VAÄN DUÏNG TÖ TÖÔÛNG HOÀ CHÍ MINH VEÀ COÂNG TAÙC SÖÛ DUÏNG CAÙN BOÄ, COÂNG CHÖÙC

VAÄN DUÏNG TÖ TÖÔÛNG HOÀ CHÍ MINH VEÀ COÂNG TAÙC SÖÛ DUÏNG CAÙN BOÄ, COÂNG CHÖÙC TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát 119 CÂY TRỒNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜ[.]

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát CÂY TRỒNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG BIOTECH CROPS AND THEIR IMPACTS ON THE ENVIRONMENT CHÂU TẤN PHÁT TÓM TẮT: Sự phát triển liên tục việc chấp nhận trồng cơng nghệ sinh học xem có ảnh hưởng tích cực mặt cơng nghệ môi trường, người sức khỏe động vật việc cải cách điều kiện kinh tế xã hội người nơng dân quyền địa phương Tuy nhiên, nhiều tranh cãi với luận điểm phản khoa học ảnh hưởng trồng công nghệ sinh học đối tượng Những nghiên cứu cho thấy, việc trì hỗn việc chấp nhận trồng công nghệ sinh học dẫn đến thiệt hại lớn mặt kinh tế giá trị tiềm Lợi ích trồng công nghệ sinh học cho người nông dân người tiêu dùng trì có bổ sung liên tục điều chỉnh sở khoa học, tập trung ích lợi mà trồng công nghệ sinh học mang tới suất nông nghiệp bên cạnh tác động tới bảo tồn mơi trường ổn định sinh thái… Từ khóa: trồng công nghệ sinh học; môi trường; kiểu gene ABSTRACT: The continuous development of adoption of biotech crops is seen as having a positive technological impact on the environment, people and animal health as well as reforming socioeconomic conditions of farmers and local authorities However, there is still a lot of controversy with the unscientific arguments about the impact of biotech crops on those objects Studies showed that the delay in adopting biotech crops results in significant losses of economy and potential values The benefits of biotech crops to farmers and consumers will be maintained with the continued addition of scientific-based adjustments focused on the benefits of biotech crops such as agricultural productivity along with the impact on environmental conservation and ecological stability… Key words: biotech crops; environment; geneotype có 1,4% đất sản xuất lại chiếm tới 20-25% dân số giới [19, tr.15] Tình trạng nghiêm trọng số lượng đất canh tác ngày giảm, thiếu hụt đất canh tác xói mịn, thiếu hụt nguồn lợi tái sử dụng nước Sự phá hủy rừng môi trường tự nhiên sử dụng ngày nhiều than đá dẫn tới gia tăng không ngừng lượng CO2 làm Trái Đất nóng lên Người ta dự đốn rằng, nhiệt độ trung bình Trái Đất tăng 1,45,80C tính đến năm 2100 Sự biến đổi khí hậu ĐẶT VẤN ĐỀ Dân số gia tăng, trái đất nóng lên đa dạng sinh học dần ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Đến năm 2050, dân số hành tinh lên tới 9,5 tỷ người Điều có nghĩa khơng tới 50 năm nữa, dân số ước tính tăng lên tỷ Ni sống số người đồng nghĩa với thay đổi hàng loạt sản xuất, phân phối bình ổn lương thực Điều không may dân số đất canh tác lại phân bố không Chẳng hạn, Trung Quốc  TS Trường Đại học Văn Lang, chautanphat@vanlanguni.edu.vn, Mã số: TCKH22-05-2020 119 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 22, Tháng - 2020 làm thay đổi chế độ mưa, gây nên di cư người biến đổi hoạt động nơng nghiệp Thêm vào đó, dân số gia tăng dẫn đến phá hủy tự nhiên, giảm chất lượng nước thay đổi dòng chảy Sinh cảnh bị mất, nhiều loài bị tuyệt chủng Bởi vậy, để bảo tồn rừng, sinh cảnh đa dạng sinh học, cần phải đảm bảo nhu cầu lương thực tương lai dựa quỹ đất có Nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực ngày khan trồng công nghệ sinh học xem giải pháp tiềm để giải tốn lương thực tương lai Cây trồng cơng nghệ sinh học (Genetically Modified crops hay Biotech crops) loại trồng sử dụng nông nghiệp mà DNA biến đổi thông qua ứng dụng kỹ thuật di truyền Trong hầu hết trường hợp, mục tiêu đưa tính trạng vào trồng mà tính trạng khơng xuất cách tự nhiên lồi Theo ước tính Cropnosis, giá trị thị trường toàn cầu trồng cơng nghệ sinh học năm 2017 ước tính 17,2 tỷ USD Giá trị cho thấy rằng, tăng 9% giá trị thị trường tồn cầu trồng cơng nghệ sinh học từ năm 2016 (15,8 tỷ USD) Giá trị chiếm khoản 23,9% 70,9 tỷ USD thị trường thuốc bảo vệ thực vật toàn cầu năm 2016 30% 56,02 tỷ USD thị trường hạt giống thương mại toàn cầu Trong năm 2018, năm thứ 22 việc thương mại hóa trồng cơng nghệ sinh học giới, có khoản 191,7 triệu trồng công nghệ sinh học canh tác cho 17 triệu nông dân 26 quốc gia vùng lãnh thổ Tính từ lúc bắt đầu trồng khoảng 1,7 triệu vào năm 1996 trồng công nghệ sinh học thương mại hóa, đến diện tích đạt 191,7 triệu (gấp khoản 113 lần so với ban đầu) [1, tr.1-20] Vì vậy, trồng cơng nghệ sinh học coi kỹ thuật trồng chấp nhận nhanh lịch sử nông nghiệp đại Những tranh luận xung quanh ảnh hưởng chuyển gene môi trường ngày phức tạp, căng thẳng nhạy cảm Vấn đề phức tạp có nghiên cứu cơng bố Như vậy, chuyển gene có an tồn với mơi trường hay khơng? Vấn đề làm sáng tỏ cách sâu vào câu hỏi chuyển gene môi trường Việc đánh giá ảnh hưởng chuyển gene tới mơi trường thường khó khăn phải xem xét nhiều yếu tố Một số nhà khoa học tập trung vào nguy tiềm tàng chuyển gene số khác lại nhấn mạnh triển vọng lợi nhuận Vậy vấn đề phải giải sao? NỘI DUNG 2.1 Tình hình canh tác trồng cơng nghệ sinh học giới Cây trồng công nghệ sinh học nước công nghiệp nước phát triển: Trong bảy năm vừa qua, nước phát triển trồng công nghệ sinh học nhiều nước công nghiệp Trong năm 2018, 21 nước phát triển trồng 54% diện tích cơng nghệ sinh học tồn giới (103,1 triệu ha), đó, nước công nghiệp đạt 46% (88,6 triệu ha) diện tích cịn lại Xu hướng mong đợi tiếp diễn vòng năm việc tăng số lượng quốc gia phía nam bán cầu chấp nhận trồng công nghệ sinh học thương mại hóa loại trồng cơng nghệ sinh học lúa gạo (được trồng hầu hết nước phát triển) Sự phân bố trồng cơng nghệ sinh học theo diện tích: Tính từ lúc bắt đầu trồng khoảng 1,7 triệu vào năm 1996 trồng công nghệ sinh học thương mại hóa, đến diện tích đạt 191,7 triệu (gấp khoản 113 lần so với ban đầu) Trong số 26 nước trồng công nghệ sinh học vào năm 2018, 18 quốc gia coi nước 120 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát lớn công nghệ sinh học (ước tính trồng khoản 50.000 ha) Mỹ quốc gia sản xuất hàng đầu trồng công nghệ sinh toàn giới (75 triệu năm 2018), chiếm khoản 39% tổng số công nghệ sinh học canh tác Brazil đứng vị trí thứ với 51,3 triệu 27% tổng diện tích canh tác (Bảng 1) học trồng hầu hết năm 2018 đậu nành, bắp, vải Canola (dầu hạt cải) Mặc dù tăng 2% việc trồng đậu nành công nghệ sinh học năm trì tỷ lệ chấp nhận cao 50% diện tích tổng số đậu nành toàn cầu (95,9 triệu tổng số 123,5 triệu ha) Diện tích chiếm khoảng 78% tổng sản lượng đậu nành tồn giới Bắp cơng nghệ sinh học chiếm khoảng 58,9 triệu toàn cầu, ước tính 30% sản lượng bắp tồn cầu năm 2018 Có giảm nhẹ 1% diện tích bắp cơng nghệ sinh học từ năm 2017 nguyên nhân điều kiện thời tiết không thuận lợi Châu Mỹ La tinh, giá thị trường thấp thuốc bảo vệ thực vật, tồn kho cuối năm cao vấn nạn hạt giả Phillippines Bông vải công nghệ sinh học trồng lên tới 24,9 triệu năm 2018, tăng nhẹ khoảng 3% từ năm 2017 chiếm khoảng 76% sản lượng bơng vải tồn cầu Việc tăng nhẹ cải cách giá thị trường toàn cầu tỷ lệ chấp nhận cao vải kháng thuốc bảo vệ thực vật năm 2018 Canola công nghệ sinh học giảm 1% từ 10,2 triệu năm 2017 xuống 10,1 triệu năm 2018 chiếm khoảng 29% sản lượng Calona tồn cầu Có giảm trồng loại Mỹ Canada nhu cầu giảm từ người trồng phía bắc bán cầu Bên cạnh đậu nành, bắp, vải, Canola loại trồng công nghệ sinh học khác trồng nước khác như: đu đủ, cà phổi, khoai tây, táo, khóm mía đường 2.2 Cây trồng cơng nghệ sinh học mơi trường Những lợi ích chuyển gene mơi trường: Một lợi ích to lớn trồng chuyển gene môi trường chúng giúp làm giảm đáng kể lượng thuốc trừ sâu sử dụng đặc điểm đưa vào trồng Một nghiên cứu tác động trồng công nghệ sinh học môi trường kinh tế sau 20 năm canh tác Bảng Diện tích tồn cầu trồng công nghệ sinh học (2017-2018) theo quốc gia (triệu ha) [1, tr.1-20] Xếp hạng Quốc gia USA* Brazil* Argentina* Canada* India* Paraguay* China* Pakistan* South Africa* 10 Uruguay* 11 Bolivia* 12 Australia* 13 Philippines* 14 Myanmar* 15 Sudan* 16 Mexico* 17 Spain* 18 Colombia* 19 Vietnam 20 Honduras 21 Chile 22 Portugal 23 Bangladesh 24 Costa Rica 25 Indonesia 26 Eswatini Tổng số 2017 75,0 50,2 23,6 13,1 11,4 3,0 2,8 3,0 2,7 1,1 1,3 0,9 0,6 0,3 0,2 0,1 0,1 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 189,8 2018 75,0 51,3 23,9 12,7 11,6 3,8 2,9 2,8 2,7 1,3 1,3 0,8 0,6 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 191,7 Ghi chú: * Những nước lớn công nghệ sinh học trồng nhiều 50.000 Sự chấp nhận tồn cầu đậu nành, bắp, bơng vải Canola có nguồn gốc cơng nghệ sinh học: Những loại trồng cơng nghệ sinh 121 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 22, Tháng - 2020 (1996–2016) cho thấy việc ứng dụng công nghệ sinh học làm giảm lượng thuốc trừ sâu cần phải sử dụng khoảng 671,2 triệu kg làm giảm tác động lên môi trường khoảng 18,4% Công nghệ sinh học góp phần làm giảm đáng kể lượng khí nhà kính thải từ hoạt động nông nghiệp tương đương với loại bỏ khoảng 16,75 triệu xe ôtô [2, tr.204] Theo phân tích biến động ảnh hưởng trồng công nghệ sinh học, kỹ thuật góp phần làm giảm khoảng 37% lượng thuốc bảo vệ thực vật [3, tr.26] Một nghiên cứu hộ nông dân trồng bắp đậu nành Hoa Kỳ từ năm 1998 đến 2011 kết luận rằng, hộ chấp nhận trồng bắp kháng thuốc diệt cỏ sử dụng thuốc diệt cỏ khoảng 1,2% (0,03kg/ha) so hộ không chấp nhận trồng chuyển gene, hộ trồng bắp kháng sâu sử dụng lượng thuốc bảo vệ thực vật khoảng 11,2% (0,013 kg/ha) so với hộ không trồng chuyển gene [4, tr.27] Tại Trung Quốc, việc sử dụng Bt làm giảm khoảng 78.000 thuốc trừ sâu năm 2001 Con số tương ứng với ¼ tổng số thuốc trừ sâu sử dụng Trung Quốc vào thập niên 90 [5, tr.423-430] Hơn nữa, nghiên cứu khác từ việc thu thập liệu từ năm 1999 đến 2012 cho thấy rằng, sử dụng bơng Bt cịn giúp cho người nông dân giảm đáng kể việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật [6, tr.68] Việc trồng vải Bt giảm có ý nghĩa rủi ro tai nạn việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật người nông dân [7, tr.296-303] Thực vật kháng thuốc diệt cỏ tiếp tục tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển phương pháp canh tác giúp bảo tồn đất Hoa Kỳ, đặc biệt phương pháp canh tác không cần cày đất Việc sử dụng phương pháp canh tác bảo tồn đất giữ khoảng tỷ đất năm [8] Cây vải cơng nghệ sinh học chứng minh có ảnh hưởng tích cực lên số lượng đa dạng loại trùng có lợi cánh đồng Hoa Kỳ Australia [9] Ngô Bt sử dụng Philippines không cho thấy ảnh hưởng tiêu cực lên đa dạng phong phú côn trùng [17, tr.258-267] Cây chuyển gene đánh an toàn môi trường? Các chuyển gene đánh giá cẩn thận ảnh hưởng tới môi trường trước đưa thị trường Chúng nhà chức trách đánh giá tuân theo quy tắc chuyên gia môi trường khắp giới đưa [10, tr.1-95], [11], [12] Những người đánh giá ảnh hưởng chuyển gene gồm người tạo chúng, quan kiểm soát nhà khoa học Hầu hết quốc gia sử dụng quy trình đánh giá tương tự để xét xem tương tác chuyển gene môi trường Bao gồm thông tin vai trò gene đưa vào, ảnh hưởng nhận gene, đồng thời câu hỏi cụ thể ảnh hưởng không mong muốn như: 1) Ảnh hưởng lên sinh vật sinh vật cần diệt mơi trường đó; 2) Cây chuyển gene có tồn mơi trường lâu bình thường xâm chiếm nơi cư ngụ khơng? 3) Khả gene phát tán ngồi ý muốn từ chuyển gene sang loài khác hậu Cây chuyển gene rủi ro xảy ra? Khả gene mục tiêu lai xa với họ hàng hoang dại khả tạo loài mới: Lai chéo xa lai không mong muốn trồng với có quan hệ họ hàng Lo ngại ảnh hưởng chuyển gene môi trường khả tạo lồi cỏ thơng qua lai chéo xa với họ hàng hoang dại đơn giản tồn lâu tự nhiên Khả xảy ra, đánh giá trước trình chuyển gene kiểm soát sau đưa trồng Một nghiên cứu năm 1990 kéo dài 10 năm chứng minh rằng, 122 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát thực vật chuyển gene (như cải dầu, khoai tây, ngô, củ cải đường) đặc tính kháng (kháng thuốc diệt cỏ, kháng trùng) không làm tăng nguy xâm chiếm hay tồn lâu dài môi trường tự nhiên so với không chuyển gene tương ứng [13] Tuy nhiên, nhà nghiên cứu phát biểu “những kết khơng có nghĩa thay đổi di truyền khơng thể làm gia tăng tính hoang dại hay khả phát tán trồng mà chúng trồng suất khó tồn lâu dài mà khơng canh tác” Do đó, việc đánh giá chuyển gene theo trường hợp quy định quan trọng Ảnh hưởng trực tiếp lên sinh vật sinh vật cần diệt: tháng 5–1999, xuất báo cáo rằng, hạt phấn từ ngơ Bt (Bacillus Thuringiensis) có ảnh hưởng bất lợi ấu trùng bướm Monarch Báo cáo gây lo lắng nguy tiềm tàng bướm Monarch sinh vật sinh vật cần diệt khác Một số nhà khoa học lại cho cần phải thận trọng việc giải thích kết nghiên cứu nghiên cứu phản ánh tình khác với thực trạng môi trường Tác giả rằng, “nghiên cứu chúng tơi tiến hành phịng thí nghiệm khởi đầu vấn đề quan trọng dựa vào khơng đủ sở để rút kết luận nguy quần thể bướm Monarch cánh đồng” Năm 2001, nghiên cứu PNAS kết luận ảnh hưởng phấn ngơ Bt lên số lượng lồi bướm Monarch không đáng kể [14, tr.682-683], [16, tr.11937-11942] Một báo cáo Ủy ban bảo vệ môi trường Mỹ [15] “các số liệu chứng minh rằng, protein trồng khơng có ảnh hưởng bất lợi sinh vật sinh vật cần diệt” Hơn nữa, nghiên cứu, nhà khoa học Bắc Mỹ kết luận rằng, hầu hết giống lai mục đích thương mại, độ biểu lộ Bt phấn hoa thấp [13] Thêm vào đó, nghiên cứu Trường Đại học Illinnois rằng, bướm Monarch không bị gây hại hạt phấn Bt điều kiện đồng ruộng thực [18] Phát triển tính kháng trùng: Một lo ngại khác thực vật Bt phát triển tính kháng trùng Bt Chính phủ, bộ, ngành nhà khoa học đưa kế hoạch quản lý tính kháng trùng để giải vấn đề Những kế hoạch bao gồm quy định rằng, cánh đồng trồng chuyển gene kháng trùng phải có không chuyển gene để côn trùng phát triển, không bị chọn lọc giống kháng sâu Những biện pháp quản lý tính kháng khác nhà khoa học khắp giới xây dựng [15] KẾT LUẬN Những mối quan tâm tới sinh thái môi trường xuất phát từ chuyển gene đánh giá trước thương mại hóa chúng Đồng thời, cần có kiểm sốt hệ thống nông nghiệp tốt để phát giảm thiểu mối nguy hại xảy Chúng ta cần so sánh phương pháp chuyển gene, phương pháp truyền thống phương pháp nông nghiệp khác để làm sáng tỏ mối rủi ro tương đối lợi ích việc áp dụng chuyển gene Mặc dù có sai số, có điều rõ ràng rằng, để bảo vệ môi trường lương thực đáp ứng nhu cầu tương lai dựa quỹ đất có, trồng cơng nghệ sinh học lựa chọn không tồi Do đó, điều quan trọng phải sử dụng tất biện pháp để giải vấn đề cấp thiết 123 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 22, Tháng - 2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ISAAA (2018), Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops in 2018, ISAAA (54), ISAAA: Ithaca, NY [2] Brookes, G and P Barfoot (2018), GM crops: Global socio-economic and environmental impacts 1996-2016, PG Economics Ltd, UK [3] Klümper, W and M Qaim (2014), A Meta-analysis of the impacts of geneetically modified crops, PLoS ONE 9(11) [4] Perry, E.D., F Ciliberto, D.A Hennessy, and G.C Moschini (2016), Geneetically engineered crops and pesticide use in U.S maize and soybeans, Science Advances 2(8) [5] Pray, C.E., J Huang, R Hu and S Rozelle (2002), Fiveyears of Bt cotton in China – the benefits continue, The Plant Journal, 31(4) [6] Qiao, F., J Huang, S Wang, and Q Li (2014), The impact of Bt cotton adoption on the stability of pesticide use, Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/S2095-3119 (17) [7] Hossain, F., C.E Pray, Y Lu, J Huang and R Hu (2004), Geneetically modified cotton and farmers’ health in China, International Journal of Occupational and Environmental Health, (10) [8] Fawcett, R and D Towery (2002), Conservation tillage and plant biotechnology: how new technologies can improve the environment byreducing the need to plow, Conservation Tillage Information Center, West Lafayette, Indiana [9] Carpenter, J., A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad and S Sankula (2002), Comparative environmental impacts of biotechnology-derived and traditional soybean, corn and cottoncrops, Council for Agricultural Science and Technology, Ames, Iowa, June [10] Canola Council of Canada (2001), An agronomicand economic assessment of transgeneic canola, Canola Council of Canada [11] US National Research Council (1989), Field testing geneeticallymodified organisms: framework for decisions, Committee on Scientific Evaluation of the Introduction of Geneetically Modified Microorganisms and Plants into the Environment, National Academy Press, Washington, DC [12] Organization for Economic Cooperation and Development (1992), Safety considerations for biotechnology, OECD, Paris [13] Government of Canada (1994), Assessment criteria for determining environmental safety of plants with novel traits, Dir 9408, Plant Products Division, Plant Industry Directorate, Agriculture and Agri-food Canada [14] Crawley, M.J., S.L Brown, R.S Hails, D.D Kohn and M Rees (2001), Biotechnology: transgeneic crops in natural habitats, Nature, (409) [15] US Environmental Protection Agenecy (2002), Bt biopesticides registration action document preliminary risks and benefits sections Bacillus thuringiensis plant-pesticides [16] Sear, M., R.L Helmich, D.E Stanley-Horn, K.S Obenhauser, J.M Pleasants, H.R Matilla, B.D Siegfried and G.P Dively (2001), Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly, PNAS 98(21) [17] Yorobe, J.M., C.B Quicoy, E.P Alcantara and B.R Sumayao (2006), Impact assessment of Bt corn in the Philippines, The Philippine Agricultural Scientist 89(3) [18] Ammann, K (2004), The impact of agricultural biotechnology on biodiversity, Botanic Gardens, University of Bern [19] China urges further protection of arable land, March 23 Ngày nhận bài: 16-4-2020 Ngày biên tập xong: 24-6-2020 Duyệt đăng: 24-7-2020 124 ... trình chuyển gene kiểm sốt sau đưa trồng Một nghiên cứu năm 1990 kéo dài 10 năm chứng minh rằng, 122 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát thực vật chuyển gene (như cải dầu, khoai tây,... với ban đầu) Trong số 26 nước trồng công nghệ sinh học vào năm 2018, 18 quốc gia coi nước 120 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Châu Tấn Phát lớn công nghệ sinh học (ước tính trồng khoản 50.000... nành, bắp, bơng vải Canola có nguồn gốc công nghệ sinh học: Những loại trồng công nghệ sinh 121 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 22, Tháng - 2020 (1996–2016) cho thấy việc ứng dụng công nghệ sinh