Luận văn thạc sĩ bảo vệ thực vật đánh giá hiệu lực phòng trừ và mức độ kháng thuốc trừ cỏ của quần thể cỏ lồng vực echinochloa crus galli thu thập tại tỉnh tiền giang

Luận văn về đánh giá hiệu lực thuốc trừ cỏ và mức độ kháng thuốc của cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) tại Tiền Giang. Nghiên cứu bảo vệ thực vật.

• Tác giả: Vũ Xuân Hưng
• Người hướng dẫn: TS. Phùng Minh Lộc
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Bảo Vệ Thực Vật
• Đề tài: Đánh Giá Hiệu Lực Phòng Trừ Và Mức Độ Kháng Thuốc Trừ Cỏ Của Quần Thể Cỏ Lồng Vực (Echinochloa crus-galli) Thu Thập Tại Tỉnh Tiền Giang
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tình hình canh tác lúa ở Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về cỏ lồng vực
• 1.3. Khả năng kháng thuốc của cỏ dại và phương pháp xác định tính kháng
• 1.4. Tính kháng thuốc diệt cỏ của cỏ dại
• 1.5. Tầm quan trọng của quản lý kháng thuốc diệt cỏ
• 1.6. Cơ chế kháng thuốc diệt cỏ
• 1.7. Phương pháp thử nghiệm xác định tính kháng thuốc diệt cỏ
• 1.8. Chiến lược quản lý kháng thuốc diệt cỏ
• 1.9. Giám thiệu phân tán hạt cỏ dại
• 1.10. Sử dụng luân phiên thuốc diệt cỏ và hỗn hợp nhiều hoạt chất thuốc diệt cỏ
• 1.11. Những nghiên cứu trong và ngoài nước về tính kháng thuốc diệt cỏ lồng vực
• 1.12. Đặc điểm và cơ chế trừ cỏ của một số loại hoạt chất trong thí nghiệm
• 1.12.1. Hoạt chất Cyhalofop-butyl
• 1.12.2. Hoạt chất Penoxsulam
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Thuốc trừ cỏ và dụng cụ được sử dụng trong thí nghiệm
• 2.3. Đánh giá hiệu lực phòng trừ cỏ lồng vực của một số hoạt chất ở điều kiện ngoài đồng tại huyện Châu Thành và huyện Cai Lậy tỉnh Tiền Giang
• 2.4. Điều kiện thí nghiệm
• 2.5. Phương pháp bố trí
• 2.6. Chỉ tiêu và phương pháp điều tra
• 2.7. Đánh giá mức độ kháng thuốc trừ cỏ của một số mẫu cỏ lồng vực thu thập tại huyện Cai Lậy và huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá hiệu lực phòng trừ cỏ lồng vực của một số hoạt chất ở điều kiện ngoài đồng tại huyện Châu Thành và huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang
• 3.2. Đánh giá hiệu lực phòng trừ cỏ lồng vực của một số hoạt chất ở điều kiện ngoài đồng tại huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang
• 3.3. Đánh giá hiệu lực phòng trừ cỏ lồng vực của một số hoạt chất ở điều kiện ngoài đồng tại huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang
• 3.4. Đánh giá mức độ kháng thuốc trừ cỏ của một số mẫu cỏ lồng vực thu thập tại huyện Cai Lậy và huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đánh Giá Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực Tại Tiền Giang

Cây lúa (Oryza sativa L.) đóng vai trò then chốt trong an ninh lương thực toàn cầu. Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), sản xuất lúa chịu nhiều ảnh hưởng từ cỏ dại, trong đó cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) là một trong những đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất. Cỏ lồng vực không chỉ cạnh tranh dinh dưỡng, ánh sáng với cây lúa, mà còn có khả năng 'bắt chước' hình thái cây lúa non, gây khó khăn cho việc kiểm soát bằng tay. Theo Dương Văn Chín (2001), cỏ dại có thể gây thiệt hại đến 46% năng suất lúa nếu không được kiểm soát hiệu quả. Việc quản lý cỏ dại trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, đặc biệt khi vấn đề kháng thuốc ngày càng gia tăng. Do đó, việc đánh giá kháng thuốc cỏ lồng vực và tìm kiếm giải pháp phòng trừ hiệu quả là vô cùng quan trọng để bảo vệ năng suất và chất lượng lúa tại Tiền Giang.

1.1. Tầm Quan Trọng của Sản Xuất Lúa Tại Đồng Bằng Sông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vựa lúa của Việt Nam, đóng góp hơn 55% sản lượng lúa gạo cả nước, với năng suất trung bình cao hơn 38% so với thế giới (Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2020). Sản lượng lúa lớn không chỉ đảm bảo an ninh lương thực quốc gia mà còn đóng góp vào xuất khẩu gạo, khẳng định vị thế của Việt Nam trên thị trường quốc tế. Tuy nhiên, việc canh tác lúa thâm canh cũng đối mặt với nhiều thách thức, trong đó có sự bùng phát và kháng thuốc của cỏ dại, đặc biệt là cỏ lồng vực. Các biện pháp phòng trừ cỏ dại hiệu quả là yếu tố then chốt để duy trì năng suất cao và ổn định sản xuất lúa tại khu vực này.

1.2. Tổng Quan về Cỏ Lồng Vực Echinochloa crus galli và Tác Hại

Cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) là một trong những loài cỏ dại nguy hiểm nhất trên ruộng lúa. Với đặc tính sinh trưởng nhanh, khả năng cạnh tranh dinh dưỡng cao, và khả năng thích nghi tốt, cỏ lồng vực có thể gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất lúa, thậm chí lên đến 100% (Kwesi và ctv, 1991). Bên cạnh đó, sự phát triển của cỏ lồng vực cũng làm tăng chi phí phòng trừ cỏ dại và gây khó khăn cho quá trình thu hoạch. Vì vậy, việc nắm vững đặc điểm sinh học của cỏ lồng vực và áp dụng các biện pháp kiểm soát cỏ dại tổng hợp là vô cùng quan trọng.

II. Thách Thức Thực Trạng Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực Ở Tiền Giang

Việc lạm dụng thuốc trừ cỏ trong nhiều năm đã dẫn đến tình trạng kháng thuốc ở cỏ lồng vực, gây khó khăn và tốn kém cho phòng trừ cỏ dại. Kháng thuốc không chỉ làm giảm hiệu quả của thuốc trừ cỏ mà còn buộc nông dân phải tăng liều lượng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Nghiên cứu của Lê Phước Cường (2021) cho thấy, nhiều hoạt chất thuốc trừ cỏ phổ biến như Cyhalofop-butyl, Quinclorac và Propanil chỉ còn hiệu quả trung bình (khoảng 50%) đối với cỏ lồng vực tại Tiền Giang. Đây là một cảnh báo về sự gia tăng kháng thuốc và cần có giải pháp can thiệp kịp thời.

2.1. Nguyên Nhân và Hậu Quả Của Kháng Thuốc Diệt Cỏ

Tình trạng kháng thuốc diệt cỏ là kết quả của việc sử dụng thuốc trừ cỏ không hợp lý trong thời gian dài. Việc liên tục sử dụng các loại thuốc trừ cỏ có cùng cơ chế tác động đã tạo áp lực chọn lọc, khiến cỏ lồng vực phát triển khả năng chống chịu với thuốc. Kháng thuốc gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, bao gồm giảm hiệu quả phòng trừ cỏ dại, tăng chi phí sản xuất, và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Để giải quyết vấn đề này, cần có sự thay đổi trong tư duy và phương pháp quản lý cỏ dại của người nông dân.

2.2. Mức Độ Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực Tại Tiền Giang Hiện Nay

Nghiên cứu gần đây tại Tiền Giang cho thấy mức độ kháng thuốc của cỏ lồng vực đối với nhiều hoạt chất thuốc trừ cỏ đang gia tăng. Các hoạt chất như Cyhalofop-butyl, Quinclorac và Propanil đã giảm hiệu quả đáng kể, buộc nông dân phải sử dụng liều lượng cao hơn để kiểm soát cỏ dại. Điều này không chỉ làm tăng chi phí sản xuất mà còn tiềm ẩn nguy cơ gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Việc đánh giá chính xác mức độ kháng thuốc là bước đầu tiên để xây dựng chiến lược phòng trừ cỏ dại hiệu quả và bền vững.

III. Giải Pháp Đa Dạng Hóa Phương Pháp Phòng Trừ Cỏ Lồng Vực

Để đối phó với tình trạng kháng thuốc cỏ lồng vực, cần áp dụng các biện pháp phòng trừ cỏ dại một cách tổng hợp và đa dạng. Điều này bao gồm kết hợp sử dụng thuốc trừ cỏ một cách hợp lý với các biện pháp canh tác như luân canh cây trồng, làm đất, và quản lý nước. Luân canh cây trồng giúp phá vỡ chu kỳ sinh học của cỏ dại, làm giảm áp lực chọn lọc và hạn chế sự phát triển kháng thuốc. Việc sử dụng thuốc trừ cỏ chọn lọc và áp dụng đúng liều lượng, thời điểm cũng góp phần quan trọng trong việc kiểm soát cỏ lồng vực hiệu quả.

3.1. Sử Dụng Thuốc Trừ Cỏ Hợp Lý và Chọn Lọc

Việc sử dụng thuốc trừ cỏ cần tuân thủ nguyên tắc '4 đúng': đúng thuốc, đúng liều lượng, đúng thời điểm và đúng cách. Nên ưu tiên sử dụng thuốc trừ cỏ chọn lọc để giảm thiểu tác động đến cây lúa và các loài sinh vật có ích khác. Ngoài ra, cần luân phiên sử dụng các loại thuốc trừ cỏ có cơ chế tác động khác nhau để hạn chế sự phát triển kháng thuốc ở cỏ lồng vực. Việc tuân thủ hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất và các khuyến cáo của cơ quan chuyên môn là vô cùng quan trọng.

3.2. Áp Dụng Biện Pháp Canh Tác Phòng Trừ Cỏ Dại

Biện pháp canh tác đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát cỏ dại tổng hợp. Luân canh cây trồng giúp phá vỡ chu kỳ sinh học của cỏ lồng vực, giảm áp lực chọn lọc và hạn chế sự phát triển kháng thuốc. Các biện pháp như làm đất kỹ, quản lý nước hợp lý, và sử dụng giống lúa cạnh tranh tốt với cỏ dại cũng góp phần quan trọng trong việc kiểm soát cỏ lồng vực trên ruộng lúa. Việc kết hợp các biện pháp canh tác với việc sử dụng thuốc trừ cỏ một cách hợp lý sẽ mang lại hiệu quả cao hơn và bền vững hơn.

IV. Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Lực Thuốc Trừ Cỏ Tại Tiền Giang 2022 2023

Nghiên cứu đánh giá hiệu lực thuốc và mức độ kháng thuốc của cỏ lồng vực tại Tiền Giang từ tháng 10/2022 đến tháng 10/2023 cho thấy hoạt chất Penoxulam vẫn còn hiệu quả khoảng 70% trong phòng trừ cỏ lồng vực. Tuy nhiên, các hoạt chất Propanil, Quinclorac và Cyhalofop-butyl chỉ đạt hiệu quả trung bình khoảng 55%. Thí nghiệm trong nhà lưới xác định nồng độ gây chết (LC50) và tỷ lệ kháng cho thấy cỏ lồng vực tại Châu Thành và Cai Lậy đã biểu hiện tính chống chịu với cả 4 hoạt chất trên. Cụ thể, để kiểm soát 90-95% quần thể cỏ dại, cần sử dụng nồng độ cao hơn 2-3 lần so với khuyến cáo.

4.1. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực

Nghiên cứu sử dụng phương pháp khảo nghiệm đồng ruộng và thí nghiệm trong nhà lưới để đánh giá hiệu lực thuốc và xác định mức độ kháng thuốc của cỏ lồng vực. Các thí nghiệm được thực hiện tại hai huyện Châu Thành và Cai Lậy, Tiền Giang. Mẫu cỏ lồng vực được thu thập từ các ruộng lúa và đất không trồng trọt để so sánh. Hiệu quả của các hoạt chất thuốc trừ cỏ được đánh giá dựa trên mật độ và trọng lượng của cỏ dại sau khi phun thuốc. Nồng độ gây chết (LC50) và tỷ lệ kháng được xác định thông qua thí nghiệm trong nhà lưới.

4.2. Kết Quả Phân Tích Mức Độ Kháng Thuốc Chi Tiết

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ kháng của cỏ lồng vực đối với các hoạt chất thí nghiệm so với nồng độ khuyến cáo tại Châu Thành lần lượt là 8,8 (Propanil); 3,7 (Quinclorac); 2,7 (Cyhalofop-butyl) và 3 (Penoxsulam). Tỷ lệ này tại Cai Lậy lần lượt là 8,7; 2,9; 2,4 và 2,9. So với mẫu cỏ thu thập trên đất không trồng trọt, tỷ lệ kháng cao hơn đáng kể, cho thấy áp lực chọn lọc từ việc sử dụng thuốc trừ cỏ trên ruộng lúa là rất lớn. Mức độ kháng của các hoạt chất Cyhalofop-butyl, Quinclorac và Propanil tại Châu Thành đã tăng so với năm 2021.

V. Kết Luận Quản Lý Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực Bền Vững Tại Tiền Giang

Tình trạng kháng thuốc cỏ lồng vực tại Tiền Giang đặt ra thách thức lớn cho sản xuất lúa. Để phòng trừ cỏ dại hiệu quả và bền vững, cần áp dụng các biện pháp kiểm soát cỏ dại tổng hợp, bao gồm sử dụng thuốc trừ cỏ hợp lý, luân canh cây trồng, và các biện pháp canh tác khác. Cần tăng cường công tác khuyến nông, hướng dẫn nông dân sử dụng thuốc trừ cỏ đúng cách và đánh giá thường xuyên mức độ kháng thuốc để điều chỉnh chiến lược phòng trừ cỏ dại phù hợp.

5.1. Khuyến Nghị Cho Bà Con Nông Dân Tiền Giang

Bà con nông dân Tiền Giang nên áp dụng các biện pháp kiểm soát cỏ dại tổng hợp để giảm áp lực chọn lọc và hạn chế sự phát triển kháng thuốc ở cỏ lồng vực. Cần luân phiên sử dụng các loại thuốc trừ cỏ có cơ chế tác động khác nhau, sử dụng thuốc trừ cỏ chọn lọc, và tuân thủ đúng liều lượng, thời điểm. Nên áp dụng các biện pháp canh tác như luân canh cây trồng, làm đất kỹ, và quản lý nước hợp lý. Thường xuyên theo dõi tình hình cỏ dại trên ruộng lúa và báo cáo cho cơ quan chuyên môn để có biện pháp can thiệp kịp thời.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Kháng Thuốc Cỏ Lồng Vực

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng thuốc của cỏ lồng vực để tìm ra các giải pháp phòng trừ cỏ dại hiệu quả hơn. Nghiên cứu về các loại thuốc trừ cỏ mới có cơ chế tác động khác biệt và hiệu quả với cỏ lồng vực kháng thuốc là rất cần thiết. Bên cạnh đó, cần nghiên cứu về vai trò của các yếu tố môi trường và biện pháp canh tác trong việc ảnh hưởng đến sự phát triển kháng thuốc của cỏ lồng vực. Ứng dụng công nghệ cao như sử dụng drone và AI để giám sát và phòng trừ cỏ dại cũng là một hướng đi tiềm năng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực chủ yếu của hơn một nửa dân số thế giới, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm và nguyên liệu công nghiệp. Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), diện tích canh tác lúa đạt khoảng 7,6 triệu ha với năng suất trung bình 5,98 tấn/ha, cao hơn 38% so với mức trung bình toàn quốc. Tỉnh Tiền Giang, nằm trong vùng ĐBSCL, có diện tích xuống giống lúa khoảng 184.227 ha với năng suất trung bình 6,1 tấn/ha, sản lượng đạt 1,1 triệu tấn/năm. Tuy nhiên, cỏ dại, đặc biệt là cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli), là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất lúa, gây thiệt hại lên đến 25-100% trong điều kiện phá hoại cao.

Cỏ lồng vực có khả năng cạnh tranh mạnh mẽ với cây lúa nhờ tốc độ sinh trưởng nhanh và khả năng “bắt chước” hình thái cây lúa ở giai đoạn đầu, khiến việc nhận diện và nhổ bỏ thủ công trở nên khó khăn. Việc sử dụng thuốc trừ cỏ hóa học là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất trong quản lý cỏ dại quy mô lớn. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc trừ cỏ liên tục đã dẫn đến hiện tượng cỏ lồng vực kháng thuốc, làm giảm hiệu quả kiểm soát và tăng chi phí sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiệu lực của một số hoạt chất hóa học trừ cỏ phổ biến và xác định mức độ kháng thuốc của cỏ lồng vực thu thập tại hai huyện Châu Thành và Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang trong khoảng thời gian từ tháng 10/2022 đến tháng 10/2023. Kết quả nghiên cứu nhằm đề xuất các giải pháp sử dụng thuốc trừ cỏ hiệu quả, an toàn, góp phần làm chậm quá trình phát triển tính kháng thuốc của cỏ lồng vực, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất lúa tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về tính kháng thuốc trừ cỏ, cơ chế tác động của các hoạt chất và quản lý kháng thuốc trong bảo vệ thực vật. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Cơ chế kháng thuốc trừ cỏ: Bao gồm kháng mục tiêu (đột biến gen làm giảm liên kết thuốc với enzyme mục tiêu như ACCase, ALS) và kháng không mục tiêu (tăng cường chuyển hóa thuốc qua enzyme cytochrom P450 và glutathione S-transferase). Ví dụ, Penoxsulam là hoạt chất ức chế ALS, Cyhalofop-butyl ức chế ACCase, Propanil ức chế quang hợp tại PSII, Quinclorac tác động hậu nảy mầm với cơ chế nội hấp.

2. Quản lý kháng thuốc diệt cỏ: Áp dụng chiến lược quản lý cỏ dại tổng hợp (IWM) bao gồm luân canh thuốc, sử dụng hỗn hợp hoạt chất khác nhóm cơ chế tác động (MoAs), hạn chế số lần sử dụng thuốc cùng nhóm trong một vụ, và giám sát phát hiện sớm quần thể kháng thuốc.

Các khái niệm chính bao gồm:

• LC50, LC95: Nồng độ thuốc gây chết 50% và 95% quần thể cỏ.
• Tỷ lệ kháng thuốc: Tỷ lệ nồng độ thuốc cần thiết để kiểm soát quần thể kháng so với nồng độ khuyến cáo.
• Hiệu lực phòng trừ: Phần trăm giảm trọng lượng cỏ tươi so với đối chứng.
• Quần thể cỏ kháng thuốc: Quần thể có khả năng sống sót và phát triển khi sử dụng thuốc trừ cỏ ở nồng độ khuyến cáo.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại hai huyện Châu Thành và Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang từ tháng 10/2022 đến tháng 10/2023. Phương pháp nghiên cứu gồm hai giai đoạn chính:

1. Đánh giá hiệu lực ngoài đồng ruộng:

• Thu thập mẫu cỏ lồng vực tại các ruộng lúa có diện tích trên 2 ha, cách nhau ít nhất 5 km, tại hai huyện.
• Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn, gồm 4 nghiệm thức thuốc (Cyhalofop-butyl, Quinclorac, Propanil, Penoxsulam) và đối chứng phun nước lã, mỗi nghiệm thức 3 lần lặp lại, diện tích mỗi ô 30 m².
• Thuốc được phun 1 lần vào 7 ngày sau sạ lúa, lượng nước phun 400 L/ha.
• Đo mật độ cỏ, trọng lượng cỏ tươi và hiệu lực phòng trừ sau 15, 30, 45 ngày sau sạ.
• Phân tích số liệu bằng ANOVA và trắc nghiệm Duncan trên phần mềm SAS.

2. Xác định mức độ kháng thuốc trong nhà lưới:

• Thu thập mẫu cỏ từ hai huyện, gieo trồng trong chậu đất bùn trộn xơ dừa (1:1).
• Thí nghiệm theo thiết kế ngẫu nhiên hoàn toàn với 2 quần thể cỏ, 4 hoạt chất, 5 nồng độ thuốc và đối chứng, mỗi nghiệm thức 3 lần lặp lại.
• Xác định tỷ lệ sống chết sau 14 ngày xử lý để tính LC50, LC95 và tỷ lệ kháng thuốc so với nồng độ khuyến cáo.
• Sử dụng phần mềm Polo Plus 2 để tính toán và phân tích số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu lực phòng trừ ngoài đồng:

• Hoạt chất Penoxulam đạt hiệu lực khoảng 70% trong kiểm soát cỏ lồng vực tại cả hai huyện Châu Thành và Cai Lậy.
• Các hoạt chất Propanil, Quinclorac và Cyhalofop-butyl có hiệu lực trung bình khoảng 55%.
• Mật độ và trọng lượng cỏ lồng vực giảm đáng kể sau xử lý thuốc, tuy nhiên vẫn còn tồn tại quần thể cỏ sống sót.

2. Mức độ kháng thuốc trong nhà lưới:

• Quần thể cỏ lồng vực tại hai huyện biểu hiện tính kháng với cả 4 hoạt chất. Để kiểm soát 90-95% quần thể, cần sử dụng nồng độ thuốc cao hơn 2-3 lần so với khuyến cáo.
• Tỷ lệ kháng thuốc so với nồng độ khuyến cáo tại Châu Thành lần lượt là: Propanil 8,8 lần, Quinclorac 3,7 lần, Cyhalofop-butyl 2,7 lần, Penoxsulam 3 lần. Tại Cai Lậy tương ứng là 8,7; 2,9; 2,4 và 2,9 lần.
• So với mẫu cỏ thu thập trên đất không trồng trọt, tỷ lệ kháng cũng cao hơn đáng kể, chứng tỏ sự tiến hóa kháng thuốc trong quần thể canh tác.
• Mức độ kháng thuốc của Cyhalofop-butyl, Quinclorac và Propanil tại Châu Thành tăng so với năm 2021 lần lượt là 0,97; 1,23 và 1 lần, với LC50 năm 2023 cao hơn năm 2021 (ví dụ LC50 Cyhalofop-butyl năm 2023 là 283,6 ppm so với 277,1 ppm năm 2021).

Thảo luận kết quả

Hiệu lực phòng trừ của Penoxulam vẫn duy trì ở mức cao hơn so với các hoạt chất khác, phù hợp với cơ chế ức chế ALS có hiệu quả trên cỏ lồng vực. Tuy nhiên, sự gia tăng tỷ lệ kháng thuốc cho thấy áp lực chọn lọc từ việc sử dụng thuốc liên tục đã thúc đẩy sự tiến hóa của quần thể cỏ kháng thuốc. Việc cần tăng liều lượng thuốc lên 2-3 lần để đạt hiệu quả kiểm soát tương đương làm tăng chi phí sản xuất và nguy cơ ô nhiễm môi trường.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả tương đồng với báo cáo về sự gia tăng kháng thuốc của cỏ lồng vực đối với nhóm thuốc ức chế ALS và ACCase. Việc phát hiện mức độ kháng thuốc cao hơn so với mẫu cỏ trên đất không trồng trọt cho thấy sự lan truyền gen kháng thuốc trong quần thể canh tác. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ kháng thuốc theo từng hoạt chất và năm sẽ minh họa rõ xu hướng gia tăng kháng thuốc.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng các chiến lược quản lý kháng thuốc đa dạng, tránh lạm dụng một nhóm thuốc duy nhất, đồng thời cần giám sát thường xuyên để phát hiện sớm quần thể kháng thuốc.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Luân phiên sử dụng thuốc trừ cỏ khác nhóm cơ chế tác động (MoAs)

• Thực hiện luân phiên các hoạt chất như Penoxulam, Cyhalofop-butyl, Quinclorac và Propanil theo chu kỳ hàng vụ để giảm áp lực chọn lọc.
• Chủ thể thực hiện: Nông dân, cán bộ kỹ thuật địa phương.
• Thời gian: Áp dụng ngay từ vụ lúa tiếp theo.

2. Sử dụng hỗn hợp thuốc trừ cỏ nhiều hoạt chất

• Kết hợp hai hoặc nhiều hoạt chất có cơ chế tác động khác nhau để tăng hiệu quả kiểm soát và hạn chế phát triển kháng thuốc.
• Chủ thể thực hiện: Các doanh nghiệp cung cấp thuốc BVTV, nông dân.
• Thời gian: Triển khai trong 1-2 vụ mùa tới.

3. Giám sát và đánh giá thường xuyên quần thể cỏ kháng thuốc

• Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ tại các vùng canh tác trọng điểm để phát hiện sớm và xử lý kịp thời.
• Chủ thể thực hiện: Trung tâm bảo vệ thực vật, các cơ quan quản lý nông nghiệp.
• Thời gian: Hàng năm.

4. Tuyên truyền, đào tạo nâng cao nhận thức cho nông dân

• Tổ chức các lớp tập huấn về quản lý kháng thuốc, kỹ thuật sử dụng thuốc đúng liều, đúng cách.
• Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp, các tổ chức hợp tác xã nông nghiệp.
• Thời gian: Liên tục trong các vụ sản xuất.

5. Khuyến khích áp dụng biện pháp quản lý cỏ dại tổng hợp (IWM)

• Kết hợp làm cỏ cơ học, luân canh cây trồng, sử dụng thuốc sinh học và thuốc hóa học hợp lý để giảm thiểu sự phát triển của quần thể kháng thuốc.
• Chủ thể thực hiện: Nông dân, cán bộ kỹ thuật.
• Thời gian: Triển khai dài hạn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nông dân trồng lúa tại vùng ĐBSCL

• Lợi ích: Nắm bắt thông tin về hiệu quả các loại thuốc trừ cỏ và cách sử dụng hợp lý để tăng năng suất, giảm chi phí.
• Use case: Lựa chọn thuốc phù hợp, áp dụng luân phiên và hỗn hợp thuốc.

2. Cán bộ kỹ thuật và quản lý nông nghiệp

• Lợi ích: Cơ sở khoa học để xây dựng chính sách quản lý thuốc trừ cỏ, giám sát kháng thuốc và hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân.
• Use case: Thiết kế chương trình giám sát, đào tạo và khuyến cáo sử dụng thuốc.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Bảo vệ thực vật

• Lợi ích: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và cơ sở lý thuyết về kháng thuốc trừ cỏ.
• Use case: Phát triển nghiên cứu tiếp theo về quản lý cỏ dại và kháng thuốc.

4. Doanh nghiệp sản xuất và phân phối thuốc bảo vệ thực vật

• Lợi ích: Hiểu rõ hiệu lực và mức độ kháng thuốc của các hoạt chất để phát triển sản phẩm mới và tư vấn khách hàng.
• Use case: Đa dạng hóa sản phẩm, tư vấn kỹ thuật sử dụng thuốc.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cỏ lồng vực lại dễ phát triển tính kháng thuốc?
   Cỏ lồng vực có tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng thích nghi cao và quần thể lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho sự chọn lọc tự nhiên các cá thể kháng thuốc. Việc sử dụng thuốc trừ cỏ liên tục cùng nhóm cơ chế tác động càng thúc đẩy quá trình này.

2. Hiệu lực của Penoxulam so với các hoạt chất khác như thế nào?
   Penoxulam có hiệu lực phòng trừ khoảng 70%, cao hơn so với Propanil, Quinclorac và Cyhalofop-butyl (khoảng 55%). Tuy nhiên, quần thể cỏ lồng vực cũng đã bắt đầu biểu hiện kháng thuốc với Penoxulam.

3. Làm thế nào để xác định mức độ kháng thuốc của cỏ?
   Thông qua thí nghiệm trong nhà lưới, xác định nồng độ LC50 và LC95 của thuốc trên quần thể cỏ, so sánh với nồng độ khuyến cáo. Tỷ lệ kháng thuốc được tính dựa trên mức độ tăng nồng độ cần thiết để đạt hiệu quả kiểm soát.

4. Việc tăng liều lượng thuốc có phải là giải pháp hiệu quả lâu dài?
   Tăng liều lượng thuốc có thể kiểm soát tạm thời quần thể kháng thuốc nhưng làm tăng chi phí, nguy cơ ô nhiễm môi trường và thúc đẩy sự phát triển kháng thuốc mạnh hơn. Giải pháp bền vững là luân phiên và hỗn hợp thuốc cùng các biện pháp quản lý tổng hợp.

5. Nông dân nên làm gì để hạn chế sự phát triển kháng thuốc?
   Nông dân cần tuân thủ hướng dẫn sử dụng thuốc, không lạm dụng một loại thuốc hoặc nhóm thuốc, áp dụng luân phiên, kết hợp biện pháp làm cỏ cơ học và giám sát thường xuyên để phát hiện sớm quần thể kháng thuốc.

Kết luận

• Cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) tại tỉnh Tiền Giang đã phát triển mức độ kháng thuốc đáng kể đối với các hoạt chất trừ cỏ phổ biến như Penoxulam, Propanil, Quinclorac và Cyhalofop-butyl.
• Hiệu lực phòng trừ ngoài đồng cho thấy Penoxulam vẫn duy trì hiệu quả cao hơn (~70%) so với các hoạt chất khác (~55%).
• Mức độ kháng thuốc tăng lên so với các năm trước, đòi hỏi phải sử dụng nồng độ thuốc cao hơn 2-3 lần để đạt hiệu quả kiểm soát tương đương.
• Cần áp dụng các chiến lược quản lý kháng thuốc đa dạng, bao gồm luân phiên thuốc, hỗn hợp hoạt chất và quản lý cỏ dại tổng hợp để làm chậm quá trình kháng thuốc.
• Khuyến nghị triển khai giám sát thường xuyên, đào tạo nông dân và phát triển chính sách quản lý thuốc trừ cỏ phù hợp nhằm bảo vệ hiệu quả sản xuất lúa tại địa phương.

Triển khai các giải pháp quản lý kháng thuốc ngay trong vụ lúa tiếp theo và mở rộng nghiên cứu đánh giá hiệu quả lâu dài. Đề nghị các bên liên quan phối hợp chặt chẽ để nâng cao nhận thức và thực hành quản lý thuốc trừ cỏ bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TONG QUAN TAI LIEU 1. Tinh hinh canh tac lia 6 Viét Nam Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới. Vào năm 2015, có khoảng 45 triệu tấn gạo được sản xuất, trong đó có khoảng 22,4% đã được xuất khẩu, và phần còn lại được tiêu thụ trong nước (USDA, 2017). Trong nhiều năm, lúa là một trong những cây trồng quan trọng nhất ở Việt Nam với khoảng 7.6 triệu ha được canh tác trong nước (Tổng cục thống kê của Việt Nam, 2017).

Hơn thế nữa, có khoảng 55% sản lượng lúa gạo cả nước được sản xuất tại Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) và năng suất trung bình của khu vực này là 5,98 tan/ha (Tổng cục thống kê Việt Nam, 2020) cao hơn 38% so với năng suất trung bình toàn cau. Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam có diện tích 40. Đây là phan hạ lưu của sông Mê Kông, tổng dân số hơn 17 triệu người với 3,96 triệu ha cho các hoạt động nông nghiệp (Lê Anh Tuấn và ctv, 2007). ĐBSCL sản xuất hơn 50% thực phẩm ngũ cốc cho tất cả Việt Nam.

Xuất khẩu gạo từ khu vực này là một trong những thế mạnh quan trọng nhất của đất nước. Sản lượng cao nhất được thu hoạch trong mùa đông-xuân (tháng 1 đến tháng 4) và có thé cao hơn 20,5% so với trung bình của năm (Nguyễn Hoàng Dân và ctv, 2015). Tiền Giang là một trong những tỉnh nằm trong khu vực ĐBSCL. Theo Sở Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh Tiền Giang năm 2019, tổng điện tích xuống giống 184.227 ha, năng suất trung bình khoảng 6,1 tan/ ha, sản lượng đạt 1,1 triệu tấn/ năm.

Sản lượng lúa vụ Đông Xuân đạt 466.625 tan, vụ Hè Thu đạt 316.609 tan và vu Thu Đông đạt 140. Tổng quan về cỏ lồng vực E. Có dại là loại thực vật mọc tự nhiên, có ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng, năng suất và pham chất của cây trồng, gây tốn kém trong chi phí sản xuất, là loại thực vật có nhiều khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh, có tính chống chịu cao với điều kiện khắc nghiệt của khí hậu và thé nhưỡng (Hà Thị Hiền, 2003). Bên cạnh những tác động trực tiếp, cỏ dại cũng có thê đóng vai trò là vật chủ thay thé cho côn trùng và mầm bệnh trên đồng ruộng, dẫn đến hậu quả là chi phí phòng trừ cao hơn và tăng nguy cơ cây trồng bị nhiễm bệnh (Wisler và Norris, 2005).

Một số báo cáo về cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) đóng vai trò là vật chủ cho virut truyền bởi ray nâu trên ruộng lúa vào cuối vụ lúa (Hattori, 2001; Zhou và ctv, 2008). Chi Echinochloa bao gồm 250 loài, va hau hết đều là cỏ dai. Các loài cỏ dai thuộc Echinochloa rất đa dạng về tập tinh sinh trưởng, phân bố và hình thái học của chúng (Barrett và Wilson, 1983). Hình thái của Echinochloa spp.

rất đa dang, trong nhiều trường hợp, có một số loài nhầm lẫn với nhau. crus-galli là một trong những loài phô biến của chi Echinochloa, là một loại cỏ hằng năm hoặc lâu năm, sống cạnh tranh với lúa trong đồng ruộng. crus-galli sống ở những khu vực có khí hậu ấm, những khu vực có lượng mưa lớn và nhiệt độ thay đổi trên khắp thé giới, ngoại trừ Greenland và Nam Cuc. crus-galli có nguồn gốc từ Ấn Độ nhưng hiện nay được lan rộng ra những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Quattrocchi, 2006).

crus-galli được gọi là “lúa rừng” do có hình dang và phát triển chung với điều kiện tự nhiên giống với cây lúa (Borkar và cvt, 2015). Môi trường sống và phát triển của E. crus-galli ở những vùng đất âm hoặc dat phù sa và đất sét và chủ yếu xảy ra trên đất 4m, mau mỡ va có kết cầu nặng, bị lũ lụt theo mùa. crus-galli được tìm thấy tự nhiên ở vùng đất ngập nước: trong ao va những nơi dam lay, ở những đồng cỏ ngập nước theo mùa, bờ sông, ria của hỗ nước mặn, ở những khu vực bị xáo trộn, những cánh đồng bị bỏ hoang và mương được tưới tiêu (FAO, 2011).

crus-galli phát triển phổ biến nhất ở độ cao thấp nhưng nó có thể được tìm thấy ở độ cao tới 2000 m và ở những khu vực có lượng mưa hàng năm từ 400 mm đến khoảng 1200 mm (Manidool, 1992). crus-galli không thé phát triển ở nhiệt độ rất thấp và sẽ bị chết ở nhiệt độ 9°C (Ecocrop, FAO, 2011). Theo Chauhan và Abugho, 2012 hạt E. crus-galli nảy mầm dé dang ở nhiệt độ trên 25°C, với điều kiện có đủ độ 4m.

Ở Việt Nam khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long là nơi lý tưởng dé E. crus-galli phát trién. Có khoảng 400 loài cỏ dại được bao cáo trong các vụ mùa vung cao và ruộng lúa của Việt Nam; Trong số những loại cỏ đại đó, E. crus-galli là một trong 9 loại cỏ dại quan trọng nhất trên ruộng lúa vì loại cỏ này có thể làm giảm năng suất lúa khoảng 25% trong điều kiện phá hoại cao (Dương Văn Chín, 2001).

Kết quả nghiên cứu của Vũ Huy Hoàng và ctv (2013) cho thấy tốc độ quang hợp và tốc độ tích lũy chất khô của cỏ lồng vực cao hơn lúa ở tất cả các giai đoạn tăng trưởng mặc dù độ dẫn của khí không, tốc độ thoát hơi nước và giá trị SPAD của lúa cao hơn so với cỏ lồng vực. Tốc độ quang hợp, tốc độ tích lũy chất khô và hàm lượng nitơ trong lá cũng tăng lên ở cả lúa và cỏ lồng vực khi nồng độ nitơ tăng. Theo nghiên cứu của Heap (2017) đã cho thấy rang, phần lớn Echinochloa spp. đã kháng với hầu hết các hoạt chất có sẵn trên thị trường.

Allelopathy đã được công nhận là một cơ chế mạnh mẽ của sự xâm lan của cỏ dai trong lĩnh vực này vì các allelochemicals được tìm thấy trong vùng rễ của cỏ dai có thé ức chế sự phát triển của cây trồng (Lorenzo va ctv, 2013). crus-galli là một loại cỏ với tiềm năng cạnh tranh allelopathic mạnh trong nhiều loại cây trồng (Chung va ctv, 2001). Khả năng kháng thuốc của cỏ dại và phương pháp xác định tính kháng 1. Tính kháng thuốc diệt có của cỏ dại Sau khi thuốc diệt cỏ được giới thiệu trên thị trường, sự tiền hóa của tính kháng thuốc điệt cỏ trong co dại đã được Blackman (1950) dự đoán.

Trường hợp đầu tiên về kháng atrazine và simazine được tìm thấy vào năm 1968 và lần đầu tiên được báo cáo ở Hoa Kỳ vào năm 1970, loại cỏ dại này đã tiễn hóa kháng thuốc diệt cỏ ức chế vận chuyền điện tử trong hệ thống quang điện tử II (thuốc ức chế PSII) sau khi thuốc diệt cỏ được sử dụng một hoặc hai lần mỗi năm trong 10 năm (Ryan, 1970). Định nghĩa về tính kháng thuốc diệt cỏ đã được một số tác giả đề cập, theo Heap và ctv (1993), tinh kháng thuốc diệt cỏ là khả năng tiến hóa của quan thé cỏ dai dé bị nhiễm thuốc diệt cỏ trước đây đề chống lại thuốc diệt cỏ và hoàn thành vòng đời của nó khi thuốc diệt cỏ được sử dụng ở mức bình thường trong tình huống nông nghiệp. Uy ban hoạt động về tinh kháng thuốc diệt cỏ (HRAC, 2017) định nghĩa, khả năng kháng thuốc diệt cỏ là khả năng di truyền tự nhiên của một số kiểu gen cỏ đại trong một quan thé cỏ đại nhất định dé sống sót khi điều trị bằng thuốc diệt cỏ trong điều kiện sử dụng bình thường, sẽ kiểm soát hiệu quả quan thé cỏ dai đó. Lựa chon các kiểu gen kháng thuốc có thé dẫn đến that bại trong kiểm soát.

WSSA (Weed Science Society of America, 1998) cũng phân biệt kháng thuốc diệt co và khả năng chống chịu thuốc diệt cỏ như sau: Kháng thuốc diệt cỏ là khả năng di truyền của một cây dé sinh tồn và hồi phục sau khi tiếp xúc với một liều thuốc diệt cỏ thường gây chết các loại hoang da. Đối với cây trồng, sự kháng thuốc có thé xảy ra một cách tự nhiên hoặc gây ra bởi các kỹ thuật như kỹ thuật di truyền hoặc lựa chọn các biến thé được tạo ra bởi nuôi cay mô hoặc gây đột biến. Tổ chức bảo vệ thực vật châu Âu và Địa Trung Hải (OEPP/ EPPO) mô tả khả năng kháng thuốc diệt cỏ như là sự điều chỉnh tự nhiên, điều chỉnh theo khả năng của các cá nhân trong quan thé dé tồn tại trong sản phẩm bảo vệ thực vật thường mang lại sự kiểm soát hiệu quả. Các hướng dẫn của EPPO giới thiệu một sự khác biệt giữa kháng thuốc có thê được xác minh ở cấp độ phòng thí nghiệm và sức đề kháng quan sát được trong tình huéng thực tế ngoài đồng ruộng, được gọi là sức đề kháng thực tế, và được định nghĩa là sự mat kiểm soát đồng ruộng do sự thay đôi nhạy cảm.

Theo sự khác biệt này, việc phát hiện kháng thuốc diét cỏ ở cấp độ phòng thí nghiệm không phải lúc nào cũng liên quan đến việc giảm sự kiểm soát dịch hại đó trên đồng ruộng (EPPO, 1988). Cây trồng kháng thuốc diệt cỏ thường tôn tại ở bat kỳ quan thé cỏ dai nào ở mức độ thấp hơn trước khi sử dụng thuốc diét cỏ, nhưng áp lực chọn lọc liên tục do thuốc diệt cỏ gây ra cho cây trồng cho phép sức đề kháng tăng tần số (Jasieniuk và ctv, 1996). Một số yếu tố góp phan vào sự tiến hóa của tính kháng thuốc diệt cỏ ở bat kỳ loài cỏ dai nào, bao gồm tần số alen kháng trong quan thé, số lượng và phương thức sử dụng thuốc diệt cỏ, hiệu quả của liều lượng sử dụng, hạt giống trong đất và các yếu tô sinh học khác (Preston và Powles, 2002). Nhìn chung, ngoài quần thể kháng thuốc đã có từ trước, sự đi chuyên của gen (thông qua hạt hoặc phan hoa phụ thuộc vào loài) từ quan thé kháng ở các vùng lân cận cũng trở thành nguồn gen kháng mới trong nhóm gen của quan thể.

Các đột biến gen liên quan đến tính kháng với một loại thuốc diét cỏ cụ thể không được gây ra bằng cách áp dụng thuốc điệt cỏ, mà là xảy ra tự nhiên (Jasieniuk và ctv, 1996). TẦm quan trọng của quản lý kháng thuốc diệt cỏ Kiểm soát cỏ dại bằng thuốc điệt cỏ là một trong những phương pháp hiệu quả nhất dé quản lý cỏ dai trong sản xuất cây trồng quy mô lớn trên toàn thé giới. Tuy nhiên, tương tự như các giải pháp sử dụng hóa chất khác, quản lý cỏ dại bằng thuốc diệt cỏ đã cho thấy cả ưu điểm và nhược điểm. Thời gian xử lý thuốc diệt cỏ dé kiểm soát cỏ đại có thé được phân loại theo tiền nảy mam và hậu nảy mam, sự khác biệt dựa trên cơ chế và thời gian áp dụng của thuốc diệt cỏ cụ thé chống lại cỏ dại mục tiêu.