Trong những năm qua, sản xuất nông nghiệp nước ta đã đạt được những
kết quả đáng khích lệ. Tuy nhiên cũng như nhiều nước khác trên thế giới, vấn đề
ổn định chất lượng sản phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm đang trở thành mối
quan tâm chung của xã hội cũng như cản trở việc xuất khẩu nông sản ở nước ta.
Trong đó, rau được coi là mặt hàng nhạy cảm và được xã hội quan tâm, lo lắng nhất.
Tuy VietGAP đã ra đời được một số năm nhưng việc triển khai việc vẫn
gặp nhiều khó khăn do nền sản xuất nhỏ, manh mún, nguồn nguyên liệu đầu vào cần
phải sạch, an toàn, trong đó việc ứng dụng các sản phẩm sinh học (phân bón, thuốc
BVTV) được coi là một giải pháp quan trọng, thực tiễn và hữu hiệu. Với những ưu
điểm nổi bật là an toàn, nhanh phân hủy, không gây ô nhiễm môi trường, không để
lại dư lượng hóa chất độc hại trong nông sản, các sản phẩm BVTV sinh học không
chỉ được coi là một giải pháp thay thế quan trọng cho các hóa chất độc hại mà
nó còn tạo điều kiện thuận lợi cho công tác giám sát chất lượng sản phẩm.
Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các sản phẩm sinh học BVTV phục
vụ sản xuất nông sản an toàn.
* Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các thuốc trừ sâu
sinh học có nguồn gốc từ virus
Ở nước ta, các nghiên cứu về virus côn trùng để trừ sâu hại được bắt
đầu từ năm 1980. Trong thời kỳ đó, các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào nhóm
virus nhân đa diện NPV. Việc nghiên cứu sử dụng virus côn trùng trong phòng chống
sâu hại gồm hai nội dung chủ yếu là: nghiên cứu nhân nuôi hàng loạt sâu ký chủ
bằng môi trường thức ăn nhân tạo và nghiên cứu phát triển chế phẩm NPV. Tuy
nhiên tiềm năng ứng dụng virus trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học là rất lớn
nhưng do tính chuyên tính cao, phải sản xuất trên môi trường sống nên khả năng
nhân rộng trong sản xuất là hạn chế. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng virus mới
chỉ thành công trong việc trừ một số loài sâu hại như sâu đo xanh (Anomis
flava) hại đay; sâu xanh (Heliothis armigera) hại bông, nho; sâu
khoang (Spodoptere litura) hại đậu đổ. Ứng dụng thành công nhất của chế
phẩm virus là việc ứng dụng hỗn hợp giữa virus với vi khuẩn tạo thành sản phẩm
hỗn hợp V-Bt có khả năng trừ được loài sâu hại rau thuộc bộ cánh vảy như sâu
tơ, sâu xanh, sâu khoang hại bông và nho; sâu khoang (Spodoptere litura)
hại đậu đỗ. Ứng dụng thành công nhất của chế phẩm virus là việc ứng dụng hỗn hợp
giữa virus với vi khuẩn tạo thành sản phẩm hỗn hợp V-Bt có khả năng trừ được
loài sâu hại rau thuộc bộ cánh vảy như sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang hại bông và
nho.
* Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các thuốc trừ sâu
sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn
Vi khuẩn Bt là loại vi khuẩn gây bệnh cho công trùng quan trọng nhất.
Trên thế giới, Bt được nghiên cứu sử dụng rộng rãi để trừ nhiều loại sâu hại. Ở
nước ta, việc nghiên cứu Bt được tiến hành theo 2 hướng là nhập nội chế phẩm từ
nước ngoài và nghiên cứu sản xuất Bt trong nước. Từ năm 1971 - 1974, Viện BVTV
đã tiến hành đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bt nhập nội như Entobacterin,
Biotrol, Bacillus serotype 1, Thuricide, Thuringin 150M và đã khẳng định
các sản phẩm này có hiệu lực cao đối với các sâu hại rau bộ cánh vảy. Trên cơ sở
các chủng Bt của Việt Nam, các nhà khoa học đã phát triển được chế phẩm Bt1,
Bt2, Bt3, BTTH, TTN. Chế phẩm Bt1, Bt2 dạng
nước với liều lượng 1 lít/ha cho hiệu lực trừ sâu tơ trong phòng đạt 57,3 -
95,5% và hiệu lực trừ sâu trên đồng ruộng đạt 50-77,4%. Cho đến nay đã có hàng
loạt Bt để trừ các sâu non bộ cánh vảy như sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang hại
rau, sâu cuốn lá, sâu đục thân hại lúa và nhiều đối tượng sâu hại khác.
Cơ chế tác động chủ yếu của Bt là sau khi côn trùng ăn phải tinh
thể độc tố Bt, dưới tác dụng của pH cao đường ruột (pH>10) và emzym
Proteaza, tiền độc tố bị phân hủy thành những phân tử nhỏ có hoạt tính độc.
Các hoạt tính này bám dính lên tế bào thượng bị ruột, tạo nê các lỗ dò để cho
các ion và nước chảy vào gây nên sự phình và phân giải tế bào làm cho côn trùng
ngừng ăn và chết, do đó hoàn toàn không gây độc cho người. Tuy nhiên, do hạn chế
về công nghệ sản xuất, việc sản xuất sản phẩm Bt trên quy mô lớn còn gặp nhiều
khó khăn.
* Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các thuốc trừ sâu
sinh học có nguồn gốc từ nấm.
Từ 1970, Trường Đại học Lâm Nghiệp bắt đầu nghiên cứu nấm Beauveria
bassianađể trừ sâu róm nhưng chưa đưa được chế phẩm vào sản xuất.
Từ đầu 1990, các nấm Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Isaria,… được
nghiên cứu ở Viện BVTV và Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh. Chế phẩm sinh
học từ các nấm này được sản xuất dưới dạng thô (hỗn hợp môi trường và bào tử nấm).
Một số chế phẩm có hiệu lực khá cao với công trùng gây hại như chế phẩm Beauveria có
hiệu lực 7-10 ngày sử dụng đối với sâu non bộ cánh vảy hại rau và các cây trồng
khác; chế phẩm Metarhiziumđối với châu chấu lưng vàng; nấm bột Nomuraea
rileyi diệt trừ được các loại sâu xanh, sâu khoang và một số loại sâu
hại rau khác với tỷ lệ khá cao; nấm bạch dương Beauveria bassiana và
nấm lực cương Metarhizium anisopliae để phòng trừ nhiều đối tượng
sâu bệnh hại bộ cánh vảy (sây tơ, sâu xanh, sâu khoang), cánh cứng (sùng hại gốc)
hay cánh thẳng (châu chấu)…
* Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các thuốc trừ sâu
sinh học có nguồn gốc Pheremon giới tính
Pheremon giới tính là hợp chất hoá học có hoạt tính sinh học cao
và chuyên tính theo loài, do đó có ưu thế rõ rệt hơn các chế phẩm BVTV khác,
không gây độc hại cho người và sinh vật có ích. Pheremon giới tính có tiềm năng
cao trong việc dẫn dụ sâu tơ và sâu khoang. Trong 1 ngày đêm, 1 bẫy có thể thu
được từ 9,3-73,8 trưởng thành sâu tơ, 6-37,3 trưởng thành sâu khoang. Thời gian
tồn tại hiệu lực của Pherenmon sâu tơ là 21-28 ngày, của sâu là 20-16 ngày.
* Nghiên cứu phát triển và ứng dụng các thuốc trừ sâu sinh học có
nguồn gốc từ tuyến trùng
Có hàng ngàn loài côn trùng là ký chủ của tuyến trùng. Một số loài
tuyến trùng côn trùng đã được nghiên cứu tạo nên chế phẩm sinh học để phòng chống
sâu hại. Công việc nghiên cứu của tuyến trùng côn trùng được bất đầu từ năm
1997 tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, đã phân lập được 22 chủng tuyến
trùng thuộc giống steinernema và 11 chủng thuộc giống heterorhabditis.
Trong đó có 8 chủng diệt sâu hại tốt, 4 chế phẩm sinh học trừ sâu hại được phát
triển từ tuyến trùng: Boistar-1 (chủng S-TK 10), Biostar-2 (chủng S-CTL),
Biostar-3 (chủng (H-HP 11), Biostar-4 (chủng H-NT3). Hiệu lực các chế phẩm sinh
học từ tuyến trùng đối với sâu xanh Helicoverpa armigera, sâu
khoang Spodoptera litura, sâu xanh bướm trắngPieris rapae,
sâu tơ Plutella xylostella đạt 63-100%.
Tuyến trùng ký sinh gây bệnh cho côn trùng thuộc hai giống Steinernema và
Heterorhabditis. Cơ chế tác động của tuyến trùng trên cơ sở cộng
sinh với vi khuẩn gây bệnh tạo nên tổ hợp ký sinh gây bệnh nermatore/bacterium.
Trong đó tuyến trùng ký sinh và mang theo vi khuẩn cộng sinh vào trong cơ thể
côn trùng, vi khuẩn đóng vai trò sản sinh độc tố để gây bệnh và giết chết côn
trùng.
Nghiên cứu phát triển và ứng dụng của thuốc thảo mộc trừ sâu hại
Là một nước nhiệt đới, thành phần cây độc ở nước ta khá phong phú.
Theo nghiên cứu, hiện nước ta có tới 53 loài cây độc có thể khai thác sử dụng
làm thuốc thảo mộc trừ sâu hại, trong đó có nhiều loài cây độc có độc tính cao,
dễ trồng và khai thác, triển vọng nhất là các cây dây mật, cây thanh hao, cây củ
đậu, cây xoan Ấn Độ (Neem), cây ruốc cá, cây trẩu, cây sở v.v…
Sản phẩm thuốc thảo mộc được ứng dụng rộng rãi nhất là từ hạt
Neem. Từ năm 2002, Hiệp hội rau quả Đà Lạt đã phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu
hóa sinh ứng dụng Tp. Hồ Chí Minh nghiên cứu thành công các hoạt chất limonoid
trong hạt, là cành cây Neem và điều chế ra được 3 loại thuốc BVTV là Neemcide
3000EC, Neemcide 3000 SP, Neemcide 3000 ES để xua đuổi gây ngán ăn và diệt côn
trùng phá hoại cây trồng và kho lương thực phẩm. Việc sản xuất thuốc trừ sâu
sinh học cũng đã được nhiều công ty sản xuất thuốc BVTV quan tâm nghiên cứu và
đưa vào (VIPESCO) đã sử dụng hạt cây Neem trồng ở Ninh Thuận để sản xuất thuốc
trừ sâu 1500EC và 5000EC có tác dụng diệt trừ các loại sâu xanh, sâu cuốn là nhỏ,
nấm và vi khuẩn gây bệnh cho lúa và các loại cây trồng khác, thuốc trừ sâu Limo
3000BR có khả năng diệt 80-90% mọt hại sau 21 ngày xử lý.
Như vậy có thể thấy kể từ năm 1990 trở lại đây, việc nghiên cứu và
ứng dụng các chế phẩm sinh học trong BVTV đã được quan tâm đầu tư và có kết quả
bước đầu. Tuy nhiên, việc triển khai sản xuất và ứng dụng trong sản xuất còn
nhiều trở ngại, do đó mức độ sử dụng vẫn hạn chế. Cho đến năm 2005, tỷ trọng
thuốc BVTV sinh học vẫn chỉ chiếm dưới 5% so với tổng lượng thuốc BVTV sử dụng
trong sản xuất.
Các yếu tố chính cản trở quá trình sản xuất và sử dụng thuốc sinh
học là:
- Chưa đầu tư thỏa đáng cho việc nhập dây chuyền sản xuất, do đó
các dây chuyền sản xuất thường lạc hậu, quy mô nhỏ, giá thành cao, khó cạnh
tranh với sản phẩm ngoại nhập, đặc biệt là từ Trung Quốc.
- Chưa có quy trình tách triết, lên men và sản xuất ổn định, do đó
chất lượng sản phẩm thường không ổn định, độc tố thường bị giảm sau một số lần
sản xuất.
- Các sản phẩm sinh học thường có tính chuyên tính cao, do đó phổ
tác động hẹp, phát huy hiệu lực chậm và thấp, không ổn định do bị ảnh hưởng của
nhiều yếu tố ngoại cảnh và điều kiện sử dụng nên không được nông dân ưa dùng bằng
thuốc hóa học.
- Các sản phẩm sinh học đều được sản xuất từ sinh vật sống, do đó
có đặc tính kỹ thuật cao, trong khi hiện vẫn chưa có hướng dẫn và quy trình ứng
dụng đồng bộ, kiến thức của người dân cũng còn nhiều hạn chế từ đó cản trở việc
sử dụng.
- Giá thành thuốc sinh học cũng cao hơn thuốc hóa học từ 1,5 đến 2
lần, do đó chỉ có thể sản xuất khi tạo ra được sản phẩm an toàn và được thị trường
chấp nhận theo đúng giá trị thực của nó, có như vậy mới khuyến khích được nông
dân tham gia ứng dụng.