Thay đổi khí hậu đang diễn ra, thách thức càng lớn cho nhân loại về an ninh lương thực và đói nghèo. Năm 2009, thế giới chứng kiến sự kiện hơn 1 tỷ người đói do hạn hán, lũ lụt, và rơi vào tình cảnh nghèo khó, đặc biệt tại Nam Á và vùng cận sa mạc Sahara của Châu Phi. Trận lũ tàn khốc tại Pakistan 2010 đã được thế giới hết sức quan tâm theo dõi, với 2,36 triệu ha bị thiệt hại hoàn toàn, tổn thất 281,6 tỷ rubee. Năm 2011, tình cảnh này vô cùng bi đát tại Somali với hình ảnh trẻ em chết do suy dinh dưỡng và đói. Đông Nam Á đang hứng chịu ảnh hưởng La Nina khốc liệt chưa từng có vào năm 2010-2011. Việt Nam hứng chịu trên dưới 10 cơn bão dữ mỗi năm ở Bắc và Trung Bộ với những tổn thất lớn về người và của. Đồng bằng sông Cửu Long một lần nữa biểu hiện tính bất ổn định trong sản xuất lúa gạo trước sự kiện khô hạn và mặn kỷ lục sau 100 năm, trong của mùa khô 2016.
Trong khoa học công nghệ, Việt Nam đã đúng khi hoạch định chiến lược phát triển nông nghiệp trên nền tảng thủy lợi và giống cây trồng cao sản. Hiện nay đất canh tác lúa được tưới chiếm 85% diện tích, trong đó, 1,71 triệu ha được tiêu nước chủ động, cao nhất khi so sánh với các nước ASEAN. Bên cạnh đó, cuộc cách mạng về giống lúa khá thành công và triển khai biện pháp “ba giảm” (giảm mật độ sạ, giảm dùng thuốc trừ sâu, giảm bón phân đạm) hiệu quả nên năng suất lúa bình quân tăng trung bình 1,2-2,0 %, trong khi thế giới đang trong giai đoạn năng suất treo (yield stagnancy) hoặc tăng chậm, dưới 1% /năm.
Trong chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp ĐBSCL, lúa gạo vẫn là ngành sản xuất chính, tỷ lệ cây màu trong lương thực chiếm 5% - 7% diện tích gieo trồng (trung bình cả nước là 15%), chăn nuôi chiếm 10% - 13% giá trị nông nghiệp (cả nước 27%).
Câu hỏi đặt ra, tại sao nông dân trồng lúa Việt Nam vẫn nghèo trong khi họ tạo ra năng suất lúa vào nhóm cao sản và xuất khẩu gạo thuộc tốp đầu thế giới? Có thể nói, giá trị sản xuất lúa trên 1 ha nông nghiệp không cao. Chúng ta đã đạt thắng lợi lớn trong thập niên qua, nhờ phát triển nông nghiệp theo chiều rộng hết sức tích cực, nhưng đã đụng trần. Bây giờ là lúc chuyển qua giai đoạn phát triển theo chiều sâu. Trong đó, không được quá nhấn mạnh đến yếu tố tài nguyên phong phú, lao động dư thừa, giá nhân công rẻ - như là lợi thế so sánh trước đây.
Cải tiến giống lúa vẫn sẽ được xem là khâu trọng yếu, vì khả năng ứng dụng đại trà của nó, ảnh hưởng rõ ràng của nó trước biến đổi khí hậu - yêu cầu cấp bách của sản xuất. Trong đó, bảo tồn tài nguyên đất và nước, bảo tồn tài nguyên di truyền cây lúa phải được ưu tiên đầu tư và được thực hiện có bài bản. Xem xét thận trọng đa dạng di truyền trong khái niệm công nghệ sinh thái, bởi vì nó có ảnh hưởng rất quan trọng trong bảo vệ mùa màng, thực hiện dịch vụ sinh học trên đồng ruộng, giảm sử dụng thuốc BVTV.
Các nước nhập khẩu nhiều lương thực, thực phẩm ở vùng nông nghiệp nghèo đang đặt ra câu hỏi khá hóc búa: “làm thế nào giúp được người nghèo tốt nhất”. Dân số toàn thế giới đạt con số 7 tỷ người, khuấy động lại học thuyết Malthus. Giá cả lương thực tăng làm cho hàng triệu người nghèo phải chi một nửa thu nhập cho lương thực. Như vậy với 9 tỷ dân vào 2050 thì thế nào? Chưa kể tác động của thay đổi khí hậu, nông nghiệp vừa là “nguyên nhân”, vừa là “nạn nhân” của sự kiện thay đổi không thể đảo ngược ấy.
Những cái nôi của những nền văn minh cổ đại trên thế giới đa số đều liên quan đến lưu vực của các dòng sông lớn. Trong số các nền văn minh cổ đại ấy, có 4 nền văn minh gắn liền với những dòng sông lớn trên thế giới. Đó là nền văn minh Ấn Độ, nền văn minh Lưỡng Hà, nền văn minh Ai Cập, nền văn minh Hoàng Hà. Bởi vì, lưu vực các dòng sông có nhiều phù sa thích hợp cho việc trồng trọt, cộng thêm việc cư dân đã biết thành lập hệ thống kinh rạch, đắp đê ngăn lũ, lợi dụng nước lũ đem phù sa về cho nền nông nghiệp phát triển mạnh. Paul Christoph Mangelsdorf (1899-1989) đã nói: “Không có nền văn minh nào xứng đáng với tên gọi đó cho tới khi người ta phát hiện ra nông nghiệp trồng ngũ cốc”.
SẢN XUẤT LÚA TIẾT KIỆM NƯỚC
Nguồn nước tự nhiên là tài nguyên khổng lồ, nhưng đa phần trong số đó (# 1.400 triệu km3) là nước biển mặn. Tài nguyên nước ngọt sử dụng được là một hằng số, trước sự gia tăng không ngừng dân số trên thế giới (trung bình tăng 1 tỉ dân sau 14 năm). Điều này dẫn đến vấn đề mang tính chất toàn cầu là “water shortage” (thiếu nước ngọt).
Không phải chỉ có sông Mekong đang xảy ra tranh chấp nguồn nước ngọt; mà ở hầu khắp các con sông lớn chảy qua nhiều nước. Ví dụ sông Nile chảy qua 11 nước châu Phi cũng thường xuyên phải ngồi lại với nhau để giải quyết tranh chấp, giống như các nước sống ở lưu vực sông Mekong.
Không phải chỉ có El Nino, La Lina gây ra thời tiết cực đoan cho sản xuất lúa gạo, mà còn nhiều biến động phức tạp khác. Nói chung, đó là kết quả của biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu, một sự kiện không thể đảo ngược lại nguyên trạng của quá khứ. Nguyên nhân do sự phát thải khí hiệu ứng nhà kính (GHG) do con người gây ra.
Số liệu của Ủy Ban Mê Kông cho thấy: năm 1990, sông Mekong mang tải khoảng 150-160 triệu tấn phù sa / năm, cho toàn châu thổ, con số này hiện chỉ còn 75 triệu tấn trong năm 2015. Bên cạnh nhiều đập thủy điện được xây dựng trên thượng nguồn; người ta đã và đang tự phá hủy các giồng cát ven biển, khai thác bừa bãi nguồn cát dưới lòng sông để “đô thị hóa” và hiện đại hóa kết cấu hạ tầng, làm cho bờ biển cực Nam của tổ quốc sạt lở đất ngày càng trầm trọng, làm mất đi hàng ngàn ha đất mỗi năm.
Theo “Cục quản lý tài nguyên nước” trong vòng 50 năm tới, diện tích bị xâm nhiễm mặn 4 phần ngàn sẽ chiếm 47% diện tích ĐBSCL, diện tích bị nhiễm mặn trên 1 phần ngàn sẽ chiếm 64%.
Nền văn minh lúa nước là một nền nông nghiệp sử dụng rất nhiều nước. Nếu chúng ta khuyến khích một nền nông nghiệp theo kiểu khai thác nguồn lợi thiên nhiên như nói trên, chúng ta sẽ không có đủ tài nguyên nước ngọt phục vụ mục tiêu phát triển nông nghiệp bền vững trong tương lai. An ninh lương thực là chiến lược mang tính quốc gia và quốc tế với nội hàm “lương thực, thực phẩm” rất rộng.
Diện tích đất bị nhiễm mặn ở ĐBSCL biến động khoảng 600-700 nghìn ha / năm; trong đó diện tích bị nhiễm mặn cực trọng khoảng 100.000 ha; nhưng năm này diện tích đang bị thiệt hại đến 160.000 ha trên những trà lúa đông xuân muộn hoặc xuân hè. Điều này đã được Cục Trồng Trọt (Bộ NN và PTNT) cảnh báo từ trước thông qua rất nhiều phiên họp giao ban trong khu vực ĐBSCL; đặc biệt là vụ xuân hè.
Việc chấp hành tốt khuyến nghị của Cục Trồng trọt về lịch thời vụ gieo trồng mùa vụ đông xuân là yếu tố mang tính chất quyết định, để giảm thiểu rủi ro bị ảnh hưởng xâm nhập mặn và khô hạn.
Làm đúng nguyên tắc “Một Phải, Năm Giảm” là yếu tố thứ hai làm giảm thiểu rủi ro, tiết kiệm rất lớn nguồn tài nguyên nước ngọt. Trong nguyên tắc ấy có một nguyên tắc tiết kiệm nước tưới theo kỹ thuật “Tưới ngập khô xen kẽ” (AWD). Thay vì sử dụng 5m3 nước để sản xuất ra 1 kg thóc; kỹ thuật này giúp nông dân chỉ cần sử dụng 2-3 m3 nước. Nhiều quốc gia trên thế giới đã áp dụng trồng lúa trong điều kiện canh tác không ngập nước (aerobic), với việc quản lý cỏ dại, phân bón bằng kỹ thuật tương thích và sử dụng giống lúa thích nghi có hệ thống rễ cải tiến.
CẢI TIẾN GIỐNG LÚA & QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC NGỌT
Quản lý giống cải tiến nhằm vào nội dung “thích ứng” với biến đổi khí hậu thông qua tính chống chịu với khô hạn, mặn, ngập úng, nhiệt độ nóng. Có 3.000 bộ gen của giống lúa được tiếp tục giải trình tự với 200.000 SNPs, trên cơ sở hợp tác của BGI, IRRI và CAAS nhằm khắc phục hiệu quả sử dụng vật liệu trong ngân hàng gen thấp. Một tổ chức IRIC (International Rice Informatics Consortium) mới được thành lập khai thác kết quả giải trình tự và phân tích 3.000 genome cây lúa (2013). Cơ sở dữ liệu của “Rice Microbiome Database” trên cơ sở phân tích của hơn 18.000 giống lúa.
Giống chống chịu khô hạn
Đây được xem là thách thức khó nhất, chưa có giải pháp chọn giống lúa nào được xem là hoàn hảo. Lizhong Xiong và ctv. (2013) thuộc ĐH Nông Nghiệp Huazhong, nghiên cứu về chức năng của SNAC1-OsSRO1c-H2O2 trong việc điều khiển đóng mở khí khổng khi lúa bị stress do khô hạn. Tính trạng chống chịu khô hạn (DR) của cây lúa có nền tảng di truyền vô cùng phức tạp. Phương pháp đánh giá kiểu hình chưa được sự đồng thuận cao, rất khó thực hiện. Đây vẫn còn là thách thức lớn, là vấn đề tồn tại sau nhiều hội nghị quốc tế về di truyền cây lúa Nghiên cứu này cho thấy nguồn các gen nội sinh tỏ ra khá triển vọng cho cải tiến giống lúa chịu hạn, nhưng cách ứng dụng phải được tối ưu hóa trong từng trường hợp riêng biệt. Phương pháp “Map-based cloning” rất khó vì mức độ chính xác của đánh giá kiểu hình trong một quần thể lớn để dòng hóa một QTL của DR có ảnh hưởng di truyền hẹp.
Tại Viện Lúa ĐBSCL, phân tích QTL quần thể BC2F2 cải tiến OM1490 / WAB880-1-38-18-20-P1-HB và khai thác BAC clone 13A9 liên kết với RM703 / nst 9, chỉ thị RM201, RM703 / nst9; Nguyễn Thị Lang và ctv. (2013) đã phát triển thành công các giống thích nghi với khô hạn ở giai đoạn mạ: OM6162, OM7347, OM7341, OM7345, OM8900.
Giống lúa chống chịu mặn
Zhikang Li và ctv. (2005) (CAAS, IRRI) đã sử dụng 260 vật liệu (trong đó có OM1723 của Việt Nam) từ 15 quốc gia để thực hiện hồi giao với IR64 và Teqing. Kết quả thành công trên nhiều đối tượng như chống chịu khô hạn, mặn và sâu bệnh hại.
Đồng Bằng Sông Cửu Long đang đối diện với sự nhiễm mặn và khô hạn ngày càng trầm trọng. Yêu cầu trong sản xuất lúa cao sản: cần có bộ giống chống chịu mặn từ 6-7 dS/m ở giai đoạn tăng trưởng và >4 dS/m ở giai đoạn phát dục; thời gian sống sót (SD) của cây lúa ở giai đoạn sinh trưởng phải đạt từ 20 đến 25 ngày(thay vì 10-15 ngày); để cây lúa có đủ thời gian chịu đựng, chờ nước ngọt do biên độ thủy triều lên xuống trong tháng. Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử là một nội dung không thiếu được trong chọn tạo giống cây trồng hiện nay. Tuy nhiên, những hạn chế của chỉ thị SSR trong đánh giá kiểu gen đang có những biểu hiện như sau: (1) số motif của SSR khá hạn chế trong genome cây lúa, không cho phép thực hiện phủ trên vùng gen đích với đầy đủ marker; (2) khó hợp nhất các thông tin di truyền đáng tin cậy từ những alen dị hợp cùng nằm trên một locus; (3) kỹ thuật “multiplex sequencing” sẽ rất hạn chế, đòi hỏi nhiêu công sức, với giá thành đắt nếu chỉ thực hiện kỹ thuật PCR thông thường. Tiếp cận mới nhất là kỹ thuật GBS (genotyping by sequencing; đánh giá kiểu gen nhờ đọc trình tự vùng gen đích) đang trở nên phổ biến, sau công trình của Elshire và ctv. (2011); sau đó, IRRI đã xây dựng thành công “Genotyping Services Lab” của Michael J. Thomson, trong chọn tạo giống lúa chịu mặn, ngập, khô hạn, v.v…, với bộ chỉ thị chuẩn gồm 36.901 SNPs. Chọn lọc 384 bộ SNP có mức thông tin di truyền cao đối với nhiều tập đoàn giống bản địa. Các SNP haplotypes của phòng thí nghiệm này có thể giúp chúng ta theo dõi dấu vết của những alen có lợi cho chọn tạo giống, đặc biệt là giống chống chịu hạn có gen SalTol. Gen Saltol là một locus số lượng (QTL) chủ lực điều khiển tính chống chịu mặn của giống Pokkali, định vị trên nhiễm sắc thế 1. QTL này điều khiển chống chịu mặn ở giai đoạn mạ, giải thích được biến thiên kiểu hình từ 64% đến 80% (Bonilla và ctv. 2002; Lang và ctv. 2008). Giống Đốc Đỏ, Sóc Nâu và Đốc Phụng đã được đánh giá như nguồn cho gen kháng ở ĐBSCL. Kết quả nghiên cứu giống lúa chịu mặn của NT Lang, A. Ismail, D. Mackil, RK Singh, và BC Bửu (2015), tại Viện Lúa ĐBSCL cho thấy: Giống lúa cao sản chống chịu mặn tại ĐBSCL ở giai đoạn mạ (chưa có giống chống chịu tốt ở giai đoạn phát dục) như sau:
- EC = 7 dS/m: giống OM 5629, OM8108
- EC = 5 dS/m: giống OM6600, OM 90L, OM 8104 (+khô hạn) và OM6328
- EC = 4 dS/m: giống OM 6677, OM 6377, OM 2395, OM 10252 và MNR4
- EC = 3 dS/m: giống OM 4900, OM 6162 (+chịu khô hạn)
Giống chống chịu ngập
Hiện nay người ta đang dòng hóa gen chịu ngập Sub-1 (nhiễm sắc thể 9) từ nguồn cho là giống Swarna của Ấn Độ, Bangladesh (khả năng chịu ngập 17 ngày); khai thác thành công gen SalTol điều khiển chịu mặn trên nhiễm sắc thể số 1. Viện Lúa ĐBSCL cũng đang chọn tạo theo hướng này và tạo ra giống dẫn xuất OM1490 Sub1 là vật liệu lai tạo (Nguyễn thị Lang và ctv. 2011).
Giống lúa chống chịu nóng
Phân tích 310 dòng BC2F2 của tổ hợp lai OM5930/N22 trổ bông trong điều kiện nóng. Bản đồ di truyền được tạo ra nhờ 264 chỉ thị SSR đa hình để phát hiện liên kết giữa chỉ thị và tính trạng nghiên cứu. Bản đồ phủ trên 2.741,63 cM với khoảng cách trung bình giữa hai chỉ thị là 10,55 cM. Biến thiên kiểu hình được giải thích bởi QTL mục tiêu tại chỉ thị RM3586 (36,2%), RM160 (17,1%) trên nhiễm sắc thể 3 và RM3735 (32,6%) trên nhiễm sắc thể 4. Kết quả thật sự được ghi nhận tại quãng giữa RM3586-RM160 trên nhiễm sắc thể 3 với độ lớn 10,1 cM đối với tính trạng tính theo điểm chống chịu nóng, và chỉ thị RM3586 được đặc biết chú ý trong ứng dụng chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (Bùi chí Bửu và ctv. 2012, 2013, 2014). Giống OM8608 được khảo nghiệm thành công trong 3 năm qua tại Ninh Thuận.
Giống thích ứng với biến đổi khí hậu là giải pháp đúng nhưng vẫn mang tính chất tình thế. Phải có nước ngọt cho sản xuất nông nghiệp. Cơ bản nhất vẫn là giải pháp thủy lợi trong quản lý nước ngọt; cộng thêm những kỹ thuật canh tác khôn ngoan và hệ thống canh tác (rice-based farming systems) linh hoạt. Chúng ta không thể vội vàng kết luận về giải pháp nuôi trồng thủy sản nước mặn thay thế sản xuất lúa gạo mà không có nghiên cứu cẩn thận. Các nhà quy hoạch nông nghiệp phải mất rất nhiều năm để xác định khả năng phát triển bền vững một chương trình sản xuất nông nghiệp của cả một vùng rộng lớn ở ĐBSCL để nuôi sống 90 triệu dân. Đưa nước mặn vào vùng đã quy hoạch sản xuất nông nghiệp nước ngọt cần phải được suy nghĩ trước khi quyết định. Mặn hóa như vậy sẽ phá hủy cấu trúc vật lý đất nghiêm trọng hơn, khi chúng ta quyết định sai, và điều này rất khó sửa lỗi.
Tổng cục Thủy sản (Bộ NN-PTNT) cho biết: đến tháng 2-2016, diện tích nuôi tôm nước lợ toàn vùng ĐBSCL đạt 368.000 ha, bằng hơn 80% diện tích thả nuôi của cùng kỳ năm 2015. Trong đó, diện tích nuôi tôm sú đạt gần 358.000 ha, bằng 86,6% so với cùng kỳ và tôm thẻ chân trắng là 9.740 ha, bằng 72,5% so với cùng kỳ năm 2015. Dự báo sản lượng tôm năm 2016 của Việt Nam sẽ đạt 300.000 tấn, tăng 5-7% so với năm 2015. Mấy năm gần đây, nuôi tôm ở ĐBSCL cho thấy không phải là nội dung quá dễ dàng. Ngành sản xuất tôm đang đối mặt với quá nhiều thách thức: tôm giống, dịch bệnh, thức ăn, thị trường và khai thác nước ngọt qua các giếng bơm nước ngầm. Nhiều nông dân đã thất bại và phá sản vì dịch bệnh. Tỷ lệ này không hề nhỏ đối với nông dân ít vốn tại Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng,..
Giải pháp tăng cường quản lý rừng ngập mặn (công ước Ramsa) phải được xem là nội dung rất quan trọng để bảo vệ sự phát triển bền vững của toàn vùng.
Chỉ đạo chặt chẽ thời vụ gieo trồng trên cơ sở dự báo thủy văn, đặc biệt thời điểm xâm nhập mặn nghiêm trọng.
Thậm chí trong thời điểm nước mặn xâm nhập, người ta vẫn có thể lấy được nước ngọt lúc thủy triều thấp ở ĐBSCL, tại một số địa điểm nhất định. Tận dụng hệ thống kinh mương chằng chịt, người ta vẫn có thể tạo nên các bễ dự trữ nước ngọt (water reservoirs) cho từng địa phương (trên cơ sở nghiên cứu khoa học), để giữ mực thủy cấp trong đồng ruộng, không cho tụt xuống sâu hơn tầng sinh phèn (pyrite), tăng cường quản lý biện pháp “ém phèn” trong mùa khô kiệt.
Đây là giải pháp mang tính chất đồng bộ nhằm giảm thiểu rủi ro cho vùng sản xuất lúa lớn nhất của Việt Nam, đặc biệt là hạn hán và xâm nhập mặn đang diễn biến ngày càng cực đoan. Giải pháp còn mang tính chất quốc tế sâu sắc với các nước đang hưởng lợi từ sông Mekong. Điều này tùy thuộc vào kết quả đàm phán và sự chia sẻ giữa các thành viên trong Ủy Ban Mekong, sự phán xét và ủng hộ của những tổ chức quốc tế có liên quan đến BĐKH toàn cầu.
________________________________________________________________
Bài trình bày tại Hội thảo “Đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu lên chuỗi giá trị ngành lúa gạo và cây ăn trái ở ĐBSCL” do Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam Chi nhánh Cần Thơ phối hợp với tổ chức Oxfam, Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL tổ chức ngày 24/03/2016.
