Tại sao lại đem giống cây trồng lên Vũ Trụ?

Từ sau khi chiếc vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới du hành vào Vũ Trụ cùng với sự ra đời một môn khoa học mới - khoa học sinh sống giữa Vũ Trụ.

Ban đầu, các nhà khoa học chỉ sử dụng vệ tinh tiến hành nghiên cứu sự sinh trưởng, phát dục, và di truyền, biến dị của thực vật, mục đích là để tìm quy luật sinh trưởng phát dục của thực vật trong điều kiện không gian, để giải quyết vấn đề cung cấp thực phẩm và an toàn cho phi hành gia sinh tồn.

Năm 1980, nhà khoa học Mĩ đã thí nghiệm trồng cây cà chua trong Vũ Trụ, sau khi trồng sản lượng tăng 30% - 60%, chứng tỏ những ưu thế khác thường mặt đất không có được khiến cho các nhà khoa học các nước hứng thú vô cùng.

Nuôi trồng hạt giống trong Vũ Trụ của Trung Quốc đến nay vẫn là nước đứng đầu. Từ năm 1987 đến năm 1996, Trung Quốc có tất cả 8 vệ tinh chở hạt giống thực vật đáp lên vũ trụ trở về, đã đưa vào Vũ Trụ 51 loại thực vật, hơn 3000 hạt giống của cây trồng nông nghiệp, thu được rất nhiều những sản phẩm biến dị, và từ đó chọn ra hàng trăm sản phẩm mới chín sớm, được mùa, chất lượng tốt, kháng bệnh. Tỉnh Chiết Giang tiến hành trồng thử hạt giống lúa nước đáp thuyền "Nông khẩn 58", không chỉ thu được bông dài, hạt lớn, năng suất 9 tấn/ha, có khi cao tới 9,7 tấn/ha, hơn nữa, hàm lượng chất protein tăng 8% - 20%, thời kì sinh trưởng bình quân rút ngắn 10 ngày. Lúa mì sau khi vào không trung qua xử lí đã có đặc tính kháng bệnh mốc đỏ, hơn nữa, hàm lượng chất protein cao hơn 9% so với trước, sản lượng tăng 8%. Đậu đỏ trọng lượng trăm hạt đạt 24,9 g, tăng 69,2% so với trước.

Vậy hạt giống trong Vũ Trụ tại sao phát sinh biến dị?

Các nhà khoa học cho rằng, trong môi trường tự nhiên, quá trình hạt giống phát sinh biến dị chậm dần, tuy nhiên một khi ở trong môi trường không gian phi trọng lực hoặc trọng lực rất nhỏ, tình hình lại không giống như vậy. Trong Vũ Trụ, chúng phải chịu tác dụng của các loại bức xạ vật lí, cho nên tính di truyền có thể chịu ảnh hưởng mạnh. Hạt giống cây trồng sau khi bị hạt năng lượng cao (HZE) trong các tia tử ngoại Vũ Trụ bắn vào, sẽ xuất hiện càng nhiều những biến dị nhiễm sắc thể đa trọng. Vì trọng lực đối với hạt giống cây trồng cũng có một tác dụng cảm biến (mutagenesis) nhất định, nó khiến cho tính mẫn cảm của nhân tố cảm biến khác tăng lên, và ức chế sự phục hồi những tổn thương của các ADN, cuối cùng tăng sự tổn hại nhiễm sắc thể. Đồng thời, những chấn động và xung lực phát ra khi phóng và hạ tàu Vũ Trụ cũng sẽ khiến cho tính di truyền của thực vật phát sinh biến dị.

Thực tiễn chứng minh, những sản phẩm nông nghiệp mới thông qua du hành Vũ Trụ mà trồng được vừa có thể tăng sản lượng cây nông nghiệp, cải thiện chất lượng cây trồng, rút ngắn thời kì sinh dục của cây nông nghiệp, lại có thể tìm thấy một số những biến dị mà cây trồng trồng theo quy luật bình thường khó mà tìm thấy được.

Ngoài ra, một đặc điểm khác của cây trồng trong Vũ Trụ là thời gian gây giống ngắn chỉ cần mất khoảng một năm là có thể tạo ra giống mới. Mà nếu sử dụng phương pháp gây giống bình thường, thì thời gian kéo dài hơn nhiều, phải sau năm, sáu đời, thậm chí còn phải mất nhiều lần chọn lựa giống liên tục mới có thể ổn định được tính trạng tốt. Ví dụ những cây tự thụ phấn (lúa, lúa mì...) muốn gây được sản phẩm giống chất lượng tốt, ít thì mất tám, chín năm, nhiều thì mười mấy năm. Còn những cây hoa, cây ăn quả chu kì sinh sống của chúng dài, số năm cần cho việc chọn lọc giống tạp giao còn nhiều hơn nhiều.

Có người đã tính: nếu một vệ tinh mang lên Vũ Trụ 300 - 400 kg hạt giống, rồi qua chọn giống và gây giống trên mặt đất, mở rộng tới 6,7 triệu ha đất trồng trọt, theo con số còn lưu giữ lại thì tăng được khoảng 15%, sản lượng mỗi ha tăng 600 kg, tổng sản lượng tăng 4 tỉ kg, thu lợi hơn 9 tỉ NDT, đủ để cho 20 triệu người ăn trong một năm. Đây thật sự là một ngành có lợi ích kinh tế cao và lợi ích xã hội cao.