Nghiên cứu đầu tiên trên thế giới
TS Hoàng Thanh Tùng cho biết, cây hoa cúc (Chrysanthemum morifolium) là loài cây hoa trồng chậu và cắt cành phổ biến trên thế giới với hàng tỷ cành được bán ra mỗi năm và được ưa chuộng bởi màu sắc phong phú (trắng, vàng, xanh, đỏ, tím, hồng…) cũng như hình dáng và kích cỡ rất đa dạng.
Cây hoa cúc chiếm tỷ trọng khoảng 25 - 30% trong các loại hoa cắt cành trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Khi nhu cầu hoa chậu và hoa cắt cành tăng nhanh thì yêu cầu về cây giống cũng tăng theo. Tuy nhiên, các phương pháp nhân giống hiện nay (vi nhân giống kết hợp với giâm cành, gieo hạt, tách đầu mầm…) chưa đáp ứng được nhu cầu.
Các phương pháp nhân giống trên có thể được thực hiện hầu hết bởi người nông dân ngoài đồng ruộng. Những phương pháp này không đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao. Chỉ cần thuê nhân công theo mùa vụ và dễ thực hiện.
Ngoài ra, việc canh tác hoa và sản xuất cây giống cúc tại Việt Nam trong những năm qua vẫn chưa đáp ứng về chất lượng và quy mô cũng như nhu cầu về cây giống.
Bên cạnh đó, xuất khẩu cây giống cúc ra nước ngoài vẫn đang gặp một số khó khăn như: Cây giống chưa sạch bệnh; thích nghi vườn ươm chưa cao; vận chuyển còn khó khăn và đóng gói rất cồng kềnh; sản xuất trong hệ thống nhỏ…
Yêu cầu đặt ra hiện nay là tìm ra một phương pháp nhân giống mới có thể khắc phục những nhược điểm trên nhằm gia tăng chất lượng cây giống, cải tiến hệ thống nuôi cấy với số lượng lớn, đóng gói dễ dàng và thuận tiện để hướng tới xuất khẩu cây giống là vấn đề cấp thiết.
Trong công trình nghiên cứu của TS Hoàng Thanh Tùng, vi thủy canh (microponic system) là hệ thống nhân giống kết hợp giữa vi nhân giống (micro-propagation) và thủy canh (hydroponic).
Phương pháp này có tiềm năng trong sản xuất cây giống (cây sinh trưởng và phát triển tốt, nuôi cấy không cần điều kiện vô trùng, không cần bổ sung đường, chất trồng vào môi trường nuôi cấy, dễ thực hiện và áp dụng thực tiễn).
TS Hoàng Thanh Tùng cho biết, đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới được thực hiện hoàn toàn tại Việt Nam về việc sử dụng một kỹ thuật mới trong nhân giống thực vật, mà nơi áp dụng hệ thống này là tỉnh Lâm Đồng.
Phương pháp này hoàn toàn có thể thay thế phương pháp nhân giống hiện nay và mở ra hướng nghiên cứu mới cũng như sản xuất cây giống ở quy mô thương mại trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau.
Tỷ lệ cây sống 100%
TS Hoàng Thanh Tùng cho biết, hiện nay, hệ thống này có thể nghiên cứu theo hai xu hướng: Hiện đại hóa các thiết bị nhằm tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy; đơn giản hóa với các thiết bị, vật liệu, rẻ tiền nhưng vẫn bảo đảm được sự phát triển tốt của cây, nâng cao chất lượng cây giống, dễ dàng áp dụng trên quy mô lớn.
Vi thủy canh là một hệ thống mở. Phương pháp này có thể rút ngắn bớt giai đoạn trong quy trình nhân giống vô tính bằng việc kết hợp giai đoạn ra rễ với thuần dưỡng cây giống trong nuôi cấy in vitro (cây giống vừa ra rễ, vừa thích nghi trong hệ thống này nên không cần phải trải qua giai đoạn chuyển cây ra vườn ươm như các phương pháp trước đây); vì vậy, khi chuyển ra vườn ươm cây có tỷ lệ sống sót cao đạt 100%.
Nghiên cứu cũng giúp việc đóng gói dễ dàng hơn trong các hộp đựng mứt nhỏ cũng như vận chuyển bằng máy bay nhờ khối lượng nhỏ (0,5 kg/hộp) và có thể xếp chồng lên nhau, chúng hiệu quả hơn 20 lần so với phương pháp nhân giống thông thường có khối lượng khoảng 10kg (cần khoảng 10 vỉ xốp 60 cây/vỉ).
Ngoài ra, công trình nghiên cứu đã góp phần đơn giản và dễ thiết kế các hộp nhựa hình chữ nhật và giá thể film nylon dễ mua trên thị trường, dễ dàng thiết kế, bảo đảm độ bền, nhẹ và quan trọng là có thể tái sử dụng nhiều lần.
TS Hoàng Thanh Tùng cho biết, vai trò của nano bạc và ánh sáng LED trong hệ thống vi thủy canh cũng được nghiên cứu. Kết quả chỉ ra rằng bổ sung 7,5 ppm nano bạc vào môi trường nuôi cấy vi thủy canh và nuôi cấy dưới điều kiện chiếu sáng kết hợp 70% đèn LED đỏ với 30% đèn LED xanh giúp gia tăng sự sinh trưởng và chất lượng của cây giống cũng như làm giảm số lượng của 8 loài vi khuẩn. Nhờ vậy, cây sẽ thích ứng tốt hơn khi chuyển ra đồng ruộng so với cây có nguồn gốc nhân giống khác và cho phép sản xuất ở quy mô lớn.
Kết quả nghiên cứu cũng cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về việc đưa ra hệ thống nhân giống vi thủy canh cây hoa cúc. Đồng thời cũng là tài liệu tham khảo hữu ích cho nghiên cứu và giảng dạy về lĩnh vực nhân giống ở thực vật.
Bên cạnh đó, đây là hướng nghiên cứu có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực nhân giống thực vật. Nghiên cứu đã đề xuất mô hình vi thủy canh phù hợp, tạo được nguồn cây giống đồng nhất với số lượng lớn, dễ dàng áp dụng cho người nông dân mà không cần trình độ khoa học kỹ thuật quá cao, chỉ cần đào tạo cơ bản là có thể thực hiện được.
Đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới về việc sử dụng một kỹ thuật mới trong nhân giống thực vật. Phương pháp này hoàn toàn có thể thay thế phương pháp vi nhân giống hiện nay và mở ra hướng nghiên cứu mới cũng như sản xuất cây giống ở quy mô thương mại.
