Trong vòng 150 năm qua, mật độ CO2 trong không khí đã tăng từ 280 phần triệu lên 410 phần triệu. Thông tin này có thể khiến nhiều người nông dân bất ngờ. Bất kì sự thay đổi nào gây ra bởi biến đổi khí hậu đều sẽ có những ảnh hưởng nhất định đối với môi trường. Và nhiều khí CO2 thải ra nghĩa là cần nhiều nhiên liệu hơn để quang hợp và có thể nâng cao sự tăng trưởng của cây trồng lên tới 40%. Với những cây trồng ở vùng ôn đới, nhiệt độ tăng có thể mang lại thời tiết ôn hòa và mùa sinh trưởng kéo dài hơn trong khi ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ tăng không đem lại môi trường lí tưởng này. Tuy nhiên, khoa học vẫn chưa tìm ra được mối quan hệ giữa mức độ tăng CO2 đối với bệnh tật của cây trồng như thế nào.
Lịch sử đã cho thấy một bài học to lớn. Các loại bệnh tàn phá cây trồng đột nhiên xuất hiện từ quá khứ và bùng phát bất ngờ trở thành dịch bệnh lan ra khắp nơi. Ví dụ, vào những năm 1840, một loại nấm hiếm ở Mexico đã tàn phá mùa màng khoai tây Ailen trong vài năm, gây ra một nạn đói khiến hàng triệu người thiệt mạng. Sẽ không có gì đáng ngạc nhiên nếu khí hậu thay đổi dẫn đến các điều kiện gây ra dịch bệnh tương tự.
Saskia Van Wees, một nhà nghiên cứu về thực vật học tại Đại học Utrecht, Hà Lan, với sự giúp đỡ của một nhóm các đồng nghiệp, đã tiến hành một thí nghiệm để xem xét kỹ hơn cách thức thực vật phản ứng với việc thay đổi mức độ CO2. Wees đã đặt cây giống Arabidopsis thaliana, một giống cây mù tạt trong các buồng chứa các mức độ CO2. khác nhau. Một số ở mức 450 ppm, một số dưới mức này (150 ppm); và một số mức cao hơn (800 ppm) nồng độ dự kiến đạt được vào khoảng năm 2090. Sau bốn tuần, khi cây đã lớn lên khỏe mạnh, Wees sẽ giải phóng những mầm bệnh phổ biến, bao gồm bệnh hại lá (nhóm vi khuẩn B) và hại rễ (nhóm vi khuẩn P). Sau vài ngày để bệnh phát triển, Wees đã tiến hành nghiên cứu mức độ nghiêm trọng của các loại bệnh.
Khí hậu có thể ảnh hưởng tới sự phát triển mầm bệnh ở thực vật
Nguồn: The Economist
Trong báo cáo của mình, Wees cho biết nồng độ CO2 cao không có tác động đến các bệnh về rễ. Nhóm nghiên cứu đã dự đoán trước điều này bởi nồng độ CO2 trong đất không bị ảnh hưởng nhiều bởi mức độ CO2 trong không khí. Tuy nhiên, điều này lại ảnh hưởng nhiều tới nhóm bệnh hại lá. Trong đó, một số kháng thể tự nhiên trong cây tăng lên cao hoặc bị suy yếu do chúng phải tự bảo vệ mình.
Thí nghiệm của Tiến sĩ Van Wees là một trong những thí nghiệm mới nhất cho thấy cơ chế sinh học của thực vật bị thay đổi đáng kể bởi một loạt các yếu tố môi trường. Điều này gây khó khăn cho việc dự đoán ảnh hưởng của khí hậu đối với ngành nông nghiệp. CO2 là một trong những tác nhân gây ra điều này. Nó tăng cường sự phát triển của nhiều loại cây, nhưng, như Tiến sĩ Van Wees chỉ ra, nó cũng thay đổi hệ thống tự bảo vệ khiến một số loại bệnh dễ phát triển hơn.
Bên cạnh đó, bằng chứng cho thấy những thay đổi về nhiệt độ và nguồn nước cũng làm thay đổi phản ứng miễn dịch của thực vật. André Velásquez và Sheng Yang He, tại Đại học bang Michigan, đã viết một bài đánh giá cho rằng mặc dù một số cây trồng có giá trị, chẳng hạn như khoai tây và gạo, ít bị bệnh hơn khi độ ẩm tăng lên, điều này không thể áp dụng cho mọi loại thực vật. Độ ẩm cao, nói chung, ủng hộ sự lây lan của các bệnh thực vật. Tương tự, nếu nhiệt độ tăng sẽ kích thích phát triển virut ringpot ở quả đu đủ trong khi sâu bệnh ở khoai tây lại phát triển ở nhiệt độ thấp.
Vấn đề này thật sự gây khó khăn cho nhiều nhà nghiên cứu nhưng không phải không có cách giải quyết. Trước hết, phản ứng của tất cả các loại cây trồng quan trọng đối với các bệnh khác nhau cần được nghiên cứu trong các điều kiện khí hậu dự kiến khác nhau. Tiếp theo, các gen cho phép kháng bệnh trọng trong tương lai cần phải được theo dõi. Cây trồng hiện đại đã được sắp xếp hợp lý bởi lựa chọn nhân tạo là tuyệt vời để phát triển ngày nay. Điều này có nghĩa là họ có các gen mà họ cần để phát triển khi phải đối mặt với những thách thức về mầm bệnh trong các điều kiện thời tiết khó đoán trước. Những cây trồng như vậy sẽ đỡ bị tổn thương trước những thay đổi trong môi trường của chúng.
Biên dịch tin bài: Thanh Tâm
Nguồn: The Economist: https://www.economist.com/science-and-technology/2019/04/20/understanding-how-crop-diseases-and-climate-change-interact-is-vital
.jpeg)
.jpg)
