Ứng dụng công nghệ sinh học trong phát triển nông nghiệp

T

ừ đầu những năm 90, công nghệ sinh học được xem là 1 trong 4 hướng công nghệ cần ưu tiên phát triển phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trên cơ sở đó, các đề án, chương trình về công nghệ sinh học cấp quốc gia và ở nhiều bộ, ngành, địa phương trong lĩnh vực nông nghiệp đã, đang được xây dựng và triển khai thực hiện tập trung vào mục tiêu: Tạo ra các giống mới có năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao; tạo ra các công nghệ sản xuất các chế phẩm chăm sóc và bảo vệ cây trồng, vật nuôi; các công nghệ bảo quản và chế biến sản phẩm nông nghiệp nhằm đa dạng hóa và nâng cao chất lượng các sản phẩm phục vụ cho xuất khẩu và tiêu dùng trong nước. Công nghệ sinh học đã đem lại hiệu quả cao, giúp giải quyết vấn đề hạn chế trong nông nghiệp như năng suất, kháng bệnh… đồng thời chứng minh được khả năng cải thiện và bảo vệ môi trường. Giống như nhiều quốc gia khác trên thế giới, Việt Nam cũng đang phải đối mặt với các vấn đề về biến đổi khí hậu, tăng trưởng dân số nhanh và đất nông nghiệp bị thu hẹp do quá trình đô thị hóa dẫn đến sự sụt giảm sản lượng nông nghiệp. Kết quả Tổng điều tra dân số và nhà ở năm 2009 và năm 2019 của Tổng cục Thống kê cho thấy, trong vòng 10 năm, dân số Việt Nam đã tăng thêm khoảng 10,7 triệu người, từ 85,5 triệu người (năm 2009) lên 96,2 triệu người năm (2019). Tính đến tháng 11/2020, Việt Nam là quốc gia có số dân đông thứ 15 trên thế giới và có diện tích khoảng 331,2 nghìn km

2

(đứng thứ 65 trên thế giới). Dự kiến dân số sẽ sớm đạt mốc 100 triệu người, điều này đồng nghĩa với việc Việt Nam cần phải đảm bảo đủ lương thực cho số dân ngày một tăng này. Chưa kể Việt Nam còn là một trong 5 quốc gia chịu ảnh hưởng lớn nhất bởi các vấn đề do biến đổi khí hậu gây ra và ngành nông nghiệp là một trong những ngành bị tác động mạnh nhất do phụ thuộc nhiều vào yếu tố thời tiết, thổ nhưỡng, thủy lợi… Do đó, nông nghiệp Việt Nam đã tìm đến các giải pháp từ công nghệ sinh học nhằm phát triển một nền nông nghiệp xanh bền vững, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và góp phần vào an ninh lương thực thế giới.

Một trong những mục tiêu phát triển công nghệ sinh học của Việt Nam những năm trở lại đây là tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi mới có năng suất, chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế cao, có sức chống chịu điều kiện tốt, phục vụ hiệu quả cho nhu cầu chuyển dịch cơ cấu kinh tế, nâng cao chất lượng và sức cạnh tranh của hàng hóa nông sản. Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp thường được thực hiện thông qua các kỹ thuật tiên tiến điển hình như: Kỹ thuật cấy mô, kỹ thuật sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền.

Ảnh minh họa, nguồn Internet

Trước đây, phương pháp cấy mô đã được các cơ sở, hộ gia đình và các nhà chọn giống ở Việt Nam áp dụng từ lâu. Đến nay, với kỹ thuật trong nuôi cấy mô, các nhà nghiên cứu có thể sản xuất giống trong phòng thí nghiệm để đưa ra sản xuất nhanh chóng hơn nhiều lần phương pháp truyền thống. Thành tựu điển hình chứng minh hiệu quả tăng năng suất khi ứng dụng công nghệ sinh học cho thấy, trong 1 năm, nhờ ứng dụng công nghệ sinh học tiên tiến có thể sản xuất 130 nghìn cây hồng, trong khi với phương pháp dâm cành truyền thống, người nông dân chỉ có thể được tối đa 50 cây.

Bên cạnh đó, các kỹ thuật sinh học phân tử giúp phát hiện những độc hại trong quá trình sản xuất, trong thức ăn hay trong hệ sinh thái (đất, các nôi vi sinh…). Kỹ thuật này giúp cho việc chọn lọc ở giai đoạn rất sớm từ phôi hay mầm non của những cá thể mang những đặc tính có lợi như giới tính, sức chống chịu bệnh, sức kháng bệnh trong những điều kiện đặc biệt, đem lại hiệu quả cao trong lĩnh vực chuẩn đoán bệnh dịch cây trồng, vật nuôi và tạo con giống.

Đặc biệt, những thành công của kỹ thuật di truyền (kỹ thuật tái tổ hợp gen) được nghiên cứu và phát triển trong những năm gần đây được coi là cuộc cách mạng lớn của công nghệ sinh học. Ngành nông nghiệp Việt Nam đã đạt được nhiều thành tựu nhờ chuyển thành công nhiều gen lạ vào cây trồng, tạo ra các cây trồng mới chưa từng có, có khả năng kháng sâu hại, kháng thuốc diệt cỏ, kháng bệnh hại, ức chế sự chín nhanh của quả và nhiều loại gen khác. Bằng công nghệ RNAi, Viện Công nghệ sinh học đã phát triển được các dòng bông chuyển gen kháng virix xanh lùn; quy trình sản xuất chế phẩm BCF từ các chủng vi sinh vật phân lập từ đất…

Trên các cánh đồng Việt Nam, hàng loạt giống lúa mới ngắn ngày có năng suất cao được tạo ra nhờ công nghệ sinh học đã được đưa vào sản xuất. Kỹ thuật cấy mô của các chuyên gia sinh học Việt Nam cũng đạt được kết quả tốt trong việc nhân giống khoai tây, giống hoa và một số cây trồng khác. Một số giống lúa của Việt Nam được tạo ra bằng công nghệ sinh học như DR1, DR2 có những đặc tính tốt như: Khả năng 

chịu rét, đẻ nhánh khỏe và tập trung, cây thấp, ngắn ngày, năng suất cao (8-9 tấn/ha). Các loại cây trồng biến đổi gen nhờ công nghệ sinh học đã, đang trở thành loại cây trồng được đưa vào ứng dụng nhanh nhất trong lịch sử.

Trong lĩnh vực chăn nuôi, từ việc thực hiện lai kinh tế, đến nay với phương pháp truyền giống nhân tạo, các nhà nghiên cứu đã cải tạo giống, thực hiện nạc hóa đàn lợn và sinh hóa đàn bò. Ứng dụng Công nghệ sinh học để sản xuất tinh, phôi tươi và đông lạnh ở quy mô xí nghiệp nhỏ tự động hóa đã góp phần tăng nhanh số lượng đàn bò sữa trên cả nước, đồng thời tăng năng suất sữa. Việt Nam đã có hàng loạt gia súc thích hợp với khí hậu và điều kiện chăn nuôi trong nước. Tại một số địa phương, việc sử dụng tinh nhân tại cho thấy khả năng giúp bò trưởng thành tăng từ 180kg/con lên từ 250-300 kg/con với tỷ lệ xẻ thịt tăng 1,5 lần.

Ngoài ra, công nghệ vi sinh đã giúp phát triển nhiều loại vacxin như: Vacxin tụ huyết trùng trâu bò, vacxin dịch tả vịt và Parovirus lợn; các loại phân bón vi sinh và phân hữu cơ sinh học cũng được phát triển; bộ sinh

phẩm để đồng thời chẩn đoán và định type virus lở mồm long móng lưu hành tại Việt Nam được Viện Công nghệ sinh học Việt Nam phát triển ước tính có giá thành chỉ bằng 1/3 kit nhập ngoại và có thao tác đơn giản, dễ sử dụng và bảo quản…

Bên cạnh trồng trọt và chăn nuôi, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong nuôi trồng thủy chế tại nhiều địa phương đã đạt được nhiều thành công. Việc sử dụng các sản phẩm sinh học để điều hòa và kiểm soát hệ vi sinh vật trong ao, cạnh tranh và chiễm chỗ các vi sinh vật gây bệnh, gia tăng sự phân hủy các hợp chất hữu cơ, giúp cải thiện môi trường sinh thái, củng cố hệ miễn dịch của thủy sản nuôi. Ngoài ra, biện pháp phòng trừ dịch hại tổng hợp (IPM) đang được triển khai khắp cả nước những năm qua, thể hiện hiệu quả lớn trong “cuộc chiến” giảm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, giảm ô nhiễm môi trường và là biện pháp tích cực hướng đến nền nông nghiệp sạch và bền vững.

Có thể nói, những thành tựu ban đầu đạt được trong lĩnh vực nông – lâm nghiệp, thủy sản, y tế, môi trường nói chung và nông nghiệp nói riêng đã khẳng định vai trò quan trọng của nghiên cứu và phát triển công nghệ sinh học. Nông nghiệp Việt Nam đã có sự thay đổi đáng kể khi áp dụng những thành tựu công nghệ sinh học vào các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi. Qua đó giúp nâng cao năng suất cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị, tiết kiệm chi phí cho người nông dân, góp phần đem lại sự ổn định và bền vững của ngành nông nghiệp trong bối cảnh hội nhập kinh tế. Tuy nhiên, công nghệ sinh học hiện đại của Việt Nam vẫn đang ở tình trạng lạc hậu so với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới về năng lực nghiên cứu và phát triển, về đầu tư, hợp tác và hội nhập quốc tế, tiếp cận và trao đổi thông tin cùng các vấn đề liên quan đến quyền sở hữu trí tuệ và chuyển giao công nghệ. Vì vậy, hiện nay và sau này, Việt Nam cần tăng cường gắn kết chặt chẽ giữa nghiên cứu và triển khai công nghệ sinh học với đầu tư về cơ sở vật chất và đào tạo nguồn nhân lực. Cần xây dựng các chính sách, định hướng chú trọng tăng cường ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả các nghiên cứu về công nghệ sinh học vào thực tiễn sản xuất và các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt là ứng dụng trong ngành Nông nghiệp./.

Công nghệ sinh học là một lĩnh vực công nghệ cao dựa trên nền tảng khoa học về sự sống, kết hợp với quy trình và thiết bị kỹ thuật nhằm tạo ra các công nghệ khai thác các hoạt động sống của vi sinh vật, tế bào thực vật và động vật để sản xuất ở quy mô công nghiệp các sản phẩm sinh học có chất lượng cao.