TS. Nguyễn Thanh Mỹ: Phát triển nông nghiệp cần nhìn ra bên ngoài "chiếc hộp cũ"

Chúng ta đã nói nhiều về nông nghiệp công nghệ cao nhưng bạn đã nghe nói về nông nghiệp công nghệ khác chưa?

Từ lớp 6 khi học về sinh học, tôi và bạn đã được dạy rằng, sinh vật có sáu giới là vi khuẩn, vi khuẩn cổ đại, vi khuẩn nguyên sinh, nấm, động vật và thực vật. Trong đó, động vật là sinh vật có khả năng di chuyển tự tìm thức ăn, và phù hợp nhanh chóng vào môi trường xung quanh. Thực vật - nền tảng của nông nghiệp - là những sinh vật không có khả năng di chuyển chủ động, thường phải quang hợp để tạo thức ăn. Nói đúng hơn thì đó là một cái khung, cái hộp mà từ lớp 6 mình đã được “đặt” vào trong đó. Tư duy này là nền tảng của nông nghiệp chuyên canh, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kháng sinh, phân bón vô cơ. Nếu ở trong chiếc hộp này thì chúng ta sẽ rất khó để làm khác và tốt hơn được.

Hãy thử nghĩ theo một cách khác và đặt câu hỏi: cái cây có biết đi không? Nếu nhìn theo cái khung cũ, câu trả lời sẽ là không. Nhưng nếu nhìn ra ngoài khung, câu trả lời sẽ là có. Chẳng hạn như cây cọ tên Socratea Exorrhiza ở bên Nam Mỹ, cái rễ nó nằm cao trên mặt đất, một năm có thể đi 20 mét theo ánh sáng. Hay cái cây có biết nói không? Có, nó nói một ngôn ngữ khác mình. Chẳng hạn như khi con sâu ăn lá cây, lá cây nó thông báo xuống dưới bộ rễ và tiết ra những chất hóa học, thông báo cho đám vi khuẩn, vi khuẩn giao tiếp với nhau và thông báo cho cây bên cạnh là “tôi đang bị con sâu gì đó ăn lá đây, bạn hãy phòng thủ đi”. Và cây phòng thủ bằng cách nào, đó là sinh ra những chất hóa học, truyền lên để làm lá cây đắng hơn, độc hại hơn để sâu không ăn hoặc ăn thì chết. Đồng thời, nó tiết ra một số chất hóa học khác (methyl jasmonate và methyl salicilate) để báo cho cây bên cạnh là con sâu này đang tấn công tôi. Ngoài ra, cây cũng tiết ra một số chất khác nữa để gọi ong ký sinh hoặc chim chóc lại để tấn công và ăn thịt con sâu. Như vậy, ngôn ngữ mà cây nói là những chất hóa học, những chất truyền tin, chất dẫn dụ. Hiện nay những người làm nghiên cứu đã phân tích, xác định được hơn 1.700 chất VOC (volatile organic compounds) - những chất hóa học mà nhiều loại cây dùng để “nói” với nhau (pheromone) và “nói” với khác loài (semiochemical).

Ở châu Phi, họ dựa vào những hiểu biết đó và Liên Hợp Quốc đã tài trợ để thực hiện canh tác xen canh, đẩy - kéo (push and pull). Họ trồng bắp là chính, trồng đậu cô ve ở dưới, bên ngoài xung quanh họ trồng cỏ voi. Thông thường, bắp bị bướm sâu keo mùa thu ký sinh lên và đẻ ra trứng. Trứng đó trở thành những con đuông ăn thân cây bắp. Cỏ voi tiết ra những chất VOC dẫn dụ con bướm sâu keo mùa thu tới đẻ trứng, còn đậu cô ve tiết ra những chất đuổi những con bướm sâu keo mùa thu ra khỏi cây bắp, đồng thời tiết ra những chất để dẫn dụ những con ong mắt đỏ, ong mắt to lại ký sinh lên trứng.

Với cách canh tác bắp như vậy ở châu Phi, năng suất tăng hơn 60%, lợi nhuận tăng gần 40%. Họ không cần thuốc bảo vệ thực vật mà sử dụng thiên địch, cây đồng hành, vì họ hiểu cái cây biết “nói” với nhau và biết nói với thiên địch.

Những người nuôi tôm thường gặp một vấn đề là vi khuẩn vibrio tấn công vào đường tiêu hóa của con tôm. Những con vi khuẩn này cũng giống như cây, chúng biết “giao tiếp” với nhau qua những chất truyền tin (autoinducer). Khi khuẩn ở mật độ thấp thì chúng không gây hại, nhưng khi khuẩn ở mật độ cao - khoảng nửa triệu tế bào trong một mililit - thì chúng thể hiện hành vi nhóm và tiết ra những độc tố.

Hiện nay khi thấy nhiều khuẩn vibrio, người nuôi tôm thường lấy kháng sinh để diệt. Nhưng vi khuẩn khôn lắm, tế bào của chúng đổi dạng lập thể và kháng lại kháng sinh. Hiện giờ ở Đồng bằng Sông Cửu Long, hầu như đi chỗ nuôi tôm nào cũng có vi khuẩn kháng kháng sinh, nhất là vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus gây bệnh gan, tụy cho tôm. Nghiên cứu gần đây ở trường ĐH Cần Thơ lấy mẫu 12 ao tôm ở bốn tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau cho thấy 100% các ao này chứa vi khuẩn kháng kháng sinh, trong đó có những loại kháng rất nhiều loại kháng sinh.

Trong khi đó, vi khuẩn tiết ra những chất truyền tin, khi đủ tín hiệu mật độ vi khuẩn (quorum sensing), chúng rủ nhau tấn công tôm. Những chất truyền tin của vi khuẩn vibrio thì đã có các nghiên cứu và biết cấu trúc hóa học rồi. Như vậy, giờ cách diệt mấy con khuẩn này không phải là giết chúng bằng cách sử dụng thuốc kháng sinh nữa, mà người ta tìm cách ức chế và phân hủy những chất truyền tin này. Cho dù có mật độ cao, vi khuẩn cũng không giao tiếp được và rủ nhau gây hại. Nói cách khác, cách để người ta trị khuẩn để nuôi tôm, để trồng cây là dùng những chất ức chế hoặc phân hủy những tín hiệu mật độ quần thể thay vì diệt con vi khuẩn.

Có nhiều cách để ức chế, chẳng hạn như dùng những dược liệu để tấn công protein tiết ra hoặc những protein nhận những chất truyền tin. Hiện giờ việc diệt chất truyền tin này tương đối dễ, nhưng vấn đề ở đây là làm sao để người nông dân và người buôn dược liệu hiểu. Trong thời gian qua, công ty chúng tôi đã trích những chất hóa học từ những cây dược liệu của Việt Nam để ức chế sự gây hại của khuẩn Vibrio trong nuôi tôm.