Ứng Dụng Phương Pháp Vi Thủy Canh Trong Sản Xuất Cây Hoa Cúc ...

Nhân dịp kỷ niệm Ngày KH&CN Việt Nam 18-5, Phóng viên đã có cuộc trò chuyện với TS. Hoàng Thanh Tùng về những điểm mới cũng như ý nghĩa, tiềm năng ứng dụng trong thực tế của công trình.  

TS. Hoàng Thanh Tùng trong phòng thí nghiệm.  

Mở ra hướng sản xuất quy mô thương mại

Phóng viên: Ông có thể chia sẻ ngắn gọn về những kết quả chính của công trình?

TS. Hoàng Thanh Tùng: Công trình “Sản xuất cây hoa cúc quy mô lớn bằng phương pháp vi thủy canh có bổ sung nano bạc dưới điều kiện chiếu sáng led” đã áp dụng thành công hệ thống vi thuỷ canh vào nhân giống hoa cúc, giải quyết mọi khó khăn thực tiễn đặt ra. Hệ thống vi thủy canh là hệ thống nhân giống kết hợp giữa nhân giống nuôi cấy mô và thủy canh, phương pháp này kế thừa những ưu điểm của kỹ thuật thủy canh và phương pháp vi nhân giống.

Hệ thống cải tiến này đem lại hiệu quả kinh tế đặc biệt cao cho ngành sản xuất giống cây trồng, nhờ rút ngắn thời gian nhân giống vô tính và chuyển giao cây giống đến nơi sử dụng (ngay khi cây chưa ra rễ); tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu (nhất là sử dụng giá thể nylon với giá thành thấp hơn các loài giá thể khác, hộp nhựa sẵn có trên thị trường) và năng lượng, qua đó giảm giá thành cây giống; tăng tỷ lệ sống sót của cây con; ứng dụng sản xuất quy mô lớn với chất lượng cây giống đồng đều, sạch bệnh; gọn, nhẹ, dễ sắp xếp và tiết kiệm không gian trong quá trình nhân giống và vận chuyển từ nơi nhân giống đến nơi trồng cây; có thể xuất khẩu cây giống với thủ tục kiểm dịch đơn giản (do không sử dụng các giá thể dễ nhiễm bệnh như đất, sơ dừa); có thể sản xuất quy mô lớn, dễ thực hiện và dễ áp dụng thực tiễn.

Phóng viên: Ông có thể nói cụ thể hơn về phương pháp nghiên cứu trong công trình này, thưa ông?

TS. Hoàng Thanh Tùng: Đây là sự kết hợp các ưu điểm của công nghệ tế bào thực vật, công nghệ nano và hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện trong nhân giống hoa. Bài báo cung cấp giải pháp kỹ thuật kết hợp giữa vi nhân giống và thủy canh để nhân giống cây hoa cúc đi kèm với các giải pháp kỹ thuật cải tiến: giá thể nuôi cấy, xử lý chồi giống, sử dụng nano bạc để diệt khuẩn trong quá trình nuôi cấy, sử dụng hệ thống đèn led để chiếu sáng cây thủy canh.

Phương pháp này hoàn toàn có thể thay thế phương pháp vi nhân giống hiện nay và mở ra hướng nghiên cứu mới cũng như sản xuất cây giống ở quy mô thương mại trên nhiều đối tượng cây trồng (cây hoa, cây rau, cây dược liệu, cây thân gỗ,...).

Phóng viên: Xuất phát từ thực tiễn nào khiến ông và cộng sự quyết định theo hướng nghiên cứu này?

TS. Hoàng Thanh Tùng: Hiện việc xuất khẩu cây giống cúc ra nước ngoài vẫn đang gặp một số khó khăn như: cây giống chưa sạch bệnh (cây con bị thoái hóa và nhiễm virus sau vài thế hệ, giá thể sử dụng là đất, xơ dừa chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa kĩ làm cho cây con dễ bị lây bệnh trong đất, khó kiểm soát); thích nghi vườn ươm chưa cao (tỷ lệ sống sót chưa cao khi chuyển từ điều kiện nuôi cấy lý tưởng ra điều kiện vườn ươm), vận chuyển còn khó khăn và đóng gói rất cồng kềnh (cây giống chỉ có thể trồng các vỉ xốp hay trong các khay nhựa nên rất khó vận chuyển bằng hàng không hay hàng hải phục vụ cho công tác xuất khẩu); sản xuất trong hệ thống nhỏ (cây được thuần dưỡng trong các vỉ xốp nhỏ chỉ chứa 60, 100 cây),...

Yêu cầu đặt ra hiện nay là tìm ra một phương pháp nhân giống mới có thể khắc phục những nhược điểm trên nhằm gia tăng chất lượng cây giống, cải tiến hệ thệ thống nuôi cấy với số lượng lớn, đóng gói dễ dàng và thuận tiện để hướng tới xuất khẩu cây giống là vấn đề cấp thiết.

Thực tế đó đã thôi thúc chúng tôi tìm ra phương pháp nhân giống mới và thực hiện nghiên cứu nói trên. Kết quả của nghiên cứu là tiền đề cho sản xuất cây giống sạch bệnh với quy mô lớn và hướng tới ứng dụng trên nhiều đối tượng cây trồng khác.

Tiềm năng ứng dụng lớn

Phóng viên: Tại sao hoa cúc lại được chọn, trong khi Đà Lạt có rất nhiều loại hoa khác?

TS. Hoàng Thanh Tùng: Cây hoa cúc là một loài hoa trồng chậu, cắt cành phổ biến trên thế giới, với hàng tỷ cành được bán ra mỗi năm và được ưa chuộng bởi màu sắc phong phú cũng như hình dáng và kích cỡ hoa rất đa dạng. Cây hoa cúc chiếm tỉ trọng khoảng 25 - 30% trong các loại hoa cắt cành trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Tuy nhiên, hiện nay việc canh tác hoa và sản xuất cây giống cúc tại Việt Nam trong những năm qua vẫn chưa đáp ứng về chất lượng và quy mô. Ngoài ra, các phương pháp nhân giống hiện nay chưa đáp ứng được nhu cầu về cây giống. Những phương pháp truyền thống cho hệ số nhân giống thấp hoặc chất lượng cây giống chưa đáp ứng được yêu cầu. Do đó, hiệu quả kinh tế mang lại là rất thấp.

Việc chọn đối tượng hoa cúc trong nghiên cứu là một cách tiếp cận thực tế vì đây là loại cây trồng quan trọng ở vùng trồng hoa Đà Lạt, có ý nghĩa quan trọng đối với kinh tế địa phương và do đó có thể áp dụng ngay vào thực tiễn sản xuất ở tỉnh Lâm Đồng. Cho đến nay, đã có nhiều đơn vị ứng dụng tiến bộ này như Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên (Tp. Đà Lạt), Công ty giống cây trồng Miền Nam (huyện Lâm Hà), Công ty Công nghệ Sinh Học Thái Dương, Công ty TNHH TMDV Farmy (Tp. Đà Lạt) và các cơ sở sản xuất giống quy mô gia đình ở tỉnh Lâm Đồng. Khả năng ứng dụng đã được thực tế chứng minh mặc dù chưa có thống kê về hiệu quả kinh tế tuyệt đối mà nghiên cứu này đem lại. Hơn nữa, quy mô ứng dụng có thể được nhân rộng khi kỹ thuật này được áp dụng ở các địa phương khác trong nước, các quốc gia khác cũng như cho các giống cây trồng khác.

Phóng viên: Vậy hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện được sử dụng trong nghiên cứu như thế nào, thưa ông?

Hệ thống chiếu sáng LED được thiết kế bởi các nhà khoa học Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên do GS.TS. Dương Tấn Nhựt làm chủ trì với nhiều tỷ lệ khác nhau kết hợp giữa LED xanh và LED đỏ. Hệ thống này đã được ứng dụng trong nghiên cứu trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau (cây hoa, rau, dược liệu, than gỗ…) tại Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên.

Trong nghiên cứu này, vai trò của nano bạc và ánh sáng LED trong hệ thống vi thủy canh cũng được nghiên cứu; kết quả chỉ ra rằng bổ sung 7,5 ppm nano bạc vào môi trường nuôi cấy vi thủy canh và nuôi cấy dưới điều kiện chiếu sáng kết hợp 70% đèn LED đỏ với 30% đèn LED xanh giúp gia tăng sự sinh trưởng và chất lượng của cây giống, có hiệu quả làm giảm số lượng của 8 loài vi khuẩn nên cây sẽ thích ứng tốt hơn khi chuyển ra đồng ruộng so với cây có nguồn gốc nhân giống khác.

Phóng viên: Ông có thể chia sẻ về những thuận lợi và khó khăn khi triển khai nghiên cứu? Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu có định hướng thế nào trong việc tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu này cũng như đưa vào ứng dụng trong thực tiễn?

TS. Hoàng Thanh Tùng: Đây là hướng nghiên cứu hoàn toàn mới trên thế giới nên việc sắp xếp bố trí thí nghiệm, giải quyết các vấn đề mới phát sinh cũng gặp nhiều khó khăn. Chính những khó khăn đó là động lực để cho nghiên cứu hoàn thiện. Công trình sau nhiều lần sửa chữa đã được đăng trên tạp chí uy tín.

Chúng tôi đã nhận được sự đồng hành và hỗ trợ từ nhóm nghiên cứu của GS.TS Dương Tấn Nhựt và cộng sự, đây là động lực để chúng tôi hoàn thiện nghiên cứu này.

Về định hướng thời gian tới, nghiên cứu này sẽ được mở rộng quy mô sản xuất, tối ưu hóa hệ thống nuôi cấy. Đồng thời, thử nghiệm sản xuất quy mô lớn trên một số cây hoa đã cho kết quả tốt như salem, cẩm chướng, đồng tiền… và ứng dụng trên nhiều đối tượng cây trồng khác như cây hoa, dược liệu, thân gỗ…

Xin trân trọng cảm ơn ông!

Hoa cúc là loại cây trồng quan trọng ở vùng trồng hoa Đà Lạt.