Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  25
 Số lượt truy cập :  25327598
Cây trồng tương lai sẽ nhỏ và năng suất hơn
Thứ ba, 26-01-2021 | 08:02:33

Canh tác theo chiều thẳng đứng có thể là chìa khóa để phát triển nông nghiệp hiệu quả và bền vững. Để khai thác tiềm năng của phương thức trên, giới khoa học đang phát triển các giống cây phù hợp sinh trưởng trong đô thị.

 

Ngày nay, cách chúng ta ăn không còn cân bằng với cách chúng ta sống. Trong khi 11% diện tích đất liền trên bề mặt Trái Đất là đất nông nghiệp, chỉ có khoảng 3% là đất đô thị - nơi cư trú của ⅔ dân số toàn cầu. Đô thị hóa và gia tăng dân số sẽ đi kèm với gia tăng nhu cầu mở rộng đất canh tác, vận chuyển và dấu chân sinh thái - trừ phi chúng ta tìm ra phương thức hiệu quả hơn để giải quyết bài toán lương thực.
 
Thay vì canh tác chiều ngang theo phương thức truyền thống, có một giải pháp khác đầy tiềm năng - đó là canh tác theo chiều thẳng đứng, với các luống cây xếp thành nhiều tầng chồng dọc lên nhau và được trồng trực tiếp vào môi trường dinh dưỡng thay vì đất (phương pháp thủy canh). Khi đó, công việc sản xuất lương thực sẽ được chuyển từ nông thôn về thành thị, giúp giảm áp lực lên những mảnh đất đứng trước nguy cơ bị chuyển đổi thành đất nông nghiệp - theo Choon-Tak Kwon, nghiên cứu sinh về sinh học thực vật tại Phòng Thí nghiệm Cảng Cold Spring. Không chỉ vậy, chi phí và ảnh hưởng sinh thái từ vận chuyển thực phẩm cũng sẽ giảm đáng kể. “Ngay cả những loại cây đỏng đảnh nhất đều có thể được trồng quanh năm và ngay gần nơi bạn sống,” Kwon nói. Điều này đồng nghĩa chúng ta sẽ có “thực phẩm tươi ngon ở mức giá ổn định.”
 
Canh tác theo chiều thẳng đứng và các phương thức canh tác tương tự trong đô thị hiện chiếm hơn 15% tổng sản lượng thực phẩm toàn cầu. Ảnh: independent.co.uk
 
Ý tưởng này đã được chứng minh là hiệu quả. Canh tác theo chiều thẳng đứng và các phương thức canh tác tương tự trong đô thị hiện chiếm hơn 15% tổng sản lượng thực phẩm toàn cầu, theo số liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc. Tuy nhiên, phần lớn năng suất của các nông trại thẳng đứng đến từ chỉ một vài giống cây - hầu hết là các loại rau lá vốn có khả năng sinh trưởng trong nhà.
 
Bởi vậy, “đa dạng hóa cây trồng có khả năng sinh trưởng trong nhà là điều bắt buộc” - Cathryn O’Sullivan, nhà nghiên cứu về nông nghiệp ở Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc, lập luận. Vấn đề là hầu hết các cây trồng tiêu biểu đều quá “đồ sộ” so với không gian chật hẹp của các nông trại thẳng đứng. Do đó, việc mở rộng sản xuất lương thực ở đô thị sẽ đòi hỏi thay đổi không chỉ phương thức canh tác mà còn cả giống cây trồng.
 
Kwon quyết định chấp nhận thử thách này và bắt đầu thí nghiệm với cây cà chua. Cùng với cố vấn là nhà di truyền học thực vật Zachary Lippman ở Phòng Thí nghiệm Cảng Cold Spring và những thành viên khác trong nhóm của Lippman, Kwon đi tìm lời giải cho câu hỏi: liệu có thể thu nhỏ thân cây cà chua mà không ảnh hưởng đến sản lượng quả của chúng hay không. Giờ đây, ông đã có câu trả lời: Tất nhiên là ta có thể.
 
Thu nhỏ cây trồng
 
Từ một loạt các thí nghiệm, Kwon và các cộng sự đã phát hiện trình tự đột biến gen để tạo ra cây cà chua thân thấp và ra quả nhanh. Kwon nhận thấy giống cây này rất phù hợp để trồng theo phương thức thẳng đứng. Tiếp đó, nhóm nghiên cứu sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen bằng CRISPR-Cas9 để cấy gen đột biến vào cây cà chua bi Sweet 100, một giống cây trồng phổ biến. Thành quả họ thu được là một loại cây nom rậm rạp đến kỳ lạ, chỉ cao khoảng 25cm nhưng lại trĩu nặng những chùm cà chua bi. Điều tuyệt hơn là mẻ cà chua đầu tiên đã sẵn sàng để thu hoạch chỉ hơn một tháng sau khi hạt nảy mầm, sớm hơn hai tuần so với giống cà chua thông thường.
 
Giống cà chua nhỏ. Ảnh: Zach Lippman | Nautilus
 
Kwon thường lưu trữ các loại quả thu được từ thí nghiệm và giữ lại hạt giống để trồng cây mới, nhưng khi nhìn thấy những chùm cà chua chín mọng đầu tiên mọc ra từ cây thí nghiệm đã qua ba lần chỉnh sửa gen, “Tôi đã nếm thử chúng” - ông nói. Kwon thích loại cà chua mới này đến mức ông bắt đầu mang một ít về nhà cho vợ để dùng trong món salad. Không lâu sau, sản lượng cà chua đột biến gen bắt đầu tăng lên; nhóm của Kwon phát hiện việc cấy các gen tương tự vào các giống cà chua khác sẽ vẫn cho ra những cây nhỏ gọn và nhanh chóng ra quả. Bước tiếp theo, Kwon muốn nghiên cứu xem liệu bộ gen này có thể cho ra kết quả tương tự ở các cây trồng khác cùng họ với cà chua như cà tím và ớt ngọt hay không.
 
Các nhà nghiên cứu khác cũng đang tìm cách ứng dụng bộ gen quy định tính trạng thân nhỏ lên đối tượng là các cây trồng hoàn toàn khác.
 
Năm 2018, Erika Varkonyi-Gasic cùng các cộng sự ở Viện Nghiên cứu Cây trồng và Thực phẩm New Zealand, Auckland, đã tạo ra một giàn kiwi lùn từ kỹ thuật chỉnh sửa gen. Thay vì phát triển thành cây leo dài và mất nhiều năm để trưởng thành, giống kiwi trên chỉ dài 1m khi trưởng thành và ra quả ngay trong năm đầu tiên. Kiwi có lẽ không phải là loại quả được săn đón quá nhiều trên toàn cầu, thế nhưng kỹ thuật thu nhỏ cây trồng hoàn toàn có thể sớm phổ biến rộng rãi.
 
Năng suất của các nông trại thẳng đứng có thể còn cao hơn nữa nếu chúng ta cải thiện được nguồn sáng. Kwon lưu ý, “ánh sáng mặt trời tự nhiên mạnh hơn và tốt cho cây hơn đèn LED rất nhiều,” vậy nên những người làm nông ở đô thị sẽ phải hoặc phát triển công nghệ chiếu sáng tốt hơn, hoặc tạo ra các giống cây ít phụ thuộc vào ánh sáng hơn. Kwon đang bắt đầu xem xét các phương thức can thiệp di truyền có thể được sử dụng để đạt được điều đó.
 
Lợi ích mà canh tác nông nghiệp phi truyền thống mang lại không chỉ là bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái hoang dã. Nông nghiệp đô thị có thể góp phần giảm sử dụng nước, phân bón và thuốc trừ sâu, cũng như xây dựng nguồn cung ứng thực phẩm năng suất và bảo đảm. “Các nông trại thẳng đứng có thể cung cấp nguồn thực phẩm tươi cho người dân thành phố, ngay cả khi khu vực đất canh tác xảy ra thảm họa,” Kwon cho biết. “Các nông trại thẳng đứng nhìn chung miễn nhiễm với mầm bệnh và dịch bệnh.”
 
Kwon thậm chí còn xem xét tiềm năng sinh trưởng của cây trồng trong các môi trường khắc nghiệt ngoài hành tinh. Theo ông, “sự phát triển của nông nghiệp thẳng đứng có mối liên hệ mật thiết với sự phát triển của nông nghiệp trong không gian.” Khi đó, bằng cách đầu tư vào nông nghiệp đô thị trên Trái đất, chúng ta có thể tiến gần hơn đến viễn cảnh tương lai khi các nhà thám hiểm không gian tận hưởng món súp cà chua tươi và salad rau sạch trên sao Hỏa.
 
 

Trở lại      In      Số lần xem: 56

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Hơn 120 quốc gia ký kết Hiệp ước Paris về biến đổi khí hậu
  • Một số giống đậu tương mới và mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa tại Đông Nam Bộ và Đồng Bằng Sông Cửu Long
  • Các nước cam kết chống biến đổi khí hậu
  • 12 giống hoa được công nhận bản quyền
  • Thảo luận việc quản lý nước theo cơ chế thị trường
  • Lượng nước ngầm trên Trái đất đạt 23 triệu kilômét khối
  • Sản xuất hồ tiêu thế giới: Hiện trạng và Triển vọng
  • Triển vọng tích cực cho nguồn cung ngũ cốc toàn cầu năm 2016
  • Cây trồng biến đổi gen với hai tỷ ha (1996-2015); nông dân hưởng lợi >150 tỷ usd trong 20 năm qua
  • Cơ hội cho gạo Việt
  • Việt Nam sẽ áp dụng cam kết TPP cho thêm 40 nước
  • El Nino có thể chấm dứt vào cuối tháng 6
  • Chi phí-hiệu quả của các chương trình bệnh động vật "không rõ ràng"
  • Xuất khẩu hồ tiêu: Gậy ông đập lưng ông
  • Đất có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí nhà kính
  • Quản lý và phát triển thương hiệu gạo Việt Nam
  • Những cách nổi bật để giải quyết những thách thức về hệ thống lương thực toàn cầu
  • Lập bản đồ các hộ nông dân trồng trọt trên toàn thế giới
  • Hỗ trợ chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng ngô
  • Nếu không được kiểm soát, cỏ dại sẽ gây thiệt hại kinh tế tới hàng tỷ USD mỗi năm
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD