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
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  20
 Số lượt truy cập :  33367620
Cách mạng xanh & vai trò của phân bón
Thứ năm, 28-02-2019 | 20:36:03

Bùi Chí Bửu

 

Theo bản tin ngày 15-8-2018 của tạp chí “Nature”; các nhà khoa học đã và đang xác định mức độ phân tử trong sự tăng trưởng của cây trồng, với sự quản lý đạm hiệu quả hơn, bón ít phân đạm hơn. Đó cũng là một trong những nội dung “Ba Giảm” của nông nghiệp Việt Nam hiện nay.

 

Hình: Norman Borlaug (1914-2009) – cha đẻ cách mạng xanh

 

Chúng ta biết rằng theo phân tích của FAO (1980): phân bón đã đóng góp 55% vào gia tăng năng suất cây trồng; 1 kg NPK làm ra 10 kg năng suất ấy. Sau cách mạng xanh, diện tích gieo trồng tăng 3,5% nhưng sản lượng lương thục đã tăng 120% (1960-1980). Theo IFA (2012): giai đoạn 1961 đến 2011 (50 năm), dân số thế giới đã tăng gấp 2,3 lần; sản lượng mễ cốc tăng 2,8 lần và nhu cầu tiêu thụ phân bón đã tăng 5,8 lần.

 

Một gen làm tăng cường khả năng của cây trồng hấp thu N, có thể được khai thác trong cải tiến giống lúa cao sản, giống lúa mì cao sản và các giống cây trồng lương thực chủ chốt khác trên toàn thế giới; mà chúng cần được bón N ít hơn. Điều ấy có thể làm giảm giá thành sản xuất nông sản của nông dân, làm giảm sự thiệt hại đến môi trường sinh thái. Sự thiệt hại này xảy ra tại những nơi có nguồn đất, nước thừa N; đất bị xói mòn, rửa trôi chảy ra sông, ra biển. Các nhà khoa học thường tập trung sự chú ý vào cải tiến giống cây trồng trong cách mạng xanh vào thập niên 1960. Bấy giờ là giai đoạn người ta tăng năng suất gấp nhiều lần, bằng kỹ thuật lai tạo giống, khai thác nguồn vật liệu bố mẹ tốt, sáng tạo ra những tái tổ hợp mới của gen có giá trị thích đáng về kiểu hình của cây trồng mới, sao cho đạt hiệu suất quang hợp cao, đối với hầu hết giống cây trồng chủ yếu của nông nghiệp (lúa, lúa mì, ngô, mía,..). Nông dân đã sử dụng thành quả ấy thông qua (1) phương pháp tưới tiêu cải tiến; (2) quản lý phân bón cải tiến; và (3) sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Kết quả là sản lượng mễ cốc toàn cầu từ 741 triệu tấn năm 1961 đã tăng lên 1,62 tỷ tấn vào năm 1985. Nghiên cứu gần đây cho thấy tiềm năng cải tiến vẫn còn rất lớn (theo Kathryn Barton, một nhà khoa học thuộc “Carnegie Institution for Science in Stanford”, California). “Nếu bạn nghĩ rằng cách mạng xanh về giống cây trồng là đích đến cuối cùng; bạn sẽ sai lầm; bởi vì chúng ta còn rất nhiều cái khác nữa có thể cải tiến”, bà Barton đã viết như vậy. Bởi vì giống cây trồng mới có một nhược điểm là: Chúng có thể không hấp thu tốt phân N như giống cây trồng truyền thống, hấp thu quá dư thừa và hiệu quả thấp so với giống truyền thống, do đó, thế giới phải cần rất nhiều phân bón hơn nữa để phát triển nông nghiệp. Chỉ riêng năm 2015, nông dân trên toàn thế giới đã sử dụng khoảng 104 triệu tấn phân N. “Canh tác theo cách như vậy chỉ làm tăng giá thành của nông dân và gây tổn thương đến sinh thái nông nghiệp”, Xiangdong Fu (thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học, Viện Di truyền và Sinh học phát triển, bắc Kinh), đồng tác giả của công trình này đã nói như vậy. Phân đạm bị rửa trôi xuống các dòng sông, ao hồ và đại dương, nó có thể nuôi dưỡng và làm bùng phát sinh khối cực kỳ to lớn của tảo; chúng lấy đi oxygen và làm chết ngạt các sinh vật thủy sinh. “Vì vậy, chúng ta cần phải nghiên cứu những giống mới cao sản nhưng ít tiêu dùng phân bón,” Fu đã nói như vậy. Muốn làm được ý tưởng nói trên, Fu và đồng nghiệp của ông đã xem xét vài trò của những phân tử có thuật ngữ chuyên mông là “DELLA proteins”. Đây có thể coi như nguyên nhân của giống cây trồng theo ý tưởng cách mạng xanh, với nội hàm là hấp thụ ít phân N  và có dạng cây thấp. Trong các giống cây trồng truyền thống, những proteins ấy bị phân hủy bởi các hormones tăng trưởng của thực vật. Nhưng DELLA proteins làm phát triển có hiệu quả giống cây trồng của cách mạng xanh; bởi vì giống cây trồng ấy miễn nhiễm với ảnh hưởng của hormone tăng trưởng, hoặc sản sinh hormone tăng trưởng ở mức độ thấp.

Tương tác protein với protein

Fu và đồng nghiệp của ông đã cố gắng tìm cách chống lại sự tích tụ của DELLA proteins. Họ bắt đầu công trình nghiên cứu của họ bằng cách so sánh DNA của 36 giống lúa lùn cao sản, và xem xét khả năng của các giống ấy hấp thụ N như thế nào. Họ đã xác định được hai gen điều khiển khả năng tiêu hóa được nitrogen: một gen mã hóa DELLA proteins, và một gen còn lại mã hóa một protein khác có thuật ngữ chuyên môn là “growth-regulating factor 4” (GRF4), gen này điều khiển sự gia tăng kích thước hạt thóc và năng suất hạt. Nhóm nghiên cứu của Fu đã thấy rằng chính GRF4 tương tác với protein DELLA tạo ra một hiệu ứng giúp cây lúa hấp thu N và biến dưỡng nitrogen, carbon để hỗ trợ có hiệu quả cho tăng trưởng cây lúa. Họ tiến hành chương trình lai đế khái thác nội dung này trong các giống lúa cao sản mới để có hàm lượng GRF4 protein cao hơn giống cũ. Kết quả là các cây lúa thấp lùn ấy đạt năng suất cao, ít cần phân N hơn giống lúa của cách mạnh xanh trước đây. Chiến lược này rất triển vọng theo Jennifer Volk, một chuyên gia về môi trường sinh thái của Đại Học Delaware, Dover. “Nông dân đã sử dụng nhiều phương pháp là giảm thiểu tác hại xấu đến môi trường do bón quá dư thừa phân N và những phân khác, ví dụ như tạo ra hiệu ứng bất lới cho loài cây thủy sinh phải thải lọc nitrogen và phosphorus dư thừa trong nước trước khi thoát thủy trên ruộng ra sông biển”, bà Kathryn Barton đã nói như vậy. “Bước tiếp theo là làm cho cây trồng chúng ta hấp thu dinh dưỡng có hiệu quả hơn, điều ấy sẽ thắt chặt các mối quan hệ trong hệ thống sinh thái theo chiều hướng tốt hơn,” (theo Volk). Nhưng bà Anna Michalak, một nhà kỹ thuật môi trường của Carnegie Institution, người đã nghiên cứu môi liên quan giữa biến đổi khí hậu và sự rửa trôi chất dinh dưỡng chảy vào hệ thống tài nguyên nước, chúng ta phải thận trọng nhiều hơn nữa về tác động của nghiên cứu này. “Một vài cái tưởng như là trạng thái “win–win” [đôi bên cùng tiến triển], tôi nghĩ rằng sẽ còn có những vấn đề chúng ta đã chưa nghĩ đến một cách đầy đủ,” bà Anna đã nói như vậy. “Chúng ta chưa bao giờ có đủ thông minh để lường trước hết mọi cái sẽ xảy ra.” Tuy nhiên, Fu và đồng nghiệp của ông đang chuẩn bị tư liệu để có bằng sáng chế, đang bắt đầu chương trình lai tạo giống mới tại Trung Quốc. Fu dự kiến rằng nhiều nới trên thế giới có thể thấy được thành quả của giống mới nói trên trong vòng 5 năm nữa.

 

Nguồn: Nature NEWS  15 AUGUST 2018. Green revolution crops to slash fertilizer use. doi: 10.1038/d41586-018-05980-7

Trở lại      In      Số lần xem: 746

[ 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