10:47 14/09/21 2.019 lượt xem
ỨNG DỤNG TỪ TRƯỜNG TRONG NGHIÊN CỨU NÔNG NGHIỆP TẠI VIỆT NAM
Thông thường, thực vật sinh trưởng trong điều kiện MF trái đất, với cường độ khoảng 50 - 60 μT. Các nghiên cứu đã ghi nhận tác dụng của MF trong việc kích thích quá trình nảy mầm sớm của hạt, cải thiện tỷ lệ nảy mầm của một số loại cây trồng [3]. Cụ thể, tăng cường độ từ trường tĩnh (SMF) từ 87-226 mT tỷ lệ thuận với tỷ lệ nảy mầm, lượng nước hấp thụ của hạt đậu xanh. Phơi nhiễm hạt chanh dây với 200 mT SMF cũng kích thích nảy mầm và sức sống cây non. Hạt đậu gà xử lý SMF từ 50-150 mT cho thấy sự cải thiện về tỷ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm, chiều dài và trọng lượng khô của cây con. Những tác động tích cực đến tỷ lệ nảy mầm của hạt và đặc tính nông sinh học của cây non cũng được ghi nhận trong hạt dưa chuột giống Barsati xử lý SMF 200 mT, ngô giống HQPM-1 xử lý SMF 200 mT, cà chua giống MST/32 xử lý SMF 50-332 mT, củ cải xử lý SMF 8-20 mT, lúa mỳ xử lý SMF 4-7 mT, lúa mạch xử lý SMF 35 mT.
 Đến nay, rất nhiều nghiên cứu đã ghi nhận xử lý MF có thể giúp giảm bớt những tổn thương do điều kiện bất lợi phi sinh học, chẳng hạn như đất nhiễm mặn, chiếu tia UV-B và thiếu nước. Xử lý hạt cà chua với SMF giúp tăng tỷ lệ và tốc độ nảy mầm, cây non thể hiện ưu thế về chiều dài thân, đường kính rễ, diện tích lá, trọng lượng tươi và khô trong điều kiện mặn so với đối chứng không xử lý SMF. Tương tự, xử lý SMF cũng có thể làm tăng khả năng nảy mầm của hạt và sức sống của cây đậu xanh, lúa mạch, đậu xanh và ngô trong điều kiện đất nồng độ muối cao, nhiễm kim loại nặng. Xử lý hạt giống đậu tương JS-335 với SMF giúp tăng số lượng nốt sần và sinh khối trong điều kiện chịu mặn. Ứng dụng nước từ hóa nhằm kích thích sinh trưởng và phát triển của cây trồng Một trong ứng dụng của MF là xử lý nước từ hóa làm nước tưới tiêu cho trồng trọt. Nước từ hóa (MTW) có tác dụng tương tự như MF trong việc thúc đẩy sinh khối và cải thiện đặc tính chống chịu của cây trồng (Bảng 2). Từ hóa các dung dịch nước tưới làm thay đổi các đặc tính cơ bản của dung dịch như: độ hoạt động của ion, pH, lực căng bề mặt, tăng hiệu ứng phân cực, dẫn đến tăng sự hấp thụ nước vào tế bào [8]. Ví dụ, chăm sóc cà tím (S. melomgena) giống Florida High Bush bằng nước dinh dưỡng từ hóa làm tăng khả năng hấp thụ nước của cây gấp 1,65 lần, trong khi tưới dung dịch nước từ hóa lên giống cà chua Logaen và giống đậu faba (Vicia faba) Isban cũng làm tăng lượng nước hấp thụ lên tương ứng 1,70 và 1,88 lần. Các nghiên cứu khác đã ghi nhận tác dụng của MFW làm tăng lượng P trong lá cây có múi, trong khi xử lý hạt giống lúa mỳ NR-234 (vốn có khả năng sống thấp, ~45%) với MFW làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt và cải thiện sức sống cây con. Hơn nữa, đất canh tác được tưới bằng MFW thể hiện sự khác biệt về nồng độ Ca, P, N, K, Na và Mg so với nước thông thường. Điều này nghĩa là MFW đã làm giảm tính lắng của các hợp chất khoáng. Một tác dụng khác của MFW là giảm độ pH trong đất, kéo theo việc rễ hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Tưới MFW giúp cây đậu Hà Lan (Pisum sativum) và cần tây (Apium tombolens) hấp thụ Ca và P tốt hơn, đồng thời giảm tích lũy Na+ ở các cơ quan trên mặt đất. Những kết quả này đặt ra giả thuyết: sử dụng MFW có thể giúp tăng cường tính kháng mặn của cây trồng thông qua việc hạn chế hấp thụ Na+ vào rễ. Giả thuyết này được khẳng định khi sử dụng nước muối đã từ hóa để tưới cho hai loài Moringa (Moringa oleifera và M. peregrina), cây đã hạn chế được hiện tượng sinh trưởng kém (úa lá), vốn do sự tích lũy Na+ trong mô tế bào. Tưới nước biểu từ hóa cho loài Silybum marianum cũng hạn chế được tác hại của mặn đến sinh trưởng ở giai đoạn cây non và ngăn chặn được các bất lợi ôxi hóa xảy ra trong tế bào . Một số kết quả ứng dụng từ trường trong nghiên cứu và sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam Nghiên cứu và ứng dụng MF trong nghiên cứu và sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam vẫn còn bỏ ngỏ, mặc dù tìm hiểu về tác động của MF đến nuôi cấy mô tế bào thực vật cũng được bắt đầu từ khá sớm (năm 2001). Kết quả theo dõi ảnh hưởng của SMF 2000 - 2400 Gauss lên dung dịch nuôi cấy bao phấn giống ngô CM 8V trong hệ thống nuôi cấy in vitro cho thấy tỷ lệ tạo phôi đạt 157% (đối chứng đạt 80%) và tái sinh cây 5,4% (đối chứng đạt 2%). Một nghiên cứu khác đã chứng minh sử dụng dung dịch tưới phun NPK xử lý từ hóa làm kích thích sinh trưởng và phát triển của rễ trong nhân giống vô tính giống hồng ăn quả (Diospyros kaki) đặc sản tại Phú Thọ. Dung dịch dinh dưỡng từ hóa làm tăng tỷ lệ bật chồi của giống 39,3%, tỷ lệ sống cao hơn 33,3% so với đối chứng (dung dịch không từ hóa). Chăm sóc cây ncn bằng dung dịch từ hóa cũng cho kết quả vượt trội về tỷ lệ sống (100%), chiều cao thân (25,2 cm sau 120 ngày giâm) và số lá non (9 lá sau 120 ngày giâm). Phạm Thanh Vân và cộng sự (2012) đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của từ trường nam châm vĩnh cửu lên quá trình nhân giống nuôi cấy mô hai loài cây cảnh Spathiphyllum và Cymbidium. Chồi của hai loại cây này được tạo bằng công nghệ nuôi cấy mô và được đặt trong từ trường với cường độ, cực và thời gian khác nhau. Kết quả cho thấy, với cường độ từ trường 0,1; 0,15 và 0,2T không thấy tác động đến chiều cao cây hay khối lượng rễ của Cymbidium, nhưng các nghiệm thức 0,1 T cực Nam và 0,2 T cực Bắc lại cho kết quả ngược lại. Khi cho rễ cây Cymbidium tiếp xúc lâu dài với từ trường (trong khoảng 1, 2 hoặc 3 tháng) thì thấy rằng với MF 0,15T, thời gian tiếp xúc 1 tháng không làm ảnh hưởng đến chiều cao cây nhưng lại ảnh hưởng đến số lượng lá. Còn đối với cây Spathiphyllum, dưới tác động của MF 0,1; 0,15 và 0,2 T với cực bất kỳ của nam châm thì chất diệp lục và số lượng lá đều tăng.
Thay cho lời kết Có thể thấy rằng, MF có tiềm năng ứng dụng trong nghiên cứu thực vật và phục vụ sản xuất nông nghiệp là rất lớn. Mặc dù cơ chế tác động của MF đến quá trình sinh lý ở thực vật vẫn chưa thực sự sáng tỏ, nhưng rõ ràng MF có thể kích thích sự sinh trưởng, phát triển và tăng sinh khối của cây trồng. Vì vậy, xử lý MF được xem là một trong những biện pháp kỹ thuật triển vọng áp dụng cho canh tác trong tương lai. Thứ nhất, xử lý MF có thể giúp hạt giống có tỷ lệ nảy mầm và sức sống cây non tốt. MF (như SMF và MTW) cũng cải thiện khả năng kháng/chống chịu điều kiện bất thuận ở cây trồng. Đồng thời, MF giúp tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong cây, thúc đẩy các quá trình chuyển hóa, dẫn đến làm tăng sinh khối cây trồng. Tuy nhiên, xử lý MF không hợp lý cũng có thể gây ra những kìm hãm nhất định đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số loài cây trồng. Thứ hai, những phân tích hệ gen học (genomic), hệ phiên mã học (transcriptomic) và hệ protein học (proteomic) trên hạt/cây xử lý MF cũng cần được tiến hành nhằm giải thích cho sự tăng/giảm các quá trình trao đổi chất thông qua sự biểu hiện của các gen [10]. Để xử lý MF trở thành một giải pháp kỹ thuật, cần xem xét đến tính an toàn của sản phẩm nông sản thu hoạch từ cây trồng xử lý MF và ảnh hưởng đến cây trồng xử lý MF đến hệ vi sinh vật đất cũng như hệ sinh thái đồng ruộng [1, 2]. Thứ ba, kiểm soát được cường độ MF thích hợp có thể đem lại tiềm năng ứng dụng to lớn trong công nghệ tế bào thực vật ở Việt Nam. Các nghiên cứu in vitro đã chứng minh rằng, mẫu nuôi cấy mô đặt trong môi trường MF thích hợp có thể đẩy nhanh quá trình trao đổi chất [11]. Đây là một trong những ứng dụng rất lớn khi đề xuất xử lý MF vào quy trình nuôi cấy mô một số cây trồng quan trọng hiện nay. TÀI LIỆU THAM KHẢO
|
