Người trồng dâu Nhật Bản ưu tiên kích thước, độ ngọt và sự hoàn hảo về hình thức
Tập trung vào nghiên cứu chọn giống dâu tây, Tiến sĩ Sanjaya Khanal thuộc Trạm Thí nghiệm Nghiên cứu Nông nghiệp Tỉnh Kagawa (Nhật Bản) đang kết hợp di truyền học tiên tiến với các kỹ thuật canh tác đổi mới, nhằm đáp ứng cả nhu cầu trong nước lẫn quốc tế, cân bằng giữa thẩm mỹ, hương vị và tính bền vững.
Những đột phá gần đây của ông tập trung vào các đặc tính then chốt đối với người trồng thương mại. “Trong các nghiên cứu gần đây, tôi tập trung vào việc cải thiện khả năng kháng bệnh, thời gian bảo quản và khả năng thích ứng với nhiều loại khí hậu khác nhau,” ông giải thích. Một thành tựu nổi bật là phát triển được các giống dâu kháng nấm Botrytis cinerea – tác nhân gây bệnh phổ biến trên dâu tây. “Tiến bộ này có thể giúp người trồng thương mại giảm thiểu thất thoát và giảm nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu, từ đó làm cho canh tác dâu tây bền vững và tiết kiệm chi phí hơn.” Ngoài ra, nhóm nghiên cứu của ông cũng đã cải thiện được độ bền sau thu hoạch – một lợi thế lớn cho vận chuyển toàn cầu và giảm thiểu lãng phí thực phẩm.
Ngoài yếu tố di truyền, Tiến sĩ Khanal còn nghiên cứu các hệ thống canh tác sáng tạo. “Tôi cũng đã có cơ hội tham gia vào những dự án tiên phong như trồng dâu dạng tháp trong môi trường kiểm soát, cho phép chúng ta khám phá những hệ thống trồng trọt tiết kiệm diện tích, năng suất cao, có thể tạo ra bước ngoặt cho sản xuất thương mại toàn cầu,” ông cho biết. Các hệ thống này đặc biệt phù hợp với nông nghiệp đô thị và những khu vực khan hiếm đất canh tác.
Đáp ứng nhu cầu đa dạng của người trồng
Người trồng dâu Nhật Bản ưu tiên kích thước quả, độ ngọt và sự hoàn hảo về hình thức, do nhu cầu tiêu dùng đối với nông sản chất lượng cao. Các chương trình lai tạo của ông hướng tới việc đáp ứng những tiêu chí này, đặc biệt trong môi trường kiểm soát như nhà kính và hệ thống trồng tháp.
Ông cho biết thêm rằng, trái lại, những người trồng ở châu Âu và Trung Đông tập trung vào năng suất và khả năng kháng bệnh để đối phó với điều kiện khí hậu đa dạng. “Nghiên cứu của tôi nhằm cân bằng các yếu tố này, xây dựng các chương trình lai tạo phù hợp với nhu cầu đặc thù của từng khu vực,” Tiến sĩ Khanal nói. Công trình của ông đảm bảo các giống dâu có thể sinh trưởng tốt trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đồng ruộng truyền thống cho tới các hệ thống công nghệ cao.
Nhắm tới các đặc tính chủ chốt
Các chương trình lai tạo của Tiến sĩ Khanal nhấn mạnh đến khả năng kháng bệnh, thời gian bảo quản và hương vị. Ông tích hợp các công nghệ mới để tăng cường những đặc tính này. “Một phần quan trọng trong nghiên cứu của tôi còn xem xét cách mà các kỹ thuật canh tác như hệ thống trồng tháp và công nghệ nano-bubble có thể nâng cao các đặc tính này,” ông lưu ý. Ví dụ, tưới bằng nano-bubble giúp cải thiện khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng, từ đó nâng cao chất lượng quả và kéo dài thời gian bảo quản.
Ứng phó với tương tác kiểu gen – môi trường
Các môi trường kiểm soát như nhà kính và hệ thống trồng tháp mang lại những thách thức riêng. Tiến sĩ Khanal đã quan sát thấy những tương tác kiểu gen – môi trường (GxE) đáng kể ảnh hưởng đến chất lượng quả. “Một số giống có thể phát triển tốt dưới ánh sáng tự nhiên nhưng lại giảm chất lượng quả hoặc chín không đồng đều khi trồng dưới ánh sáng nhân tạo hoặc trong môi trường tháp mật độ cao,” ông giải thích. Công nghệ tưới nano-bubble có thể giảm thiểu vấn đề này bằng cách cải thiện sức khỏe rễ và sức sống của cây, tăng cường khả năng kháng bệnh và sự đồng đều của quả.
Thích ứng với hệ thống công nghệ cao
“Để phát triển các giống thích hợp với ánh sáng nhân tạo, tôi tập trung chọn lọc các kiểu gen có khả năng chống chịu và năng suất cao dưới phổ ánh sáng cụ thể, đặc biệt là với hệ thống đèn LED,” ông chia sẻ. Kết hợp giữa lai tạo truyền thống với công nghệ như trồng bằng nano-bubble, nghiên cứu của ông hỗ trợ mô hình nông nghiệp thẳng đứng và đô thị, đảm bảo dâu tây phát triển quanh năm trong điều kiện kiểm soát.
Ông cũng lưu ý rằng các giống dâu có hành vi khác nhau giữa môi trường sản xuất nhà kính quanh năm so với theo mùa. “Chúng tôi nhận thấy các giống trồng quanh năm trong nhà kính, kể cả trong hệ thống tháp, có kiểu phát triển nhánh và ra hoa khác so với trồng theo mùa. Việc sản sinh quá nhiều nhánh trong môi trường liên tục có thể làm giảm năng suất, trong khi điều kiện theo mùa lại khuyến khích ra hoa đồng loạt,” ông Khanal giải thích. Công nghệ tưới nano-bubble giúp ổn định sức sống cây và khả năng kháng bệnh, cải thiện sự ổn định trong ra quả.
Vượt qua thách thức chọn giống
Người chọn giống dâu phải đối mặt với thách thức tạo ra giống phù hợp nhiều môi trường, đồng thời cân bằng giữa hương vị, năng suất và khả năng kháng bệnh. “Một trong những thách thức lớn nhất là tạo ra giống có thể duy trì hiệu quả trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đồng ruộng truyền thống cho tới các hệ thống công nghệ cao như tháp và thủy canh,” ông nói. “Sự phát triển của các công cụ chọn giống phân tử như CRISPR và chọn lọc dựa trên chỉ thị (MAS) cho phép chúng tôi chọn lọc đặc tính chính xác hơn,” ông giải thích, giúp rút ngắn thời gian phát triển giống ưu việt.
Nghiên cứu của ông đang cho ra đời các giống chuẩn bị thương mại hóa, với các ưu điểm như kháng bệnh, kéo dài thời gian bảo quản và hương vị cải thiện – phù hợp cho vận chuyển đường dài. “Việc tích hợp công nghệ nano-bubble trong quá trình canh tác đang cải thiện chất lượng quả tổng thể, điều này khiến tôi đặc biệt hứng khởi,” ông chia sẻ. Các giống này đang được thử nghiệm trên thực địa và dự kiến sớm đến tay nông dân.
Hợp tác toàn cầu
Công trình của Tiến sĩ Khanal vượt ra ngoài phạm vi Nhật Bản thông qua hợp tác với các tổ chức như Trung tâm Nông nghiệp Emirates (TEAC) tại Al Ain, UAE, nơi ông dẫn dắt chương trình trồng dâu, cũng như với các nhà nghiên cứu Hàn Quốc trong nghiên cứu tưới bằng nano-bubble. Những mối quan hệ hợp tác này tích hợp công nghệ tiên tiến, tạo ra các giống dâu năng suất cao, bền vững cho thị trường toàn cầu.
Các công cụ phân tử là trung tâm trong các nỗ lực lai tạo của ông. “CRISPR, chẳng hạn, cho phép chúng tôi thực hiện các chỉnh sửa di truyền chính xác để tăng cường khả năng kháng bệnh hoặc cải thiện chất lượng quả,” ông giải thích. MAS giúp đẩy nhanh việc xác định đặc tính mong muốn, rút ngắn quá trình lai tạo. Kết hợp với các công nghệ như tưới nano-bubble, những công cụ này cho phép theo dõi chính xác phản ứng của cây, từ đó tăng hiệu quả phát triển giống.
Tiến sĩ Khanal cũng khuyến khích các nhà khoa học trẻ áp dụng cách tiếp cận liên ngành. “Tương lai của di truyền học cây ăn quả sẽ ngày càng phụ thuộc vào các công cụ như hệ gen học, CRISPR và công nghệ nông nghiệp chính xác,” ông khuyên. “Hợp tác với các nhà nghiên cứu, nông dân và lãnh đạo ngành sẽ giúp bạn có cái nhìn rộng hơn và tạo ra tác động thực sự trong lĩnh vực này.”
Liên hệ thêm thông tin:
Dr. Sanjaya Khanal
Profile: sanjayarajkhanal
