Thâm canh và vấn đề cân bằng sinh thái

Tuy nhiên, bên cạnh những mặt tích cực, không thể không quan tâm đến các mặt trái: những mâu thuẫn bên trong quá trình này mà bản thân nó có thể đưa lại những hậu quả về sinh học, sinh thái và xã hội.

Trong khi thực hiện nhiệm vụ tiếp tục nâng cao năng suất cây trồng và sản lượng hệ sinh thái nông nghiệp, các nhà khoa học không thể không đề cập đến những khái niệm truyền thống của di truyền chọn giống; sử dụng phân bón, khả năng bảo vệ thực vật, quy trình luân canh và những yếu tố khác của hệ thống trồng trọt.

Có nhiều số liệu thống kê chỉ ra rằng quá trình thực hiện việc nâng cao năng suất cây trồng gắn liền với sự tiêu hao ngày càng lớn năng lượng ?nhân tạo? dưới dạng phân bón, thuốc trừ sâu, thuỷ lợi, các công cụ cơ giới hóa... Nếu như vào những năm 30, cả thế giới sử dụng khoảng 3,5 triệu tấn phân bón, thì đến những năm 90 con số này phải lên đến hàng trăm triệu tấn. Theo số liệu của ESCAP; ở châu Á, việc sử dụng hóa chất trong nông nghiệp cũng tăng nhanh; phân hóa học được sử dụng ở các nước trong khu vực tăng từ 22 triệu năm 1977 lên 51 triệu tấn năm 1991; khối lượng thuốc trừ sâu được sử dụng tăng từ 5 - 7% mỗi năm. Nhờ phân bón mà năng suất cây trồng có thể tăng từ 30 - 50%, nhưng để sản lượng tăng lên gấp đôi thì chi phí phân bón, thuốc trừ sâu và kỹ thuật phải tăng gấp 10 lần.

Các giống thâm canh và các con lai của cây trồng chỉ cho năng suất cao hơn so với giống truyền thống trong điều kiện bón nhiều phân hơn, dùng nhiều thốc trừ sâu và các biện pháp kỹ thuật canh tác khác, hay nói cách khác, các biến thể di truyền mới của thực vật trông chờ vào sự chi phí lớn hơn của năng lượng ?nhân tạo? hơn nữa, những tiêu hao lớn năng lượng này không chỉ để nâng cao năng suất, mà còn để bảo quản, vận chuyển và chế biến sản phẩm.

Sự thiếu hoàn thiện trong kỹ thuật canh tác cây nông nghiệp là một trong những nguyên nhân làm tăng hao phí năng lượng "nhân tạo". Sự thất thoát 50 - 60% nước tưới và phân bón không những dẫn đến thất thoát năng lượng mà còn gây ô nhiễm môi trường sống.

"Cách mạng xanh" có khả năng thay đổi một cách nhanh chóng các giống mang tính di truyền đa dạng bằng các giống mới có năng suất cao và các con lai đặc trưng ở mức độ cao của tính đồng nhất giữa nhân và tế bào chất. Bên cạnh những ưu việt của tính đồng nhất về mặt di truyền của cây trồng nông nghiệp, chúng cũng bộc lộ những nhược điểm làm giảm sự đa dạng về mặt di truyền, cũng tức là làm tăng đáng kể sự "tổn thương" di truyền. Chính việc sử dụng hạn chế số lượng các loài thực vật là mối nguy cơ lớn lao về khía cạnh "tổn thương" di truyền cây trồng nông nghiệp. Hiện nay, để đáp ứng 80% nhu cầu sản phẩm thức ăn cho mình, loài người chỉ sử dụng có khoảng 15 - 20 loài cây trồng, chiếm 0,5% các loài có giá trị có thể dùng làm nguồn thức ăn có chất lượng.

Trong quá trình thâm canh sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng phân đạm liều cao, thuỷ lợi, chuyển cây có chu trình phát triển cá thể ngắn sang độc canh, nhập nội rộng rãi giống mới... cũng là những yếu tố dễ dàng dẫn đến sự lan truyền cho cây trồng các bệnh, sâu hại và cỏ dại. Nhiều kết quả nghiên cứu chứng minh rằng; việc sử dụng phân đạm liều cao cho các giống ngũ cốc, đặc biệt khi trồng dầy có khả năng làm tăng độ mẫn cảm của cây trồng đối với các bệnh mốc sương, gỉ sắt. Việc tưới tiêu cho nhu cầu sinh trưởng và phát triển của cây cũng đồng thời tạo điều kiện cho sự phát sinh và lây lan mầm bệnh. Việc xử lý cày xới, sử dụng các phương pháp sinh sản sinh dưỡng cũng làm tăng đáng kể sự lan truyền nhiều bệnh, đặc biệt là bệnh virút. Do đó số lượng các bệnh ở thực vật được thống kê cứ mỗi ngày một tăng.

Thâm canh trong sản xuất nông nghiệp hiện nay đã và đang góp phần làm ô nhiễm môi trường. Điều này không chỉ do việc sử dụng rộng rãi một số lượng lớn thuốc trừ sâu, phân bón, các chất có hoạt tính sinh học, mà còn do việc nhập nội thuốc trừ sâu thiếu chọn lọc, từ đó mà các thành phần thuốc trừ sâu và hóa chất độc hại tập trung trong cơ thể con người được tìm thấy ngày càng tăng, cũng từ đó cân bằng sinh thái học trong hệ sinh thái nông nghiệp có chiều hướng bị phá vỡ. Điều này thể hiện trước tiên ở sự biến đổi cấu trúc khu hệ côn trùng và hệ thực vật cỏ dại có lợi. Nếu trước đây số lượng các loài côn trùng gây hại cho cây trồng nông nghiệp có đến hàng trăm loài, thì hiện nay chúng đã bị tiêu diệt có thể đến 90%, song số loài ít ỏi còn sống sót này có khả năng chống chịu thậm chí đối với các hóa chất độc cực mạnh. Trong cuộc chạy đua giữa các nhà khoa học với các côn trùng gây hại, họ luôn luôn không tránh khỏi bị rơi lại phía sau. Ngoài ra, người ta còn nhận thấy rằng, sự phục hồi về số lượng các giống côn trùng thiên địch diễn ra chậm chạp hơn quần thể côn trùng bị ăn thịt.

Nhiều hóa chất độc, đặc biệt từ nhóm hợp chất (Clo) hữu cơ do thiếu các phương tiện hữu hiệu để giải độc chúng, nên có một số lượng đáng kể còn tích lũy trong môi trường chung quanh; chẳng hạn như trên 1 triệu tấn DDT được thế giới sử dụng trong 25 năm qua, chúng còn tồn đọng lại trong môi trường gần 70%. Theo một số nhà khoa học, trong số trên 100 loại thuốc trừ sâu mà họ nghiên cứu thì khoảng 70% có hiệu ứng gây đột biến. Người ta cũng khẳng định rằng, khi bón phân đạm, nitrat được vi khuẩn khử thành nitrit, và nitrit hóa hợp với amin thứ cấp chuyển thành nitrozoamin là một hoạt chất gây đột biến.

Như vậy, việc sử dụng rộng rãi các giống có tính di truyền đồng nhất và các con lai thực vật có thể làm tăng năng suất chỉ trong điều kiện sử dụng phân bón liều cao, thuỷ lợi, thuốc trừ sâu và các phương tiện cơ khí hóa. Mặc dù nhờ đó mà nền nông nghiệp thu được một lượng hoa lợi bổ sung đáng kể, nhưng cũng chính quá trình này đem lại những tổn thất do bệnh, sâu hại tăng lên, tăng nhanh hao phí tài nguyên năng lượng "nhân tạo" cũng như nguy cơ làm ô nhiễm môi trường buộc chúng ta phải nhìn nhận lại vai trò của những phương pháp truyền thống trong trồng trọt thâm canh.

Chiến lược nâng cao tiếp tục các sản phẩm của hệ sinh thái nông nghiệp hiện nay cần phải được định hướng không những đối với việc sử dụng có hiệu quả các dạng năng lượng "nhân tạo", mà còn phải đáp ứng được mục tiêu sản lượng cao, ổn định thậm chí trong điều kiện bất thuận về khí hậu, đất đai, thời tiết.

Xem xét vấn đề từ khía cạnh di truyền sinh thái thì để giải quyết nhiệm vụ này cần phải hướng sự chú ý vào việc nâng cao tiềm năng thích nghi của tất cả hệ thống trồng trọt, mà trước hết là của những loài và giống cây trồng.

Nguồn: Thông tin khoa học, công nghệ Lâm Đồng, số 3.1993