30/06/2024
Trừ sâu sinh học – Giải pháp cho nền nông nghiệp bền vững
Đối với nền nông nghiệp nước nhà cũng như thế giới, Công nghệ sinh học đóng góp to lớn trong nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm không chỉ phòng trừ sâu hại mà còn rất nhiều loại côn trùng, bệnh hại khác.
Hiện nay, xu hướng phát triển nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng chung của Việt Nam nói riêng và cả thế giới. Theo đó, các loại thuốc trừ sâu hóa học truyền thống, do gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và hệ sinh thái, đặc biệt là gây tác động xấu đến sức khỏe con người nên đang dần dần bị thay thế bởi các loại thuốc trừ sâu sinh học. Theo đó, một ngành áp dụng khoa học sự sống vào đời sống sản xuất như Công nghệ sinh học càng khẳng định hơn vị thế quan trọng của mình trong sự phát triển kinh tế - xã hội.
Thuốc trừ sâu sinh học là gì?
Thuốc trừ sâu sinh học là những chế phẩm sinh học có thành phần hữu hiệu là các vi sinh vật, hoặc các chất có nguồn gốc từ vi sinh vật, thực vật, động vật để phòng trừ côn trùng hại cây trồng.
Thuốc trừ sâu sinh học trên thị trường hiện nay được chia thành hai nhóm chính là thuốc trừ sâu nguồn gốc vi sinh và thuốc trừ sâu nguồn gốc thảo mộc.
Nhóm thuốc trừ sâu vi sinh bao gồm các chế phẩm chứa trực tiếp vi sinh vật thường ở dạng tiềm sinh là các bào tử hoặc nang, có thể chịu đựng lâu dài trong các điều kiện sống không thuận lợi; hoặc các chế phẩm chứa hoạt chất nguồn gốc từ vi sinh vật, thường là kháng sinh.
Thuốc trừ sâu thảo mộc sử dụng các hoạt chất có sẵn trong cây cỏ hoặc dầu thực vật để diệt trừ sâu hại.
Ưu nhược điểm của thuốc trừ sâu bệnh sinh học
Ưu điểm:
+ Thuốc trừ sâu sinh học giúp phòng trừ sâu bệnh hiệu quả, đặc biệt có thể hạn chế tình trạng kháng thuốc của sâu hại và tạo ra nông sản sạch, an toàn.
+ Các chế phẩm sinh học hầu như không gây hại cho người và các sinh vật có ích nên vẫn đảm bảo sự cân bằng sinh học trong tự nhiên, đồng thời ít để lại dư lượng độc trên nông sản và thời gian cách ly ngắn, do đó an toàn với sức khỏe con người và môi trường.
+ Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu sinh học khá đơn giản, chi phí thấp, các nguyên liệu có sẵn, dễ tìm.
Nhược điểm:
+ Thuốc trừ sâu sinh học thường có hiệu quả chậm hơn và yêu cầu bảo quản khắt khe hơn so với thuốc trừ sâu hóa học.
+ Giá thành thường cao hơn thuốc trừ sâu hóa học.
Tuy nhiên, để hướng đến nền nông nghiệp bền vững lâu dài, cần bỏ qua các lợi ích trước mắt, các nhược điểm này có thể được chấp nhận dễ dàng.
Nhóm thuốc trừ sâu nguồn gốc thảo mộc
Hiện nay trên thị trường, có nhiều loại thuốc trừ sâu nguồn gốc thảo mộc, có thành phần chứa các loại hoạt chất như azadirachtin (cây neem), matrine (khổ sâm), rotenone (cây thuốc cá) và pyrethrin (cúc trừ sâu).
Các sản phẩm chế biến từ cây neem (cây xoan, sầu đâu) hiện nay đã được đưa vào ứng dụng rộng rãi trong công tác bảo vệ thực vật, có thể dùng nguyên liệu từ cả thân, lá và đặc biệt là hạt neem. Hoạt chất chính sử dụng cho mục đích diệt côn trùng có trong cây neem là azadirachtin với cơ chế tác động lên côn trùng: làm cho trứng của côn trùng không nở được, ấu trùng khi tiếp xúc với neem sẽ chán ăn, ức chế quá trình phát triển và gây loạn giới tính, con trưởng thành tiếp xúc sẽ bị mất khả năng giao phối, ức chế khả năng đẻ trứng. Neem có khả năng phòng trừ sâu hại hiệu quả trên nhiều loại cây trồng khác nhau: lúa, rau màu, cây công nghiệp, cây ăn trái, hoa kiểng.
Nhóm thuốc trừ sâu từ vi khuẩn
Phổ biến nhất hiện nay là thuốc trừ sâu từ chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt); là thuốc có tác động đường ruột; không có tác động tiếp xúc, xông hơi và nội hấp. Bt sản sinh protein độc tố, được hoạt hóa dưới tác động của môi trường kiềm trong ruột côn trùng, chọc thủng ruột giữa gây ra sự tổn thương làm chúng ngừng ăn và chết sau đó.
Thuốc trừ sâu Bt được khuyến cáo sử dụng phòng trừ một số loại sâu non bộ cánh vảy như sâu tơ hại rau họ thập tự, các loại sâu non khác hại bông, đậu nành, cây ăn quả, cây công nghiệp như sâu xanh bướm trắng, sâu khoang, sâu đo, sâu đục quả, sâu cuốn lá,...
Thuốc trừ sâu sinh học từ vi khuẩn Bt được coi là một loại thuốc chủ lực trong phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và thực hành nông nghiệp tốt (GAP) ở nước ta.
Nhóm thuốc trừ sâu từ vi nấm
Hiện nay, có 2 loại vi nấm thông dụng là Beauveria bassiana (nấm trắng) và Metarhium anisopliae (nấm xanh) được sử dụng cho mục đích diệt trừ côn trùng gây hại cây trồng. Chúng xâm nhập trực tiếp vào biểu bì côn trùng, tiết enzyme phá vỡ chitin và protein ở biểu bì, vào khoang cơ thể, sản sinh ra các chất chuyển hóa, làm sâu chết nhanh chóng.
Nấm Beauveria bassiana hay ký sinh trên cơ thể sâu non bộ cánh vảy, dùng phòng trừ sâu đục thân lúa, ngô; sâu xanh da láng cà chua; bọ xít, rầy nâu lúa; sâu róm thông; châu chấu, rầy lưng trắng, sâu đo đay, nhện vàng, nhện đỏ, ...
Nấm Metarhium anisopliae có khả năng ký sinh trên nhiều loài côn trùng gây hại thuộc bộ cánh vảy, cánh cứng, cánh phấn, ..., trừ rầy, bọ xít trên lúa và cây ăn quả đạt hiệu quả rất cao.
Nhóm thuốc trừ sâu chứa kháng sinh từ xạ khuẩn
Một số loại kháng sinh như Avermectin, Abamectin, Emamectin, Methylamine Avermectin, Spinosad và Spinetoram được sản xuất chủ yếu từ xạ khuẩn Streptomycin avermitilis và Saccharopolyspora spinosa, có khả năng diệt trừ côn trùng thông qua tiếp xúc và vị độc, có thể nội hấp.
Tại Việt Nam hiện nay, sản xuất phổ biến hơn là nhóm thuốc Abamectin và Emamectin từ Streptomycin avermitilis, phòng trừ được nhiều loài sâu miệng nhai, miệng chích hút thuộc các bộ cánh vảy, hai cánh, cánh đều (như sâu vẽ bùa, đục thân, quả,...) và nhện.Nhóm thuốc trừ sâu từ virus
Có nhiều nhóm virus có khả năng gây bệnh cho côn trùng như nhóm Baculovirus, nhóm virus tế bào chất (CPV), nhóm Entomopox virus (EV), ... Tuy nhiên, ở Việt Nam, nuclear polyhedrosis virus (NPV) - virus nhân đa diện thuộc nhóm Baculovirus đã được lựa chọn để sản xuất thuốc trừ sâu. Virus xâm nhập vào ruột côn trùng thông qua thức ăn, sau đó tác động vào hạch tế bào ruột giữa, phá hủy toàn bộ chức năng ruột. NPV được sử dụng trừ sâu xanh hại bông, thuốc lá; sâu đo hại đay; sâu róm hại thông, ...
Virus có tính đặc hiệu và độc tính cao, phổ tác dụng hẹp (khả năng tác dụng đến các loài khác ngoài vật chủ rất thấp), không để lại dư lượng độc trên rau quả, tuổi thọ sản phẩm dài (vài năm), tuy nhiên giá thành còn cao, khó tồn lưu trong môi trường.
Nhóm thuốc trừ sâu từ tuyến trùng
Tuyến trùng phân tán và tấn công côn trùng ngay khi vào đất bằng cách xâm nhập trực tiếp vào cơ thể côn trùng hoặc qua đường thức ăn, lỗ thở và hậu môn côn trùng. Ở trong ruột côn trùng, chúng chui qua vách ruột, đi vào hệ tuần hoàn, tại đây, truyến trùng sinh trưởng và phát triển khá nhanh, gây chết cho côn trùng trong 1-2 ngày.
Tại Việt Nam, sử tuyến trùng để trừ sâu còn hạn chế. Hiện những sản phẩm thử nghiệm đầu tiên của các nhà khoa học Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ VN đã được đưa vào ứng dụng để diệt trừ sâu xám hại thuốc lá tại Ba Vì (Hà Tây), bọ hung hại mía tại Thạch Thành (Thanh Hoá).
Đối với nền nông nghiệp nước nhà cũng như thế giới, Công nghệ sinh học đóng góp to lớn trong nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm không chỉ phòng trừ sâu hại mà còn rất nhiều loại côn trùng, bệnh hại khác. Cùng với sự phát triển không ngừng của Công nghệ sinh học ở nước ta, các loại thuốc trừ sâu sinh học cũng tăng dần về số lượng lẫn chất lượng. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có nguồn gốc sinh học đã tăng nhanh trong những năm qua. Năm 2000, chỉ có 2 sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học được lưu hành đến tháng 6/2007, đã có 193 sản phẩm được cấp giấy phép. Các sản phẩm này đã thay thế và hạn chế dần nguy cơ độc hại do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nguồn gốc hóa học.
