Trung Quốc và Thuỵ Điển phát triển giống lúa lai giúp giảm khí thải mê-tan

Các nhà khoa học cho biết giống lúa lai mới mới mở ra một hướng đi đầy triển vọng trong việc giảm khí thải từ lúa gạo, góp phần đối phó với tình trạng nóng lên toàn cầu và sự gia tăng dân số trên thế giới.

“Chúng tôi nhận thấy rằng fumarate và ethanol là hai chất chính mà lúa tiết ra, và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng khí thải mê-tan”, nhóm nghiên cứu viết trong bài báo đăng trên tạp chí Molecular Plant vào ngày 4/2.

Đặc biệt, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng gạo có ít fumarate và nhiều ethanol sẽ giúp giảm lượng khí mê-tan. Nhờ việc lai tạo giống lúa mới này, lượng khí thải mê-tan đã giảm tới 70%.

Mê-tan là một khí nhà kính mạnh, có khả năng giữ nhiệt cao gấp nhiều lần so với carbon dioxide (CO2), mặc dù thời gian tồn tại của nó trong khí quyển ngắn hơn. Khí mê-tan phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nông nghiệp, chăn nuôi, phân hủy chất thải và lĩnh vực năng lượng.

Theo một thông cáo từ tạp chí Cell Press, việc trồng lúa – thực phẩm chính của hơn nửa dân số thế giới – thải ra khoảng 12% tổng lượng khí mê-tan do con người tạo ra. Với sự gia tăng dân số và nhu cầu về gạo tăng lên, lượng khí mê-tan từ lúa dự báo sẽ càng tăng trong tương lai.

Các nhà khoa học đã biết rằng khí mê-tan từ ruộng lúa chủ yếu phát sinh khi vi khuẩn phân hủy các hợp chất hữu cơ mà rễ lúa thải ra. Tuy nhiên, trước đây, họ chưa xác định được hợp chất nào gây ra lượng khí thải này.

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi các chuyên gia từ Đại học Nông nghiệp Hồ Nam (Trung Quốc) và Đại học Khoa học Nông nghiệp Thụy Điển (Uppsala), đã nghiên cứu một giống lúa biến đổi gen ít mê-tan mà họ giới thiệu trước đó. Mặc dù đã có giống lúa biến đổi gien, họ đã sử dụng phương pháp lai tạo truyền thống để phát triển giống lúa lai mới với hàm lượng fumarate thấp và ethanol cao.

Mặc dù các giống cây biến đổi gen vẫn gây tranh cãi vì những lo ngại về sức khỏe, các nghiên cứu cho thấy chúng không gây hại khi tiêu thụ. Tuy nhiên, một số quốc gia đã cấm trồng các giống cây này. Trung Quốc gần đây đã thúc đẩy phê duyệt một số thực phẩm biến đổi gien - bao gồm lúa mì, ngô và đậu nành - trong nỗ lực đảm bảo an ninh lương thực, dù quá trình này vẫn còn kéo dài.

Để tạo ra giống lúa lai, nhóm nghiên cứu đã lai tạo một giống lúa năng suất cao với một giống lúa tự nhiên ít khí mê-tan, đã được sàng lọc trước đó. Khi thử nghiệm trên các cánh đồng lúa khắp Trung Quốc, giống lúa này đạt năng suất trung bình 8,13 tấn mỗi ha – cao gấp đôi mức năng suất trung bình toàn cầu năm ngoái (4,27 tấn/ha).

Bà Anna Schnürer, một trong những tác giả của nghiên cứu và là nhà vi sinh vật học tại trường đại học Thụy Điển, cho biết: “Nghiên cứu này cho thấy, nếu biết cách lựa chọn, ta có thể tạo ra một giống lúa năng suất cao và ít khí mê-tan bằng phương pháp lai tạo truyền thống, mà không cần phải sử dụng công nghệ biến đổi gien”.

Trong nghiên cứu, nhóm cũng thử nghiệm với etanol và oxantel – một hợp chất khác có thể giúp giảm khí mê-tan. Cả hai đều giảm đến 60% lượng khí thải mà không làm giảm năng suất.

Các nhà khoa học hy vọng sẽ đăng ký giống lúa này tại Trung Quốc để đưa ra thị trường và cung cấp cho người nông dân. Họ cũng đang làm việc với các công ty để xem liệu oxantel – đã được sử dụng để điều trị giun đường ruột ở người – có thể được bổ sung vào phân bón hay không.

Bà Schnürer cho biết: “Làm ra giống lúa thân thiện với môi trường là một chuyện, nhưng đưa chúng ra thị trường và khuyến khích nông dân sử dụng mới là thách thức lớn”.

Các nhà nghiên cứu mong muốn có sự hỗ trợ từ chính phủ để thúc đẩy việc áp dụng giống lúa này, giúp giảm thiểu khí mê-tan và bảo vệ môi trường.