Cây trồng biến đổi gen (GMO) lần đầu tiên được đưa ra thị trường vào năm 1996, với việc thương mại hóa đậu tương, ngô, bông và cải dầu biến đổi gen. Kể từ đó, cây trồng GMO đã gia tăng đáng kể trên thế giới và việc ứng dụng công nghệ sinh học (CNSH) vào công tác giống cây trồng đã thực sự trở thành một trong những giải pháp then chốt, giúp giảm thiểu tình trạng thiếu hụt lương thực, đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu.
Tình hình an ninh lương thực trên thế giới
Theo báo cáo “Tình hình an ninh lương thực và dinh dưỡng thế giới năm 2022” của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), có tới 828 triệu người bị ảnh hưởng bởi nạn đói vào năm 2021, tăng 46 triệu người so với năm trước và tăng 150 triệu người so với năm 2019. Sau khi giữ được mức biến động tương đối thấp theo thời gian kể từ năm 2015, tỷ lệ người bị ảnh hưởng bởi nạn đói toàn cầu đã tăng vọt vào năm 2020 (chiếm 9,3% dân số toàn cầu) và tiếp tục tăng lên đến 9,8% vào năm 2021. Cũng năm 2021, trong các nhóm mất an ninh lương thực ở mức độ “trung bình” hoặc “nghiêm trọng” có đến 29,3% dân số toàn cầu (2,3 tỷ người), tăng 350 triệu người so với trước khi đại dịch COVID 19 bùng phát. Khoảng cách giới tính trong tình trạng mất an ninh lương thực tiếp tục gia tăng vào năm 2021, với 31,9% phụ nữ mất an ninh lương thực ở mức độ trung bình hoặc nghiêm trọng, cao hơn 4% so với nam giới (27,6 %) và khoảng cách xa hơn so với năm trước (trong năm 2020, tỉ lệ chênh lệch này là 3%).
Cũng theo FAO, ở cấp độ toàn cầu, tổng tình trạng mất an ninh lương thực ở mức độ “trung bình” hoặc “nghiêm trọng” vẫn ổn định, do trong khi hầu hết các châu lục đều có sự gia tăng thì riêng châu Á lại có sự giảm thiểu. Nếu xét riêng tình trạng mất an ninh lương thực ở mức độ “nghiêm trọng”, ghi nhận cho thấy trên toàn cầu có xu hướng gia tăng.
Tình trạng mất an ninh lương thực ở mức độ trung bình hoặc nghiêm trọng trên thế giới (Nguồn: FAO)
Trong Báo cáo thường niên năm 2024 về An ninh lương thực toàn cầu (Global Report on Food Crises - GRFC) cung cấp thông tin về tình trạng thiếu hụt lương thực nghiêm trọng tại 59 quốc gia và vùng lãnh thổ, do Mạng lưới Chống khủng hoảng Lương thực (Food Security Information Network - FSIN) công bố, năm 2023, trên thế giới có hơn 281 triệu người đang đối mặt tình trạng thiếu lương thực thực cấp bách ở mức độ cao. Trong đó, các quốc gia Châu Phi (Congo, Nigeria, Sudan…) có số người đối mặt tình trạng mất an ninh lương thực nhiều nhất.
Top 10 các quốc gia/lãnh thổ có số lượng người phải đối mặt với tình trạng mất an ninh lương thực nghiêm trọng nhất từ 2016-2023.
Ứng dụng công nghệ sinh học trong công tác đảm bảo an ninh lương thực
Để giảm thiểu, tiến tới giải quyết bài toán thiếu hụt lương thực, ảnh hưởng đến hàng trăm triệu người, đặc biệt ở các nước đang phát triển, việc ứng dụng CNSH để gia tăng năng suất cho cây lương thực luôn là ưu tiên quan trọng của các nhà nghiên cứu và quản lý. Tính đến năm 2023, đã có hơn 30 loại cây trồng GMO đã được phê duyệt và trồng trọt trên toàn thế giới, bao gồm: ngô, đậu tương, bông, cải dầu, củ cải đường, đu đủ, khoai tây và nhiều loại khác.
Năm 2022, diện tích trồng cây GMO toàn cầu đạt khoảng 200 triệu hecta, với các nước dẫn đầu như Hoa Kỳ, Brazil, Argentina, Canada và Ấn Độ. Tính đến tháng 10/2024, hơn 30 quốc gia đã cấp phép canh tác cho các loại cây trồng GMO, cho thấy sự gia tăng đáng kể trong việc sử dụng CNSH như một công cụ bền vững để giải quyết các thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu và an ninh lương thực.
Cây trồng GMO có tác động của tích cực đến việc đảm bảo an ninh lương thực, phát triển bền vững và chống biến đổi khí hậu qua việc đóng góp giá trị lên đến 261,3 tỷ USD vào tổng sản lượng lương thực; giảm thiểu các hoạt động phá rừng, bảo tồn 183 triệu hecta đất, bảo vệ đa dạng sinh học nhờ năng suất của các loại cây trồng GMO. Giai đoạn 1996-2020, cây trồng GMO đã giúp giảm 748,6 triệu kg thuốc trừ sâu, giảm 17,3% tác động đến môi trường từ việc sử dụng thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu; giảm 39 tỷ kg khí thải nhà kính (CO2); nâng cao chất lượng sống cho 17 triệu nông dân và gia đình.
Các giống GMO chủ lực như ngô, đậu tương được trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Đậu tương GMO chiếm khoảng 78–80% tổng sản lượng đậu tương toàn cầu (chủ yếu trồng tại các nước Brazil, Mỹ, Argentina). Tỷ lệ này ở ngô khoảng 32–35%, trong đó, Mỹ là nước trồng ngô GMO lớn nhất (hơn 90% diện tích ngô ở Mỹ là GMO). Riêng lúa mì và gạo, tỉ lệ GMO thấp, do là lương thực chính nên nhiều nước vẫn còn lo ngại và chưa được người tiêu dùng chấp nhận.
Phân bố các giống cây trồng biến đổi gen tại một số quốc gia (Nguồn ISAAA)
Một số giống cây lương thực mới được trồng và thương mại hóa gần đây nhất là ngô TELA, gạo vàng, lúa mì HB4,…
Bốn giống ngô chuyển gen TELA có đặc tính kháng sâu đục thân, sâu keo mùa thu và chịu hạn, được chấp thuận trồng ở Nigeria vào tháng 1/2024, là một phần của Dự án ngô TELA, đang được Quỹ Công nghệ Nông nghiệp Châu Phi (AATF) và các đối tác tại Ethiopia, Kenya, Mozambique, Nigeria, Nam Phi, Tanzania và Uganda thực hiện. Khi áp dụng các biện pháp canh tác nông học tốt, các giống này cho năng suất lên tới 10 tấn/ha (so với năng suất trung bình của các giống lai tương tự là 6 tấn/ha).
Gạo vàng, còn được gọi là gạo Malusog (gạo lành mạnh), giàu vitamin A được Philippines chấp thuận để nhân giống thương mại vào năm 2021. Các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) và Viện nghiên cứu Lúa gạo Philippines (PhilRice) đã biến đổi gen gạo để cung cấp tới 50% nhu cầu trung bình ước tính về vitamin A ở trẻ nhỏ, nhóm tuổi dễ bị thiếu hụt vitamin A (VAD) nhất ở quốc gia này. Ở Philippines, khoảng 20% trẻ em từ các cộng đồng nghèo nhất mắc VAD, nguyên nhân phổ biến gây mù lòa ở trẻ em, và cũng là yếu tố góp phần làm suy yếu hệ miễn dịch.
Công ty Bioceres Crop Solutions (Argentina) đã tạo ra lúa mì HB4 mang tính trạng biến đổi gen chịu hạn vào năm 2019, được chấp thuận trồng trọt ở một số quốc gia như Argentina, Brazil và Hoa Kỳ…. Gen chịu hạn HB4 đã chứng minh giúp tăng năng suất lúa mì lên 20% trong điều kiện nước tưới hạn chế. Tính trạng này mang lại lợi ích lớn trong hệ thống luân canh, khi việc quản lý nước tưới ngày càng trở nên quan trọng. Với các phương pháp canh tác không cày xới và trồng luân canh với đậu tương, ước tính lúa mì HB4 giúp cố định khoảng 1.650 kg CO2/ha đất canh tác hàng năm so với độc canh đậu tương.
Tại Việt Nam, cây GMO đã được chính phủ cho phép trồng từ năm 2015, với ngô và đậu tương là các loại cây trồng chính. Tuy nhiên, diện tích trồng GMO ở Việt Nam vẫn còn khá khiêm tốn so với các nước trên thế giới.
Theo số liệu tổng hợp được từ Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng và báo cáo của AgBio Investor, tổng lũy kế diện tích canh tác ngô GMO giai đoạn 2015-2022 là hơn 700.000 ha. Riêng năm 2022, tổng diện tích canh tác ngô GMO tại Việt Nam là 220.000 ha, tăng 21% so với năm 2021 và chiếm khoảng 26,5% tổng diện tích ngô cả nước.
Hầu hết các giống ngô GMO đang trồng trong nước đều mang các đặc tính năng suất cao, chống chịu được khí hậu bất lợi, sâu bệnh, thuốc trừ sâu. Ví dụ, giống DK 6919S (Monsanto/Bayer) có tính kháng sâu đục thân và chịu thuốc diệt cỏ (Bt + HT); giống NK66 BT/GT (Syngenta) có tính kháng sâu và chống chịu thuốc diệt cỏ; các giống DK 9955S (Monsanto), NK4300 BT/GT (Syngenta) có khả năng chịu hạn tốt. Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM tạo được giống ngô đường BN191 có mức sinh trưởng và phát triển tốt, năng suất trung bình vụ Đông Xuân đạt 16,63 tấn/ha (cao hơn 10,4% so với giống đối chứng - 15, 07 tấn/ha) và vụ Hè Thu đạt năng suất trung bình 16,27 tấn/ha (cao hơn 5,5% so với giống đối chứng - 15,43 tấn/ha). Đây là giống ngô có hạt màu vàng, chất lượng tốt, có thể ăn tươi.
Với đậu tương GMO, giống GSTS 112-15 (Syngenta) có tính chống chịu thuốc diệt cỏ; giống ĐT51 (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ) có tính kháng sâu và chịu hạn; giống ĐT12 (Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên) có khả năng chịu hạn; giống DT84, DT2008 (Viện Di truyền Nông nghiệp) có khả năng chịu hạn, kháng sâu bệnh và cho năng suất cao,…
Với giống lúa GMO, Viện Di truyền Nông nghiệp có các giống DT10 có khả năng chống chịu rét tốt, chống đổ tốt, chống chịu bệnh khá; giống DT66 có khả năng chống đổ tốt, chịu rét tốt, chịu chua, chịu mặn khá, ít nhiễm đạo ôn ở vụ Xuân và bệnh bạc lá); giống DT80 (chịu mặn); Công ty Cổ phần Tập đoàn ThaiBinh Seed có giống lúa BC15 chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất cao,… Gần đây, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam đã tìm ra các giống lúa màu SR20, SR21, SR22,… ít sâu bệnh, mang lại hiệu suất cao trong canh tác nông nghiệp. Các loại lúa màu thường chứa chất chống oxy hóa anthocyanin có vai trò hỗ trợ tốt cho sức khỏe người tiêu dùng (hạn chế nguy cơ béo phì, giảm phản ứng viêm, chống lão hoá và tác dụng kháng virus).
Giống lúa màu đặc sản tiềm năng cho TP.HCM và các tỉnh Đông Nam Bộ (Nguồn: dost.hochiminhcity.gov.vn)
Ở nước ta, tính đến hết tháng 9/2024, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã công nhận 31 giống ngô GMO. Đậu tương và lúa GMO cũng đã được trồng thử nghiệm, nhưng diện tích không đáng kể.
***
Ứng dụng CNSH trong đảm bảo an ninh lương thực đã thực sự trở thành một trong những giải pháp quan trọng giúp giải quyết khủng hoảng lương thực, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và dân số tăng. Việt Nam đã và đang nghiên cứu, khảo nghiệm một số giống lương thực GMO, chủ yếu tập trung vào ngô, đậu tương và lúa, với mục tiêu nâng cao năng suất, chống chịu sâu bệnh và các điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Nhiều giống GMO năng suất cao đã được các nhà nghiên cứu phát triển và triển khai trồng trọt trên thực địa tại một số vùng, với diện tích khá nhỏ so với tổng diện tích đất canh tác. Việc mở rộng diện tích trồng GMO là cần thiết, tuy nhiên vẫn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chính sách của nhà nước, sự chấp nhận của người tiêu dùng và hiệu quả kinh tế.
Minh Thư
----------------------------------------
Tài liệu tham khảo chính:
[1] Food Security Information Network. Global Report on Food Crises. https://www.fsinplatform.org/report/global-report-food-crises-2024/
[2] The State of Food Security and Nutrition in the World 2022. https://openknowledge.fao.org/items/c0239a36-7f34-4170-87f7-2fcc179ef064
[3] PV. 57 trong nông nghiệp: Ứng dụng công nghệ chuyển gen, chỉnh sửa gen, sự đột phá trong lĩnh vực giống cây trồng. https://danviet.vn/57-trong-nong-nghiep-ung-dung-cong-nghe-chuyen-gen-chinh-sua-gen-su-dot-pha-trong-linh-vuc-giong-cay-trong-20250319142300722-print1216446.html
[4] Vương Lan. Nhìn lại 10 năm giống ngô biến đổi gen (gmo) được công nhận tại Việt Nam https://bhtpa.dongnai.gov.vn/Pages/newsdetail.aspx?NewsId=1217&CatId=86
[5] Kristine Grace Tome, Clement Dionglay, and Janine Cyren Escasura. Countries Approving GM Crop Cultivation. https://www.isaaa.org/blog/entry/default.asp?BlogDate=10/31/2024
[6] CT. Lúa mì biến đổi gen chịu hạn ngày càng được chấp thuận tại nhiều quốc gia trên thế giới. https://vjst.vn/vn/tin-tuc/7515/lua-mi-bien-doi-gen-chiu-han-ngay-cang-duocchap-thuan-tai-nhieu-quoc-gia-tren-the-gioi.aspx
[7] N.P.D (NASATI). Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa hệ gen để cải tạo tính trạng mùi thơm và kháng bạc lá trên một số giống lúa chủ lực của Việt Nam. https://www.vista.gov.vn/news/ket-qua-nghien-cuu-trien-khai/nghien-cuu-ung-dung-cong-nghe-chinh-sua-he-gen-de-cai-tao-tinh-trang-mui-thom-va-khang-bac-la-tren-mot-so-giong-lua-chu-luc-cua-viet-nam-7016.html
[8] Tạo giống lúa màu đặc sản và phát triển mô hình sản xuất tại TP.HCM và các tỉnh Đông Nam Bộ. https://dost.hochiminhcity.gov.vn/hoat-dong-so-khcn/tao-giong-lu-mau-dac-san-va-phat-trien-mo-hinh-san-xuat-tai-tphcm-va-cac-tinh-dong-nam-bo/