Skip Ribbon Commands
Skip to main content

Các phát hiện cho thấy bằng chứng sơ bộ về tốc độ nhân giống nhanh chóng đối với các loại cây trồng đơn lẻ, hay còn gọi là 'độc canh', có thể thích nghi cùng sinh trưởng với các loài cây trồng khác.



Trồng nhiều cây lương thực cùng nhau là một phương thức canh tác bền vững hơn, giống như các cộng đồng thực vật hoang dã có năng suất cao. Phương thức này, được gọi là xen canh, tận dụng các tính năng bổ sung của các loại cây trồng khác nhau để tối đa hóa sản lượng và giảm thiểu nhu cầu về phân bón và các hoạt động có hại cho môi trường khác.

Để tìm hiểu thêm về khả năng thích ứng của các loại cây trồng khác nhau, nhóm nghiên cứu đã trồng các loài cây lương thực như lúa mì, yến mạch, đậu lăng, lanh, camelina và rau mùi trong các mảnh đất nhỏ. Các ô đất chứa 13 tổ hợp của hai loài, 4 hỗn hợp của 4 loài khác nhau, các cây mọc riêng lẻ hoặc trong các lô một loài, trong các ô được bón phân hoặc không được bón phân. Nhóm nghiên cứu tiến hành lặp lại các thí nghiệm trong ba năm liên tiếp, mỗi năm sử dụng hạt giống được thu thập từ các ô của năm trước để đánh giá tác động thế hệ của việc trồng trong các hệ thống khác nhau. Trong năm thứ ba, các nhà nghiên cứu tiến hành đo các đặc điểm và năng suất của cây.

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng những cây trồng trong cùng một ô đất đa cây trồng trong hai thế hệ sẽ thích nghi với nhau để giảm cạnh tranh và tương tác với nhau nhiều hơn. Tuy nhiên, lợi thế về năng suất của các loại cây này so với các cây trồng độc canh chỉ tăng lên ở các ô được bón phân. Qua hai thế hệ, những cây trồng cùng nhau trong các ô đơn canh hoặc hỗn hợp các loài đã cao lớn hơn. Chúng cũng tạo ra những chiếc lá mỏng hơn, hé lộ một chiến lược tăng trưởng liên quan đến sản xuất sinh khối nhanh chóng.

“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cây hàng năm thích nghi nhanh chóng để trở nên hợp tác hơn chỉ trong vòng hai thế hệ, nhưng điều này không dẫn đến lợi thế năng suất tăng lên mà không cần phân bón,” đồng tác giả nghiên cứu tại Viện Khoa học Nông nghiệp tại ETH Zurich, Thụy Sĩ cho biết. "Thật bất ngờ, tất cả các cây đều phát triển để có nhiều đặc điểm giống nhau hơn là chuyên hóa để lấp đầy một nhánh độc nhất."

Các tác giả cho rằng thời gian ngắn của nghiên cứu đồng nghĩa với sự khác biệt nhiều hơn không xảy ra. Ít có khả năng xảy ra nhiều thay đổi di truyền trong thời gian đó. Tuy nhiên, sự chọn lọc di truyền của các kiểu gien cụ thể có thể đã xảy ra đối với những loài có biến thể kiểu gien hiện có. Hơn nữa, các sửa đổi biểu sinh làm bật hoặc tắt các gien có thể giải thích một số sự thích nghi của cây trồng được quan sát. Các vi sinh vật hoặc các nguồn dinh dưỡng được truyền từ thế hệ thực vật này sang thế hệ cây khác thông qua hạt giống cũng có thể giải thích sự thích nghi nhanh chóng này.

Các nghiên cứu dài hạn có thể quan sát thấy nhiều sự thích nghi hơn do đột biến gien hoặc tái tổ hợp gien, sự sắp xếp lại trình tự ADN của cây. Các kết quả hiện tại cho thấy lai tạo chọn lọc có thể làm phát sinh các đặc điểm tối ưu hóa sự hợp tác và năng suất trong các ô trồng đa loài.

Tác giả nghiên cứu khẳng định, phát hiện của họ có ý nghĩa quan trọng đối với việc chuyển đổi sang nền nông nghiệp đa dạng hơn, với đề xuất các cây giống trồng trong các ô đa loài có thể cải thiện hơn nữa năng suất và giảm nhu cầu phân bón và các hoạt động có hại khác./.

MH (Theo Sciencedaily)



31158