Công nghệ cao - giải pháp chống hạn hán trong nông nghiệp

Sự biến đổi khí hậu khiến tình trạng thiếu nước trên thế giới ngày càng thêm trầm trọng, ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống người dân. Nông nghiệp công nghệ cao đang được coi là một giải pháp khả dĩ giúp hạn chế tình hình này.

Trang trại nông nghiệp công nghệ cao Sundrop, Australia. Ảnh: Sundrop Farm

Thiếu nước trầm trọng

Theo tờ The Conversation, tuy phần lớn diện tích Trái đất được bao phủ bởi nước nhưng chỉ 0,5% lượng nước này có thể uống và dùng trong nông nghiệp.

Sự khan hiếm nước được thể hiện rõ nét qua số liệu thống kê của Ủy ban Nước của Liên Hợp Quốc: Hiện có khoảng 663 triệu người (1/10 dân số thế giới) không được tiếp cận nguồn nước sạch.

Phụ nữ thế giới phải tốn 266 triệu giờ mỗi ngày để đi lấy nước sạch. Cứ 90 giây lại có một em bé chết vì các bệnh có liên quan tới nước, trong đó có tiêu chảy - nguyên nhân gây tử vong lớn thứ ba ở trẻ.

Thiếu nước kéo theo những thiệt hại nặng nề về kinh tế. Theo ước tính của Ủy ban Nước của Liên Hợp Quốc thì hằng năm thế giới mất khoảng 260 tỷ USD vì thiếu nước sạch và thiếu vệ sinh. Nếu tình trạng này được cải thiện, mỗi năm chúng ta có thể tiết kiệm được khoảng 32 tỷ USD.

Từ lâu, các tổ chức trên thế giới đã kêu gọi chúng ta tiết kiệm nước để tránh thiếu nước trầm trọng, tình trạng có thể là nguyên nhân dẫn tới các cuộc xung đột quốc tế.

Tuy nhiên, khi có tới 2/3 lượng nước sạch được sử dụng trong nông nghiệp, việc tiết kiệm nước sẽ đồng nghĩa với việc cắt giảm lượng nước dùng trong ngành này.

Đây là bài toán lớn khi dân số Trái đất ngày càng đông, đòi hỏi sản xuất ra nhiều thực phẩm hơn nữa. Tuy nhiên, nông nghiệp công nghệ cao có thể là lời giải.

Tiết kiệm nước nhờ công nghệ

Có khá nhiều giải pháp công nghệ để giải bài toán thiếu nước trong nông nghiệp. Chẳng hạn, Sundrop Farm - một công ty đa quốc gia có trụ sở tại Adelaide, Australia, chuyên về hệ thống nhà kính công nghệ cao - đã thành công khi sử dụng công nghệ thủy canh để trồng rau ở những vùng đất hạn hán, cằn cỗi, khí hậu khắc nghiệt.

Họ sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời và công nghệ lọc nước biển bằng nhiệt để điều hòa nhiệt độ trong nhà kính cũng như tạo ra nước sạch dùng trong tưới tiêu.

Với 23.000 tấm kính năng lượng mặt trời, một tháp năng lượng mặt trời cao 127m, họ đã tạo ra được 1 triệu lít nước sạch/ngày và lượng điện đủ để sản xuất 17.000 tấn cà chua mỗi năm.

Mô hình này giúp giảm tối đa việc sử dụng nước ở các vùng nóng, khô nhưng có một nhược điểm là chi phí rất cao.

Có một mô hình tiết kiệm nước và phân bón vô cùng hiệu quả đang được rất nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng, đó là công nghệ tưới nhỏ giọt.

Theo tính toán, với công nghệ này, chúng ta chỉ cần sử dụng 1/10 lượng nước vẫn dùng trong nông nghiệp trên cánh đồng lớn.

Ở Australia, Công ty Wide Open Agriculture đang là điển hình về mô hình sử dụng nước tiết kiệm trong nông nghiệp.

“Khu vực tây nam Australia đang chứng kiến sự giảm sút lượng mưa lên tới 20% trong vòng 20 năm qua và vấn đề thiếu nước đang là mối lo lớn đối với những người trồng lúa mì và nuôi cừu nơi đây” - ông Ben Cole - Giám đốc điều hành Wide Open Agriculture - cho hay.

Để khắc phục tình trạng này, họ lấy nước từ nguồn nước tự nhiên trên bề mặt, dẫn vào các đập trước khi bơm bằng hệ thống bơm sử dụng năng lượng mặt trời để sử dụng trong tưới nhỏ giọt.

Bằng cách giữ lại nước ngay trên bề mặt, họ có thể tận dụng được nước trước khi nó bị muối hóa.

Ngoài ra, nhiều nhà khoa học đã chọn cách sử dụng công nghệ gene để hạn chế sử dụng nước. Họ tìm ra các gene có thể giúp cây sống được ở khu vực có khí hậu khô, cằn cỗi.

Đây là cách mà các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu gạo quốc tế đã làm với các loại gạo đồi tới từ châu Á, Tây Phi và Mỹ Latinh.

Sau khi tìm ra các gene đặc chủng, họ nhân rộng chúng thông qua công nghệ chỉnh gene - giúp tiết kiệm thời gian chờ đợi so với biện pháp chọn lọc tự nhiên truyền thống.

Các nhà khoa học Yinglong Chen (Trung Quốc), Michel Edmond Ghanem (Morocco) và Kadambot HM Siddique (Australia) cũng đang phối hợp nghiên cứu cấu trúc rễ của cây họ đậu chickpea để tìm các gene quy định cấu trúc rễ, giúp cây giữ nước và dinh dưỡng tốt nhất trên những vùng đất khô cằn.

Các nhà khoa học thuộc Trung tâm Khoa học thực vật thuộc Đại học Leeds, Anh vừa phát hiện ra một gene có khả năng giúp loại rêu Physcomitrella patens - cây được chọn làm thí nghiệm - chịu được thời tiết “vô cùng khô hạn” .

Đó là gene ANR. Gene này có mặt ở hầu hết các cây cổ đại trên đất liền - nơi vô cùng khô hạn vào thời điểm đó.

Nó di truyền sang cây trên cạn từ tảo nước ngọt cổ đại. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, hiện nay loại gene này đã bị biến mất trong quá trình tiến hóa của cây có hạt.

Tâm An - Khoa học phát triển