Quản lý dịch hại tổng hợp trên lúa bằng phương pháp sinh học

Tổng quan

Biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên là một trong những thách thức tiềm ẩn nổi bật với sản xuất cây trồng bền vững và quản lý môi trường trong nền nông nghiệp hiện đại. Các hệ thống sản xuất lúa gạo đã bị côn trùng gây hại và cỏ dại đe doạ, góp phần đáng kể vào việc giảm năng suất. 

Mặc dù việc kiểm soát côn trùng, động vật gây hại và cỏ dãi vẫn là mục tiêu hàng đầu trong sản xuất lúa gạo nhưng các nguy cơ đối với an toàn môi trường thúc đẩy khoa học hiện đại đề xuất các chiến lược quản lý dịch hại thay thế. Những e ngại về tính bền vững của nông nghiệp truyền thống đã thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp IPM. 

IPM sinh học là một trong những thành phần quan trọng để kiểm soát côn trùng gây hại và cỏ dại trên lúa vì nó thân thiện với môi trường, hiệu quả và có hiệu quả kinh tế lâu dài. 

Giới thiệu về tầm quan trọng của cây lúa và hiện trạng của phương pháp canh tác truyền thống

Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng nhất và là lương thực chính của khoảng một nửa dân số thế giới. Nó được trồng ở khoảng 114 quốc gia, chủ yếu là các quốc gia đang phát triển ở châu Á và châu Phi. Sản xuất lúa gạo đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế của các quốc gia này và bất cứ nguy cơ nào làm giảm năng suất của sản phẩm đều ảnh hưởng đến nền kinh tế của họ. Để hỗ trợ nhu cầu ngày càng tăng về năng suất lúa cao hơn, nông dân trên khắp thế giới đang tăng mật độ cây trồng trong các kế hoạch quản lý của họ, điều này đã dẫn đến gia tăng số lượng của một số loài gây hại. 

Điều này đã dẫn đến việc sử dụng thường xuyên quá mức thuốc BVTV hoá học và thuốc diệt cỏ có tác động tiêu cực đến môi trường và kinh tế. Trong số đó, việc sử dụng bừa bãi thuốc trừ sâu, phân bón hoá học và làm đất thâm canh, giảm độ che phủ thực vật rừng và đồng cỏ, dẫn đến xói mòn đất, cạn kiệt nguồn hữu cơ trong đất ngày càng tăng. Đây được xem là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường đối với các nguồn tài nguyên đất, nước và không khí.

Các hoạt động nông nghiệp thâm canh ảnh hưởng đến nhiều hoạt động của hệ sinh thái như chu trình dinh dưỡng, phân huỷ chất hữu cơ. khử nhiễm môi trường và kiểm soát côn trùng gây hại cũng như sự xuất hiện của dịch bệnh đối với đời sống thuỷ sinh và trên cạn. Việc sử dụng liên tục các tác nhân hoá học khác nhau như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và thuốc diệt nấm, lọc chất dinh dưỡng vào nước ngầm và phát thải khí nhà kính từ đất nông nghiệp đã làm suy thoái nghiêm trọng hệ sinh thái tự nhiên. Mặc dù vậy, các áp lực sinh học và phi sinh học khác nhau đã làm giảm hơn 200 triệu tấn lúa hàng năm. Bệnh lép hạt và vàng lùn lây lan qua virus. Hầu hết các loài côn trùng đóng vai trò vật mang mầm bệnh cho những loại virus này, chúng là mối đe doạ nghiêm trọng đối với cây lúa. Sau đục thân thuộc bộ cánh vảy và sâu cuốn lá lúa là những loài côn trùng gây hại nặng nhất cho lúa, gây thiệt hại khoảng 10 triệu tấn. 

Việc sử dụng nhiều thuốc trừ sâu đã gây ra dịch hại thứ cấp, đặc biệt là rầy nâu. Những hạn chế khác như khả năng kháng sâu bệnh mới xuất hiện và được quan sát thấy tỉ lệ thuận với việc tăng cường sử dụng thuốc trừ sâu. Hơn nữa, độc tính của thuốc trừ sâu đã trở thành mối đe doạ nghiêm trọng với sức khoẻ của nông dân dưới hình thức môi trường bị ô nhiễm và thực phẩm có chứa côn trùng (sâu, trứng, ấu trùng,...) và việc sử dụng hoá chất chống lại sâu hại lúa đã làm gia tăng khả năng kháng thuốc trừ sâu. 

Quản lý dịch hại tổng hợp trên lúa dựa trên sinh học

Đồng thời, việc sử dụng nhiều và không hợp lý các thuốc diệt cỏ hoá học đã làm suy thoái đất, nước ngầm và khí quyển và các loại côn trùng, động vật chân đốt và vi khuẩn có lợi đang bị tiêu diệt bởi tác động còn sót lại của các loại thuốc diệt cỏ này. Quản lý thuốc diệt cỏ kém trong nông nghiệp hiện đại là một vấn đề phải được giải quyết ngay lập tức. Do việc sử dụng bừa bãi trong vài thập kỷ qua đã dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng về sinh thái và môi trường, bao gồm tăng khả năng kháng thuốc của cỏ dại, thay đổi quần thể cỏ dại và sự thống trị của các loại cỏ dại. 

Sự gia tăng khả năng thuốc diệt cỏ nhiều loại cỏ dại càng làm trầm trọng thêm vấn đề. Các chiến lược quản lý cỏ dại phi truyền thống, đặc biệt là dựa trên các nguyên tắc sinh thái rất cần thiết trong nền nông nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khái niệm quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) đang được quan tâm nhiều nhất hiện nay. IPM bao gồm nhiều chiến lược phối hợp và đa dạng, thay đổi từ việc sử dụng thuốc trừ sâu hoá học có mục tiêu đến các kỹ thuật sinh học sử dụng thiên địch để quản lý dịch hại. 

IPM dựa trên sinh học là một thành phần quan trọng để ngăn chặn côn trùng gây hại và cỏ dại bằng cách sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn, virus, nấm, .... làm tác nhân kiểm soát sinh học. Ngoài ra có thể sử dụng các loài thiên địch để kiểm soát côn trùng gây hại.

Vai trò của quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) để nâng cao sản lượng

IPM đã được coi là một trong những trụ cột quan trọng của khoa học nông nghiệp chống lại việc kiểm soát côn trùng gây hại trong nửa sau của thế kỷ XX. Các chiến lược IPM sử dụng hầu hết các kỹ thuật và thực hành về di truyền, cơ học, sinh học, hoá học, canh tác có sẵn để duy trì mức độ côn trùng gây hại dưới mức thiệt hại kinh tế đối với một loại cây trồng nhất định. Phương pháp tiếp cận IPM chủ yếu phụ thuộc vào việc thăm đồng và giám sát thường xuyên dịch hại cây trồng và đã được công nhận rộng rãi trên phạm vi toàn cầu như một công cụ quản lý để đạt được sự bền vững trong nông nghiệp. Nói cách khác, IPM có thể được mô tả là việc áp dụng một chiến lược vượt trội để kiểm soát sâu bệnh làm giảm năng suất cây trồng mà không gây độc tính hoá học còn sót lại trên sinh vật có ích. 

Các nguyên tắc chính của IPM bao gồm: 

(a) thúc đẩy đất và cây trồng khoẻ mạnh

(b) bảo vệ chống lại kẻ thù tự nhiên

(c) theo dõi thường xuyên mức độ dịch hại và điều kiện cây trồng 

(d) phổ biến kiến thức và chuyên môn kỹ thuật hữu ích cho người dân. 

Phương pháp quản lý dịch hại dựa trên sinh học chống lại côn trùng gây hại trên lúa

Thuốc trừ sâu hoá học mang lại nhiều hậu quả nghiêm trọng cho đất, nước, con người. Kiểm soát sinh học hiện nay được coi là một trong những phương pháp hứa hẹn nhất để chỉ nhắm đến mục tiêu là các côn trùng gây hại và là một giải pháp để thay thể cho thuốc trừ sâu tổng hợp.Phương pháp này có thể kiểm soát được hầu hết các loại côn trùng với chi phí thấp. 

Rầy nâu hại lúa là điển hình của việc sử dụng các chất chiết xuất từ thực vật để tiêu diệt quần thể rầy nâu trong khi đó các ứng dụng của thuốc trừ sâu thường giết chết quần thể của cả rầy nâu và những thiên địch ăn rầy. Nấm và vi khuẩn kí sinh trên côn trùng cũng đang được ứng dụng rộng rãi để tiêu diệt các loài côn trùng gây hại có cánh hay sâu ăn lá.

Sử dụng động vật ăn thịt như mèo, rắn bắt chuột ăn hại lúa. Hay nhện sói hiện nay đang được cho là loài săn mồi quan trọng vì nó ăn ấy trùng và sâu trưởng thành của sâu đục thân, ấu trùng sâu cuốn lá và nhộng trưởng thành của rầy nâu.

Tóm lại, kiểm soát dịch hại sinh học thông qua các công cụ sinh thái và sinh học dựa trên IPM để quản lý côn trùng gây hại trên lúa có tiềm năng đáng kể.

Quản lý dịch hại tổng hợp trên lúa dựa trên sinh học

Quản lý cỏ dại tổng hợp trên lúa

Làm đất đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ cỏ dại và thay đổi động lựa trong quần thể cỏ dại. Điều chỉnh tỷ lệ hạt giống và phương thức canh tác cũng mang lại hiệu quả kiểm soát cỏ dại đáng kể. Bên cạnh đó là sử dụng các giống lúa cạnh trạnh với cỏ dại. Việc sử dụng thuốc diệt cỏ hiện nay đang khá phổ biến tuy nhiên để lại nhiều tàn dư hoá học trong đất, nước và cho con người. 

Tại Trung Quốc đã sử dụng ngỗng để tiêu diệt cỏ dại trên ruộng lúa. Biện pháp này chỉ áp dụng với lúa nước. Ngoài ra, hiện nay có thuốc diệt cỏ sinh học dựa trên nấm , đáng chú ý là không có tác dụng còn lại của thuốc diệt cỏ sinh học đã được quan sát thấy tồn dư trong đất hoặc trên cây lúa sau thu hoạch. 

Allelopathy để quản lý cỏ dại 

Allelopathy là hiện tượng sinh lý sinh thái trong đó sự tăng trưởng và trao đổi chất của thực vật hoặc vi khuẩn được thúc đẩy hoặc ức chế giải phóng các chất ảnh hưởng đến các loài thực vật hoặc vi khuẩn sống lân cận.

Cao lương là một trong những chất chiết xuất từ nước của cây trồng được sử dụng rộng rãi nhất như một loại thuốc diệt cỏ tự nhiên. Chất Sorgaab cô đặc từ miến kiểm soát cỏ rau muối, cỏ lau, cỏ hoa anh túc,... trên lúa mì. Việc sử dụng Sorgaab dẫn đến giảm 15-47% và 19-49% mật độ cỏ dại và trọng lượng khô. Tương tự, cỏ dại trên lúa, lúa mì, hướng dương, bông và đậu xanh được kiểm soát thành công bằng ứng dụng duy nhất và kết hợp giữa hoạt chất chiết xuất từ miến, bắp cải, hoa hướng dương, ngô và nước gạo. 

Bản thân cây lúa là một loại cây trồng sản sinh được nhiều loại hoá chất ức chế được cỏ dại. Các nhà khoa học hiện nay đang tăng cường nghiên cứu và áp dụng rộng rãi các giống lúa có chứa kiểu gen gây ức chế cỏ dại. Điều này hứa hẹn việc quản lý cỏ dại trên lúa bền vững hơn. 

Kết luận

IPM đã và đang được ứng dụng trên rất nhiều quốc gia trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, chiến lược quản lý dịch hại tổng hợp trên cây lúa cũng đang dần được phổ biến tới bà con nông dân. Ngoài lúa, quản lý dịch hại tổng hợp trên rau, cây ăn trái cũng đang được nhân rộng rãi. Tuy nhiên vẫn cần nghiên cứu thêm để khám phá thêm tiềm năng của các đối thủ tự nhiên, thuốc trừ sâu sinh học và các giống cây trồng kháng sâu bệnh,...

Bài viết tham khảo khác: 

Quản lý dịch hại tổng hợp (Intergrated Pest Management- IPM) là gì?

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:

Công ty  Cổ phần Emi Nhật Bản

Địa chỉ: Thửa đất GD 1-15 Cụm công nghiệp Ngọc Hồi – Thanh Trì – Hà Nội

Hotline: 024 3640 8795

Website: eminhatban.com

Tham khảo các bài viết khác về nông nghiệp, bà con truy cập: https://www.facebook.com/eminhatban