Nghiên cứu khả năng chịu hạn liên quan đến hình thái rễ và cấu trúc khí khổng của 12 giống lúa mùa (Oryza sativa L.) trong điều kiện hạn nhân tạo

Nghiên cứu khả năng chịu hạn liên quan đến hình thái rễ và cấu trúc khí khổng của 12 giống lúa mùa (Oryza sativa L.) trong điều kiện hạn nhân tạo

Nghiên cứu do các tác giả Trần Ngọc Sơn, Võ Công Thành, Võ Lan Hương, Đặng Thị Yến Nhi, Trần Thị Thùy Dương, Nguyễn Lam Đình, Từ Thị Diễm My - Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ thực hiện nhằm đánh giá những đặc điểm hình thái rễ và khí khổng trên nhiều giống lúa mùa khác nhau để chọn ra giống mang tính trạng thích nghi với môi trường hạn, phục vụ công tác lai tạo và chọn giống lúa chịu hạn tốt cho vùng ĐBSCL. 

Được dự báo là một trong số những quốc gia bị ảnh hưởng nhiều nhất của biến đổi khí hậu, Việt Nam nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng đã phải gánh chịu những tổn thất nặng nề do hạn hán và lũ lụt gây ra. Kể từ năm 2000 đến nay, tình trạng hạn hán đã liên tục xảy ra vào các năm 2002, 2004, 2005, 2006, 2009, 2015 và 2016. Đặc biệt, đợt hạn hán và xâm nhập mùa khô năm 2016 đã gây thiệt hại nặng nề nhất, toàn vùng ĐBSCL có đến 208.000 ha lúa bị thiệt hại, trong đó 60% bị thiệt hại nặng và nhiều vùng mất trắng.

Từ thực tế cho thấy, chọn tạo và sử dụng giống lúa chịu hạn trong canh tác là một trong những giải pháp hiệu quả và bền vững đối với những vùng sinh thái thường xuyên bị hạn hán như ĐBSCL. Tuy có tiềm năng đa dạng về số lượng và chủng loại giống lúa mùa địa phương nhưng việc đánh giá cải tiến giống lúa chịu hạn còn rất ít, chưa đáp ứng kịp yêu cầu sản xuất hiện nay. Đối với cây lúa, thiếu nước có ảnh hưởng lớn đến hình thái ở giai đoạn sinh trưởng và sinh sản. Tuy nhiên, nhiều báo cáo đã cho rằng, để chống chịu hạn, một số giống lúa đã phát triển kiểu hình có bộ rễ dài ăn sâu, giúp tăng cường khả năng hút nước từ tầng đất sâu và giảm mất nước qua lá bằng cách thay đổi cấu trúc khí khổng. Để nâng cao chất lượng và sản lượng nhằm giảm thiệt hại do hạn hán gây ra, việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu hạn mới dựa trên hình thái nhằm bổ sung vào nguồn vật liệu di truyền lúa chịu hạn là vấn đề cấp thiết hiện nay. Nghiên cứu này nhằm đánh giá những đặc điểm hình thái rễ và khí khổng trên nhiều giống lúa mùa khác nhau để chọn ra giống mang tính trạng thích nghi với môi trường hạn, phục vụ công tác lai tạo và chọn giống lúa chịu hạn tốt cho vùng ĐBSCL.

Nghiên cứu sử dụng 12 giống lúa mùa có nguồn gốc tại Tây Ninh (Xương gà đỏ, Xương gà trắng, Ông từng đỏ, Lăng nhây trắng, Bằng nâu, Tiêu mỡ đỏ) và An Giang (Một bụi đỏ, Thái Lan, Sophinh, Macri 1, Bông gừng trắng, Nàng coi) được trồng từ tháng 8/2019 tại nhà lưới có mái che thuộc Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường Đại học Cần Thơ.

Qua thời gian thực hiện, kết quả cho thấy 3 giống (Sophinh, Xương gà đỏ và Bằng nâu) có khả năng chịu hạn tốt nhất trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng (28 ngày sau khi ngắt nước). Giống Sophinh có mật độ và diện tích khí khổng nhỏ nhất (tương ứng 529,3 kk/mm² và 88,6 μm²), giúp giảm mất nước qua quá trình thoát hơi nước khi cây thiếu nước. Giống Xương gà đỏ có tỷ lệ rễ sâu cao nhất (58,7%), có thể tăng khả năng lấy nước từ tầng đất sâu. Giống Bằng nâu có đường kính rễ dày 876,3 μm và diện tích lõi lớn (đạt 54,4x10³ μm²), chứa nhiều hậu mộc và tổng diện tích hậu mộc lớn nhất (tương ứng 5,6 và 12x10³ μm²), giúp tăng lực dẫn nước lên chồi. Mối quan hệ giữa số rễ, số mạch hậu mộc và mật độ khí khổng là tương quan nghịch; trong khi tương quan giữa đường kính rễ, số hậu mộc và tổng diện tích hậu mộc là tương quan thuận. Kết quả này sẽ giúp định hướng phát triển giống lúa theo cơ chế chịu hạn.