Nhiều người có thói quen đặt vài chậu cây cảnh trong phòng ngủ với hy vọng làm sạch không khí và cải thiện giấc ngủ. Trong số các loại cây cảnh trong nhà, cây lưỡi hổ (đặc biệt là giống hổ vĩ mép vàng - Sansevieria trifasciata) thường được truyền tụng như một "máy lọc khí mini" có khả năng hút sạch độc tố và nhả oxy suốt đêm. Tuy nhiên, khả năng thực tế của loài cây này đến đâu và liệu việc đặt một vài chậu cây nhỏ có thể thay thế máy lọc không khí hay không vẫn là băn khoăn của nhiều gia đình.

Thực tế, các bằng chứng khoa học xác nhận cây lưỡi hổ có khả năng hấp thụ một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và xử lý khí CO2 nhờ con đường trao đổi chất đặc thù. Dẫu vậy, hiệu quả ấn tượng thường thấy bắt nguồn từ các thí nghiệm buồng kín thể tích nhỏ hoặc hệ thống màng lọc sinh học chuyên dụng; việc chỉ đặt một hoặc hai chậu cây trong phòng ngủ thông thường khó lòng tạo ra sự thay đổi rõ rệt như nhiều lời quảng cáo phóng đại.

Cơ chế hấp thụ khí độc và chuyển hóa CAM của cây lưỡi hổ

Lưỡi hổ thuộc nhóm thực vật chuyển hóa acid crassulacean (CAM) [1]. Khác với đa số thực vật thông thường mở khí khổng để hấp thụ CO2 vào ban ngày, thực vật CAM thích nghi với môi trường khô hạn bằng cách đóng khí khổng vào ban ngày để hạn chế mất nước và mở khí khổng vào ban đêm để hấp thu CO2 [1]. Đặc tính sinh lý này giúp cây hạn chế việc tích tụ CO2 trong phòng kín vào ban đêm [1].

Đối với các chất ô nhiễm thể khí, cây lưỡi hổ làm sạch không khí thông qua nhiều con đường khác nhau. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp cutin trên bề mặt lá [2]. Khi khí độc đi vào mô thực vật, hệ thống enzym nội sinh sẽ tiến hành giải độc; ví dụ, hoạt tính của enzym formaldehyde dehydrogenase trong chồi cây sẽ tăng lên khi tiếp xúc với chất ô nhiễm để chuyển hóa formaldehyde [1]. Đồng thời, hệ vi sinh vật nội sinh và vùng rễ cây cũng tham gia tích cực vào quá trình xử lý chất ô nhiễm [3].

Bằng chứng phòng thí nghiệm về xử lý khí độc

Nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã ghi nhận khả năng hấp thụ VOC nổi bật của cây lưỡi hổ so với các loài cây cảnh thông thường khác.

Một nghiên cứu năm 2014 đánh giá khả năng hấp thụ toluene và ethylbenzene trong không khí của 12 loài thực vật [2]. Kết quả cho thấy cây lưỡi hổ (Sansevieria trifasciata) đạt hiệu suất loại bỏ toluene cao nhất trong số 12 loài được khảo sát [2]. Toluene và ethylbenzene có thể thâm nhập qua lớp sáp cutin của lá cây [2]. Tỷ lệ loại bỏ này không tương quan với số lượng khí khổng trên mỗi cây mà phụ thuộc vào lớp sáp của cây lưỡi hổ, vốn chứa hàm lượng acid hexadecanoic cao [2]. Acid hexadecanoic được xác định là thành phần tham gia vào việc hấp phụ toluene và ethylbenzene trên lớp sáp cutin [2]. Phân tích huỳnh quang diệp lục (Fv/Fm) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể giữa cây lưỡi hổ tiếp xúc với toluene và nhóm đối chứng, chứng minh loài cây này chịu đựng tốt ô nhiễm toluene [2].

Đến năm 2024, một thử nghiệm xông hơi trong nhà nhằm so sánh khả năng hấp thụ benzen ở 3 nồng độ khác nhau giữa 13 loài cây trồng [4]. Kết quả cho thấy giống lưỡi hổ vĩ mép vàng (Sansevieria trifasciata var. laurentii) cùng với lan ý (Spathiphyllum floribundum) và nha đam (Aloe arborescens) nằm trong nhóm cây hấp phụ và làm sạch benzen mạnh nhất [4]. Đáng chú ý, lưỡi hổ vĩ mép vàng là loài đạt lượng thanh lọc benzen trên một đơn vị diện tích lá cao nhất trong tất cả các cây thử nghiệm [4].

Khả năng phân giải formaldehyde và phản ứng sinh lý

Formaldehyde là chất ô nhiễm bay hơi phổ biến từ đồ gỗ công nghiệp, keo dán và sơn tường. Khả năng chịu đựng và xử lý chất độc này của cây lưỡi hổ đã được làm rõ qua các nghiên cứu gần đây.

Nghiên cứu công bố năm 2024 đã tiến hành khảo nghiệm trên những chậu cây lưỡi hổ (Sansevieria trifasciata Prain) tiếp xúc với nồng độ formaldehyde 5 ppm liên tục trong 7 ngày [3]. Việc tiếp xúc với nồng độ ô nhiễm cao ban đầu gây căng thẳng sinh học cho cây, làm giảm hàm lượng diệp lục, tăng tỷ lệ Chl a/b và tăng malondialdehyde do tổn thương màng lipid [3]. Tuy nhiên, khả năng làm sạch formaldehyde của cây không bị mất đi mà tăng dần trong 5 ngày đầu, đạt đỉnh điểm là 18,02 mg/h trên mỗi kg trọng lượng khô vào ngày thứ 5 [3].

Sự thích ứng này liên quan trực tiếp đến sự thay đổi của các hormone thực vật và enzym chống oxy hóa ở rễ, cũng như hoạt động của enzym catalase [3]. Đồng thời, mật độ tương đối của vi khuẩn nội sinh thúc đẩy sinh trưởng trong cây cũng gia tăng, giúp cây nâng cao khả năng chống chịu stress, loại bỏ formaldehyde và phục hồi sinh trưởng [3].

Hệ thống lọc sinh học và sự kết hợp đa loài

Để tăng hiệu suất lọc khí của cây cảnh, các nhà khoa học đã tiến hành kết hợp nhiều loài cây hoặc áp dụng công nghệ màng lọc sinh học (biofilter).

Một nghiên cứu năm 2021 đã kết hợp cây kim tiền (Zamioculcas zamiifolia - thực vật chuyển hóa C3 thông thường) cùng cây lưỡi hổ (Sansevieria trifasciata - thực vật chuyển hóa CAM) trong một buồng kín để khử toluene và formaldehyde [1]. Sự phối hợp này đem lại kết quả vượt trội: hỗn hợp hai loài đã loại bỏ hơn 95% chất ô nhiễm trong vòng 48 giờ và duy trì hiệu quả này qua 6 chu kỳ tiếp xúc liên tiếp [1]. Nồng độ CO2 trong buồng thử nghiệm giảm mạnh từ 410 ppm xuống còn 160 ppm [1]. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng giá thể trồng cây chuyên dụng thay vì đất thông thường giúp giảm CO2 tốt hơn, và việc phối hợp hai loài cho hiệu quả khử chất ô nhiễm hỗn hợp lẫn giảm CO2 cao hơn so với từng loài đứng riêng lẻ [1].

Bên cạnh đó, nghiên cứu năm 2022 đã thử nghiệm hệ thống lọc sinh học thực vật dùng cây lưỡi hổ trong một phòng thử nghiệm thể tích 24 m3 có chứa khói thuốc lá [5]. Thử nghiệm đánh giá hiệu suất qua 6 chu kỳ (24 giờ/chu kỳ) và 1 chu kỳ phục hồi 30 ngày trong điều kiện bình thường [5]. Kết quả cho thấy hệ thống loại bỏ được 140-250 microgam/m3 bụi mịn PM1; 147-257 microgam/m3 bụi mịn PM2.5; và 212-455 microgam/m3 bụi mịn PM10 sau 8 giờ [5]. Sau 24 giờ, hệ thống loại bỏ được 40%-65% tổng lượng VOC, 46%-69% formaldehyde và 31%-61% acetone [5]. Hiệu quả lọc phụ thuộc vào khoảng cách và luồng không khí: bụi PM1 và PM2.5 được loại bỏ tốt nhất ở khoảng cách 240 cm và 315 cm, trong khi VOC được xử lý hiệu quả nhất ở khoảng cách gần 100 cm [5].

Khoảng cách từ thí nghiệm buồng kín đến phòng ngủ thực tế

Dù các số liệu nghiên cứu rất hứa hẹn, người dùng cần phân biệt rõ rệt giữa điều kiện phòng thí nghiệm và không gian phòng ngủ thực tế đời thường.

Hầu hết các nghiên cứu chứng minh hiệu suất cao của cây lưỡi hổ đều được tiến hành trong các buồng kín thể tích nhỏ, nồng độ khí độc được bơm vào rất cao, hoặc cây được tích hợp vào các giá thể nuôi cấy và hệ thống lọc gió cưỡng bức dạng biofilter [1], [5]. Trong một phòng ngủ gia đình thông thường với thể tích hàng chục mét khối và có sự lưu thông không khí tự nhiên qua khe cửa hoặc quạt thông gió, tốc độ trao đổi khí của một vài chậu cây đặt trên bàn là rất nhỏ [5].

Thêm vào đó, khả năng loại bỏ các hạt bụi mịn và khí độc của cây chịu tác động trực tiếp bởi khoảng cách đặt cây và hướng di chuyển của luồng gió trong phòng [5]. Một chậu cây lưỡi hổ thông thường để góc phòng khó có thể tạo ra tác động làm sạch tương đương các thiết bị lọc khí cơ học sử dụng màng lọc chuyên dụng [5], [6]. Vì vậy, việc kỳ vọng một chậu lưỡi hổ có thể giải quyết dứt điểm tình trạng ô nhiễm không khí phòng ngủ là một sự phóng đại.

Ai nên thận trọng khi trồng cây lưỡi hổ trong nhà?

Dù có vẻ ngoài cứng cáp và mang lại giá trị thẩm mỹ, việc bố trí cây lưỡi hổ trong không gian kín cần lưu ý một số yếu tố an toàn:

  • Gia đình có trẻ nhỏ và vật nuôi: Lá cây lưỡi hổ chứa các hợp chất saponin tự nhiên có thể gây độc nhẹ. Trẻ nhỏ hoặc chó mèo nếu vô tình cắn, nhai hoặc nuốt phải lá cây có thể gặp phải các triệu chứng kích ứng tiêu hóa như buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy hoặc sưng rát khoang miệng.
  • Người có cơ địa dị ứng nấm mốc hoặc bệnh đường hô hấp: Đất trồng cây ẩm ướt trong chậu có thể là môi trường lý tưởng cho nấm mốc phát triển. Với người mắc bệnh hen suyễn hay viêm mũi dị ứng, việc hít phải bào tử nấm mốc từ chậu cây trong phòng ngủ kín có thể gây kích ứng đường thở.
  • Người có bệnh nền về hô hấp: Không nên tin vào lời đồn mà bỏ qua các phương pháp bảo vệ sức khỏe chuẩn mực hoặc tự ý ngưng sử dụng thiết bị lọc khí y tế khi chưa tham khảo ý kiến bác sĩ.

Cách bố trí và chăm sóc cây lưỡi hổ đúng cách

Để khai thác tối đa lợi ích sinh học của cây lưỡi hổ mà vẫn đảm bảo tính an toàn và thẩm mỹ trong không gian sống, bạn có thể áp dụng các hướng dẫn sau:

  • Vị trí đặt cây: Nên đặt chậu cây ở nơi thoáng khí, có ánh sáng gián tiếp nhẹ. Để hỗ trợ cải thiện chất lượng không khí, nên đặt cây gần các luồng lưu thông khí nhẹ nhưng tránh cản trở lối đi, đặt cách xa tầm với của trẻ nhỏ và thú nuôi [5].
  • Phối hợp đa dạng chủng loại: Dựa trên nghiên cứu thực nghiệm, việc kết hợp cây lưỡi hổ (thực vật CAM) với các dòng cây khác như cây kim tiền (thực vật C3) có thể giúp tối ưu hóa khả năng hấp thu các chất ô nhiễm phân cực lẫn không phân cực và điều hòa CO2 tốt hơn chỉ trồng một loại đơn lẻ [1].
  • Chăm sóc giá thể: Sử dụng các loại giá thể trồng cây chuyên dụng, thông thoáng thay vì các loại đất thịt bí khí để tăng cường khả năng trao đổi khí ở vùng rễ [1]. Cần vệ sinh, lau bụi thường xuyên trên bề mặt lá để đảm bảo lớp sáp cutin tiếp xúc tốt với không khí [2]. Tưới nước với lượng vừa phải, tránh để nước ứ đọng tạo điều kiện cho nấm mốc phát sinh.

Cây lưỡi hổ thực sự sở hữu các cơ chế sinh hóa tự nhiên giúp hấp thụ một số khí độc và hỗ trợ hấp thu CO2 vào ban đêm [1], [2]. Tuy nhiên, đây chỉ là giải pháp sinh học mang tính bổ trợ không gian sống. Để duy trì một phòng ngủ trong lành, người dân nên kết hợp giữ phòng ốc sạch sẽ, mở cửa thông gió khi không khí ngoài trời trong lành, hoặc sử dụng máy lọc khí chuyên dụng khi cần thiết thay vì hoàn toàn phụ thuộc vào cây cảnh.