Bèo hoa dâu, loài cây có thể giúp con người chinh phục không gian

Theo dõi MTĐT trên

Gần đây TS. Phạm Gia Minh, Nguyên cán bộ nghiên cứu Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cháu ngoại Nhà nông học Nguyễn Công Tiễu - người tiên phong nghiên cứu về bèo hoa dâu ở Việt Nam trong năm 1930, đã ra mắt cuốn: “Câu chuyện BÈO HOA DÂU AZOLLA một thông điệp từ tương lai” được dịch sang tiếng Việt từ cuốn “THE AZOLLA STORY - A MESSAGE FROM THE FUTURE” của 2 tác giả Jonathan và Alexandra Bujak. Với mục đích giới thiệu tổng quan về giá trị của Bèo hoa dâu như: Bèo hoa dâu trong việc xử lý nước thải, khả năng loại bỏ kim loại nặng, Bèo hoa dâu làm phân bón sinh học, Bèo hoa dâu giúp giảm phát thải khí nhà kính và đây cũng là loại cây giúp con người chinh phục vũ trụ. Ông hi vọng cán bộ nghiên cứu tiềm năng của các đơn vị nghiên cứu lớn hàng đầu cả nước như Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam có thêm những thông tin khoa học cho những nghiên cứu tiếp nối.

Bèo hoa dâu (tên khoa học là Azolla) là loại thực vật sinh sôi nhanh nhất trên hành tinh, phát triển không cần đất, cung cấp nguồn thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, là nguồn phân bón sinh học và có ở mọi nơi trên thế giới. Azolla không phải là một mà là hai sinh vật khác nhau cùng chung sống hòa thuận, chia sẻ tài nguyên và khả năng của nhau. Azolla sống cộng sinh với một loài vi khuẩn lam có tên là Anabaena. Mối cộng sinh với Anabaena cho phép Azolla thực hiện được việc trực tiếp tách các phân tử dinitrogen tạo nên 78% bầu khí quyển của Trái đất.

Azolla có thể phát triển mạnh mẽ trong nước thải sinh hoạt được xử lý một phần và trong hồ sinh học có nồng độ phốt phát và amoni nitrat cao. Azolla hấp thu và loại bỏ hấu hết phốt phát và nitrat trong nước và quá trình xử lý thực vật của nó có thể được tăng lên khi thả chung với bèo tấm, cung cấp một hệ thống tích hợp loại bỏ hấu hết phốt phát và nitrat khỏi nước thải. Điều này mang lại tiềm năng làm sạch nước thải sinh hoạt bằng cách sử dụng Hệ thống sinh hoc Azolla. Khả năng loại bỏ kim loại nặng của Azolla đã được xác định bởi các nghiên cứu trên cả cây chủ động (sống) và thụ động (chết), với quá trình tích cực, được gọi là tích lũy sinh học, sử dụng bèo trồng trong các thùng chứa nước thải. Trong quá trình thụ động, nước thải được đưa qua sinh khối azolla khô được đóng gói thành biomatrix hoặc các bộ lọc sinh học azolla. 

Azolla có thể được sử dụng như một loại phân bón sinh học khi nó còn ẩm hoặc có thể được làm khô thành dạng hạt hoặc viên để dễ bảo quản và vận chuyển. Nó cũng có thể được kết hợp với các thành phần khác để sản xuất “siêu phân bón sinh học” như Hasiru SiriTM - một trong số nhiều sản phẩm được tiếp thị dưới tên Hasiru Organics của Boothankad Group of Estates (BGE) thuộc sở hữu của gia đình Bang Karnataka của Ấn Độ.

TS. Phạm Gia Minh chia sẻ, Azolla chính là yếu tố đã giúp biến đổi khí hậu nhà kính 49 triệu năm trước khi nhiệt độ trung bình tại Bắc cực là 200C sang khí hậu mát mẻ ngày nay với hai cực có băng. Sở dĩ có được sự biến chuyển thần kỳ đó là nhờ khả năng hấp thụ CO2 gấp nhiều lần cây xanh và gấp đôi sinh khối chỉ sau 3-5 ngày. Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây cho thấy Azolla còn giúp giảm phát thải khoảng 40% lượng khí nhà kính CH4 từ ruộng lúa. Bởi lẽ theo các tính toán, tín chỉ carbon thì 1m3 CH4 tương đương 28 m3 CO2. Theo một số tính toán khác, nếu như 25% diện tích lúa nước ở Việt Nam được thả bèo hoa dâu thì chúng ta sẽ đạt được mục tiêu giảm phát thải 9% khí methan CH4 như chính phủ VN đã cam kết tại COP 26. Như vậy Azolla hiện nay đang trở thành một công cụ hữu hiệu trong cuộc chiến cam go chống sự nóng lên toàn cầu.

TS. Phạm Gia Minh cho biết, trong tất cả các chuyến bay vũ trụ từ trước đến nay, các phi hành gia đều được cung cấp oxy, thức ăn và nước từ Trái đất… và chất thải của họ phải được đưa về Trài đất. Các tàu vận tải thực hiện những chức năng đó, bởi vậy sẽ rất khó khăn cho các chuyến du hành vũ trụ với thời gian và khoảng cách dài. Do đó, khi phi hành gia Liên Xô Siencopaki còn sống, ông đã đề xuất khả năng tái chế trong một hệ sinh thái khép kín. Trong hệ thống này, thực vật đóng vai trò rất quan trọng vì chúng quang hợp, hấp thụ CO2 và sản xuất O2, cung cấp chất dinh dưỡng và thức ăn. Hơi nước do thực vật thải ra cũng có thể được ngưng tụ và khoáng hóa để sử dụng tiếp. Trong hệ thống hỗ trợ sự sống vòng kín, Azolla có thể tồn tại để thực hiện các chức năng thiết yếu. 

Thứ nhất, Azolla chiều cao từ 2 - 3 cm do đó, có thể trồng trong các khung nhiều tầng, đòi hỏi ít không gian hơn các loại cây khác. Thêm vào đó, sự công sinh Azolla-Anabaena, dẫn đến Azolla có khả năng chuyển đổi CO2 thành O2 cao hơn so với các loài thực vật ứng cử viên khác. Azolla có năng suất cao gần gấp ba lần so với lúa và ngô, và cao hơn 50% so với súp lơ- một loài thực vật được chú ý là có mức độ giải phóng oxy cao. Kết quả là, một khu vực trồng Azolla có diện tích 8 mét vuông có thể hấp thu CO2 thải ra và cung cấp O2 cần thiết cho một người trưởng thành. Ngoài ra, Azolla có hàm lượng dinh dưỡng cao. Nó gần bằng đậu tương, gấp bốn lần ngô và hai lần cỏ linh lăng. Nó có thể được chế biến thành món salad, món nguội hoặc phục vụ như một phần của các món ăn nóng với Azolla chiếm đến 60% trọng lượng. Những loại Azolla chứa ít hoặc không có BMAA, có khả năng cung cấp thức ăn.

Thông qua Azolla, các nhà khoa học hy vọng có thể làm việc với thiên nhiên bằng cách khai thác quá trình 4 tỷ năm tiến hóa. Để có thêm thông tin về Bèo hoa dâu cho nghiên cứu của mình, cán bộ nghiên cứu có thể tìm đọc cuốn sách “Câu chuyện BÈO HOA DÂU AZOLLA một thông điệp từ tương lai”