1. Công nghệ sinh học trong nông nghiệp là gì?

Công nghệ sinh học trong nông nghiệp là việc ứng dụng các hệ thống sinh học, sinh vật sống hoặc những thành phần có nguồn gốc sinh học để cải thiện giống cây trồng, quản lý dịch bệnh, nâng cao hiệu quả sản xuất và phát triển các sản phẩm phục vụ nông nghiệp.

Lĩnh vực này bao gồm nhiều công nghệ khác nhau, từ nuôi cấy mô thực vật, chọn giống có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử đến sử dụng vi sinh vật có ích, chẩn đoán sinh học và phát triển chế phẩm sinh học.

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), công nghệ sinh học có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của hệ thống nông nghiệp và thực phẩm, bao gồm cải thiện giống cây trồng, chẩn đoán bệnh ở vật nuôi, quản lý dịch bệnh thủy sản, nuôi cấy mô và các quy trình lên men. Việc ứng dụng cần được thực hiện có trách nhiệm, phù hợp với điều kiện sản xuất và yêu cầu an toàn.

Tại Việt Nam, công nghệ sinh học đang được định hướng phát triển như một lĩnh vực quan trọng phục vụ hiện đại hóa nông nghiệp. Quyết định số 429/QĐ-TTg ngày 24/03/2021 của Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030, đặt trọng tâm vào nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các sản phẩm công nghệ sinh học trong thực tiễn sản xuất.

2. Các ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp hiện đại tại Việt Nam

2.1. Nuôi cấy mô thực vật và nhân giống cây trồng

Nuôi cấy mô thực vật là kỹ thuật nuôi dưỡng tế bào, mô hoặc cơ quan thực vật trong điều kiện được kiểm soát, sử dụng môi trường dinh dưỡng phù hợp để tái sinh và nhân giống cây.

So với phương pháp nhân giống truyền thống, kỹ thuật này có khả năng tạo ra số lượng lớn cây giống trong điều kiện phòng thí nghiệm. Khi quy trình được tối ưu hóa và kiểm soát chất lượng tốt, cây giống có thể đạt độ đồng đều cao, đồng thời hỗ trợ nhân nhanh các giống cây có giá trị kinh tế.

Tại Việt Nam, nuôi cấy mô đã có quá trình nghiên cứu và phát triển lâu dài. Nuôi cấy mô có thể hỗ trợ các cơ sở sản xuất giống đáp ứng nhu cầu cây giống với quy mô lớn hơn, đặc biệt đối với những loại cây cần nhân giống nhanh hoặc khó nhân giống bằng phương pháp thông thường.

Tuy nhiên, hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào từng loài cây, quy trình nuôi cấy, chi phí phòng thí nghiệm và khả năng thích nghi của cây sau khi đưa ra môi trường tự nhiên. Việc kiểm tra chất lượng và tình trạng bệnh của cây giống vẫn là yêu cầu quan trọng.

2.2. Chọn tạo giống cây trồng bằng công nghệ sinh học

Giống cây trồng có khả năng thích nghi tốt với điều kiện môi trường và chống chịu sâu bệnh là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Công nghệ sinh học cung cấp các công cụ hỗ trợ quá trình nghiên cứu và chọn tạo giống, chẳng hạn như chỉ thị phân tử, phân tích vật liệu di truyền và các kỹ thuật sinh học phân tử. Những công cụ này có thể giúp nhà nghiên cứu xác định các đặc điểm di truyền liên quan đến tính trạng mong muốn, qua đó hỗ trợ quá trình lựa chọn và đánh giá giống.

Theo FAO, các công nghệ sinh học cây trồng có thể được sử dụng để phát triển giống có khả năng chống chịu hạn hán, sâu bệnh và thích nghi tốt hơn với những điều kiện sản xuất khó khăn.

Đối với Việt Nam, hướng nghiên cứu này có ý nghĩa trong bối cảnh sản xuất nông nghiệp phải thích ứng với sự thay đổi của điều kiện khí hậu, áp lực dịch hại và yêu cầu ngày càng cao về chất lượng nông sản.

Cần lưu ý rằng chọn giống có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử không đồng nghĩa với việc tạo ra giống biến đổi gen. Đây là những phương pháp khác nhau, có quy trình nghiên cứu và yêu cầu quản lý riêng.

2.3. Sử dụng vi sinh vật có ích và chế phẩm sinh học trong nông nghiệp

Một ứng dụng đáng chú ý khác là sử dụng vi sinh vật có ích để hỗ trợ dinh dưỡng cây trồng, cải thiện hoạt động sinh học trong đất hoặc góp phần kiểm soát một số tác nhân gây hại.

Các nhóm sản phẩm thường được quan tâm bao gồm:

• Phân bón vi sinh: Chứa những vi sinh vật có chức năng hỗ trợ cung cấp hoặc chuyển hóa chất dinh dưỡng cho cây trồng.
• Chế phẩm vi sinh hỗ trợ cải thiện đất: Được phát triển nhằm hỗ trợ các quá trình phân giải chất hữu cơ và hoạt động sinh học trong đất.
• Chế phẩm bảo vệ thực vật sinh học: Sử dụng vi sinh vật hoặc các thành phần có nguồn gốc sinh học để kiểm soát một số loại sâu bệnh.
• Chế phẩm hỗ trợ xử lý phụ phẩm nông nghiệp: Ứng dụng vi sinh vật và quá trình sinh học trong phân giải hoặc xử lý vật liệu hữu cơ.

FAO xác định phân bón sinh học và các phương pháp bảo vệ sinh học là những nhóm ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ sinh học cây trồng. Tuy nhiên, hiệu quả của từng sản phẩm phụ thuộc vào chủng vi sinh vật, điều kiện môi trường, cây trồng và cách sử dụng.

Trong thực tế, chế phẩm sinh học không nên được xem là giải pháp thay thế hoàn toàn cho phân bón hóa học hoặc thuốc bảo vệ thực vật. Việc lựa chọn sản phẩm cần dựa trên mục đích sử dụng, chất lượng sản phẩm, hướng dẫn kỹ thuật và điều kiện canh tác cụ thể.

2.4. Chẩn đoán sinh học và quản lý dịch bệnh cây trồng

Phát hiện sớm tác nhân gây bệnh có vai trò quan trọng trong việc hạn chế nguy cơ lây lan và lựa chọn biện pháp xử lý phù hợp.

Các kỹ thuật sinh học phân tử, chẳng hạn như PCR và một số phương pháp xét nghiệm dựa trên vật liệu di truyền, có thể hỗ trợ phát hiện những tác nhân gây bệnh cụ thể trong mẫu cây trồng, đất hoặc nước khi được thiết kế và thẩm định phù hợp.

Trong nghiên cứu và sản xuất nông nghiệp, các kỹ thuật này có thể được sử dụng để:

• Hỗ trợ xác định tác nhân gây bệnh.
• Kiểm tra tình trạng nhiễm bệnh của vật liệu giống.
• Theo dõi một số tác nhân gây bệnh trong quá trình sản xuất.
• Cung cấp thông tin cho việc lựa chọn biện pháp quản lý dịch hại.

Dù vậy, kết quả xét nghiệm cần được diễn giải theo quy trình chuyên môn. Độ chính xác phụ thuộc vào phương pháp, chất lượng mẫu, thiết kế xét nghiệm và điều kiện thực hiện. Xét nghiệm sinh học cũng cần được kết hợp với theo dõi thực địa và các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp.

2.5. Công nghệ sinh học trong nông nghiệp tuần hoàn và xử lý phụ phẩm

Sau mỗi vụ sản xuất, hoạt động nông nghiệp tạo ra nhiều loại phụ phẩm như rơm rạ, thân lá cây trồng, vỏ nông sản và chất thải hữu cơ. Nếu được thu gom và xử lý phù hợp, một phần các vật liệu này có thể trở thành nguyên liệu cho những quy trình sản xuất khác.

Công nghệ sinh học có thể tham gia vào quá trình phân giải vật liệu hữu cơ, lên men và sản xuất các sản phẩm có nguồn gốc sinh học. FAO ghi nhận các quy trình lên men, sản xuất enzyme và công nghệ dựa trên sinh học có thể góp phần chuyển hóa tài nguyên sinh học thành thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu công nghiệp.

Đối với nông nghiệp Việt Nam, hướng ứng dụng này mở ra khả năng tận dụng tốt hơn phụ phẩm và kết nối sản xuất trồng trọt với các hoạt động chế biến, chăn nuôi hoặc sản xuất vật tư nông nghiệp.

Tuy nhiên, không phải mọi loại phụ phẩm đều có thể xử lý bằng cùng một quy trình. Việc lựa chọn công nghệ cần dựa trên thành phần nguyên liệu, độ ẩm, điều kiện vận hành, chất lượng sản phẩm đầu ra và yêu cầu môi trường.

3. Vì sao công nghệ sinh học ngày càng được quan tâm trong nông nghiệp Việt Nam?

Trước những thách thức như biến đổi khí hậu, sâu bệnh, yêu cầu nâng cao chất lượng nông sản và tối ưu hóa chi phí sản xuất, công nghệ sinh học đang trở thành một hướng tiếp cận đáng chú ý trong nông nghiệp hiện đại. Thay vì chỉ dựa vào các phương pháp canh tác truyền thống, người sản xuất có thể ứng dụng các giải pháp sinh học để cải thiện chất lượng giống, hỗ trợ quản lý dịch bệnh và tận dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên sẵn có.

Có ba yếu tố chính thúc đẩy sự quan tâm đối với công nghệ sinh học trong nông nghiệp:

• Nâng cao chất lượng giống cây trồng: Các kỹ thuật như nuôi cấy mô và chọn giống có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử giúp hỗ trợ quá trình nhân giống, đánh giá đặc tính di truyền và lựa chọn giống phù hợp với điều kiện canh tác.
• Hỗ trợ quản lý dịch bệnh và cải thiện đất trồng: Chế phẩm vi sinh, các giải pháp bảo vệ thực vật sinh học và công nghệ chẩn đoán có thể giúp người sản xuất chủ động hơn trong việc theo dõi, phòng ngừa và kiểm soát một số vấn đề phát sinh trong quá trình canh tác.
• Hướng đến sản xuất nông nghiệp bền vững: Công nghệ sinh học có thể được ứng dụng trong xử lý phụ phẩm, phân giải chất hữu cơ và phát triển các sản phẩm sinh học, góp phần tận dụng tài nguyên và giảm lượng chất thải khi được triển khai phù hợp.

Tuy nhiên, hiệu quả của mỗi giải pháp phụ thuộc vào loại cây trồng, điều kiện môi trường, chất lượng sản phẩm và quy trình sử dụng. Vì vậy, việc lựa chọn công nghệ cần dựa trên cơ sở khoa học, kết quả thử nghiệm thực tế và nhu cầu cụ thể của từng mô hình sản xuất.

4. Những thách thức khi ứng dụng công nghệ sinh học vào nông nghiệp

Mặc dù mang lại nhiều tiềm năng, việc ứng dụng công nghệ sinh học vào nông nghiệp vẫn còn một số thách thức. Trước hết, nhiều giải pháp đòi hỏi nguồn vốn đầu tư đáng kể cho nghiên cứu, thiết bị chuyên dụng, cơ sở vật chất và đội ngũ nhân lực có chuyên môn. Đây có thể là rào cản đối với các doanh nghiệp có quy mô nhỏ hoặc những đơn vị chưa có đủ điều kiện để triển khai công nghệ mới.

Bên cạnh đó, việc chuyển giao kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế cũng cần được cân nhắc kỹ lưỡng. Một công nghệ hoạt động hiệu quả trong phòng thí nghiệm chưa chắc đã đạt kết quả tương tự khi áp dụng trên diện rộng, bởi hiệu quả còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường, đặc điểm cây trồng và quy trình canh tác. Do đó, các giải pháp cần được thử nghiệm và đánh giá trước khi triển khai thương mại để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả về chi phí.

Đối với các sản phẩm sinh học như chế phẩm vi sinh hay phân bón sinh học, chất lượng sản phẩm và cách sử dụng cũng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả ứng dụng. Nếu sản phẩm không được bảo quản đúng cách hoặc sử dụng không phù hợp với điều kiện canh tác, hiệu quả có thể không đạt như mong đợi. Ngoài ra, doanh nghiệp cần quan tâm đến các yêu cầu về chất lượng, an toàn sinh học và bảo vệ môi trường tùy theo từng loại công nghệ và sản phẩm.

Vì vậy, để công nghệ sinh học thực sự phát huy hiệu quả trong nông nghiệp, cần có sự kết nối giữa nghiên cứu khoa học và nhu cầu sản xuất thực tế. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp, kiểm chứng hiệu quả qua thử nghiệm và xây dựng quy trình ứng dụng rõ ràng sẽ là những yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp từng bước đưa các giải pháp sinh học vào sản xuất.

5. Triển vọng ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp Việt Nam

Các hướng nghiên cứu và ứng dụng như nhân giống bằng nuôi cấy mô, chọn giống có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử, chẩn đoán sinh học, chế phẩm vi sinh và chuyển hóa phụ phẩm là những lĩnh vực đáng quan tâm trong quá trình hiện đại hóa nông nghiệp.

Tuy nhiên, triển vọng của từng công nghệ cần được đánh giá dựa trên bằng chứng nghiên cứu, điều kiện triển khai và nhu cầu thực tế. Việc mở rộng ứng dụng cũng cần gắn với kiểm soát chất lượng, an toàn và hiệu quả kinh tế.

Đối với doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực công nghệ sinh học, việc cập nhật giải pháp mới và kết nối với nhà nghiên cứu, nhà sản xuất, nhà phân phối cùng các đối tác trong chuỗi cung ứng có thể hỗ trợ quá trình tìm hiểu thị trường và phát triển hợp tác.

Thông qua các hoạt động kết nối chuyên ngành, doanh nghiệp có thêm cơ hội giới thiệu sản phẩm, trao đổi về nhu cầu ứng dụng và tìm kiếm đối tác phù hợp.

6. Kết nối doanh nghiệp tại BioTech Vietnam 2027

Sự phát triển của công nghệ sinh học mở ra nhiều hướng ứng dụng trong nông nghiệp, chăn nuôi, công nghiệp thực phẩm và các lĩnh vực liên quan. Để những giải pháp này được tiếp cận rộng rãi hơn, việc kết nối giữa đơn vị nghiên cứu, nhà cung cấp công nghệ, doanh nghiệp sản xuất và các đối tác thương mại là một phần quan trọng của quá trình phát triển ngành.

BioTech Vietnam 2027 là dịp để các doanh nghiệp và chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ sinh học gặp gỡ, giới thiệu giải pháp, trao đổi thông tin chuyên ngành và tìm kiếm cơ hội hợp tác.

Doanh nghiệp đang phát triển sản phẩm, thiết bị hoặc giải pháp công nghệ sinh học có thể tìm hiểu cơ hội tham gia BioTech Vietnam 2027 để giới thiệu năng lực và kết nối với các đối tác tiềm năng.