I. Giới thiệu về Oligochitosan
Oligochitosan là một dạng phân tử của chitosan, được tạo thành từ các đơn vị D-glucosamine và N-acetyl-D-glucosamine. Chất này có khả năng hòa tan trong nước và được nghiên cứu rộng rãi trong nông nghiệp nhờ vào khả năng kích thích sự phát triển của cây trồng, đặc biệt là trong điều kiện stress như môi trường mặn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng Oligochitosan có thể làm tăng khả năng kháng chịu của cây lúa trước các tác động bất lợi từ môi trường, từ đó nâng cao năng suất lúa. Theo nghiên cứu của Võ Trần Lâm (2023), việc áp dụng Oligochitosan có thể giúp cải thiện các chỉ tiêu sinh trưởng của cây lúa IR64 trong điều kiện mặn, như chiều cao cây, số lượng lá và khối lượng tươi. Nghiên cứu này cũng khẳng định rằng Oligochitosan có thể điều chỉnh các yếu tố sinh lý trong cây lúa, góp phần làm giảm tác động tiêu cực của muối lên sự sinh trưởng của cây.
1.1. Tác động của Oligochitosan đến sự phát triển lúa IR64
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tác động của Oligochitosan lên sự phát triển của cây lúa IR64 trong môi trường mặn là rất tích cực. Các chỉ tiêu sinh trưởng như số lượng lá, chiều cao cây và khối lượng khô đều được cải thiện đáng kể khi sử dụng Oligochitosan. Cụ thể, nồng độ Oligochitosan 75 ppm đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc duy trì các chỉ tiêu sinh trưởng này so với điều kiện không xử lý. Điều này cho thấy Oligochitosan không chỉ giúp cây lúa kháng chịu với stress mặn mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển bình thường của cây. Một trong những cơ chế chính mà Oligochitosan thực hiện là điều chỉnh nồng độ các chất điều hòa sinh trưởng trong cây, từ đó giúp cây duy trì được khả năng sinh trưởng và phát triển tốt hơn trong điều kiện bất lợi.
II. Ảnh hưởng của môi trường mặn đến cây lúa
Môi trường mặn là một trong những yếu tố gây stress lớn nhất đối với cây lúa, đặc biệt là giống lúa IR64. Nghiên cứu cho thấy rằng khi cây lúa bị ảnh hưởng bởi nồng độ muối NaCl 0.6%, các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lượng lá và khối lượng tươi đều bị giảm sút. Sự gia tăng nồng độ muối trong đất dẫn đến việc cây lúa khó khăn trong việc hấp thụ nước và dinh dưỡng, từ đó ảnh hưởng đến năng suất. Theo Võ Trần Lâm (2023), trong điều kiện mặn, cây lúa có xu hướng gia tăng tổng hợp proline và các đường tan để cân bằng áp suất thẩm thấu, nhưng điều này không đủ để duy trì sự sinh trưởng bình thường. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự gia tăng nồng độ acid abscisic (ABA) trong lá cây dẫn đến việc đóng khí khẩu, làm giảm khả năng thoát hơi nước, từ đó ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và sinh trưởng của cây.
2.1. Các cơ chế phản ứng của cây lúa dưới stress mặn
Cây lúa có nhiều cơ chế để đối phó với stress mặn, bao gồm việc điều chỉnh nồng độ các chất điều hòa sinh trưởng và thay đổi cấu trúc bề mặt lá. Nghiên cứu cho thấy rằng cây lúa khi bị stress mặn sẽ tăng cường tổng hợp proline, một amino acid giúp cân bằng áp suất thẩm thấu. Đồng thời, mức độ biểu hiện của gen OsPP2C50 cũng thay đổi, ảnh hưởng đến hoạt động đóng mở khí khẩu. Khi cây lúa được xử lý bằng Oligochitosan, các chỉ tiêu sinh trưởng không bị suy giảm như khi không xử lý, cho thấy rằng Oligochitosan có thể giúp cải thiện khả năng kháng chịu của cây trước tác động của muối. Các nghiên cứu trước cũng cho thấy rằng việc sử dụng Oligochitosan có thể làm tăng cường hoạt động quang hợp và giảm thiểu sự thoát hơi nước, từ đó duy trì sự sống cho cây trong điều kiện khắc nghiệt.
III. Ứng dụng Oligochitosan trong nông nghiệp bền vững
Oligochitosan không chỉ có vai trò trong việc cải thiện sự phát triển của cây lúa IR64 mà còn có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng trong nông nghiệp bền vững. Việc sử dụng Oligochitosan như một biện pháp sinh học nhằm nâng cao khả năng kháng chịu của cây trước các yếu tố môi trường khắc nghiệt đang trở thành xu hướng trong nghiên cứu nông nghiệp hiện đại. Nghiên cứu của Võ Trần Lâm (2023) đã chỉ ra rằng Oligochitosan có thể làm giảm tác động tiêu cực của stress mặn, từ đó giúp duy trì năng suất cây trồng. Điều này không chỉ có lợi cho người nông dân mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu. Nghiên cứu cũng khuyến nghị việc áp dụng Oligochitosan trong các chương trình canh tác lúa, nhất là ở những vùng bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn.
3.1. Tương lai của Oligochitosan trong nông nghiệp
Tương lai của Oligochitosan trong nông nghiệp là rất hứa hẹn. Các nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng ứng dụng của Oligochitosan không chỉ trong cây lúa mà còn trong các loại cây trồng khác. Việc tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động của Oligochitosan sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng chất này trong thực tiễn. Hơn nữa, với tình hình biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng, việc phát triển các giải pháp sinh học như Oligochitosan sẽ là một hướng đi bền vững cho nông nghiệp, giúp nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng trong điều kiện khó khăn. Từ đó, Oligochitosan có thể trở thành một phần quan trọng trong chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam và các nước khác đang đối mặt với vấn đề tương tự.
