Theo: Emma Kovak, Dan Blaustein-Rejto, Matin Qaim (2022). Genetically modified crops support climate change mitigation. Climate Change and Sustainability I, Volume 27, Issue 7, P627-629.

DOI:https://doi.org/10.1016/j.tplants.2022.01.004

Vui lòng ghi rõ nguồn https;//cnsh.vnua.edu.vn/ khi đăng lại nội dung này


Cây trồng biến đổi gen (BĐG) có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp. Bên cạnh việc giảm lượng khí thải trong sản xuất, việc tăng năng suất từ cây trồng BĐG cũng giảm thiểu sự thay đổi sử dụng đất và lượng khí thải liên quan. Việc áp dụng rộng rãi hơn cây trồng BĐG hiện có ở châu Âu có thể làm giảm một lượng khí thải tương đương 7,5% tổng lượng phát thải khí nhà kính nông nghiệp của châu Âu.

Cuộc tranh luận công khai về cây trồng BĐG và công nghệ nhân giống bộ gen mới vẫn còn nhiều tranh cãi, đặc biệt là ở châu Âu. Các nhà phê bình tập trung chủ yếu vào những rủi ro giả định, trong khi bỏ qua những lợi ích thực tế và tiềm năng. Các tổng quan nghiên cứu khác nhau về các tài liệu khoa học chỉ ra rằng việc áp dụng cây trồng BĐG mang lại các lợi ích kinh tế, môi trường cũng như sức khỏe thông qua việc năng suất cây trồng và lợi nhuận được cải thiện, và đôi khi là việc giảm thiểu thuốc diệt cỏ hóa học [1., 2., 13., 14.]. Một số nghiên cứu cũng chỉ ra việc áp dụng cây trồng BĐG cũng giúp làm giảm phát thải khí nhà kính và hỗ trợ cố định carbon trong đất bằng việc thúc đẩy phương thức canh tác bảo tồn [3., 15.]. Ở đây, chúng tôi lập luận rằng việc tăng năng suất của cây trồng BĐG có thể có thêm những tác động tích cực đối với việc giảm thiểu biến đổi khí hậu mà trước đây chưa được xem xét và định lượng. Khi nhu cầu sản xuất lương thực toàn cầu tiếp tục tăng, năng suất cây trồng tăng lên có thể làm giảm nhu cầu thêm đất mới vào sản xuất, do đó ngăn ngừa phát thải thêm CO2 do thay đổi sử dụng đất ( Hình 1 ). Hiện tại, thay đổi sử dụng đất chiếm hơn 30% lượng phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp [4].

Năng suất cây trồng tăng làm giảm sự chuyển đổi đất cần thiết cho sản xuất nông nghiệp.

Để củng cố cho lập luận của mình, chúng tôi diễn giải về những lợi ích về mặt khí hậu sẽ diễn ra thông qua việc áp dụng cây trồng BĐG rộng rãi hơn ở Liên minh Châu Âu (EU). Chúng tôi tập trung vào EU vì hai lý do. Thứ nhất, EU vẫn chưa áp dụng rộng rãi cây trồng BĐG. Do đó, chúng ta có thể so sánh một kịch bản giả định về việc áp dụng cây trồng BĐG với hiện trạng không có cây trồng BĐG nào được trồng. Thứ hai, EU đang tiến hành đánh giá lại các chính sách quy định về cây trồng BĐG; do đó, phân tích này có thể giúp cung cấp một bức tranh toàn cảnh hơn về các tác động có thể xảy ra của việc thay đổi chính sách.

Trong khi các tính trạng khác nhau của cây trồng BĐG khác nhau đã được phát triển, những đặc điểm được áp dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu là tính kháng côn trùng và tính chống chịu thuốc diệt cỏ. Những đặc điểm này giúp giảm thiệt hại cây trồng do côn trùng gây hại và cỏ dại, do đó tăng năng suất hiệu quả. Một phân tích tổng hợp toàn cầu cho thấy lợi thế năng suất trung bình của cây trồng BĐG là khoảng 22%, với một số khác biệt giữa các đặc điểm và vùng địa lý [1]. Năng suất trung bình tăng từ việc áp dụng cây trồng BĐG ở các nước công nghiệp khu vực ôn đới lần lượt là khoảng 10% và 7% đối với tính kháng côn trùng và tính chống chịu thuốc diệt cỏ. Các ước tình này là khả quan cho EU nếu các giống cây trồng BĐG hiện có được sử dụng. 

Việc áp dụng rộng rãi cây trồng BĐG ở EU với năng suất tăng sẽ làm tăng việc xuất khẩu của EU, nhập khẩu sẽ thấp hơn, và do đó, giúp giảm bớt sản xuất và thay đổi sử dụng đất ở những nơi khác. Ví dụ, EU hiện tại nhập khẩu hàng năm hơn 30 triệu tấn đậu tương và khô đậu tương, hầu hết là từ Brazil, Argentina và Mỹ. Việc mở rộng diện tích trồng đậu tương cho xuất khẩu đặc biệt ở vùng Amazon thuộc Brazil đã góp phần lớn tới sự tàn phá rừng nhiệt đới [11]. EU hàng năm cũng nhập khẩu 14 triệu tấn ngô từ Ukraine, Nga, Brazil và một vài nước. Một số những sản phẩm nhập khẩu có để được giảm đi nhờ việc áp dụng cây trồng BĐG có năng suất cải thiện, dẫn tới giảm thiểu phát thải nhà kính toàn cầu.

Hai thành phần của khí thải nhà kính được xem xét đó là: Chi phí cơ hội carbon từ sử dụng đất (COCs -  the carbon opportunity costs) , và phát thải từ sản xuất (PEMs - production emissions). COCs biểu hiện cơ hội từ việc chuyển đổi trong sản xuất như năng suất tăng ở một nơi làm giảm sự chuyển đổi sử dụng đất và dự trữ carbon ở một nơi khác. COCs chịu ảnh hưởng từ trữ lượng carbon trong các thảm thực vật bản địa và trong đất, cũng như trong sản lượng cây trồng ở các nơi khác nhau. Chuyển đổi sản xuất tới các vùng có năng suất cao hơn năng suất trung bình toàn cầu (như ở EU) làm trữ lượng carbon tăng và giải phóng đất ở vùng khác. PEMs được tính toán dựa trên lượng phân bón và năng lượng đầu vào trong sản xuất nông nghiệp. Chuyển đổi sản xuất tới các vùng với PEMs thấp hơn giá trị trung bình toàn cầu (như phần lớn châu Âu) làm giảm PEMs toàn cầu.

Người dịch: Phạm Thu Hà K64CNSHB

Biên Tập: NVK


Tài liệu tham khảo

[1] Qaim M. Role of new plant breeding technologies for food security and sustainable agricultural development. Appl. Econ. Perspect. Policy. 2020; 42: 129-150

[2] Smyth S.J.The human health benefits from GM crops. Plant Biotechnol. J. 2020; 18: 887-888

[3] Brookes G. Barfoot P. Environmental impacts of genetically modified (GM) crop use 1996–2018: impacts on pesticide use and carbon emissions. GM Crops Food. 2020; 11: 215-241

[4] Tubiello F. et al. Greenhouse gas emissions from food systems: building the evidence base. Environ. Res. Lett. 2021; 16065007

[5] Kovak E. et al. The climate benefits of yield increases in genetically engineered crops. BioRxiv. 2021; (Published online February 10, 2021) https://doi.org/10.1101/2021.02.10.430488

[6] Searchinger T.D. et al. Assessing the efficiency of changes in land use for mitigating climate change. Nature. 2018; 564: 249-253

[7] Villoria N.B. Technology spillovers and land use change: empirical evidence from global agriculture. Am. J. Agric. Econ. 2019; 101: 870-893

[8] Savary S. et al. The global burden of pathogens and pests on major food crops. Nat. Ecol. Evol. 2019; 3: 430-439

[9] German National Academy of Sciences Leopoldina. Towards a Scientifically Justified, Differentiated Regulation of Genome Edited Plants in the EU. Leopoldina, 2019

[10] Smith L.G. et al. The greenhouse gas impacts of converting food production in England and Wales to organic methods. Nat. Commun. 2019; 10: 4641

[11] Fuchs R. et al. Europe’s Green Deal offshores environmental damage to other nations. Nature. 2020; 586: 671-673

[12] Purnhagen K.P. et al. Europe’s Farm-to-Fork Strategy and its commitment to biotechnology and organic farming: conflicting or complementary goals?. Trends Plant Sci. 2021; 26: 600-606

[13] Barrows G. et al. Agricultural biotechnology: the promise and prospects of genetically modified crops. J. Econ. Perspect. 2014; 28: 99-120

[14] EASAC. Planting the Future: Opportunities and Challenges for Using Crop Genetic Improvement Technologies for Sustainable Agriculture. EASAC Policy Report. 21. European Academies Science Advisory Council, 2013

[15] Sutherland C. et al. Correlating genetically modified crops, glyphosate use and increased carbon sequestration. Sustainability. 2021; 1311679