4/10/2015
Tương lai Thực phẩm
GS Tôn thất Trình
|
Cách mạng Nông nghiệp tới cũng sẽ là xanh
Nông nghiệp truyền thống ở Hoa Kỳ theo báo Khoa học Phổ Thông- Popular Science, số tháng 10 năm 2015 , đã lỗi thời và tan vỡ . May mắn thay , một bè các kỷ thuật mới có cơ nuôi sống hửu hiệu dân số tòan cầu đang tăng , và nếu chúng ta chấp nhận chúng đủ mau lẹ. Nhắc lại là vào những năm Thế Chiến Thứ Hai sắp tàn lụi , một nhà sinh học cây cối tên là Norman Borlaug của Cơ quan Rockefeller, đề xướng một trong những cuộc cách mạng sâu đậm nhất thế giới biết được . Đó là Cuộc Cách Mạng Xanh mô tả các tiên tiến về lai giống tuyễn chọn di truyền thực vật, phân hón hóa học, diệt trừ sâu bọ - dịch bệnh cây, và tưới tiêu đặc biệt ở cuối thập niên 1940 và đầu thập niên 1970 . Những sáng kiến này, kể luôn cả góp sức của Borlaug về tuyển chọn lúa mì thân lùn cao năng, đã giúp đạt sản xuất nông nghiệp mau lẹ hơn là dân số tòan cầu. Ngày nay, thế giới cũng đang cần một Cuộc Cách Mạng Xanh Mới . Tăng thêm hiệu năng nông nghiệp đã chậm hẳn đi hay ngừng lại ở nhiều nơi . Và dân số tòan cầu vẫn tăng đều đều . Theo Ngân Hàng Thế Giới, hành tinh chúng ta sẽ cần sản xuất thêm 50% thực phẩm nữa đến năm 2050, để nuôi sống 9 tỉ người . Trong khi đó khí hậu đổi thay có thể làm giảm năng xuất mùa màng khỏang 25 % . Thực phẩm, song song với nước và năng lượng, sẽ là những vấn đề “ sống- chết “ thời đại chúng ta . Thật sự Cuộc Cách mạng Xanh kế tiếp đã tiến bước rồi . Nay , nông dân đã dùng máy dò - sensors , drones, và rôbốt để theo dõi và trồng trọt- chăm sóc đồng ruộng một cách chính xác có thể được , giảm thiểu phế thải và cải thiện năng xuất. Các kỷ sư công nghệ di truyền đã tạo và lai tuyễn chọn cây cối sản xuất nhiều hơn là Borlaug có thể tưởng tượng ra . Nông trang hải sản đã nảy mầm nhiều ở bang lục địa Indiana - Hoa Kỳ , và nay cả thịt thà cũng đang được suy nghĩ - xét lại . Nói một cách khác , cuộc cách mạng xảyra ngày nay, là một nới rộng phong trào Borlaug , sử dụng những duụng cụ của thời đại kỷ thuật số - digital age chúng ta . Thay vì là một sản xuất đại trà - khối lượng , các từ ngữ vi vu chao đảo- buzzwords là hửu hiệu và tối hảo hóa - optimization. Tương tự bất cứ mọi điều khác, kỷ thuật này , các tay khởi thủy gọi tên yêu mến là “ kỷ nông - agtech” , cũng có nhiều giới hạn .
Vài Thí dụ ở Hoa Kỳ
1- Nông trang Cảm giác Xanh - Green Sense Farms chiếu vào cây cỏ LED cường độ cao cho đến 22 giờ một lúc .
Mùa đông vừa qua Robet Colangelo , chủ nhân Nông trang Cảm giác Xanh cách TP Chicago , bang Illinois 64 km, đang ngồi trong nhà kho khá xa Hồ Michigan, trầm mình ngập đầy ánh sáng xanh dương và đỏ LED , xung quanh là những mùa màng rau diếp - xà lách bơ và cây thuốc dạng cỏ- herbs . Nông trang Cảm giác Xanh là một nông trại thẳng đứng trong nhà lớn nhất Hoa Kỳ, trồng trong nước- hydroponics cây xanh mini- microgreens, và húng quế - basil, nuôi nấng chúng bằng một dòng liên tục nước giàu dưỡng chất , trên các khung giàn - racks cao 7m dưới các đèn LED đặc thù máy computer theo dõi và thường thu họach hai lần một tuần lễ. Colangelo nói rằng có thể trồng một thể tích lớn, trên một dấu chân nhỏ bé, 365 ngày một năm. Chúng tôi không bị mưa hay hạn hán gì cả . Cho nên thời tiết mỗi một ngày thảy là hòan hảo. Nông Trang Thẳng Đứng trong nhà đã trở thành một thị trường trú ẩn hốc tường địa phương , lợi nhuận cao , các rau cải dễ hư tỉ như cải xoăn - kale, xà lách xon- watercress và rau diếp- lettuce . Xóa bỏ nhu cầu dùng thuốc diệt sâu bệnh. Và cũng giảm thiểu hư thối khi phải chuyên chở đi xa có khi gần 5000 cây số, khắp lục địa. Các điều này cũng cắt xén dấu chân carbon máy cày và xe vận tải chứa lạnh . Cũng thỏa mãn yêu cầu tăng thêm về rau cải tươi cho giới trung lưu thị thành. Nhiều người còn nói là có thể tránh một khủng hỏang thực phẩm tòan cầu mập mờ hiện ra , cũng như một ngày nào đó trở thành tương lai nông nghiệp. Liên Hiệp Quốc tiên đóan là dân số tòan cầu sẽ tăng lên thêm 2.4 tỉ người giữa thế kỷ 21 này và 66% sẽ sinh sống ở thành thị . Đó là một thách thức để nuôi sống mọi người. Với một yêu cầu tăng thêm về đất đai trồng trọt được trên thế giới và hạn hán- lụt lội tiên đóan sẽ xảy ra nhiều hơn thường lệ phá hủy mùa màng , đẩy lên giá cả thực phẩm, một giải pháp là trồng thực phẩm ngay trong thành thị, khi cần .
Các kỷ thuật gia và các doanh nhân nghĩ đến Xanh đã chi tiêu hàng trăm triệu đô la Mỹ thiết lập nông trang thẳng đứng trong nhà khắp thế giới. Ở miền đông Nhật Bổn, tại xưởng làm bán dẫn cũ của hảng Sony, một nhà khoa học thực vật đã thu họach 10 000 bắp rau diếp mỗi ngày. Ở bang New Jersey - Hoa Kỳ, một nguyên gíáo sư canh nông viện đại học Cornell, nhờ sự hổ trợ của hảng Goldman Sachs và các hảng khác, đã giúp biến đổi một xưởng thép xuống dốc qua thành một nông trang 69 000 bộ Anh vuông ( 64 000 m2 ). Nông trang này sản xuất mỗi năm 2 triệu cân Anh ( gân 1 triệu kg ), vượt hẳn nông trang Colangelo, khi khai trương mùa đông năm nay. Nông trang New Jersey dùng 95 % ít nước hơn nông trang ruộng vườn cổ điển, năng xuất cao hơn và tiết kiệm phí tổn năng lượng tỉ như nhiên liệu cho máy cày.
Ở “ Cảm giác Xanh ” Colangelo chung sức với tổ hợp điện tử khổng lồ Philips , đã tạo ra một quang phổ độc đáo ánh sáng xanh dương và đỏ, là những ánh sáng tối hảo cho quang hợp ở các cây trồng ăn lá xanh, trong 9000 đèn LED ông ta sử dụng . Khi cây trồng nằm ngay dưới các đèn LED đặc thù này, chúng sẽ không dùng năng lượng để mọc thẳng đứng lên . Chúng sẽ mọc lá dày ra phía ngòai, tối hảo tỉ trọng dinh dưỡng và mất ít thời gian mọc hơn. Colangelo nói : “ Chúng tôi có thể biến đổi một mùa màng xanh vi tiểu - micro green cứ mỗi 12 ngày, cây xanh bê bê cứ mỗi 30 ngày, và rau diếp cứ mỗi 35 ngày . Các ruộng vườn cổ điển thu họach một hay hai lần một mùa. Colangelo bán sản phẩm nhản hiệu “ Green Sense “ ở Thị trường Bán sĩ Thực phẩm- Whole Foods Markets, tồn trử chúng ở 48 tiệm trong 8 bang Hoa Kỳ. Colangelo nói: Các tiệm này bán đồ tươi và phẩm giá tốt đối với người tiêu thụ . Ông vẫn tiếp tục tìm những phương cách khác cải thiện họat động. Mới đây, ông chung sức cùng một la bô làm trình tự hệ gen ở Thẩm Quyến - Shenzhen Trung Quốc, để xác định các hột giống nào phản ứng tốt đẹp nhất với ánh sáng LED . Ông nói: “ bạn có thể tạo ra các hột giống lai - hybrid seeds , rồi bạn có thể tự nhiên lai chúng với các thực vật khác, để chúng tăng gấp đôi năng xuất bạn . Chúng như thể là các siêu hột giống- super seeds không Sửa Đổi Di Truyền- non GMO ( non Genetic Modified Organisms ) “.
2 - Các thực phẩm không có thực phẩm
Gắn bó chúng ta vào thực phẩm lỗi thời rồi. Cho nên có biện cứ: Cần quá nhiều thì giờ và năng lượng để mua và sửa sọan và nó cũng thiếu dinh dưỡng (chúng ta có khuynh hướng nấu nướng làm mất đi phần tốt ). Nay, chúng ta có thể uống thay các bửa ăn- meals. Các lay lắc mạnh - shakes thay bửa ăn , khác với nước uống protêins chỉ cung cấp các bổ sung, tối hảo hửu hiệu dinh dưỡng, tiết kiệm tiền bạc và biến đổi doanh vụ hổn độn các bửa ăn với người khác thành một sở thích nhàn rỗi :
* hảng Soylent
Thành lập bán đồ bột - powder năm 2013 ,nay là một thời thượng cho các tay làm mã số - coders ở Thung lũng Silicon Valley. Nay bán ra những chai nước uống14 ounces ( # 128gr ). Mỗi chai chứa 400 calories, như vậy mỗi ngày một người trưởng thành tích cực cần uống 6- 7 chai mới duy trì đủ đòi hỏi tối thiểu nhu cầu calori mình mỗi ngày . Giải tỏa mới gồm có đậu nành ( đổ tương ) làm nguồn prôtêin căn bản và tảo- algae, dưới dạng dầu tảo- algae oil cho phân nữa chất béo. Kết cấu: sửa bò.
*hảng Ambronite
Được xem la một thay thế hửu cơ của Soylent. Ambronite làm ra một danh sách dễ nhận diện , thành phần dễ đọc gồm có yến mạch - oats, cám gạo - rice bran, và hột lanh - flaxseed . Mỗi bao bột chứa 500 calôri , trong đoó có 30gr protêin ,13 sinh tố khác nhau và sợi.
* Soylent tự làm lấy - DIY
Soylent không làm môn bài , cho nên hàng ngàn vi tặc chế độ ăn uống - diet hackers đã quyết định tự làm bản dịch chúng, đưa lên mạng diy-soylent .com. Thay vì thể thức nước uống thích nghi cho tất cả, vị trí này cống hiến các mẹo pha chế thay bửa ăn căn cứ trên tuổi tác, giới tính, cân lượng và họat động hằng ngày, và theo cách bạn muốn lên cân hay trụt cân. Chẳng hạn : “Độc thân - Bachelor Chow” cung cấp 2000 calô ri một ngày và làm ra chỉ dùng 10 thành phần .
3- Sản phẩm của nhà Họa kiểu
Mỗi năm các tiệm chạp phô, tiệm ăn và các dây chuyền khách sạn - hôtels, tổng thể vất đi chừng 400 triệu cân Anh( # 200 triệu kgr ) khoai tây tươi vì bầm dập và đầy chấm đen . Boise, Idaho, Simplot ( một trong những nhà sản xuất tư nhân thực phẩm lớn nhất Hoa Kỳ) nay đã sản xuất khoai tây thay đổi di truyền, cho nên ít phế thải hơn . Dòng Innate mới của khoai tây Mỹ Russet Burbank, một tiêu chuẩn cho khoai tây chiên Pháp- french fries, Atlantic một lọai khoai tây xắt lát - chip staple, và Ranger Burbank , một lọai làm đủ thứ, đã được tuyễn chọn ít bầm dập hơn. So sánh cùng các khoai tây điển hình , Innates cũng 70% ít hóa chất acrylamide hơn ( acrylamid là một hóa chất gây ung thư khi nấu khoai trên 248 độ F - trên 114 độ C ), tỉ như khi ran-chiên khoai tây và nướng chín chips. Nói một cách khác, chúng lành mạnh hơn . Các khoai tây mới là những GMO-Sinh vật Biến đổi Di truyền cuối cùng nhất có lợi trực tiếp cho người tiêu thụ nối tiếp pom - táo tây Arctic , không làm nâu đà da táo và dầu đậu nành Plenish của hảng Pioneer chứa chất béo tốt omega - 9.
Simplot là một vcông ty xưa cũ, đã 86 năm, sáng chế ra khoai tây chiên đông lạnh và khoai tây sấy khô - dehydrated potato, đã mất 14 năm , họa kiểu các lọai Innate. Hầu tạo ra chúng, các kỷ sư trích các gen ( es ) từ các giống trồng trọt và hoang dại và nhét chúng vào DNA các giống mục tiêu. Trong tiến trình các nhà khoa học gọi là “ làm câm gen - gene silencing” các gen(es ) mới làm tắt các gen chủ nhân, đem tới bầm dập và sản xuất acrylamide. Hè này, các dòng khoai tây mới của Simplot bắt đầu xuất hiện trên các sản xuất gian bên , trên các đĩa tiệm ăn và trên các khay dịch vụ đưa đến phòng khách sạn ( năm 2012, tiêu thụ khoai tây ở Hoa Kỳ là 52 cân Anh - # 25kg mỗi người ). Nhưng những tiệm mua khoai tây số lượng lớn như McDonald lại không mua, vì sợ phản ứng của người tiêu thụ . Dù cho 88 % các nhà khoa học nói là GMO an tòan để ăn, chỉ 37% công chúng Hoa Kỳ đồng ý , chiếu theo một nghiên cứu của Trung tâm Khảo cứu Pew Research Center. Tuy vậy, tuồng như người tiêu thụ Hoa Kỳ không chú ý hay không thích ăn các củ khoai tây mới. Theo Greg Jaffe, giám đốc kỷ thuật sinh học ở Trung tâm cho khoa học về Quyền lợi Công cộng , người tiêu thụ không xem khoai tây ít acrylamide là có lợi nhiều. Vì ông không nghĩ rằng đa số người tiêu thụ thông hiểu về acrylamid và những vấn đề quanh nó .
4 - Nông trang i Phone ( i điện thọai ) thúc đẩy .
Kỷ thuật rẽ tiền, mạng lưới đang biến đổi mùa màng. Theo Dorn Cox, nông trang rộng 120 ha ở bang New Hampshire của ông ,cách đây 4 năm, đã thiết đặt một tá máy dò -sensors . Vài máy đo lường ẩm độ trong đất quanh vườn bí đao . Vài máy đo nhiệt độ không khí nhà kiếng quanh vườn dưa chuột . Những máy khác theo dõi tốc độ gió và lượng mưa cứ một phần tám ha một khỏanh . Khi mất mát một điều gì , như nhiệt độ quá cao hay đất qúa khô ráo, ông nhận một báo động từ điện thọai thông minh . Ông cũng gửi đi những drones để nghiên cứu ruộng vườn ông về khô hạn , xói mòn hay sức khỏe cây cối.
Từ nhiều thế kỷ , nghề nông là một tiến trình trực gíác - intuitive . Ngày nay, ngành nông làm mạng lưới - networking , phân tích và dữ liệu thúc đẩy. Các đại nông trang ( từ 400 trăm ha- mẩu trở lên ) khởi sự khuynh hướng, chấp nhận các dụng cụ nông nghiệp chính xác, dùng các máy cày GPS hướng dẫn , các drones và những kiểu mẩu computer hầu đặt hàng cách nào mỗi gang tay đất đai được trồng tĩa. Các nhà xử lý nông trang có thể đo lường và làm họa đồ độ acid đất, và các mức nitrogen ( chất đạm ), rồi thì bón phân hóa học cho cây cối đặc thù, không chỉ xịt - phun thuốc rồi cầu xin được mùa. Thành quả là các nông trang cận đại thu họach rất nhiều từ các hột, cây gieo , cấy trồng. Những phương pháp này đã giảm thiểu phí tổn trung bình là 15 % và tăng thêm năng xuất 13 % , theo một nghiên cứu năm 2014 của Cục Hiệp hội Nông trang Hoa Kỳ. Các tiểu nông trang, chiếm 88 % mọi nông trang Hoa Kỳ , nay cũng đã chấp nhận các phương pháp tương tự, thúc đẩy nhờ lan tràn các máy dò tương đối rẽ tiền, các drones , máy chụp hình, các mạng lưới không dây ,các kế họach dữ liệu. Và đôi khi nông trang nhỏ lại có thành quả tốt đẹp hơn là đại nông trang. Cox cho biết là đã giảm bớt phí tổn lao động và phân hóa học đến 70 %, và trong vài trường hợp đã tăng gấp đôi năng xuất. Cox và các nông trang bạn cũng chia sẽ dữ liệu qua vị trí farm hack.org. Trong quá khứ, sáng kiến đến với các thí nghiệm cá nhân. Nay, theo lời Cox , “ nếu bạn đủ khả năng chụp bắt dữ liệu mới, với sự giúp đở của các nông trang khác, tất cả những thí nghiệm này cọng chung lại, làm cho học hỏi mau lẹ hơn nhiều .” Ở nông trang Tuckaway Farm, cách TP Portsmouth chừng 32 km , Cox sử dụng FarmOS, một phần mềm nguồn mở open source - software quản lý nông trang ông đã giúp phát triễn . Ông cũng có thể tạo dựng những kiểu mẩu 3-D mùa màng , trình bày thể tích khối lượng sinh học. Ông có thể nhìn những mô hình viễn cảnh đất đai- landscape lớn hơn qua các drones. Và ông có thể chia sẽ thông tín đúng thời giờ. Sáng kiến kế tiếp sẽ là dùng rôbốt ở ruộng vườn. Khi cây bắp có bề cao trưởng thành , thật quá khó khăn để bón phân hóa học qua những hàng bắp ( ngô ). Thay vào đó, nông dân rải phân trên đất lúc mới bắt đầu làm mùa và hy vọng công dụng sẽ kéo dài . Nhưng Rowbot, do kỷ sư canh nông Minnesota Kent Cavender - Bares và hai anh em mà một chuyên về robotics,rất nhỏ và vững vàng để đem theo nhiều ga lông ( # 4 lít ) nitrogen và họat động giữa các hàng bắp, bón phân khi cây cần . Cavender - Bares nói : “ trong tương lai , máy móc sẽ đến ruộng vườn làm việc và cùng lúc học hỏi thêm về ruộng vườn này . Dữ liệu đó sẽ ảnh hưởng đến cách nào nông dân như Cox xử lý nông trang. Cox nói : “ chúng tôi có đủ các mảnh bộ phận để ráp; chúng tôi chưa có điều đó trước đây .”
5- Trung Tây Hoa Kỳ ở bang lục địa không tiếp cận biển là một đại dương mới Hoa Kỳ .
Cách sản xuất hải sản- seafood vững bền nhất là ở trong lục địa chăng ? Dân Mỹ ăn chừng 4 tỉ cân Anh ( trên 1.6 tỉ kgr ) hải sản một năm , nhưng họ không biết rỏ là cá hay sò nghêu từ đâu tới và họ ăn lọai gì. ( hải sản đôi khi cố tình dán nhãn hiệu sai lầm ). Nông trại gia đình nuôi tôm của bà Karlanea Brown ỏ bang Indiana không cận biển , cống hiến một thể thức rẽ tiền hơn, vững bền hơn và trong sáng hơn.
Nhiều năm trước, gia đình Brown nuôi heo, nhưng lại buồn tủi vì giá heo hạ nhiều trên thị trường . Cho nên họ bắt đầu nhìn tới nuôi thủy sinh - aquaculture. Năm 2010 , họ quyết định nuôi tôm. Nông trại tên là RDM Aquaculture , nay là lọai họat động nuôi thủy sinh lớn nhất ở bang Indiana, bang đứng hạng nhất nuôi tôm trong lục địa Hoa Kỳ , sản xuất 250 000 con tôm một tháng . Ngày nay, đa số tôm nuôi trên thế giới là ở Đông Nam Á ở các nông trại nhỏ bé, đôi khi không đủ bảo đảm các thủ tục điều hòa Hoa Kỳ . Năm 2011, Cơ Sở Lảnh Trách Nhiệm nêu lên nhiều thí dụ các mẩu nhập khẩu chứa lấm tấm các chất kháng sinh - antibiotics không được phép dùng . Những nông trại như Brown cung cấp một thay thế an tòan và lành mạnh hơn.
Brown nuôi lọai Tôm Trắng Thái Bình Dương trong nhà, ở các bể cạn lớn nhựa dẽo -plastic chạy vòng quanh , dưạ vào các vi khuẩn để tiêu thụ hết phế thải. Hệ thống vòng cung kín này là kỷ thuật thấp - lowtech đáng ngạc nhiên : các bể cạn căn bản là hồ tắm có không khí bơm vào giữ cho các vi khuẩn duy trì thể lơ lững, một hệ thống căn cứ trên khảo cứu của Viện đại học Texas A&M, và Brown cùng gia đình điều chỉnh lại . Các bể không đòi hỏi có máy lọc - filters giúp nước luôn luôn sạch, và chính nước sạch ,nên khỏi cần dùng các thuốc kháng sinh đắt tiền. Nông trại Brown là một trong 11 nông trại cùng lọai ở bang Indiana, tăng từ 3 nông trại, kể từ khi bà khởi sự năm 2010. Brown nói: Indiana có thể trở thành thủ đô tôm thế giới. Đìều này có thể không xa vời, không tưởng lắm đâu. Trên một báo cáo, tổ chức Lương nông Quốc tế- FAO tìm thấy là khỏang 90 % vùng đánh cá thế giới đã được khai thác hòan tòan hay bị lạm thác. Muốn lấy áp lực ra khỏi các kho dự trữ đại dương, thế giới phải sản xuất thêm 40 triệu tấn hải sản nuôi trồng trong 15 năm tới , theo lờI Michael Rubino , giám đốc chương trình nuôi tôm cá Cơ quan Quốc gia Hoa Kỳ cho Đại Dương và Khí Quyễn. Nuôi trồng thủy sinh đã là khu vực sản xuất thực phẩm tăng trưởng mau lẹ nhất Hoa Kỳ. Có một trở ngại cho thể thức Brown: Ngay cả các hệ thống chạy vòng quanh thường nuôi các kho tồn trữ mình bằng các hải sản khác, đã thu họach từ đại dương bằng nạo vét hay bằng các phương pháp khác tiềm năng tai hại. Các nhà khoa học đã phát triễn một thay thế là cá ăn thịt ăn thực phẩm căn bản là thực vật và điểm này có thể giúp đở . Còn Brown thì đã ngã qua nuôi tôm sông - crawfish , sò hàu - oysters và cá tilapia. Brown nói : chúng ta phải tiếp tục tăng trưởng, Đại dương đang giẫy chết hằng ngày, nếu chúng ta không thay đổi cách họat động. Bằng cách đi vào đất liền - lục địa , chúng ta có một cơ hội giúp hải sản tiến bước .
( Irvine , Nam Ca Li , ngày 28 tháng 9 năm 20154 )