“Khi châu Âu giảm bớt sự phụ thuộc vào hóa chất nông nghiệp trong nông nghiệp trong 10 năm tới và hơn thế nữa, câu hỏi quan trọng là: Cái gì sẽ thay thế chúng? Farhan Mitha viết trong một bài báo được xuất bản bởi Labiotech Insider.
website Tin tức khoai tây hôm nay trích dẫn các đoạn trích từ ấn phẩm này. Toàn văn của bài báo có thể được đọc trên trang web labiotech.
Việc sử dụng hóa chất nông nghiệp - thuốc trừ sâu, phân bón và chất kích thích tăng trưởng thực vật - đã trở nên rất quan trọng đối với nhân loại trong thế kỷ qua. Họ đã tăng cường sản xuất nông nghiệp để đáp ứng nhu cầu của dân số ngày càng tăng và đã cứu hàng tỷ người khỏi nạn đói. Tuy nhiên, tác động môi trường của hóa chất nông nghiệp đã trở nên quá lớn để có thể bị bỏ qua, và hóa chất ngày càng được coi là công cụ của thế kỷ trước không phù hợp với những thách thức của thế kỷ 21.
Để ghi nhận điều này, EU gần đây đã đặt ra một loạt mục tiêu để giảm đáng kể lượng hóa chất được sử dụng trong các trang trại ở châu Âu vào năm 2030. Chúng ta đang nói về việc giảm 50% việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học và độc hại, cũng như giảm 20% việc sử dụng phân bón.
Đồng thời, rõ ràng là việc di chuyển đến các mục tiêu này không nên đi kèm với sự sụt giảm mạnh về lợi suất. Cách thoát khỏi tình huống này có thể là chuyển sang công nghệ sinh học nông nghiệp sáng tạo.
Trong lịch sử, sự tiến bộ của công nghệ sinh học nông nghiệp ở EU không phải lúc nào cũng suôn sẻ. Ủy ban châu Âu đã không khuyến khích việc đưa cây trồng biến đổi gen vào, làm thất vọng nhiều công ty nghiên cứu trên khắp châu lục, những người coi công nghệ gen là công cụ thiết yếu để phát triển một hệ thống nông nghiệp năng suất hơn, đáng tin cậy hơn và bền vững hơn.
Tuy nhiên, công nghệ sinh học nông nghiệp không chỉ là việc tạo ra cây trồng biến đổi gen: các nhà khoa học sử dụng chúng để tạo ra một loạt các giải pháp sinh học góp phần cải thiện các phương pháp trồng trọt (mà không biến đổi gen của chính cây trồng).
Pheromone để kiểm soát dịch hại
Thuốc trừ sâu hóa học là những công cụ cứng rắn được thiết kế để chống lại côn trùng gây hại, chúng là “trọng pháo” được sử dụng cho những trường hợp quá mức cần thiết. Nhưng phương pháp đốt cháy trái đất này, được sử dụng trong nhiều thập kỷ, đang gây ra các vấn đề môi trường nghiêm trọng.
BioPhero của Đại học Kỹ thuật Đan Mạch là nhà tiên phong trong việc sử dụng pheromone côn trùng như một giải pháp thay thế bền vững cho thuốc trừ sâu hóa học. Các sản phẩm của công ty đặc biệt nhằm mục đích chống lại sâu bướm thực vật, trong đó có nhiều loài gây hại nguy hiểm cho cây trồng.
Sự giao thoa pheromone khiến bướm đêm đực bối rối bằng cách che đi vị trí thực của con cái trong tàu tín hiệu mồi nhử. Kết quả là, số lượng trứng được đẻ ra ít hơn và số lượng ấu trùng có thể phá hoại mùa màng được giữ ở mức thấp hơn, dễ quản lý hơn nhiều.
BioPhero đã phát triển một quy trình lên men - có thể so sánh với quy trình sản xuất bia - nơi nấm men kỹ thuật tạo ra pheromone của bướm đêm. Điều này cho phép pheromone được sản xuất ở quy mô công nghiệp, làm cho phương pháp bảo vệ cây trồng bền vững này có hiệu quả kinh tế.
Kiểm soát sinh học protein
Như bạn đã biết, sâu bệnh hại cây trồng và vi sinh vật gây bệnh có đủ hình dạng và kích cỡ, và là đại diện của các giới khác nhau: động vật (côn trùng), nấm, vi khuẩn. Điều này đặt ra một thách thức to lớn đối với việc phát triển các phương pháp tiếp cận kiểm soát sinh học vừa có mục tiêu cao vừa có thể thích ứng cho nhiều loại sinh vật khác nhau.
Biotalys (trước đây là Agrosavfe), một bộ phận của Viện Công nghệ Sinh học Flemish, cho rằng giải pháp cho vấn đề này nằm ở một trong những phân tử sinh học linh hoạt nhất của tự nhiên: protein.
Được thành lập vào năm 2013, một công ty công nghệ sinh học của Bỉ đang phát triển agrobelas, loại protein nhỏ được thiết kế để nhắm mục tiêu các loài gây hại và mầm bệnh cụ thể. Nguồn cảm hứng cho việc tạo ra "nguyên liệu nông nghiệp" là những con sóc của llama, chúng nổi bật bởi những phẩm chất tự nhiên đáng chú ý của chúng.
Một công ty có thể nhanh chóng lựa chọn các protein có hoạt tính sinh học hiệu quả nhất chống lại từng loại sâu bệnh hoặc mầm bệnh cụ thể, sản xuất chúng với số lượng đủ thông qua quá trình lên men vi sinh vật và chuyển đổi chúng thành các sản phẩm bảo vệ thực vật thân thiện với người dùng.
Sử dụng vi khuẩn trong đất
Trong những năm gần đây, lĩnh vực nghiên cứu hệ vi sinh vật đã mở rộng đáng kể, được tạo điều kiện thuận lợi bởi những tiến bộ đáng kể trong việc nghiên cứu tác động của các quần xã vi sinh vật cư trú lên sinh vật chủ. Chủ đề này cũng đã được đề cao trong nghiên cứu nông nghiệp, vì thực vật cũng có vi sinh vật.
Có lẽ công ty công nghệ sinh học nông nghiệp nổi tiếng nhất đang nghiên cứu để tạo ra một mạng lưới các mối quan hệ cộng sinh giữa thực vật và vi khuẩn là Pivot Bio có trụ sở tại California. Sản phẩm chủ lực của công ty đưa vi khuẩn biến đổi gen vào đất có thể cố định nitơ từ không khí và phân phối trực tiếp đến cây trồng. Sản phẩm này làm giảm hoặc thậm chí thay thế nhu cầu sử dụng phân đạm tổng hợp mà EU đang tìm cách giảm 20%.
Một số công ty công nghệ sinh học châu Âu (bao gồm Xtrem Biotech ở Tây Ban Nha và ApheaBio ở Bỉ) cũng đang khám phá khả năng sử dụng vi sinh vật thay thế cho hóa chất nông nghiệp. Tuy nhiên, việc đưa thành công các vi sinh vật có lợi vào đất trong điều kiện thực tế đã được chứng minh là đầy thách thức, vì các yếu tố môi trường thường cản trở tính hiệu quả và ổn định của chúng.
Để khắc phục hạn chế này, công ty Kapsera của Pháp đã phát triển các vi nang nhỏ có thể phân hủy sinh học từ alginate (một vật liệu có nguồn gốc từ tảo) có thể cải thiện việc cung cấp và hiệu suất của phân bón sinh học và thuốc trừ sâu sinh học.
Kết luận
Thách thức mà nông dân châu Âu phải đối mặt với các mục tiêu mới của EU là vô cùng khó khăn: tiếp tục tăng năng suất trong khi giảm sử dụng hóa chất. Nó có vẻ ngoài tầm với, nhưng ngày càng có nhiều giải pháp sinh học chứng minh rằng không phải vậy. Và trong bối cảnh ngành công nghệ sinh học nông nghiệp của EU nhận được 2019 triệu euro để phát triển vào năm 245 (nhiều hơn 21% so với năm 2018), cuộc cách mạng nông nghiệp mới có thể gần hơn chúng ta nghĩ.