‘มันฝรั่ง’ ขนาดเล็กลง เก็บได้น้อย ผลกระทบจากภัยแล้ง-น้ำท่วม-โลกร้อน

“มันฝรั่ง” เป็นหนึ่งในพืชที่สำคัญต่อ “ความมั่นคงทางอาหารของโลก” แต่ “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” กำลังคุกคามพืชชนิดนี้ โดยอุณหภูมิที่ร้อนขึ้นทำให้เกิดโรคและศัตรูพืช อีกทั้งมันฝรั่งยังเติบโตได้ไม่ดี 

หลี่ เจี๋ยผิง นักชีววิทยาโมเลกุลจากศูนย์มันฝรั่งนานาชาติ ทดลองปลูกมันฝรั่งภายใต้สภาวะที่จำลองอุณหภูมิที่สูงขึ้น 3 องศาเซลเซียสจากยุคก่อนอุตสาหกรรม พบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้หัวมันฝรั่งเติบโตเร็วขึ้น 10 วัน แต่ผลผลิตที่ได้กลับลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง และหัวมันฝรั่งที่ได้มีน้ำหนักเพียง 136 กรัม เล็กกว่ามันฝรั่งทั่วไปถึง 50% ถือเป็นสัญญาณร้ายของความมั่นคงทางอาหารในอนาคต

นอกจากปัญหาความร้อนแล้ว การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังทำให้เกิดภัยแล้งและน้ำท่วมรุนแรงขึ้นด้วย ซึ่งเกษตรในหลายประเทศทั่วโลกต่างได้รับผลกระทบนี้เรียบร้อยแล้ว 

ตามรายงานของ FreshPlaza ระบุว่า การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ยุโรปเผชิญกับฝนตกหนักมากขึ้น และเสี่ยงต่อน้ำท่วม โดยคาดการณ์ว่าในปี 2024 ผลผลิตมันฝรั่งในยุโรปจะลดลงเกือบ 9% เมื่อเทียบกับปีที่ 2023 เนื่องจากฝนตกตลอดช่วงฤดูเพาะปลูกและฤดูร้อน จนทำให้สภาพโครงสร้างดินไม่ดี ใช้ปลูกมันฝรั่งนานกว่า 10 สัปดาห์ และเกิดโรคใบไหม้ในดินครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่ง

ขณะที่นักวิทยาศาสตร์ก็กำลังพัฒนาสายพันธุ์มันฝรั่งที่เจริญเติบโตได้ดีในสภาพอากาศที่อบอุ่นและชื้นด้วยเช่นกัน

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอสเซกซ์ทดลองดัดแปลงพันธุกรรม “มันฝรั่ง” ให้สามารถทนต่อ “อากาศร้อน” ได้มากขึ้น และเพิ่มผลผลิตให้เพียงพอ โดยเพิ่มยีน 2 ตัว ได้แก่ ไกลโคเลตดีไฮโดรจีเนส และมาเลตซินเทส ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ ยีนเหล่านี้จะเผาผลาญสารพิษ (ไกลโคเลต) ในคลอโรพลาสต์ ช่องของใบที่ทำหน้าที่สังเคราะห์แสง แทนที่จะต้องเคลื่อนย้ายสารพิษผ่านบริเวณอื่น ๆ ของเซลล์

“เราจำเป็นต้องผลิตพืชผลที่สามารถทนต่อเหตุการณ์คลื่นความร้อนที่เกิดขึ้นบ่อยและรุนแรงมากขึ้น หากเราต้องการตอบสนองความต้องการอาหารของประชากรในภูมิภาคที่มีความเสี่ยงสูงสุดจากผลผลิตที่ลดลงอันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน” ดร.แคธเธอรีน มีแชม-เฮนโซลด์ ผู้จัดการโครงการวิทยาศาสตร์สำหรับ Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) ผู้นำทีมวิจัยกล่าว

เมื่อเข้าสู่ฤดูกาลเพาะปลูกปี 2022 ได้สามสัปดาห์ ทีมงานได้นำมันฝรั่งที่ดัดแปลงพันธุกรรมมาปลูก ขณะที่มันฝรั่งยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเจริญเติบโต ต้องเผชิญกับคลื่นความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 35 องศาเซลเซียสติดต่อกันเป็นสัปดาห์ โดยมีบางวันที่อุณหภูมิสูงกว่า 38 องศาเซลเซียลอีกด้วย

แต่แทนที่ มันฝรั่งดัดแปลงพันธุกรรมจะเหี่ยวเฉาเพราะความร้อน พวกมันกลับเติบโตได้ดีกว่ามันฝรั่งทั่วไปถึง 30% ซึ่งเป็นผลมาจากยีนช่วยให้พืชความทนต่อความร้อนที่เพิ่มขึ้นในการสังเคราะห์แสงได้อย่างเต็มที่ และการตัดแต่งพันธุกรรมไม่มีผลกระทบต่อคุณภาพทางโภชนาการของมันฝรั่ง 

“การตัดต่อพันธุกรรมของเราในการสังเคราะห์แสงที่ทำให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นนั้นไม่มีผลกระทบต่อคุณภาพทางโภชนาการของมันฝรั่ง ความมั่นคงทางอาหารไม่ได้ขึ้นอยู่กับปริมาณแคลอรี่ที่ผลิตได้เท่านั้น แต่ต้องพิจารณาคุณภาพของอาหารด้วย” ดอน ออร์ต ศาสตราจารย์โรเบิร์ต เอเมอร์สัน สาขาชีววิทยาพืชและวิทยาศาสตร์พืชผล และรองผู้อำนวยการโครงการ RIPE กล่าว

ปรกติแล้ว กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นต้นทุนพลังงานจำนวนมากสำหรับพืช กระบวนการนี้จะทำให้การผลิตอาหารลดลง เนื่องจากพลังงานจะถูกส่งเผาผลาญสารพิษ ดังนั้น นักวิจัยจึงต้องหาทางกลดปริมาณพลังงานที่สูญเสียไป โดยเลี่ยงเส้นทางกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเดิมของพืช

การวิจัยนี้จะช่วยให้หลายล้านครัวเรือนมีความมั่นคงทางอาหารมากขึ้น เพราะหลายพื้นที่เผชิญหน้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ทำให้ผลผลิตมันฝรั่งลดลงมาหลายฤดูกาลแล้ว

ดร. อแมนดา คาเวอนาห์ จากมหาวิทยาลัยเอสเซ็กซ์ กล่าวว่า “ผลผลิตทางการเกษตรหลักของเรา กำลังถูกคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ  และตอนนี้เรากำลังแก้ไขปัญหาด้วยการเพิ่มความทนทานต่ออุณหภูมิให้แก่พืช ซึ่งจะช่วยปกป้องพืชอาหารของผู้คนท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ”

เนื่องจากมันฝรั่งเป็นพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญเป็นอันดับ 4 ของโลก นอกจากการพัฒนาสายพันธุ์ให้ดีขึ้นแล้ว นักวิจัยจึงพยายามหานวัตกรรมต่าง ๆ เช่น ระบบฟาร์มแนวตั้งที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เพื่อพัฒนาวิธีการเพาะปลูกให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ที่มา: Aljazeera, BBC, East-Fruit, Independent