần lớn nhân loại phụ thuộc vào gạo làm thực phẩm, nhưng hoạt động canh tác lúa đặc biệt cần nhiều nước, theo ước tính cần khoảng 2.500 lít nước để tạo ra 1kg thóc. Tuy nhiên, gần một nửa tổng sản lượng lúa toàn cầu bắt nguồn từ các hệ thống nông nghiệp được cung cấp bởi nước mưa, trong đó hạn hán và nhiệt độ cao được dự đoán sẽ xảy ra thường xuyên hơn và gây thiệt hại do biến đổi khí hậu.

Giống như hầu hết các loài cây, cây lúa sử dụng các vi lỗ còn gọi là lỗ khí khổng để điều chỉnh khả năng hấp thụ CO₂ cho quá trình quang hợp, cùng với việc giải phóng hơi nước qua quá trình thoát hơi nước. Khi nước nhiều, khí khổng mở ra cũng cho phép điều chỉnh nhiệt độ của cây thông qua làm mát bằng bay hơi. Trong các điều kiện hạn hán, lỗ khí khổng khép lại thường làm chậm quá trình mất nước. Cây lúa có mật độ lỗ khí khổng thấp bảo tồn nước tốt hơn trong điều kiện hạn hán, nên cần có nhiều nước hơn để tự làm mát khi cần thiết.

TS. Robert Caine, trưởng nhóm nghiên cứu và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Theo dự báo, nguồn cung cấp nước giảm kết hợp với tần suất hạn hán và nhiệt độ cao gia tăng là những thách thức đặc biệt đối với nông dân, dẫn đến mất mùa trên diện rộng. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cây lúa có ít lỗ khí khổng có khả năng chịu hạn và bảo tồn nước tốt hơn. Có nghĩa là chúng sẽ hoạt động tốt hơn trong điều kiện biến đổi khí hậu trong tương lai. Chúng tôi đã phát hiện ra rằng cây lúa đã biến đổi cho sản lượng tương đương hoặc thậm chí cao hơn, nghĩa là sẽ tác động lớn đến an ninh lương thực trong tương lai đang bị đe dọa bởi biến đổi khí hậu".

Nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Phytologist và được thực hiện phối hợp với Viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế ở Philipin, đã phát hiện ra các giống lúa có mật độ khí khổng thấp chỉ sử dụng 60% lượng nước so với mức thông thường.

Khi được trồng trong điều kiện nồng độ CO₂ trong khí quyển cao, cây lúa có mật độ khí khổng thấp có thể tồn tại ở nhiệt độ cao (40^oC) và hạn hán lâu hơn các cây lúa không có sự biến đổi.

Julie Grey, giáo sư sinh học phân tử thực vật và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Lỗ khí khổng giúp cây điều chỉnh sử dụng nước, vì vậy, nghiên cứu này có thể tác động lớn đến các cây trồng khác có nguy cơ trải qua điều kiện biến đổi khí hậu”.

Nguồn: N.P.D (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 30/7/2018