Chinh phục đất nhiễm mặn: Bước đột phá cho an ninh lương thực

Đất nhiễm mặn là một vấn đề mang tính toàn cầu, hiện có khoảng 1 tỷ ha đất nông nghiệp trên thế giới được coi là không trồng trọt được do nhiễm mặn. Liên Hợp quốc ước tính, độ mặn ảnh hưởng đến cây trồng trên diện tích khoảng 80 triệu ha đất canh tác, không chỉ ở các nước đang phát triển mà còn ở các khu vực như California (Mỹ), Australia...

Các nỗ lực toàn cầu nhằm ngăn chặn đất nhiễm mặn đã và đang được thực hiện. Tuy nhiên, cho đến gần đây, các nỗ lực như làm sạch đất, thủy lợi, canh tác, bón vôi, sinh học… đã không mấy thành công.

Chính vì thế, việc lựa chọn cây trồng hợp lý có thể tạo ra năng suất cao trong điều kiện đất nhiễm mặn. Việc sử dụng các biện pháp quản lý đặc biệt để giảm thiểu độ mặn cũng có thể dẫn đến thành công.

Tại Trung Quốc, Trung tâm Phát triển lúa gạo Thanh Đảo sau nhiều năm lựa chọn tính trạng, lai tạo và phân tích di truyền, đã lai tạo được loại “lúa biển” mới có thể trồng được trong nước mặn, mở ra cuộc cách mạng nông nghiệp. Giống lúa này không chỉ sinh trưởng tốt trong môi trường nước mặn, mà tự bản thân nó cũng chống chọi tốt với các loài thiên địch nhờ có nồng độ muối cao hơn các loài lúa thường, do đó nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu sẽ giảm rất nhiều.

Người ta đã hoàn thành thử nghiệm đầu tiên giống lúa này tại các cánh đồng ngập mặn ở vùng biển Hoàng Hải, gần biên giới Trung Quốc - Triều Tiên. Kết quả thử nghiệm rất thành công, đã được đưa vào sản xuất và công ty phân phối lúa giống đã bán được 6 tấn. Giống lúa mới này có thể đạt năng suất từ 6,5 - 9,3 tấn/ha. Nếu tính trên tổng thể diện tích đất canh tác, năng suất gạo sẽ đạt 55 triệu tấn, đủ để nuôi 200 triệu người.

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Tây Australia đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn đến quá trình sinh trưởng ở đậu liên quan đến nồng độ ion trong các mô cụ thể. Nhóm này đã thành công trong việc ức chế một loại hoóc môn ở các lớp mô khác nhau của rễ, tạo bước đột phá trong phát triển trồng trọt trên đất nhiễm mặn trong tương lai.

Tại sa mạc Negev (Israel), ở điểm thấp nhất trên trái đất, nằm ở độ cao 366 mét dưới mực nước biển, với trung bình 355 ngày nắng và lượng mưa 2,5 cm/năm, nơi nhiệt độ ban ngày thường vượt quá 49 độ và đêm có thể xuống dưới độ đóng băng, người ta đã có thể trồng khoai tây, ớt và dưa hấu.

Điểm cực kỳ ấn tượng là cây trồng được biến đổi gen và tưới bằng nước siêu mặn, "nước lợ" từ các tầng chứa nước bên dưới sông Negev, biến vùng đất không người này thành khu dân cư của 0,5 triệu dân.

Theo Tiến sĩ Zaban, với nền nông nghiệp nước lợ, có thể kiểm soát được hàm lượng đường, hương vị của trái cây và rau. Tất cả các hoạt động tưới tiêu, chăm bón ở đây đều được điều khiển bằng máy tính sử dụng năng lượng mặt trời. Hệ thống cung ứng phân bón và nước lợ được nhỏ vào rể của từng cây trồng qua ống nhựa để chống bay hơi, giải quyết các vấn đề về cháy muối trên lá cây, sâu bệnh ưa ẩm và các bệnh cây trồng phát sinh từ đất.

Ngoài ra, việc chỉnh sửa gen sinh trưởng của cây trồng cũng đã giúp cho cây thích nghi với nước mặn. Minh chứng là 1 vườn với 4.000 cây đào nhỏ cũng mang lại cùng số lượng hoa quả như 160 cây bình thường được trồng trên cùng diện tích đất bình thường. Các cánh đồng lúa mỳ có thể sản xuất được số lượng ngũ cốc nhiều hơn 35% so với các cây có kích thước lớn.

Sản lượng bông ở Negev vượt xa các bang California, Arizona (Mỹ) và Ai Cập; sản lượng đậu phộng cao gấp 4 lần so với ở Georgia và West Virginia (Mỹ). Những năm gần đây, nông nghiệp nước lợ đã đạt được bước tiến kỷ lục và cho phép Israel xuất khẩu 50 % sản phẩm của mình. Người ta hy vọng, trong một vài năm tới, Negev sẽ là nguồn cung rau mùa đông của châu Âu.

Mỗi năm, nông dân Israel thu hoạch 3 hoặc 4 vụ với khoảng 60 tấn thực phẩm mỗi ha, gấp 4-6 lần so với nông dân Mỹ. Hiệp hội Khoa học Nông nghiệp Mỹ gần đây đã gọi kỹ thuật nông nghiệp sa mạc tự động của Israel là “một trong những tiến bộ đáng kể nhất trong sản xuất thực phẩm trong 100 năm qua”.

Nhiều nước đang học hỏi kinh nghiệm của Israel để chống lại đói nghèo ở các vùng khô cằn của thế giới. Vượt qua rào cản chính trị, 10.000 chuyên gia về nước lợ của Israel đang đào tạo các nhà nông học và làng mạc ở 54 nước trên thế giới trong đó có nhiều nước không có quan hệ ngoại giao với Israel.

Năm 2016, Hà Lan đã cung cấp 200.000 euro để nghiên cứu và áp dụng các kỹ thuật canh tác đất nông nghiệp bị nhiễm mặn ở Pakistan, Bangladesh và Ghana. Mới đây, Chính phủ Hà Lan đã cấp thêm 400.000 euro để thành lập một trung tâm kiến thức nhằm truyền tải kinh nghiệm đặc biệt về trồng trọt của Hà Lan ra toàn thế giới. Ngân sách bổ sung này sẽ giúp xác định liệu đất bị nhiễm mặn, đất không sử dụng được ở Ai Cập và Colombia có sử dụng được cho sản xuất thực phẩm.

Mới đây, các nhà khoa học Hà Lan còn có một phát hiện đáng kinh ngạc: Một số cây trồng thực sự chịu được nước muối, nếu áp dụng phương pháp tưới phù hợp, bằng cách tưới rễ, thay vì phun lên lá.

Nói cách khác, họ đã tìm ra phương pháp trồng một số loại cây trên đất bị nhiễm mặn hoặc không canh tác - một bước đột phá quan trọng, vì sản xuất lương thực trên đất nhiễm mặn vốn luôn được coi là không thể.

Phát hiện này tạo cơ hội xuất khẩu cho ngành nông nghiệp Hà Lan, nhưng trên hết là một giải pháp tiềm năng để giải quyết vấn đề lương thực toàn cầu trong tương lai./.