Biến đổi khí hậu đang gia tăng mức độ và tần suất hạn hán tại các vùng sản xuất lúa ở Việt Nam, khiến nông dân gặp khó khăn trong việc duy trì năng suất lúa ổn định. Trước tình hình đó, việc nghiên cứu và khai thác các nguồn gen lúa địa phương có khả năng chịu hạn là một trong những giải pháp quan trọng. Nhằm đánh giá đa dạng di truyền và xác định các giống lúa chịu hạn, TS. Phạm Hùng Cương - Phó Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cùng nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia. Bài phỏng vấn dưới đây với TS. Phạm Hùng Cương sẽ giúp độc giả hiểu rõ hơn về kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của nó trong chọn tạo giống lúa chịu hạn.
TS. Phạm Hùng Cương trả lời phỏng vấn
PV:Xin chào TS. Phạm Hùng Cương, cảm ơn ông đã tham gia phỏng vấn. Ông có thể chia sẻ lý do tại sao nghiên cứu này lại quan trọng đối với ngành nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay?
TS. Phạm Hùng Cương:
Cảm ơn bạn đã mời tôi tham gia phỏng vấn. Như chúng ta đã thấy, biến đổi khí hậu đang ngày càng làm tăng tình trạng hạn hán ở nhiều khu vực sản xuất lúa của Việt Nam. Lúa là cây trồng chủ lực, nhưng lại rất nhạy cảm với hạn hán. Do đó, việc nghiên cứu các giống lúa địa phương có khả năng chịu hạn là cực kỳ quan trọng. Nghiên cứu này nhằm đánh giá mức độ đa dạng di truyền của các giống lúa địa phương, xác định các giống có khả năng chịu hạn tốt, từ đó cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho việc chọn giống và lai tạo giống lúa có khả năng chịu hạn tốt trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
PV:Trong nghiên cứu này, ông đã sử dụng 10 chỉ thị SSR liên kết với các QTL chịu hạn như qDTY1.1, qDTY3.1 và qDTY12.1. Ông có thể giải thích thêm về phương pháp này và lý do tại sao nó lại quan trọng trong việc đánh giá tính chịu hạn của lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeat) là một công cụ phân tích di truyền rất hiệu quả, đặc biệt trong việc đánh giá đa dạng di truyền của các giống lúa. Những chỉ thị SSR này được chọn lựa vì chúng liên kết chặt chẽ với các QTL chịu hạn, như qDTY1.1, qDTY3.1 và qDTY12.1. Các QTL này có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu hạn của lúa. Việc sử dụng chỉ thị SSR giúp chúng tôi xác định các allele (biến thể gen) liên quan đến khả năng chịu hạn, từ đó phân loại chính xác các giống lúa chịu hạn và mẫn cảm. Đây là phương pháp hiện đại, có độ chính xác cao và giúp giảm thời gian cũng như chi phí so với phương pháp chọn giống truyền thống.
Tiềm năng phát triển giống lúa chịu hạn dựa trên những giống lúa địa phương, đặc biệt là những giống có độ dị hợp di truyền cao, như A17 (Plẩu mù đề), A24 (Ble tớ) hay A10 (Khẩu tan đón dạng 1).
PV:Trong nghiên cứu này, ông và nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra 40 alen tại 10 locus, với hệ số đa hình PIC trung bình đạt 0,60. Ông có thể chia sẻ thêm về kết quả này và ý nghĩa của nó trong việc chọn giống lúa chịu hạn?
TS. Phạm Hùng Cương:
Đúng vậy, chúng tôi đã phát hiện 40 alen tại 10 locus SSR, với số alen dao động từ 2 đến 5, trung bình là 4,0 alen/locus. Hệ số đa hình PIC dao động từ 0,24 đến 0,77, với giá trị trung bình đạt 0,60, cho thấy mức độ đa dạng di truyền khá cao trong tập đoàn giống lúa này. Điều này rất quan trọng, vì mức độ đa dạng di truyền cao sẽ tạo ra cơ hội lớn cho việc chọn tạo giống lúa chịu hạn, đồng thời giúp khai thác tối đa các gen có lợi từ các nguồn gen khác nhau. Kết quả này khẳng định tiềm năng phát triển giống lúa chịu hạn dựa trên những giống lúa địa phương, đặc biệt là những giống có độ dị hợp di truyền cao, như A17 (Plẩu mù đề), A24 (Ble tớ) hay A10 (Khẩu tan đón dạng 1).
PV:Theo ông, nghiên cứu này có thể áp dụng vào thực tiễn như thế nào để giúp nông dân Việt Nam đối phó với vấn đề hạn hán trong sản xuất lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Kết quả nghiên cứu sẽ giúp nông dân có thể lựa chọn những giống lúa chịu hạn tốt hơn, phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt của từng vùng bởi đây là những giống lúa bản địa đã được thuần hóa và có khả năng thích nghi cao. Việc sử dụng các giống lúa chịu hạn đã được xác định rõ ràng qua các chỉ thị SSR sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại trong những mùa hạn hán. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học cho các chương trình lai tạo giống, giúp phát triển giống lúa mới có khả năng chống chịu tốt hơn. Các giống này không chỉ giúp cải thiện năng suất mà còn giữ vững an ninh lương thực quốc gia trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
PV:Nghiên cứu của ông cũng chỉ ra rằng một số allele đặc trưng của Việt Nam không xuất hiện trong các giống lúa của Ấn Độ, Trung Quốc hay Nepal. Ông có thể chia sẻ về ý nghĩa của phát hiện này đối với công tác bảo tồn và phát triển giống lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Đúng, việc phát hiện các allele đặc trưng của Việt Nam, đặc biệt tại các chỉ thị như RM1261 và RM2634, cho thấy nguồn gen lúa địa phương Việt Nam rất độc đáo và có giá trị lớn trong công tác chọn tạo giống. Các allele này không xuất hiện trong các giống lúa của Ấn Độ, Trung Quốc hay Nepal, điều này chứng tỏ lúa Việt Nam có sự khác biệt rõ rệt và có tiềm năng rất lớn trong việc tạo ra các giống lúa chịu hạn tốt. Việc bảo tồn và sử dụng nguồn gen này sẽ giúp Việt Nam phát triển các giống lúa có tính chịu hạn vượt trội, đồng thời bảo vệ và phát huy giá trị của giống lúa địa phương.
PV:Cuối cùng, ông có lời khuyên nào cho các nhà nghiên cứu và nông dân trong việc ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
TS. Phạm Hùng Cương:
Lời khuyên của tôi cho các nhà nghiên cứu là tiếp tục khai thác và bảo tồn nguồn gen lúa địa phương, đặc biệt là các gen liên quan đến khả năng chống chịu các yếu tố bất thuận sinh học và phi sinh học, vì nước ta đang chịu tác động mạnh của biến đổi khí hậu, đặc biệt là hạn, mặn. Đồng thời, các nghiên cứu sâu hơn về tính chịu hạn của các giống lúa sẽ giúp mở rộng cơ sở dữ liệu cho việc chọn tạo giống. Đối với nông dân, tôi khuyến khích họ tham gia các chương trình thử nghiệm giống lúa mới, để có thể chọn lựa giống phù hợp với điều kiện sản xuất tại địa phương. Việc ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân vượt qua khó khăn do biến đổi khí hậu và duy trì sản xuất lúa bền vững.
Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân có thêm lựa chọn giống lúa phù hợp, đảm bảo năng suất trong các mùa hạn hán
Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền của 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia không chỉ mở ra cơ hội lớn trong việc phát triển các giống lúa chịu hạn, mà còn đóng góp quan trọng vào việc bảo tồn nguồn gen quý giá của Việt Nam. Với những phát hiện về các allele đặc trưng chỉ có ở các giống lúa địa phương, nghiên cứu này không chỉ làm sáng tỏ tiềm năng của nguồn gen lúa Việt Nam mà còn cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho các chương trình lai tạo giống lúa chịu hạn trong tương lai.
Kết quả của nghiên cứu đã chứng minh rằng, nhờ vào sự đa dạng di truyền cao và sự phân tách rõ rệt giữa các giống lúa chịu hạn và mẫn cảm, các nhà khoa học có thể lựa chọn chính xác những giống lúa có khả năng chống chịu cao, từ đó phát triển giống lúa bền vững hơn trong điều kiện biến đổi khí hậu. Đây là bước tiến quan trọng, không chỉ vì lợi ích nông nghiệp hiện tại mà còn vì tương lai của ngành nông nghiệp Việt Nam trong việc đối phó với những thách thức do biến đổi khí hậu.
Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân có thêm lựa chọn giống lúa phù hợp, đảm bảo năng suất trong các mùa hạn hán. Đồng thời, nghiên cứu này cũng khẳng định vai trò của khoa học trong việc cải tiến giống cây trồng, tạo tiền đề vững chắc cho sự phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.
PV: Cảm ơn TS. Phạm Hùng Cương đã chia sẻ những thông tin rất quý báu trong cuộc phỏng vấn này. Chúc ông và nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục đạt được nhiều thành công trong các dự án nghiên cứu sắp tới!
Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở phía Nam Việt Nam là thành phố lớn nhất, là trung tâm kinh tế, văn hóa, du lịch và khoa học kỹ thuật quan trong của Việt Nam. Diện tích tự nhiên của thành phố là 2.095,01 km2, chiếm hơn 6,36% diện tích cả nước, dân số năm 2015 lên tới 8.247.829 người, bằng 8,83% dân số của cả nước. Tốc độ phát triển kinh đứng vị thế đầu tàu khi bước sang năm thứ 3 liên tiếp đạt mức tăng trưởng hơn 8% và lần đầu tiên, GRDP của TP. Hồ Chí Minh đạt giá trị 1,3 triệu tỷ đồng, tương đương 57 tỷ USD và chiếm hơn 23% quy mô nền kinh tế cả nước. Nhu cầu nước cho phát triển thành phố hiện nay khoảng 2,8 triệu m3/ngày-đêm, dự báo năm 2025 nhu cầu nước tăng 3,5 triệu m3/ngày đêm. Để đáp ứng nhu cầu nước cho thành phố 2 nguồn nước chính nước mặt và nước dưới đất đang được tập trung khai thác, nước dưới đất chiếm khoảng 20% tổng lượng nước cấp hiện nay. Hiện nay, việc khai thác nước dưới đất chưa được quy hoạch khai thác sử dụng hợp lý, dẫn đến một số khó khăn bất cập trong khai thác ngu
Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố tác động đến quá trình hấp phụ bằng vật liệu hấp phụ biến tính nhiệt từ bùn thải từ nhà máy xử lý nước cấp để loại bỏ Kẽm trong nước thải xi mạ. Vật liệu hấp phụ được xử lý bằng cách sấy ở 1000C đến khối lượng không đổi, nghiền mịn bằng máy nghiền bi ở tốc độ 20 vòng/phút, sau cùng nung ở các mức nhiệt độ khác nhau. Phân tích XRF đã cho thấy thành phần kim loại chính của bùn là nhôm, sắt, silic và calci, các thành phần khác chiếm tỷ lệ nhỏ. pH, hàm lượng xúc tác (Cxt), thời gian hấp phụ (ta), nhiệt độ nung (Tb) đều có ảnh hưởng lớn đến quá trình hấp phụ. Ở điều kiện: pH 8.0, hàm lượng chất hấp phụ 0.4 g/L, thời gian hấp phụ 60 phút, nồng độ Zn2+ = 0.0 mg/l, đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A.
Hầu hết kênh rạch ở TP. HCM tiếp nhận nước thải đô thị được dẫn từ hệ thống cống ngầm trong các thành phố chưa được xử lý và gây ra ONMT nghiêm trọng. Mô hình trồng cỏ Vetiver được xem xét ứng dụng xử lý với những ưu điểm nổi bật đã được các nghiên cứu về hiệu suất tiêu thụ dinh dưỡng và khả năng sinh trưởng cực kỳ tốt trong điều kiện môi trường ô nhiễm cao. Mô hình kết hợp nhiều thực vật và các loại vật liệu như cát, sỏi, đá để loại bỏ các chất ô nhiễm dựa trên các cơ chế lắng, lọc, tích lũy, phân hủy của vi sinh vật. Với thiết kế đặc trưng để nước có thể chảy qua lớp vật liệu nền, hệ thống đem lại khả năng vận chuyển oxy vào lớp giá thể tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nitrate hóa. Với mỗi mô hình được thiết kế với hai bể xử lý, có kích thước 0,66 m x 0,46 m x 0,21 m (dài, rộng, cao), lớp vật liệu có độ dày 80mm. Hệ thống vận hành ở hai chế độ tuần hoàn nước gián đoạn. Kết quả ban đầu cho thấy, hiệu quả xử lý trung bình ở các chế độ là PO43- 91,34%, NH4+ 96,67%, COD trên 80
Hiện nay, bùn thải từ quá trình xử lý nước cấp (DWTS) thường được xả bỏ ra môi trường, chôn lấp hoặc san lấp. Loại chất thải này không chứa các tạp chất độc hại cho sức khỏe như lại ảnh hưởng đến mỹ quan (gây đục nguồn nước, bụi không khí) và gây một số bệnh về da và đường hô hấp. DWTS chứa nhiều oxit của sắt, nhôm, Silic, Calci, đây là các thành phần có khả năng hấp phụ rất mạnh. Nghiên cứu này bước đầu khảo sát đặc tính DWTS, chế tạo vật liệu hấp phụ bằng phương pháp biến tính nhiệt ở 4000C, 5000C, 6000C, 700 0C, và đánh giá khả năng hấp phụ kẽm trong nước thải xi mạ. 2 loại bùn từ nhà máy xử lý nước mặt (SWTS) và nhà máy xử lý nước ngầm (GWTS) cũng được khảo sát đồng thời. Kết quả cho thấy SWTS nung ở nhiệt độ 5000C có khả năng hấp phụ hoàn toàn ion Zn2+ và quá trình hấp phụ tuân theo mô hình hấp phụ Freundlich.
Giảm thiểu tác hại môi trường, tận dụng nguồn nguyên liệu từ phế phẩm nông nghiệp và sợi thiên nhiên để chế tạo vật liệu xanh là hướng đi mới hiện nay. Sợi thân cây dứa dại được xử lý trong dung dịch NaOH 20% tại 80oC trong 4 giờ đạt hàm lượng lignin còn lại là 8.18%. Hàm lượng lignin trong bả sả còn lại là 2.43% sau khi bả sả được xử lý trong dung dịch NaOH 5% ở 85oC trong 2 giờ. Hình thái cấu trúc bề mặt sợi được chụp dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM), cho thấy bề mặt sợi đồng đều hơn sau khi xử lý. Sợi thân cây dứa dại và bả sả đã xử lý loại bớt hàm lượng lignin ứng dụng để gia cường cho vật liệu composite trên nền nhựa phenol được xem là một hướng ứng dụng mới giúp hạn chế ô nhiễm môi trường (ONMT), đồng thời giúp tận dùng nguồn nguyên liệu rẻ tiền từ thiên nhiên. Kết quả cho thấy tính chất cơ lý của vật liệu composite trên nền nhựa phenol gia cường bằng sợi thân cây dứa dại và bả sả với tỷ lệ nhựa/sợi tốt nhất là 6/4, đạt độ bền kéo lần lượt là 15.23 MPa và 13.79 MPa.
Biến đổi khí hậu đang gia tăng mức độ và tần suất hạn hán tại các vùng sản xuất lúa ở Việt Nam, khiến nông dân gặp khó khăn trong việc duy trì năng suất lúa ổn định. Trước tình hình đó, việc nghiên cứu và khai thác các nguồn gen lúa địa phương có khả năng chịu hạn là một trong những giải pháp quan trọng. Nhằm đánh giá đa dạng di truyền và xác định các giống lúa chịu hạn, TS. Phạm Hùng Cương - Phó Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cùng nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia. Bài phỏng vấn dưới đây với TS. Phạm Hùng Cương sẽ giúp độc giả hiểu rõ hơn về kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của nó trong chọn tạo giống lúa chịu hạn.
