Lâu nay, chúng ta đã tiêu tốn rất nhiều giấy mực, hội nghị, hội thảo, mô hình… để tìm ra giải pháp cho việc đẩy nhanh quá trình công nghiệp hoá – hiện đại hoá nông nghiệp – nông thôn. Ít ai biết rằng, ứng dụng công nghệ sinh học đang được xem là điều tất yếu để đạt tới nền nông nghiệp sạch, an toàn, đủ năng lực cạnh tranh. Tuy nhiên, do thiếu một “nhạc trưởng” xứng tầm, việc ứng dụng công nghệ vào thực tế sản xuất vẫn là điều xa vời với bà con nông dân và cụm từ “công nghệ sinh học” càng trở nên mông lung…
Tình trạng suy giảm đa dạng sinh học, hệ thống giống cây trồng – vật nuôi kém năng suất, môi trường sinh thái mất cân đối và những vụ ngộ độc thực phẩm liên tục gia tăng trong thời gian qua… khiến nhiều nước trên thế giới phải đau đầu nghiên cứu nhằm tìm ra hướng đi mới và bền vững cho nền nông nghiệp. Trên thực tế, việc ứng dụng công nghệ sinh học (CNSH) vào sản xuất đã và đang mang lại lới ích to lớn cho nhiều quốc gia.
Lợi ích của công nghệ sinh học
Trước những thách thức về tăng dân số toàn cầu (vào năm 2020 sẽ có 9 tỷ người, năm 2050 sẽ là 12 – 15 tỷ người) và xu thế giảm tăng trưởng sản lượng lương thực do nạn phá rừng, xói mòn, dinh dưỡng đất đai cạn kiệt, môi trường khí hậu thay đổi, thiếu đất canh tác do công nghiệp hoá và đô thị hoá… việc phát triển CNSH đang là lựa chọn số một của nhiều quốc gia trên thế giới.
Vậy, CNSH là gì? Theo một số tài liệu, CNSH được hiểu là quá trình áp dụng các nguyên lý khoa học và kỹ thuật để biến đổi vật chất bằng các tác nhân sinh học nhằm cung cấp sản phẩm và các dịch vụ. Các tác nhân sinh học chính là vi sinh vật, tế bào thực vật và các enzim. Sản phẩm và các dịch vụ chủ yếu của chúng có liên quan đến lĩnh vực nông nghiệp, ngư nghiệp, công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.
Ngày nay, CNSH đang được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, y học… Bằng những kiến thức sinh học về thực vật, động vật, nấm, vi khuẩn… và sử dụng “công nghệ DNA tái tổ hợp”, các nhà khoa học đang cố gắng tạo ra những cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng cao, những loại thực phẩm, dược phẩm phục vụ con người.
Hiện có rất nhiều ý kiến khác nhau về CNSH và cây trồng – vật nuôi biến đổi gien. Người ta đã nêu một số nguy cơ có thể gây hại cho người sử dụng như dị ứng, làm nhờn kháng sinh, có thể tạo ra độc tố gây độc lâu dài cho cơ thể… Tuy nhiên, những điều này không chỉ có ở thực phẩm biến đổi gien mà ngay cả thực phẩm truyền thống cũng có thể gây dị ứng với cơ địa của một số người; dược phẩm tuy chữa được bệnh nhưng cũng tồn tại những yếu tố gây hại.
Trên thực tế, đối với những nơi ứng dụng CNSH trong nông nghiệp, bà con không phải sử dụng nhiều thuốc trừ sâu bệnh và phân bón hoá học, thậm chí có thể giảm được 15 – 30% lượng thuốc trừ sâu so với cách làm truyền thống. Bên cạnh đó, việc ứng dụng CNSH trong nông nghiệp còn giúp tăng năng suất cây trồng – vật nuôi, tăng thu nhập, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường.
Điều dễ nhìn thấy nhất là sản phẩm CNSH đang mang lại lợi nhuận kinh tế khổng lồ cho nhiều quốc gia. Theo ông Clive James, Chủ tịch Hội đồng giám đốc Cơ quan quốc tế về ứng dụng CNSH nông nghiệp (ISAAA), trong thập niên đầu tiên trồng cây áp dụng CNSH (1996 – 2005), lợi ích kinh tế mang lại cho các nước là 27 tỷ USD, thuốc trừ sâu giảm được 172.000 tấn (tương đương 15% tổng lượng sử dụng cho cây trồng).
Hiện đã có 22 nước, chiếm 55% dân số và 52% diện tích trên thế giới trồng cây biến đổi gien với tổng diện tích 102 triệu ha, tăng 60 lần trong vòng 11 năm (năm 1996, toàn thế giới chỉ có 1,7 triệu hecta, năm 2005 là 90 triệu hecta). Riêng tại châu Âu, trong năm 2007 diện tích cây trồng biến đổi gien đã tăng 77% so với năm trước, trong đó chủ yếu là ngô biến đổi gien có khả năng kháng sâu đục thân.
Ngô biến đổi gien được trồng lần đầu ở Tây Ban Nha cách đây 10 năm, đến nay đã phổ biến ở Pháp (mỗi năm diện tích tăng 3 lần), Đức, Cộng hoà Séc… và đã có khoảng 1.000km2 ngô cho thu hoạch. Tuy nhiên, con số đó vẫn quá nhỏ so với khoảng 1 triệu km2 cây trồng biến đổi gien đang ngày càng được ưa chuộng trên thế giới.
Những quốc gia tiên phong
Theo nghiên cứu của Trung tâm Chính sách nông nghiệp và Thực phẩm quốc gia Hoa Kỳ (NCFAP), so với cây trồng thông thường, các loại cây trồng CNSH giúp làm tăng sản lượng lương thực lên 6,6 tỷ pound (1 pound = 0,454kg). Diện tích trồng cây trồng CNSH tại Mỹ hiện là 47,6 triệu ha, tăng 11% so với năm 2003 và chiếm 59% tổng diện tích cây trồng CNSH toàn cầu, nhờ đó doanh thu cũng tăng lên 2,3 tỷ USD. Tài liệu nghiên cứu còn cho thấy, ứng dụng CNSH trong nông nghiệp có thể làm giảm tới 34% lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ. Hiện nay, Mỹ có tới 1.300 công ty CNSH với doanh thu hàng năm đạt khoảng 12,7 tỷ USD.
Càng ở những quốc gia có diện tích đất nông nghiệp nhỏ hẹp, họ càng coi trọng và dành nhiều ưu ái cho CNSH. Đơn cử như ấn Độ, nước có diện tích canh tác bình quân đầu người tương đối thấp, chính vì vậy họ đã đặt mục tiêu phát triển CNSH trong nông nghiệp lên hàng đầu. Thành công lớn nhất của họ là đã phát triển cây bông biến đổi gien kháng sâu bệnh và chịu hạn tốt. Chỉ trong 3 năm (2005 – 2007), diện tích bông ấn Độ đã tăng gấp 3 lần, từ 13 triệu hécta lên 35 triệu hécta.
Bộ trưởng Khoa học – Công nghệ ấn Độ, ông Kapil Sibal cho biết: “Hai ngành then chốt là nông nghiệp và dược phẩm sẽ được chúng tôi ưu tiên phát triển dài hạn, trong đó trọng tâm là các cây trồng biến đổi gien nhằm đảm bảo an ninh lương thực cho quốc gia đông dân thứ hai thế giới. Chúng tôi không thể nhắm mắt với CNSH trong nông nghiệp, vì như vậy là đi ngược lại mục tiêu duy trì tốc độ phát triển và bảo vệ môi trường, đảm bảo quyền lợi căn bản của người nông dân và an toàn đối với sức khỏe người tiêu dùng”.
Đến nay, công nghệ biến đổi gien của nước này đã được áp dụng thành công không chỉ trên cây bông mà còn cho trên 13 loại cây trồng khác như lúa, đậu, cà chua, bắp cải, cà…, đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn, ghi rõ nguồn gốc xuất xứ, không ảnh hưởng đến tính đa dạng sinh học, làm lợi cho môi trường.
Israel là nước có nhiều sa mạc, hoang mạc rộng lớn, diện tích đất đai thuận lợi để phát triển nông nghiệp rất ít nhưng quốc gia này lại luôn tiên phong trong việc phát triển công nghệ nông nghiệp hiện đại, kiểm soát lượng nước và phân bón, cho sản lượng cao, đảm bảo an toàn sức khoẻ. Hệ thống tưới tiêu ngầm bằng trọng lực của Israel cho phép nông dân ở vùng sâu, vùng xa tưới tiêu cho những thửa ruộng của mình mà không phải phụ thuộc vào điện và máy bơm.
Điều đáng chú ý là, nhờ có CNSH nên việc đưa phân bón, nhất là những thành phần kém hoạt động như phân lân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt chôn dưới lòng đất cũng dễ dàng hơn. Phân bón được bọc trong túi nhựa polime để bảo đảm phân ngấm chậm và truyền dẫn thông qua quá trình khuếch tán, cho phép khai thác phân bón tốt hơn và giảm ô nhiễm nước ngầm.
Ưu điểm nổi trội của hệ thống tưới nhỏ giọt trong nhà kính và ngoài trời của Israel là nước nhỏ giọt vào đúng rễ cây, có thể tưới kèm phân bón, tiết kiệm được 30 – 60% lượng nước và phân bón. Bên cạnh đó, công nghệ nhà kính bao gồm các băng phim chất dẻo chuyên dụng, sưởi ấm thông gió và các hệ thống cấu trúc, đã giúp nông dân Israel trồng được hơn 3 triệu bông hồng/ha/vụ và khoảng 300 tấn cà chua/ha/vụ, gấp 4 lần sản lượng trồng ngoài đồng.
Ngoài ra, Israel còn ưu tiên sử dụng những hạt giống và cây con giống chống chịu được bệnh tật, bảo quản được lâu và thích nghi với những điều kiện khí hậu khác nhau như dưa hấu không hạt, bí chịu sâu bệnh, dưa chuột năng suất cao, đậu bắp vàng hình tròn, các giống bông lai với những sợi khỏe và dai…
