Phát triển nông nghiệp bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Phát triển nông nghiệp bền vững trong bối cảnh dân số tăng nhanh và biến đổi khí hậu bức xúc như hiện nay được xem là bài toán nan giải. Đề cập vấn đề này Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) vừa giới thiệu một số hướng đi mang tính khả thi trong tương lai. Theo Cơ quan Nông-lương Liên Hợp Quốc (FAO) thì lúa mì, gạo và ngô là 3 loại thực phẩm chủ đạo chiếm tới 60% lượng calo cho con người vì vậy mục tiêu của ngành nông nghiệp thế giới trong tương lai là phát triển 3 loại cây nói trên nhằm để thỏa mãn nhu cầu về an ninh lương thực trong bối cảnh dân số tăng nhanh.

1. Về lúa mì

Một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành nông nghiệp thế giới là hỗ trợ lúa mì “tiến hóa”. Theo nghiên cứu của ĐH Washington (WSU) Mỹ, thì việc ổn định năng suất lúa mì trong bối cảnh khí hậu biến đổi là điều vô cùng quan trọng. Đặc biệt là nghiên cứu và cho ra đời những giống lúa mới, có thể thích nghi với điều kiện khí hậu khắc nghiệt, có thể trồng được ở nhiều chân ruộng khác nhau. Ví dụ giống lúa mì chịu hạn, chịu sâu bệnh và chịu úng lụt. Nhược điểm, năng suất thấp nên người ta phải tiến hành lai tạo với các giống lúa mì cao sản. Sau 8 năm lai tạo và thử nghiệm, các nhà khoa học đã tạo được giống lúa mì mới đạt được các tiêu chí ban đầu, cuối năm 2010 đã đưa ra trồng thử nghiệm tại Douglas County ở Washington. Giống lúa mì này vượt trội so với 59 giống lúa khác, kể cả giống lúa mì của hai công ty sinh học Monsanto và Syngunta tạo ra bằng kỹ thuật truyền gen. Giống lúa mì mới này không đi theo kỹ thuật truyền gen (GM) mà bằng kỹ thuật chọn lọc tự nhiên, theo kiểu mỗi vụ chọn lấy những hạt tốt nhất sau đó gieo tiếp và sau 8 năm đã chọn được ứng cử viên thỏa mãn mọi tiêu chí cần thiết.

2. Đối với lúa

Biến đổi khí hậu làm cho hàm lượng Carbon dioxide (CO2)  tăng cao, nhưng nó lại làm cho năng suất lúa tăng lên, tuy nhiên hiện tượng này cũng làm cho cỏ dại phát triển mạnh, thủ phạm làm cạn kiệt nguồn nước và dưỡng chất của đất. Do khí hậu nóng ẩm, cỏ dại phát triển nhanh nên đe dọa tính bền vững của ngành nông nghiệp toàn cầu. Để khắc phục tình trạng này, một nhóm chuyên gia ở Bộ Nông nghiệp Mỹ đứng đầu là ông Lewis Ziska đã tiến hành nghiên cứu cỏ dại, tìm ra những đặc tính liên quan đến khả năng xử lý CO2 , tìm ra các chất tạo di truyền để cho ra đời những giống lúa mới cao sản có khả năng kháng cỏ dại. Cụ thể hơn là giúp khoa học tìm ra giống lúa mới vượt trội hơn so với cỏ dại trong bối cảnh CO2 tăng cao. Với 18 tháng nghiên cứu, nhóm đề tài đã đạt được những thành tựu mới, tạo ra giống lúa có thể kìm chế sự phát triển của cỏ dại, tuy nhiên kỹ thuật gieo trồng, khoảng cách giữa các hàng lúa phải đảm bảo tối ưu mới hạn chế cỏ dại phát triển trong khi đó năng suất tăng 20-40%, dự kiến 5-10 năm nữa giống lúa này sẽ được đưa ra trồng đại trà.

3. Đối với ngô

Trong bối cảnh khí hậu biến đổi mạnh như hiện nay mục tiêu ra đời giống ngô mới có hàm lượng calo cao được xem là mục tiêu số một. Theo USDA, năm 2010 ngành sản xuất ngô thế giới tiêu thụ tới 9 triệu tấn phân bón hóa học, gây phát tán khí nhà kính ước khoảng 42 triệu tấn CO2. Ngoài ra việc dùng ngô làm lương thực cũng không thuận lợi như các cây lương thực khác, chính những bất lợi này mà ngô chủ yếu dùng cho chăn nuôi và sản xuất nhiên liệu, trong khi đó những tác động về môi trường liên quan đến việc canh tác ngô lại rất lớn. Ví dụ, việc ra đời giống ngô chuyển gen cho đến nay vẫn chưa được xem là khả thi. Theo một nghiên cứu mới của Bộ Nông nghiệp Mỹ phát hiện thấy chỉ cần nhiệt độ môi trường tăng 3,6oF sẽ làm cho giá ngô tăng vọt gấp 2 lần. Vì những lý do trên mà nhiều nhà khoa học tiên đoán trong tương lai người ta sẽ thay thế ngô bằng loại cây trồng khác mang tính hiệu quả hơn, đặc biệt là tính kinh tế môi trường. Ví dụ, sản xuất lúa mì tạo ra tới một nửa lượng phát tán khí thải so với ngô, trong khi đó hàm lượng protein lại cao hơn ngô tới 63%. Ngoài ra, một số loại cây trồng khác như đậu xanh, đậu phộng cũng có hàm lượng protein cao hơn ngô, khả năng phục hồi dưỡng chất cho đất cũng rất cao vì vậy việc thay thể cây ngô bằng cây lương thực khác sẽ được cân nhắc trong chương trình phát triển nông nghiệp bền vững trong tương lai.

4. Các giải pháp khác

Nhằm đối phó với tình trạng biến đổi khí hậu mạnh như hiện nay thì ngành nông nghiệp thế giới phải giải nhiều bài toán nan giải khác. Theo USDA để nuôi đủ 7 tỷ người hiện đang sống trên hành tinh, thì sứ mệnh của người nông dân là rất lớn, phải cung cấp đủ 12.000 tỷ calo thực phẩm mỗi ngày, trong khi đó việc sản xuất ra nguồn thực phẩm này không hề  dễ dàng. Theo USDA thì trong tương lai ngành nông nghiệp thế giới phải nghiên cứu tạo ra nhiều loại hạt giống, mới đặc biệt là những loại cây trồng thích nghi tốt với môi trường biến đổi, như chịu hạn hán, chịu úng lụt, chịu nhiệt, chịu lạnh, chịu sâu bệnh vv...thậm chí có thể canh tác được cả những vùng nước mặn. Hiện nay các nhà khoa học đang nghiên cứu lai tạo loại giống lúa mới thỏa mãn các tiêu chí này, trong đó phải kể đến kỹ thuật tăng cường gen, tuy nhiên để tìm được giống mới phải có sự hợp tác toàn diện, chặt chẽ của mọi người, mọi thành phần, mọi tổ chức trên quy mô toàn cầu. Ngoài yếu tố về giống, việc duy trì diện tích đất canh tác, ứng dụng những tiến bộ  khoa học, nhu cầu về nước và phân bón cũng rất quan trọng. Ngoài diện tích đã có, cần mở rộng diện tích đất canh tác và sử dụng nguồn nước hiệu quả, hạn chế thấp nhất việc sử dụng đất đai cho mục đích phi nông nghiệp.

Khắc Nam (Theo PS - 7/2012)