Gen khoai tây hoang dã giảm phụ thuộc thuốc trừ sâu

Tại vùng cao nguyên Đông Phi, khoai tây không chỉ là cây lương thực quan trọng mà còn là nguồn thu nhập chính của hàng triệu hộ nông dân. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua, bệnh mốc sương muộn liên tục đe dọa năng suất, buộc người trồng phải tăng cường sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để bảo vệ mùa màng. Điều này khiến chi phí sản xuất ngày càng tăng, trong khi lợi nhuận lại giảm.

Trước thực trạng đó, các nhà khoa học đang tìm kiếm giải pháp từ chính nguồn gen tự nhiên của cây khoai tây. Những loài khoai tây hoang dã ở Nam Mỹ đang được khai thác để tạo ra các giống mới có khả năng kháng bệnh tốt hơn, giảm phụ thuộc vào hóa chất và tăng khả năng chống chịu cho sản xuất nông nghiệp.

Gánh nặng từ bệnh mốc sương muộn

Đối với nông dân tại Kenya và Uganda, bệnh mốc sương muộn được xem là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với cây khoai tây. Loại bệnh này có thể tấn công cả thân, lá và củ, làm hư hại toàn bộ ruộng khoai chỉ trong vài tuần nếu không được kiểm soát kịp thời.

Để hạn chế thiệt hại, nhiều nông dân phải phun thuốc bảo vệ thực vật từ 10-15 lần trong một vụ sản xuất. Vào mùa mưa, tần suất phun có thể dày đặc hơn, thậm chí chỉ cách nhau vài ngày. Điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn tạo áp lực đối với môi trường và sức khỏe người sản xuất.

Anh Peter Njuguna, nông dân trồng khoai tây tại Njoro (Kenya) cho biết, áp lực từ dịch bệnh khiến người trồng gần như rơi vào vòng luẩn quẩn. Họ phải liên tục tăng lượng thuốc sử dụng để bảo vệ cây trồng, nhưng hiệu quả kinh tế lại không tương xứng khi chi phí đầu vào ngày càng cao.

Theo các nhà nghiên cứu, thuốc bảo vệ thực vật hiện chiếm khoảng 15-25% tổng chi phí sản xuất khoai tây tại nhiều khu vực ở Đông Phi. Với hơn một triệu hộ nông dân phụ thuộc vào cây trồng này để bảo đảm sinh kế và an ninh lương thực, áp lực chi phí đang trở thành thách thức lớn đối với ngành sản xuất khoai tây trong khu vực.

Ông Thiago Mendes, nhà lai tạo giống thuộc Trung tâm Khoai tây Quốc tế cho rằng đối với nhiều hộ nông dân quy mô nhỏ, khoản tiền dành cho thuốc bảo vệ thực vật có thể quyết định trực tiếp đến lợi nhuận cuối vụ. Vì vậy, khi đánh giá các giống mới, khả năng kháng sâu bệnh luôn là tiêu chí được người trồng quan tâm hàng đầu.

Tận dụng nguồn gen từ khoai tây hoang dã

Để giải quyết bài toán này, các nhà khoa học đã tìm về nguồn gốc của cây khoai tây. Những loài khoai tây đầu tiên được thuần hóa tại Nam Mỹ cách đây khoảng 8.000-10.000 năm. Đến nay, khu vực dãy Andes vẫn là nơi sinh trưởng của hơn 150 giống khoai tây hoang dã với nguồn gen vô cùng phong phú.

Mặc dù nhiều loài không thích hợp để làm thực phẩm do củ nhỏ hoặc vị đắng, chúng lại sở hữu những đặc tính quý giá được hình thành qua hàng nghìn năm tiến hóa. Nhiều loài có khả năng chịu hạn, chịu nóng, chống rét và đặc biệt là kháng sâu bệnh tự nhiên.

Thông qua dự án BOLD của Quỹ tín thác cây trồng toàn cầu Crop Trust, các nhà khoa học đang lai tạo các loài khoai tây hoang dã mang gen kháng bệnh với các giống khoai tây thương mại. Mục tiêu là tạo ra những dòng giống mới có khả năng chống chịu bệnh mốc sương muộn tốt hơn mà vẫn đáp ứng yêu cầu về năng suất và chất lượng sản phẩm.

Theo ông Thiago Mendes, nhiệm vụ của nhóm nghiên cứu là đưa sự đa dạng di truyền được lưu giữ trong các ngân hàng gen đến với đồng ruộng. Việc khai thác hiệu quả nguồn gen này có thể giúp nông dân giảm đáng kể lượng thuốc bảo vệ thực vật cần sử dụng trong quá trình sản xuất.

Điểm đáng chú ý là quá trình lai tạo không chỉ diễn ra trong phòng thí nghiệm. Tại Kenya, nông dân được tham gia trực tiếp vào các thử nghiệm giống. Họ cùng đánh giá các dòng khoai tây mới trên đồng ruộng, lựa chọn những giống khỏe mạnh, phù hợp với điều kiện canh tác và nhu cầu thị trường.

Cách tiếp cận này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn nhu cầu thực tế của người sản xuất, đồng thời rút ngắn khoảng cách giữa nghiên cứu và ứng dụng. Đối với nông dân, một giống khoai tây kháng bệnh tốt không chỉ đồng nghĩa với việc giảm số lần phun thuốc mà còn giúp tiết kiệm chi phí, giảm rủi ro và nâng cao thu nhập.

Các nhà nghiên cứu cho rằng việc khai thác nguồn gen từ khoai tây hoang dã có thể góp phần phá vỡ vòng luẩn quẩn phụ thuộc vào hóa chất trong sản xuất nông nghiệp. Nếu thành công, những giống khoai tây mới không chỉ mang lại lợi ích cho nông dân Đông Phi mà còn mở ra hướng đi bền vững hơn cho ngành sản xuất khoai tây trên phạm vi toàn cầu.