CHÂU LAN

Biến đổi khí hậu đang gây ra nhiều thách thức đối với người nông dân trên toàn cầu, nhưng từ trồng trọt, chăn nuôi, phá rừng làm nương rẫy đến vận tải, chế biến lương thực… đã làm cho “tình tiết tăng nặng” khi đóng góp tới 30% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu.

Khoa học vì cuộc sống

Tuần lễ Khoa học Công nghệ VinFuture năm 2022 với chủ đề “Hồi sinh và Tái thiết” sau đại dịch là một chuỗi sự kiện diễn ra trong vòng 5 ngày. Riêng ngày 19-12 là chuỗi tọa đàm “Khoa học vì cuộc sống”. Ảnh: Ch.L

Tuần lễ Khoa học Công nghệ VinFuture năm 2022 diễn ra từ ngày 17 đến ngày 21-12 tại Hà Nội với chủ đề “Hồi sinh và Tái thiết” sau đại dịch là một chuỗi sự kiện diễn ra trong vòng 5 ngày. Riêng ngày 19-12 là chuỗi tọa đàm “Khoa học vì cuộc sống” bao gồm 3 phiên với các chủ đề: “Nông nghiệp bền vững trong bình thường mới”, “Vật liệu mới cho tương lai lưu trữ năng lượng”, “Liệu pháp cá thể hóa trong điều trị ung thư”.

Giáo sư Pamela Ronald, Đại học California; Giáo sư Josse De Baerdemaeker, Nguyên Chủ tịch của Hiệp hội Kỹ sư Nông nghiệp châu Âu; Tiến sĩ Khalil Amine, Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, Chủ tịch hội nghị quốc tế về Pin lithium và Giáo sư Bruce Levine, Trường Y khoa Perelman, Đại học Pennsylvania,… là các nhà khoa học gia hàng đầu đã chia sẻ những giải pháp thiết thực cùng các dự báo về những thay đổi quan trọng trong cuộc sống của con người trước những thách thức trong hiện tại và tìm con đường phát triển bền vững trong tương lai.

“Trận lụt kinh hoàng tại Pakistan đã gây hại trên 30 tỉ USD cho nông nghiệp. Vấn đề quan trọng và cấp bách nhất của nông nghiệp thế giới là tìm ra giải pháp tránh gây hại nông nghiệp, hỗ trợ nông nghiệp thích ứng các yếu tố bất lợi do biến đổi khí hậu”, Giáo sư Ermias Kebreab, Đại học California Davis, Hoa Kỳ, dẫn dắt câu chuyện tới các giải pháp như phát triển giống cây trồng mới, ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gene, công nghệ tạo giống lúa có khả năng chịu ngập, giảm phát thải nhà kính, giảm phát thải ròng trong đất, các công nghệ chính xác và thông minh cho hệ thống nông nghiệp bền vững…

Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Bùi Thế Duy, chia sẻ; “Yếu tố quan trọng làm nên một nền nông nghiệp bền vững là tìm được sự cân bằng giữa nhu cầu sản xuất lương thực thực phẩm và việc bảo tồn hệ sinh thái môi trường, sức khỏe cộng đồng. Đồng thời cũng thúc đẩy ổn định kinh tế cho nông dân, giúp người nông dân có chất lượng cuộc sống tốt hơn. Thách thức này đòi hỏi các quốc gia phải có hướng đi mới, giải pháp mới đột phá và chỉ có khoa học công nghệ mới giải quyết được”.

Tại Việt Nam, theo Thứ trưởng Bùi Thế Duy, khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo chính là một trong những động lực quan trọng đưa Việt Nam trở thành một trong 15 quốc gia đứng đầu thế giới về xuất khẩu nông sản. Ước tính, khoa học và công nghệ đóng góp trên 30% giá trị gia tăng trong lĩnh vực nông nghiệp và khoảng 38% giá trị gia tăng trong sản xuất giống cây trồng, vật nuôi.

Biến đổi khí hậu đang gây ra nhiều thách thức đối với người nông dân trên toàn cầu và một thách thức vô cùng to lớn đó chính là làm thế nào để sản xuất đủ thực phẩm cho con người nhưng không phá hủy môi trường hơn nữa, Giáo sư Pamela Ronald, Viện Nghiên cứu thực phẩm và nông nghiệp, Đại học California Davis, Hoa Kỳ, nói.

Là tác giả của những giống lúa ứng dụng công nghệ gene có khả năng chịu ngập đến hai tuần thay vì chỉ 3 ngày như những giống lúa cũ, Giáo sư Pamela Ronald cùng các đồng nghiệp là David Mackill và Kenong Xu đã ứng dụng thành công gene có khả năng chịu ngập (Sub1) trong việc tạo ra các giống lúa chịu ngập.

Ở Bangladesh và Ấn Độ, 2 quốc gia thường bị mất mùa do ngập lụt,  Giáo sư Pamela Ronald cho biết kết quả thử nghiệm trên giống lúa IR64 và giống Swarna, bổ sung gene chịu ngập Sub1, cho thấy khi tích hợp gene này, giống lúa có thể chịu ngập đến 2 tuần thay vì không quá 3 ngày như giống cũ. Tại đây lúa chịu ngập sinh trưởng tốt, sản lượng lúa mang lại lợi thế năng suất 45%, thích hợp các khu vực trũng thấp, dễ bị lũ lụt, trước đây là nơi sinh sống của những nhóm người thuộc các nhóm xã hội thiểu số. Họ đã tránh nguy cơ mất mùa hoàn toàn. Hiện nay, 6 triệu người nông dân trên toàn cầu đã trồng các giống lúa tích hợp gene Sub1.

Chỉnh sửa thực trạng

“Con người phải sử dụng ít đất, tiết kiệm nước và giảm tối đa việc sử dụng những sản phẩm phục vụ nông nghiệp độc hại. Làm cho nông nghiệp trở nên bền vững phải đặc biệt lưu tâm đến những biện pháp thân thiện với môi trường, về kinh tế cần đảm bảo người nông dân có đủ khả năng chi trả. Nông nghiệp càng phát triển thì càng ít người dân chịu nghèo đói”, Giáo sư Pamela Ronald nói.

“Tại Việt Nam, gene Sub1 đã được sử dụng trên nhiều giống lúa, đặc biệt tại vùng ĐBSCL. Tuy nhiên, năng suất các giống lúa tích hợp chưa cao như mong muốn. Do đó, trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ vào nông nghiệp, tìm ra các gene mới để tích hợp vào cây trồng để vừa có khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt, vừa cao sản, giữ được hương vị, chất lượng…”, Tiến sĩ Van Schepler-Luu, Trưởng Bộ môn Bệnh thực vật và Tính kháng của cây ký chủ tại Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI), cảnh báo dịch bệnh lây lan không có biên giới và thay đổi khí hậu làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới các dịch bệnh cho nông nghiệp, gây ra những tình trạng thiếu hụt lương thực trên toàn cầu. Bức tranh về dịch bệnh nông nghiệp đã gia tăng trên phạm vi toàn cầu, hằng năm, do biến đổi khí hậu, dịch bệnh do nấm, vi khuẩn, virus nhiều biến đổi có thể gây hại mùa màng, làm giảm năng suất tới 30%. Cũng từ đó con người sẽ sử dụng thuốc hóa học nhiều hơn, ảnh hưởng đến môi trường và cuộc sống của con người.

Tại IRRI hiện có trên 100.000 giống cây trồng. Việc nhân giống và cải tiến các giống cây trồng cần có một nguồn chất mầm nguyên sinh đa dạng. Việt Nam đang là điểm nóng trong việc bảo tồn các giống bản địa và là nguồn đóng góp giống rất dồi dào. Các nhà khoa học có thể tìm được những vật liệu di truyền phong phú, đa dạng, lai tạo, chỉnh sửa gene để tạo ra giống mới thích ứng tốt với một số điều kiện từng vùng sinh thái, theo Tiến sĩ Van Schepler-Luu.

Vị chuyên gia này cảnh báo chi phí kinh tế và môi trường của bệnh cây trồng đang đặt ra nhiều vấn đề đòi hỏi phải xây dựng mô hình canh tác nông nghiệp - tăng khả năng chống chịu, kháng bệnh hiệu quả thông qua việc điều chỉnh hệ gene với các kỹ thuật và công nghệ ngày càng được cải tiến và từ đó xây dựng mạng lưới dự báo và ngăn chặn các đại dịch có thể xảy ra trong lĩnh vực nông nghiệp trong tương lai.

Ở ĐBSCL, đã có doanh nghiệp ứng dụng công nghệ IoT, AI vào đồng ruộng, như việc lắp những trạm quan sát cố định để thu nhập thông tin, dữ liệu và chia sẻ dữ liệu để theo dõi lượng nước tưới, phân bón, dự báo tình hình sâu bệnh… Đó là giải pháp hết sức phù hợp để có thể giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu. Giải pháp dài hạn về chỉnh sửa bộ gene, kết hợp canh tác chính xác để có thể giúp cho người nông dân dùng đúng lượng nước, đúng lượng phân bón cần sử dụng.

Nông nghiệp cần mạng lưới chẩn đoán và dự báo toàn cầu (BioNet). Từ đó có thể xác định được cơ chế, mô hình, xu hướng dịch bệnh, chia sẻ thông tin và nhân rộng phương pháp. Với một mạng lưới toàn cầu như vậy, chúng ta có thể chia sẻ những giải pháp thay đổi hiệu quả và nhanh chóng xác định, không chỉ 1-2 giống cây trồng mà cái chính là hệ thực vật nói chung.

“Để làm được điều đó, chúng ta cần một loạt công nghệ để cải thiện hiệu suất trồng trọt. Công nghệ này có thể là kết hợp giống cây cùng loại để có loài mới cải tiến. Hoặc ta có thể lai ghép 2 giống gần nhau để có dòng mới. Thứ ba là làm biến đổi gene hoặc sử dụng biến dị”. Tiến sĩ Van Schepler-Luu cho biết thêm: “Chúng ta có thể dùng tia phóng xạ và các hình thức biến dị qua hóa học vật lý khác, lai tạo, cấy ghép để chuyển gene có lợi từ thực vật này sang thực vật khác, hoặc hiệu chỉnh hệ gene để tạo ra giống mới mang ADN bản địa. Thông qua việc hiệu chỉnh hệ gene kết hợp hàng loạt các công nghệ không chỉ là giúp kiểm soát dịch bệnh hiện tại, mà còn dự báo, phòng ngừa, cải thiện mùa màng trong tương lai. Công nghệ mới cho phép rút ngắn thời gian chỉnh sửa và tạo giống có ưu thế.

Cũng từ trồng trọt, chăn nuôi, phá rừng làm nương rẫy đến vận tải, chế biến lương thực… tính chung nông nghiệp cũng đóng góp 30% vào lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu. Riêng phát thải từ chăn nuôi chiếm 50% tổng lượng phát thải của ngành Nông nghiệp. Giáo sư Claudia Wagner-Riddle, Đại học Guelph, Canada, nhấn mạnh: “Vì vậy, giải pháp lâu dài cho nông nghiệp bền vững là phải sử dụng công nghệ để đưa phát thải ròng của đất về bằng 0”.

(Còn tiếp)