Nâng cao sản lượng lương thực

Từ năm 2000, các quốc gia RCA đã tạo ra 7.316 dòng đột biến và 254 giống đột biến. Những giống đột biến mới được tạo ra ở 12 loại cây trồng khác nhau, trong đó gạo, lúa mì, đậu tương mang lại giá trị cao nhất.Những kết quả này đóng góp tích cực cho các mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc SDG2 - Xóa đói, bảo đảm an ninh lương thực và SDG3 - Đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh và nâng cao phúc lợi cho tất cả mọi người.

Hình 1: Số lượng giống cây trồng đột biến tạo ra trong khuôn khổ RCA từ năm 2000.

Các giống đột biến mới cho tổng năng suất cao hơn 32,7% so với các giống cũ, thậm chí tăng cao hơn 50% ở cao lương, lạc, đậu đen và đậu xanh. Từ năm 2000, tổng diện tích canh tác các giống cây trồng đột biến là  khoảng 39 triệu hecta - lớn hơn diện tích của nước Đức.Từ năm 2000 đến năm 2019, sản lượng các giống mới đã tăng thêm 34,8 triệu tấn. Ngoài ra, các giống đột biến đã cải thiện các tiêu chí về chất lượng như không chứa gluten, kích thước hạt, hình dạng và màu sắc, chất lượng và hàm lượng khoáng chất, dầu và protein của hạt,... Những đặc điểm này góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và giá cả thị trường của các loại cây trồng. Thông qua tạo giống đột biến, có ít nhất 10 giống cây trồng đã được cải thiện ít nhất một đặc điểm so với giống ban đầu, trong đó có một số giống cải thiện nhiều đặc điểm hơn.

Hình 2: Cánh đồng trồng giống lúa đột biến tại Việt Nam.

Giá thị trường trung bình của mỗi loại giống đột biến cao hơn 5% so với các giống hiện có đã cho thấy nhu cầu về các giống này. Trường hợp cây cao lương ở Indonesia là ví dụ điển hình về việc tiếp nhận giống đột biến mới. Sau khi đưa vào chương trình tạo giống đột biến dưới sự hỗ trợ của RCA, có ba giống cây cao lương đã được thương mại hóa. Hạt cao lương có hàm lượng chất xơ, sắt, protein, canxi và các polyphenol hữu ích (vi chất dinh dưỡng) cao, nhưng ít chất béo và cholesterol. Hơn nữa, cao lương không chứa gluten và có chỉ số đường huyết thấp. Từ chỗ là một quốc gia có nguồn lương thực chính là gạo, người dân Indonesia đã ngày càng ưa chuộng các sản phẩm từ cao lương. Cao lương đang cho thấy tiềm năng lớn trong bảo đảm an ninh lương thực của Indonesia, cải thiện thu nhập của nông dân và hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững.

Thúc đẩy bảo vệ môi trường

Các giống đột biến mới góp phần làm giảm tác động của sản xuất nông nghiệp đến hệ sinh thái bằng cách giảm sử dụng các sản phẩm đầu vào (bao gồm thuốc trừ sâu, phân bón và nước) cũng như tăng độ phì nhiêu của đất, góp phần thực hiện các mục tiêu phát triển bền vững SDG 13 - Hành động vì khí hậu và SDG 6 - Nước sạch và vệ sinh.

Tất cả 12 loại cây trồng tạo giống đột biến mới đã góp phần bảo vệ môi trường. Thông thường, các giống đột biến làm giảm việc sử dụng phân bón hóa học (21% đối với gạo, cao lương, đậu tương và lúa mì); thuốc trừ sâu (17% đối với chuối, lúa mạch ,gạo, cao lương, đậu tương, cà chua và lúa mì); nước (12% đối với gạo, cao lương, đậu tương và lúa mì).Ngoài ra, sáu giống đột biến (đậu, đậu gà, đậu xanh, gạo, cao lương và đậu tương) làm tăng độ phì nhiêu của đất lên trung bình 8% so với các giống hiện tại.

 Tăng cường năng lực cho các quốc gia trong khu vực

RCA đã hỗ trợ tăng cường năng lực cho các quốc gia trong nghiên cứu tạo giống đột biến, góp phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững SDG 17 - Thúc đẩy quan hệ đối tác toàn cầu. Đặc biệt, RCA hỗ trợ thiết lập mạng lưới và sự hợp tác giữa các quốc gia và các bên liên quan, sử dụng cơ sở hạ tầng theo khu vực, tăng cường chuyển giao tri thức giữa các quốc gia, tăng đáng kể số lượng các nhà nghiên cứu có trình độ chuyên môn cao trong khu vực.

Kể từ năm 2000, RCA đã hỗ trợ đào tạo 470 cán bộ (trong đó có 108 cán bộ nữ) ở 19 nước thông qua các khóa đào tạo quốc gia và khu vực; tổ chức 26 đoàn chuyên gia (đến từ Trung Quốc, Úc,Philippines, Pakistan, Myanmar và Ấn Độ) chia sẻ tri thức với các quốc gia khác trong RCA; chủ trì 23 cuộc họp và hội thảo với sự tham gia của 453 chuyên gia cấp cao trong các nhóm nghiên cứu về tạo giống cây trồng đột biến để chia sẻ tri thức và phát triển nguồn nhân lực trong khu vực; hỗ trợ 13 quốc gia cung cấp các dịch vụ tạo giống đột biến và chia sẻ tri thức cho các quốc gia khác trong RCA thông qua trao đổi các phương pháp, dữ liệu, tổ chức sự kiện, tài trợ, phát triển cơ sở hạ tầng, việc làm, dự án, các ấn phẩm, nghiên cứu, kỹ năng và công cụ; xuất bản 1801 bài viết trong đó hơn một nửa là bài báo khoa học; kết nối 353 doanh nghiệp và tổ chức hợp tác với các nước đối tác để phổ biến các giống đột biến; kêu gọi được 85 nhà tài trợ đài thọ cho nghiên cứu chọn tạo giống đột biến.

Tác động kinh tế

Hợp tác RCA đã tạo ra lợi ích kinh tế bằng cách tăng tốc quy trình tạo giống đột biến và thương mại hóa các giống đột biến thành công. Những cây trồng này với các đặc điểm ưu việt khác nhau (so với một giống không đột biến) đã tạo ra lợi ích kinh tế thông qua một số hoặc tất cả các tiêu chí: tăng năng suất cây trồng, tăng giá trị thị trường, thay đổi các chi phí sản xuất liên quan đến việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu.

Chi phí từ IAEA và nguồn lực của các Chính phủ dành cho các hoạt động liên quan đến RCA đã tăng lên, bao gồm chi phí cho các khóa đào tạo, hội thảo và các cuộc họp chuyên gia về tạo giống đột biến và các hoạt động khác, chi phí để phát triển bổ sung các giống cây trồng đột biến, các chi phí chung.

Như vậy có thể thấy rằng, RCA đã hỗ trợ đáng kể cho các cơ quan nghiên cứu chọn tạo giống đột biến, góp phần đẩy nhanh lựa chọn giống đột biến để phát triển, sản xuất và thương mại hóa, đóng góp vào tăng năng suất sản lượng, giảm sử dụng các sản phẩm đầu vào nông nghiệp và tăng giá trị thị trường cho sản phẩm.

Một số kết quả điển hình ở các quốc gia

Trong số 22 quốc gia tham gia chương trình RCA về tạo giống đột biến, Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam là các quốc gia điển hình cho thấy hiệu quả từ chương trình này mang lại.

Tạo giống đột biến lúa mì ở Trung Quốc

Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu tạo giống đột biến từ năm 1957, và lúa mì là một trong những cây lương thực quan trọng được đưa vào chương trình nghiên cứu. Tuy nhiên, phải đến năm 2002, lúa mì mới được đưa vào chương trình tạo giống đột biến trong khuôn khổ RCA, qua đó đã giúp xác định hơn 5000 dòng đột biến tiên tiến và phát triển 42 giống đột biến. Các giống lúa mì đột biến có năng suất trung bình cao hơn 30% so với các giống nguyên bản. Năng suất lúa mì đã tăng lên đáng kể trong hai thập kỷ qua, từ 3,78 tấn/ha năm 2000 lên gần 6 tấn/ha vào năm 2019. Một ví dụ nổi bật là Luyuan 502, giống lúa mì đột biến được sử dụng rộng rãi thứ hai ở Trung Quốc vào năm 2018. Giống này được phát triển và đưa ra toàn quốc vào năm 2011 thông qua đột biến gen và lai tạo, có lợi thế về năng suất cao hơn 10,6% so với giống gốc và khả năng chịu hạn cũng như chống lại sâu bệnh tốt hơn. Từ năm 2012 đến năm 2018, giống này đã được trồng trên diện tích 5,13 triệu ha, tăng năng suất 3,89 triệu tấn và tăng thêm thu nhập khoảng 1,31 tỷ USD cho nông dân.Ngoài ra, giống lúa mì đột biến này còn đem lại nhiều lợi ích về môi trường như khả năng chịu hạn cao, tăng hiệu quả nguồn nước. Nó cũng có khả năng chống lại các bệnh chủ đạo, do đó cần ít phân bón thuốc trừ sâu hơn. Người ta ước tính rằng việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu có thể giảm đáng kể ở mức tương ứng là 15% và 30%.

Kể từ năm 2002, chương trình tạo giống đột biến của RCA đã hỗ trợ tăng cường năng lực phát triển chương trình tạo giống đột biến lúa mì cho Trung Quốc. Các nhà nghiên cứu trong nước đã có cơ hội tham gia các khóa đào tạo ở khu vực cũng như các cuộc họp trao đổi tri thức. Lĩnh vực đào tạo chính của RCA là ứng dụng rộng rãi và hiệu quả đột biến nhân tạo và đặc biệt là sử dụng công nghệ đột biến mới. Đặc biệt, các nhà khoa học trẻ chính là những người được thụ hướng lớn từ các khóa đào tạo và trao đổi kiến thức này. Do đó, số lượng các nhà nghiên cứu trẻ đang làm việc trong lĩnh vực tạo giống đột biến lúa mì đã tăng đáng kể trong hai thập kỷ qua.Số lượng bài báo khoa học về nhân giống đột biến lúa mì nhờ các dự án hỗ trợ của IAEA-RCA cũng đã tăng lên đáng kể.

Tạo giống đột biến cây lạc ở Ấn Độ

Ấn Độ bắt đầu chương trình tạo giống đột biến vào năm 1960. Năm 1972, Ấn Độ trở thành thành viên của RCA.Đến năm 2000, lạc được đưa vào chương trình tạo giống đột biến trong khuôn khổ RCA. Lạc và các loại cây có dầu khác là những cây trồng chủ đạo được đưa vào chương trình tạo giống đột biến ở Ấn Độ vì đây là nguồn cung cấp chính dầu ăn và protein. Người ta ước tính hạt có dầu chiếm khoảng 12% tổng sản lượng ngũ cốc lương thực ở Ấn Độ và sản xuất lạc ở đây chiếm gần 1/6 tổng sản lượng thế giới. Mục tiêu chính của chương trình tạo giống đột biến lạc - được khởi xướng tại Trung tâm Nghiên cứu Nguyên tử Bhabha (BARC) ở Mumbai là để tạo ra sự thay đổi về năng suất. Có hơn 20 tổ chức công lập tham gia vào chương trình này và đã phát triển được 15 giống lạc đột biến. Đột biến tạo giống lạc giúp tăng năng suất cây trồng, tăng khả năng chịu ngập cũng như tăng hàm lượng dầu của cây.

Các giống lạc đột biến đã mang lại nhiều lợi thế kinh tế hơn so với các giống truyền thống mặc dù không đóng góp phần lớn trong sản xuất và thương mại hóa cây lạc ở Ấn Độ. Năng suất các giống lạc đột biến đã được chứng minh tăng 50% so với các giống truyền thống với 2 tấn/ha, giúp nâng cao thu nhập của người nông dân từ 10% - 20%. Một số giống lạc đột biến cũng có thời gian sinh trưởng ngắn hơn (chẳng hạn giống đột biến TPG-41), mang lại lợi ích cho nhiều nông dân, thương gia và các nhà xuất khẩu nhờ những đặc tính như: thu hoạch sớm hơn, giảm thời gian ngủ đông của hạt và cho năng suất vượt trội. Một số giống lạc đột biến khác cũng mang lại nhiều lợi ích về môi trường vì chúng chịu hạn tốt hơn và do đó tận dụng hiệu quả nguồn nước. Ví dụ, khả năng chịu hạn của giống TG 37A đã giúp đưa giống lạc đến trồng tại vùng sa mạc của bang Rajasthan.

Kiến thức và kinh nghiệm thu được trong khuôn khổ chương trình RCA đã mang lại hiệu quả trong nghiên cứu về tạo giống đột biến cây lạc. Ngoài ra, các nhà khoa học Ấn Độ đã được hưởng lợi từ việc tham gia các sự kiện về chia sẻ kiến thức và nâng cao năng lực.

Tạo giống đột biến lúa tại Việt Nam

Việt Nam bắt đầu nghiên cứu về tạo giống đột biến vào cuối những năm 1970 và đến năm 2000, Việt Nam tham gia chương trình tạo giống đột biến trong khuôn khổ hợp tác RCA.

Đến cuối năm 2020, Việt Nam đã tạo ra và đưa vào trong sản xuất 71 giống cây trồng đột biến bằng phương pháp chiếu xạ, trong đó chủ yếu là giống lúa còn lại là một số giống khác như đậu tương, ngô, hoa, táo, bạc hà (47 giống lúa, 13 giống đậu tương, 11 giống ngô, hoa, táo, bạc hà). Các giống lúa được chọn tạo bằng phương pháp đột biến phóng xạ tiêu biểu như giống DT10, DT11, DT13, DT33, A20, DT21, ĐV2, ĐCM1, Khang Dân đột biến, DT37, DT39, VND-95-20, VND-99-3, Tài Nguyên Đột Biến, Tám Thơm Đột Biến, P6ĐB, ST3ĐB , ĐB5, BQ, NPT3, NPT4, NPT5, TQ14, và QP-5 đã mang lại hiệu quả kinh tế to lớn trong việc đảm bảo an ninh lương thực, góp phần đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu lương thực đứng thứ hai trên thế giới. Tại cuộc thi Gạo ngon nhất thế giới (World’s Best Rice) năm 2019 tổ chức tại Philippines, giống lúa ST25 của Anh hùng lao động, kỹ sư Hồ Quang Cua và các nhà khoa học đến từ tỉnh Sóc Trăng đã được vinh danh và nhận được cúp Gạo ngon nhất thế giới.

Theo đánh giá của IAEA năm 2014, Việt Nam là quốc gia đứng thứ 8 trên thế giới trong lĩnh vực nghiên cứu về đột biến tạo giống, được trao Giải thưởng thành tựu xuất sắc về đột biến tạo giống cho Viện Di truyền nông nghiệp và GS.TS. Trần Duy Quý; 02 giải thưởng về thành tựu trong lĩnh vực đột biến tạo giống cho tập thể Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Miền Nam và Trung tâm hạt nhân thành phố Hồ Chí Minh và 02 cá nhân của Sở NN&PTNT Sóc Trăng.

Hợp tác trong khuôn khổ RCA đã đem lại những tác động tích cực về công nghệ tạo giống lúa, góp phần nâng cao hiệu quả và hiệu suất của tạo giống lúa đột biến. Thông qua các hoạt động nâng cao năng lực và trao đổi tri thức, các nhà khoa học trẻ đã được tiếp cận với các phương pháp chiếu xạ, các kỹ thuật mới, phương pháp thử nghiệm và đánh giá sáng tạo mang lại những tác động tích cực đến hoạt động chọn tạo giống đột biến. Các hoạt động đào tạo cũng đã góp phần tăng cường giao lưu, hợp tác giữa các nhà tạo giống đột biến trên khắp các vùng miền. Hơn thế nữa, hợp tác trong khuôn khổ RCA đã nâng cao đáng kể nhận thức cho các nhà hoạch định chính sách và các nhà tạo giống để cải thiện các giống cây trồng, điều này có tầm quan trọng đặc biệt để phân cấp tạo giống đột biến giữa các cơ sở nghiên cứu trong nước.

RCA đã hỗ trợ tích cực cho quá trình nghiên cứu tạo giống đột biến, đẩy nhanh tốc độ tạo giống, phân phối và thương mại hóa các giống mới. Các giống đột biến đã mang lại những tác động tích cực như tăng hiệu suất sản xuất lương thực, cải thiện nhiều đặc tính so với các giống ban đầu. Các giống mới cũng đã góp phần tích cực bảo vệ môi trường, giảm sử dụng các đầu vào nông nghiệp (như thuốc trừ sâu, ...) gây tác động xấu tới môi trường. Đồng thời, góp phần quan trọng trong việc tăng cường năng lực nghiên cứu giữa các nước trong khu vực, phát triển hạ tầng, thúc đẩy chuyển giao tri thức và nâng cao trình độ cho nhiều nhà nghiên cứu cho các nước thành viên.

(Tin tổng hợp từ: http://vaea.gov.vn/470/news-detail/1493610/hop-tac-quoc-te/tac-dong-kinh-te-xa-hoi-tu-du-an-ve-chon-tao-giong-cay-trong-trong-khuon-kho-hiep-dinh-hop-tac-vung-khu-vuc-chau-a-thai-binh-duong.html).

Tổng hợp (Diễm Lệ)