Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2020

Nhân giống hoa Cúc bằng phương pháp vi thủy canh – Mở ra hướng nghiên cứu sản xuất quy mô thương mại

Cập nhật: 12:20 | 13/04/2020
Sinh lý thực vật, công nghệ sinh học thực vật, công nghệ thủy canh, giải phẫu hình thái thực vật… là những hướng nghiên cứu chính của 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” do Tiến sĩ Hoàng Thanh Tùng và các cộng sự Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện được đề cử Giải thưởng trẻ - Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2020.

Nghiên cứu mới – mở ra hướng sản xuất quy mô thương mại

Cây hoa Cúc (Chrysanthemum morifolium) là loài cây hoa trồng chậu và cắt cành phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam và được ưa chuộng bởi màu sắc phong phú (trắng, vàng, xanh, đỏ, tím, hồng…) cũng như hình dáng và kích cỡ đa dạng. Ở Việt Nam, cây hoa cúc được xem là biểu tượng của sự thanh cao, một trong bốn loài thảo mộc được xếp vào hàng tứ quý “Tùng - Cúc - Trúc - Mai”. Hiện nay, cây hoa Cúc được trồng khắp cả nước, từ vùng núi cao đến đồng bằng, từ nông thôn đến thành thị và đặc biệt vùng trồng hoa Cúc nổi tiếng tập trung tại: Lâm Đồng, Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Hồ Chí Minh, Đồng Tháp... với tổng diện tích trồng hoa trên 2.000 ha.

Các phương pháp nhân giống hiện nay như: Vi nhân giống kết hợp với giâm cành, gieo hạt, tách đầu mầm…) chưa đáp ứng được nhu cầu về giống bởi hệ số nhân giống thấp hoặc chất lượng cây giống không cao nên hiệu quả kinh tế rất thấp. Bên cạnh đó, việc canh tác hoa và sản xuất cây giống Cúc tại Việt Nam những năm qua còn gặp khó khăn như: Cây giống chưa sạch bệnh, thích nghi vườn ươm chưa cao, khó vận chuyển, sản xuất hệ thống nhỏ… chưa đáp ứng chất lượng và quy mô phục vụ xuất khẩu.

Công trình nghiên cứu “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” là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới về việc sử dụng một kỹ thuật mới trong nhân giống thực vật. Đây là một phương pháp đơn giản nhưng rất hiệu quả trong sản xuất cây giống với quy mô lớn. Phương pháp này hoàn toàn có thể thay thế phương pháp nhân giống hiện nay và mở ra hướng nghiên cứu mới cũng như sản xuất cây giống ở quy mô thương mại.

nhan giong hoa cuc bang phuong phap vi thuy canh mo ra huong nghien cuu san xuat quy mo thuong mai
TS. Hoàng Thanh Tùng làm việc trong phòng thí nghiệm (Ảnh do nhân vật cung cấp)

Tiến sĩ Hoàng Thanh Tùng cho biết: Hệ thống vi thủy canh (microponic system) là hệ thống nhân giống kết hợp giữa vi nhân giống (micro-propagation) và thủy canh (hydroponic). Phương pháp này có tiềm năng trong sản xuất cây giống, đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển tốt, nuôi cấy không cần điều kiện vô trùng, không cần bổ sung đường, agar vào môi trường nuôi cấy, dễ thực hiện. Đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới được thực hiện hoàn toàn tại Việt Nam về việc sử dụng một kỹ thuật mới trong nhân giống thực vật. Hướng nghiên cứu mới này mở ra hướng sản xuất cây giống thương mại không chỉ đối với Cúc mà còn được ứng dụng trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau.

Ứng dụng tại vùng trồng hoa xuất khẩu lớn nhất Việt Nam

Vi thủy canh là một hệ thống mở, phương pháp nghiên cứu này có thể rút ngắn giai đoạn trong quy trình nhân giống vô tính bằng việc kết hợp giai đoạn ra rễ với giai đoạn thuần dưỡng cây giống trong nuôi cấy invitro (cây giống vừa ra rễ, vừa thích nghi trong hệ thống này nên không cần phải trải qua giai đoạn chuyển cây ra vườn ươm như các phương pháp trước đây); vì vậy, khi chuyển ra vườn ươm cây có tỷ lệ sống sót đạt 100%.

Đồng thời, phương pháp này giúp tiết kiệm chi phí do không sử dụng đường, agar, cồn trong quá trình nuôi cấy cũng như tiết kiệm điện năng do không cần hấp tiệt trùng môi trường và nuôi cấy dưới điều kiện chiếu sáng LED. Đặc biệt, nghiên cứu sử dụng và cải tiến các dạng giá thể dễ sử dụng và dễ mua trên thị trường để thiết kế một hệ thống nhân giống lớn có thể sản xuất số lượng lớn cây giống sạch bệnh có chất lượng tốt, rút ngắn thời gian sinh trưởng, dễ dàng vận chuyển, đóng gói trong các hộp nhỏ cũng như vận chuyển bằng máy bay bởi khối lượng 0,5 kg/hộp và có thể xếp chồng lên nhau, góp phần thúc đẩy xuất khẩu.

Tiến sĩ Hoàng Thanh Tùng nhấn mạnh: Nghiên cứu cũng chỉ ra vai trò của nano bạc và ánh sáng LED trong hệ thống vi thủy canh, nếu 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 cũng như 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 và cho phép sản xuất ở quy mô lớn. Kết quả nghiên cứu của công trình sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về việc đưa ra hệ thống nhân giống vi thủy canh cây hoa Cúc. Đồng thời, công trình nghiên cứu đã áp dụng thành công tại tỉnh Lâm Đồng – Vùng trồng hoa xuất khẩu lớn nhất Việt Nam.

Ngành trồng hoa ở Đà Lạt (Lâm Đồng) đã hình thành và phát triển rất sớm với những vùng trồng hoa chuyên canh của Đà Lạt như khu vực Thái Phiên (phường 12), An Sơn (phường 4), Vạn Thành - Cam Ly (phường 5); xã Xuân Thọ, Xuân Trường và phát triển mạnh ở các vùng phụ cận với huyện Đức Trọng, Đơn Dương, Lạc Dương, Di Linh. Hiện, Đà Lạt có khoảng 1.000 - 1.200 ha nhà kính sản xuất hoa cắt cành trong hơn 3.200 ha cắt cành, ước tính tổng sản lượng hàng năm hơn 1,2 tỉ cành, trong đó hoa Cúc các loại chiếm tỉ trọng lớn nhất 25 - 30%. Hoa tại Đà Lạt chủ yếu phục vụ tiêu thụ trong nước vì chất lượng cây giống không đảm bảo, dễ bị sâu bệnh, chất lượng hoa không ổn định do cây mẹ được sử dụng nhiều lần cho giâm ngọn dẫn đến thoái hóa giống.

Tuy nhiên, Đà Lạt vẫn là nơi lý tưởng cho sinh trưởng và phát triển của các giống hoa Cúc nên một số công ty nước ngoài đã lập công ty hoặc liên doanh sản xuất như: Chánh Đài Lâm, Hasfarm (Công ty 100% vốn đầu tư nước ngoài chuyên sản xuất hoa Cúc cắt cành cũng như các loại Cúc giống, đặc biệt là hoa Cúc chùm cung cấp 60% sản lượng hoa cho thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Bắc).

Vì vây, nghiên cứu đã đề xuất mô hình vi thủy canh phù hợp, tạo nguồn cây giống đồng nhất với số lượng lớn, dễ dàng áp dụng cho người nông dân mà không cần trình độ khoa học kỹ thuật quá cao, chỉ cần đào tạo cơ bản là có thể thực hiện được, nghiên cứu đã mở ra hướng sản xuất công nghiệp, chất lượng ổn định, hướng tới đẩy mạnh xuất khẩu ngành hoa nói chung, hoa Cúc nói riêng trong thời gian tới.

PV

  • Xin chờ trong giây lát...