Ứng dụng công nghệ bức xạ trong chọn tạo giống nông nghiệp

Đã từ lâu gây đột biến để cải tạo giống cây trồng được coi là một phương pháp tạo giống mới hiệu quả. Tính đến năm 2015, thế giới có 3.222 giống cây trồng được tạo ra bằng các phương pháp đột biến khác nhau như: thực hiện trên nhiều đối tượng cây trồng như cây lương thực, cây công nghiệp, cây ăn quả, hoa cây cảnh, cây rau,… trong đó chủ yếu là đột biến chiếu xạ gamma với 1.588 giống (chiếm 49,3%). 

Tại Việt Nam, những năm 1965 – 1970, lĩnh vực này đã được thực hiện tại trường Đại học Tổng hợp Hà Nội sau đó các cơ sở khác như một số trường Đại học Nông nghiệp, các Viện tiếp tục thực hiện. Theo thống kê của Viện Di truyền nông nghiệp, ở Việt Nam tính đến 2015 đã công nhận và đưa vào sản xuất 61 giống cây trồng được tạo ra bởi chiếu xạ đột biến. 

Cùng với đó, Việt Nam hiện có 22 cơ sở y tế điều trị ung thư và 04 trung tâm chiếu xạ công nghiệp sử dụng nguồn Cobalt 60. Các nguồn phóng xạ này sau khi hết khả năng sử dụng trong các mục đích nêu trên thì hoạt độ của chúng còn hàng trăm Curie và mức liều chiếu này vẫn có thể phục vụ cho các mục đích khác, trong đó nghiên cứu tạo giống trong nông nghiệp là một trong số các lĩnh vực có thể sử dụng chúng.

Tuy nhiên, lĩnh vực này chưa thực sự được quan tâm đúng mức tại Việt Nam. Các hoạt động nghiên cứu mới chỉ dừng ở mức tự phát, rời rạc, không có định hướng và thiếu sự liên kết giữa các viện nghiên cứu, các vùng…

Trước thực trạng đó, Trung tâm Đánh giá không phá hủy (trực thuộc Viện Năng lượng nguyên tử) đã được Bộ KH&CN phê duyệt thực hiện nhiệm vụ KH&CN thuộc Chương trình KH&CN KC.05/16-20: “Nghiên cứu, thiết, kế, chế tạo thiết bị chiếu xạ gamma dùng nguồn phóng xạ đã qua sử dụng” do TS. Nghiêm Xuân Khánh làm Chủ nhiệm. Đây là nhiệm vụ có tầm quan trọng, mang ý nghĩa trong thực tiễm và đặc biệt cần thiết trong việc phát triển ngành nông nghiệp Việt Nam. 

 Các thành viên trong Hội đồng chụp ảnh tại phòng đặt thiết bị chiếu xạ Gamma

Lần đầu tiên thiết bị chiếu xạ chuyên dụng được chuyển giao

Tại phiên họp Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ diễn ra mới đây, TS. Nghiêm Xuân Khánh , Chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết việc chế tạo thành công thiết bị chiếu xạ gamma đầu tiên tại Việt Nam sử dụng nguồn phóng xạ đã qua sử dụng đáp ứng đúng theo yêu cầu đặt hàng nhằm phục vụ nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng. Thiết bị được nghiên cứu thiết kế, chế tạo đầy đủ các tính năng đảm bảo về an toàn bức xạ theo đúng các quy định của nhà nước và đã được Bộ KH&CN cấp giấy phép hoạt động số: 51/GP-BKHCN. Bên cạnh đó, việc xác định liều chiếu xạ của thiết bị đã được tập trung nghiên cứu vì đây là yếu tố then chốt quyết định chất lượng sản phẩm, một giản đồ suất liều chiếu đã được xây dựng dựa trên 05 kỹ thuật xác định liều: Tính toán lý thuyết, mô phỏng tính toán MCNP, liều kế TLD, buồng ion hóa và liều kế Fricke, các kết quả xác định liều đều được thực hiện bởi các đơn vị có chuyên môn như: Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân, Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội… 

Qua việc sử dụng thiết bị và chiếu xạ thử nghiệm nghiên cứu trên mẫu đậu tương DT2012 (hạt khô và hạt nảy mầm) của Viện Di truyền nông nghiệp, với các kết quả nghiên cứu đạt được là hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây tại Việt Nam đã một lần nữa khẳng định độ chính xác, tính ứng dụng của thiết bị. Đây cũng chính là thiết bị chuyên dụng đầu tiên được ngành năng lượng nguyên tử chuyển giao cho ngành nông nghiệp phục vụ mục đích nghiên cứu, chọn tạo giống cây trồng đột biến.

Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao kết quả thực hiện nghiên cứu của chủ nhiệm và nhóm nghiên cứu. Nhiệm vụ đã thực hiện đúng tiến độ, hoàn thành toàn bộ những nội dung cam kết, có sản phẩm là một thiết bị chiếu xạ gamma tận dụng nguồn phóng xạ đã qua sử dụng, phục vụ cho nghiên cứu đột biến, tạo giống cây trồng trong nông nghiệp, được đơn vị sử dụng đánh giá cao. 

Thiết bị cũng có thể sử dụng hiệu quả cho việc nghiên cứu thử nghiệm/kiểm tra vật liệu, mở ra những hướng ứng dụng hữu ích khác. Nhiệm vụ có hiệu quả kinh tế đáng kể vì không phải bỏ kinh phí để lưu giữ, xử lý nguồn phóng xạ đã qua sử dụng cũng như kinh phí nhập khẩu thiết bị tương tự của nước ngoài. Nhiệm vụ cũng có những công trình đã đăng tải, góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu cho đội ngũ cán bộ trong nước và và nước ngoài. Bên cạnh đó, chủ nhiệm cùng với nhóm nghiên cứu cũng cần phải hoàn thiện chỉnh sửa lại một số báo cáo, tóm tắt một số nội dung một cách mạch lạc, ngắn gọn.

Phát biểu tại buổi họp, GS.TS. Trần Đức Thiệp, Viện Vật lý – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, Chủ tịch Hội đồng cũng đồng tình với ý kiến đóng góp của các thành viên Hội đồng và đánh giá cao kết quả của nhiệm vụ trong quá trình nghiên cứu, thực hiện nghiêm túc, đầy đủ, đáp ứng các yêu cầu theo theo hợp đồng. Giáo sư mong muốn sau kết quả này sẽ mở ra những định hướng mới trong thời gian tới, với việc tận dụng các nguồn phóng xạ để xây dựng thêm các thiết bị chiếu xạ nhằm phục vụ cho các mục đích khác.

Bài, ảnh: Diệu Huyền