Bằng cách cắt giảm thời gian phân tích từ 16 giờ xuống dưới một phút, cách tiếp cận tương đối rẻ và dễ dàng này sẽ cải thiện đáng kể việc quản lý bền vững đồng cỏ - hình thức nông nghiệp chính ở nhiều nơi trên thế giới, và là một nguồn chất dinh dưỡng giá rẻ cho động vật nhai lại để tạo nên thịt và sữa cho con người.

Sử dụng phương pháp mới này, các nhà nghiên cứu cho thấy rằng việc chăn thả quá mức khi cỏ có chiều cao dưới 7cm làm giảm đáng kể lượng protein và khả năng tiêu hóa của cỏ.

Matt Bell, tác giả chính của nghiên cứu này và trợ lý giáo sư tại Trường Biosciences, Đại học Nottingham, Vương quốc Anh cho biết: “Theo dõi dinh dưỡng theo thời gian thực có thể cung cấp việc quản lý đồng cỏ theo hướng thích nghi và kịp thời hơn so với hiện tại và dẫn đến tăng năng suất. Sử dụng phương pháp kiểm tra mức dinh dưỡng mới này, chúng tôi thấy rằng đồng cỏ chăn thả quá mức sẽ làm giảm đáng kể mức protein và khả năng tiêu hóa của cỏ, điều này sẽ gây bất lợi cho hiệu suất của đất đồng cỏ”.

Ở nhiều nơi trên thế giới, đồng cỏ là hình thức nông nghiệp chủ đạo và nó cũng là một trong những hệ sinh thái lớn nhất, chiếm khoảng 40% diện tích đất trên Trái Đất. Những thay đổi về chất dinh dưỡng của đồng cỏ trong mùa sinh trưởng thường không được theo dõi nhưng làm như vậy có thể giúp nông dân sử dụng tốt nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này. Bell và đồng nghiệp của ông tại Đại học Nottingham đã nhận ra vấn đề này và đã tìm ra một giải pháp.

Ông giải thích: “Cỏ cung cấp một nguồn dinh dưỡng giá rẻ cho động vật nhai lại, tạo nên sữa và thịt cho con người. Để quản lý đồng cỏ hiệu quả nhất, chúng ta cần một công cụ để thường xuyên theo dõi đồng cỏ trên các cánh đồng. Phương pháp này nhanh, dễ dàng và giá thành thấp hơn so với các phương pháp truyền thống trong phòng thí nghiệm. Để làm được điều này, chúng tôi đã hiệu chuẩn thiết bị quang phổ hồng ngoại cầm tay (NIRS) để đo chất dinh dưỡng của đồng cỏ". 

Quá trình này liên quan đến việc so sánh các mức dinh dưỡng đồng cỏ thu được bằng các phương pháp thí nghiệm truyền thống, đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng lớn, đến các bản ghi từ thiết bị NIRS cầm tay tương đối nhanh và đơn giản. Kỹ thuật NIRS đo phổ năng lượng phản xạ từ một mẫu được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng, cung cấp thông tin về các mức dinh dưỡng khác nhau. Nó làm giảm thời gian thực hiện để phân tích từ khoảng 16 giờ xuống đến dưới một phút.

Sử dụng phương pháp mới này, Luca Mereu, đồng tác giả của nghiên cứu này đã lấy mẫu tại trang trại của trường đại học Nottingham để đánh giá những thay đổi về chất dinh dưỡng và các yếu tố có thể gây ra những thay đổi này. Kết quả cho thấy sự suy giảm chiều cao của cây cỏ và độ che phủ của đồng cỏ có liên quan đến khả năng tiêu hóa thấp hơn và giảm nồng độ protein.

Ông tiếp tục: “Nghiên cứu của chúng tôi khẳng định rằng công nghệ NIRS cầm tay mới này có thể được sử dụng để thông báo cho việc ra quyết định quản lý đồng cỏ tốt hơn và sử dụng đồng cỏ để sản xuất bền vững”.