Không phải quê Thái Bình mà mang bèo lên tàu vũ trụ
TS Phạm Gia Minh - người dịch cuốn “Câu chuyện bèo hoa dâu Azolla - một thông điệp từ tương lai” của Jonathan Bujak và Alexandra Bujak kể khi ông lục trong Trung tâm Thông tin, Tư liệu của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam thì tìm ra báo cáo khoa học gồm 22 trang của các nhà khoa học Liên Xô và Việt Nam về chuyến bay đó. Hồi ấy Liên Xô đang tìm các loại cây thích hợp để đem vào trong tàu vũ trụ với các yêu cầu: 1. Không chiếm nhiều không gian; 2. Hấp thụ khí CO2 và các chất thải của phi hành đoàn và có thể biến đổi thành O2 và chất dinh dưỡng; 3. Tốc độ phát triển nhanh; 4. Cần ít ánh sáng, phân bón. 5. Chịu được tình trạng phi trọng lực.
Đã có nhiều thí nghiệm đưa các loại cây như lúa mì, đậu… lên tàu vũ trụ nhưng không thành công do không đáp ứng được 5 yêu cầu nêu trên. GS Lê Duy Thước - Trường Đại học Nông nghiệp I, người làm luận án tiến sĩ về bèo hoa dâu ở Liên Xô lúc ấy mới giới thiệu cho Viện trưởng Viện Khoa học Việt Nam, ông Nguyễn Văn Hiệu rằng bèo hoa dâu có thể đáp ứng hết các yêu cầu đó. Bởi thế mới có chuyện Phạm Tuân mang bèo hoa dâu lên tàu vũ trụ chứ không phải là do ông quê ở tỉnh Thái Bình nơi có nhiều bèo hoa dâu mà mang vu vơ lên. Mỗi gram mang lên tàu vũ trụ còn đắt hơn cả kim cương nên người ta phải tính toán cẩn thận.
“Báo cáo này lúc đó là tuyệt mật, sau thời gian mấy chục năm mới được giải mật, Trung tâm Tư liệu của Viện Khoa học Việt Nam mới cung cấp và tôi đã scan nó năm 2022. Khi tôi thông báo về chuyện đó, ông Jonathan Bujak tác giả cuốn sách “Câu chuyện bèo hoa dâu Azolla - một thông điệp từ tương lai” bày tỏ ý muốn có những tài liệu đó để bổ sung cho tái bản lần một, trong đó có báo cáo về công bố khoa học của ông Nguyễn Công Tiễu, báo cáo khoa học chuyến bay của Phạm Tuân, có gốc tích nơi sản xuất giống bèo hoa dâu làng La Vân, tỉnh Thái Bình”, TS Minh giải thích.
Từ ngày 24 đến 30/7/1980, trên trạm vũ trụ Chào mừng 6, hai nhà du hành vũ trụ Gorbatko (Liên Xô) và Phạm Tuân đã làm thí nghiệm về bèo hoa dâu. 5 năm sau, một nhóm các nhà khoa học của Việt Nam thuộc Viện Sinh vật học - Viện Khoa học Vật liệu và Liên Xô thuộc Viện các vấn đề Y sinh học, Viện Sinh học phân tử và Di truyền đã có bản báo cáo “Tình trạng không trọng lượng và hoạt động sống của bèo hoa dâu”.
Phần đặt vấn đề nói rõ: “Trong các chuyến bay vào vũ trụ từ trước đến nay, các nhà du hành vũ trụ vẫn phải được tiếp tế từ mặt đất không khí, thức ăn, nước uống và chở các phế thải trở về mặt đất. Các con tàu vận tải thực hiện nhiệm vụ đó. Việc tiếp tế như vậy sẽ khó khăn trong các chuyến bay dài ngày và đi xa. Do vậy ngay từ hồi còn sống, Siencopaki (nhà du hành vũ trụ Liên Xô) đã đề ra ý kiến là phải thực hiện sự tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái kín. Trong hệ sinh thái đó, vai trò của thực vật hết sức quan trọng. Dựa trên khả năng quang hợp của thực vật mà oxy thải ra để cung cấp cho con người và CO2 do người nhả ra được cây hấp thụ trở lại...”.
Bèo hoa dâu trung bình 3 - 5 ngày tăng sinh khối gấp 2 lần, năng suất tươi có thể đạt 450 - 500 tấn/ha, tương đương 25 - 28 tấn khô/ha. Về hàm lượng các chất dinh dưỡng khác thì protein chiếm 22%, gluxit chiếm 34%, ngoài ra còn chứa lipit, giàu carotene và các vitamin B12... Tương đối cân đối chứ không phải quá giàu protein mà lại nghèo chất dinh dưỡng như các loại tảo…
Trở về trái đất vẫn sống bình thường
Thí nghiệm được tiến hành trong hộp có trọng lượng 0,25kg, kích thước 130x120x55mm. Mỗi công thức đã sử dụng 2 thiết bị như đã nói, trong mỗi cái đặt 9 cây. Thiết bị cùng với cây đặt trong tối được đưa lên con tàu vũ trụ, sau đó trong con tàu được đặt gần nguồn chiếu sáng 3-4 klux và nhiệt độ 22 - 23oC.
Kết thúc thí nghiệm, thiết bị lại bịt tối. Sau khi đưa xuống đất ½ số cây dùng để nghiên cứu ngay để thu các chỉ số, còn các cây còn lại được dùng để trồng lại trong điều kiện phòng thí nghiệm ở Viện các vấn đề Y sinh học (Liên Xô) và phòng thí nghiệm sinh lý hóa sinh vật thuộc Viện Sinh vật học (Việt Nam). Song song với thí nghiệm này sau hai ngày tiến hành thực nghiệm đối chứng phòng thí nghiệm và vận chuyển…
Trong công thức bay và công thức đối chứng vận chuyển bèo hoa dâu bị phân ra thành các cành rời. Chỉ có một ít cây còn rễ, còn công thức đối chứng phòng thí nghiệm tất cả các cây đều có rễ… Số tế bào vi khuẩn lam ở công thức bay có chiều hướng cao hơn. Về các phá hủy về cấu trúc hình thái xảy ra với cây bèo hoa dâu đặt trong con tàu cũng như ở công thức vận chuyển nên có thể kết luận rằng điều này không liên quan đến sự phá hủy vị trí của cây do tác dụng cơ học lên cây trong thời gian vận chuyển cây để đi tới chỗ đặt thí nghiệm.
Báo cáo còn nghiên cứu ảnh hưởng về sau của các nhân tố của chuyến bay vào vũ trụ lên các đặc điểm sinh lý, hóa sinh của bèo hoa dâu: “Sau khi thu được bèo hoa dâu từ vũ trụ trở về chúng tôi đã trồng lại trong điều kiện phòng thí nghiệm. Cây sinh trưởng và phát triển bình thường, ra rễ vào ngày thứ hai. Tốc độ sinh trưởng trong điều kiện không trọng lượng không khác với đối chứng ở trên mặt đất. Thành phần sinh hóa của các thế hệ bèo hoa dâu mà trước đây đã ở trong điều kiện không trọng lượng không bị thay đổi và giống như bèo hoa dâu ở công thức đối chứng.
Kết luận: 1. Có thể đề nghị chọn bèo hoa dâu là một trong số những cây đưa vào hệ thống sinh học đảm bảo đời sống trong hệ sinh thái kín. 2. Sự biến đổi cấu trúc hình thái của bèo hoa dâu nhận thấy ở công thức bay và công thức đối chứng vận chuyển không phải do hiệu quả của tình trạng không trọng lượng mà do sự phá hủy định hướng của cây và tác động cơ học lúc vận chuyển. 3. Tình trạng không trọng lượng (6 ngày) không ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của hệ cộng sinh trong bèo. 4. Tình trạng không trọng lượng (6 ngày) không ảnh hưởng đến hoạt động sống của bèo hoa dâu lúc trồng lại về sau trên mặt đất”.
Khi nghiệm thu đề tài, các nhà khoa học ngoài kiến nghị tiến hành nghiên cứu tiếp để sớm đưa bèo hoa dâu sử dụng vào hệ sinh thái kín trong các con tàu vũ trụ còn đề nghị tìm hiểu giá trị dinh dưỡng cho người; tác dụng chống phóng xạ; tính ứng dụng vào đời sống…
Khi TS Phạm Gia Minh đến thăm nhà du hành vũ trụ Phạm Tuân để tặng cuốn “Câu chuyện bèo hoa dâu Azolla - một thông điệp từ tương lai”, ông rất thích và bảo rằng mình không phải là nhà khoa học nên không hiểu lắm về bèo hoa dâu nhưng trên không gian không trọng lực của tàu vũ trụ, bèo đã được cấy vào một lớp như lớp thạch để có thể tồn tại.
“Giờ nông nghiệp đang gặp phải tình trạng thiếu lao động, chán ruộng, bỏ ruộng, có thể làm đảo lộn cả xã hội vì nông dân chiếm đến 60 - 70% dân số. Hiểm họa đó không chỉ ở Việt Nam mà còn có ở nhiều nước, họ bỏ ruộng lên thành phố vì hạn hán, và vì lý do quan trọng hơn, thế giới đang canh tác theo lối cách mạng xanh, chỉ chú trọng vào việc tăng năng suất mà không tính đến yếu tố môi trường. Giá phân hóa học liên tục tăng khiến cho nông dân trở thành nô lệ của người phân phối, người sản xuất, không chịu nổi nữa, phải ra đi. Nếu nông dân cứ bỏ đi như thế sẽ là cơ hội cho những “cá mập” mua lại hết đất đai.
Chúng ta có thể giảm thiểu nguy cơ đó bằng bèo hoa dâu. Vừa rồi tôi có thăm TS Ngô Kế Xương, xuống Kiên Giang, Tiền Giang, An Giang để xin bèo mang về Bắc bởi giống ở đó chịu được nhiệt. Ở Lán Biển (Cao Lãnh, Đồng Tháp) có một bạn trẻ tên Khoa, điều hành doanh nghiệp Cẩm Châu có hai bằng đại học đã xây dựng nên quy trình canh tác lúa hữu cơ có thả bèo hoa dâu, năng suất 7 tấn/ha, đang xin chứng chỉ của Mỹ. Mô hình đó có thể lan tỏa ra cả nước, trước tiên là ở những nơi có thể chủ động được về nước, thứ hai là giống bèo Bắc thì nóng khó chịu được, còn giống bèo Nam thì lạnh khó chịu được cho nên vụ xuân dùng bèo Bắc, vụ mùa dùng bèo Nam.
Bèo hoa dâu còn giảm 30 - 40% khí mê tan từ ruộng lúa mà 1 khối mê tan được quy đổi bằng 28 khối CO2 cho nên trong tương lai việc áp dụng tín chỉ các bon trong nông nghiệp sẽ đem lại một nguồn thu bổ sung cho người nông dân có áp dụng bèo hoa dâu.
Ở xã Phan Sào Nam (huyện Phù Cừ, tỉnh Hưng Yên) quê tôi đang thử nghiệm thả bèo vụ thứ hai nhưng sẽ là vụ đầu áp dụng quy trình của bạn Khoa. Tiến tới là cậu cháu tôi sẽ là những người chuyên canh về bèo hoa dâu, áp dụng công nghiệp vào, quảng bá mô hình cho nhiều nông dân khác”, TS Minh bày tỏ. (Còn nữa)