Tổng quan nghiên cứu

Cỏ man trầu (Eleusine indica (L.) Gaertn) là một trong những loại cỏ dại gây hại nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng cây trồng. Theo ước tính, cỏ dại có thể làm giảm từ 20% đến 60% năng suất các loại cây trồng phổ biến như mía, lúa mì và đậu tương. Cỏ man trầu có khả năng sinh sản mạnh mẽ với mỗi cá thể có thể tạo ra tới 140.000 hạt, phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, gây thiệt hại cho hơn 46 loại cây trồng tại hơn 60 quốc gia. Tại Việt Nam, việc sử dụng thuốc trừ cỏ quá mức và không đúng cách đã dẫn đến hiện tượng cỏ man trầu kháng thuốc, làm giảm hiệu quả kiểm soát.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh từ tháng 5 đến tháng 7 năm 2023 nhằm xác định hiệu lực của một số hoạt chất thuốc trừ cỏ phổ biến trong kiểm soát cỏ man trầu kháng thuốc thu thập tại tỉnh Long An. Mục tiêu cụ thể là đánh giá hiệu quả và thời điểm xử lý thuốc trừ cỏ phù hợp để kiểm soát quần thể cỏ man trầu ở hai giai đoạn sinh trưởng 4-6 lá và 6-8 lá. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đề xuất các giải pháp quản lý cỏ dại hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại và chi phí sản xuất, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

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 sinh trưởng cỏ dại, cơ chế tác động của thuốc trừ cỏ và tính kháng thuốc của cỏ man trầu. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết về cơ chế tác động của thuốc trừ cỏ: Thuốc trừ cỏ có thể tác động qua các cơ chế như ức chế tổng hợp amino acid, lipid, quang hợp hoặc phá hủy màng tế bào. Ví dụ, Glufosinate ammonium ức chế enzyme glutamine synthetase, gây ngộ độc amoniac trong tế bào cỏ; Indaziflam ức chế tổng hợp cellulose, ngăn cản sự phát triển tế bào; Sulfentrazone kìm hãm protoporphyrinogen oxidase, phá hủy mô cây; Haloxyfop ức chế enzyme acetyl CoA carboxylase, ngăn cản tổng hợp axit béo.

  • Mô hình quản lý cỏ dại kháng thuốc: Phân tích sự phát triển khả năng kháng thuốc của cỏ man trầu qua các giai đoạn sinh trưởng và tác động của các hoạt chất đơn lẻ và phối hợp nhằm đề xuất chiến lược xử lý thuốc hiệu quả.

Các khái niệm chính bao gồm: hiệu lực phòng trừ, tỉ lệ cháy lá, tỉ lệ chết cây, khối lượng cỏ tươi và khô, thời điểm xử lý thuốc, và tính kháng thuốc.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thí nghiệm 2 yếu tố theo kiểu lô phụ (Split-plot) với 20 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần, tổng cộng 60 ô thí nghiệm. Hai yếu tố chính gồm:

  • Thời điểm xử lý thuốc: giai đoạn cỏ man trầu 4-6 lá và 6-8 lá.
  • Công thức thuốc trừ cỏ: 3 hoạt chất đơn lẻ (Glufosinate ammonium, Sulfentrazone, Indaziflam), 6 công thức phối hợp và 1 đối chứng không xử lý.

Nguồn dữ liệu thu thập từ thí nghiệm trong nhà màng tại Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, sử dụng cỏ man trầu thu thập tại tỉnh Long An. Cỏ được gieo trong chậu nhựa, mật độ 10 cây/chậu, sử dụng giá thể phối trộn xơ dừa, phân trùn quế và tro trấu theo tỷ lệ 8:1:1.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm: tỉ lệ mọc mầm hạt cỏ, số lá cỏ trước xử lý, tỉ lệ cháy lá cỏ tại các thời điểm 3, 7, 14, 35 ngày sau phun (NSP), tỉ lệ chết cây cỏ tại 7, 14, 21 NSP, khối lượng cỏ tươi và khô tại 35 NSP. Hiệu lực phòng trừ được tính theo công thức Abbott dựa trên khối lượng cỏ tươi.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm R với phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) và trắc nghiệm phân hạng LSD để xác định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu lực phòng trừ của các công thức thuốc: Công thức phối hợp Glufosinate ammonium (450 g/ha) với Indaziflam (50 g/ha và 75 g/ha) và đơn chất Indaziflam (100 g/ha) cho hiệu quả phòng trừ cỏ man trầu cao nhất, với tỉ lệ cháy lá đạt 99-100% và tỉ lệ chết cây lên đến 86-91% tại 14-35 ngày sau phun. Hiệu quả kéo dài đến 35 ngày sau phun.

  2. Ảnh hưởng của thời điểm xử lý: Xử lý thuốc ở giai đoạn cỏ 4-6 lá cho tỉ lệ cháy lá và tỉ lệ chết cây cao hơn khoảng 3-4% so với giai đoạn 6-8 lá, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này cho thấy thời điểm xử lý sớm giúp tăng hiệu quả kiểm soát.

  3. Hiệu quả thấp của một số hoạt chất đơn lẻ và phối hợp khác: Các công thức phối hợp Glufosinate ammonium với Haloxyfop hoặc Sulfentrazone, cũng như đơn lẻ Glufosinate ammonium và Sulfentrazone, cho hiệu lực phòng trừ thấp, tỉ lệ cháy lá và chết cây dưới 50%, không đạt hiệu quả kiểm soát mong muốn.

  4. Tỉ lệ mọc mầm hạt cỏ trung bình đạt 78,3%, đảm bảo mật độ cây đồng đều trong thí nghiệm, giúp kết quả đánh giá hiệu lực thuốc chính xác.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy Indaziflam, đặc biệt khi phối hợp với Glufosinate ammonium, có hiệu quả vượt trội trong kiểm soát cỏ man trầu kháng thuốc, phù hợp với cơ chế ức chế tổng hợp cellulose, ngăn cản sự phát triển tế bào cỏ. Hiệu quả kéo dài đến 35 ngày sau phun cho thấy khả năng kiểm soát lâu dài, giảm tần suất phun thuốc.

Thời điểm xử lý sớm (4-6 lá) giúp thuốc phát huy hiệu quả nhanh hơn do cỏ còn non, dễ bị tác động, phù hợp với lý thuyết về sinh trưởng cỏ dại và cơ chế tác động của thuốc. Ngược lại, các công thức phối hợp với Haloxyfop hoặc Sulfentrazone và đơn lẻ Glufosinate ammonium cho hiệu quả thấp có thể do khả năng kháng thuốc của quần thể cỏ man trầu thu thập tại Long An, phù hợp với các báo cáo về sự phát triển tính kháng thuốc của cỏ man trầu tại Việt Nam và các nước khác.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỉ lệ cháy lá và tỉ lệ chết cây theo thời gian, so sánh giữa các công thức thuốc và thời điểm xử lý, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả và sự khác biệt giữa các nghiệm thức.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng công thức phối hợp Glufosinate ammonium (450 g/ha) với Indaziflam (50-75 g/ha) để kiểm soát cỏ man trầu kháng thuốc, nhằm đạt hiệu quả phòng trừ trên 90%, giảm thiểu khả năng phát triển kháng thuốc mới. Thời gian thực hiện: ngay trong vụ canh tác hiện tại. Chủ thể thực hiện: nông dân, doanh nghiệp sản xuất thuốc bảo vệ thực vật.

  2. Xử lý thuốc ở giai đoạn cỏ man trầu 4-6 lá để tăng hiệu quả kiểm soát, giảm thiểu tổn thất năng suất cây trồng. Thời gian thực hiện: theo dõi và phun thuốc sớm trong vụ mùa. Chủ thể thực hiện: cán bộ kỹ thuật nông nghiệp, nông dân.

  3. Hạn chế sử dụng đơn lẻ Glufosinate ammonium, Sulfentrazone và phối hợp với Haloxyfop do hiệu quả thấp, tránh lãng phí thuốc và tăng nguy cơ kháng thuốc. Thời gian thực hiện: ngay lập tức trong các chương trình quản lý cỏ dại. Chủ thể thực hiện: nhà quản lý nông nghiệp, nông dân.

  4. Tăng cường giám sát và nghiên cứu tính kháng thuốc của cỏ man trầu tại các vùng trồng trọt trọng điểm, cập nhật kịp thời các biện pháp quản lý thuốc trừ cỏ phù hợp. Thời gian thực hiện: liên tục hàng năm. Chủ thể thực hiện: viện nghiên cứu, trường đại học, cơ quan quản lý nhà nước.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và nhà sản xuất nông nghiệp: Áp dụng các công thức thuốc trừ cỏ hiệu quả, lựa chọn thời điểm xử lý phù hợp để nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.

  2. Cán bộ kỹ thuật và tư vấn nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để tư vấn, hướng dẫn nông dân về quản lý cỏ dại kháng thuốc, lựa chọn thuốc và thời điểm phun hợp lý.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và phân phối thuốc bảo vệ thực vật: Phát triển và quảng bá các sản phẩm thuốc trừ cỏ phối hợp hiệu quả, đáp ứng nhu cầu kiểm soát cỏ dại kháng thuốc.

  4. Các nhà nghiên cứu và cơ quan quản lý nông nghiệp: Tham khảo để xây dựng chính sách quản lý thuốc trừ cỏ, nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng thuốc và phát triển các biện pháp kiểm soát bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần phối hợp các hoạt chất thuốc trừ cỏ?
    Phối hợp các hoạt chất giúp tăng hiệu quả phòng trừ, giảm nguy cơ phát triển tính kháng thuốc của cỏ dại, đồng thời mở rộng phổ kiểm soát nhiều loại cỏ khác nhau.

  2. Thời điểm xử lý thuốc trừ cỏ ảnh hưởng thế nào đến hiệu quả?
    Xử lý ở giai đoạn cỏ non (4-6 lá) giúp thuốc phát huy tác dụng nhanh và hiệu quả hơn, giảm khả năng phục hồi của cỏ, từ đó nâng cao hiệu quả phòng trừ.

  3. Glufosinate ammonium có phải là thuốc trừ cỏ chọn lọc?
    Glufosinate ammonium là thuốc trừ cỏ không chọn lọc, tác động rộng trên nhiều loại cỏ dại, nhưng có thể gây hại cho cây trồng nếu sử dụng không đúng cách.

  4. Cỏ man trầu kháng thuốc có thể kiểm soát bằng cách nào?
    Kiểm soát hiệu quả bằng cách sử dụng thuốc phối hợp có cơ chế tác động khác nhau, thay đổi thời điểm và liều lượng phun, kết hợp biện pháp canh tác hợp lý.

  5. Hiệu lực của thuốc trừ cỏ được đánh giá như thế nào?
    Hiệu lực được đánh giá qua tỉ lệ cháy lá, tỉ lệ chết cây và giảm khối lượng cỏ tươi, khô so với đối chứng không xử lý, thường theo dõi trong vòng 35 ngày sau phun.

Kết luận

  • Công thức phối hợp Glufosinate ammonium với Indaziflam và đơn chất Indaziflam cho hiệu quả phòng trừ cỏ man trầu cao nhất, đạt tỉ lệ cháy lá và chết cây trên 90%.
  • Thời điểm xử lý sớm (4-6 lá) giúp tăng hiệu quả kiểm soát so với giai đoạn 6-8 lá.
  • Các công thức phối hợp với Haloxyfop hoặc Sulfentrazone và đơn lẻ Glufosinate ammonium có hiệu quả thấp, không khuyến cáo sử dụng đơn độc.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn thuốc và thời điểm xử lý phù hợp, góp phần quản lý cỏ dại kháng thuốc hiệu quả tại Việt Nam.
  • Đề xuất tiếp tục giám sát và nghiên cứu tính kháng thuốc của cỏ man trầu để cập nhật và hoàn thiện các biện pháp quản lý bền vững.

Nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc kiểm soát cỏ man trầu kháng thuốc, mời các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và nông dân áp dụng kết quả để nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.