Công nghệ sinh học nông nghiệp triển vọng và thách thức

Trong số đó, nhu cầu về tinh bột và protein chiếm số lượng lớn. Nguồn tinh bột có thể thu được thông qua canh tác các loại hạt và củ như lúa, bắp, khoai… Nguồn protein chủ yếu được thu nhận từ việc chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy hải sản và một lượng nhỏ củ quả giàu protein. Để đáp ứng được nhu cầu này, việc phát triển nông nghiệp là con đường quan trọng nhất.

Để sản xuất nông nghiệp thì diện tích đất cũng đóng vai trò quan trọng đáng kể. Tuy nhiên, nghịch lý là trong khi nhu cầu tăng nhanh thì diện tích đất canh tác bình quân đầu người ngày càng giảm. Nguyên do của sự giảm diện tích này chủ yếu là dân số tăng, sự thâm canh quá mức làm thoái hóa đất và do sự mất mát tự nhiên. Bên cạnh đó, hiện tại, sản lượng nông nghiệp chủ yếu được quyết định bằng năng suất thông qua thâm canh, điều này khiến cho môi trường canh tác nhanh thoái hóa và mất cân bằng dinh dưỡng tự nhiên.

Ban đầu, phương pháp thâm canh hoàn toàn truyền thống này cũng mang lại hiểu quả đáng kể. Tuy nhiên, sau đó, hậu quả là sự thoái hóa môi trường canh tác, làm giảm diện tích canh tác và cuối cùng là làm giảm sản lượng. Mặt khác, sự thất thoát sau thu hoạch cũng chiếm một tỷ lệ đáng kể khi mà các công nghệ sơ chế, bảo quản, chế biến chưa phát triển. Trong khi đó, bằng việc áp dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học (CNSH) vào trong nông nghiệp, các vấn đề nêu trên sẽ được giải quyết dễ dàng hơn và điều này đã được khoa học chứng minh từ nhiều năm qua và được khẳng định trong các báo cáo tại FAO (2004).

Nhờ áp dụng CNSH, một số nước đang phát triển, vài nước trong số đó ngày nay còn được xem là những nền kinh tế mới nổi, đã và đang là nguồn cung cấp 34% sản lượng lương thực và thực phẩm trên thế giới. Đáng kể đến là Trung Quốc, Paraguay, Ấn Độ, Nam Phi, Brazil, Thái Lan, Argentina và Canađa. Tình từ năm 1997 đến nay, bình quân hàng năm CNSH đóng góp vào giá trị sản lượng nông nghiệp với tỷ trọng trung bình 30% và được dự kiến là sẽ còn tiếp tục tăng lên rất cao trong thời gian tới.

Các dẫn chứng trên cho thấy các kỹ thuật CNSH có vai trò quan trọng để phát triển nông nghiệp. Các tiềm năng do CNSH mang lại là rất lớn và hiện tại chúng ta vẫn chưa đạt đến giới hạn. Thực tế cũng đã cho thấy việc ứng dụng CNSH còn giúp cho những hộ nông dân nhỏ lẻ có được những lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường. CNSH còn hứa hẹn cho sự phát triển nông nghiệp bền vững của quốc gia và toàn thế giới thông qua cải thiện năng suất, đánh giá và kiểm soát tác động của các sản phẩm CNSH lên con người và môi trường.

2. TRIỂN VỌNG CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG NÔNG NGHIỆP

Các quốc gia công nghiệp, các quốc gia đông dân hay các nước có nền nông nghiệp lạc hậu, không thể tự cung cấp đầy đủ lương thực thực phẩm cho người dân, buộc chính phủ phải nhập khẩu hoặc nhận tài trợ từ các quốc gia khác. Các số liệu thống kê cho thấy các nước khu vực châu Á – Thái Bình Dương như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Singapore… hàng năm nhập từ Mỹ một số lượng lớn bắp và đậu nành từ Mỹ. Trong số đó, hầu hết các sản phẩm nhập khẩu hay tài trợ này đều là sản phẩm được sản xuất từ các quy trình có ứng dụng những kỹ thuật CNSH. Có đến 45% lượng bắp này được sản xuất từ giống bắp kháng côn trùng và 85% lượng đậu nành nói trên được sản suất bằng giống đậu nành chịu được thuốc diệt cỏ (Jame, 2003). Tất nhiên, các quốc gia nhập khẩu này cũng phải có những quy định nghiêm ngặt về độ an toàn sinh học của các sản phẩm CNSH.

Bằng CNSH nông nghiệp, các nước trên thế giới đã tạo ra được nhiều sản phẩm đáp ứng cho nhu cầu lương thực, thực phẩm và các nhu cầu thiết yếu khác cho con người. Trong quy trình sản xuất các sản phẩm nông nghiệp, các khâu từ sản xuất giống, kiểm soát điều kiện canh tác, nuôi trồng và cuối cùng là công nghệ sau thu hoạch đều có thể ứng dụng CNSH nhằm mục tiêu nâng cao sản lượng nông nghiệp và cuối cùng là chất lượng sản phẩm phục vụ nhu cầu con người. 

Trong công đoạn sản xuất giống, đáng kể đến như Trung Quốc đã lai tạo được các giống lúa có năng suất cao vượt trội. Úc và Ấn Độ đã nghiên cứu và ứng dụng được giống cây bông vải có khả năng chống côn trùng và chịu được thuốc diệt cỏ. Hay như Philippin, người ta đã tạo được giống bắp kháng được côn trùng. CNSH đã giúp một số quốc gia tăng năng suất cũng như cải thiện chất lượng của lương thực, thực phẩm như gạo có hàm lượng β-caroten cao, các sản phẩm có hàm lượng protein cao và chủ yếu chứa các amino acid thiết yếu (đặc biệt là lysine và methionine). Trong công đoạn tạo giống, Mỹ cũng là một nước đạt được nhiều thành tựu, nhất là các giống động vật chuyển gen như giống tôm sú (Panaeus monodon) chứa gen kháng lại các vi sinh vật gây bệnh (Aerococcus viridans, Fusarium pisi, Fusarium oxysporum) và nhiều giống cá chuyển gen khác như cá chép (Cyprinus carpio), cá bơn (Pleuronectes americanus)… có khả năng chịu lạnh, kháng bệnh, tăng trưởng nhanh…

Ngoài việc tạo được giống cho năng suất cao, thích nghi được với các điều kiện môi trường, quá trình sản xuất nông nghiệp cũng cần phải được kiểm soát bằng cách ứng dụng các kỹ thuật CNSH bổ sung nhằm hổ trợ quá trình phát triển thông qua việc quản lý điều kiện môi trường sống của sinh vật, chế độ dinh dưỡng và đảm bảo khả năng tái sinh của môi trường canh tác. Các nghiên cứu trước đây trên thế giới đã cho thấy việc sử dụng các các chế phẩm sinh học hay các kỹ thuật sinh học trong nông nghiệp giúp làm giảm diện tích đất canh tác cần thiết, từ đó cũng góp phần cải thiện được chất lượng đất và nước (Cotton Council, 2002); giảm sử dụng thuốc trừ sâu, các sản phẩm hóa học và làm tăng khả năng bảo tồn môi trường canh tác nông nghiệp (Fawcett và Towery, 2002)… Chỉ nói riêng về tác động kinh tế, hàng năm, sản lượng nông nghiệp của Mỹ thu được từ việc ứng dụng CNSH ước tính khoảng 1,5 tỷ USD. Mặt khác, chỉ tính riêng trên thuốc trừ sâu, mỗi năn Mỹ sử dụng giảm đi khoảng 46 triệu USD và dự kiến tiềm năng này có thể đạt 117 triệu USD (Gianessi và cộng sự, 2002). Điều này cho thấy, ngoài tiềm năng lợi ích về kinh tế, CNSH còn hứa hẹn các tiềm năng to lớn hơn về mặt môi trường và xã hội.

Song song với việc sản xuất nông nghiệp dựa theo truyền thống có cải tiến như trên, ngày nay, các nước có nền CNSH phát triển ở châu Á như Hàn Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ… đã phát triển sản xuất nông nghiệp đến mức độ cao hơn như bằng các phương pháp nuôi cấy mô hay sử dụng các Bioreactor nhằm thu được các sản phẩm ở quy mô công nghiệp và kiểm soát chặt chẽ quá trình sản xuất, không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên và diện tích đất cần thiết sẽ không còn là vấn đề quan trọng… Tuy nhiên, do chi phí sản xuất cao, các kỹ thuật hiện đại này chỉ chủ yếu được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm cao cấp như các loại dược phẩm, các chất có hoạt tính sinh học có giá trị cao.

CNSH cũng đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn sau thu hoạch. Sử dụng các kỹ thuật CNSH nông nghiệp sau thu hoạch sẽ giúp làm hạn chế sự thất thoát sản lượng, ổn định chất lượng sản phẩm, thậm chí, nâng cao chất lượng, đa dạng hóa, thông qua đó nâng cao được giá trị của sản phẩm và đáp ứng được nhu cầu ngày càng đa dạng của con người. 

Với số dân 86,2 triệu và có tốc độ tăng dân số cao như hiện nay, Việt Nam sẽ cần một lượng lớn lương thực thực phẩm, là áp lực không nhỏ cho ngành nông nghiệp mà chủ yếu dựa trên sự sản xuất nhỏ lẻ. Nếu không có những tiến bộ trong CNSH nông nghiệp, tương lai nhập khẩu lương thực thực phẩm từ nước ngoài là điều khó có thể tránh khỏi. Trong khi đó, các sản phẩm lương thực thực phẩm nhập khẩu lại được sản xuất bằng CNSH, điều này sẽ là một nghịch lý không mong muốn của cấp quản lý cũng như của những nhà nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực nông nghiệp khi mà các triển vọng phát triển nông nghiệp bằng CNSH vẫn chưa được đáng giá và khai thác đúng mức.

3. CÁC THÁCH THỨC ĐỂ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NÔNG NGHIỆP 

Như đã trình bày ở phần trên, CNSH nông nghiệp đã và đang mang lại những lợi ích thiết thực như giúp nâng cao đáng kể sản lượng, bảo vệ môi trường, phát triển cộng đồng, xã hội và những tiềm năng xa hơn của nó trong tương lai. Tuy nhiên, không riêng gì lĩnh vực nông nghiệp hay ở Việt Nam, vẫn còn đó nhiều thách thức mà chúng ta cần phải đối mặt trước khi tung các sản phẩm này ra thị trường. Từ các khâu của quá trình sản xuất đến quá trình thương mại hóa các sản phẩm nông nghiệp được sản xuất bằng CNSH đều gặp phải không ít khó khăn khiến cho các nhà quản lý, những người kinh doanh cũng như người tiêu dùng phải thận trọng.

Có rất nhiều khó khăn để đưa CNSH vào trong sản xuất nông nghiệp, nhưng nổi cộm nhất là 3 vấn đề:
- Vì giá trị của nó mang lại rất cao, chi phí cho sản xuất nông nghiệp bằng CNSH cao hơn nhiều so với phương pháp sản xuất nông nghiệp thuần túy truyền thống. Các lợi ích về môi trường và con người thì về lâu dài mới nhận thấy được. Lợi ích về kinh tế tuy cao hơn so với khi không áp dụng CNSH nhưng chi phí quá cao sẽ làm cho các nhà sản xuất phải thận trọng. Các chi phí này bao gồm chi phí cho tất cả các khâu trong quá trình sản xuất, nhưng quan trọng nhất là chi phí cho việc nghiên cứu công nghệ sản xuất và thương mại hóa sản phẩm.
- Thời gian nghiên cứu để có được một sản phẩm hoàn thiện và thời gian cho một chu kỳ sản xuất bằng CNSH thường rất dài. Đây cũng là một lý do làm tăng chi phí sản xuất. Để có được sản phẩm từ CNSH, nó phải trải qua nhiều năm để đáng giá nghiêm ngặt, các quy trình sản xuất phải được nghiên cứu kỹ càng và quan trọng là phải đánh giá hết tác động sinh học của quy trình và sản phẩm được tạo ra đối với con người và môi trường. Công việc này không phải là dễ dàng, ngay cả đối với các nước phát triển và có nền CNSH hiện đại. Thêm vào đó, chu kỳ của một quy trình sản xuất bằng CNSH thường kéo dài đủ thời gian cần thiết để đạt được sự tái tạo sinh học cho môi trường canh tác. Do đó, rào cản này không thể dễ dàng để vượt qua khi mà thời gian thì mất mà kết quả thu được vẫn không chắc chắn hoàn hảo vì những biến đổi sinh học trong nghiên cứu là vô hạn và khó có thể dự đoán trước.
- Các quy định, thủ tục để nghiên cứu CNSH nông nghiệp và việc thương mại hóa các sản phẩm này hiện vẫn chưa hoàn tất. Điều này xảy ra chủ yếu là do hiện tại vẫn chưa có các nghiên cứu thật sự để đánh giá tác động sinh học của quy trình sản xuất và sản phẩm CNSH lên con người và môi trường, nhất là các sản phẩm từ sinh vật biến đổi gen. Do chưa có kết quản đánh giá này nên các nhà quản lý nghi ngại để chấp thuận cho việc tung các sản phẩm CNSH ra thị trường, từ đó làm khó khăn cho việc thương mại hóa. Và cái vòng lẩn quẩn cứ liên tục và tương lai vẫn chưa biết là sẽ giải quyết được đến đâu.

4. HIỆU QUẢ ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG NÔNG NGHIỆP CỦA CÔNG TY TNHH GIA TƯỜNG

Như đã trình bày ở phần trên, quá trình sản xuất nông nghiệp gồm 3 giai đoạn chính là tạo giống, nuôi trồng và thu hoạch, chế biến. Trong đó, các sản phẩm, kỹ thuật CNSH có thể được sử dụng nhiều nhất trong giai đoạn nuôi trồng. Hiện nay, trong nước có hàng trăm đơn vị kinh doanh với hàng nghìn chế phẩm sinh học phục vụ nuôi trồng đang lưu hành trên thị trường. Hầu hết những chế phẩm này là những sản phẩm tổng hợp hóa học mà thực tế đã khẳng định có những tác động không tốt tới môi trường canh tác (phân hóa học, thuốc trừ sâu hóa học, chất cải tạo môi trường bằng hóa học, thuốc chữa ba65nh bằng hóa học…). Tất nhiên, chúng ta không thể phủ nhận những hiệu quả của chúng trong một giai đoạn nhất định.

Nhận thức được tình hình thực tế về nhu cầu lương thực, thực phẩm và các tiềm năng của CNSH trong nông nghiệp, kể từ khi thành lập đến nay, Công ty TNHH Gia Tường luôn giữ vững định hướng ứng dụng các kỹ thuật CNSH vào quá trình sản xuất nhằm tạo ra những sản phẩm chất lượng phục vụ cho quá trình sản xuất nông nghiệp như:
- Trong chăn nuôi thú y: với các chế phẩm sinh học thuộc dòng FEEDADD NC và FEEDADD DD của Công ty được sử dụng trong chăn nuôi gia súc, đại gia súc và gia cầm nhằm hỗ trợ cho vật nuôi trong quá trình tiêu hóa như giúp tăng khả năng tiêu hóa, giảm tiêu tốn thức ăn, phòng ngừa các bệnh về đường ruột, cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu (các chất này thu được từ tự nhiên, hoàn toàn không phải tổng hợp), làm giảm lượng chất thải và mùi hôi của phân. 
- Trong nuôi trồng thủy hải sản: với các chế phẩm sinh học thuộc dòng FEEDADD NC và AS, các hộ nuôi trồng có thể an tâm trong quá trình sản xuất tôm, cá sạch. Các chế phẩm này hỗ trợ quá trình sản xuất thông qua khả năng hỗ trợ tiêu hóa và phòng chống các bệnh về đường ruột cho vật nuôi của FEEDADD NC. Trong quá trình nuôi tôm, cá, môi trường canh tác có thể được bổ sung các chế phẩm sinh học dòng AS nhằm kiểm soát các yếu tố môi trường như hàm lượng oxy, pH, màu nước, hàm lượng các chất gây độc cho vật nuôi, thức ăn dư thừa… cũng như ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh có trong nước.
- Trong trồng trọt: các dòng sản phẩm BIOFERT của Công ty TNHH Gia Tường chủ yếu được sử dụng trong quy trình sản xuất các loại phân bón hữu cơ vi sinh. Trong nhóm này, gồm các chế phẩm dùng để thúc đẩy quá trình ủ hoai trong sản xuất compost và các chế phẩm cung cấp những vi sinh vật hữu hiệu cho môi trường canh tác có chức năng phòng trừ các vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng có trong đất, thúc đẩy quá trình mùn hóa, kích thích hệ rễ phát triển, giúp giảm nhu cầu sử sung phân hóa học…

Sau hơn 10 năm nghiên cứu và phát triển, Công ty TNHH Gia Tường tự hào là một trong những công ty trong nước chỉ sản xuất ra những sản phẩm phục vụ nông nghiệp bằng các kỹ thuật CNSH. Với nhiều dòng chế phẩm sinh học, Công ty đang ngày càng đáp ứng được nhiều nhu cầu cần thiết của người nông dân trong canh tác nông nghiệp.

5. KẾT LUẬN

CNSH hứa hẹn nhiều tiềm năng cho sự phát triển nông nghiệp một cách bền vững. Tuy nhiên, để thương mại hóa các sản phẩm CNSH nông nghiệp, vẫn còn đó nhiều thách thức phải đối mặt. Để giải quyết được nhu cầu lương thực, thực phẩm bằng sản xuất nông nghiệp theo CNSH, cần phải có sự tham gia của nhiều thành phần. Trong đó, các cấp quản lý phải là thành phần đi đầu thông qua việc lập chiến lược phát triển dài hạn, hoàn thiện thủ tục pháp lý, hỗ trợ kinh phí nghiên cứu và sản xuất, đào tạo nhân lực chuyên môn… Theo sau đó, các đơn vị kinh doanh, sản xuất các sản phẩm sinh học phục vụ sản xuất nông nghiệp phải đảm bảo cung cấp cho nông dân (các nhà sản xuất nông nghiệp) các sản phẩm đảm bảo chất lượng, giúp gia tăng hiệu quả kinh tế, an toàn cho môi trường và con người. Yếu tố quan trọng nhất trong các giai đoạn sản xuất nông nghiệp đó chính là người nông dân cần phải nhận thức được hiệu quả lâu dài của việc ứng dụng CNSH nông nghiệp nhằm phát triển sản xuất một cách bền vững. Thành phần cuối cùng và có đóng góp không nhỏ vào quá trình phát triển nông nghiệp bằng CNSH đó là người tiêu dùng. Việc chấp nhận sử dụng những sản phẩm CNSH an toàn với chi phí cao hơn sẽ kích thích ngược lại các nhà đầu tư, sản xuất nông nghiệp bằng CNSH.