Các nhà nghiên cứu và nông dân ở Azerbaijan đã phát triển quy trình có thể tăng hơn gấp đôi sản lượng Bông bằng các kỹ thuật hạt nhân và các kỹ thuật liên quan. Thông qua việc sử dụng giống mới gọi là “siêu bông” kết hợp với các quy trình CSA giúp hiểu rõ cách tăng năng suất cây trồng, dự án của họ cho kết quả năng suất tăng từ mức trung bình 3 tấn/ha lên 8 tấn/ha.
Được triển khai từ năm 2021, Chương trình thí điểm thuộc Dự án hợp tác kỹ thuật của IAEA với FAO đã tập trung vào việc phát triển các hướng dẫn nông nghiệp thông minh đối với sản xuất bông, đào tạo các nhà nghiên cứu và nông dân của Azerbaijan, đồng thời thiết kế các thử nghiệm mô hình sản xuất mới. Năm 2022, một dự án khác được khởi động với việc tập trung vào tăng cường các biện pháp thực hành nông nghiệp trong quản lý đất, dinh dưỡng và nước để sản xuất bông, nhằm cải thiện năng suất bông từ các vùng đất của Azerbaijan dễ bị tổn hại do biến đổi khí hậu và suy thoái. Nhiệt độ trung bình hàng năm của quốc gia này đã tăng 0,4oC kể từ năm 1991, với lượng mưa giảm và các hiện tượng thời tiết cực đoan xảy ra thường xuyên, như lũ lụt, hạn hán hoặc sóng nhiệt.
Kỹ thuật đồng vị giúp các nhà nghiên cứu và nông dân Azerbaijan nắm được thông tin quan trọng về cách tối ưu hóa việc sử dụng phân bón và tăng hiệu quả sản xuất bông (Ảnh: M. Zaman/IAEA)
Mohammad Zaman, nhà khoa học về đất tại Trung tâm kỹ thuật hạt nhân chung của FAO/IAEA về lương thực và nông nghiệp và kỹ thuật cho biết: Nhìn chung, năng suất cây trồng đã được cải thiện đến 60% từ việc áp dụng các chiến lược về chất dinh dưỡng đất và quản lý nước. Chiến lược đó bao gồm việc sử dụng phân bón với lượng phù hợp, đúng cách, ở giai đoạn tăng trưởng phù hợp. Công nghệ nông nghiệp thông minh được triển khai dựa trên việc sử dụng các kỹ thuật đồng vị để thu thập thông tin cần thiết về cách tối ưu hóa việc sử dụng phân bón và tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp trong khi vẫn duy trì sức khỏe cho đất. Khi bắt đầu chương trình, đất của Azerbaijan đã bị thoái hóa nặng nề, độ phì nhiêu rất kém và vì vậy không có khả năng cung cấp tất cả các chất dinh dưỡng thiết yếu cần thiết cho sự phát triển của bông. Để giải quyết vấn đề này, các chuyên gia của IAEA đã phát triển các kỹ thuật canh tác hạt nhân: từ việc chuẩn bị đất và lựa chọn giống bông đến việc bón chất dinh dưỡng và tưới tiêu cũng như đảm bảo kiểm soát cỏ dại, sâu bệnh và dịch bệnh. Kết quả là việc áp dụng các biện pháp quản lý đất, dinh dưỡng và nước được cải thiện cùng với việc sử dụng giống “siêu bông” đã giúp tăng năng suất, chất lượng và lợi nhuận của bông.
Kỹ thuật đồng vị bền sử dụng nitơ-15 đã giúp các nhà khoa học thu thập dữ liệu định lượng về lượng phân bón nitơ mà bông cần và mức độ hiệu quả của chúng đối với cây trồng (Ảnh: M. Zaman/IAEA).
Kỹ thuật hạt nhân và các kỹ thuật liên quan không chỉ giúp tăng năng suất nông nghiệp mà còn giúp xây dựng khả năng phục hồi của các hệ thống nông nghiệp trước biến đổi khí hậu. Ở đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật liên quan đến nitơ-15 (N-15), một đồng vị ổn định. Nitơ đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và quang hợp của thực vật – quá trình mà thực vật chuyển đổi carbon dioxide và ánh sáng mặt trời thành thức ăn. Việc thiếu chất dinh dưỡng trong đất, như nitơ, dẫn đến năng suất thấp và cây ít hấp thu được chất dinh dưỡng hơn. Mặt khác, việc bón phân đạm quá mức hoặc không đúng cách sẽ làm phát thải khí nhà kính và ô nhiễm nước mặt, nước ngầm. Cây Bông ở Azerbaijan được dự đoán là một trong những loại cây trồng bị suy giảm năng suất nhiều nhất do biến đổi khí hậu và thoái hóa đất nhanh chóng. Việc tận dụng các kỹ thuật đồng vị, chẳng hạn như sử dụng N-15, có thể giúp thích ứng với tình trạng này, làm cho ngành bông trở nên cạnh tranh hơn cũng như đảm bảo việc làm và cải thiện phúc lợi của người dân. Azerbaijan trước đây từng là nơi sản xuất và xuất khẩu bông lớn hàng đầu thế giới, thu hoạch hơn 830.000 tấn trong những năm 1980, cung cấp tới 1/4 GDP của quốc gia. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi sang thị trường tự do và sự tăng trưởng nhanh chóng của các ngành công nghiệp khác trong những năm 1990 đã khiến bông mất đi vai trò chủ đạo trong nền kinh tế của Azerbaijan, sản lượng giảm xuống mức thấp kỷ lục 31.000 tấn trong năm 2009.
Chu trình Nito trong đất
Kết quả của Dự án cho thấy tiềm năng lớn của các kỹ thuật hạt nhân trong việc tăng năng suất nông nghiệp. Xét tổng diện tích trồng bông là 105.000 ha ở Azerbaijan, việc áp dụng 10% các phương pháp canh tác nông nghiệp thông minh với khí hậu của IAEA sẽ tạo ra 84.000 tấn bông so với 31.500 tấn, tăng 166% so với các phương pháp canh tác bông thông thường. IAEA, thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật và thông qua Trung tâm chung FAO/IAEA hỗ trợ các quốc gia áp dụng các phương pháp nông nghiệp thông minh với khí hậu để tăng năng suất, điều chỉnh hệ thống nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm tác động của chúng đối với môi trường.
Từ khóa: Kỹ thuật hạt nhân; đồng vị; N-15;
– CMD&DND –
