Đổi mới trong nông nghiệp và thực phẩm: Mở đường cho tương lai bền vững

một giờ trướcBài gốc

Nhu cầu lương thực toàn cầu được dự báo sẽ tăng tới 100% vào năm 2050. Trong khi đó, sản lượng nhiều cây trồng chủ lực lại có xu hướng giảm, và có tới một nửa lượng cây trồng hiện nay không được sử dụng trực tiếp làm thực phẩm. Bên cạnh áp lực về sản lượng, nông nghiệp còn là một trong những ngành phát thải khí nhà kính lớn nhất, gây ảnh hưởng đáng kể đến đất, nước, đa dạng sinh học và chất lượng môi trường sống tự nhiên. Những câu hỏi đặt ra: Làm thế nào để tăng năng suất một cách bền vững? Làm sao để nông nghiệp chống chịu tốt hơn với biến đổi khí hậu?... đã trở thành trọng tâm của các thảo luận trong phiên tọa đàm.

Các chuyên gia thống nhất rằng, muốn đạt được sản lượng cao hơn mà vẫn bền vững, cần áp dụng cách tiếp cận hệ thống: Nông nghiệp tái tạo, nông - lâm kết hợp, tăng cường chất lượng đất, kiểm soát sâu bệnh, đa dạng sinh học, canh tác hữu cơ, xen canh và thâm canh hợp lý. Đặc biệt, sự kết hợp nhiều giải pháp, từ quản lý hệ sinh thái đến công nghệ sinh học hiện đại, được xem là chìa khóa cho những chuyển đổi sâu sắc trong bảo đảm an ninh lương thực.

Giảm phát thải metan từ cây lúa bằng công nghệ di truyền

GS. Pamela Christine Ronald

Mở đầu phần trình bày, GS. Pamela Christine Ronald (Đại học California, Davis, Hoa Kỳ) mang đến nghiên cứu đột phá về việc tái thiết kế cây lúa để giảm phát thải metan và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Theo GS. Ronald, cây lúa là nguồn phát thải metan đáng kể, chiếm khoảng 12% tổng lượng phát thải metan toàn cầu. Trong môi trường đất ngập nước, điều kiện kị khí khiến hệ rễ lúa thiếu oxy, tạo điều kiện cho vi sinh vật sinh metan phát triển. Nhóm nghiên cứu của bà đã phát hiện giống lúa mang gen PSY1 có hệ rễ phát triển nhanh hơn và khi thử nghiệm trong điều kiện thuận lợi đã giảm tới bốn mươi phần trăm lượng khí metan so với giống truyền thống.

GS. Pamela Ronald nhấn mạnh: Để tạo ra những giống cây trồng thân thiện với môi trường hơn, cần phân tích sâu cộng đồng vi sinh vật đất, xác định các gen điều khiển chất tiết rễ và mối tương tác rễ - vi sinh. Đồng thời, việc tìm kiếm các loại vi khuẩn có khả năng gom carbon vào các bể carbon hữu cơ ổn định là một bước quan trọng. Tuy nhiên, để công nghệ đi vào thực tế, cần có các công cụ mới đánh giá thay đổi carbon trong đất theo thời gian dài và những thử nghiệm quy mô lớn trên nhiều loại đất, nhiều hệ thống canh tác.

Sinh sản vô tính - hướng đi đột phá nhân giống cây trồng

GS. Raphaël Mercier

Tiếp nối chủ đề di truyền thực vật, GS. Raphaël Mercier (Viện Nghiên cứu Di truyền Cây trồng Max Planck, Đức) giới thiệu giải pháp tạo hạt giống vô tính, một trong những xu hướng quan trọng giúp cải thiện năng suất cây trồng.

Trong tự nhiên, một số loài thực vật như bồ công anh có thể tạo hạt mà không cần thụ phấn. Cơ chế sinh sản này giúp cây duy trì đặc tính mong muốn qua nhiều thế hệ. Từ đó, nhóm nghiên cứu của GS.Mercier phát triển công nghệ chuyển quá trình phân chia giảm phân thành nguyên phân, cho phép tạo ra hạt vô tính mang bộ gen giống hệt cây mẹ.

Theo GS.Mercier, giải pháp này giúp nông dân sử dụng cây lai F1 khỏe mạnh trong nhiều mùa vụ mà không phải lo lắng về chất lượng cây bố mẹ, đồng thời rút ngắn thời gian tạo dòng thuần. Công nghệ đang được thử nghiệm trên các cây trồng chủ lực như lúa, đại mạch, đậu tương và hứa hẹn mở rộng sang nhiều loài khác, góp phần nâng cao năng suất và thích ứng đa dạng điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu.

Công tắc sinh học trong cây họ đậu, lời giải cho giảm phân đạm

TS.Nadia Radzman

Trong phần trình bày thứ ba, TS.Nadia Radzman (Phòng thí nghiệm Sainsbury, Đại học Cambridge) tập trung vào vai trò của cây họ đậu trong nông nghiệp thích ứng khí hậu và những công nghệ sinh học liên quan.

Cây họ đậu là nguồn cố định nitơ tự nhiên nhờ cộng sinh với vi khuẩn tạo nốt sần trên rễ, giúp giảm phụ thuộc vào phân đạm hóa học. Điều đáng chú ý là một số peptide sinh học, đặc biệt là nhóm CEP peptides, có khả năng kích thích tăng số lượng nốt sần, từ đó nâng cao hiệu quả cố định nitơ.

TS.Nadia Radzman cũng giới thiệu các loại peptide khác, như Peptide 2: tăng khả năng tái sinh mô, kích thích cây tạo chồi và rễ, đặc biệt hữu ích cho các cây họ đậu khó tái sinh; Peptide 3 và ENOD40: giúp điều hòa phân bổ carbon, đưa năng lượng đến đúng bộ phận của cây, hỗ trợ phát triển quả và hạt; miRNA: điều chỉnh quá trình phân phối năng lượng tại nốt sần, giúp cây sử dụng tài nguyên hiệu quả theo từng giai đoạn phát triển.

Bà khẳng định, kết hợp công nghệ peptide với chiến lược trồng nhiều cây họ đậu sẽ mang lại lợi ích kép: cải thiện chất lượng đất và tăng khả năng chống chịu của hệ thống canh tác.

Chăn nuôi thông minh – cơ hội lớn cho các nước Nam bán cầu

GS.Ermias Kebreab

Ở phần cuối, GS.Ermias Kebreab (Đại học California, Davis, Hoa Kỳ) tập trung vào chăn nuôi thông minh thích ứng khí hậu , lĩnh vực có tiềm năng giảm phát thải lớn nhưng còn chưa được khai thác đầy đủ tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam.

Theo ông, chăn nuôi đóng góp khoảng 14,5% lượng khí nhà kính toàn cầu, chủ yếu từ khí metan đường ruột của gia súc. Tuy vậy, ngành này lại vô cùng quan trọng đối với sinh kế, dinh dưỡng và kinh tế của các cộng đồng nông thôn, đặc biệt ở Nam bán cầu.

GS.Ermias Kebreab chia sẻ kết quả nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp địa phương – trà rừng Việt Nam, rong biển, lá và bã sắn – để chế biến thức ăn cho bò. Việc bổ sung rong biển đã giúp giảm tới 30% lượng metan, thậm chí một số loài rong cho mức giảm tới 90%. Lá và bã sắn sau khi chế biến là nguồn protein chất lượng cao, giúp nâng cao năng suất mà vẫn thân thiện với môi trường.

Ông nhấn mạnh tầm quan trọng của “cho ăn chính xác”, tức là phải phân tích dinh dưỡng từng thành phần, từ đó tạo khuyến nghị phù hợp cho từng đàn bò. Cách tiếp cận này không chỉ giúp giảm phát thải mà còn nâng hiệu quả sử dụng tài nguyên, tăng tính tuần hoàn của ngành chăn nuôi.

Tích hợp nhiều công nghệ – hướng đi của nông nghiệp tương lai

GS. Ingolf Steffan-Dewenter, Đại học Würzburg (Đức), chủ tọa buổi tọa đàm “Đổi mới trong Nông nghiệp và Thực phẩm”

Các phiên trao đổi tại tọa đàm cho thấy điểm chung: Không một giải pháp đơn lẻ nào có thể giải quyết toàn bộ bài toán an ninh lương thực và biến đổi khí hậu. Chỉ khi tích hợp các công nghệ – từ di truyền thực vật, peptide sinh học, sinh sản vô tính, xen canh, nông nghiệp tái tạo đến chăn nuôi thông minh – mới có thể tạo ra bước nhảy vọt.

GS.Pamela Ronald khẳng định hoàn toàn có thể xếp chồng nhiều gen và ứng dụng các công nghệ khác nhau để tạo ra những giống cây trồng toàn diện hơn. GS.Mercier cho rằng việc nhân rộng các giống sinh sản vô tính thích nghi với địa phương sẽ giúp tạo ra nguồn giống số lượng lớn, chất lượng cao. Các chuyên gia cũng nhấn mạnh cần thúc đẩy tài chính nghiên cứu, công nghệ cầu nối và hợp tác quốc tế để đưa các kết quả thí nghiệm vào thực tiễn.

Phiên tọa đàm “Đổi mới trong nông nghiệp và thực phẩm” đã khép lại bằng thông điệp mạnh mẽ: Khoa học và công nghệ chính là chìa khóa mở ra nền nông nghiệp bền vững, bảo đảm sinh kế cho hàng tỷ người và bảo vệ hành tinh cho các thế hệ tương lai.

Thu Hằng. Ảnh VFP

Nguồn Hà Nội Mới : https://hanoimoi.vn/doi-moi-trong-nong-nghiep-va-thuc-pham-mo-duong-cho-tuong-lai-ben-vung-725558.html