Nghiên cứu Tưới nước giàu hydro trong canh tác lúa tại Trung Quốc

Nghiên cứu Tưới nước giàu hydro trong canh tác lúa tại Trung Quốc 

1. Các tiêu chuẩn tưới nước giàu hydro tại Trung Quốc

• Quận Thanh Phố (Qingpu), Thượng Hải đã công bố lần đầu tiêu chuẩn kỹ thuật trồng lúa dùng nước giàu hydro vào tháng 12 năm 2024. Đây là bước khởi đầu quan trọng trong việc thúc đẩy công nghệ tưới nước giàu hydro trong sản xuất lúa tại Trung Quốc archive.shine.cnShine.

• Tại Hợp tác xã Nông sản Xulian, Thượng Hải, từ diện tích thử nghiệm ban đầu chỉ 2 ha vào năm 2021, đến nay đã mở rộng lên đến 11,6 ha canh tác lúa bằng nước giàu hydro ShineAgriInsite.

• Trong một năm giông bão và nóng, giống lúa “Huruan 1212” được tưới nước giàu hydro vẫn đạt năng suất cao hơn 10 % so với phương pháp thông thường, đồng thời bói bông to hơn, thân rạ dày chắc hơn, khả năng chống đổ cao Shineadvanceh2.com.

2. Lợi ích từ nghiên cứu khoa học về HRW trong canh tác lúa

a) Cải thiện đặc tính hạt và chất lượng gạo

• Nghiên cứu thực địa cho thấy tưới bằng nước có phân tử hydro (hydrogen molecular water, HNW) giúp:

  • Tăng độ dày của hạt gạo và trọng lượng trên 1.000 hạt.

  • Cải thiện độ đàn (gel consistency), giảm tỉ lệ cơm có tâm trắng (chalkiness), nghĩa là cơm ăn sẽ ngon hơn.

  • Giảm hàm lượng protein tổng và amylose, nhưng không làm thay đổi lượng tinh bột. Điều này có thể tạo ra gạo dẻo, bùi hơn MDPI.

• HNW cũng làm giảm đáng kể hàm lượng kim loại nặng như cadmium (Cd) trong hạt gạo (giảm khoảng 52 %), trong khi tăng lượng các khoáng chất có lợi như P, K, Mg, Fe. Điều này có liên quan đến việc điều chỉnh biểu hiện các gen vận chuyển kim loại trong rễ lúa MDPI.

b) Tăng khả năng chống chịu với hóa chất và ô nhiễm kim loại

• Khi cây lúa bị ứng dụng thuốc diệt cỏ như bispyribac-sodium (BS), tiền xử lý bằng HRW (ở nồng độ khoảng 75 %) có thể giảm tác hại tới chiều cao và trọng lượng cây. HRW cũng kích hoạt các enzym chống oxy hóa như CAT, SOD, POD, giúp loại bỏ các gốc tự do; đồng thời tăng tốc quá trình phân hủy thuốc trong cây lúa MDPI.

• Ở giai đoạn mạ (seedling), HRW cũng giúp lúa chịu được độc tính của cadmium (Cd) và chì (Pb) tốt hơn: tăng sinh khối, cải thiện hoạt động enzym chống oxy hóa, và giảm hàm lượng Cd/Pb trong rễ PubMed.

c) Một số nghiên cứu khác đáng lưu ý

• Có nghiên cứu thấy HRW có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của các giống transgenic và lúa hoang dại khác nhau: có thể ức chế sự phát triển cành, hạt, thay đổi khả năng sinh sản – tùy thuộc vào gen và nguồn gốc giống Acsess.

• Một nghiên cứu liên quan đến gạo nảy mầm (germinated brown rice) cho thấy HRW có thể thay đổi cấu trúc dinh dưỡng và mùi vị, nhưng nghiên cứu chi tiết vẫn đang tiếp tục Food Science & Technology.

• Ngoài việc canh tác, HRW còn được dùng trong sản xuất sữa gạo (rice milk): làm tăng các khoáng chất thiết yếu (Na, Mg, K, Ca, Se), axit amin, và các hợp chất tạo mùi thơm tích cực, cải thiện hương vị sản phẩm PubMed.

• Trong quá trình bảo quản gạo, hydro cũng giúp giảm phân hủy lipid, giữ giá trị dinh dưỡng tốt hơn trong suốt thời gian lưu trữ MDPI.

Tổng kết

Kết luận

Tại Trung Quốc, công nghệ canh tác lúa với nước giàu hydro đang được áp dụng rộng hơn, với tiêu chuẩn chính thức đầu tiên được ban hành cuối năm 2024 ở Qingpu, Thượng Hải. Các thử nghiệm thực tế đã mang lại kết quả tích cực: tăng năng suất, cải thiện chất lượng hạt, tăng khả năng chống chịu với stress và chất độc hại. Nghiên cứu cũng chỉ ra lợi ích ở nhiều khía cạnh khác như giảm kim loại nặng, nâng cao giá trị dinh dưỡng và hỗ trợ xử lý hóa chất nông nghiệp.

Tham khảo

Dưới đây là danh mục các nghiên cứu tiêu biểu (tiêu đề – tác giả – năm công bố) về hydro (khí H₂/nước giàu hydro, nước nano-bong bóng hydro) và cây lúa tại Trung Quốc để bạn tham khảo sâu hơn:

• Hydrogen-rich water alleviates salt stress in rice during seed germination – S. Xu, Y. Zhong, W. Zhang, W. Shen – 2013. PMC

• Hydrogen enhances adaptation of rice seedlings to cold stress via the reestablishment of redox homeostasis mediated by miRNA expression – S. Xu, K. Jiang, Y. Zhang, W. Shen – 2017. American Chemical Society Publications

• Effects of Hydrogen-Rich Water on Fitness Parameters of Rice Plants – F. Liu, W. Jiang, W. Han, J. Li, Y. Liu – 2017. AcsessPMC

• Molecular Hydrogen Increases Quantitative and Qualitative Traits of Rice Grain in Field Trials – P. Cheng, J. Wang, Z. Zhao, L. Kong, W. Lou, T. Zhang, et al. – 2021. MDPIPubMed

• Molecular Hydrogen Improves Rice Storage Quality via Alleviating Lipid Deterioration and Maintaining Nutritional Values – C. Cai, Z. Zhao, Y. Zhang, M. Li, L. Li, P. Cheng, W. Shen – 2022. PubMed

• Hydrogen-Rich Water Pretreatment Alleviates the Phytotoxicity of Bispyribac-Sodium to Rice by Increasing the Activity of Antioxidant Enzymes and Enhancing Herbicide Degradation – T. Gu, Y. Wang, J. Cao, Z. Zhang, G. Li, et al. – 2022. MDPI

• Molecular Hydrogen Confers Resistance to Rice Stripe Virus by Modulating the Interaction of Photosynthesis and the Jasmonic Acid Pathway – Y. Shao, C. Zhang, H. Zhu, W. Shen, X. Xie, et al. – 2023. PMC

• Hydrogen nanobubbles mitigate cadmium toxicity in rice (Oryza sativa L.) by regulating photosynthesis and related pathways – X. Huang, C. Tan, J. Song, H. Zhang, W. Shen, et al. – 2023. PubMed

• MgH₂-Derived Hydrogen Alleviates Cadmium Toxicity in Rice via m⁶A RNA Modification – B. Wang, X. Qiu, L. Zhong, X. Zhang, W. Shen, et al. – 2024. PM

• https://www.researchgate.net/publication/340542176_Hydrogen_rich_water_HRW_induces_plant_growth_and_physiological_attributes_in_fragrant_rice_varieties_under_salt_stress