Nội dung chính
Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Hệ thống Thực vật Lập trình (CROPPS) thuộc Đại học Cornell (Mỹ) đã đạt được bước tiến quan trọng trong việc hiểu cách cây trồng giao tiếp và phản hồi với môi trường xung quanh.
Cây trồng không chỉ là những sinh vật thụ động, mà chúng có khả năng giao tiếp và phản hồi với môi trường.
Cơ chế giao tiếp của cây trồng
Cây trồng sử dụng hệ thống áp suất âm để duy trì nước bên trong thân, rễ và lá. Khi môi trường bên ngoài thay đổi, áp suất này có thể bị xáo trộn, làm thay đổi cách cây phản ứng với các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và sự tấn công của côn trùng.
Các nhà nghiên cứu tại CROPPS đã tìm ra cách để tận dụng những tín hiệu tự nhiên này, giúp cây có thể “báo cáo” tình trạng của chúng theo cách rõ ràng hơn. Ví dụ, khi bị tổn thương hoặc chịu áp lực, cây có thể giải phóng những tín hiệu hóa học và cơ học.
“Chúng tôi đang cố gắng xây dựng kiến thức nền tảng để hiểu cách thức giao tiếp ở thực vật diễn ra” – nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Vesna Bacheva tại CROPPS cho biết.
Nhờ công nghệ mới, người nông dân có thể can thiệp sớm hơn vào quá trình phát triển của cây.
Giao tiếp hai chiều giữa con người và cây trồng
Không dừng lại ở việc hiểu cách thực vật phát tín hiệu, nhóm nghiên cứu cũng đang hướng đến mục tiêu cho phép con người “giao tiếp” với cây trồng theo hướng ngược lại.
Nếu nông dân có thể cảnh báo cây trồng về những thay đổi môi trường sắp xảy ra, điều đó có thể giúp tối ưu hóa việc quản lý tài nguyên thiên nhiên.
Một ví dụ điển hình là khả năng cảnh báo cây trồng về một đợt hạn hán sắp tới. Khi nhận được tín hiệu, cây có thể điều chỉnh cơ chế hấp thụ và bảo tồn nước.
Tương lai của nền nông nghiệp thông minh
Sự phát triển của hệ thống giao tiếp hai chiều giữa con người và thực vật không chỉ giúp tối ưu hóa việc trồng trọt, mà còn có thể tạo ra một mô hình nông nghiệp bền vững hơn.
Khi cây trồng có thể gửi đi và nhận được tín hiệu, con người có thể can thiệp chính xác hơn vào quá trình phát triển của cây mà không gây lãng phí nước hoặc tài nguyên.
Trong tương lai, hệ thống trang trại thông minh có thể được trang bị công nghệ giúp cây trồng tương tác với con người theo thời gian thực, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.