Ethanol có thể là giải pháp đối phó hạn hán?

Thực vật khi bị thiếu nước sẽ sản sinh ethanol một cách tự nhiên. Mặc dù chưa rõ lý do của cơ chế này, nhưng các nhà nghiên cứu Trung tâm Khoa học tài nguyên bền vững RIKEN (Nhật Bản) đặt giả thuyết cung cấp ethanol cho cây có thể bảo vệ chúng trước hạn hán.

Motoaki Seki - tác giả nghiên cứu - cho biết: “Phát hiện đến từ quá trình tìm kiếm hợp chất giúp thực vật chống lại căng thẳng”.

Để có được phát hiện trên, các nhà nghiên cứu tiến hành trồng lúa mì và lúa nước, thường xuyên tưới nước rồi cung cấp thêm ethanol vào đất ở một nhóm cây trong 3 ngày. Sau đó họ ngừng tưới nước trong 2 tuần và nhận thấy nhóm có ethanol sống sót tốt hơn nhóm không có: khoảng 75% lúa mì và lúa nước có ethanol sống sót sau khi được tưới nước lại, bên phía cây không có ethanol chỉ chưa đến 5%.

Phát hiện rất có ích cho hoạt động trồng thực vật quan trọng như lúa nước và lúa mì. Cây trồng chủ lực chịu hạn tốt sẽ góp phần làm dịu tình trạng mất an ninh lương thực – vấn đề gây ra ảnh hưởng ở quy mô toàn cầu và đang ngày càng trầm trọng vì nắng nóng cực đoan, cuộc chiến Nga phát động tại Ukraine, gián đoạn chuỗi cung ứng.

Theo các nhà nghiên cứu RIKEN, ethanol là giải pháp hữu ích và đơn giản để tăng sản lượng lương thực trên toàn thế giới trong thời gian hạn hán hoặc khan hiếm nước. Dùng ethanol ít tốn kém hơn tiến hành biến đổi gien thực vật, nhưng nhà nghiên cứu Seki khuyến cáo chỉ cần sử dụng với liều lượng ít vì quá nhiều ethanol sẽ ức chế sự phát triển của thực vật.

Các nhà nghiên cứu RIKEN cũng tìm hiểu cách ethanol bảo vệ thực vật. Sử dụng arabidopsis – một loài thực vật nhỏ chuyên dùng trong thí nghiệm, họ phát hiện mẫu vật được cung cấp ethanol khi thiếu nước thì khí khổng (lỗ nhỏ trên bề mặt lá) đóng lại, giữ cả nước lẫn nhiệt. Phân tích biểu hiện gien cho thấy arabidopsis bắt đầu có hiện tượng này ngay trước khi chúng thực sự bị thiếu nước.

Nhà nghiên cứu Seki lý giải hiện tượng khí khổng đóng giúp thực vật chuẩn bị trước một đợt hạn hán, ngoài ra ethanol cũng được thực vật sử dụng để tạo ra lượng đường cần thiết cho sản xuất năng lượng. Ông cùng đồng nghiệp sẽ sớm tiến hành thử nghiệm trên cánh đồng thực tế.