Kỹ thuật đột phá trồng cây bằng điện tăng năng suất ở Trung Quốc

Nông dân Trung Quốc đã trả lời được câu hỏi khiến giới khoa học tranh cãi suốt ba thế kỷ qua: Liệu điện có thể thúc đẩy sinh trưởng của cây trồng?

Bên trong một nhà kính trồng cây bằng điện của Trung Quốc (Ảnh: SCMP)

Để giải đáp, Trung Quốc tiến hành một cuộc thí nghiệm lớn nhất thế giới và kết quả đã tạo ra sự thay đổi không ngờ đối với sản lượng nông nghiệp của quốc gia đông dân nhất thế giới này, theo South China Morning Post.

Trên cả nước, từ sa mạc Gobi xa xôi ở vùng Tân Cương tới những khu vực đã phát triển vượt bậc hướng ra Thái Bình Dương, các trang trại nhà kính trồng rau với diện tích hơn 3.600 hecta đã tham gia vào một chương trình “ứng dụng điện năng” do chính phủ Trung Quốc tài trợ.

Tháng 8 năm ngoái, Viện hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc và một số viện nghiên cứu của chính phủ đã công bố các phát hiện trong gần ba thập kỷ nghiên cứu tại những khu vực với khí hậu, điều kiện đất đai và tập quán canh tác khác nhau. Họ ca ngợi những kết quả này là một bước đột phá.

Kỹ thuật trồng trọt mới bằng điện đã tăng sản lượng rau từ 20 đến 30 %. Lượng thuốc trừ sâu sử dụng giảm từ 70 đến 100% và lượng tiêu thụ phân bón giảm hơn 20%. Rau được trồng dưới những dây điện trần, cao khoảng 3 mét so với mặt đất, nối từ đầu này sang đầu kia nhà kính. Các dây đồng có khả năng tạo ra từ trường cao tới 50.000 volt, gấp 400 lần điện trường dân dụng tiêu chuẩn tại Mỹ.

Từ trường cao giúp tiêu diệt vi khuẩn và các bệnh lây truyền do virus trong đất và không khí. Nó cũng ngăn chặn sức căng bề mặt của nước trên lá, đẩy nhanh quá trình bốc hơi. Khi các hạt tích điện trong không khí như bicarbonate và ion canxi nhiều lên, hoạt động trao đổi chất cũng như hấp thụ CO2 cùng quang hợp của cây trồng cũng tăng cao, kéo theo tốc độ sinh trưởng nhanh hơn.

Giáo sư Liu Binjiang, nhà khoa học nông nghiệp chính phủ, thành viên dẫn dắt dự án, cho biết cường độ dòng điện chạy qua các dây đồng chỉ bằng vài phần triệu của một ampe. “Nó chắc chắn không gây hại cho thực vật hay con người đứng gần”, ông nói.

Nhờ những kết quả tích cực của nghiên cứu, các khu vực áp dụng mô hình trang trại “điện nông nghiệp” ở Trung Quốc đang gia tăng nhanh chóng, từ 1.000 đến 1.300 hecta mỗi năm, theo Liu.

“Hầu hết các khoản đầu tư đều đến từ khu vực kinh tế tư nhân”, Liu nói. “Mô hình này đang bùng nổ. Chúng tôi đang cung cấp công nghệ và thiết bị cho những quốc gia khác, bao gồm cả Phần Lan, Mỹ, Australia và Malaysia. Trung Quốc đang dẫn đầu toàn cầu”.

Tuy nhiên, thực tế không như vậy. Trung Quốc vẫn chậm hơn thế giới 200 năm khi ứng dụng điện trong trồng trọt.

Năm 1746, giáo sư Maimbray đến từ vùng Edinburgh của Scotland đã cho nhiễm điện hai cây hương đào. Sau một thời gian, ông chứng kiến lần đầu tiên trong lịch sử, cây trổ cành mới vào tháng 10. Tin tức nhanh chóng lan truyền, nhiều nghiên cứu tương tự được thực hiện trên khắp châu Âu, một số người đồng tình với phát hiện của Maimbray, số khác phản bác.

Chẳng hạn như một thí nghiêm ở Turin, Italy, cho thấy thực vật không thể đơm quả và héo dần sau quãng thời gian phát triển bất thường.

Năm 1902, giáo sư vật lý S. Lemstroem tới Bắc Cực và phát hiện ra một số cây phát triển nhanh hơn dưới cực quang so với những cây tại vùng khí hậu ôn hòa hơn ở phía nam. Lemstroem cho rằng hiện tượng trên bắt nguồn từ điều kiện điện trường tự nhiên do cực quang tạo ra. Ông đã tiến hành hàng loạt thí nghiệm, thậm chí viết cả sách để chứng minh giả thuyết của mình. Nhà vật lý người Anh Oliver Lodge đã thử nghiệm giả thuyết từ cuốn sách và khẳng định có thể đạt mức tăng năng suất lúa mỳ từ 24 đến 39% trên một cánh đồng 8 hecta.

Ở Anh, các phát hiện là khả quan nhưng tại Mỹ, nhiều thử nghiệm lại cho kết quả không như mong muốn, do nhiều yếu tố tự nhiên và kỹ thuật tác động. Hệ quả là kỹ thuật ứng dụng điện trong trồng trọt bị lãng quên, nhường chỗ cho phân bón hóa học và thuốc trừ sâu.

Kỹ thuật ứng dụng điện trong trồng trọt được hồi sinh trở lại tại Trung Quốc với sự phát triển không ngừng của những trang trại canh tác hữu cơ kể từ những năm 1990.

He Feng, kỹ thuật viên cao cấp tại Công ty Sản xuất và Kinh doanh Rau củ Yufa Jingnan, một trong những nhà kinh doanh rau củ lớn nhất Bắc Kinh, cho hay họ tham gia chương trình từ năm 2014 và kết quả “rất khả quan”.

Chỉ trong hai năm, các loại rau quả trồng với điện đã mang lại doanh thu thêm gần 1,2 triệu Nhân dân tệ (175.000 USD). “Chúng tôi vẫn đang chạy các thiết bị, chúng tiêu tốn rất ít điện năng”, He cho hay.

Thế nhưng, gánh nặng lớn nhất nằm ở chi phí lắp đặt quá cao. Theo He, nếu không có chính phủ hỗ trợ, Yufa Jingnan không đủ khả năng mắc dây điện cho tất cả các nhà kính.

Liu Yongyi, chủ sở hữu một công ty kinh doanh nông nghiệp kết hợp du lịch ở Bắc Kinh, cũng xung phong áp dụng kỹ thuật trồng cây bằng điện. Ông khẳng định phương pháp này giúp nâng cao an toàn thực phẩm tại Trung Quốc bằng cách giảm đám kể lượng thuốc trừ sâu sử dụng.

“Nó sạch hơn nhiều so với dùng hóa chất. Chính phủ nên trợ cấp cho cuộc cách mạng trồng cây bằng điện”, Liu nói.