The Vietnamese Historical and Cultural Performing Arts Foundation
PO Box 1571 - Westminster, CA 92684-1517 - (949) 786-6840




8 giải pháp kỷ thuật khoa học cho nông nghiệp thế kỷ 21, nuôi 9 tỉ
người năm 2050
G S Tôn Thất Trình
Các nhà nông học trên thế giới đang cố tâm tìm cách nuôi sống 9 tỉ người ( hiện
nay là 6 tỉ ), trên Trái Đất vào năm 2050, khởi động một cuộc “ Cách mạng Xanh Thứ
hai “ với đất nông nghiệp ngày càng ít hơn . Thách đố này là phải tăng gấp đôi sản lượng
cây lương thực vào năm 2050 . Sau đây là trích dẫn dữ liệu 8 giải pháp , nguyêt san
Khoa học phổ thông - Popular Science đề nghị ở số báo tháng 8 năm 2009 . Một số giải
pháp có thể sửa đổi cho thich hợp với nông nghiệp Việt Nam tương lai hơn
1- Khai thác sa mạc ( hay vùng bờ biến khô hạn mùa nắng ? )
Hiện nay 70% nước ngọt trên thế giới sử dụng cho nông nghiệp. Giải pháp là dùng
những nhà kiếng - greenhouses xây dựng ở bờ biển, biến nước biển mặn thành nước ngọt
trồng hoa màu, khỏi cần đến các nhà máy khử muối biển desalinization plants, quá tốn
kém.
Trong nhiều chuyến thăm viếng xứ Ma Rốc, nhà vẽ kiểu thắp sáng Anh Charlie
Paton, rất ngạc nhiên trông thấy biển rộng lớn xen kề sa mạc bao la. Ông nói: bạn đang
ở bờ rìa sa mạc Sahara, nhưng bạn cũng rất gần đại dương. Sau khi bán hảng thắp sáng,
Paton ngồi xuống vẽ ra một cái gì xích hai phía lại với nhau : một Nhà kiếng Nước
biển, những phương tiện năng lượng thấp để nuôi trồng cây thực phẩm ở những vùng
sa mạc sử dụng nước mặn phong phú kế cận. 3 nhà kiếng kiểu mẩu ở Tenerife , quần
đảo Canary ; Abou Dhabi ở Tiểu vương Ả rập Thống Nhất - United Arab Emirates ; và
Oman ; sử dụng gió thổi , quạt và những “ thùng bốc hơi - evaporators “ đơn giản ,
chuyễn hóa nước biển thành nước ngọt ; và theo tiến trình này tạo ra một môi trường
ẩm ướt có thể trồng bất cứ loại cây nào.
Nhà kiếng chỉ tốn 5 đô la Mỹ một bộ vuông ( 1 square foot, 929.03 cm vuông )
để xây cất , lấy nước biển bằng trọng lực hay bằng máy bơm. ( xem hình ) Nước nhỏ
giọt xuống lưới mắt cáo dạng tổ ong, trên tường trước và bốc hơi làm mát lạnh và ẩm
ướt không khí bên trong . Không khí làm ấm khi di chuyễn xuyên qua nhà kiếng ( không
khí nóng hơn có thể chứa nhiều ẩm ướt hơn ) trước khi đến một bốc hơi thứ hai làm
siêu bảo hòa nhà kiếng. Từ đó ,không khí di chuyễn ngay vào một bình làm đặc lại -
condenser. Bình này lấy ra nước ngọt và đưa nước ngọt tới một thùng chứa, hầu tưới
cây trồng.
Paton hiện đang theo dõi nhiều vị trí ở Dự án Rừng Sahara sẽ cọng thêm một
máy “ tập trung điện mặt trời “ vào ý niệm nhà kiếng kiểu mới mẽ này. Nước ngọt phụ
thêm sẽ được dùng chạy tiện nghi ( mặt trời hâm nóng nước trong các ống làm ra hơi
nước , chạy một máy phát điện ) và làu sạch hế thống dàn trải gương đồ sộ. Việt Nam đã
khởi sự làm hệ thống nhà kiếng đăc biệt để trồng hoa kiểng - hoa lan, có nhiều vùng
thiếu nước ngot mùa nắng gần cả Biển Đông lẫn Biển Tây, có vài nơi đã áp dụng kỷ
thuật điện măt trời…, có lẽ cũng nên lưu tâm khảo cứu thích nghi hệ thống mới này,
khai thác nông nghiệp vùng bờ biển nước nhà ?
II - Tái dựng lúa gao
50% dân trên thế giới tùy thuộc lúa gạo như thể một mễ cốc chánh . Giải pháp
đưa ra là làm công nghệ di truyền - genetic engineering lúa gạo, hầu thay đổi quang (
tổng) hợp - photosynthesis. Giúp chúng ta tăng thêm năng xuất bất cứ ở điều kiện nào.
Tiềm năng kỷ thuật mới là làm tăng năng xuất láa gạo khoảng 50% một năm và học cách
nào biến đổi các cây trồng, các mễ cốc khác theo lề lối mới này . Nhắc lại là trên
phương diện quang hợp , lúa kiểu Thần Nông IR8 cải thiện năng xuất bằng các lá thẳng
đứng trên cây, có tỉ số quang tông hợp tổng số lá xanh cao hơn tỉ số các lá nằm ngang,
bản rộng mọc sum soe che mất nắng chiếu ( do các tiến sĩ nông học ở Nhật khảo cứu
trước tiên , rồi sau đó mới được hai tiến sĩ Nhật Tanaka và Yoshida IRRI - Manila tuyễn
chọn, giúp giải thích sinh lý thực vật học cho hai nhà di truyền là các tiến sĩ Peter
Jenning, người Mỹ và TT Chang .người Đài Loan, áp dung lai giống tuyển chọn di truyền
giống IR8 năm 1963 - 64 ). Còn lúa lai cao năng hybrid rice đời một F1 là áp dụng tính
cường sinh con cháu lai- heterosis, không phải trên quang tổng hợp. Năm 1992-93, khì
còn làm thư ký kỷ thuật cho Ủy ban Quốc tế Lúa gạo Lương Nông Quốc tế - FAO ở
Roma , Ý , trước khi nghĩ hưu, chúng tôi có đề nghi lên ông Tổng Giám đốc là FAO nên
khuyến khích tạo ra các lúa siêu năng - super rice hơn nữa, căn cứ trên sử dụng các gen
giúp cho cây lúa gạo không bị ánh sáng bảo hòa, mất bớt tiềm năng quang hợp nghĩa là
loại lúa C4, tương tự lề lối quang hợp của cây bắp ( ngô )-corn và cây bo bo ( lúa miến )-
sorghum … vậy đó . Sau đây là báo cáo IRRI về hứa hẹn lúa C4 , sẽ ra mắt thiên hạ,
khoảng 10 năm tới.
Gọi công trình John Sheehy đang làm là sửa đổi - modification di truyền, e còn là
quá dè dặt chăng ?. Seehy là trưởng la bô aáp dụng quang hợp ở Trung Tâm Khảo Cứu
Lúa Gạo Quốc Tế IRRI, Manila - Phi Luật Tân, trung tâm khảo cứu nông nghiệp Á
Châu, không vụ lợi, đang cố thay đổi một bản chất căn bản của cây lúa. Ông thay đổi
phương cách cây lúa gao sử duụng năng lượng mặt trời để tăng trưởng mau hơn. Tương
tự kiểu làm cho hệ thống tiêu hóa thân thể con người hửu hiệu hai lần hơn tiêu hóa đồ ăn,
thực phẩm.
Seehy và các bạn đồng nghiệp đang công nghệ hóa một lúa siêu năng, bằng cách
biến cây lúa gao kiểu C3 quang tổng hợp thành ra cây lúa gạo kiểu C4. Đa số cây cỏ, kể
cả lúa gạo, thực hiện quang tổng hợp ( một tiến trình căn bản dạy ở trung học đệ nhị
cấp, trong đó cây sử dụng ánh sáng măt trời, nước và carbon dioxide làm ra
carbohydrates - chất tinh bột chứa đầy năng lượng) được biết là C3. Nhưng các thực vật
C4. gồm luôn cả bắp và bo bo, làm ra mô thực vật hửu hiệu hơn ở khí hậu ấm áp và khô
ráo hơn theo một tiến trình khác, tạo ra những carbohydrate này, dùng ít Co2 ( carbon
dioxide ) hơn. Như vậy giảm bớt thời gian thực vật- cây cối cần mở các tiểu khổng lá - leaf
pores nhập tràn đầy carbon dioxide . Thế cho nên thực vật ít mất nước hơn, vì bốc hợi.
Các nhà khoa học đã biết cách làm sửa đổi - biến đổi này, biến cây C3 thành cây
C4, trong quá khứ, cho nên dự án này là cố tâm bắt chước thiên nhiên. Muốn được như
vậy , Sheehy và đông nghiệp phải qui định những gen nào điều hòa cấu trúc giải phẩu
C4 ở lá và khẩn thiêt biến thành một loại lúa gạo cao sản hơn. Một khi nhóm ông tìm
ra cách giải mã số , những kỷ thuật này có cơ sau đó, áp dụng cho nhiều loài hoa màu,
trồng trọt khác trở thành thực vật C4 , chẳng hạn lúa mì - wheat trồng ở các vùng phụ
Sahara, Phi Châu.
III - Thay thế phân bón hóa học
Ngoài các giống lúa IR -Thần Nông, và nưóc tưới đầy đủ, cuộc Cách Mang Xanh
thư Nhất - first Green Re3volution, đòi hỏi nhiều phân bón hóa học; trên lúa mới phải
bón nhiều phân lân - phosphates va phân đạm - nitrogen hơn . Phân đạm thích hợp bón
cho cây lúa gạo là phân u - rê ( urea ) hay muối diêm lạnh, thể viên prilled urea ( chứa 46
% đạm - N ) hay hột - granulated. Hầu sản xuất 36 - 40 triệu tấn lúa chưa xay vỏ trấu (
thóc ) hay tương đương thóc , Bộ nông nghiệp Viêt Nam ước lượng ngành sản xuất hóa
học Viêt Nam phải có khả năng sản xuất 7 triệu tấn phân hóa học mỗi năm ( urê 2.2
triệu tán , phosphate nung chảy magne sium phosphate 1.3 triệu tấn , hổn hợp NPK 2.5
triệu tấn , DAP 600 000 tán, và K - potassium 500 000 tấn ). Vinachem ,và bộ công nghê
Viêt Nam , cho biết là đã tăng cường nhà máy dùng than đá sản xuất phân đạm Hà Bắc
lên trên 150 000 tấn N một năm và đặc biết là 2 nhà máy kỷ thuật phối hợp hai tiến
trình sản xuất urea gọi là tiến trình ammonia - carbon dioxide, chế tạo ra ammonium
carbamide và làm khô nước - dehydrate chất này để sản xuất urea: nhà máy Phú Mỹ ở
Bà Rịa - Vũng Tàu công xuất 600 000 tấn hoạt động năm 2004, và nhà máy Cà Mâu
công xuất 800 000 tấn, dự trù sản xuất cuối năm 2005 ( ? ) . Nhưng như vậy chưa đủ
thỏa mãn yêu cầu urea, nên năm 2008 đã dự trù tăng công xuất nhà máy Cà Mâu lên gấp
đôi, 1 6000 000 tấn và mới đây ở Ninh Bình một nhà máy chạy than đá, trị giá 400 triêu
đô la Mỹ , công xuất 660 000 tấn urea .
Thế nhưng phát thải khí nhà kiếng do sản xuất phân bón hóa học gây ra chiếm
1.2 % tổng số phát thải toàn cầu. Giải pháp chống ô nhiễm này là cấy, gieo vào đồng
ruộng vi trùng - microbes giựt đạm nitrogen ra từ không khí . Tiềm năng giải pháp là
tăng năng xuất và làm cho đất đai tốt hơn xưa. Hiện nay chỉ có một số lượng nhỏ vi
trùng này thôi.
Phân bón hóa học đã làm tăng lũy thừa và năng xuất hoa màu trồng trọt trong 30
năm vừa qua. Phân hóa học cung cấp phụ thêm nitrogen N, phosphorus P và potassium
K ,cần thiết cho thực vật xây đắp amino acids và các vách màng tế bào . Mai đây , nông
dân sẽ có thể có khả năng hưởng moọi lợi ích loại phân bón nhân loại làm ra, giá sản
xuất ít hơn hàng trăm đô la, bằng cách sử dụng vi trùng. C A Reddy, giáo sư vi trùng
học và di truyền học phân tử, đại học Michigan State University, khảo sát 300 loại vi
trùng xảy ra tự nhiên trong đất và thu thập thành một hổn hợp cốc ten ( cocktail ) có cơ
vừa giảm bớt yêu cầu phân bón hóa học phosphorus ( lân ) và nitrogen ( đạm ) , vừa
bảo vệ cây cỏ chống mầm bênh cây và tăng năng xuất ở hầu hết mọi loại hoa màu trồng
trọt. Trên các thí nghiệm, các cây cà chua trồng ngoài đồng, gieo thêm vi trùng ông
tuyễn chọn sản xuất tăng thêm gần 90 % , và các cây cà chua trồng trong nhà kiếng còn
tăng thêm năng xuất nhiều hơn nữa, so với phân bón hóa học truyền thống. Ông cũng thí
nghiệm trên nhiều loại cây khác, tư cà dê - eggplant đến cỏ roi - switchgrass . Bán ra
dưới hình thức một chất lỏng thêm vào đất tên gọi là Đất sinh học tăng cường -
Bio_Soil Enhancers, các vi trùng Reddy tự mình rất bền vững , khác hẳn phân bón hóa
học truyền thống, phải bón lại mỗi năm. Reddy đang làm thí nghiệm đại trà hơn .
(Sẽ tiếp 5 giải pháp khoa học kỷ thuật khác : tái lập bản đồ một lục địa , sử
dụng lao công robôt, tái lập đất đai , trồng hoa màu siêu năng… )