Tình hình sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao trên thế giới

Từ những năm giữa thế kỷ XX, các nước phát triển đã quan tâm đến việc xây dựng các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao nhằm thúc đẩy sáng tạo khoa học công nghệ giúp cho kinh tế phát triển. Đầu những năm 80, tại Hoa Kỳ đã có hơn 100 khu khoa học công nghệ. Ở Anh quốc, đến năm 1988 đã có 38 khu vườn khoa học công nghệ với sự tham gia của hơn 800 doanh nghiệp. Phần Lan đến năm 1996 đã có 9 khu khoa học nông nghiệp công nghệ cao. Phần lớn các khu này đều phân bố tại nơi tập trung các trường đại học, viện nghiên cứu để nhanh chóng ứng dụng những thành tựu khoa học công nghệ mới và kết hợp với kinh nghiệm kinh doanh của các doanh nghiệp để hình thành nên một khu khoa học với các chức năng cả nghiên cứu ứng dụng, sản xuất, tiêu thụ và dịch vụ.

Bên cạnh các nước tiên tiến, nhiều nước và khu vực lãnh thổ ở Châu á cũng đã chuyển nền nông nghiệp theo hướng số lượng là chủ yếu sang nền nông nghiệp chất lượng, ứng dụng công nghệ sinh học, công nghệ tự động hoá, cơ giới hoá, tin học hoá… để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, an toàn, hiệu quả.

* Việc ứng dụng công nghệ cao (ƯDCNC) trong canh tác cây trồng trên thế giới bao gồm:

– Công nghệ lai tạo giống: Đây là công nghệ được ứng dụng phổ biến trong việc nghiên cứu và chọn tạo các giống cây trồng, con vật nuôi có những tính chất ưu việt cho hiệu quả, năng suất cao hoặc có khả năng chống chịu cao đối với điều kiện ngoại cảnh tác động góp phần đẩy nhanh sự phát triển về mặt năng suất và chất lượng cây trồng, vật nuôi, có nhu cầu ứng dụng cao trong nông nghiệp.

– Công nghệ nuôi cấy mô thực vật In vitro: Công nghệ nuôi cấy mô được hơn 600 công ty lớn trên thế giới áp dụng để nhân nhanh hàng trăm triệu cây giống sạch bệnh. Thị trường cây giống nhân bằng kỹ thuật cấy mô vào khoảng 15 tỷ USD/năm và tốc độ tăng trưởng khoảng 15%/năm.

– Công nghệ trồng cây trong nhà kính: nay được gọi là nhà màng do việc sử dụng mái lớp bằng màng polyethylen thay thế cho kính (green house) hay nhà lưới (net house). Trên thế giới, công nghệ trồng cây trong nhà kính đã được hoàn thiện với trình độ cao để canh tác rau và hoa. Ứng với mỗi vùng miền khác nhau những mẫu nhà kính và hệ thống điều khiển các yếu tố trong nhà kính cũng có sự thay đổi nhất định cho phù hợp với điều kiện khí hậu của từng vùng, trong đó hệ thống điều khiển có thể tự động hoặc bán tự động. Tuy nhiên đối với các vùng thường chịu nhiều tác động của thiên tai như bão lũ, động đất thì lại cần cân nhắc kỹ giữa lợi ích và chi phí do rủi ro.

– Công nghệ trồng cây trong dung dịch (thủy canh), khí canh và trên giá thể: Trong đó các kỹ thuật trồng cây thủy canh (hydroponics) dựa trên cơ sở cung cấp dinh dưỡng qua nước (fertigation), kỹ thuật khí canh (aeroponics) – dinh dưỡng được cung cấp cho cây dưới dạng phun sương mù và kỹ thuật trồng cây trên giá thể – dinh dưỡng chủ yếu được cung cấp ở dạng lỏng qua giá thể trơ. Kỹ thuật trồng cây trên giá thể (solid media culture) thực chất là biện pháp cải tiến của công nghệ trồng cây thủy canh vì giá thể này được làm từ những vật liệu trơ và cung cấp dung dịch dinh dưỡng để nuôi cây.

– Công nghệ tưới nhỏ giọt: Công nghệ này phát triển rất mạnh mẽ ở các nước có nền nông nghiệp phát triển, đặc biệt ở các nước mà nguồn nước tưới đang trở nên là những vấn đề quan trọng chiến lược. Thông thường hệ thống tưới nhỏ giọt được gắn với bộ điều khiển lưu lượng và cung cấp phân bón cho từng lọai cây trồng, nhờ đó tiết kiệm được nước và phân bón.

* Trong chăn nuôi và thuỷ sản:

– Đưa các giống vật nuôi qua thụ tinh nhân tạo và truyền cấy phôi vào sản xuất: Với phương pháp này có thể giúp duy trì được nguồn giống tốt và tiện lợi cho việc nhập khẩu giống nhờ việc chỉ phải vận chuyển phôi đông lạnh thay vì động vật sống, tuy nhiên giá thành tương đối cao và đòi hỏi kỹ thuật phức tạp.

– Sử dụng các giống cá qua biến đổi bộ nhiễm sắc thể và chuyển đổi giới tính ở cá: giúp nâng cao năng suất nuôi trồng. Ví dụ chỉ có cá tầm cái đẻ trứng và cá đực Tilapia lớn nhanh hơn cá cái. Ví dụ cá đực tilapia chuyển thành cá cái khi xử lý với oestrogen. Loại cá đực này khi giao phối với cá cái bình thường sẽ đẻ ra toàn cá đực do đó tăng năng suất nuôi trồng khá cao.

– Hỗ trợ dinh dưỡng vật nuôi: Các công nghệ biến đổi gen ngày càng được áp dụng rộng rãi nhằm cải thiện dinh dưỡng vật nuôi như thông qua việc biến đổi thức ăn để vật nuôi dễ tiêu hoá hơn, hoặc là kích thích hệ thống tiêu hoá và hô hấp của vật nuôi để chúng có thể sử dụng thức ăn hiệu quả hơn.

– Công nghệ trong chuẩn đoán bệnh và dịch tễ: Các loại kít thử dựa trên nền tảng công nghệ sinh học cao cho phép xác định các nhân tố gây bệnh và giám sát tác động của các chương trình kiểm soát bệnh ở mức độ chính xác cao mà trước đây chưa hề có. Dịch tễ phân tử đặc trưng bởi các mầm bệnh (vi rút, vi khuẩn, ký sinh và nấm) có thể xác định được nguồn lây nhiễm của chúng thông quan phương pháp nhân gen.