• CÁC HỆ THỐNG NÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI.

  1. Những loài động vật và thực vật nuôi sống thế giới.

  2. Các loài hình nông nghiệp chính.

• CÁC VẤN ÐỀ LIÊN QUAN ÐẾN LƯƠNG THỰC THỰC PHẨM.

  1. Tăng trưởng dân số.

  2. Năng suất sinh học sơ cấp và thứ cấp.

  3. Nhu cầu dinh dưỡng của con người.

  4. Thiếu dinh dưỡng, suy dinh dưỡng và bội dinh dưỡng.

  5. Nguy cơ của nạn đói trên thế giới.

• GIA TĂNG SẢN XUẤT LƯƠNG THỰC THỰC PHẨM.

  1. Cách mạng xanh và những giới hạn của nó.

  2. Nhu cầu đất canh tác.

  3. Gia tăng đánh bắt và nuôi trồng thủy sản.

  4. Các chất bổ sung trong lương thực thực phẩm

Sự gia tăng dân số tự nhiên trên toàn thế giới hiện nay ước tính khoảng hơn 238.000 người cho mỗi ngày, như vậy đến năm 2000 dân số thế giới là 6,1 tỉ, năm 2020 có thể đạt đến 8 tỉ người. Vấn đề đặt ra ở đây là để đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai thì con người cần phải được cung cấp đủ lương thực, thực phẩm, quần áo, thuốc men, nhà ở và nhiều nhu cầu khác...

Trước tình hình các nguồn tài nguyên tự nhiên càng ngày càng cạn kiệt và suy thoái, sự ô nhiểm môi trường càng ngày càng trầm trọng; bên cạnh đó nạn hạn hán và lũ lụt đã và đang xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, sự tấn công phá hoại của các loài dịch hại.., đã ảnh hưởng tiêu cực đến sản lượng lương thực và thực phẩm của con người. Ðó la ìnhững nguyên nhân dẩn đến nguy cơ của nạn đói có thể xảy ra cho nhân loại trong tương lai.

Vấn đề nầy đang được các nhà khoa học của các quốc gia trên thế giới đặc biệt quan tâm và từ đó vạch ra nhiều biện pháp nhằm có thể làm tăng nhanh sản lượng lương thực và thực phẩm cho nhân loại trong thời gian tới thì mới hy vọng có thể tránh được nguy cơ nầy.

I. CÁC HỆ THỐNG NÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI

Thực vật và động vật là hai nguồn tài nguyên cung cấp lương thực và thực phẩm nuôi sống nhân loại trên toàn thế giới. Theo sự đánh giá, hiện nay có khoảng hơn 80.000 loài thực vật có thể sử dụng được để làm thức ăn (Miller, 1988), trong đó có khoảng 30 loài được con người sử dụng làm lương thực với 4 loài chủ yếu là lúa, lúa mì, lúa mạch và khoai tây. Các loài động vật cung cấp thịt, sửa, trứng, bơ và phó mát; hầu hết các loại thực phẩm nầy chủ yếu lấy từ các động vật nuôi như heo, bò, gà, gà tây, ngỗng, trừu, dê, trâu và cá..., một số nơi còn sử dụng các động vật hoang dã bổ sung thêm cho khẩu phần ăn hàng ngày.

Tuy nhiên, việc sử dụng lương thực và thực phẩm không giống nhau ở các quốc gia trên thế giới. Ở các quốc gia chậm phát triển (LDCs) thì các loại thực phẩm từ thịt và các sản phẩm khác từ thịt thì vẫn còn đắt đối với bộ phận lớn dân cư, nhất là đối với những người lao động nghèo, nên trong khẩu phần ăn của họ chủ yếu là ngủ cốc còn thịt và các sản phẩm từ thịt thì lại rất ít; vì thế trong khẩu phần ăn mà họ sử dụng rất nghèo chất dinh dưỡng, vitamin và khoáng chất.

Ngược lại, ở các quốc gia phát triển (MDCs), do nền nông nghiệp được cơ giới hóa và chăn nuôi phát triển với qui mô lớn nên sản lượng lương thực, thực phẩm sản xuất ra rất dồi dào; vì thế trong khẩu phần ăn của họ thì thịt và các sản phẩm từ thịt là chủ yếu, còn ngủ cốc thì sử dụng rất ít, nên khẩu phần ăn rất dồi dào chất dinh dưỡng, các vitamin và khoáng chất.  

Hai loại hình chính của nông nghiệp hiện nay trên thế giới là sự phát triển trong lĩnh vực trồng trọt và chăn nuôi. Tham gia vào 2 lĩnh vực nầy, theo ước tính có khoảng 2/3 dân số thế giới (khoảng 4 tỉ người) và chiếm phần lớn là ở các quốc gia kém phát triển. Trong tổng sản lượng lương thực và thực phẩm nông nghiệp thu được hằng năm trên toàn thế giới thì có khoảng 60% sản lượng được tạo ra từ sản xuất thủ công ở các quốc gia kém phát triển và 40% được tạo ra từ sản xuất nông nghiệp có cơ giới hóa ở các quốc gia phát triển.

Các nhà nghiên cứu cho rằng nguồn năng lượng có trong mỗi sản phẩm nông nghiệp được tạo ra từ các quốc gia kém phát triển là sự tổng hợp các nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời kết hợp với nguồn năng lượng của nhà nông và sức kéo của động vật đã trải qua một thời gian lao động vất vả tạo nên. Còn nguồn năng lượng có trong mỗi sản phẩm nông nghiệp có cơ giới hóa là sự tổng hợp của nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng từ dầu mỏ thông qua máy móc cơ giới, của phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và chỉ có một phần rất nhỏ là năng lượng của nhà nông bỏ ra (Miller, 1988).

II. CÁC VẤN ÐỀ LIÊN QUAN ÐẾN LƯƠNG THỰC THỰC PHẨM

Sự tăng trưởng dân số trên trái đất hiện nay đặt sinh quyển vào tình trạng khủng hoảng. Vào đầu Công nguyên toàn thế giới chỉ có 136 triệu người, phải đến năm 1850 dân số thế giới mới đạt đến 1 tỉ người rồi 80 năm sau (1930) đạt 2 tỉ, năm 1960 đạt 3 tỉ, năm 1974 đạt 4 tỉ và đến 11/07/1987 thế giới đã có 5 tỉ người. Toàn thế giới đến nay (tháng 07/1994) đã có 5,63 tỉ người và dự kiến đến năm 2000 sẽ có khoảng 6, 1 tỉ người.

Trước nguy cơ về dân số bùng nổ, nhiều nước đã thực hiện quốc sách "kế hoạch hóa gia đình" nên đã hạn chế một phần tốc độ phát triển của dân số. Trong thập niên 80, mỗi năm thế giới có 130 triệu trẻ em mới sinh thì đến nay con số đó chỉ còn 86 triệu người, như vậy mỗi ngày thế giới vẫn còn tăng khoảng 238.000 người.

Mức độ tăng dân số không đều: cao nhất là ở Trung Mỹ (3,4%), Mỹ La Tinh (3%), Châu Phi (2,5%), Châu Á (2,3%), Bắc Mỹ (1,3%), Châu Âu (0,8%).... Trước đây 20 năm, tốc độ phát triển của dân số thế giới là 2% thì đến năm 1994 đã giảm xuống còn 1, 57%.

Một đặc điểm cần lưu ý là theo sự ước tính, trung bình cứ 10 đứa trẻ được sinh ra thì đã có 9 đứa được ra đời ở các quốc gia nghèo và các quốc gia đang phát triển, dân số các quốc gia nầy hiện nay chiếm khoảng 2/3 dân số thế giới. Tại thời điểm 1987, các quốc gia đông dân nhất là Trung Quốc (1,2 tỉ), Ấn Ðộ (919 triệu), Liên Xô (280 triệu) Hoa Kỳ (261 triệu), Indonesia (195 triệu), Bresil (159 triệu), Pakistan (137 triệu), Nhật Bản (120 triệu).

Ngày 12/10/99 ngày đánh dấu dân số thế giới tròn 6 tỉ người tăng gấp 4 lần so với đầu thế kỷ 20.

Ðất đai thì có hạn, dân số tăng nhanh, nên bình quân diện tích đất tính theo đầu người giảm liên tục.

Bảng 1. Tập hợp một vài số liệu bình quân diện tích đất vào thời điểm năm 1980

Dân số tăng vọt là nguyên nhân gây ra nhiều lo lắng cho nhân loại khi sắp bước sang thế kỷ 21: môi trường sinh thái bị phá hủy hết sức nghiêm trọng đến mức báo động, lo sản xuất không đủ nuôi sống nhân loại, lo về nhà ở, thuốc men, quần áo và nhiều nhu cầu cấp thiết khác....Những vấn đề chiến lược đó đặt ra cho toàn cầu, cho từng quốc gia mà khâu đầu tiên giữ vai trò quyết định là khâu dân số và kế hoạch hóa gia đình.  

a. Năng suất sinh học sơ cấp

Tổng diện tích của đại dương và biển khoảng 36 tỉ ha (chiếm 71% diện tích quả đất) và của các lục địa là 15 tỉ ha (chiếm 29% diện tích trái đất). Nguồn năng lượng mặt trời mà trái đất nhận được là 5.1020 kcal/năm, trong đó lục địa nhận 1,4 1020 kcal/năm, còn lại 3,6. 1020 kcal / năm dành cho đại dương và biển.

* Năng suất sinh học sơ cấp của các lục địa

Năng suất sinh học được tạo ra từ rừng trên toàn thế giới, nếu tính cả hoa và rể thì có thể đạt trung bình 7 tấn/ha/năm, tất nhiên là năng suất của từng loại rừng là có khác nhau, còn năng suất tạo ra từ đất trồng trọt là 6 tấn/ha/ năm. Theo Leith, năng suất sinh học hằng năm của các hệ sinh thái lục địa khoảng 53 tỉ tấn chất hữu cơ.

* Năng suất sinh học sơ cấp của đại dương và biển.

Năng suất sinh học sơ cấp của đại dương thấp hơn nhiều so với đất liền. Ở những vùng biển và đại dương có dòng nước trồi từ dưới sâu lên có nhiều chất dinh dưỡng thì nơi đó năng suất cao (thí dụ ở dòng Bengal là 12 tấn/ha/năm). Tuy nhiên, diện tích của đại dương và biển có dòng nước trồi rất ít và có giới hạn.

Năng suất sinh học sơ cấp được tạo ra từ các thực vật phù du, theo ước tính của Steeman và Nielsen thì năng suất này đạt được 30 tỉ tấn/năm (tính trên toàn bộ diện tích đại dương và biển).

Như vậy, tổng năng suất sinh học sơ cấp của sinh quyển là 83 tỉ tấn/năm.

Bảng 2. Năng suất sinh học sơ cấp hàng năm của các hệ sinh thái lục địa (Leith, 1965)

b. Năng suất sinh học thứ cấp

Thực vật thu nhận năng lượng mặt trời với hiệu suất từ 0, 1% đến 1%. Ðộng vật ăn cỏ tiêu thụ gần 10% năng lượng do thực vật tích tụ, động vật ăn thịt bậc một tiêu thụ 10% năng lượng tích tụ trong động vật ăn cỏ. Ðiều đó có nghĩa là hiệu suất của động vật ăn thịt bậc một đối với năng lượng mặt trời là 0, 001%; vì vậy động vật ăn thịt là nguồn chuyển hóa năng lượng rất kém.

Ở môi trường nước thì mức động vật ăn cỏ chính là các động vật phù du, ở trên các lục địa thì động vật ăn cỏ rất đa dạng nhưng chủ yếu là côn trùng và các loài thú ăn cỏ còn các động vật còn lại đều là động vật ăn thịt.

Con người được coi là một loài động vật tạp thực thường ở đầu cuối của chuổi thức ăn hoặc đỉnh của tháp sinh thái. Con người có thể sử dụng nguồn tài nguyên của sinh quyển để làm thức ăn với các mức tiêu thụ khác nhau:

- Ở mức sinh vật tiêu thụ bậc một: con người tiêu thụ các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật (phần lớn là cây nông nghiệp) hàng năm sử dụng khoảng 8,7tỉ tấn chất hữu cơ tương ứng với 3, 5 .1016 kcal. Theo tài liệu của FAO (1959), thực tế con người chỉ sử dụng các sản phẩm nông nghiệp làm thức ăn xấp xỉ 3,8 .1015 kcal, điều này có thể giải thích là trong các sản phẩm nông nghiệp đó con người chỉ sử dụng một số bộ phận của cây trồng như củ, quả, hạt; còn phần thân, lá, rễ, thì bỏ đi. Hơn nữa, các sản phẩm nông nghiệp khác mà con người không sử dụng làm lương thực như cây công nghiệp, cây làm thức ăn gia súc, cây làm thuốc, cây cảnh.... Mặc khác, trong các sản phẩm nông nghiệp được con người sử dụng thì có sự hao hụt từ khâu sản xuất sang khâu lưu trử, bảo quản, khâu lưu thông phân phối và khâu chế biến; những sự hao hụt này chiếm tỉ lệ không nhỏ.

- Ở các bậc sinh vật tiêu thụ cao hơn: năng lượng mà con người có thể nhận được chiếm tỉ lệ càng nhỏ khi càng xa sinh vật sản xuất vì hiệu suất chuyển hóa từ bậc dinh dưỡng này sang bậc dinh dưỡng sau chỉ được 10%.

Theo sự ước tính của các nhà chuyên môn thì năng suất sinh học thứ cấp do các sinh vật tạo ra mà con người sử dụng để làm lương thực thực phẩm là 74,5 triệu tấn protein/năm, trong đó có 23, 7 triệu tấn từ các động vật. Nếu nhu cầu protein ở người là 1gr/1kg trọng lượng cơ thể thì lượng protein cần cho nhân loại là 68,2 triệu tấn/năm. Theo sự tính toán này chứng tỏ sinh quyển có khả năng thỏa mãn nhu cầu protein của con người.

Trên thực tế, sản lượng protein không phân bố đồng đều ở các quốc gia trên các châu lục và lượng protein động vật trong tổng sản lượng protein còn ít so với protein từ thực vật, sự mất cân đối nầy còn tăng nhiều ở những năm mất mùa.  

Con người muốn sống và làm việc được thì cần phải ăn, trước hết là để xây dựng cơ thể và sau đó là để bù đắp phần năng lượng bị mất đi trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt là để hoạt động và thực hiện những công việc lao động chân tay và trí óc một cách có hiệu quả.

Người ta đo năng lượng tiêu thụ bằng số calo cần có trong khẩu phần ăn. Ðối với người lao động nặng cần từ 3.500 - 5.000 kcal/ngày, người lao động trung bình cần từ 3.000 - 3.500 kcal/ngày và người lao động nhẹ cần 2.500 - 3.000 kcal/ngày. Tuy nhiên, nhu cầu năng lượng nầy thay đổi tùy theo giới tính, lứa tuổi, điều kiện khí hậu... Thí dụ như nhu cầu năng lượng của một em trai từ 1 - 19 tuổi tăng từ 1.300 - 3.600 kcal/ngày, trong khi đó thì một em bé gái cùng khoảng tuổi đó lại cần ít hơn. Một cụ già cần 1.900 kcal/ngày, trong khi đó một thanh niên 25 tuổi khỏe mạnh lại cần 3.200 kcal/ngày. Người sống ở xứ nóng cần thức ăn ít calo hơn người sống ở xứ ôn đới và xứ lạnh.

Nếu tính số lượng trung bình đối với tất cả những điều kiện ăn uống khác nhau thì khẩu phần ăn hằng ngày thay đổi từ 2.150 kcal/ngày - 2.750 kcal/ngày. Nên ta có thể công nhận con số trung bình là 2.400 kcal/ngày, con số nầy được coi là nhu cầu vừa phải để cung cấp đủ cho khả năng lao động chân tay và trí óc có hiệu quả.

Lấy mốc của năm 1963 thì dân số của thế giới là 3, 11 tỉ nên nhu cầu của nhân loại trong 1 năm là 3, 11 x 109 x 2400 x 365 = 2,7.1015 kcal, trong khi đó sinh quyển chỉ cung cấp được 2,6.1015 kcal/năm. Như vậy, có thể tạm coi là nguồn thức ăn do sinh quyển cung cấp nếu được phân phối đồng đều ở các nơi trên thế giới thì cũng chỉ vừa đủ nuôi sống nhân loại. Tuy nhiên sự phân phối nguồn lương thực nầy không đồng đều trên thế giới nên nhu cầu thỏa mản cho mỗi người ở mỗi nơi lại khác nhau

Bảng 3. Lượng thức ăn tính theo đầu người/năm (FAO, 1963)

Bảng 4. Khả năng và nhu cầu về calo đối với mỗi người trong ngày ở các nơi (Sukhatme, 1961)

Bảng 5. Lượng calo và protein trong khẩu phần hằng ngày/người (FAO, 1963)

a. Thiếu dinh dưỡng và suy dinh dưỡng

Ðể có sức khỏe tốt thì không chỉ có đủ thức ăn mà thức ăn phải có đầy đủ chất dinh dưỡng như protein , carbohydrate, dầu mỡ, vitamin và khoáng chất.

Những người dân nghèo mà đại đa số các quốc gia kém phát triển, cuộc sống của họ phải dựa vào một số cây lương thực chủ yếu như lúa gạo, lúa mì, ngô, khoai tây... nên chế độ ăn uống của họ thường xuyên thiếu dinh dưỡng. Việc sử dụng lâu dài khẩu phần ăn thiếu chất dinh dưỡng dẫn đến cơ thể rơi vào tình trạng suy dinh dưỡng, làm cho sức khỏe suy giảm đến mức không còn đủ khả năng đề kháng với bệnh tật.

Hội nghị quốc tế về lương thực được tổ chức ngày 13/11/1996 đã ước tính hằng năm có khoảng khoảng 800 triệu người bị suy dinh dưỡng mà phần lớn tập trung ở 2 lục địa Á châu và Phi châu, trong đó có 200 triệu trẻ em. Hằng năm có khoảng 5 triệu trẻ em suy dinh dưỡng bị chết vì các bệnh nhiễm trùng như sởi, cúm, tiêu chảy (trong đó có khoảng 3/4 trẻ em chết vì bị tiêu chảy) và đại đa số các trẻ nầy thuộc về các nước nghèo và các nước đang phát triển (Miller, 1988).

Suy dinh dưỡng không phải là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến cái chết mà là do cơ thể không có khả năng đề kháng với các bệnh nhiễm trùng nên thường dẫn đến chết non đặc biệt là dưới trẻ em dưới 5 tuổi.

Trẻ bị suy dinh dưỡng có thân thể gầy guộc bụng to, mắt to và sâu, khuôn mặt già hẳn đi. Tình trạng nầy nếu không bị kéo dài quá lâu thì có thể phục hồi được khi cho chúng ăn uống trở lại với khẩu phần ăn có đầy đủ chất dinh dưỡng, tuy nhiên phải mất một thời gian khá dài. Kwashiorkor từ địa phương của người Tây Phi gọi những đứa trẻ bị suy dinh dưỡng là trẻ bị thay thêú, có nghĩa là những đứa trẻ nầy bị thay thế bởi đứa em nhỏ của nó, nên phần sửa phải nhường lại cho em và thức ăn của nó bây giờ chủ yếu là thóc gạo, ngô, khoai nên thiếu protein, vitamin và các khoáng chất nên dẫn đến suy dinh dưỡng.

Người lớn bị suy dinh dưỡng thì sức khỏe cũng bị tổn hại và luôn ở trong tình trạng cơ thể suy yếu, khả năng lao động chân tay hoặc trí óc bị giảm; các con của họ được sinh ra cũng rơi vào tình trạng suy dinh dưỡng như họ.

Bửa ăn hằng ngày thiếu các Vitamin mà cơ thể không có khả năng tổng hợp được sẽ gây nhiều hậu quả tai hại:

- Thiếu Vitamin B1 gây bệnh phù thủng dẩn tới cứng tứ chi, lớn tim, tê bại đau nhức, hệ thần kinh sa sút, ăn uống không ngon.

- Thiếu Vitamin A: gây loạn sắc tố ở mắt dẩn đến mù mắt, hằng năm có khoảng 250.000 trẻ em bị mù do thiếu vitamin A.

- Thiếu sắt: nếu thiếu quá nhiều sắt gây bệnh thiếu máu, ở phụ nữ bệnh nầy dẫn đến tử vong khi sinh nở.

- Thiếu Iod: gây bệnh bướu cổ thường gặp ở các cư dân thuộc vùng núi ở Châu Mỹ La Tinh, Châu Á và Phi Châu. Thiếu Iod cũng là nguyên nhân gây bệnh câm điếc ở trẻ em.

b. Bội dinh dưỡng

Bên cạnh hàng tỉ người thiếu ăn hoặc khẩu phần ăn thiếu chất dinh dưỡng cũng có hàng chục triệu người sống ở các quốc gia thuộc Châu Âu, Bắc Mỹ, Châu Úc và Tân Tây Lan..., sử dụng khẩu phần ăn thừa thải, thậm chí quá thừa thải chất dinh dưỡng mà ta có thể gọi đó là bội dinh dưỡng. Ăn uống thừa thải hẳn cũng không phải là điều dễ chịu và không nên nghĩ rằng một người được ăn uống tốt là người chỉ ăn những thức ăn ngon và thừa thải so với nhu cầu về protein, carbohydrate, dầu mỡ, vitamin và khoáng chất.

Ăn quá nhiều và quá thừa dinh dưỡng cũng có khả năng mắc nhiều bệnh nguy hiểm và cũng có thể làm tăng tỉ lệ tử vong. Các bác sĩ ở Hoa Kỳ cho rằng vấn đề cơ bản của việc bảo vệ sức khỏe cho dân cư nước họ không phải là bệnh ung thư cũng không phải là bệnh viêm thủng mà là sự dư thừa về trọng lượng của cơ thể gây nên gọi là hội chứng béo phì.  

Trước tình hình gia tăng dân số, nguồn tài nguyên ngày càng suy thoái và cạn kiệt, bên cạnh đó là thiên tai, dịch bệnh, chiến tranh xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, sản xuất lương thực thực phẩm không đủ cung ứng cho dân số ngày càng đông. Tình hình xảy ra nghiêm trọng đến nổi có thể nghĩ tới nạn "đói khu vực"và hiện tại có khoảng 1/3 dân số thế giới ăn chưa tốt, mà số nầy lại nằm trong các quốc gia kém phát triển và lại có tốc độ tăng dân số rất nhanh.

Tổ chức lương nông thế giới (FAO) ước tính rằng, đến năm 2000 dân số thế giới có thể đạt tới 6,1 tỉ người. Ðể thỏa mản nhu cầu lương thực và thực phẩm ở giai đoạn hiện nay (1987) thì sản lượng lương thực phải tăng 100% và sản phẩm có nguồn gốc động vật phải tăng 200%. Như vậy, nếu giử ở mức độ nầy thì đến năm 2000 số người bị thiếu ăn tăng lên từ 2 tỉ đến 3 tỉ người.

Ðứng trước nguy cơ nghiêm trọng của nạn đói có thể xảy ra, nhiều quốc gia và nhất là những quốc gia chậm phát triển mà có tỉ lệ gia tăng dân số cao đã đưa quốc sách "Dân số và kế hoạch hóa gia đình" lên hàng đầu; nếu thực hiện được điều nầy thì nó trở thành một nhân tố tích cực hạn chế nguy cơ của nạn đói.

Ðồng thời để có thể gia tăng lương thực thực phẩm, mỗi quốc gia đều phải chính sách bảo vệ các nguồn tài nguyên, chống lại những hoạt động làm suy thoái và ô nhiểm làm hủy hoại hoặc cạn kiệt các nguồn tài nguyên. Muốn làm tốt được điều nầy phải huy hoạch, sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên đồng thời giáo dục nâng cao hiểu biết cho nhân dân nhận thức được tầm quan trọng của các nguồn tài nguyên và hậu quả nghiêm trọng xảy ra khi tàn phá nó.

III. GIA TĂNG SẢN XUẤT LƯƠNG THỰC THỰC PHẨM

a. Cách mạng xanh

Hầu hết các chuyên gia trong lĩnh vực chọn giống đều đồng ý rằng, muốn nâng cao năng suất cây trồng cần phải tuyển chọn được những giống cây trồng mới có khả năng thích ứng được với điều kiện khí hậu, đất đai, kháng được các loài sâu bệnh và có bộ gen cho năng suất cao nhất. Ðể thực hiện được điều nầy thì cần phải cải tiến những giống cây trồng hiện có bằng nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp được nhiều nhà chuyên môn chấp nhận là cho lai chúng với những loài hoang dại rồi tiến hành tuyển chọn. Một số quốc gia đã thực hiện phương pháp nầy và nhận được kết qủa đáng khích lệ đó là cuộc cách mạng xanh của nhân loại.

Từ những năm 1950 đến 1970, cách mạng xanh đã tạo được kết quả thuyết phục ở Hoa kỳ và các quốc gia phát triển. Từ năm 1967, những quốc gia kém phát triển như Mexico, Âún Ðộ, Pakistan, Philippin và Thổ Nhỉ Kỳ sau 30 năm nghiên cứu cải tiến tính di truyềún và qua các thí nghiệm đã tuyển chọn thành công những giống lúa nước và lúa mì mới có các đặc tính tốt như ngắn ngày, thân thấp, cho năng suất cao và thích nghi được với khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới.

Trong những năm gần đây cách mạng xanh đã đem lại nhũng kết quả quan trọng đối với nhiều loại cây trồng khác, chẳng hạn như thứ Ngô lai là một thí dụ điển hình đã cho thấy sau 15 vụ hè ta thấy năng suất tăng từ 50% - 75%( Cao Liêm, 1990)....

b. Một số yếu tố giới hạn của cách mạng xanh

Giống mới có tính di truyền ổn định là điều kiện cần có để gia tăng sản lượng lương thực. Tuy nhiên sự gia tăng sản lượng lương thực còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nữa như nước, phân bón, dịch hại.... , đó là những yếu tố hạn chế của cách mạng xanh

* Nước: là yếu tố hạn chế quan trọng nhất đối với cách mạng xanh. Ta biết rằng lượng mưa không phân phối đồng đều cho các nơi trên thế giới, ở những vùng khô như sa mạc và bán sa mạc hoặc ở những vùng mà vũ lượng mưa thấp đều ảnh hưởng ngay đến năng suất cây trồng; chẳng những không làm tăng năng suất mà còn làm giảm năng suất cây trồng. Do đó cách mạng xanh chỉ có hiệu qủa cao ở những vùng có lượng mưa tương đối và có hệ thống thủy lợi tốt.

* Phân bón: Phân bón là yếu tố ảnh hưởng đến năng suất mặc dù là giống mới cho năng suất cao đi nữa. Ở một số quốc gia , chẳng hạn như một số vùng của Âún Ðộ thì đất canh tác rất nghèo chất dinh dưỡng nhất là chất đạm, vì thế khi canh tác trên những vùng nầy phải sử dụng nhiều phân bón rất tốn kém. Trong trường hợp nầy các nhà chuyên môn khuyến cáo rằng thay vì trồng lúa hay lúa mì thì nên thay thế trồng các cây thuộc họ đậu, vì các cây nầy có vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium sp.) sống cộng sinh trong các nốt rể, chúng có khả năng thu lấy đạm tự do trong không khí để tổng hợp nên đạm hữu cơ. Khi cây đậu chết, các chất đạm hữu cơ nầy trả lại cho đất và được các vi sinh vật phân hủy thành những chất dinh dưỡng làm cho đất càng ngày càng dồi dào thêm chất dinh dưỡng.

* Dịch hại: đây cũng là một yếu tố không kém phần quan trọng trong sản xuất lương thực thực phẩm vì nó làm giảm năng suất của cây trồng nên hạn chế hiệu quả của cách mạng xanh. Một số các loài côn trùng, giun tròn và nấm...có tác động phá hoại mùa màng gây thiệt hại nghiêm trọng, đặc biệt là côn trùng.

Côn trùng thường gây tác hại nhiều ở vùng độc canh, trong trường hợp nầy nếu sự cân bằng sinh thái bị phá vở, một số kẻ thù tự nhiên của những côn trùng có hại bị biến mất và do đó không thể ngăn cản chúng phát triển mạnh mẽ với số lượng lớn. Cào cào là một thí dụ điển hình, chúng có khả năng sinh sản với một tốc độ lớn, con cái đẻ trong đất có thể tới 20.000 trứng trên 1m2, chúng thường tập trung lại thành đàn khổng lồ, mà khi cả đàn bay lên có thể kéo tới 80km chiều dài và với chừng ấy chiều ngang tạo nên một đám mây cào cào phủ kín bầu trời. Khi đàn cào cào hạ cánh xuống đất, sinh khối của nó có thể đạt tới 1.750 tấn/ha và mỗi ngày chúng có thể ngốn một lượng cây xanh có trọng lượng tương đương với trọng lượng cơ thể của chúng, nên thường để lại một bãi hoang vu nơi chúng đáp xuống.

Các nhà chuyên môn ước tính rằng hằng năm trên toàn thế giới, côn trùng đã phá hủy khoảng 33 triệu tấn lúa mì và lúa gạo nghĩa là bằng một lượng lương thực đủ để nuôi sống 150 triệu người trong một năm.

Ngoài côn trùng ra thì một số loài chim và thú cũng có khả năng phá hoại mùa màng như chim Ri (Ploccus baya), chim Sẻ lửa ở Châu Phi nó được xếp thứ hai sau cào cào về mức độ thiệt hại; thỏ , chuột, lợn rừng.. cũng gây thiệt hại mùa màng ở một số vùng rất đáng kể. Nấm, virus và giun tròn ...cũng là những tác nhân gây bệnh cây ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.

Sự giảm sút nguồn lương thực và thực phẩm còn xảy ra trong khâu bảo quản là do các loài mọt gạo, mọt bột, chuột, các loài nấm mốc... Có tài liệu cho rằng, năm 1959 trong số 856 triệu tấn ngủ cốc thu hoạch được trên toàn thế giới (trừ Liên Xô) thì bị giảm đi 10% do khâu bảo quản, sự thiệt hại do bảo quản tương đương với 85 triệu tấn, một lượng lương thực đủ để nuôi sống 300 triệu người trong vòng một năm .

Trong một thời gian dài con người đã sử dụng nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật dể diệt trừ chúng; ở giai đoạn đầu thuốc tỏ ra có hiệu quả rõ rệt nhưng càng về sau thì hiệu quả càng kém dần vì do sự phát sinh tính kháng ở một số loài dịch hại đối với nhiều loại thuốc. Như vậy ngoài sự chi phí tốn kém khi sử dụng thuốc sát trùng, thuốc còn làm ô nhiểm môi trường nước, đất và không khí; trực tiếp và gián tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người.  

Diện tích đất sử dụng cho canh tác nông nghiệp chiếm tỉ lệ rất thấp; như ta đã biết khoảng 51%diện tích của các lục điạ không sử dụng đựơc cho nông nghiệp vì bị tuyết và băng hà bao phủ cùng với những vùng đài nguyên, núi cao và sa mạc; 28% đất có khả năng canh tác nông nghiệp mà con người chưa có khả năng khai phá trong đó có 8% đất rừng mưa nhiệt đới và 20% đất khô thuộc vùng hoang mạc và bán hoang mạc; chỉ có khoảng 21% đất được con người đã và đang canh tác trong đó có 10% sử dụng cho chăn nuôi và 11% cho trồng trọt; nhưng diện tích đất nầy càng ngày càng bị thu hẹp dần vì bị suy thoái và trở nên hoang hóa hoặc bị chuyển hóa thành đất phi nông nghiệp.

Như vậy để có đủ lương thực và thực phẩm nuôi sống nhân loại và có khả năng tránh được nguy cơ của nạn đói thì một mặt phải mở rộng thêm diện tích đất canh tác, mặt khác phải phục hồi lại đất trồng trọt bị suy thoái và hoang hóa.

* Mở rộng diện tích đất canh tác

- Khai thác đất thuộc các vùng hoang mạc và bán hoang mạc có thể sử dụng được với điều kiện là phải tiến hành việc dẫn nước rất nhiều và rất tốn kém. Ở những vùng nầy lượng mưa tương đối rất ít và không đều nên thảm thực vật ở đây rất nghèo và thưa thớt; thành phần hóa học của đất khá cố định: chúng nghèo chất hữu cơ do đó nghèo chất đạm và cả lân nữa, rất ít các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của cây như sắt và kẻm....Hơn nữa, ở những vùng nầy có nhiệt độ tương đối cao làm nước trong lớp đất mặt bị bốc hơi mạnh, nước ngầm bên dưới dâng lên mang theo nhiều muối hòa tan làm cho đất bị hóa mặn.

Vì vậy, để canh tác có hiệu quả trên những vùng đất nầy thì ngoài việc cần nước tưới ra còn phải sử dụng phân bón và rửa mặn cho đất và chỉ nên canh tác ở những nơi trủng vì nơi đây thường chưá nhiều phù sa, đồng thời phải biến dòng chảy của nước bằng những công trình xây dựng để dự trử nước và sử dụng nó trong thời gian không mưa.

Mặt khác các loại cây trồng được sử dụng trồng ở vùng nầy phải có khả năng sinh trưởng và phát triển trong điều kiện môi trường bất lợi về nhiệt độ và độ ẩm như vỏ của hột phải cứng và có khả năng nẩy mầm trong thời gian không có đủ lượng mưa. Ngoài ra bên cạnh những cây trồng chính cần phải trồng thêm những cây cho phân xanh tốt như các cây thuộc họ Ðậu để bồi bổ thêm chất dinh dưỡng cho đất. Những cây thường được trồng trên các hoang mạc hiện nay ở Israel như Chà Là (Pheonix dactylifera) có khả năng chịu đựng được đất mặn 0,3%, Bấc (Yuncus maritinus) cây nầy được trồng để sử dụng làm giấy...

- Lấn biển: đã được thực hiện ở một số quốc gia , điển hình nhất là ở Hòa Lan, như vùng Zuydecze vào thời Trung cổ vùng nầy là một hồ kín trong đất liền và được tách ra khỏi biển nhờ một dãy đất hẹp. Sau đó dãy đất nầy bị thủy triều và sóng biển phá hủy và rồi vùng nầy trở thành một hải cảng nhộn nhịp. Trải qua một thời gian dài các nhánh sông nối liền biển với hồ nầy bị lấp đầy cát, thế là đến đầu thế kỷ 20 nó trở thành một cái hồ chết không còn lợi ích gì mà nước của nó lại tràn ngập các vùng chung quanh theo chu kỳ hằng năm. Một dự án cải tạo vùng nầy được đặt ra và thực hiện bao gồm việc xây dựng một đập chắn ở phiá bắc của thị trấn và việc cải tạo đất; để cải tạo đất trước tiên là phải tát cạn 5 vùng đất thấp với diện tích khoảng 220.000 ha và xây dựng một hồ chứa nước ngọt nhân tạo với diện tích 125.000 ha. Các công trình tát nước, rữa mặn, thoát nước và các biện pháp hoàn thiện đất đã biến vùng nầy thành một vùng đất màu mở; ngày nay nó là nơi cung cấp các sản phẩm nông nghiệp sử dụng trong nước và xuất khẩu sang các nước khác, bao gồm các loại ngủ cốc như lúa mì, lúa mạch, yến mạch, ngô cùng với các loại hoa màu khác như cà chua, củ cải đường, cải dầu, cây thức ăn gia súc, các loại hoa tươi....

*Một số biện pháp khác: Ngoài việc mở rộng diện tích đất canh tác ra còn có nhiều biện pháp khác nhằm gia tăng nguồn lương thực như phục hồi lại diện tích đất trồng trọt trước đây nay đã bị hoang hóa, trồng cây lương thực thay thế cho cây công nghiệp...

- Phục hồi đất canh tác đã bị hoang hóa

Các hoạt động phá rừng lấy gổ hoặc lấy đất canh tác, sự chăn thả quá mức....là nguyên nhân dẩn đến sự xói mòn đất do gió và do nước và hậu qủa là đất càng ngày càng bị suy thoái và trở thành hoang hóa. Ðể có thể phục hồi lại những vùng đất nầy con người đã thực hiện nhiều biện pháp như trồng rừng trên các đỉnh đồi trọc, trên các sườn dốc nhằm hạn chế tốc độ xói mòn của dòng chảy và đồng thời điều hòa được lượng nước để sử dụng trong mùa khô hạn; trồng những hàng cây chắn gió; ở những triền dốc thì san ruộng thành hình bậc thang; trồng những cây hoa màu phụ để phủ kín mặt đất và đồng thời phục hồi lại độ phì của đất nhờ vào phân bón.

- Trồng cây lương thực thay thế cây công nghiệp

Ở một số quốc gia, để gia tăng sản lượng lương thực người ta đã trồng những cây lương thực thay thế cho những cây công nghiệp. Thí dụ như ở Hoa Kỳ, nhờ thành tựu trong lĩnh vực công nghệ người ta đã sản xuất được các loại sợi hóa học thay thế cho sợi từ bông vải nên những vùng đất trồng bông xưa kia được thay thế trồng cây lương thực, còn ở Nhật Bản thì chấm dứt trồng dâu.  

Công nghiệp đánh cá và khai thác các nguồn lợi thủy sản khác hằng năm cung cấp khoảng 6% lượng protein cho con người; 24% lượng protein còn lại là do các loài động vật nuôi cung cấp từ thịt, bơ, sửa và trứng. Ngoài protein ra, các loài thủy sản còn cung cấp những nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho cơ thể như sắt, iod và calcium.

Phần lớn thủy sản được khai thác từ biển và chủ yếu là ở thềm lục địa chiếm 91% tổng sản lượng khai thác và 9% còn lại được khai thác từ nước ngọt trên các lục địa. Sản phẩm khai thác gồm 3 nhóm chính là: cá, tôm-cua và sò-ốc.

Nhờ những phương tiện đánh bắt càng ngày càng được trang bị hiện đại và chính xác (trước đây người ta sử dụng phương pháp SONAR để xác định nơi tập trung của cá để bủa lưới, sau đó sử dụng không ảnh, máy tầm ngư hoặc đo nhiệt độ nước ở ngư trường...) nên sản lượng đánh bắt được hằng năm càng tăng lên. Theo số liệu thống kê thì từ 1950 đến 1970 sản lượng đánh bắt tăng từ 23 triệu tấn đến 77 triệu tấn. Sau thời gian nầy mặc dù sản lượng đánh bắt có tăng nhưng không đáng kể. Nhưng kể từ năm 1987 đến nay thì sản lượng đánh bắt ngày càng giảm, nguyên nhân là do môi trường biển có nhiều biến đổi, sự cạn kiệt nguồn cá do sự đánh bắt quá mức và không có chọn lọc cùng với sự ô nhiểm và sự phá hủy các vùng cửa sông và các vùng ven bờ biển. Theo FAO (1985) do sự khai thác quá mức mà hiện nay trên thế giới có 12 loài cá có giá trị thương mại bị cạn kiệt và khó có khả năng phục hồi; ở Peru trong thời gian từ 1971-1978 do sự đánh bắt không kiểm soát được đã làm cho loài cá Trổng (Anchovy) sống ở vùng nước trồi ven biển không còn nữa.

Trước tình hình sản lượng cá và các nguồn lợi thủy sản đánh bắt được ngày càng giảm trong khi đó dân số trên thế giới ngày càng tăng, đây là vấn đề cần được quan tâm là bằng cách nào gia tăng được sản lượng đánh bắt để cung ứng đủ cho nhân loại trong khoảng thời gian tới?.

Các nhà chuyên môn đưa ra nhiều biện pháp khác nhau trong đó có 3 biện pháp chính là phục hồi nguồn tài nguyên thủy sản ven các lục điạ , mở rộng ngư trường đánh bắt và gia tăng nuôi cá và các thủy sản khác.

* Phục hồi nguồn tài nguyên thủy sàn ven lục điạ:

Hiện nay việc đánh cá chủ yếu tiến hành ở các vùng có nhiều sinh vật hơn cả, tức là những vùng có nước xanh dâng lên trên thềm lục điạ và hình thành một dãy hẹp chừng 30km dọc theo các bờ biển. Những người đánh cá có nhiều kinh nghiệm cho biết rằng hiện nay ở các vùng ven bờ có khoảng 17 nghìn loài cá khác nhau, trong đó có những loài cá có giá trị thương mại có số lượng giảm rõ rệt có thể kể như: nhóm cá Trích (Sardin, Anchovy, Heming, Mackerei..),ü nhóm cá Hồi (Salmon), nhóm cá Bơn, nhóm cá Nùng nục (cá Thu, cá Ngừ).

Ðể có thể gia tăng sản lượng đánh bắt trong thời gian tới thì mỗi quốc gia có nguồn tài nguyên nầy phải kiểm soát chặt chẻ việc đánh bắt hợp lý, chống vi phạm cân bằng sinh học do khai thác những loài cá quý một cách bất hợp lý; bổ sung khai thác những loài cá hiện nay có thể sử dụng mà chưa được khai thác vì những lý do là sản lượng khai thác thấp hoặc điạ hình không thuận lợi cho sự khai thác.

Mặt khác, để có thể gia tăng sản lượng đánh bắt còn có thể thực hiện bằng cách bón phân cho vùng thềm lục điạ nhằm làm gia tăng sản lượng thực vật phù du; chẳng hạn như ở Scotland người ta làm thí nghiệm bón 200kg superphosphate và 300kg muối Nitrat trên 7 ha mặt biển, sau một tháng đã tăng số lượng thực vật phù du từ 2.000 đến 8.000 cá thể trong m3 (Gross, 1941), điều nầy kích thích sự sinh trưởng của cá Bơn sau 13 tháng tuổi có kích cở bằng kích cở của cá 2 tuổi hoặc 4 tuổi.

* Mở rộng ngư trường đánh bắt:

Ở thềm lục điạ, nơi mà nghề cá hết sức tập trung thì đáy đại dương là một thế giới ít được biết đến, nó bao gồn khoảng 7.000 loài cá sống trong vùng biển chưa được nghiên cứu; hệ động vật ở đáy sâu của đại dương là nguồn dự trử protein rất lớn. Nguồn dự trử to lớn của hệ động vật trên mặt và đáy các đại dương vừa mới được nghiên cứu.

Các nhà khảo cứu cho biết rằng sự tồn tại của hệ động vật biển sâu và sâu thẳm rất quan trọng bao gồm các loài giáp xác, cá phát sáng, cá Tuyết đuôi dài..., những hiểu biết của chúng ta về chúng rất ít. Theo Guerrin (1959) thì nếu nền công nghiệp đánh cá phát triển về mặt kỹ thuật khai thác tới những nơi nầy thì có thể khả năng đạt được tới 225 triệu tấn cá mỗi năm, đây là một triển vọng đầy hứa hẹn.

*Gia tăng nuôi cá và các thủy sản khác:

- Nuôi cá nước mặn: Trên các bờ biển dốc thoai thoải và đặc biệt là ở những chổ cửa biển và đất liền xen kẽ nhau thường hình thành những hệ sinh thái biển phong phú nhất mà trong hệ nầy các nguyên tố khoáng không ngừng tham gia do chúng luôn được phóng thích từ đất trong quá trình rửa trôi và xói mòn. Nếu một khu vực nào đó ngăn cách tốt với biển thì có thể xây dựng các cơ sở chăn nuôi cá, điều nầy đã được thực hiện ở một số nơi nhất là ở các quốc gia đã thu được kết quả đáng kể là sản lượng có thể đạt 12 tấn cho mỗi ha. Ngoài cá ra cũng còn có thể nuôi các loài thủy sản khác có giá trị kinh tế như: sò, ốc, các loài tôm cua...

- Nuôi cá nước ngọt: Nghề nuôi cá nước ngọt cũng đòi hỏi phương pháp chăm sóc một cách khoa học trên cơ sở nghiên cứu sâu về hệ sinh thái nước ngọt. Hiện nay nghề nuôi cá nước ngọt phát triển ở một số quốc gia, nguời ta thả cá bột vào các hồ nhân tạo chứa nước dùng để sử dụng cho thủy điện hoặc tưới tiêu, thả vào các ruộng lúa hoặc vào trong các bè nổi trên sông...nuôi chúng bằng thức ăn và sau một thời gian sẽ tiến hành thu hoạch.

Ở Catanga người ta thả cá vào các hồ nhân tạo rất lớn và hằng năm thu hoạch được khoảng 50.000 tấn cá các loại (Symoens, 1961), ở Nhật Bản người ta thả cá vào những cánh đồng lúa với diện tích chừng 50.000 ha và hằng năm thu được khoàng 5,5 triệu tấn cá Chép; còn ở Việt Nam, nghể nuôi cá nước ngọt trong các ao mương rất phổ biến và chỉ mang tính chất gia đình nên lợi tức không cao. Hiện nay, nghề nuôi cá trong các bè nổi trên sông và nuôi trong các ruộng lúa đang phát triển mạnh ở một số địa phương, một số ít sản phẩm thu được sử dụng trong nước và phần lớn được xuất khẩu mang lại một nguồn lợi tức đáng kể.  

Ở những quốc gia nghèo và các quốc gia đang phát triển thì phần lớn người dân sử dụng những sản phẩm nông nghiệp mà họ thu hoạch được. Trong khi đó ở các quốc gia phát triển người ta sử dụng các sản phẩm nông nghiệp đã được chế biến sẳn và được bày bán trong các cửa hiệu thực phẩm và các siêu thị. Hầu hết những thực phẩm nầy đã được bổ sung những gia vị có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng, làm tăng thêm mùi vị, màu sắc phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng và có chất lượng cao hơn nhờ được bổ sung nhiều loại khoáng chất và các vitamin cần thiết cho cơ thể con người.

Tuy nhiên, các loại thực phẩm nầy cũng chỉ được sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định nào đó, nếu vượt quá thời hạn sử dụng thì thực phẩm đó có thể trở nên độc đối với con người. Vì vậy khi những loại thực phẩm nào gần hết hạn sử dụng thì sẽ được các cửa hiệu thực phẩm thường phải bán giảm giá.

Hầu hết các thực phẩm đều được thêm vào những hợp chất hóa học tổng hợp nhân tạo như ở Hoa Kỳ người ta đã tính được có khoảng 2.800 loại hợp chất hoá học được sử dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm. Mỗi năm trung bình một người dân của Hoa Kỳ đã sử dụng khoảng 55kg đường, 7kg muối và khoảng 4,5 kg những gia vị có trong các loại thực phẩm chế biến, và mỗi ngày trung bình một người sử dụng 1 muổng nhỏ (cở muổng cà phê) màu, mùi và chất bảo quản nhân tạo (Miller, 1988