Công nghệ mới của tương lai
Thật khó có thể tưởng tượng: việc trồng trọt và sản xuất nông nghiệp lại có thể tiến hành mà không có ánh nắng mặt trời. Cây cối phát triển không chỉ nhờ vào nguồn dinh dưỡng và nước trong đất mà còn có một phần rất quan trọng là nhờ vào quá trình quang hợp, tự tạo dinh dưỡng nhờ hấp thụ ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, những nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học Hà Lan đã mở ra một hướng phát triển mới: trong tương lai, việc sản xuất nông nghiệp sẽ không còn phụ thuộc vào mặt trời nữa. Con người hoàn toàn có thể sản xuất nông nghiệp mà không cần tới mặt trời.
Chúng ta đều biết: quá trình quang hợp trong tự nhiên, cây hấp thụ nước, khí cacbonic (CO2) trong không khí nhờ vào ánh sáng mặt trời để chuyển hoá thành ôxy và đường để tự nuôi sống và nhả ôxy ra không khí làm sạch môi trường. Việc thiếu ánh sáng mặt trời sẽ khiến cho cây không thể thực hiện được quá trình này và có thể khiến cho cây còi cọc, kém phát triển, thậm chí là tàn lụi. Tuy nhiên, tại Hà Lan, các chuyên gia sinh vật học thuộc viện thí nghiệm cây trồng nước này đã nghiên cứu và phát hiện ra phương pháp mới có thể khắc phục sự phụ thuộc của cây trồng vào ánh sáng mặt trời.
Nghiên cứu đã tìm ra sự thực là cây trồng không cần tới tất cả mọi loại ánh sáng từ mặt trời, một số loại cần ánh sáng màu xanh, trong khi đó, một số loại cây trồng lại thích hợp với ánh sáng màu đỏ. Như vậy không có nghĩa là thiếu ánh nắng mặt trời, những loại cây này không thể phát triển. Trong thí nghiệm của mình, ông Gertjan Meews – một chuyên gia sinh vật học Hà Lan đã nuôi trồng những cây xanh từ những năm 1989 để nghiên cứu về những nhu cầu thiết yếu của các loại cây trồng.
Ông phát hiện ra rằng: đa phần cây trồng có màu xanh là bởi vì phần lớn chúng phản xạ với ánh sáng màu xanh lục. Khi phản xạ lại ánh sáng này, lá cây bị nóng lên. Như vậy, những ánh sáng có bước sóng dài như ánh sáng xanh lục không hề liên quan gì tới quá trình quang hợp của những cây xanh này mà thậm chí ngược lại, nếu bạn cố gắng trồng khoai tây và kích thích chúng bằng ánh sáng màu xanh lục, chúng sẽ chết.
Giải thích cho hiện tượng này, ông Gertjan Meews cho biết, giống như con người, khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời với nhiều loại ánh sáng mang năng lượng lớn, cây trồng cũng có cơ chế điều hoà nhiệt của riêng mình là hút nước qua rễ và thoát hơi nước qua lá để làm giảm nhiệt, đặc biệt vào những ngày trời nắng nóng. Tuy nhiên, quá trình này khiến chúng bị mất nhiều năng lượng mà lẽ ra chúng cần tích lũy để phát triển.
Những cây rau được trồng trong nhà kính sử dụng đèn chiếu một loại tia sáng giúp kích thích rau phát triển rất mạnh mà không cần tới ánh nắng mặt trời.(chú thích ảnh)
Tuy nhiên, khi cung cấp cho cây trồng chỉ một loại ánh sáng đỏ hoặc xanh, điều tất yếu là cây trồng không cần nhiều đến cơ chế giảm nhiệt, bởi chỉ một loại ánh sáng này không mang nhiều năng lượng và không thể làm nóng cây trồng, do đó sẽ giúp chúng tiết kiệm được năng lượng phải dùng cho việc điều hòa nhiệt độ, đồng thời giúp chúng phát triển tốt hơn.
Ngoài ra, việc tạo ra một loại ánh sáng lại khá đơn giản, rất nhiều loại đèn có thể làm được điều này: từ loại đèn điện truyền thống mà nhà bác học Edison đã phát minh ra vào năm 1879, cho tới các loại đèn led ngày nay đều dễ dàng đáp ứng được việc sản xuất nông nghiệp trong nhà mà không cần tới ánh sáng mặt trời.
Như vậy, chỉ cần một loại ánh sáng, cây trồng vừa phát triển tốt, vừa không cần tới quá nhiều ánh sáng mặt trời sẽ giúp người nông dân tiết kiệm được thời gian sản xuất cũng như hạn chế sự phụ thuộc vào mặt trời.
Ngoài ra, nghiên cứu của các nhà khoa học còn hướng tới việc tiết kiệm nước. Việc trồng cây trong các nhà kính và sử dụng một loại ánh sáng kích thích cũng giúp hạn chế đáng kể lượng nước tưới cần cung cấp cho cây bởi quá trình thoát hơi nước sẽ giảm đi nên cây trồng cần ít nước hơn.
Ngoài ra, sự hữu ích của phát hiện này là sẽ giúp tất cả mọi nơi trên trái đất đều có thể trồng được cây xanh. Tại những vùng có nhiều ánh sáng mặt trời như xích đạo, cây cối đương nhiên nhận được nhiều ánh nắng tự nhiên và phát triển mạnh mẽ. Song, tại các khu vực cách xa xích đạo, ít ánh nắng mặt trời, việc trồng cây xanh gặp nhiều khó khăn do phụ thuộc vào thời tiết sẽ không còn là nỗi lo đối với ngành nông nghiệp.
Với các mô hình trồng rau nhỏ, thay vì bạn phải đi tới tận các vùng nông thôn hoặc ngoại ô để có chỗ trồng rau xanh, bạn có thể dễ dàng trồng được rau theo cách này ở ngay trong nhà của mình và có thể an tâm rằng đó hoàn toàn là rau sạch. Trước đó, ý tưởng trồng rau sạch theo mô hình trong nhà từng được phát triển bởi các nhà khoa học tại TP. Tokyo – Nhật Bản. Tại đây, những loại rau sống được trồng theo công nghệ cực sạch có thể được hái ăn ngay tại vườn mà không cần phải rửa.
Theo chuyên gia vi sinh vật Dixon Despommier – Trường đại học Columbia – Mỹ, thí nghiệm thành công việc trồng cây xanh không cần tới mặt trời được xem là một phát hiện quan trọng của các nhà khoa học Hà Lan. Trong tương lai, sản xuất nông nghiệp ngoài trời không còn là cách làm duy nhất, ngành sản xuất nông nghiệp trong nhà ứng dụng nhiều công nghệ mới và thành tựu khoa học sẽ giúp con người tiết kiệm được thời gian, chi phí, sự phụ thuộc vào thiên nhiên, thời tiết mà vẫn mang lại hiệu quả năng suất cao. Đó mới thực sự là bước tiến mới của ngành sinh học.

BACSI.com (Theo SKDS)