Tổng quan nghiên cứu

Cây lúa (Oryza sativa L.) là nguồn lương thực chính cho hơn 40% dân số thế giới, đóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực toàn cầu. Ở Việt Nam, lúa là cây lương thực chủ lực, với sản lượng xuất khẩu đứng thứ hai thế giới. Tỉnh Phú Yên là vùng trọng điểm sản xuất lúa của miền Trung, với diện tích gieo trồng khoảng 56.800 ha/năm và năng suất đạt từ 57 đến 66 tạ/ha. Tuy nhiên, cỏ dại, đặc biệt là cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli), là một trong những tác nhân gây thiệt hại nghiêm trọng, có thể làm giảm năng suất lúa tới 60%. Tình trạng cỏ dại mọc lại sau khi sử dụng thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất pretilachlor đã gia tăng trong giai đoạn 2007-2016, đặt ra nghi vấn về khả năng kháng thuốc của quần thể cỏ dại tại địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm điều tra thực trạng phòng trừ cỏ dại hại lúa và đánh giá khả năng kháng thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất pretilachlor đối với cỏ lồng vực tại 5 huyện trọng điểm của tỉnh Phú Yên trong vụ Đông Xuân 2016-2017. Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc cung cấp dữ liệu về tác hại và quản lý cỏ dại, đồng thời hỗ trợ thực tiễn cho người nông dân trong việc sử dụng thuốc trừ cỏ hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất và giảm thiểu thiệt hại do cỏ dại gây ra.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh thái học cỏ dại, cơ chế kháng thuốc trừ cỏ và quản lý dịch hại tổng hợp (IPM). Hai mô hình chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết cạnh tranh sinh thái: Cỏ dại cạnh tranh ánh sáng, dinh dưỡng và nước với cây lúa, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Cỏ lồng vực có khả năng sinh trưởng mạnh, chịu rét và ngập nước tốt hơn lúa, làm tăng mức độ cạnh tranh.
  • Lý thuyết phát triển tính kháng thuốc: Sự sử dụng lặp đi lặp lại một loại thuốc trừ cỏ tạo áp lực chọn lọc, dẫn đến sự xuất hiện các biotype cỏ dại kháng thuốc. Cơ chế này dựa trên nguyên lý chọn lọc tự nhiên và đột biến gen.

Các khái niệm chính bao gồm: cỏ dại, thuốc trừ cỏ tiền nảy mầm, pretilachlor, tính kháng thuốc, mật độ cỏ, và hiệu lực phòng trừ.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu sơ cấp qua điều tra 150 hộ nông dân và 5 cán bộ quản lý tại 5 huyện trọng điểm (Tuy An, Phú Hòa, Tây Hòa, Đông Hòa, thành phố Tuy Hòa). Số liệu thứ cấp được thu thập từ các trạm trồng trọt và bảo vệ thực vật địa phương.
  • Phương pháp điều tra thành phần cỏ dại: Sử dụng phương pháp điều tra theo Nguyễn Thị Tân và Nguyễn Hồng Sơn (1997), khảo sát 3 giai đoạn (trước làm đất, sau gieo 15-20 ngày, trước thu hoạch 15 ngày) với 5 điểm điều tra mỗi ruộng, diện tích mỗi điểm 0,2 m².
  • Phân tích số liệu: Đánh giá tần suất xuất hiện, mật độ, diện tích che phủ và trọng lượng sinh khối cỏ dại. Thu hoạch năng suất lúa tại ruộng có và không có cỏ dại để xác định thiệt hại.
  • Nghiên cứu tính kháng thuốc: Thu thập hạt cỏ lồng vực từ 15 ruộng tại 5 huyện, xử lý hạt bằng dung dịch H2SO4 98% trong 16 phút, ngâm nước 48 giờ, gieo trên đĩa petri và khay đất. Phun thuốc chứa pretilachlor theo nồng độ khuyến cáo (0,3 kg a.i/ha) và quan sát tỉ lệ nảy mầm, khả năng sống sót sau 1, 7 và 14 ngày. Thí nghiệm được bố trí theo thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp lại.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần và mức độ phổ biến cỏ dại: Điều tra cho thấy có 20 loài cỏ dại thuộc 10 họ, trong đó cỏ lồng vực, cỏ đuôi phụng, cỏ bợ, cỏ chỉ là các loài phổ biến nhất với tần suất xuất hiện trên 50%. Mật độ cỏ lồng vực trung bình đạt khoảng 100 cây/m², gây giảm năng suất lúa từ 20% đến 87% tùy mật độ.

  2. Tình hình phòng trừ cỏ dại: Nông dân chủ yếu sử dụng thuốc trừ cỏ chứa pretilachlor với tần suất 2 lần/vụ, nhưng chưa tuân thủ nguyên tắc bốn đúng (đúng thuốc, đúng liều, đúng thời gian, đúng cách). Trình độ học vấn của nông dân còn hạn chế, quy mô sản xuất nhỏ lẻ (0,2-0,3 ha/hộ).

  3. Khả năng kháng thuốc của cỏ lồng vực: Kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và đồng ruộng cho thấy một số quần thể cỏ lồng vực tại các huyện Tuy An, Phú Hòa, Đông Hòa, Tây Hòa và thành phố Tuy Hòa đã phát triển tính kháng với thuốc trừ cỏ chứa pretilachlor. Tỉ lệ nảy mầm sau xử lý thuốc ở một số quần thể đạt trên 40%, trong khi quần thể nhạy cảm chỉ dưới 10%.

  4. Ảnh hưởng đến năng suất lúa: Ruộng có mật độ cỏ lồng vực cao (trên 200 cây/m²) giảm năng suất lúa trung bình 30-50% so với ruộng không có cỏ. Việc kháng thuốc làm giảm hiệu quả phòng trừ, tăng chi phí sản xuất và nguy cơ ô nhiễm môi trường.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiện tượng kháng thuốc là do việc sử dụng thuốc trừ cỏ pretilachlor lặp đi lặp lại trong nhiều năm, tạo áp lực chọn lọc mạnh lên quần thể cỏ dại. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về sự phát triển tính kháng thuốc của cỏ lồng vực tại các nước châu Á. Việc nông dân chưa áp dụng đúng kỹ thuật và thiếu luân phiên sử dụng thuốc trừ cỏ góp phần làm gia tăng tình trạng kháng thuốc.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỉ lệ nảy mầm hạt cỏ sau xử lý thuốc ở các quần thể khác nhau, bảng so sánh mật độ cỏ và mức độ giảm năng suất lúa, giúp minh họa rõ ràng tác động của cỏ dại và tính kháng thuốc.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý cỏ dại tổng hợp, kết hợp biện pháp sinh học, kỹ thuật canh tác và sử dụng thuốc trừ cỏ hợp lý để hạn chế sự phát triển của tính kháng thuốc, bảo vệ hiệu quả sản xuất lúa.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường tập huấn kỹ thuật cho nông dân: Đào tạo về nguyên tắc bốn đúng trong sử dụng thuốc trừ cỏ, nâng cao nhận thức về tác hại của việc lạm dụng thuốc và cách phòng trừ cỏ dại hiệu quả. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng, chủ thể: Sở Nông nghiệp và PTNT, các trạm BVTV.

  2. Khuyến cáo luân phiên sử dụng thuốc trừ cỏ: Áp dụng luân phiên các loại thuốc có cơ chế tác động khác nhau để hạn chế phát triển tính kháng thuốc. Thời gian: áp dụng ngay trong vụ tới, chủ thể: Nông dân, cán bộ kỹ thuật.

  3. Nghiên cứu và ứng dụng biện pháp sinh học: Phát triển và nhân rộng các biện pháp sinh học như sử dụng nấm gây bệnh cỏ lồng vực, kết hợp với quản lý nước và kỹ thuật làm đất để giảm mật độ cỏ. Thời gian: 1-3 năm, chủ thể: Viện nghiên cứu, trường đại học.

  4. Tăng cường kiểm soát và quản lý thuốc BVTV: Kiểm tra, giám sát chặt chẽ các điểm kinh doanh thuốc trừ cỏ, ngăn chặn thuốc giả, thuốc kém chất lượng, đảm bảo người dân sử dụng thuốc đúng quy định. Thời gian: liên tục, chủ thể: Sở Nông nghiệp, cơ quan quản lý địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lúa tại Phú Yên và các tỉnh miền Trung: Nắm bắt kiến thức về phòng trừ cỏ dại hiệu quả, tránh lạm dụng thuốc, nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.

  2. Cán bộ kỹ thuật và quản lý nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chương trình tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật và chính sách quản lý thuốc trừ cỏ phù hợp.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành nông nghiệp, bảo vệ thực vật: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và cơ sở lý thuyết về cỏ dại và kháng thuốc trừ cỏ.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật: Hiểu rõ thực trạng sử dụng thuốc, nhu cầu thị trường và xu hướng phát triển tính kháng thuốc để điều chỉnh sản phẩm và chiến lược kinh doanh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cỏ lồng vực lại gây hại nghiêm trọng cho cây lúa?
    Cỏ lồng vực có khả năng sinh trưởng nhanh, chịu rét và ngập nước tốt hơn lúa, cạnh tranh mạnh về ánh sáng, dinh dưỡng và nước, làm giảm năng suất lúa từ 20% đến 87% tùy mật độ.

  2. Thuốc trừ cỏ pretilachlor có ưu điểm gì?
    Pretilachlor là thuốc trừ cỏ chọn lọc, tác động tiền nảy mầm, hiệu quả cao trên nhiều loại cỏ dại, an toàn cho cây lúa nhờ chứa chất bảo vệ Fenclorim, giúp giảm công lao động và chi phí.

  3. Nguyên nhân chính dẫn đến cỏ lồng vực kháng thuốc pretilachlor là gì?
    Việc sử dụng lặp đi lặp lại một loại thuốc trừ cỏ trong nhiều năm tạo áp lực chọn lọc, dẫn đến sự xuất hiện các biotype cỏ dại kháng thuốc, làm giảm hiệu quả phòng trừ.

  4. Làm thế nào để hạn chế tình trạng kháng thuốc trừ cỏ?
    Áp dụng luân phiên các loại thuốc có cơ chế tác động khác nhau, kết hợp biện pháp sinh học và kỹ thuật canh tác, đồng thời tuân thủ nguyên tắc sử dụng thuốc đúng cách.

  5. Tác động của cỏ dại kháng thuốc đến sản xuất lúa như thế nào?
    Cỏ dại kháng thuốc làm giảm hiệu quả phòng trừ, tăng mật độ cỏ, gây giảm năng suất lúa từ 30% đến 50%, tăng chi phí sản xuất và nguy cơ ô nhiễm môi trường.

Kết luận

  • Cỏ lồng vực là loài cỏ dại phổ biến và gây thiệt hại lớn cho sản xuất lúa tại Phú Yên, với mức giảm năng suất có thể lên đến 87%.
  • Việc sử dụng thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất pretilachlor trong nhiều năm đã dẫn đến sự phát triển tính kháng thuốc của một số quần thể cỏ lồng vực.
  • Nông dân còn hạn chế trong việc áp dụng đúng kỹ thuật phòng trừ cỏ dại, dẫn đến hiệu quả phòng trừ thấp và chi phí tăng cao.
  • Cần thiết phải áp dụng quản lý cỏ dại tổng hợp, kết hợp luân phiên thuốc trừ cỏ, biện pháp sinh học và kỹ thuật canh tác phù hợp.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng tập huấn kỹ thuật, nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của cỏ dại và thuốc trừ cỏ đến năng suất lúa, đồng thời tăng cường quản lý thuốc bảo vệ thực vật trên địa bàn.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ năng suất lúa và phát triển bền vững nông nghiệp tại Phú Yên!