Những siêu giống lúa chống biến đổi khí hậu

Các nhà khoa học Hàn Quốc vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra những "siêu giống lúa" có thể trụ vững được trong điều kiện khắc nghiệt do biến đổi khí hậu.

Các chuyên gia nếm thử cơm của giống lúa Chamdream mới nghiên cứu trồng ở tỉnh Gyeonggi có khả năng chống chịu sâu bệnh cao. Ảnh: Yonhap

Các kịch bản rủi ro

Tờ Korea Times, các nghiên cứu về khả năng chống chịu của cây lúa trước xu hướng biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt được tiến hành từ năm 2010 đến nay vẫn đang được coi là một “cuộc chiến” chưa ngã ngũ.

Theo đó, suốt 10 năm qua các nhà nghiên cứu sinh thái và biến đổi khí hậu thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Hàn Quốc đã tiến hành nhiều mô hình thử nghiệm, dựa trên các kịch bản khí hậu khác nhau.  Và đến nay đã cho thấy những kết quả thật đáng ngạc nhiên.

Cụ thể là ở một kịch bản thử nghiệm với nền nhiệt độ ảo tăng 2 độ C trong giai đoạn từ năm 1971 đến năm 2000, cho thấy năng suất lúa ở Hàn Quốc đã giảm 4,5% và nếu tăng lên 3 độ C thì chỉ số giảm năng suất lúa tương ứng là 8,2%.

Theo các chuyên gia, những dự báo trên quả là đáng sợ, nhất là tại một đất nước mà gạo vẫn là nguồn lương thực chính trong nhiều thế kỷ. Trên thực tế, Hàn Quốc đang trải qua thời kỳ có nền nhiệt độ trung bình tăng cao hơn nhiều so với các nước.

Ông Choi Byung-yeol đang làm việc tại Phòng nghiên cứu cây trồng tỉnh Gyeonggi cho biết, ​nhiệt độ trung bình ở Hàn Quốc đã tăng 1,5 độ C trong 100 năm kể từ năm 1912, trong khi nhiệt độ trung bình toàn cầu chỉ tăng 0,7 độ C.

Thậm chí khi tiến hành thử nghiệm theo kịch bản khí thải CO2 của Cơ quan Khí tượng Vương quốc Anh, với dự báo nhiệt độ cao hơn các mô hình khí hậu phi thực tế khác thì sản lượng lúa giảm tới 15%.

Trung tâm Khuyến nông tỉnh Gyeonggi cho biết, theo lộ trình tập trung đại diện (RCP) 8.5 - một kịch bản mà trong đó lượng phát thải khí nhà kính tiếp tục tăng trong suốt thế kỷ 21 sẽ dẫn đến sản lượng dự kiến ​​sẽ giảm tới gần 14% vào năm 2040 so với năm 2020.

"Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng và chúng tôi không đưa ra bất kỳ giải pháp nào, thì rất có thể năng suất lúa trong vùng sẽ giảm tới 40,1% vào cuối thế kỷ này", nhà khoa học Kim Joon-hwan, thuộc Viện Khoa học Cây trồng Quốc gia (NICS) nói.

Và theo Bộ Nông nghiệp, Lương thực và Nông thôn Hàn Quốc, điều đáng báo động là khả năng tự cung cấp lương thực của nước này trong năm 2018 chỉ ở mức 21%, giảm so với mức 94% vào năm 1965. Do đó trong tương lai quốc gia này sẽ phải phụ thuộc rất nhiều vào các nước khác và có thể chịu tác động rất lớn nếu xả ra trục trặc trong chuỗi cung ứng lương thực toàn cầu.

 “Đại dịch Covid-19 đã và vẫn đang gây ra mối lo ngại về một cuộc khủng hoảng lương thực toàn cầu. FAO mới đây đã dự báo rằng, lượng dân số thế giới bị thiếu lương thực sẽ tăng từ 130 triệu lên 260 triệu vào cuối năm nay. Chúng tôi cũng đã chứng kiến nhiều nhà xuất khẩu nông sản lớn như Việt Nam, Nga, Serbia, Pakistan, Campuchia và Thái Lan đã có thời điểm phải hạn chế xuất khẩu để bảo vệ an ninh lương thực của đất nước họ. Và cái gọi là 'chủ nghĩa dân tộc lương thực' đang trở thành hiện thực. Tuy nhiên điều gây ra mối đe dọa lớn hơn lại không phải là cái tức thời như Covid-19, mà đó chính là những thay đổi về môi trường canh tác do tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai”, ông Choi nói.

Xu hướng thời tiết khắc nghiệt hơn

Nhiều năm qua, các chuyên gia nông nghiệp Hàn Quốc đã liên tục cập nhật và theo dõi nền nhiệt độ gia tăng để đánh giá những tác động và ảnh hưởng của chúng đến sự tăng trưởng, năng suất và chất lượng lúa gạo.

Tại Suwon, tỉnh Gyeonggi, miền trung Hàn Quốc, ghi nhận trong vụ lúa từ tháng 5 đến tháng 10 nền nhiệt đã tăng 1,5 độ C kể từ năm 1964 đến năm 2018. Trong khi đó, từ năm 2000 đến 2019, con số này đã tăng thêm 1,1 độ C.

Ông Choi cho biết thêm, cứ mỗi 10 năm nhiệt độ trung bình tại tỉnh Gyeonggi đã tăng 0,3 độ C kể từ năm 1970, nhưng gần đây xu hướng này đã tăng nhanh hơn. Trong khi hai tác động lớn nhất của biến đổi khí hậu là nhiệt độ và khí thải CO2 trong khí quyển tăng cao, thì tác động do nhiệt độ còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lúa gạo.

Theo chuyên gia Jung Jong-tae, thuộc Trung tâm Khuyến nông và Nghiên cứu Nông nghiệp tỉnh Chungcheongnam, trong giai đoạn cây lúa trổ bông mà gặp phải nhiệt độ từ 35 độ C trở lên, nó sẽ làm cho quá trình thụ phấn rất khó khăn. Bằng chứng là vụ mùa năm 2018.

"Đối với bộ giống Japonica (chủ lực của châu Á) trồng tại Hàn Quốc thì nhiệt độ thích hợp trong suốt 40 ngày giai đoạn cúi đầu là 21-22 độ C. Tuy nhiên nếu nhiệt độ cao hơn kéo dài nhiều ngày trong thời gian này thì chất alpha-amylase, một loại enzyme trong gạo sẽ phát triển mạnh hơn và làm giảm hàm lượng tinh bột trong hạt gạo, đồng thời ảnh hưởng đến chất lượng và năng suất do số lượng hạt bị nhỏ nhiều hơn và có màu đục…", ông Jung cho biết.

Theo Trung tâm Khuyến nông tỉnh Nam Jeolla, nhiệt độ tăng ảnh hưởng đến quá trình chín của lúa, gây giảm năng suất nghiêm trọng. Ngoài ra nó còn rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây lúa, nhất là đối với những giống lúa dài ngày. "Mặc dù chúng tôi đã thay đổi thời gian xuống giống để thích ứng với những tác động của biến đổi khí hậu, nhưng cuối cùng thời gian sinh trưởng của cây lúa vẫn bị ‘chín sớm’ trước tuổi", chuyên gia Ahn Gyu-nam nói.

Những "siêu giống lúa"

Các nhà nghiên cứu cho biết, phải mất từ ​​15 đến 20 năm mới có thể phát triển và đưa ra một giống lúa cải thiện bộ gen để phù hợp với điều kiện thời tiết khắc nghiệt hơn. Tại Hàn Quốc, ngành nông nghiệp cũng đã lai tạo thành công ​​một số giống lúa mới chứng minh được sức chống chịu với các điều kiện thời tiết tốt hơn các giống truyền thống.

Tuy nhiên thành quả mới vẫn còn bị hoài nghi liệu những giống lúa cải tiến này liệu có bắt kịp được với điều kiện khí hậu trong tương lai hay không, khiến cho giới khoa học hối thúc giục việc nghiên cứu và phát triển nhanh hơn một loại "siêu lúa" trước khi quá muộn.

Chuyên gia nghiên cứu bộ giống lúa Joo Ok-jung ở tỉnh Gyeonggi nói: Bất chấp ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ở Hàn Quốc, năng suất lúa ở địa phương đến nay vẫn đang tăng lên nhờ các loại giống mới. Cụ thể là giống Samgwang, được phát triển từ những năm 2000, có năng suất cao hơn nhiều so với các bộ giống trước đây.

Samgwang cùng với giống lúa Chucheong- hai giống chủ lực ở Gyeonggi được trồng thử nghiệm trên 1.000 m2 và so sánh sản lượng của chúng từ năm 2009 đến năm 2019 đã cho thấy, năng suất trung bình hàng năm của Samgwang là 574 kg, trong khi đó của Chucheong là 519 kg, và cả hai đều có khả năng thích ứng tốt hơn với nhiệt độ tăng, chống đổ ngã tốt, kháng bệnh bạc lá và ít côn trùng gây hại hơn các giống cũ ít nhất 1,5 lần.

"Hiện một trong những siêu giống lúa mới mà chúng tôi đang hướng đến còn có thể chống chịu được các điều kiện khí hậu cực đoan mà Hàn Quốc có thể gặp phải trong tương lai. Giống này có bộ gen cho phép cây lúa đóng hạt và chín ở nhiệt độ cao, ngay cả trong điều kiện thiếu nước tưới và phân bón", ông Joo tiết lộ.

Một siêu giống lúa khác là Sebi do nhóm giáo sư Đại học Sejong phát triển có bộ gen cho phép thụ phấn ở nhiệt độ lên tới 40 độ C. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu ở Đại học Quốc gia Seoul cho biết, họ đang săn tìm các giống lúa truyền thống có sức chống chịu với bão lũ tốt. Mặc dù vậy, các nhà khoa học đều cho rằng việc tìm ra các "siêu giống lúa” không thể là “viên đạn bạc”, ám chỉ phương án giải quyết hiệu quả ngay tức thì cho vấn đề biến đổi khí hậu mà cần cả các giải pháp canh tác chuyên biệt để giúp cây lúa phát triển tốt ở những điều kiện khắc nghiệt trong tương lai.