Dựa trên kỹ thuật “tăng tốc sinh trưởng”, các nhà khoa học Anh và Úc đã phát triển thành công phương pháp trồng trọt mới giúp gia tăng đáng kể năng suất và chất lượng nhiều loại cây lương thực, đặc biệt là cho phép thu hoạch nhiều vụ hơn mỗi năm.

Kỹ thuật mà nhóm nghiên cứu đến từ Trung tâm John Innes ở Anh và 2 trường đại học Queensland và Sydney ở Úc phát triển dựa trên thử nghiệm của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) cách đây hơn 10 năm nhằm tạo ra thực phẩm trong các sứ mệnh thám hiểm không gian.

Tiến sĩ Lee Hickey bên ruộng lúa mì trồng thử nghiệm trong nhà kính. Ảnh: News Atlas

Theo đó, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Brande Wulff tại Trung tâm John Innes dẫn đầu nhận thấy sản lượng cây lương thực mà họ trồng thử nghiệm trong nhà kính được chiếu sáng liên tục bằng đèn LED đã tăng gấp 3 lần. Bí quyết nằm ở chỗ loại đèn LED giá rẻ này được điều chỉnh ánh sáng với bước sóng nhất định để thúc đẩy quá trình quang hợp của cây trồng, trong khi kỹ thuật kiểm soát các điều kiện môi trường chính xác giúp kích thích cây tăng trưởng 22 giờ/ngày. Kết quả, công nghệ mới đã giúp các chuyên gia thu hoạch đến 6 vụ lúa mì, lúa mạch, đậu gà và 4 vụ cải dầu chỉ trong một năm. Trước đó, những loại cây này mỗi năm người ta chỉ trồng được 2 hoặc 3 vụ trong nhà kính và 1 vụ trên những cánh đồng bình thường.

Các chuyên gia cho biết kỹ thuật mới cũng hiệu quả với đậu phộng, rau dền, đậu lăng và cũng được kỳ vọng sẽ áp dụng thành công với hoa hướng dương, hồ tiêu và củ cải. Tiến sĩ Lee Hickey- đồng tác giả nghiên cứu- cho biết công trình của họ cho thấy lúa mì và lúa mạch có thể được trồng với mật độ khoảng 900 cây/m2, nên kết hợp với hệ thống đèn LED sẽ mở ra tiềm năng ứng dụng trên quy mô công nghiệp. Theo Tiến sĩ Hickey, không chỉ giúp tăng sản lượng có lợi cho nông dân, kỹ thuật tăng tốc sinh trưởng còn nâng cao chất lượng cây trồng. Cụ thể, sau khi so sánh các đặc điểm như số lượng chồi và hạt mỗi cây với những loại cây trồng trong điều kiện nhà kính bình thường, nhóm nghiên cứu phát hiện cây được trồng theo phương pháp tăng tốc sinh trưởng vượt trội hơn, thậm chí chất lượng và sản lượng của chúng cũng đều cao hơn so với các phương pháp thúc đẩy tăng trưởng từng được thử nghiệm.

Điểm đáng chú ý là công nghệ mới có thể được điều chỉnh để phù hợp với những nhà kính có kích cỡ khác nhau. Hơn nữa, việc rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây và nhanh thu hoạch còn cho phép các nhà khoa học nhanh chóng lai tạo và thử nghiệm những giống cây có khả năng thích ứng với nhiều loại thời tiết khác nhau.

Nhóm nghiên cứu cho biết kỹ thuật tăng tốc sinh trưởng mới không phải là phương pháp biến đổi gien (GM), nên thích hợp cho các loại cây lương thực như lúa mì. Tuy nhiên, họ tin rằng nếu kết hợp kỹ thuật mới với công nghệ GM, cả hai sẽ tạo ra tiềm năng to lớn. “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy công nghệ GM rất tương thích với phương pháp tăng tốc sinh trưởng”- Tiến sĩ Hickey cho biết thêm.

Mặc dù cho đến nay kỹ thuật tăng tốc sinh trưởng hầu như chỉ được áp dụng trong nhà kính thử nghiệm, nhưng nó đã thu hút sự quan tâm của một số công ty nông nghiệp. Điển hình như công ty Dow AgroSciences của Úc đã sử dụng kỹ thuật tăng tốc sinh trưởng để tạo ra giống lúa mạch có đặc tính kháng bệnh mạnh mẽ. Tiến sĩ Brande Wulff hy vọng phương pháp mới sẽ được ứng dụng rộng rãi trong khoảng 10 năm tới.

HẠNH NGUYÊN (Theo New Atlas, UPI)