Ngành nông nghiệp đang chứng kiến sự chuyển đổi nhờ các công nghệ tiên tiến hướng đến sản xuất lương thực bền vững hơn. Nổi bật trong số này là canh tác chính xác, nông nghiệp thẳng đứng và cây trồng biến đổi gen (GMO), những giải pháp giúp tăng năng suất đồng thời giảm đáng kể việc sử dụng nước, phân bón và thuốc trừ sâu. Các phương pháp này không chỉ đáp ứng nhu cầu lương thực toàn cầu ngày càng tăng mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Canh tác chính xác: Nâng cao hiệu quả

Canh tác chính xác là một khái niệm quản lý nông  nghiệp dựa trên dữ liệu, tối ưu hóa việc quản lý đất trồng ở cấp độ chi tiết. Phương pháp này sử dụng công nghệ như ảnh vệ tinh, máy bay không người lái, cảm biến và GPS để giám sát sức khỏe cây trồng, điều kiện đất và thời tiết theo thời gian thực.

Bằng cách cung cấp thông tin chi tiết, canh tác chính xác cho phép nông dân chỉ sử dụng nước, phân bón và thuốc trừ sâu đúng nơi, đúng lúc. Cách tiếp cận có mục tiêu này giúp giảm lãng phí, giảm thiểu tác động môi trường và tăng năng suất cây trồng. Tổ chức Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) hiện đang tích cực thúc đẩy canh tác chính xác như một yếu tố quan trọng trong nông nghiệp bền vững, thông qua cải thiện khả năng tiếp cận dữ liệu và phát triển công cụ hỗ trợ quyết định cho nông dân.

Nông nghiệp thẳng đứng: Tối ưu hóa không gian và tài nguyên

Nông nghiệp thẳng đứng là một phương pháp trồng trọt tiên tiến với các tầng cây xếp chồng lên nhau, thường trong môi trường trong nhà được kiểm soát. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả ở các đô thị, nơi quỹ đất hạn chế. Các trang trại thẳng đứng sử dụng các hệ thống thủy canh, khí canh, cho phép cây phát triển mà không cần đất, chỉ dựa vào nước giàu dinh dưỡng.

Môi trường được kiểm soát của các trang trại này cho phép sản xuất quanh năm, giảm sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết theo mùa. Nông nghiệp thẳng đứng giảm tới 95% lượng nước sử dụng so với phương pháp truyền thống nhờ hệ thống tuần hoàn nước, đồng thời không cần thuốc trừ sâu do môi trường khép kín hạn chế sâu bệnh. Hiệp hội Quốc tế Plantagon là một trong những tổ chức tiên phong trong lĩnh vực này, hướng tới tích hợp nông nghiệp bền vững vào các đô thị trên toàn cầu.

Cây trồng biến đổi gen: Tăng cường sức đề kháng

Cây trồng biến đổi gen (GMO) là một đổi mới quan trọng khác trong nông nghiệp bền vững. Bằng cách thay đổi cấu trúc di truyền, các nhà khoa học có thể tạo ra giống cây trồng có khả năng chống chịu tốt hơn với sâu bệnh, dịch bệnh và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào các hóa chất như thuốc trừ sâu và phân bón, vốn có thể gây hại cho môi trường. Hơn nữa, GMO có thể được thiết kế để sử dụng nước hiệu quả hơn, rất cần thiết ở các khu vực khô hạn. Tổ chức ISAAA đóng vai trò quan trọng trong việc quảng bá lợi ích của cây trồng GMO, đặc biệt tại các nước đang phát triển, bằng cách cung cấp nguồn lực và hỗ trợ nông dân áp dụng công nghệ sinh học, cải thiện an ninh lương thực và tính bền vững.

Một số ví dụ tiêu biểu về GMO:

  1. Ngô Bt: Biến đổi để sản xuất protein từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt), giúp chống lại sâu đục thân châu Âu, giảm nhu cầu dùng thuốc trừ sâu.
  2. Đậu nành kháng thuốc diệt cỏ: Cho phép kiểm soát cỏ dại hiệu quả hơn mà không ảnh hưởng đến cây trồng.
  3. Gạo vàng: Được thiết kế để sản xuất beta-carotene, giúp bổ sung vitamin A, giảm thiểu mù lòa ở các nước đang phát triển.
  4. Đu đủ cầu vồng: Chống virus PRSV, cứu ngành công nghiệp đu đủ tại Hawaii.
  5. Táo Arctic: Kháng hiện tượng thâm nâu, giảm lãng phí thực phẩm.
  6. Cá hồi AquAdvantage: Phát triển nhanh hơn cá hồi thông thường, rút ngắn thời gian nuôi.
  7. Ngô chịu hạn: Hiệu quả trong việc sử dụng nước, duy trì năng suất ở các vùng khô hạn.

Sự kết hợp của canh tác chính xác, nông nghiệp thẳng đứng và cây trồng biến đổi gen đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới hệ thống nông nghiệp bền vững hơn. Các công nghệ này không chỉ tăng cường sản xuất lương thực mà còn giảm thiểu tác động môi trường, đóng vai trò thiết yếu trong nỗ lực toàn cầu nhằm đảm bảo an ninh lương thực và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.