Sau khi thu hoạch, điều quan trọng là bảo quản được các loại nông sản đa dạng càng lâu càng tốt. Biện pháp duy nhất, thường là sử dụng các loại hóa chất. Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ sinh học môi trường tại Đại học Công nghệ Graz đã hợp tác với Trung tâm Công nghệ sinh học công nghiệp Áo (ACIB) và các đối tác công nghiệp thử nghiệm thành công phương pháp sinh thái, cải thiện quá trình lưu trữ cho các loại táo và củ cải đường.
Thời hạn sử dụng của táo tăng lên đáng kể
Xử lý bằng nước nóng (HWT-hot watet treatment) là phương pháp phòng trừ nấm sau thu hoạch cho nhiều loại nông sản. Theo phương pháp này, táosẽ được nhúng nhanh vào bồn nước nóng. "Cú sốc nhiệt" này kích thích các cơ chế bảo vệ tự nhiên của táo. Tuy nhiên, vẫn luôn có các tác nhân gây bùng phát mầm bệnh trong kho khiến cho táo bị hỏng.
Trong phòng thí nghiệm, Gabriele Berg, Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học môi trường, và hai nghiên cứu sinh Birgit Wassermann và Peter Kusstatscher, đã tạo ra phương pháp giúp cải thiện đáng kể thời gian sử dụng của táo trồng theo phương pháp hữu cơ, thông qua việc kết hợp giữa HWT và các cơ chế kiểm soát sinh học.
Giải thích về thử nghiệm, Birgit Wassermann, nói : "Chúng tôi đã gây nhiễm táo hữu cơ với 2 chất khử có hoạt tính mạnh nhất, sau đó xử lý bằng nước nóng và chất diệt khuẩn được chúng tôi tạo ra. Phương pháp này đã cho phép tiêu diệt hoàn toàn mầm bệnh, hoặc giảm đến 60% phạm vi nhiễm bệnh cho táo được xử lý theo phương pháp này."
So với nhóm đối chứng - táo chỉ được xử lý bằng HWT - phương pháp kết hợp cho thấy kết quả chống hư thối táo có hiệu quả tăng hơn 20%. Hiệu quả bảo vệ gia tăng của chất diệt khuẩn thu được từ microbiome của táo hữu cơ tự nhiên có thể kiểm chứng rõ ràng. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Frontiers in Microbiology.
"Đây là một cách tiếp cận bền vững và hợp lý về mặt sinh thái để giảm sâu bệnh cho táo. Từ đây, chúng tôi có thể tối ưu hóa việc lưu trữ táo cùng với các đối tác dự án công nghiệp", ông Gabriele Berg, người đứng đầu viện nghiên cứu, cho biết.
Microbiome của táo vẫn nguyên vẹn
Lần đầu tiên, Gabriele Berg và nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu tác động của việc xử lý nước nóng đến hệ vi sinh vật (toàn bộ các vi sinh vật) của táo. Cùng với một công ty sản xuất trái cây hữu cơ ở Áo, các nhà nghiên cứu cho thấy, thử nghiệm ở quy mô công nghiệp, hệ vi sinh vật tự nhiên của táo vẫn không thay đổi khi xử lý HWT, trong khi nấm có hại gần như bị tiêu diệt hoàn toàn.
Điều này cho thấy, WHT đã thúc đẩy giải phóng một số chất chuyển hóa bảo vệ thực vật để tiêu diệt mầm bệnh, mà không ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật tự nhiên liên quan đến táo. Do đó, mối liên hệ giữa cây trồng và hệ vi sinh vật cộng sinh của nó là khá chặt chẽ.
Chỉ vài tuần trước, cũng nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Graz, do Gabriele Berg và Birgit Wassermann dẫn đầu, đã gây xôn xao khi công bố về thành phần microbiome của táo: mỗi quả táo có khoảng 100 triệu vi khuẩn, nhưng hệ vi sinh vật của một quả táo hữu cơ khác biệt đáng kể so với một quả táo thông thường. Táo lưu trữ có các đốm thối hỏng cũng có một hệ vi sinh vật khác, với 99% nấm và chỉ 1% là vi khuẩn.
Giải pháp cũng hiệu quả đối với củ cải đường
Không chỉ người trồng táo, ngành công nghiệp củ cải đường cũng chịu thiệt hại hàng triệu USD hàng năm, do sản phẩm lưu trữ bị thối rữa. Hợp tác với Trung tâm Công nghệ sinh học công nghiệp Áo (ACIB), nhóm nghiên cứu cũng đã phát triển một tác nhân có thể bảo vệ cây trồng và thân thiện với môi trường cùng với một trong những nhà sản xuất đường lớn nhất châu Âu và Roombiotic, một đơn vị khởi nghiệp ở Graz. Peter Kusstatscher, nhà nghiên cứu của ACIB đã tạo ra tác nhân kiểm soát sinh học theo hướng này và thử nghiệm trong điều kiện công nghiệp.
"Việc xử lý củ cải mạng lại lượng đường cao hơn đáng kể sau khi bảo quản", Peter Kusstatscher giải thích. Hơn thế, một quy trình đã được phát triển cho phép nhận biết loại củ cải loại nào (từ ngoài ruộng) là dễ bị thối khi lưu trữ, ngay cả trước khi nó được thu hoạch, và do đó, phải được xử lý nhanh chóng.
Kết quả nghiên cứu có thể giảm thiểu đáng kể những thiệt hại kinh tế trong tương lai, đặc biệt là trong bối cảnh chỉ riêng ở Đức, hiện thiệt hại hơn nửa triệu euro mỗi ngày do tổn thất về đường.