Từ những năm 1950, người Israel không những chỉ tìm ra phương thức tuyệt với để phủ xanh cho những sa mạc mà họ đã chia sẻ, chuyển giao những sáng kiến này đến các quốc gia khác thông qua các tổ chức hợp tác quốc tế của họ một cách rộng rãi. Và dưới đây là 12 thành tựu của người Israel đã mang đến cho nhân loại, giúp thay đổi bộ mặt của nền sản xuất nông nghiệp toàn cầu, đem đến phương thức sản xuất hiệu quả và là cách thức để giải quyết vấn đề an ninh lương thực hiện nay.

1. Công nghệ tưới nhỏ giọt (drip irrigation)
Công nghệ tưới nhỏ giọt đã có từ lâu đời, nhưng nó chỉ được thực sự trở thành một cuộc cách mạng nông nghiệp khi Simcha Blass phát hiện ra rằng sự nhỏ giọt chậm và đều đặn có khả năng tác động đến sự tăng trưởng trên thực vật. Từ phát hiện trên, ông đã chế tạo ra một loại ống dẫn nước tưới giọt nước theo nhu cầu của từng loại cây đầu tiên vào năm 1946 tại London.

Từ đó đến nay, công nghệ tưới nhỏ giọt của Israel và các giải pháp tưới tiêu vi thủy lợi nhanh chóng lan rộng trên toàn thế giới. Chúng liên tục được phát triển, làm cho tốt hơn, các mô hình tưới nhỏ giọt mới nhất là công nghệ tự làm sạch đường ống và duy trì tốc độ dòng chảy thống nhất bất kể chất lượng nước và áp suất nước trong hệ thống tưới.

Hiện nay, ở Việt Nam công nghệ tưới nhỏ giọt cũng trở nên rất phổ biến đặc biệt dùng cho các loại cây trồng ngắn ngày như cà chua, dưa lưới, dưa leo. Ngoài khả năng làm tăng tốc sinh trưởng của cây nó còn làm giảm lượng nước tưới, giảm khả năng mọc cỏ dại và tránh các bệnh về nấm trên lá vì lá luôn khô.

Công nghệ tưới nhỏ giọt (drip irrigation) sử dụng cho cây cà chua. 

2. Kiểm soát côn trùng theo phương pháp sinh học
Các kỹ sư Israel đã lai tạo ra các giống côn trùng có ích nhằm giải quyết vấn đề kiểm soát sâu bệnh tuân theo các nguyên lý sinh thái học tự nhiên, đồng thời họ cũng lai tạo các giống công trùng chuyên biệt như giống ong vò vẽ chuyên thực hiện thụ phấn tự nhiên trong môi trường nhà kính.

Một trong những nhà nghiên cứu về sinh học nổi tiếng của Israel là Tiến sĩ Shimon Steinberg đã đưa các loại côn trùng có lợi vào như là thiên địch để chống lại các côn trùng gây hại cho rau màu. Cách mà ông làm là sử dụng nhện, kiến và các côn trùng nhỏ để tấn công nhện đỏ, sâu nhưng loài gây hại cho rau màu.

Kiến và các loại côn trùng có lợi được sử dụng trong bảo vệ cây trồng

3. Nông nghiệp trực tuyến
Đó là Hệ thống Kiến thức nông nghiệp trực tuyến (Agricultural Knowledge On-Line (AKOL), đây là một hệ thống tương tác trực tuyến trên toàn cầu, nó liên kết kho dữ liệu về kiến thức nông nghiệp, các chuyên gia và nông dân để giải quyết bất cứ một vấn đề gì trong nông nghiệp. Mọi nông đân giờ đây có thể truy cập vào hệ thống này, học hỏi các kiến thức, kinh nghiệm và yêu cầu sự giúp đỡ, tư vấn phương pháp, giải pháp nông nghiệp từ các chuyên gia hàng đầu, các nhà sản xuất nông nghiệp chuyên nghiệp về vấn đề của họ.

Hiện nay, rất nhiều ý tưởng bắt nguồn từ nông nghiệp trực tuyến trở nên phổ biến và có nhiều hướng đi chuyên sâu hơn áp dụng công nghệ điện toán đám mây kết hợp với chuẩn đoán bằng hình ảnh để phán đoán nhanh tình hình dịch bênh trên cây và khả năng lây lan của nó. 

4. Giống khoai tây có thể trồng ở những nơi khắc nghiệt

Khoai tây là một trong những nguồn lương thực chính của hàng triệu người trên thế giới, nhưng trước đây người ta không thể trồng được một củ khoai tây nào trong các vùng sa mạc như Trung Đông.

Phải mất gần 30 năm nghiên cứu, Giáo sư David Levy developedstrains của Đại học Hebrew mới lai tạo được giống khoai tây có thể phát triển mạnh trong khí hậu nóng, khô, và có thể được tưới bằng nước mặn. Đây là giải pháp trồng trọt vô cùng hiệu quả và mang lại lối thoát cho việc canh tác tại các vùng cát sa mạc, ven biển. Bây giờ nông dân ở các khu vực này có thể phát triển khoai tây thành cây trồng đem lại lợi ích kinh tế lớn.
 

5. Công nghệ tưới nước nhỏ giọt từ không khí

Tal-Ya là công nghệ tưới nước bằng khay nhựa dùng nhiều lần để thu thập sương, hơi nước từ không khí, giúp giảm lượng nước phải tưới cho cây trồng, nó có thể tiết kiệm lên đến 50% lượng nước tưới. Mấu chốt của công nghệ là các khay vuông có răng cưa, được làm từ nhựa tái chế với các bộ lọc tia cực tím, nó sẽ bao quanh gốc cây.

Công nghệ Tal-Ya được sử dụng để tưới nước cho cây và hạn chế cỏ dại

Với sự thay đổi nhiệt độ ngày - đêm, hơi nước bốc lên và sương đêm buông xuống sẽ đọng lại trên cả hai bề mặt của khay Tal-Ya, theo phễu sương và tưới thẳng vào rễ cây. Nếu trời mưa, các khay này sẽ hứng nước mưa và tưới cho cây, nó làm tăng hiệu quả tưới của mỗi milimet nước mưa lên 27 lần.

Ngoài ra các khay cũng còn hạn chế ánh mặt trời để cỏ dại không thể bén rễ, và bảo vệ thực vật khỏi sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt tại các vùng sa mạc, đất cằn, đồng thời cùng làm giảm sự ô nghiễm nước ngầm.

Từ ý tưởng trên, công nghệ thu nước từ không khí đã phát triển rất nhanh, nhưng công nghệ mới đã được sử dụng để có thể lấy được nhiều nước hơn như Waka water (hình dưới).

Hình 4. Công nghệ thu nước từ không khí khô

6. Công nghệ bảo vệ thực vật thân thiện với môi trường

Để giải quyết vần đề bảo vệ thực vật mà vẫn thân thiện với môi trường, công ty chuyển giao công nghệ của Đại học Hebrew hợp tác với Makhteshim Agan, công ty hàng đầu thế giới về các sản phẩm bảo vệ cây trồng đã phát triển và thương mại hóa các sản phẩm thuốc diệt cỏ chậm phát tán vào đất và thuốc trừ sâu không gây tổn hại cho côn trùng có ích.

Cách tiếp cận của Israel là sản xuất các túi thuốc diệt cỏ có tính chất vật lý giống đất sét, mang điện tích âm để cho phép phát tán vào đất chậm và có thể kiểm soát, làm giảm thẩm thấu vào các lớp đất sâu hơn trong khi vẫn duy trì tác động diệt cỏ trên lớp đất bề mặt.

Hình 5. Sản phẩm thuốc diệt cỏ thân thiện môi trường

Điều này làm tăng hiệu quả diệt cỏ và giảm liều lượng cần thiết. Với thuốc trừ sâu, các kỹ sư Israel chế tạo ra các loại thuốc đặc chủng chỉ tác động đến 1 hoặc một số loài sâu bệnh trong khi đó không có tác dụng đến các loài khác, điều này làm giảm tác động của thuốc trừ sâu đến các côn trùng có ích, đảm bảo đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường.

7. Nuôi cá trong sa mạc
Đánh bắt quá mức là một mối đe dọa nghiêm trọng đến việc duy trì sản lượng các loại cá, cá là nguồn chính cung cấp protein cho hàng trăm triệu người trên thế giới. Rất nhiều quốc gia đang đau đầu vì muốn phát triển nguồn cung cấp cá trong nước, nhưng điều kiện về diện tích nuôi trồng lại bị giới hạn bởi điều kiện tự nhiên và nguồn nước. Những lo lắng đó có thể được giải quyết với một công nhệ của Israel khi cho phép cá có thể được nuôi tại hầu như bất cứ nơi nào, ngay cả trong sa mạc.

Hình 6. Mô hình nuôi cá trên cạn tại sa mạc
 

Đó là hệ thống GFA (Grow Fish Anywhere). Hệ thống nuôi cá này là một khu vực nuôi cá được khép kín và có thể đặt ở bất cứ đâu, không phụ thuộc vào các điều kiện về điện, nguồn nước cũng như môi trường bên ngoài, nó cho phép loại bỏ các vấn đề về làm sạch môi trường trong nuôi cá thông thường, và không phụ thuộc vào nguồn nước sẵn có. Đặc biệt, hệ thống sử dụng các vi khuẩn được phát triển làm sạch bể nuôi cũng như mầm bệnh ở cá khiến cho hầu như không có chất thải trong ao nuôi và không cần thay nước.

Hình 7. Mô hình nuôi tôm trên cạn tại Long An

8. Sản xuất thực phẩm từ khí nhà kính
Khí nhà kính - CO₂ là nguyên nhân gây biến đổi khí hậu, nhưng nếu nó được sử dụng để nuôi trồng thì sao? Đó là điều mà công nghệ seambiotic của Israel mang lại. Từ lâu con người đã biết tảo là loài thưc vật có thể mang lại giá trị cao gấp 30 lần so với bất kỳ loại cây trồng nào từng được biết đến, và nó cũng là nhân tố chủ chốt trong việc tạo ra phần lớn lượng Ôxy cho chúng ta hít thở hàng ngày. Thức ăn chính của tảo là gì? Chính là CO₂ và ánh sáng, và hệ thống seambiotic sẽ đem CO2 được phát thải từ các nhà máy biến thành nguồn cung cấp thức ăn cho tảo.

Hình 8. Trang trại nuôi tảo từ khí CO2 trong quá trình sản xuất tại Israel
 

Tại Việt Nam, công nghệ nuôi tảo cũng đang được chú trọng với hướng đi sử dụng khí thải CO₂ tại các nhà máy sản xuất được sử dụng để nuôi tảo là một hướng đi của tương lai. Nó không chỉ làm giảm lượng khí thải nhà kính mà còn cung cấp được một lượng sinh khối lớn để làm thức ăn chăn nuôi hoặc dược phẩm và mỹ phẩm.

9. Hạt giống chất lượng cao cho mùa vụ bội thu
Tại Đại học Hebrew, các nhà khoa học nông nghiệp Ilan Sela và Haim D. Rabinowitch đã phát triển công nghệ TraitUP, một công nghệ cho phép cấy ghép vật liệu di truyền vào hạt giống mà không sửa đổi cấu trúc DNA gốc của chúng. Phương pháp này đảm bảo cho việc nâng cao chất lượng hạt giống cây trồng ngay trước khi chúng được gieo trồng. Với công nghệ này, các nhà khoa học có thể đưa các đặc tính về kháng sâu bệnh, tăng cường các đặc điểm thích nghi với thổ nhưỡng và khí hậu vào các hạt giống để nâng cao chất lượng cây trồng về sau.

Công nghệ này mở ra các cơ hội cho việc phát triển các giống cây trồng chuyên biệt cho từng vùng khí hậu, thổ nhưỡng nhằm tối đa hóa năng suất, đảm bảo chất lượng. Điều này mang đến cơ hội cho các quốc gia đang phát triển trong việc nâng cao năng suất và chất lượng cho các sản phẩm nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực và tạo ra lợi thế cạnh tranh.