Sự can thiệp mang tính chất di truyền và nông học trong ổn định năng suất lúa.
Nguồn: Jagdish K. Ladha, Ando M. Radanielson, Jessica Elaine Rutkoski, Roland J. Buresh, Achim Dobermann, Olivyn Angeles, Irish Lorraine B. Pabuayon, Christian Santos-Medellín, Roberto Fritsche-Neto, Pauline Chivenge, and Ajay Kohli. 2021. Steady agronomic and genetic interventions are essential for sustaining productivity in intensive rice cropping. PNAS November 9, 2021 118 (45) e2110807118
Sự can thiệp có tính bền vững giữa di truyền và nông học giúp người ta ổn định sản lượng lúa hàng nămtrong hệ thống độc canh lúa cao sản thâm canh dưới điều kiện biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, hệ thống này không có kết quả làm tăng năng suất lúa, nhu cầu giữ nhịp độ tăng theo mong muốn, mà có tính chất năng suất không nhích lên được hàng năm (stagnant yield potential), những hạn chế trước mắt bởi sâu bệnh hại làm hạn chế năng suất trong mùa mưa.
Các hệ thống thâm canh lúa thuộc mô hình 2-3 vụ lúa/năm (Oryza sativa L.) chiếm khoảng 50% diện tích lúa thu hoạch tên vùng lúa có nước tưới ở châu Á. Bất cứ một sự giảm nào về năng suất hoặc sự giảm đi mức độ ổn định trong hệ thống ấy đều dẫn đến kết quả hết sức nghiêm trọng cho an ninh lương thực toàn cầu. Xu hướng năng suất lúa tăng trong mô hình thí nghiệm mùa vụ liên tục, dài hạn, trên thế giới, viết tắt là LTCCE (longest-running long-term continuous cropping experiment) được người ta tiến hành đánh giá để nghiên cứu hiệu quả của thâm canh và phác họa nên các bài học kinh nghiệm về sản xuất bền vững ở châu Á. Sản lượng thóc hàng năm đã trở nên ổn định ở mức độ đều đặn trong khoảng thời gian 50 năm theo mô hình LTCCE thông qua điều chỉnh mang tính chất liên tục về quy trình canh tác và sự thay thế giống lúa mới một cách đều đặn. Trong mỗi giai đoạn ba vụ (vụ đông xuân, vụ hè thu sớm, và vụ hè thu muộn), năng suất giảm được người ta ghi nhận trong pha một, từ 1968 đến 1990. Những cải tiến kỹ thuật canh tác trong năm 1991 đến năm 1995 đã giúp cho đảo ngược lại sự suy giảm năng suất này. Tuy nhiên, năng suất đã tăng không liên tục sau đó, từ 1996 đến 2017. Sự cải tiến đều đặn về di truyền và cải thiện kỹ thuật canh tác đủ để duy trì năng suất ổn định một cách đều đặn (steady levels) trong đông xuâtn và hè thu sớm, cho dù, có một sự giảm tiềm năng năng suất do biến đổi khí hậu. Năng suất đi xuống trong vụ hè thu muộn. Tăng trưởng chậm hơn theo hiểu quả chọn lọc di truyền thấp (low genetic gain) sau 20 năm thí nghiệm đầu tiên liên quan đến chu kỳ chọn lọc giống chậm hơn như bản chất của chọn lọc theo gia phả (pedigree depth). Kết quả nghiên cứu này chứng minh rằng nhờ điều chỉnh kịp thời kỹ thuật canh tác và thay giống mới đều đặn, người ta có thể duy trì được mức độ cao của sản lượng thóc hàng năm trong hệ thống canh tác lúa cao sản có nước tưới trong điều kiện biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, hệ thống này không thể thành công làm tăng năng suất lúa trong tương lai xa, khi mà người ta đòi hỏi giữ một nhịp độ tăng, sao cho kịp với nhu cầu gạo của toàn thế giới.
Xem: https://www.pnas.org/content/118/45/e2110807118
