Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Tiến sĩ Yanfen Zheng tại Viện Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc dẫn đầu đã công bố phát hiện về vi khuẩn pseudomonads trong đất mặn có khả năng giúp cây trồng như ngô, cà chua, cải dầu và đậu nành phát triển trên đất nhiễm mặn thông qua cơ chế kích thích sản sinh lignin. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science Advances vào ngày 24/6/2026.

Vấn đề đất nhiễm mặn và vai trò của vi sinh vật

“Sự tích tụ muối trong đất nông nghiệp là một vấn đề lớn và ngày càng trầm trọng, do biến đổi khí hậu, tưới tiêu và nước biển dâng,” đồng tác giả Giáo sư Jonathan Todd từ Trường Khoa học Sinh học Đại học East Anglia và Viện Quadram tại Công viên Nghiên cứu Norwich cho biết. “Muối làm nghẹt sự phát triển của cây, phá hủy rễ và ảnh hưởng nghiêm trọng đến toàn bộ mùa vụ, đe dọa nguồn cung lương thực toàn cầu.”

Các nhà khoa học nông nghiệp từ lâu đã biết rằng hệ vi sinh vật vùng rễ (root microbiome) – cộng đồng vi sinh vật sống quanh rễ cây – đóng vai trò quan trọng trong việc đối phó với stress môi trường, nhưng cơ chế cụ thể vẫn chưa được hiểu rõ. Nhóm nghiên cứu đã phân tích hệ vi sinh vật vùng rễ của nhiều loại cây trồng trên các loại đất khác nhau và xác định pseudomonads – một loại vi khuẩn đất tự nhiên – có xu hướng tập trung ở rễ ngô, cà chua và cải dầu trong môi trường nhiễm mặn nặng.

Cơ chế kích thích sản sinh lignin

“So với các vi sinh vật khác, pseudomonads mang các gen chuyên biệt giúp chúng chịu được nồng độ muối cao, bao gồm hệ thống vận chuyển natri và các cơ chế chống stress khác,” Todd giải thích. Nhóm nghiên cứu đã đưa các chủng pseudomonads khác nhau vào cây đậu nành trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng. Kết quả cho thấy vi khuẩn xâm nhập vào rễ cây, giúp cây phát triển mạnh hơn trong môi trường mặn khắc nghiệt. Những cây đậu nành được xử lý vi khuẩn có hệ thống rễ khỏe hơn, phát triển tiến bộ hơn và năng suất cao hơn so với cây không được xử lý.

“Điều đáng ngạc nhiên nhất là cách vi khuẩn giúp cây đối phó,” Todd nói. “Trong nhiều thập kỷ, người ta cho rằng cây sống sót trong môi trường mặn bằng cách kiểm soát nồng độ natri – về cơ bản là giữ muối có hại ra ngoài. Nhưng chúng tôi không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy vi khuẩn ảnh hưởng đến vận chuyển natri hay cân bằng ion.”

Thay vào đó, vi khuẩn kích thích cây sản sinh nhiều lignin hơn – một chất giống gỗ, cứng cáp, hoạt động như lá chắn chống lại muối, củng cố các mô mỏng manh để chịu đựng môi trường khắc nghiệt. “Rễ của cây được xử lý vi khuẩn cho thấy hàm lượng lignin tăng đáng kể, với một số phép đo tăng hơn 30% dưới áp lực muối,” Todd cho biết. Ở những cây không thể sản sinh lignin, pseudomonads không mang lại lợi ích gì.

Triển vọng cho nông nghiệp bền vững

Dựa trên phát hiện này, các nhà nghiên cứu đã xác định các gen liên quan đến tổng hợp lignin trong cây và biểu hiện quá mức (overexpress) chúng một cách nhân tạo, thành công trong việc tạo ra khả năng chịu mặn. “Chúng tôi hy vọng phát hiện này mở ra những khả năng mới cho nông nghiệp,” Todd kết luận. “Với diện tích đất canh tác rộng lớn đã bị nhiễm mặn và nhiều khu vực đang bị đe dọa, các giải pháp vi sinh vật có thể trở thành công cụ thiết yếu để duy trì năng suất cây trồng và đảm bảo an ninh lương thực.”

Theo The Debrief

Ảnh: thophilong / Pixabay