Font Size

Profile

Layout

Direction

Menu Style

Cpanel

Hệ Thống Canh Tác

Công nghệ kiểm soát sinh học

Công nghệ kiểm soát sinh học 

Như đã diễn ra trong cuộc Cách mạng Xanh, những đột phá công nghệ có triển vọng xuất hiện nhất trong nông nghiệp đến năm 2040 nhiều khả năng sẽ từ tạo giống cây trồng để cải thiện các đặc điểm thực vật mong muốn. Sự khác biệt trong tạo giống cây trồng hiện tại so với 50 năm trước là sự có mặt của các công cụ dựa trên sinh học phân tử, kiểm soát sinh học, các công cụ này đã cung cấp nhiều hiểu biết về cấu tạo di truyền của thực vật và mối quan hệ của nó với các tính trạng nông học quan trọng liên quan đến năng suất cây trồng. Công nghệ kiểm soát sinh học là một trong các công nghệ nâng cao năng suất cây trồng.

Mặc dù hầu hết nông dân sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ hay cây trồng biến đổi gen để kiểm soát sâu bệnh và cỏ dại, nhưng công nghệ kiểm soát sinh học là một sự thay thế cũng đã được sử dụng. Kiểm soát sinh học bao gồm phát thả một kẻ thù tự nhiên cụ thể (ký sinh trùng, động vật ăn thịt, hoặc các mầm bệnh trong tự nhiên) để kiểm soát cỏ dại xâm lấn và côn trùng, giun tròn và các mầm bệnh thực vật. Công nghệ này đòi hỏi phải nghiên cứu sâu rộng về một loại sâu hại cụ thể trong một khu vực cụ thể và cho một cây trồng cụ thể. Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) và một số trường đại học có các chương trình nghiên cứu kiểm soát sinh học nhằm vào các sâu bệnh cụ thể. Các dự án kiểm soát sinh học của USDA bao gồm kiểm soát cá dòng cây họ cam quýt châu Á với một ký sinh, kiểm soát châu chấu bằng các nấm bệnh và kiểm soát cây xa cúc Nga bằng ruồi mật. Dự án Nghiên cứu Đích mục tiêu Cụ thể của EU đang nghiên cứu việc tăng cường và khai thác các tác nhân kiểm soát sinh học thổ nhưỡng để quản lý hạn chế sinh học trong các cây trồng. Tổ chức Bảo vệ thực vật Địa Trung Hải và châu Âu có một danh sách dài các tác nhân kiểm soát sinh học được sử dụng rộng rãi trong 50 quốc gia thành viên. Mặc dù công nghệ kiểm soát sinh học đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ, nhưng nó có thể có tác động ngày càng tăng trong tương lai khi những lo ngại về việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học tăng lên.

Kiểm soát sinh học là một thành phần của Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), là một quá trình để quản lý vấn đề sâu bệnh kết hợp với các kiểm soát sinh học, nuôi trồng, vật lý và hóa học để giảm tối thiểu những rủi ro về kinh tế, an toàn và môi trường. Nông dân hiện đang sử dụng một số khía cạnh quản lý dịch hại tổng hợp và có thể sẽ bao gồm thêm nhiều thành phần khi các kiến thức thu được từ sinh học phân tử của sâu bệnh và cỏ dại tăng lên cùng với những lợi thế của việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc diệt.

Việc ứng dụng sinh học phân tử đã được các nhà khoa học trên toàn thế giới đề xuất làm phương tiện để kiểm soát sinh học và thuốc trừ sâu sinh học hiệu quả hơn bằng cách nâng cao tỷ lệ thành công, hiệu năng và độ tin cậy của chúng. Kỹ thuật di truyền có thể tăng tốc độ tiêu diệt sâu bệnh, giảm số lượng ban đầu của các tác nhân kiểm soát sinh học cần thiết, và kéo dài hiệu lực của các tác nhân. Công nghệ này mới ở giai đoạn đầu phát triển. Một ví dụ về tiềm năng của nó là các nhà khoa học tại Viện khoa học sinh học Thượng Hải (Trung Quốc) và Đại học Maryland (Hoa Kỳ) đã tăng độc tính của một loại nấm côn trùng bằng cách sử dụng chuyển gen từ một con bọ cạp có một chất độc thần kinh đối với côn trùng cụ thể. Các loại nấm biến đổi gen có độc tính của nó đối với sâu trong cây thuốc lá tăng 22 lần. Một nghiên cứu khác đã chứng minh cho thấy các virus và nấm biến đổi gen cực độc kiểm soát sâu bệnh và cỏ dại. Tuy nhiên, do kiểm soát sinh học biến đổi gen vẫn còn trong giai đoạn phát triển ban đầu, nên nó sẽ không có khả năng có tác động rõ ràng đến nông nghiệp vào năm 2040.

 

Công nghệ tưới tiêu tiên tiến

Công nghệ tưới tiêu tiên tiến

Do nông nghiệp sử dụng khoảng 70% nguồn cung nước ngọt toàn cầu và 40% nông nghiệp sử dụng thủy lợi, nên công nghệ làm giảm yêu cầu tưới tiêu là rất quan trọng đối với khả năng cung cấp nước lâu dài. Gia tăng dân số toàn cầu sẽ làm tăng thêm nhu cầu đối với tài nguyên đất và nước canh tác. Các kỹ thuật thủy lợi thường dùng rất kém hiệu quả. Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hiệp Quốc báo cáo rằng tưới tiêu nông nghiệp lãng phí trung bình 60% lượng nước lấy từ các nguồn nước ngọt. Những thất thoát diễn ra do bay hơi, thấm, hoặc cỏ dại phát triển. Việc tăng hiệu quả tưới tiêu cho sản xuất lương thực toàn cầu phụ thuộc vào tưới tiêu sẽ có tác động lớn đến nguồn cung cấp nước.


Mặc dù nông nghiệp sử dụng nước mưa, chiếm 58% sản xuất nông nghiệp toàn cầu, không dựa vào nước sông và hồ, những vẫn có các công nghệ có thể góp phần làm tăng năng suất nông nghiệp sử dụng nước mưa và làm giảm nhu cầu sử dụng các nguồn nước mặt. 69% diện tích ngũ cốc toàn cầu là sử dụng nước mưa, bao gồm 40% diện tích lúa, 66% lúa mì, 82% ngô và 86% hạt thô. Việc áp dụng công nghệ quản lý nước ở các vùng nông nghiệp nước mưa có thể đóng góp cho năng suất nông nghiệp nói chung.

Khử muối trong nước biển và nước lợ đang được sử dụng rộng rãi ở một số trường hợp đã đạt được chi phí sản xuất nước gần bằng khai thác nước ngọt. Tuy nhiên, khử muối có thể khả thi về mặt kinh tế cho các hộ gia đình và sản xuất công nghiệp, chứ không khả thi cho nông nghiệp quy mô lớn. Việc áp dụng công nghệ làm tăng hiệu quả sử dụng nước là lựa chọn duy nhất mà những người nông dân có được để đối mặt với tình trạng khan hiếm nước trên toàn cầu.

Công nghệ tưới tiêu tiên tiến

Hệ thống tưới nhỏ giọt dưới bề mặt. Nhận thức được hiệu quả của tưới ít nước, nông dân đã bắt đầu sử dụng tưới nhỏ giọt, làm giảm đáng kể những thất thoát nước. Hệ thống tưới nhỏ giọt bao gồm các ống nhựa có các đầu thoát hoặc lỗ có khoảng cách đều nhau dẫn dòng nước được kiểm soát trực tiếp vào đất. Để tránh bay hơi và đưa nước vào vùng rễ chính của cây, các hệ thống tưới nhỏ giọt dưới mặt đất (SDI) đang trở thành tiêu chuẩn. Kể từ những năm 1960, Israel đã đi đầu trong việc áp dụng tưới nhỏ giọt trên thế giới như là cách thức hiệu quả nhất để cấp nước cho cây trồng và đã có những sáng tạo có thể áp dụng cho nông nghiệp quy mô lớn. Trong khí hậu sa mạc, sự bốc hơi nước là nguyên nhân gây ra đến 45% thất thoát nước trong tưới bề mặt thông thường hay tưới phun. Tưới nhỏ giọt có thể giảm tổn thất bay hơi từ 30-70%. Hiệu quả tưới nước nói chung (tỷ lệ nước cấp vào cánh đồng được giữ lại trong vùng rễ cây) đối với SDI là 90-95% so với 35-60% tưới theo luống hay 60-80% đối với các hệ thống phun nước.

Ban đầu những người nông dân sử dụng SDI cho các cây trồng theo hàng hàng năm và cây ăn quả lưu niên, nhưng cải tiến thiết kế đã làm cho công nghệ này thích hợp cho bất kỳ cây trồng nào, bao gồm cả những loại cây trồng không thành hàng hoặc luống. Những tiến bộ trong công nghệ tưới nhỏ giọt vẫn đang tiếp tục diễn ra, đặc biệt là ở Israel, và công nghệ có khả năng phát triển cho đến năm 2040. Các hạn chế lớn của SDI là chi phí ban đầu của nó, khoảng 1700- 2000 USD/ha so với 250-1400 USD /ha đối với tưới thông thường. Một lợi thế chi phí bổ sung của SDI là hiệu quả sử dụng phân bón. SDI cấp nước trực tiếp cho rễ vì vậy cần ít nitrate từ đất và phân bón hơn. Những ưu điểm khác của SDI bao gồm:

- Kiểm soát tốt hơn cỏ dại và bệnh do không có nước ẩm phía trên làm hạn chế các điều kiện cho nảy mầm và gây bệnh.
- Giảm lo ngại về nước thải làm nhiễm cây trồng với các vi sinh vật gây bệnh.
- Tuổi thọ lâu dài, trung bình là 15 năm vì hệ thống được chôn dưới mặt đất và tránh được nhiệt và ánh nắn.

Ngoài Israel, SDI hiện chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng hiệu quả sử dụng nước cao của nó và các chi phí có khả năng giảm với các thiết kế cải tiến có thể sẽ làm cho nó thành tiêu chuẩn cho thủy lợi vào năm 2040.

Tưới tiêu chuyển hơi nước. Để sử dụng nước muối hoặc nước bị ô nhiễm khác phục vụ cho nông nghiệp, tưới tiêu chuyển hơi nước sử dụng các màng ống cho bay hơi chôn ngầm chỉ chuyển hơi nước từ bên trong ống ra đất bên ngoài. Hơi ngưng tụ trong đất ở những nơi cây có thể hấp thụ nước; muối hoặc khoáng chất ô nhiễm khác nằm lại trong ống. Công nghệ này mới ở giai đoạn đầu với chỉ một vài ứng dụng thử nghiệm được thực hiện cho đến nay. Mặc dù kỹ thuật này có thể là sự khởi đầu của bước đột phá trong việc sử dụng nước mặn để tưới tiêu, nhưng chưa có đủ cơ sở để khẳng định nó có thể cạnh tranh với các công nghệ khử muối khác để sản xuất nước phục vụ nông nghiệp vào năm 2040.

Tưới tiêu thay đổi tỷ lệ. Người nông dân có thể sử dụng nông nghiệp chính xác để tiết kiệm nước trong tưới cho cây trồng. Nông nghiệp chính xác sử dụng các công nghệ tiên tiến như các vệ tinh định vị toàn cầu (GPS), cảm biến từ xa, hình ảnh trên không, và các hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá tình trạng nông học có liên quan đến biến đổi tại cánh đồng. Một người nông dân có thể sử dụng các thông tin được thu thập bởi các hệ thống này để đánh giá chính xác mật độ gieo hạt, yêu cầu phân bón, và các điều kiện khác, bao gồm cả thời gian và lượng nước cho cây phát triển tối ưu trong các khu vực nhau trên cánh đồng của mình. Một máy thu GPS cung cấp các dữ liệu vị trí trên cánh đồng chi tiết tới một mét hoặc ít hơn. Thông tin này cùng với cảm biến từ xa về điều kiện đất đai, dẫn đến một loạt bản đồ GPS của một cánh đồng. Những bản đồ này hiển thị độ ẩm và mức phân bón cũng như các yếu tố thổ nhưỡng khác ảnh hưởng đến tăng trưởng cây trồng. Quá trình này đã cho ra đời một công nghệ mới nổi: tưới tiêu thay đổi tỷ lệ.

Do sự biến đổi trong cánh đồng - kết quả từ các loại đất, địa hình, hoặc nhiều loại cây trồng - khác nhau về thời gian và lượng nước tưới cần thiết ở các khu vực khác nhau. Tỷ lệ sử dụng nước được kiểm soát bằng cách thay đổi thời gian nước chảy trong hệ thống tưới tại các địa điểm cụ thể trong cánh đồng. Trong một nghiên cứu được thực hiện ở nam Georgia (Hoa Kỳ) sử dụng hệ thống thủy lợi trung tâm, đã tiết kiệm được 5,7 triệu gallon nước mỗi năm trên 279 mẫu Anh, so với sử dụng nước thống nhất trên các cánh đồng này. Các công cụ để áp dụng việc tưới tiêu thay đổi tỷ lệ đang phát triển và vào năm 2040 chi phí của chúng có khả năng sẽ giảm xuống đủ để ứng dụng rộng rãi.

Công nghệ quản lý nước trong nông nghiệp nước mưa. Việc quản lý nước trong nông trại sử dụng nước mưa có thể làm tăng đáng kể năng suất cây trồng. Nâng cao năng suất nhờ cải thiện việc quản lý nước là rất rõ ràng, ngay cả với phương thức canh tác của địa phương. Khi tích hợp với nhiều loại năng suất cao, sự cải thiện năng suất được nâng cao đáng kể. Với mưa rơi trên cây trồng trong vùng bán khô cằn, 15-30% được cây trồng sử dụng trong thoát hơi, 30-50% không hiệu quả do bay hơi từ đất, 10-30% thấm qua đất, và 10-25% chảy bề mặt. Quản lý nước trong nông nghiệp nước mưa liên quan đến hai công nghệ cơ bản: thu gom và kiểm soát sự bốc hơi. Nước mưa được khai thác bằng cách thu gom và lưu giữ nước chảy thoát để dùng cho tưới tiêu trong mùa khô. Thứ hai là giảm thiểu sự bốc hơi từ đất và tối đa hóa sự thoát hơi của cây trồng bằng "thay đổi bay hơi". Từ trước đến nay, nước mưa được lưu trữ trong các bể, ao, nhưng công nghệ mới chứa nước trong tầng ngậm nước ngầm thông qua một bể xả hoặc thông qua một giếng chiết nạp. Quản lý đất để giảm sự bay hơi bằng cách sử dụng lớp phủ, không làm đất, trồng xen canh, và chắn gió cũng có tác dụng thay đổi bay hơi.

 

Công nghệ nông nghiệp chính xác: Lập bản đồ và quản lý và theo dõi năng suất

Công nghệ nông nghiệp chính xác: Lập bản đồ và quản lý và theo dõi năng suất 

Nền nông nghiệp chính xác bao gồm một loạt các công nghệ và thực hành liên quan giúp người nông dân nhận thức và giải quyết được những sự biến đổi đất có thể ảnh hưởng lên sự tăng trưởng của cây trồng. Các kỹ thuật canh tác chính xác hiện nay có xu hướng tập trung vào việc khám phá cách thức biến đổi của các yếu tố như chất lượng đất, nguồn nước, mô hình thoát nước,… trong một cánh đồng, sau đó áp dụng các chiến lược trồng, thu hoạch và quản lý để giải quyết những biến đổi đó. Thông tin, số liệu về các biến đổi trong cánh đồng có thể thu được từ nhiều nguồn như thao tác lấy mẫu và kiểm tra; thiết bị cầm tay, cảm biến gắn ở thiết bị, cảm biến đặt trên cánh đồng hay đặt trên mặt đất, trên không, hoặc các điều tra dựa trên vệ tinh. Các chiến lược quản lý có thể rất khác nhau, mục đích có thể là nhằm tăng năng suất cây trồng hoặc giảm tiêu thụ nguyên liệu đầu vào tốn kém như hạt giống, phân bón và thuốc diệt cỏ.

Canh tác chính xác tập trung vào việc nhận thức và thích ứng với các biến đổi trong cánh đồng có thể là kết quả của nhiều yếu tố khác nhau giúp phát triển nền nông nghiệp chính xác. Mặc dù các nhà khoa học cây trồng từ lâu đã thử nghiệm nhiều phương pháp nhằm tận dụng thông tin, dữ liệu từ các bức ảnh chụp trên không hay từ vệ tinh cũng như từ những khảo sát được thực hiện trên cánh đồng để cung cấp tin tức về thực hành quản lý cây trồng, nhưng kỹ thuật canh tác chính xác chưa được áp dụng rộng rãi trước thập niên 1990, khi những thay đổi trong bối cảnh kinh doanh nông nghiệp Hoa Kỳ bắt đầu dần có xu hướng mang lại lợi ích cho các nông trại lớn và tích hợp theo chiều dọc ở mức độ cao. Khi các nông trại phát triển, các phương pháp quản lý nông trại truyền thống coi mỗi cánh đồng là một thực thể nguyên khối nhường chỗ cho kỹ thuật quản lý thay thế nhằm tập trung tìm hiểu các biến thể nội đồng và những ảnh hưởng của chúng đến yếu tố năng suất cây trồng. Đồng thời, giá thành của các hệ thống định vị vệ tinh vào thời điểm đó đang giảm mạnh, và các nguồn công nghệ thông tin khác nhau cần thiết để tạo ra, cập nhật và tận dụng bản đồ cánh đồng tùy chỉnh đang trở nên dễ dàng tiếp cận và có giá thành hợp lý đối với những nông dân.

Do lịch sử phát triển, nền nông nghiệp chính xác gắn bó chặt chẽ với các hoạt động thực hành nông nghiệp-công nghiệp quy mô lớn chiếm ưu thế trong các khu vực như miền trung tây Hoa Kỳ, miền nam Brazil, và nhiều vùng ở Canada, Đức và Úc. Chi phí vốn tương đối thấp, quỹ đất cao và tập trung vào hiệu quả (bao gồm cả hiệu quả lao động) giúp khuyến khích nông dân ở các khu vực này mua máy móc, phương tiện nông nghiệp lớn hơn và phức tạp hơn và có khả năng tích hợp các công nghệ canh tác chính xác.

Mặc dù một số kỹ thuật nông nghiệp chính xác có thể được sử dụng trên các trang trại quy mô nhỏ dựa trên sức lao động của con người thay vì lao động cơ khí, nhưng các công nghệ nông nghiệp chính xác tiên tiến nhất lại dựa trên tính tự động ở mức độ rất cao, không chỉ tính ứng dụng mà còn cả về ra quyết định. Nền nông nghiệp chính xác có thể sẽ bổ sung đáng kể vào chi phí hiện tại, và có thể là đến năm 2040 sự gia tăng sản lượng với công nghệ bổ sung này chưa thể bù đắp cho các chi phí bổ sung. Đối với các công nghệ nông nghiệp chính xác được nhân rộng trong tương lai và theo cách thức tác động đáng kể đối với sản lượng lương thực toàn cầu và tiêu thụ tài nguyên, thì những hướng dẫn hay hệ thống ứng dụng tự động hóa đang nổi lên ở các phương tiện máy móc nông nghiệp sẽ phải giảm về kích thước và chi phí để có thể hoạt động được trên các mảnh đất nhỏ ở các nước đang phát triển vốn được xem là nơi có thể tăng năng suất tiềm năng lớn nhất.

Tổng quan về công nghệ nông nghiệp chính xác sau đây minh họa một lộ trình phát triển mà trong đó nền nông nghiệp cơ giới hóa sẽ trải qua một quá trình chuyển đổi mạnh mẽ và có thể được áp dụng phù hợp với hầu như bất kỳ địa điểm nào.

Các thành phần cơ bản: Lập bản đồ và quản lý

Xét trong nhiều khía cạnh, thiết bị thu nhận định vị vệ tinh là một công nghệ nền tảng trong nền nông nghiệp chính xác và được ứng dụng rộng rãi nhất trong tất cả các công nghệ nông nghiệp chính xác. Thiết bị thu này thường sử dụng tín hiệu từ chùm vệ tinh của Hệ thống định vị toàn cầu Hoa Kỳ (GPS), cùng với điều chỉnh tín hiệu từ máy phát trên mặt đất cố định để cung cấp thông tin vị trí cực kỳ chính xác - một yếu tố đóng vai trò hết sức quan trọng cho các ứng dụng nông nghiệp chính xác. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của đầu thu GPS trong nông nghiệp chính xác là tạo ra các bản đồ đất tọa độ địa lý. Nông dân sẽ sử dụng đầu thu GPS cầm tay để đánh dấu chính xác các vị trí của mẫu đất, sau đó đối chiếu mẫu đất và tọa độ GPS trong một cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS). Có các công nghệ và kỹ thuật khác nhau để xác định tính chất đất, bao gồm xét nghiệm mẫu, đầu dò đo độ dẫn điện của đất (để xác định hàm lượng nước), và đồng hồ đo độ pH cầm tay (nhiều trong số đó tích hợp hay kết nối với đầu thu GPS để tạo ra dữ liệu tọa độ địa lý, mà không đòi hỏi việc phải nhập riêng những dữ liệu này). Nhiều cảm biến còn có thể được gắn trên các phương tiện đi lại để giúp việc đo đạc được thực hiện nhanh hơn tại vị trí là những cánh đồng rộng lớn. Cảm biến từ xa cũng có thể đo liên tục chỉ số chất lượng đất và truyền những số liệu này tại một cơ sở dữ liệu trung tâm.

GPS và GIS cũng được sử dụng để đo lường và sắp xếp các chỉ số thể hiện sức khỏe và tình trạng của cây trồng. Chẳng hạn như đối với thao tác lấy mẫu đất, một loạt các cảm biến và phương pháp có thể được sử dụng để thực hiện đo lường các tọa độ địa lý. Ví dụ, cảm biến cầm tay và cảm biến gắn trên xe có sẵn có thể đo hàm lượng của chất diệp lục trong lá cây bằng cách đo năng lượng ánh sáng phản chiếu trên lá. Hàm lượng diệp lục trong lá thấp cho thấy sự thiếu hụt dinh dưỡng, bệnh hại ở cây trồng hoặc các vấn đề khác. Bên cạnh đó còn có các loại cảm biến tương tự được thiết kế để đo lường các chỉ số sức khỏe khác như nhiệt độ cây trồng (thể hiện sự thiếu hụt nước), hàm lượng đường (giúp xác định độ chín của quả), và sự phá hoại của côn trùng.

Nông dân có thể sử dụng số liệu quan trắc địa lý để hỗ trợ hoạt động quản lý nông trại theo vùng, từ đó, thay đổi các ứng dụng đầu vào cây trồng (giống, phân bón, thuốc trừ sâu) dựa vào các yếu tố như sức sống cây trồng và độ màu mỡ của đất. Kỹ thuật phổ biến giúp kiểm soát đầu vào theo vùng là chia một nông trại thành các khu quản lý, rồi sau đó tính toán phân bố tối ưu đầu vào trong mỗi khu. Phương pháp phân khu được phổ biến vì nó tương đối dễ sử dụng với hệ thống ứng dụng không chính xác, phân tán đồng đều lượng đầu vào trong một mô hình rộng. Tính toán đầu vào cần thiết thường được xem là nhiệm vụ của phần mềm chuyên dụng, đòi hỏi chi phí giấy phép đắt tiền. Tuy nhiên, lượng đầu vào có thể được tính toán thủ công bằng cách sử dụng công thức trong trường hợp người nông dân nắm bắt được những kiến thức cần thiết. Vấn đề đang diễn ra chủ yếu với nền nông nghiệp chính xác là xác định những mức độ đầu vào thích hợp với các điều kiện nông trại khác nhau. Các công thức khuyến cáo hiện nay thường dựa trên giá trị nghiên cứu khoa học cây trồng của nhiều thập niên. Tuy nhiên, chúng thường được sử dụng để quản lý "toàn bộ khu vực nông trại" thông thường trên cơ sở từng khu vực, và không nhất thiết phải phù hợp với các kỹ thuật quản lý quy mô nhỏ hơn nhiều trong canh tác chính xác. Các nhà nghiên cứu đang phát triển các thuật toán, được thiết kế riêng để áp dụng canh tác chính xác và có thể được tùy chỉnh với các điều kiện trong các khu vực nông trại riêng không phân biệt khu vực. Không giống như nhiều công nghệ nông nghiệp chính xác, việc lập bản đồ đầu vào tọa độ không gian địa lý tương đối đơn giản để thích ứng để hoạt động trong các hệ thống nông trại quy mô nhỏ phổ biến ở các nước đang phát triển.

Do tính trung tâm đối với cả canh tác chính xác cơ giới hóa và phi cơ giới hóa, công nghệp lập bản đồ và công nghệ đề xuất đều có khả năng trở thành các thành tố canh tác chính xác quan trọng nhất.

Các hệ thống tích hợp đầu tiên: theo dõi năng suất

Theo dõi năng suất, giải pháp canh tác chính xác được tích hợp đầu tiên mới xuất hiện, đã được áp dụng ở máy gặt-đập liên hợp những năm 1990 và hiện đang là loại phổ biến nhất của hệ thống canh tác chính xác tích hợp. Máy theo dõi năng suất điển hình sử dụng một cảm biến tác động để đo lượng ngũ cốc được xử lý khi vào thùng chứa hạt của máy gặt đập. Cảm biến riêng biệt đo độ ẩm của hạt để giúp hiệu chỉnh các biến đổi do độ ẩm gây ra trong hạt, qua đó, nâng cao độ tin cậy của phép đo dòng hạt này. Máy theo dõi năng suất cho phép nông dân theo dõi sản lượng có độ chính xác hơn so với phương pháp cũ (như cân hạt khi bán). Các dữ liệu năng suất chính xác này giúp nông dân kiểm soát được việc quản lý, điều hành nông trại, chẳng hạn như đàm phán cho thuê cây trồng. Nông dân cũng sử dụng thành phần cảm biến độ ẩm trong máy theo dõi năng suất để thu thập thông tin về điều kiện cây trồng, có thể đưa ra các chiến lược trồng trọt và các thực hành xử lý xây trồng tiếp theo.

Theo dõi năng suất trở thành một công cụ mạnh mẽ, hiệu quả hơn rất nhiều khi kết hợp với thông tin định vị vệ tinh và phần mềm lập bản đồ. Máy gặt đập liên hợp được trang bị cả thiết bị giám sát năng suất và hệ thống GPS có thể tương quan đo lường năng suất tức thời với các địa điểm chính xác trong một khu vực nông trại. Sau đó phần mềm chuyên dụng có thể sử dụng những dữ liệu liên quan đó để tạo bản đồ năng suất, có thể chỉ cho người nông dân các khu vực trên cánh đồng có mức năng suất đặc biệt cao hay thấp. Bản đồ năng suất có thể giúp nông dân khắc phục một loạt các vấn đề về nông trại của mình mà nếu không thì họ sẽ gặp khó khăn lớn trong việc sử dụng các kỹ thuật khác như lập bản đồ đất tọa độ địa lý. Ví dụ, một khu vực có năng suất thấp của một cánh đồng cũng trồng ngũ cốc lại có độ ẩm cao bất thường có thể có vấn đề về thoát nước. Theo dõi năng suất còn có thể giúp nông dân theo dõi kết quả thử nghiệm với các chiến lược trồng khác nhau và kỹ thuật quản lý để xác định những thứ sẽ hoạt động tốt nhất cho các khu vực cụ thể trên cánh đồng

FOODCROPS. HỌC MỖI NGÀY

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý chín trái cây bằng hóa chất an toàn

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý chín trái cây (chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, mít, đu đủ) bằng hóa chất an toàn 

Trái cây là nguồn cung cấp đường, khoáng, vitamin cho nhu cầu dinh dưỡng của con người, là một thành phần quan trọng trong hệ thống thực phẩm và là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Ngoài việc sử dụng trực tiếp, trái cây còn được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau như: mứt, quả đóng hộp, quả sấy khô, nước quả…Ngoài Inđônêxia, Thái Lan và Philippine, Việt Nam cũng là nước có diện tích cây ăn quả lớn của khu vực Đông Nam Á và có các vùng sinh thái khác nhau nên chủng loại cây ăn quả rất đa dạng.

Tuy nhiên, hiện nay Việt Nam vẫn không thể đẩy mạnh xuất khẩu trái cây do diện tích trồng tập trung còn ít, sản lượng chưa cao, chất lượng kém, dư lượng chất xử lý chín và bảo quản, kích cỡ trái cây không đều và không đảm bảo cung cấp quanh năm. Do đó, sản xuất cây ăn quả ở nước ta chưa phát huy hết tiềm năng và ưu thế sản phẩm cây ăn quả nhiệt đới. Vì vậy, nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu hợp tác Khoa học kỹ thuật Châu Á-Thái Bình Dương do TS. Nguyễn Thị Xuân Hiền làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý chín trái cây (chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, mít, đu đủ) bằng hóa chất an toàn” trong giai đoạn 2014 -2015.

Đề tài nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch, duy trì giá trị dinh dưỡng, chất lượng trái cây; ứng dựng công nghệ xử lý chín trái cây bằng hóa chất an toàn làm cơ sở lấy lại lòng tin của người tiêu dùng nội địa. Hơn nữa, kết quả của đề tài sẽ góp phần phát triển ngành trái cây một cách bền vững, phục vụ tiêu dùng trong nước và tham gia xuất khẩu, nâng cao thu nhập cho người nông dân, lực lượng lao động hiện còn chiếm trên 70% dân số Việt Nam.

Một số kết quả của nghiên cứu:

1. Các loại cây trồng chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, đu đủ chủ yếu đã được quy hoạch hoặc hình thành các vùng sản xuất tập trung theo quy trình canh tác được ban hành bởi Bộ Nông nghiệp & PTNT. Trong khi đó, đối với cây mít vẫn chưa được quy hoạch và canh tác vẫn theo kinh nghiệm của người dân.

Xử lý chín trái cây vẫn song song tồn tại phương thức xử lý: truyền thống (dùng nhiệt, ủ đất đèn, đóng cọc xoan...) và sử dụng các hóa chất để xử lý chín (Hoa quả thúc chín tố, HPC-97 HXN, Trái chín, Adephone 48SL, Ethrel 40% và đất đèn). Việc sử dụng hóa chất chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và không tuân theo quy trình kỹ thuật chính thức nào được ban hành từ các cơ quan chức năng.

Các kênh phân phối các loại quả chuối, mít và đu đủ chủ yếu được tiêu thụ thông qua thương lái (khoảng 50%), còn lại là thông qua các kênh bán lẻ và tiêu dùng trong gia đình. Các loại quả xoài, hồng xiêm, sầu riêng được tiêu thụ chủ yếu thông qua hệ thống các vựa tiêu thụ (chiếm khoảng 80%), còn lại là thông qua các kênh bán lẻ trực tiếp.

2. Thời điểm thu hoạch hợp lý cho các quả chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, mít và đu đủ được xác định để dùng cho xử lý chín bằng hóa chất an toàn, cho mục đích ăn tươi và tiêu thụ ở thị trường như sau: Chuối từ 100 - 120 NSTB; Xoài từ 96 - 105 NSĐQ; Hồng xiêm từ 165 - 180 NSĐQ; Sầu riêng từ 90 - 110 NSĐQ; Mít từ 120 NSĐQ và Đu đủ từ 130 – 135 NSĐQ.

3. Xử lý chín quả bằng Ethrel 40% an toàn cho xử lý chín quả chuối, mít và đủ đủ ở các nồng độ/liều lượng tương ứng là 0,03%, 0,20 ml/kg quả và 0,025%. Sử dụng Adephone 48SL nồng độ 0,10% an toàn cho xử lý chín các quả xoài, hồng xiêm và sầu riêng. Thời gian cách ly cho việc xử lý quả chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, mít, đu đủ là 48 giờ.

 

Symbiogenics: Chiến lược giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu lên cây lúa

Symbiogenics: Chiến lược giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu lên cây lúa 

Gạo là nguồn cung cấp gần một nửa nhu cầu calo hàng ngày cho mọi người trên phạm vi toàn cầu, các nhà khoa học có thể làm cho cây lúa trở nên thích nghi với biến đổi khí hậu và những hậu quả thảm khốc đi kèm, bằng cách cấy ghép các bào tử của nấm (sống cộng sinh trên các loài thực vật có khả năng chống chịu tốt với môi trường khắc nghiệt), lên cây lúa và các loại hạt hoặc cây trồng cho hạt khác, theo các nhà nghiên cứu ở Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS).

Khi thiên tai xảy ra, rất dễ dẫn đến tình trạng thiếu lương thực thực phẩm; do đó, các nhà nghiên cứu ở Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS) và đồng nghiệp đã tiến hành cấy ghép bào tử nấm (tồn tại tự nhiên ở các loài thực vật bản địa ven biển vốn giỏi chịu mặn và chịu nhiệt) lên hai giống lúa thương mại.

Thí nghiệm "hoàn toàn thành công," theo Tiến sĩ Rusty Rodriguez, tác giả và là nhà nghiên cứu làm việc tại Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS), cây lúa phát triển mạnh, gia tăng đáng kể khả năng chịu mặn, chịu lạnh và hạn hán, mặc dù các giống lúa thử nghiệm trong điều kiện tự nhiên thường thích nghi kém với những điều kiện môi trường khắc nghiệt. Tạo ra cây lúa có khả năng chịu nhiệt để đơm bông kết hạt trong điều kiện khô hạn là đề tài nghiên cứu tiếp theo của nhóm các nhà khoa học kể từ khi sản xuất lúa gạo giảm 10% cho mỗi 1oC gia tăng vượt ngưỡng nhiệt độ bình thường trong mùa trồng lúa.

"Đây là bước đột phá thú vị," Rodriguez cho biết. "Khả năng đưa loài nấm định cư trên cây lúa làm gia tăng khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, cũng như gia tăng sản lượng hạt và bộ rễ của cây lúa, loài thực vật vốn không liên quan đến gen di truyền của những loài thực vật bẩm sinh trước đó mà loài nấm này đã sống cộng sinh, điều này cho thấy nấm có thể hữu ích trong việc giúp thực vật thích ứng với nạn hạn hán, nhiễm mặn và sự gia tăng nhiệt độ, vốn được dự đoán là sẽ ngày càng tệ hơn trong những năm tới vì sự ấm lên của khí hậu toàn cầu."

Thực ra, Rodriguez nói, sử dụng loài nấm nhỏ xíu này – còn gọi là nấm endophytes, là một trong những chiến lược duy nhất thực sự làm giảm nhẹ ảnh hưởng của thay đổi khí hậu trên cây trồng trong hệ sinh thái nông nghiệp và ngoài môi trường tự nhiên. "Chúng tôi đã đặt tên gọi đặc trưng cho phạm vi nghiên cứu là "symbiogenics" hay còn gọi là sự cộng sinh gen, hay là sự chuyển đổi thông tin di truyền trong tế bào. Tuy nhiên, DNA của bản thân cây lúa vẫn không thay đổi" Rodriguez nói thêm. "Thay vào đó, chúng tôi đang tạo lại những gì thường xảy ra thuộc về bản chất, với sản lượng gạo được dự báo sẽ giảm 15% ở các nước đang phát triển trước năm 2050, chiến lược này rất khả thi."

Cách thức nấm endophytes làm việc: Tất cả thực vật đều có nấm vi sinh hay vi khuẩn sống cộng sinh, chúng không gây ra bệnh cho thực vật. Loại nấm endophytes mà Rodriguez và các đồng nghiệp đang thí nghiệm, đều có tính chất hỗ sinh mạnh mẽ, nghĩa là thực vật và nấm có mối quan hệ gắn bó, cực đại lợi ích cho cả hai đối tác thông qua việc gia tăng khả năng thích nghi với biến đổi khí hậu của thực vật, và cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho nấm.

Nhà khoa học lấy nấm endophytes từ cỏ dunegrass, loài cỏ thường tiếp xúc đến nước biển nên có khả năng chịu mặn, và cho nấm endophytes định cư ở chỗ cây lúa và các hạt giống với các bào tử nấm, các hạt giống nảy mầm và bào tử nấm endophytes xâm nhập vào mô của cây lúa. Kết quả thật ấn tượng, nấm endophytes làm giảm lượng nước tiêu thụ của cây lúa đến một một nửa, làm gia tăng sự tăng trưởng của cây lúa và tạo ra số lượng hạt nhiều hơn một nửa và có trọng lượng nặng hơn.

"Thông thường, người ta nghĩ rằng cỏ dunegrass là loài thực vật chịu mặn tốt, bởi vì sự thích nghi di truyền xảy ra trong suốt thời gian dài (theo Học thuyết Đắc - uyn ), nhưng chúng tôi nhận thấy khi đưa nấm endophytes ra khỏi cỏ dunegrass, loài thực vật này không còn khả năng chịu mặn nữa," Rodriguez nói. "Điều này có nghĩa là trong môi trường sinh sống tự nhiên thực vật có thể không có những yếu tố di truyền tự thích ứng với điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nhưng nhờ vào việc thiết lập sự cộng tác có lợi với nấm endophytes đã làm cho loài thực vật có khả năng chống chịu mặn tốt hơn".

Trong suốt 40 năm vừa qua dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nhiệt độ không khí tối thiểu trong các vụ mùa trồng lúa đã gia tăng đáng kể ở Trung Quốc và Philippine, dẫn đến việc giảm đáng kể trong sản lượng gạo được sản xuất ở các nước này, dự đoán sản lượng gạo sẽ tiếp tục giảm trong tương lai. "Thảm họa thiên nhiên cùng với sự gia tăng dân số đã góp phần tạo nên tình trạng thiếu thốn lương thực thực phẩm và làm gia tăng giá gạo, làm tệ hại thêm tình trạng suy dinh dưỡng và nạn đói trên phạm vi toàn cầu."

Tác giả nhấn mạnh, kết quả của nghiên cứu trên có thể để bù đắp cho một vài ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu bằng những liên kết chặt chẽ như: sớm tạo ra giống lúa mới cùng với phương thức sản xuất nông nghiệp thích hợp trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu đến sản lượng gạo sản xuất mỗi năm.

Kết quả nghiên cứu trên đã được đăng tải trên tạp chí PLoS One

 

Nước ngầm được sử dụng để trồng lương thực đang biến mất

11% Lượng nước ngầm được sử dụng để trồng lương thực đang biến mất 

Lúa mì, gạo, đường, sợi bông và ngô nằm trong số các cây trồng được giao dịch quốc tế quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Theo Chương trình Nước của Liên hợp quốc, để sản xuất ra các loại cây trồng này, nhiều nước phụ thuộc vào nền nông nghiệp tưới tiêu, chiếm khoảng 70% lượng nước ngọt toàn cầu. Một nguồn nước ngọt là các tầng nước ngầm, một số trong đó được bổ sung thêm lượng nước chậm đến nỗi chúng chủ yếu là nguồn tài nguyên không tái tạo được.

Một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học College London và Viện Nghiên cứu Không gian Goddard của NASA ở thành phố New York cho thấy, 11% nước ngầm không phục hồi được dùng cho việc tưới tiêu các cây trồng mà sau đó được buôn bán trên thị trường quốc tế. Ngoài ra, hai phần ba số cây trồng xuất khẩu phụ thuộc vào nước ngầm không tái tạo được sản xuất ở Pakistan (29%), Hoa Kỳ (27%) và Ấn Độ (12%).

Tác giả chính của nghiên cứu, Carole Dalin thuộc Đại học College London, cho biết: "Không chỉ riêng các nước đang trải qua tình trạng cạn kiệt nguồn nước ngầm, mà còn cả các đối tác thương mại của họ. "Khi người ta tiêu thụ các thực phẩm nhập khẩu, họ nên biết rằng họ có thể có ảnh hưởng đến môi trường ở nơi khác."

Dalin và các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu thương mại về các mặt hàng nông nghiệp của các nước từ Tổ chức Nông Lương của Liên hiệp quốc. Sau đó, họ kết hợp nó với mô hình thủy văn toàn cầu - đã được chứng thực bằng thông tin cơ sở và dữ liệu vệ tinh của NASA - để tìm ra nguồn nước sử dụng để sản xuất 26 loại cây trồng cụ thể từ nước khởi điểm đến nơi đến cuối cùng. Phân tích của họ là phân tích đầu tiên xác định những cây trồng cụ thể nào đến từ các hồ chứa nước ngầm không tái tạo và nơi chúng được tiêu thụ.

Đồng tác giả Michael Puma đến từ Viện Nghiên cứu Không gian Goddard của NASA và Đại học Columbia ở thành phố New York cho biết, "Ví dụ như, tôi đang ở Nhật Bản, và tôi đang nhập ngô từ Mỹ. Điều quan trọng đứng từ quan điểm của Nhật Bản là cần biết rằng ngô này đang được sản xuất với nguồn nước bền vững, bởi vì bạn có thể tưởng tượng rằng nếu nước ngầm suy giảm quá mức về lâu dài, thì Mỹ sẽ gặp khó khăn khi sản xuất cây trồng đó".

Trên phạm vi toàn cầu, 18 phần trăm tất cả các loại cây trồng được bán trên thị trường quốc tế. 82% còn lại vẫn ở trong nước cho thị trường nội địa. Tuy nhiên, số lượng các loại cây trồng xuất khẩu khác sử dụng nước ngầm không bền vững đã tăng đáng kể từ năm 2000 đến năm 2010. Ví dụ như, Ấn Độ có lượng xuất khẩu cây trồng làm suy giảm nước ngầm tăng gấp đôi trong khi đó Pakistan tăng 70% và Hoa Kỳ tăng 57 phần trăm.

Các nước xuất khẩu và nhập khẩu các loại cây trồng này có thể có nguy cơ bị mất mùa và lợi nhuận trong tương lai, khi sản xuất bằng nước ngầm không phục hồi được. Các nhà nhập khẩu có thể cần phải tìm nguồn thay thế, có thể với chi phí cao hơn.

Các nhà nhập khẩu chính các loại cây trồng có nguồn nước ngầm không phục hồi được bao gồm Mỹ, Iran, Mexico, Nhật Bản, Ả-rập Xê-út, Canada, Bangladesh, Anh, Irac và Trung Quốc – nước đi từ nhà xuất khẩu ròng trong năm 2000 đến nhà nhập khẩu ròng trong năm 2010. Các quốc gia nằm trong danh sách các nước nhập khẩu lẫn xuất thường thì thường xuất khẩu hàng hoá khác với hàng nhập khẩu.

Các tầng nước ngầm hình thành khi nước tích tụ trên mặt đất theo thời gian, đôi khi qua hàng trăm hoặc hàng ngàn năm. Các lớp nước ngầm không thể tái tạo được là những nơi không tích lũy lượng mưa đủ nhanh để thay thế lượng nước bị mất trên bề mặt, do bị chảy vào sông hồ một cách tự nhiên hoặc trong trường hợp này là do con người bơm lấy. Khi mà nước ngầm bị cạn kiệt, thì nó sẽ mãi mãi mất đi trong khoảng thời gian sống của con người, và sẽ không còn có để hỗ trợ trong các cuộc khủng hoảng như hạn hán, Dalin giải thích.

Sự suy giảm của các lớp ngậm nước trên toàn thế giới đã được quan sát thấy trong mười lăm năm qua từ một cặp vệ tinh gọi là GRACE, có chức năng phát hiện những thay đổi trong từ trường của Trái đất để nhìn thấy sự chuyển động của các khối như băng và trong trường hợp này là nước ngầm.

Theo Matt Rodell, nhà thủy văn học, thuộc Trung tâm Không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, người không tham gia trong nghiên cứu, nhận xét: "Điều tiên tiến trong nghiên cứu này là kết nối ước tính lượng nước ngầm cạn kiệt với dữ liệu cấp quốc gia. Cần có nhiều nghiên cứu hơn để xem xét sự tăng trưởng dân số, thay đổi chế độ ăn, thay đổi khí hậu, thực hiện công nghệ tưới tiêu và những thay đổi chính sách để hiểu được khi nào những tầng lớp ngậm nước này có thể bắt đầu cạn kiệt".

Dalin cho biết, lượng nước tuyệt đối ở nhiều tầng nước ngầm rất khó để lượng định, mặc dù các chuyên gia ở nhiều vùng đang tìm kiếm các phương pháp tốt hơn để xác định lượng nước còn lại và thời gian nó có thể kéo dài bao lâu. Theo bà, hiện tại và trong tương lai, các nhà hoạch định chính sách và nông dân địa phương sẽ cần phải quyết định một chiến lược sử dụng nguồn nước không tái tạo để cân bằng nhu cầu sản xuất ngắn hạn và sự bền vững lâu dài.

 

Nghiên cứu lai tạo ra dòng bông cải xanh mới giảm phụ thuộc vào thời vụ và có sản lượng vượt trội

Nghiên cứu lai tạo ra dòng bông cải xanh mới giảm phụ thuộc vào thời vụ và có sản lượng vượt trội

Các nhà khoa học tại Trung tâm John Innes đang phát triển một dòng bông cải xanh mới phát triển chồi nhanh: từ giai đoạn hạt giống tới thu hoạch chỉ trong 8-10 tuần.

Nó tiềm ẩn khả năng mang lại hai vụ trồng/mùa hoặc nó có thể được trồng quanh năm trong điều kiện được bảo vệ, giúp đảm bảo sự liên tục về nguồn cung, bởi người trồng sẽ không còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết theo mùa.

Phần bông cải xanh mà chúng ta ăn là nụ hoa. Đổi mới trong sản xuất cây trồng này dựa trên nghiên cứu của Giáo sư Dame Caroline Dean và phòng thí nghiệm xuân hóa hạt giống của bà. Xuân hóa hạt giống là sự cần thiết cho một số cây trồng để trải qua thời tiết lạnh trước khi có thể ra hoa. Thời điểm bung hoa là rất quan trọng cho sự thích nghi của cây trồng đối với môi trường và năng suất đạt được của nó. Tiến sĩ Judith Irwin và nhóm nghiên cứu của bà đang cộng tác với Giáo sư Dean, đã tập trung vào áp dụng kiến thức này với loài cây họ cải Brassica.

Nhiều loại cây trồng dựa vào điều kiện thời tiết lạnh trước khi chúng có thể ra hoa và do đó chúng rất dễ bị tổn thương do biến động của nhiệt độ mùa đông. Thời tiết bất lợi gần đây ở Murcia, Tây Ban Nha đã dẫn đến sự thiếu hụt bí xanh, rau diếp và bông cải xanh. Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm John Innes đang nghiên cứu để tăng năng suất cây trồng và giảm tổn thương của chúng do những biến động về khí hậu gây ra.

Tiến sĩ Irwin cho biết: Chúng tôi khai thác kiến thức về cách thực vật điều tiết quá trình ra hoa để loại bỏ các yêu cầu về sự phụ thuộc vào nhiệt độ lạnh, đồng thời mang dòng bông cải xanh mới này vào áp dụng để cho thu hoạch nhanh hơn. Điều này có nghĩa là người trồng có thể xoay vòng hai vụ trong một mùa hoặc nếu bông cải xanh được trồng trong điều kiện được bảo vệ, có thể trồng 4-5 vụ/năm.

Dòng này đã được phát triển dưới sự tài trợ chiến lược từ Hội đồng nghiên cứu Sinh học và Công nghệ sinh học (BBSRC). Trung tâm Innes John hướng tới mục tiêu cung cấp nguyên liệu trước khi nhân giống cho các nhà lai tạo giống và người trồng về lịch thời vụ trồng quanh năm của rau họ cải.

Dòng bông cải xanh mới được phát triển tại Trung tâm John Innes là một trong nhiều dòng đã được chọn lọc để giải quyết vấn đề này.

Tiến sĩ Irwin nói: “Đây là một sự phát triển rất thú vị vì nó có khả năng loại bỏ tiếp xúc của chúng ta với biến động thời tiết theo mùa từ sản xuất cây trồng. Điều này có thể có nghĩa là bông cải xanh và các loại rau ăn hoa khác trong tương lai, chẳng hạn như súp lơ - có thể được trồng ở bất cứ đâu và vào bất cứ thời điểm nào mà vẫn có thể sản xuất và cung cấp liên tục các sản phẩm tươi sống địa phương".

Để dòng thử nghiệm này được thương mại hóa thì bước tiếp theo của nghiên cứu sẽ liên quan đến hương vị, phân tích về dinh dưỡng và thực hiện thử nghiệm trong điều kiện trồng thương mại và được bảo vệ.
 

 

Lớp phủ bảo quản hoa quả lâu hơn

Lớp phủ thần kỳ - xịt lên hoa quả và nó sẽ có hạn sử dụng lâu gấp 5 lần

Từ thời điểm dâu tây hoặc đậu xanh được thu hoạch, chúng sẽ giữ được độ tươi tối đa ba tuần trước khi bắt đầu phân hủy. Phải mất một hoặc hai tuần để chúng được vận chuyển tới các cửa hàng tạp hóa và sau đó khi được bảo quản trong tủ lạnh nhà bạn, bạn chỉ còn một vài ngày để ăn chúng.

Một startup tại Santa Barbara có tên gọi là Apeel Science cho biết họ đã phát minh ra một lớp phủ ăn được có thể kéo dài thời gian tươi mới của 1 loại trái cây hay thực vật lên tới gấp 5 lần bình thường. Điều đó có nghĩa là, nếu bạn phun một lớp này lên một quả dâu tây chín, nó có thể giữ được độ tươi đến hàng tuần sau đó.

Được làm bằng vỏ thực vật còn sót lại và thân cây, chất phủ đóng vai trò như rào cản làm chậm quá trình phân rã. Bạn có thể dùng nó với thực phẩm bất cứ lúc nào trong suốt vòng đời của nó - Apeel thậm chí có thể làm cho mỗi trái trong cùng một buồng chuối chín vào các ngày khác nhau.

Sáu trang trại ở miền Nam California, Kenya, và Nigeria đang sử dụng sản phẩm của Apeel, Giám đốc điều hành James Rogers cho biết.

Cục Thực Phẩm và Dược Phẩm Hoa Kỳ đã thông qua các sản phẩm đầu tiên của Apeel, đó là Edipeel và Invisipeel. Chúng được công nhận là an toàn, và hoàn toàn có thể ăn được và đưa vào bày bán.

Các sản phẩm của Apeel, có tên là Edipeel và Invisipeel, là những lớp phủ trong suốt mà bạn xịt hoặc nhúng thực phẩm vào.

Phân bón hạt nano có thể đóng góp vào cuộc “cách mạng xanh” mới

Phân bón hạt nano có thể đóng góp vào cuộc “cách mạng xanh” mới 

Nông dân thường dùng nguồn đạm urea như là phân bón. Tuy nhiên yếu điểm của nó là tan nhanh trong đất ẩm ướt và tạo thành amoni. Amoni bị rữa trôi, tạo ra vấn đề môi trường nghiêm trọng vì nó dẫn đến phú dưỡng nguồn nước và cuối cùng đi vào khí quyển dưới dạng NO2, chất khí thải nhà kính liên quan nông nghiệp. Sự phân hủy nhanh này cũng hạn chế lượng đạm cho rễ cây hấp thu và đòi hỏi người nông dân bón nhiều phân hơn để tăng sản lượng. Tuy nhiên, những vùng thu nhập thấp nơi dân số tiếp tục tăng và cung cấp lương thực không ổn định, chi phí phân bón có thể gây trở ngại thêm cho bón phân và làm giảm năng suất cây trồng. Nilwala Kottegoda, Veranja Karunaratne, Gehan Amaratunga và những đồng nghiệp muốn tìm cách làm chậm phân hủy urea và làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón.

Để làm điều này, các nhà nghiên cứu phát triển một phương pháp đơn giản và có khả năng thay đổi bằng cách bọc những phân tử urea bằng nano hydroxyapatite (HA). HA là khoáng trong mô người và động vật và được xem là thân thiện môi trường. Trong nước, sự thủy phân của hạt nano HA và đạm trong urea diễn ra chậm và chậm hơn chính nó 12 lần. Những thí nghiệm ngoài đồng bước đầu trên lúa đã cho thấy rằng bọc những hạt nano hydroxyapatite (HA) với những phân tử urea đã làm giảm khoảng một nửa nhu cầu sử dụng phân bón. Những nhà nghiên cứu đánh giá rằng việc phát triển nghiên cứu của họ có thể giúp góp phần tạo ra cuộc cách mạng xanh mới nhằm giúp nuôi dân số thế giới đang tăng liên tục và cũng cải thiện môi trường nông nghiệp một cách bền vững.

FOODCROPS.VN. HỌC MỖI NGÀY

Lợi ích cây trồng biến đổi gien cao hơn tác hại

Lợi ích cây trồng biến đổi gien cao hơn tác hại

GS Bùi Chí Bửu, Viện trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, là một nhà khoa học đã dành ra nhiều năm nghiên cứu lĩnh vực sinh học biến đổi gien (GMO). Ông cho rằng ứng dụng giống biến đổi gien sẽ mang lại nhiều lợi ích hơn là mối nguy hại cho nền nông nghiệp.

Cục Trồng Trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho biết đến năm 2015 sẽ đưa vào sản xuất cây trồng GMO, đầu tiên sẽ là giống bắp do có năng suất vượt trội, chống chịu hạn tốt và kháng sâu bệnh.

TBKTSG Online ghi nhận ý kiến ông Bùi Chí Bửu bên lề hội nghị công nghệ sinh học được tổ chức ngày 9-8 ở TPHCM.

GS Bùi Chí Bửu: Xuất khẩu lúa gạo hàng năm mang về hơn 3 tỉ đô la Mỹ cho Việt Nam nhưng đồng thời ngành chăn nuôi đã phải bỏ ra trên 3,7 tỉ đô la Mỹ để nhập khẩu nguyên liệu chế biến thức ăn, trong đó nhập khẩu bắp chiếm một phần rất lớn.

Hiện sản lượng bắp nước ta chỉ mới đảm bảo một phần thức ăn gia súc. Trong khi đó, ở Việt Nam bắp được trồng với diện tích 1,13 triệu hec ta, năng suất trung bình 4,20 tấn/hec ta và sản lượng hàng năm gần 4,7 triệu tấn; phải nhập khẩu mỗi năm trên dưới 1 triệu tấn.

Tuy nhiên, với điều kiện của nước ta, năng suất cây bắp chỉ cần nhích lên 1 tấn/hec ta thì không cần phải nhập nữa!

Bên cạnh những mặt được vẫn tồn tại mối lo ngại GMO là tác hại lên sức khỏe con người, làm thế nào để quản lý được rủi ro này, thưa ông?

- Cây bắp biến đổi gien kháng được con sâu đục thân và trái. Hàng năm chúng ta phải phun thuốc sâu 4-6 lần/vụ, nếu dùng chuyển gien thì hầu như không phải làm điều đó. Giáo sư Paulo Paes de Andrade, Ủy ban an toàn sinh học quốc gia Brazil, quốc gia đứng thứ 2 thế giới về sản phẩm biến đổi gien có đề cập đến những rủi ro, những lo ngại do chúng ta tự đặt ra mà mười mấy năm rồi người ta chưa chứng minh những gì tưởng tượng là có thật cả. Và những điều đó đã làm cản trở sự phát triển của ngành này.

Còn ở Việt Nam, điều bất lợi nhất để đưa giống biến đổi gien vào sản xuất đại trà là dư luận xã hội, có những nhóm này nhóm kia đồng ý hay không đồng ý, làm cho các nhà lãnh đạo, những nhà làm chính sách do dự cho phép phát triển rộng. Sự thật là trên thế giới mười mấy năm rồi người ta vẫn chưa tìm thấy tác hại lên sức khỏe con người, ảnh hưởng đến những con có lợi như ong, bọ rùa, trên cả bông vải, bắp, đậu tương…, như tưởng tượng của chúng ta.

Nói rộng ra, có thể gọi những thay đổi về ứng dụng khoa học kỹ thuật trên nông nghiệp là cách mạng xanh, và nếu chúng ta không đi vào cuộc cách mạng xanh trong thời gian tới thì sẽ rất khó khăn. Việt Nam có diện tích đất lúa cũng ngày một giảm đi, xuống còn 3,8 triệu hec ta trong tương lai. Nếu chúng ta không có biện pháp nào thì biến đổi khí hậu, tình trạng khô hạn, thiếu nước, rồi nhiệt độ nóng lên làm cây không thụ phấn được sẽ tác động lớn đến sản xuất nông nghiệp.

Cái lợi rõ ràng là nhiều hơn cái hại mà chúng ta vẫn tưởng tượng ra.

Nhưng chính trong giới khoa học vẫn có những ý kiến cần phải thận trọng với giống GMO?

- Hiện nay có một số nhà khoa học vẫn lưỡng lự về việc ứng dụng GMO trong sản xuất nông nghiệp, trong khi chúng ta hàng ngày vẫn sử dụng chúng. 90% nguyên liệu dùng để sản xuất thức ăn chăn nuôi ở Việt Nam là dùng công nghệ GMO.

Trong khoa học có những quan điểm khác nhau, và chỉ những quan điểm trái chiều nhau mới làm cho khoa học phát triển. Nhưng thực tế cho thấy hơn 10 năm qua khi phát triển chăn nuôi công nghiệp, đặc biệt ở 2 tỉnh Bình Dương, Đồng Nai, số trang trại rất lớn và chúng ta nhập toàn đậu nành và bắp chuyển gien mà đến nay vẫn chưa có vấn đề gì.

Chúng ta có thể hiểu bản thân gien là những axit, sản phẩm của gien là protein, chúng ta ăn là ăn sản phẩm của gien, là protein, mà protein người ta chứng minh không có hại cho động vật máu nóng.

Trong nhiều năm qua mình vẫn tiêu thụ các sản phẩm biến đổi gien?

- Chúng ta ăn gián tiếp qua thịt bò, gà, heo, cá tôm sau khi chúng tiêu thụ thức ăn chăn nuôi có chất GMO như tôi đã nói ở trên.

Brazil có hội đồng an toàn sinh học quốc gia, với  sự tham gia của nhiều bộ ngành có liên quan cùng giám sát lĩnh vực GMO, ở Việt Nam thì sao, thưa ông?

- Việt Nam cũng đang làm như vậy. Năm 2009 Quốc hội bỏ phiếu Luật Đa dạng sinh học, trong đó có đề cập đến sản phẩm biến đổi gien. Cuối năm 2011, ba bộ cùng ngồi lại với nhau để làm hướng dẫn, tôi dự đoán đến tháng 4-2013 bắp chuyển gien mới phát triển mạnh được. Còn từ giờ đến cuối năm chúng tôi còn chờ kết luận cuối cùng của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Có lo ngại nguy cơ lây lan mầm mống chất GMO sang cây lúa là cây lương thực chính của nước ta?

- Rủi ro đó gọi là “dòng chảy của gien”, lan truyền chủ yếu do phấn hoa phát tán. Tuy nhiên, đến giờ phút này người ta chứng minh là ở lúa không có. Hơn nữa cây gì thì sẽ ra cây nấy, bắp thì lai được với bắp, còn lúa hoàn toàn khác, không lai được.

Hiện tượng “dòng chảy của gien” chỉ có trên cây hướng dương nhưng theo tôi về mặt khoa học có thể kiểm soát được hiện tượng này.

Xin cảm ơn ông!

 

Tại hội nghị, GS Paulo Paes de Andrade, Ủy ban an toàn sinh học quốc gia Brazil cho hay, nhờ ứng dụng GMO, bên cạnh trình độ phát triển kỹ thuật nông nghiệp mà nước này đã vượt lên về năng suất, từ một nông dân sản xuất lương thực cho 13 người năm 1904 tăng lên một nông dân sản xuất cho 120 người như ngày nay.

Tuy nhiên, sự phát triển của lĩnh vực này ở Brazil cũng gặp rất nhiều khó khăn, đó là sự phân hóa về tư tưởng ngay trong chính Hội đồng Kỹ thuật An toàn sinh học quốc gia Brazil, tổ chức đứng đầu cho mọi hoạt động liên quan đến kỹ thuật di truyền ở nước này; các vụ kiện chống lại các tổ chức tư nhân và chính phủ do các tổ chức nông dân thực hiện…

 

Gấp rút quy hoạch nguồn nước ở ĐBSCL

Gấp rút quy hoạch nguồn nước ở ĐBSCL 

Cần thực hiện đồng bộ các giải pháp thiết thực trong điều kiện biến đổi khí hậu để kiểm soát được mặn và bảo đảm nguồn nước sinh hoạt, phục vụ sản xuất cho người dân

Ngày 13-7, Hội thảo “Các giải pháp kiểm soát mặn, trữ ngọt phục vụ sản xuất và dân sinh vùng ĐBSCL” trong khuôn khổ Diễn đàn Hợp tác kinh tế ĐBSCL (MDEC) 2016 đã được tổ chức tại tỉnh Hậu Giang.

Thiệt hại nặng nề

Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, từ năm 2014 đến nay, do tác động của El Nino nên mùa khô kéo dài, mùa mưa đến muộn và kết thúc sớm ở ĐBSCL. Từ đầu năm 2015, dòng chảy thượng nguồn sông Mekong bị thiếu hụt, mực nước xuống thấp nhất trong 90 năm qua và không còn khả năng đẩy mặn, dẫn đến mặn trên sông xuất hiện sớm hơn gần 2 tháng so với cùng kỳ và xâm nhập sâu về phía thượng lưu, nơi xa nhất hơn 90 km.

Tình trạng hạn hán, xâm nhập mặn nêu trên đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc sản xuất của người dân. Theo đó, tổng diện tích thiệt hại là 126.798 ha. Các tỉnh bị thiệt hại nhiều là Cà Mau 49.343 ha, Kiên Giang 34.093 ha, Bạc Liêu 11.456 ha và Bến Tre 10.755 ha.

TS Nguyễn Trịnh Nhất Hằng (Viện Cây ăn quả Miền Nam) cho biết đợt hạn, mặn vừa qua đã khiến cho nước nhiễm mặn xâm nhập đến hầu hết các vùng trồng cây ăn quả tập trung của các tỉnh Bến Tre, Vĩnh Long, Tiền Giang, Trà Vinh, Hậu Giang, Sóc Trăng... với hơn 9.400 ha bị ảnh hưởng. Ngoài ra, đất bị nhiễm mặn gây trở ngại cho sinh trưởng và phát triển cây trồng, gây xáo trộn và mất cân đối sự hấp thu nước, chất dinh dưỡng của cây trồng. Nước mặn phá hủy cấu trúc đất, đất bị nén chặt, sự phát triển rễ giảm, giảm tính thấm nước và thoát nước, thiếu sự thoáng khí cho vùng rễ.

Theo Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), một số tỉnh như Cà Mau, Kiên Giang, Bạc Liêu do nắng nóng, mực nước đầm nuôi thấp, độ mặn tăng cao, có nơi lên đến 30‰-50‰, làm cho tôm giảm sức đề kháng, dễ bị sốc và chết. Thống kê sơ bộ tại 8 tỉnh ven biển ĐBSCL, tính đến giữa tháng 5-2016, khoảng 81.413 ha tôm nuôi bị thiệt hại.

Hạn hán, xâm nhập mặn làm cho khoảng 250.000 hộ gia đình (khoảng 1,3 triệu người) ở các khu vực cửa sông, ven biển thiếu nước ngọt sinh hoạt.

Tận dụng khả năng trữ lũ

Đại diện Cục Quản lý tài nguyên nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cho biết nguồn nước dưới đất vùng ĐBSCL có đặc điểm phức tạp, đặc biệt là sự phân bố mặn - nhạt trong các tầng chứa nước. Đa phần nước dưới đất trong các tầng là mặn, nước nhạt chỉ tồn tại trong các tầng dưới dạng các “thấu kính” được bao quanh bởi nước mặn. Nguồn bổ cập cho nước dưới đất vùng ĐBSCL rất hạn chế, do đó tiềm năng khai thác nước dưới đất được hình thành chủ yếu từ trữ lượng tĩnh (trọng lực, đàn hồi) trong các tầng chứa.

Theo số liệu quan trắc từ năm 1995 đến nay cho thấy tốc độ hạ thấp mực nước trung bình trong các tầng chứa nước vùng ĐBSCL khoảng 0,15-0,4 m/năm. Khu vực có tốc độ hạ thấp mực nước lớn là các khu vực tập trung khai thác nước dưới đất quy mô lớn như các TP Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh...

Cũng theo Cục Quản lý tài nguyên nước, giải quyết các vấn đề thách thức hiện nay ở ĐBSCL cần gấp rút thực hiện một cách đồng bộ thông qua việc tập trung xây dựng và quy hoạch tài nguyên nước trong điều kiện biến đổi khí hậu và tác động do các hoạt động khai thác sử dụng nước của các quốc gia ở thượng nguồn sông Mekong; tập trung điều tra, tìm kiếm nguồn nước dưới đất, nhất là các tầng chứa nước nằm sâu, để cấp nước sinh hoạt ở các vùng thường xuyên bị xâm nhập mặn. Đồng thời, xây dựng các công trình khai thác nước ngầm sẵn sàng ứng phó với xâm nhập mặn khi cần thiết; thành lập Ủy ban Lưu vực sông Cửu Long để tăng cường công tác điều phối, giám sát hoạt động khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước, phòng chống tác hại do nước gây ra trên đồng bằng nhằm giải quyết hài hòa, có hiệu quả, bền vững các vấn đề về tài nguyên nước giữa các bên liên quan, giữa thượng lưu, hạ lưu và giữa khai thác với bảo vệ...

Theo Viện Quy hoạch thủy lợi Miền Nam, các giải pháp chính của quy hoạch thủy lợi ĐBSCL, gồm: Kết hợp tuyến đê biển vùng ĐBSCL với đường giao thông ven biển; hạn chế lũ tràn từ biên giới vào vùng ĐBSCL bằng hướng thoát lũ ra biển Tây (vùng Tứ giác Long Xuyên) sang sông Vàm Cỏ và qua sông Tiền (vùng Đồng Tháp Mười); tận dụng khả năng trữ lũ, chậm lũ bằng các hệ thống kênh trục cắt ngang vùng lũ tạo nên, nhất là cho vùng Đồng Tháp Mười trong điều kiện lũ nhỏ và trung bình. Đối với vùng bán đảo Cà Mau, do đây là vùng khó khăn về nguồn nước, nhất là vùng ven biển và trung tâm Quản Lộ - Phụng Hiệp nên giải pháp cấp nước ngọt cơ bản cho vùng này là mở rộng, nạo vét các kênh trục nối từ sông Hậu vào sâu trong nội đồng

Nông dân trồng lúa vùng bị hạn sẽ mất trên 70% năng suất

Nông dân trồng lúa vùng bị hạn sẽ mất trên 70% năng suất 

Theo Ngân hàng Thế giới (WB) tại Việt Nam, hạn hán và xâm nhập mặn là nguyên nhân quan trọng kéo giảm tăng trưởng kinh tế Việt Nam năm 2016.

Chuyên gia kinh tế của WB, ông Sebastian Eckardt, chỉ rõ: Tính đến tháng 4/2016, 22 trong số 63 tỉnh, thành của Việt Nam bị ảnh hưởng bởi hạn hán và xâm nhập mặn. Các địa phương bị ảnh hưởng đã yêu cầu hỗ trợ tài chính từ trung ương; 18 tỉnh công bố tình trạng khẩn cấp.

360.000 ha đất nông nghiệp bị sụt giảm năng suất

Ước tính có gần 2,3 triệu người tại đồng bằng sông Cửu Long, ven biển Nam Trung Bộ và Tây Nguyên bị gián đoạn nguồn sinh kế và dịch vụ thiết yếu. Hạn hán đe dọa sản xuất nông nghiệp, và nguồn nước ngọt cung cấp cho 400.000 hộ gia đình. Hạn hán cũng đe dọa nghiêm trọng tình hình tiếp cận hạ tầng xã hội như giáo dục, y tế. Khoảng 150 trường học và 150 cơ sở y tế tại các tỉnh bị thiếu nước dùng và dịch vụ vệ sinh do hạn hán.

Khoảng trên 1,75 triệu người bị đe dọa mất nguồn sinh kế do ảnh hưởng của hạn hán và xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp. Khoảng 360 ngàn ha đất nông nghiệp bị sụt giảm năng suất với mức độ khác nhau. 26 ngàn ha đã không thể canh tác được do không có nước.

Bên cạnh đó, thực trạng thiếu nước cùng nguy cơ giảm thu nhập có thể đẩy nhiều gia đình nông dân vào cảnh nghèo trong vài tháng tới. Nhiều hộ gia đình đã bị lâm vào cảnh nợ nần do bị mất mùa và không còn nguồn lực để tiếp tục khôi phục đất canh tác hoặc nuôi trồng thủy sản trong các tháng tới.

Hạn hán, xâm nhập mặn và giảm sút sản xuất nông nghiệp đang đe dọa sinh kế của nhiều hộ gia đình, đặc biệt là các hộ nghèo và dễ bị tổn thương. Ba khu vực bị ảnh hưởng lớn nhất của tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn (Tây nguyên, Đồng bằng sông Cửu long và Nam Trung bộ) hiện có trên 1 triệu hộ nghèo và gần 1 triệu hộ cận nghèo (khoảng 8,1 triệu người).

Khoảng 75,7% các hộ hộ này có ít nhất 1 người làm nông nghiệp và thu nhập của họ sẽ bị ảnh hưởng. Một ước tính sơ bộ cho thấy nếu thu nhập từ nông nghiệp giảm 10% thì tỷ lệ nghèo sẽ tăng thêm 2,6 điểm phần trăm ở Tây nguyên và 1,9 điểm phần trăm ở Đồng bằng sông Cửu long và Nam Trung bộ. Nói cách khác, khoảng 760 ngàn người ở 3 khu vực này đang đối mặt với nguy cơ rơi vào diện nghèo.

WB còn ước tính có 2 triệu người dân tộc thiểu số ở Tây Nguyên bị ảnh hưởng trong đợt hạn hán này vì 93% người lao động dân tộc thiểu số hiện làm nông nghiệp và tỷ trọng thu nhập bình quân từ nông nghiệp của người dân tộc thiểu số là rất cao – khoảng 82%.

Mất trên 70% năng suất lúa tại các vùng bị hạn

Đối với Đồng bằng sông Cửu Long, chuyên gia của WB cho rằng, nhiễm mặn là hiện tượng xảy ra theo chu kỳ tại đồng bằng sông Cửu Long, nhưng năm nay hiện tượng này trở nên nghiêm trọng nhất trong vòng 90 năm qua.

Lần đầu tiên ngành nông nghiệp tăng trưởng âm kể từ năm 2005

6 tháng đầu năm 2016, tăng trưởng các khu vực nông, lâm thủy sản giảm điểm. Ngành nông - lâm - thuỷ sản tiếp tục tăng trưởng âm khi giảm tới 0,18%, tương ứng 397.400 tỷ đồng. Nguyên nhân được cho là do sản lượng lúa đông xuân năm nay chỉ đạt 19,4 triệu tấn, giảm mạnh so với cùng kỳ khiến nông nghiệp giảm 0,78%. Thêm vào đó, ngành chăn nuôi gặp nhiều khó khăn, tình hình hạn hán, xâm nhập mặn ở Tây Nguyên, Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long... gây thiệt hại nặng. Bộ Kế hoạch & Đầu tư đã ước tính hạn hán, xâm nhập mặn đã gây thiệt hại khoảng 15.000 tỷ đồng cho nền kinh tế Việt Nam. 

Hạn hán và xâm nhập mặn đã bắt đầu sớm hơn 2 tháng so với trước đây, và ăn sâu hơn vào đất liền 50-60 km và đã ảnh hưởng 20-30 km sâu hơn thông thường. Đến cuối tháng 4/2016 có khoảng 40-50% đất canh tác tại đồng bằng sông Cửu Long bị ảnh hưởng. Do vậy, trong giai đoạn 3/2015-3/2016, diện tích canh tác lúa tại đây đã giảm 16,7%.

Tỉnh bị ảnh hưởng nặng nề nhất của hạn hán và xâm nhập mặn là Cà Mau với diện tích lúa bị ảnh hưởng là 49.000 ha. Vào thời điểm tháng 4/2016 có 11 trong số 13 tỉnh khu vực đồng bằng sông Cửu Long bị ảnh hưởng nặng, trong khi đó tình trạng nhiễm mặn vẫn tiếp tục gia tăng. Mức độ tăng mạnh nhất ghi nhận tại các trạm quan trắc tại Bến Tre và Tiền Giang. Trong mùa khô tới, hạn hán và xâm nhập mặn dự kiến sẽ tiến sâu hơn vào đất liền.

Với Tây Nguyên và vùng ven biển Nam Trung Bộ, hạn hán đã ảnh hưởng lên 70% diện tích canh tác. Ước tính có tới 40.000 ha đất lúa tại các tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, và Bình Thuận sẽ không có nước tưới và khoảng 31.000 hộ gia đình không có nước sạch.

Theo FAO, dự kiến tình trạng hạn hán sẽ kép dài tới tháng 9/2016, đe dọa 600.000 ha lúa. Các hộ nông dân trồng lúa dự kiến sẽ mất trên 70% năng suất tại các vùng bị hạn. Cục Trồng trọt dự tính sẽ mất khoảng 34.000 tỉ đồng (1,5 tỷ USD) để giải quyết hậu quả hạn hán và xâm nhập mặn.

“Có lẽ con số thiệt hại còn tăng lên nữa. Bộ NNPTNT dự tính xâm nhập mặn khu vực đồng bằng sông Cửu Long sẽ đạt mức cao nhất trong vòng 1 thế kỷ. Hạn hán sẽ tác động tiêu cực đáng kể lên sản lượng nông nghiệp và xuất khẩu của Việt Nam”- ông Sebastian Eckardt lưu ý.

Bộ NNPTNT dự tính sản lượng lúa sẽ giảm 1,5% xuống còn 44,5 triệu tấn trong năm nay. Nạn hạn hán hiện nay không chỉ tác động tới sản xuất gạo của Việt Nam, mà còn tới cả năng lực xuất khẩu gạo nữa. Xuất khẩu gạo Việt Nam sẽ giảm 10% xuống mức dưới 6 triệu tấn—mức thấp nhất trong vòng 8 năm. Tương tự, do ảnh hưởng của hạn (và sụt giảm năng suất cây đã trồng lâu năm) xuất khẩu cà phê cũng sẽ giảm 25% năm 2016 xuống còn 1 triệu tấn, mức thấp nhất trong 10 năm trở lại đây./.

 

Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano

Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano 

Các nhà khoa học hiện đang làm việc cần mẫn để chuẩn bị cho sự gia tăng dân số toàn cầu theo dự báo kéo theo nhu cầu về thực phẩm gia tăng trong những thập kỷ tới.

Một nhóm các kỹ sư tại trường Đại học Washington ở St. Louis đã phát hiện ra một phương pháp bền vững để thúc đẩy tăng trưởng của một loại đậu giàu prôtêin bằng cách cải thiện cách thức nó hấp thụ chất dinh dưỡng thiết yếu. Ramesh Raliya - một nhà khoa học nghiên cứu, và Pratim Biswas – Phòng Năng lượng, Môi trường & Công nghệ Hóa học, Khoa Kỹ thuật & Khoa học Ứng dụng, đã phát hiện ra một phương pháp giảm thiểu sử dụng phân bón làm từ phốt pho đá mà vẫn cho thấy những cải thiện trong sự tăng trưởng của cây lương thực bằng cách sử dụng các hạt nano oxit kẽm. Nghiên cứu được công bố ngày 07 tháng 4 năm 2016 trong tạp chí Agricultural and Food Chemistry. Raliya cho biết đây là nghiên cứu đầu tiên chỉ ra phương pháp thu thập phốt pho tự nhiên trong đất bằng cách sử dụng các hạt nano oxit kẽm suốt vòng đời của cây trồng, từ hạt giống đến khi thu hoạch.
 
Cây lương thực cần phốt pho để phát triển, và người nông dân đang sử dụng ngày càng nhiều phân bón thành phần phốt pho vì chúng giúp phát triển các loại cây trồng để nuôi sống dân số thế giới ngày càng gia tăng. Tuy nhiên, cây chỉ có thể sử dụng khoảng 42% phốt pho được bón vào đất, do đó, phần còn lại sẽ chảy vào các dòng nước, tại đó nó nuôi dưỡng tảo gây ô nhiễm nguồn nước của chúng ta. Ngoài ra, gần 82% phốt pho trên thế giới được sử dụng dưới dạng phân bón, nhưng nó là một nguồn cung hạn chế, Raliya nói. "Nếu người nông dân sử dụng cùng một lượng phốt pho như họ đang sử dụng hiện nay thì nguồn cung của thế giới sẽ bị cạn kiệt trong khoảng 80 năm", Raliya nói. "Hiện đang là thời điểm để thế giới tìm hiểu phương pháp sử dụng phốt pho một cách bền vững hơn". Raliya và các cộng tác viên của mình, bao gồm: Jagadish Chandra Tarafdar tại Viện Nghiên cứu khu vực khô cằn ở Jodhpur, Ấn Độ, đã tạo ra các hạt nano oxit kẽm từ một loại nấm xung quanh gốc của cây trồng, giúp cây trồng huy động và hấp thụ các chất dinh dưỡng trong đất. Kẽm cũng là một chất dinh dưỡng cần thiết cho cây, vì nó tương tác với ba enzyme thu thập các dạng phức tạp của phốt pho trong đất thành một dạng mà thực vật có thể hấp thụ được. "Do biến đổi khí hậu, nhiệt độ và lượng mưa hàng ngày đã thay đổi", Raliya nói. "Khi chúng thay đổi, hệ vi sinh trong đất cũng thay đổi theo, và một khi hệ vi sinh bị suy yếu, phốt pho trong đất không thể thu thập được, vì vậy người nông dân phải bón phân nhiều hơn. Mục tiêu của chúng tôi là tăng hoạt động của các enzym gấp vài lần, để chúng tôi có thể thu thập được phốt pho tự nhiên gấp nhiều lần". Khi Raliya và nhóm nghiên cứu áp dụng các hạt nano kẽm vào những chiếc lá của cây đậu xanh, nó đã làm tăng sự hấp thu của phốt pho gần 11% và hoạt động của ba enzyme lên 84 – 108%. Điều đó khiến cho nhu cầu bổ sung thêm phốt pho trên đất giảm đi, Raliya nói. "Khi các hoạt động của enzyme tăng lên, bạn không cần phải sử dụng phốt pho bên ngoài, bởi vì nó đã có trong đất, nhưng nó không ở dạng sẵn có cho cây hấp thụ", ông nói. "Khi chúng tôi sử dụng các hạt nano, nó chuyển các dạng phức tạp của phốt pho sang một dạng sẵn sàng". Đậu xanh là một cây họ đậu được trồng chủ yếu ở Trung Quốc, Đông Nam Á và Ấn Độ, nơi 60% dân số là người ăn chay và sống dựa vào các nguồn prôtêin thực vật.
 
Cây đậu xanh thích nghi với các điều kiện khí hậu khác nhau và chi phí trồng trọt phù hợp với người nông dân. Raliya cho biết 45% việc sử dụng phốt pho trên toàn thế giới cho nông nghiệp diễn ra tại Ấn Độ và Trung Quốc. Phần lớn nguồn cung phốt pho ở các nước đang phát triển được nhập khẩu từ Hoa Kỳ và Morocco từ các mỏ phosphate đá. "Chúng tôi hy vọng rằng phương pháp sử dụng các hạt nano oxit kẽm này có thể được triển khai ở các nước đang phát triển, nơi người dân đang sử dụng rất nhiều phốt pho", Raliya nói. "Các nước này phụ thuộc vào nhập khẩu phốt pho từ Hoa Kỳ, nhưng trong tương lai, Hoa Kỳ có thể sẽ phải hỗ trợ cung cấp thực phẩm. Nếu cây trồng này có thể phát triển một cách bền vững hơn, nó sẽ rất hữu ích cho tất cả mọi người".

 

Cơ giới hóa nông nghiệp: Cần đồng bộ chính sách

Cơ giới hóa nông nghiệp: Cần đồng bộ chính sách 

Tại hội thảo “Đẩy mạnh cơ giới hóa nông nghiệp và công nghệ chế tạo máy nông nghiệp” do Cục Chế biến nông lâm thủy sản và nghề muối (Bộ NN&PTNT) phối hợp với Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch tổ chức, nhiều ý kiến cho rằng cần tập trung chính sách theo hướng coi phát triển máy nông nghiệp là hạ tầng của công nghiệp

Vướng vì chậm cơ giới hóa

Theo Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (Bộ NN&PTNT), gần đây do nhu cầu bức thiết của sản xuất, một phần được Nhà nước hỗ trợ, một phần nhờ sản xuất nông nghiệp bắt đầu phát triển theo hướng hàng hóa lớn nên cơ giới hóa (CGH) nông nghiệp có bước tiến đáng kể.

Số lượng máy động lực sử dụng trong nông nghiệp tăng 1,6 lần trong 10 năm qua. Một số loại tăng rất nhanh như máy gặt lúa tăng 25,6 lần;  máy phun thuốc bảo vệ thực vật tăng 6 lần, máy bơm nước tăng 1,2 lần. Mức độ CGH nhiều khâu đạt khá cao (làm đất bằng máy đạt 90%, gieo trồng, cấy đạt 30%, chăm sóc đạt 60%...) Tuy nhiên so sánh với các nước trong khu vực thì tỉ lệ CGH nông nghiệp của Việt Nam thấp (vùng ĐBSCL có tỉ lệ CGH cao nhất mới đạt 1,85 CV/ha, trong khi đó Thái Lan là 4 CV/ha, Hàn Quốc 4,2 CV/ha, Trung Quốc 6,06 CV/ha…).

Mức độ trang bị động lực cho nông nghiệp cũng còn thấp và phần lớn là cỡ nhỏ, hiệu quả chưa cao. Tỉ lệ CGH còn chênh lệch giữa cây lúa và cây trồng khác khiến khả năng cạnh tranh của nông sản nguyên liệu bị hạn chế. Mức độ trang bị CGH không đồng đều giữa các vùng miền, địa bàn (ở các vùng cao, vùng đồng bào dân tộc, khu vực nhà vườn, sản xuất hộ nhỏ còn rất thấp) khiến cho năng suất lao động, năng suất nông nghiệp chung của cả nước còn thấp. Tình trạng CGH chậm đã khiến cho nhiều địa phương có nền tảng để phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng công nghiệp nhưng vẫn dậm chân tại chỗ.

Ngay tại Hà Nội, tính đến nay, toàn Thành phố đã dồn điền đổi thửa được hơn 78.500 ha, đạt 103% kế hoạch và tăng 1.670 ha so với năm 2015. Đây là điều kiện thuận lợi để quy hoạch lại sản xuất nông nghiệp cũng như ứng dụng CGH trong nông nghiệp.

Tuy vậy, ngoài tỉ lệ CGH trong khâu làm đất đạt cao (trên 90%), các khâu khác như thu hoạch, cấy và phun thuốc bảo vệ thực vật đều đạt khá khiêm tốn, đặc biệt là khâu cấy máy (chẳng hạn huyện Phúc Thọ hiện mới đạt 10%). Điều đáng nói, sản xuất nông nghiệp của Hà Nội chủ yếu vẫn là nông hộ quy mô nhỏ, tính hàng hóa thấp nên việc đầu tư CGH gặp nhiều khó khăn, nhất là các loại máy có công suất lớn.

Chính sách cần xuất phát từ thực tiễn sản xuất

Tại hội thảo nói trên, nhiều ý kiến cho rằng một trong những mấu chốt quan trọng dẫn tới phát triển CGH trong nông nghiệp khá èo uột và mất cân đối bắt nguồn từ chính sách.

Ông Bạch Quốc Khang, Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch cho biết trong hơn 3 năm (2010-2013), cơ chế hỗ trợ của Nhà nước cho CGH nông nghiệp đã 3 lần thay đổi theo chủng loại máy.

Về quy trình, thủ tục thực hiện chính sách, các cơ quan quản lý Nhà nước và ngân hàng đề ra quy trình, thủ tục rất chặt chẽ nên người dân tiếp cận chính sách cũng không dễ dàng. Thủ tục lập dự án vay vốn kéo dài, phức tạp đối với nông dân. Cơ quan chức năng còn nhiều lúng túng khi thẩm định dự án trong khi thời hạn ưu đãi lãi suất ngắn. Việc thế chấp tài sản khó thực hiện được do tài sản của nông dân chủ yếu là sổ đỏ, đất đai không thể thế chấp để vay nhiều khoản khác nữa...

Một trong những bất cập nổi cộm là nguồn lực ngân sách Nhà nước còn hạn chế, dẫn đến địa phương cũng phải hạn chế việc hỗ trợ. Trong 5 năm (2011-2015), ngân sách Nhà nước chi hỗ trợ lãi suất mua máy móc CGH trong nông nghiệp chỉ khoảng 500 tỷ đồng.

Ông Chu Văn Thiện (Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch) cho biết ngành cơ khí chế tạo máy nông nghiệp hiện nay vẫn còn quy mô nhỏ, máy móc thiết bị lạc hậu nên khả năng cạnh tranh yếu. Đặc biệt, hệ thống mạng lưới dịch vụ bảo hành sửa chữa vẫn còn đang thiếu và hạn chế, người mua khi sử dụng máy nếu xảy ra hư hỏng thì chủ yếu là tự sửa vì không có trạm sửa chữa tại địa phương.

Một thống kê cho thấy trên thị trường máy móc nông nghiệp, các sản phẩm nhập khẩu từ Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Đài Loan (Trung Quốc) chiếm con số áp đảo (gần 70%), trong khi đó sản phẩm sản xuất trong nước thị phần rất nhỏ (15-20%).

Để cải thiện tình trạng này, nhiều chuyên gia kiến nghị cấp thẩm quyền xem xét việc sửa đổi chính sách hỗ trợ xuất phát từ nhu cầu thực tiễn sản xuất của người dân và doanh nghiệp.

Nội dung chính sách mới cần giữ lại các công cụ hỗ trợ còn phù hợp, có tác dụng và hiệu quả tốt, đồng thời sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện, tạo đột phá về chính sách có trọng tâm, có các mức độ hỗ trợ phù hợp với các mục tiêu, đối tượng ưu tiên trong các giai đoạn khác nhau.

“CGH nông nghiệp còn cần được tháo gỡ vướng mắc, rào cản lớn như tích tụ ruộng đất, chuyển dịch lao động, giá máy còn quá cao so với thu nhập của người nông dân. Việc hỗ trợ CGH tránh sa vào hỗ trợ trước mắt, lắt nhắt…”, ông Khang nói.

Bên cạnh đó, việc hỗ trợ nên thực hiện hỗ trợ giá chứ không phải hỗ trợ vay vốn như hiện nay.

Phương pháp quang hợp giúp ngành nông nghiệp phát triển

Phương pháp quang hợp giúp ngành nông nghiệp phát triển

Phương pháp quang hợp mới được phát hiện giúp lúa mì phát triển nhanh và thích nghi tốt hơn với các kiểu khí hậu như nóng và khô.

Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Queensland Alliance cho Đổi Mới Nông nghiệp và Thực phẩm, giáo sư Robert Henry đã xuất bản một bài báo in trên Scientific Reports, cho thấy rằng: Phương pháp quang hợp mới được phát hiện có trong hạt lúa mỳ và lá là một phát minh rất hữu dụng”.

Giáo sư Henry cho biết: “Việc phát hiện này giúp ngành sinh học cây trồng tiến trước 1 nửa thế kỷ. Lúa mỳ có ở khắp mọi nơi trên thế giới và có số lượng nhiều hơn các loại cây trồng khác. Chính vì vậy, phát minh này chắc chắn sẽ có những đóng góp vô cùng to lớn với nền nông nghiệp. Nó có thể giúp lúa mì phát triển tốt, nhanh và cho năng suất nhiều hơn tại các vùng khí hậu mà trước kia nó không phát triển được”.

Ông cũng cho hay: “Phát minh này dựa trên một sự phát hiện sinh học vào những năm 1960 tại Công ty Colonial Sugar Refining cũ ở Brisbane. Ngài Many cho rằng: “Phát minh này có thể giành được giải Nobel”.

Tại thời điểm đó các nhà khoa học của Brisbane cũng chứng minh được rằng: Mía và những cây thích nghi với vùng khí hậu nhiệt đới khác đều phát triển theo một con đường quang hợp khác nhau.

Ngài Henry cho biết: “Con đường quang hợp cổ được gọi là C3, và những thực vật với con đường quang hợp hóa học thay thế được gọi là C4. Loài thực vật C4 lấy carbon nhanh hơn và tỷ lệ phát triển cũng cao hơn hẳn, đặc biệt trong vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới”.

Những phát hiện trước của chúng tôi không tìm thấy con đường quang hợp C4 ở hạt cây lúa mì. Nhưng ngày nay, giống như các loài thực vật, lúa mì quang hợp qua lá, và thậm chí chúng tôi còn phát hiện nó còn có thể quang hợp ở hạt.

Đây là phát hiện chưa được tìm thấy trước đó, nhưng hạt lúa mì có màu xanh lá khi bạn bóc nó ra và đây là phần cuối của cây khi chết.

Giáo sư Henry cũng cho biết thêm: “ Quang hợp – quá trình thực vật lấy ánh sáng mặt trời chuyển thành năng lượng để phát triển và sản xuất ra oxy – là quá trình sinh học quan trọng nhất trên trái đất. Những loại lúa mì gồm cả lúa gạo đều quang hợp theo đường lá C3 cũ thì ít có khả năng thích nghi với kiểu khí hậu nóng và khô”.

Hầu như, dân số tập trung nhiều nhất trên thế giới là ở những miền có khí hậu nhiệt đới và khám phá này được coi là một phát hiện quan trọng giúp ngành thực phẩm phát triển đáp ứng nhu cầu lương thực trong tương lai.

Con đường quang hợp của lúa mì đã tiến hóa 100 triệu năm trước, khi hàm lượng carbon dioxide trong khí quyển tăng đến 10 lần cao hơn so với hiện nay. Một giả thuyết cho rằng: Carbon dioxide bắt đầu suy giảm, do đó hạt của cây lúa mì sẽ tiến hóa theo con đường C4 để bắt ánh sáng mặt trời chuyển đổi thành năng lượng".

 

Tiến bộ kỹ thuật phục vụ chuyển đổi cây trồng

Tiến bộ kỹ thuật phục vụ chuyển đổi cây trồng

Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam có đội ngũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ cao trong xây dựng các mô hình sản xuất rau - hoa đạt năng suất cao, ổn định và chất lượng tốt; tư vấn và thiết kế xây dựng các mô hình nhà lưới, nhà màng phù hợp với những vùng có khí hậu nóng, ẩm; tổ chức xây dựng thiết kế vườn ươm sản xuất cây con giống theo lối công nghiệp đảm bảo sạch và SX cây cà chua ghép sạch bệnh héo rũ vi khuẩn hoặc ứng dụng công nghệ cao trồng rau ăn lá, địa canh, thủy canh trong nhà màng.
Viện còn làm chủ quy trình nhân giống giống khoai tây sạch bệnh, sản xuất hoa lan sạch bệnh, trồng lan hồ điệp vùng nóng ẩm.

Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam có đội ngũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực ứng dụng CNC trong xây dựng các mô hình SX rau - hoa đạt năng suất cao, ổn định và chất lượng tốt.

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam (IAS), từ năm 2006-2013 được công nhận 44 giống cây trồng, gồm 7 giống lúa, 4 giống ngô, 3 giống sắn, 4 giống đậu tương, 2 giống đậu xanh, 2 giống lạc, 3 giống khoai tây, 3 giống cà chua, 1 giống dâu tây, 12 giống hoa, 3 giống điều, chưa kể 27 giống mía.

Một số giống và quy trình công nghệ sau đây đang được được ứng dụng rộng ngoài SX:

- Giống lúa chất lượng VND95-20, giải thưởng Nhà nước về KHCN (2005), 1 trong những giống chủ lực ở phía Nam từ 2000 đến nay, diện tích hàng năm 300 ngàn ha (2005 - 2010); TGST 90 - 100 ngày, năng suất (NS) 5 - 8 tấn/ha, thâm canh đạt 9 tấn/ha, ổn định và thích nghi rộng, chống chịu rầy nâu và đạo ôn trung bình, ít nhiễm bệnh khô vằn và vàng lá.

- Giống lúa VN121, đã nhượng bản quyền cho Cty CP Giống cây trồng miền Nam (2013), TGST 85 - 95 ngày, chống chịu rầy nâu, đạo ôn và các bệnh hại khác, ổn định và thích ứng rộng, NS 5 - 8 tấn/ha, thuận lợi đạt > 9 tấn/ha; đã phát triển 50 - 60 ngàn ha/năm ở miền Trung, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ.

- Giống lúa ngắn ngày chất lượng ĐTM126, chịu phèn tốt, đã phát triển hàng chục ngàn ha ở Đồng Tháp Mười. 2 giống lúa cạn LC227, LC408 ngắn ngày, kháng đạo ôn, chất lượng tốt đã phát triển hàng chục ngàn ha/năm ở Tây Nguyên; 2 giống này được áp dụng khá thành công ở Campuchia và Lào (2012 - 2013).

Ngoài ra, các giải pháp công nghệ phục hồi và phát triển các giống lúa đặc sản cổ truyền theo hướng an toàn, bền vững (GAP, hữu cơ) cũng được chuyển giao có hiệu quả cho sản xuất.

- Giống ngô lai MN1, một trong các giống triển vọng tại Tây Nguyên, nhờ đặc điểm ngắn ngày (85 - 90 ngày), chịu hạn tốt, cây xanh bền, NS vụ ĐX có thể 10-12 tấn/ha. Ngoài ra, năm 2013 - 2014 Viện còn thử nghiệm giống ngô LCH9 lấy sinh khối làm thức ăn ủ chua cho bò sữa. Kết quả mô hình tại huyện Trảng Bom - Đồng Nai và huyện Củ Chi - TPHCM cho thấy NS thân lá LCH9 55 - 60 tấn/ha.

-Các giống đậu tương HL203, HL-07-15, HLĐN-29, HLĐN25 ngắn ngày (80-82 ngày), chín tập trung, không tách vỏ khi chín, NS 1,8 – 2,2/tấn/ha vụ TĐ, từ 2,5 – 3,0 tấn/ha vụ ĐX và thích ứng rộng, hàm lượng protein 36-37%, Lipid 24 - 25%, phù hợp dùng làm sữa đậu nành, đậu phụ.

- Giống lạc GV3, TGST 87 - 95 ngày, tỷ lệ hạt chín vụ mưa 70 - 74%, tỷ lệ nhân 73 - 74%, hàm lượng dầu 48 - 52%, kháng bệnh đốm lá và gỉ sắt trung bình (cấp 3 - 5), NS 1,6 – 2,2 tấn/ha, điều kiện nước trời, thâm canh tốt > 2,8 – 3,5 tấn/ha, hiện đang trồng nhiều ở vùng Tây Nguyên.

- Giống lạc GV10, TGST 90 – 95 ngày, 30 – 45 quả/cây, tỷ lệ trái 3 hạt 60 – 70%, tỷ lệ nhân 68 – 72%, kháng bệnh rỉ sắt, đốm lá trung bình (cấp 4-6), NS 2,0 – 2,5 tấn/ha vụ HT và TĐ, 2,5 – 3,5 tấn/ha vụ ĐX và XH. Hai giống này thích hợp cho vùng Đông Nam bộ, Tây Nguyên và ĐBSCL.

- Giống đậu xanh HLĐX6, TGST 63 – 70 ngày, hàm lượng protein 17,4%, tỷ lệ chín lần 1 từ 75 - 85%, chống chịu với bệnh khảm vàng lá tốt (cấp 1 - 2), bệnh đốm nâu (cấp 2 - 3), NS 1,3 – 1,5 tấn/ha vụ HT và TĐ; 1,4 – 1,88 tấn/ha vụ ĐX và XH, thích ứng rộng qua vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên.

- Giống đậu xanh HLĐX7, TGST 62 – 68 ngày, hàm lượng protein 17,9 %, tỷ lệ chín lần 1 từ 75 - 85%, chống chịu với bệnh khảm vàng lá tốt (cấp 1 -2 ), bệnh đốm nâu (cấp 2 - 3), NS 1,27 – 1,47 tấn/ha vụ HT và TĐ, 1,32 – 1,79 vụ ĐX và XH, thích ứng rộng qua vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên. Giống đậu xanh HLĐX10 thích hợp cho vùng ĐBSCL.

- Giống mè (vừng) ĐH-1 (ADB1) thấp cây, phân nhánh, không đổ ngả, NS cao (1,25 tấn/ha trên vùng đất xám và 2 tấn/ha trên vùng phù sa ngọt), hàm lượng dầu cao (48,78%), chịu hạn và chống chịu sâu ăn lá, bệnh héo cây. Hiện ở Long An gần 80% diện tích mè (1.500 ha), ở An Giang 1.100 ha trong 1.800 ha được trồng bằng giống ĐH-1.

- Giống mè đen NA2, phục tráng từ giống địa phương An Giang, TGST 75 ngày, độ cao đóng trái thấp (< 40 cm), chống chịu bệnh chết nhanh (2,50%), chống chịu sâu ăn lá cấp 1, hàm lượng dầu 50,21%, NS 1,89 tấn/ha vụ ĐX và 1,63 tấn/ha vụ XH.

- Giống mè đen 2 vỏ Bình Thuận, phục tráng từ giống địa phương Bình Thuận, TGST 80 - 83 ngày, có 2 - 4 nhánh/thân, kết cấu hạt có 2 vỏ, hàm lượng dầu 48 – 52%, chống chịu bệnh héo tươi và đốm phấn (cấp 3), NS đạt 0,9 – 1,3 tấn/ha. Các giống này thích hợp cho việc thay lúa bấp bênh, thiếu nước.

- Giống điều AB05-08 ra hoa sau trồng 18 tháng, quả đậu thành chùm 10 - 15 quả, NS hạt 3.000 - 4.000 kg/ha, tỷ lệ nhân 29-32%, kích cỡ hạt 140 - 150 hạt/kg. Giống điều AB 29, phát cành mạnh, tán lá dày và đều, ra hoa không cách năm, số hoa lưỡng tính cao, NS hạt 3.500 - 4.500 kg/ha, tỷ lệ nhân 30-32%, kích cỡ hạt 140 - 150 hạt/kg, thu được nhiều chồi ghép.

Bên cạnh đó, Viện cũng có các quy trình công nghệ cải tạo, thâm canh vườn điều và kỹ thuật trồng mới thâm canh điều phù hợp với các vùng trồng chính.

- Trong tổng diện tích > 300 ngàn ha sắn (khoai mì) cả nước, có đến 90% các giống sắn của Viện, chủ yếu là KM94, NS củ tươi 28,1 tấn/ha, hàm lượng tinh bột 27,4 - 29%, thu hoạch 10 - 12 tháng sau trồng. Giống sắn KM98-5, thu hoạch từ 7 - 10 tháng sau trồng, NS củ tươi trung bình 34,5 tấn/ha, tiềm năng có thể 50 – 80 tấn/ha, hàm lượng tinh bột 27,5% - 31%.

Giống sắn KM140, thu hoạch từ 7 - 10 tháng sau trồng, bình quân NS củ tươi 35,0 tấn/ha (thâm canh ở Đồng Nai, Tây Ninh đạt 40 - 50 tấn/ha), hàm lượng tinh bột 27,2%. Đặc biệt, Viện đang có 2 giống sắn triển vọng, chống chịu với bệnh chổi rồng: HL – S10 và HL-S11, thời gian thu hoạch từ 8 - 11 tháng, NS củ tươi 38,5 tấn/ha, NS có thể 65 – 80 tấn/ha, hàm lượng tinh bột 28,5 - 31%.

 

Năm 2040: Toàn thế giới sẽ thiếu nước

Năm 2040: Toàn thế giới sẽ thiếu nước

Nước được sử dụng để sản xuất điện, nhưng các kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy rằng đến năm 2040, thế giới sẽ không đủ nước để đáp ứng nhu cầu cho toàn dân nếu tình hình năng lượng vẫn không cải thiện hơn trước.

Hai báo cáo gần đây tập trung vào mối quan hệ giữa điện và nước trên toàn cầu vừa được công bố. 3 năm nghiên cứu đã cho thấy rằng đến năm 2040 thế giới sẽ không có đủ nước để đáp ứng cơn khát của toàn dân và duy trì các giải pháp hiện tại về năng lượng và điện nếu chúng ta cứ hành động như hiện này. Đó là 1 cuộc xung đột tranh giành những điều tất yếu, giữa nhu cầu nước uống và năng lượng.

Ở hầu hết các quốc gia, điện là nguồn tiêu thụ nước lớn nhất bởi vì các nhà máy điện cần những chu trình làm lạnh để hoạt động. Hệ thống năng lượng duy nhất không đòi hỏi các chu trình làm lạnh đó là hệ thống năng lượng gió và mặt trời. Chính vì thế, 1 trong những khuyến nghị chính được các nghiên cứu gia này đưa ra đó là thay thế các hệ thống điện cũ bằng những hệ thống năng lượng gió và mặt trời bền vững hơn.

Đến năm 2020, vấn đề nước gây ảnh hưởng cho 30-40% khu vực trên thế giới

“Vấn đề lớn đó là ngành điện thậm chí không nhận biết được thực sự họ đã tiêu tốn bao nhiêu nước. Và cùng với việc chúng ta không có các nguồn nước vô tận nên có thể dẫn đến 1 cuộc khủng hoảng nghiêm trọng nếu không ai ra tay hành động sớm”, giáo sư Benjamin Sovacool đến từ Trường Đại học Aarhus cho biết.

Kết hợp các kết quả nghiên cứu mới này với các công trình nghiên cứu về sự thiếu nước và dân số thế giới, các nghiên cứu gia cho thấy rằng đến năm 2020 nhiều khu vực trên thế giới sẽ không còn đủ nước sạch để uống. Thực vậy, các kết quả nghiên cứu này dự báo rằng đến năm 2020 có khoảng 30-40% khu vực trên thế giới sẽ bị thiếu nước, và theo các nghiên cứu gia thì sự biến đổi khí hậu có thể làm cho vấn đề này còn tồi tệ hơn nữa.

“Điều này có nghĩa là chúng ta sẽ phải quyết định nên sử dụng nước của chúng ta vào việc gì trong tương lai. Chúng ta muốn sử dụng nước vào việc duy trì các nhà máy điện hay để uống? Chúng ta không đủ nước để làm cả 2 việc này”, giáo sư Benjamin Sovacool cho biết.

Làm sao giải quyết vấn đề này?

Trong các báo cáo này, các nghiên cứu gia đã đưa ra 5 khuyến nghị chung cho những người ra quyết định để ngăn chặn và xử lý cuộc khủng hoảng này trên toàn thế giới:

+ Nghiên cứu kỹ các chu trình làm lạnh thay thế

+ Đăng ký lượng nước mà các nhà máy điện sử dụng

+ Đầu tư lớn cho năng lượng gió và mặt trời

+ Bỏ các cơ sở  nhiên liệu hóa thạch ở tất cả những nơi thiếu hụt nước (có nghĩa là nửa hành tinh này)

FOODCROPS. CÂY LƯƠNG THỰC

Nghiên cứu về vai trò của cây che phủ

Nghiên cứu về vai trò của cây che phủ

Nghiên cứu của Đại học Purdue cho thấy nông dân sử dụng cây che phủ như một phương pháp bảo tồn đất giúp tăng số lượng thân cây ngô cho sản xuất nhiên liệu sinh học hoặc mục đích khác, đồng thời tăng thu nhập. 

Nghiên cứu chỉ ra phương pháp bảo tồn lâu đời này như một cách để bảo vệ đất và tăng thêm thu nhập cho người nông dân. Việc sử dụng cây che phủ là các loài thực vật như cỏ ba lá đỏ thẫm, người nông dân có thể loại bỏ hơn 1,8 tấn rơm trên mỗi mẫu Anh theo cách bền vững.

Wally Tyner, một trong các nhà nghiên cứu cho biết: “Phát hiện quan trọng nhất là doanh thu tăng thêm từ việc loại bỏ rơm có khả năng sẽ đủ để trả các chi phí cho việc trồng cây che phủ trong nhiều trường hợp”.

Các phần thừa của cây ngô hoặc rơm còn lại trên các cánh đồng sau thu hoạch từ lâu đã là nguồn nhiên liệu sinh học có triển vọng. Nghiên cứu được trình bày chi tiết trong Tạp chí Khuyến nông. Nghiên cứu do Tyner và Michelle Pratt thuộc Khoa Kinh tế nông nghiệp và Eileen J. Kladivko thuộc Khoa Nông học thực hiện. Nghiên cứu cũng đã được công bố trực tuyến trên tạp chí Hệ thống nông nghiệp.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét liệu doanh thu từ việc bán rơm rạ có đủ chi trả cho các chi phí trồng cây che phủ hay không. Họ cũng phân tích những lợi ích của việc trồng các cây che phủ khác nhau và hỗn hợp các cây che phủ.

Tyner cho biết: “Nếu bạn trồng một cây che phủ, cây sẽ giúp tích tụ chất hữu cơ trong đất và tạo nên các lợi ích khác như giữ thân cây trên mặt đất. Trong thực tế, cây che phủ mang lại nhiều lợi ích hơn. Việc sử dụng thân cây ngô cho sản xuất nhiên liệu sinh học, làm thức ăn gia súc có thể giúp thanh toán các chi phí trồng cây che phủ”.

Điều đó có nghĩa là các trang trại sẽ duy trì được độ màu mỡ của đất đai và các khoản thu tiềm năng se cao hơn. Trong bối cảnh Chính phủ Mỹ khuyến khích chuyển đổi sang nhiên liệu sinh học, nhu cầu rơm có khả năng tăng. Đến năm 2022, Đạo luật Năng lượng Độc lập của Mỹ yêu cầu 16 tỷ gallon nhiên liệu sinh học giống ethanol từ các nguồn nhiên liệu tái tạo. Điều này có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng thân cây ngô.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét và mô hình hóa các lợi ích khác nhau cho hai nhóm nông dân: những người thu hoạch thân cây ngô và những người không thu hoạch thân cây. Cây che phủ làm tăng lợi ích ròng cho cả hai nhóm. Đối với những người nông dân bán các thân cây ngô, họ thu được lợi ích tài chính. Thay vì tăng giá trị nông học, chẳng hạn như duy trì sức sống của đất, cây che phủ đóng vai trò thay thế cây ngô như một cây duy trì độ màu mỡ của đất.

Nhưng ngay cả khi những người nông dân không loại bỏ thân cây ngô, họ vẫn có thể đạt được lợi thế nông học từ cây che phủ. Đất trồng trọt có nhiều chất dinh dưỡng và ít có khả năng bị xói mòn. Ví dụ, cỏ ba lá đỏ làm tăng 21,28 $ xét về giá trị của chất dinh dưỡng cho đất trên mỗi mẫu Anh và làm tăng chất hữu cơ trong đất, tương đương với giá trị 44,72 $ một mẫu Anh. Cây che phủ như cỏ ba lá đỏ làm giảm độ nén chặt của đất và làm giảm xói mòn, tăng thêm giá trị của đất cho người nông dân.

FOODCROPS. TIN KHOA HỌC 

Bảo vệ hạt giống đúng cách có thể cứu sống được cây trồng trên thế giới

Bảo vệ hạt giống đúng cách có thể cứu sống được cây trồng trên thế giới 

Sâu bệnh ngoại lai, phạm vi bị thu hẹp và biến đổi khí hậu hiện đang đe dọa một số loài thực vật quý hiếm và có tầm quan trọng về sinh thái nhất trên toàn thế giới, do đó, các nhà bảo vệ môi trường đã thiết lập một bộ sưu tập hạt giống để lưu giữ lại tại các ngân hàng hạt giống hoặc tại các vườn thực vật với hy vọng giữ được đa dạng di truyền.

Trong nhiều thập kỷ, những bộ sưu tập hạt giống này được hướng dẫn bởi các mô hình đơn giản, cung cấp một cách tiếp cận phù hợp cho lượng hạt thu thập, chẳng hạn như đề xuất lưu giữ 50 mẫu hạt giống không phân biệt kiểu thụ phấn, môi trường sinh trưởng và quy mô quần thể.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra rằng, chuyển các bộ sưu tập hạt giống sang các loài và điều kiện cụ thể một cách cẩn thận hơn là rất quan trọng để bảo tồn đa dạng thực vật. Một khi hạt giống được lưu lại, chúng có thể được đưa vào trồng tại các địa điểm thích hợp nếu điều kiện thuận lợi.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu từ Viện Toán học và Sinh học Tổng hợp Quốc gia và trường Đại học Tennessee đã sử dụng một phương pháp tiếp cận mới gọi là lập kế hoạch dựa trên mô phỏng để thực hiện một số đề xuất lấy mẫu mới, xác nhận rằng một phương pháp tiếp cận thống nhất để gieo lấy mẫu là không hiệu quả.

Đầu tiên, người thu thập mẫu phải chọn các quần thể thực vật của mình từ một khu vực rộng lớn thay vì ở một khu vực giới hạn. Việc lấy mẫu rộng có thể lấy được nhiều gien quý hiếm hơn, lên đến gần 200% so với lấy mẫu trong một khu vực bị hạn chế. Ngoài ra, trong hầu hết các tình huống, việc thu thập từ khoảng 25 cây mẹ/loài với 50 cây có vẻ sẽ lấy được phần lớn các biến dị di truyền. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng, đối với nhiều loài, việc thu thập trên 8-10 hạt giống/cây dẫn đến tình trạng chồng chéo cao trong sự đa dạng di truyền và do đó sẽ là một nỗ lực quá mức.

Những quan tâm đang ngày càng gia tăng về nông nghiệp và an ninh lương thực cũng như nhận thức đang tăng lên về tốc độ biến mất nhanh chóng của đa dạng sinh học đã khiến các ngân hàng hạt giống gia tăng bộ sưu tập của mình. Tương tự, các vườn thực vật đã từng một lần tập trung vào giới thiệu các cây trồng hiện cũng đang có sự tăng cường về nhiệm vụ bảo tồn, Sean Hoban - tác giả chính của nghiên cứu và là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại NIMBioS cho biết.

"Cách tiếp cận của chúng tôi có thể được sử dụng để nâng cao chất lượng cho các hướng dẫn thu thập hạt giống, có thể đưa đến các bộ sưu tập hiệu quả hơn, cho phép chúng tôi bảo tồn đa dạng của các loài thực vật trên thế giới. Bộ sưu tập này có thể mang lại lợi ích cho các dự án phục hồi hệ sinh thái trong tương lai cũng như cải thiện các nỗ lực trong nông nghiệp và lâm nghiệp”, Hoban cho biết.

Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Biological Conservation

FOODCROPS. HỌC MỖI NGÀY

Biến đổi khí hậu làm tăng nguy cơ giảm tốc độ gia tăng sản lượng cây trồng trong 20 năm tới

Biến đổi khí hậu làm tăng nguy cơ giảm tốc độ gia tăng sản lượng cây trồng trong 20 năm tới 

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh khả năng biến đổi khí hậu toàn cầu ảnh hưởng đến nguồn cung lương thực. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu này đã bỏ qua tác động kết hợp giữa nhiệt độ tăng và ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm ô-zôn, tác nhân phá hoại cây trồng.

Một nghiên cứu mới với sự tham gia của các nhà nghiên cứu tại MIT cho thấy rằng, các tác động qua lại này có thể mang ý nghĩa lớn, gợi mở cho các nhà hoạch định chính sách tính toán tác động của cả sự nóng lên toàn cầu và ô nhiễm không khí trong đánh giá an ninh lương thực.

Nghiên cứu quan sát chi tiết sản lượng của bốn loại cây lương thực hàng đầu thế giới là gạo, lúa mỳ, ngô và đậu tương, chiếm hơn một nửa lượng ca-lo con người tiêu thụ trên toàn thế giới. Nghiên cứu dự đoán tác động sẽ thay đổi đáng kể từ khu vực này đến khu vực khác, và một số cây trồng bị ảnh hưởng nặng nề bởi một hoặc nhiều yếu tố khác. Ví dụ, lúa mỳ rất nhạy cảm khi tiếp xúc với ô-zôn, trong khi ngô bị ảnh hưởng xấu bởi nhiệt độ tăng.

Nghiên cứu được thực hiện bởi Colette Heald, Phó giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường (CEE) tại MIT, Tiến sĩ Amos Tai của CEE và Maria van Martin tại trường Đại học bang Colorado. Công trình nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature Climate Change tuần này.

Heald giải thích rằng, mặc dù biết rằng cả nhiệt độ tăng và ô nhiễm ô-zôn có thể phá hủy cây trồng và làm giảm năng suất, song chưa có nhà nghiên cứu nào kết hợp hai yếu tố lại với nhau. Và trong khi vấn đề gia tăng nhiệt độ được thảo luận rộng rãi, thì tác động của chất lượng không khí đối với cây trồng ít được nhắc đến. Nghiên cứu dự đoán rằng tác động sẽ biến đổi theo khu vực. Ở Mỹ, các quy định chặt chẽ hơn về chất lượng nước sẽ dẫn đến sụt giảm mạnh tình trạng ô nhiễm ô-zôn, giảm nhẹ tác động đối với cây trồng. Tuy nhiên, ở các khu vực khác, kết quả sẽ phụ thuộc vào các chính sách chất lượng không khí.

Nhìn chung, nếu đặt tất cả các yếu tố ngang bằng nhau, khí hậu nóng lên có thể làm giảm năng suất cây trồng trên thế giới khoảng 10% vào năm 2050. Song, ảnh hưởng của ô nhiễm ô-zôn có phần phức tạp hơn, một số cây trồng bị ảnh hưởng mạnh hơn so với các cây khác, điều này cho thấy các biện pháp kiểm soát ô nhiễm có thể đóng vai trò lớn trong việc xác định kết quả. Ô nhiễm ô-zôn cũng có thể được xác định một cách khéo léo, bởi sự phá hủy của nó có thể tương tự các chứng bệnh ở cây khác, làm xuất hiện đốm vàng trên lá và bạc màu.

Sự suy giảm năng suất triển vọng cũng đáng lo ngại. Thế giới được dự đoán cần nhiều hơn 50% sản lượng lương thực vào năm 2050, do tăng trưởng dân số và xu hướng thay đổi chế độ ăn uống ở các nước đang phát triển. Do đó, bất kỳ sự suy giảm năng suất nào đều ảnh hưởng đến nhu cầu tăng sản lượng bằng cách lựa chọn cây trồng và các phương pháp canh tác cải tiến, cũng như mở rộng đất trồng trọt.

Mặc dù nhiệt độ và ô-zôn có thể phá hủy cây trồng một cách độc lập, các yếu tố này cũng tương tác với nhau. Ví dụ, nhiệt độ ấm lên làm tăng sản lượng ô-zôn từ các phản ứng dưới ánh nắng mặt trời của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các ô-xít ni-tơ. Nhờ các phản ứng này, nhóm nghiên cứu đã phát hiện 46% sự phá hủy ở cây đậu tương trước đây được cho là do nhiệt độ ấm lên thực chất là do ô-zôn tăng lên.

Trong một số kịch bản, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng, các biện pháp kiểm soát chất lượng có thể tạo ra một vết lõm hơn trong dự đoán sản lượng giảm do biến đổi khí hậu. Ví dụ, mặc dù sản lượng lương thực toàn cầu dự đoán giảm 15% trong một kịch bản, giảm khí thải nhiều hơn dự đoán trong một kịch bản thay thế giảm tới 9%.

Ô nhiễm không khí thậm chí còn là yếu tố quyết định gây ra tình trạng suy dinh dưỡng trong thế giới đang phát triển, các nhà nghiên cứu nhận thấy: trong kịch bản chất lượng không khí bi quan hơn, tỉ lệ suy dinh dưỡng có thể tăng từ 18 - 27% vào năm 2050, tăng gần 50%; trong kịch bản lạc quan hơn, tỉ lệ này có thể vẫn tăng, song mức độ tăng sẽ giảm đi một nửa.

Heald cho biết, sản xuất nông nghiệp rất nhạy cảm với ô nhiễm ô-zôn. Nghiên cứu này cho thấy tầm quan trọng của việc cân nhắc về hàm ý của các quy định chất lượng nước. Ô-zôn là thứ mà chúng ta hiểu căn nguyên của nó và các bước cần đưa ra để cải thiện chất lượng nước.

FOODCROPS. HỌC MỖI NGÀY 

Thêm bằng chứng về tình trạng tăng nhiệt toàn cầu

Thêm bằng chứng về tình trạng tăng nhiệt toàn cầu 

Cơ quan Khí tượng Nhật Bản, NASA, Đài Thiên văn Mauna của Mỹ đã nêu thêm bằng chứng khoa học về tình trạng tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu. Theo Cơ quan Khí tượng Nhật Bản, nhiệt độ trung bình toàn cầu trong tháng 4, tháng 5 và tháng 6/2014 là cao nhất kể từ khi dữ liệu chính thức được ghi lại vào năm 1891.

Dữ liệu của cơ quan này cho biết nhiệt độ quý II/2014 ấm hơn mức trung bình của toàn bộ thế kỷ 20 khoảng 0,68 độ C.

Trong khi đó, Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) sử dụng một phương pháp khác để tính toán nhiệt độ trung bình và cũng cho kết quả gần như vậy.

Còn Đài Thiên văn Mauna Loa thuộc Cục Khí quyển và Đại dương Mỹ cho biết mức carbon dioxide (CO2) trung bình hàng tháng trong bầu khí quyển của trái đất đã đạt tới 400 phần triệu trong quý II/2014, là mức cao nhất trong 800.000 năm qua.

FOODCROPS. CÂY LƯƠNG THỰC

Văn hóa giáo dục

Nghị lực vào đời

Dạy Và Học

Dạy và Học
Dạy Và Học

Cây Lúa

Cây Lúa Hôm Nay

Cuộc Sống

Tình Yêu Cuộc Sống

Danh Nhân

Danh Nhân Việt Nam