ĐẶT VẤN ĐỀ Rau xanh là nhu cầu không thể thiếu trong cơ cấu bữa ăn hàng ngày của con người trên khắp hành tinh. Đặc biệt khi lương thực và các loại thức ăn giàu đạm được đảm bảo thì yêu cầu về số lượng và chất lượng rau càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ của con người. Đối với nông dân Việt Nam thì rau là một loại thức ăn không thể thiếu và đóng vai trò quan trọng trong bữa ăn. Ngoài việc phục vụ cho bữa ăn hàng ngày rau còn góp phần tăng thêm thu nhập cho họ.
Tuy nhiên, những khó khăn do sâu bệnh hại gây ra đang gây ra nhiều cản trở đối với quá trình sản xuất. Nó không chỉ làm giảm năng suất cây trồng và chất lượng sản phẩm mà còn kéo theo hàng loạt khó khăn do các biện pháp phòng trừ đặc biệt là biện pháp phòng trừ bằng thuốc hoá học mang lại. Nhiều đối tượng sâu hại là đối tượng thường xuyên và gây cản trở lớn cho sản xuất như sâu tơ, sâu xanh, sâu keo da láng, sâu khoang, bọ nhảy, rệp hại rau thập tự; sâu ba ba hại rau muống; sâu đục quả và dòi đục lá cà chua, đậu ăn quả v. Mặc dù cho đến nay đã có nhiều chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) được ứng dụng, song hiệu quả của các biện pháp phối hợp vẫn rất hạn chế và đôi khi tính khả thi không thực sự cao đối với nông dân khi triển khai trên diện rộng.
Để đối phó với sâu, bệnh hại và bảo vệ sản xuất, người nông dân vẫn chủ yếu dựa vào biện pháp sử dụng thuốc hoá học. Biện pháp này không chỉ gây ảnh hưởng trực tiếp đến người sản xuất, môi trường nông nghiệp mà đang gây ra khó khăn lớn do dư lượng thuốc trong nông sản gây nên. Nguyên nhân chính là các quy trình sử dụng an toàn và hiệu quả thuốc BVTV còn thiếu tính thực tiễn, đòi hỏi khả năng vận dụng cao, không phù hợp với năng lực của người dân và rất khó kiểm soát. Do hạn chế trên mà hiện nay trên thị trường 1 vẫn chưa có được sản phẩm rau an toàn hoặc nếu có thì cũng chưa có được quy trình kiểm tra, giám sát để khẳng định tính an toàn của sản phẩm.
Mặc dù cho đến nay đã có rất nhiều sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học được tạo ra từ các đề tài nghiên cứu, dự án, chương trình trong nước cũng như các sản phẩm được lựa chọn từ nước ngoài có thể mang lại hiệu quả phòng trừ dịch hại cao, nhưng cho đến năm 2006 vẫn mới chỉ dưới 1% lượng thuốc được sử dụng trong sản xuất là thuốc trừ sâu sinh học. Có thể có nhiều nguyên nhân về mặt kỹ thuật, kinh tế và xã hội đã cản trở quá trình ứng dụng các thuốc trừ sâu sinh học, nhưng trong đó yếu tố cản trở lớn nhất là chúng ta chưa có được quy trình ứng dụng và phối hợp đồng bộ giữa các sản phẩm sinh học với nhau cũng như kết hợp giữa thuốc sinh học với các thuốc hoá học ít độc hại. Các quy trình ứng dụng cho đến nay mới chỉ đề cập chung hoặc riêng lẻ cho từng loại thuốc. Việc khuyến cáo của các đơn vị sản xuất cũng rất khác nhau, gây lúng túng cho nông dân trong việc lựa chọn và sử dụng.
Bên cạnh đó, các nguyên nhân về kinh tế như giá thành sản phẩm đầu ra và đầu vào cũng khiến người dân phải tính toán kỹ lưỡng trước khi ứng dụng các thuốc trừ sâu sinh học. Để đáp ứng nhu cầu của xã hội về việc sản xuất và tiêu thụ các nông sản an toàn trong đó có rau an toàn, việc ứng dụng các sản phẩm khoa học công nghệ sinh học là điều kiện tiên quyết, nó không chỉ có tính khả thi cao mà còn rất dễ quản lý và giám sát để từ đó có thể khẳng định được chất lượng của nông sản, tạo ra sản phẩm an toàn, không nhiễm dư lượng thuốc hoá học, có thể tăng khả năng tiếp cận và cạnh tranh thị trường của các sản phẩm rau an toàn từ đó gắn kết được người sản xuất với tiêu thụ sản phẩm. Vì lý do trên, việc hình thành dự án “Ứng dụng các sản phẩm công nghệ sinh học bảo vệ thực vật để xây dựng vùng sản xuất rau an toàn" là rất cần thiết và cấp bách hiện nay, nó không chỉ giúp cho việc hoàn thiện kỹ thuật sử dụng mà còn nâng cao năng lực của người dân trong việc ứng dụng các sản phẩm có nguồn gốc sinh học trong BVTV để sản xuất rau an toàn. 2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT SINH HỌC 2.
Tình hình nghiên cứu, phát triển và sử dụng các thuốc trừ sâu sinh học trên thế giới 2. Sơ lược lịch sử phát triển của biện pháp phòng trừ sinh học và sự ra đời của các thuốc trừ sâu sinh học trên thế giới Trên thế giới việc phát triển các biện pháp sinh học ứng dụng trong công tác BVTV đã được phát triển ngay từ thế kỷ thứ 3, bắt đầu bằng việc sử dụng các đối tượng côn trùng bắt mồi ăn thịt để khống chế sâu hại trên đồng ruộng. Ở Trung Quốc, nông dân đã biết sử dụng kiến vàng để phòng trừ sâu hại cam quýt (Lui, 1939). Trong hơn 2000 năm qua, biện pháp sinh học có rất nhiều thành tựu to lớn.
Từ việc lợi dụng các tác nhân sinh học sẵn có trong tự nhiên, biện pháp sinh học đã được phát triển lên bước cao hơn là nhân thả các tác nhân sinh học để phục vụ cho công tác phòng trừ sâu hại. Theo Forskal (1775) và Botta (1841), từ năm 1200, các chủ vườn chà là ở Yemen hàng năm lên núi kiếm các tổ kiến có ích và chuyển về thả chúng lên cây chà là để phòng trừ côn trùng gây hại. Cũng vào thời gian này đã có ghi nhận về vai trò ích lợi của bọ rùa trong hạn chế rệp muội, rệp sáp (dẫn theo Doutt, 1964). Đến đầu thế kỷ 20, ở Italia có 2 nhà côn trùng học nổi tiếng bắt đầu nghiên cứu biện pháp sinh học.
Năm 1906, Berlese đã nhập nội từ Hoa Kỳ về Italia một loài ký sinh Prospaltella berlesei để trừ rệp vảy dâu Pseudaulacaspis pentagona. Việc nhập nội này cho kết quả tương đối tốt. Chỉ tính riêng 100 năm trở lại đây, nhờ những tiến bộ nghiên cứu sinh học và sinh thái học, đã có hơn 2.000 loài chân khớp được giới thiệu và hiện nay có hơn 150 loài ký sinh, bắt mồi, vi sinh vật đang được nuôi nhân thương mại để sử dụng trong các chương trình phòng trừ dịch hại trên toàn thế giới. Bên cạnh các loài côn trùng, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra vai trò ký sinh của nhiều loài vi sinh vật trên cơ thể côn trùng.
Việc nghiên cứu ứng dụng ban đầu được dựa trên phát hiện về mối quan hệ ký sinh của các vi sinh vật trên cơ thể côn trùng như ký sinh của nấm bạch cương Beauveria globulifera ký sinh trên bọ xít hại lúa mì (Coppel et al, 1977; Weiser, 1966) ký sinh của vi khuẩn Coccobacilus 3 acridiorum trên châu chấu (Simmonds et al., 1976; Weiser, 1966) hay vi khuẩn Bacillus thuringiensis ký sinh trên sâu non loài Ephestia kuehniella Hungari (Husz, 1928); hay ký sinh của virus nhân đa diện trên sâu non sâu xanh ở miền nam Châu Phi năm 1891 (Maleg, 1891 – 1892). Cũng như việc nghiên cứu ứng dụng và nhân thả các loài côn trùng ký sinh, thiên địch để phòng trừ dịch hại, các nhà vi sinh vật học cũng đã bắt đầu hướng nhân các nguồn vi sinh vật có ích bằng các chính các đối tượng sâu hại để đưa trở lại hệ sinh thái tự nhiên ban đầu nhằm khống chế mật độ dịch hại của nhiều đối tượng sâu hại. Song song với các hướng nghiên cứu trên, việc sử dụng các cây độc trong phòng trừ sâu hại cũng đã được phát hiện và sử dụng. Ban đầu là việc sử dụng lá xoan trừ rận, rệp sau đó là việc sử dụng hàng loạt cây độc khác như Neem, thuốc lá, ruốc cá để trừ sâu hại.
Cho đến nay, tổng diện tích sử dụng biện pháp sinh học trên toàn thế giới khoảng 16 triệu ha và châu Mỹ La tinh là lớn nhất. Các loài ký sinh, thiên địch được sử dụng nhiều bao gồm: - Ong ký sinh mắt đỏ ký sinh trứng Trichogramma, trước đây được sử dụng nhiều tại Liên Xô (> 10 triệu ha). Trung Quốc (2,1 triệu Ha), Mexico là 1,5 triệu ha. Ngoài 3 nước trên còn khoảng 1,5 triệu ha nữa được áp dụng ở các nước khác.
Tại các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật Bản, Canada. việc sử dụng ong mắt đỏ thấp lý do giá thành nhân nuôi quá cao và khi sử dụng lại có ảnh hưởng đến loài ký sinh thiên địch khác. - Các loài ong ký sinh sâu non, nhộng được ít sử dụng loại trừ ong ký sinh sâu non Cotesia flavipes và loài Paratheresia claripalpis. Chỉ riêng Brazil đã áp dụng ong ký sinh sâu non trên 200.000 ha để trừ sâu đục thân (Macedo, 2000).
Các vi sinh vật như nấm, virus, vi khuẩn, tuyến trùng, được sử dụng khoảng 1,5 triệu ha. Diện tích được sử dụng nhiều nhất là virus nhân đa diện NPV. Xu thế chung là các sản phẩm sử dụng trong các biện pháp sinh học ngày càng đa dạng, có tỷ lệ lợi nhuận và tỷ lệ thành công cao và nguy cơ phát sinh tính kháng thấp hơn thuốc hoá học. Về đối tượng: Trước tiên biện pháp sinh học chủ yếu sử dụng phòng trừ cây trồng ngoài đồng ruộng như côn trùng hại, nhện hại, tuyến trùng bệnh hại.
Hiện 4 nay biện pháp sinh học sử dụng trên cây lâm nghiệp, kho bảo quản vật nuôi và một số lĩnh vực khác trong đời sống con người. Việc ứng dụng các loài côn trùng, vi sinh vật hay các sản phẩm của thực vật theo phương pháp cổ điển tuy có ưu điểm là đơn giản, dễ ứng dụng chi phí thấp nhưng có nhược điểm là khó ứng dụng trên diện rộng và sản xuất ở quy mô công nghiệp. Chính vì lẽ đó, từ năm 1940 những quan tâm về biện pháp sinh học đối với sâu hại giảm đi rõ rệt do sự ra đời của các thuốc trừ sâu hữu cơ tổng hợp. Đến đầu thập niên 1950, ở châu Âu và châu Mỹ đã quan tâm trở lại việc sử dụng vi khuẩn Bt, cuối thập niên 1950 bắt đầu sản xuất công nghiệp chế phẩm từ vi khuẩn Bt và việc sử dụng vi khuẩn đã cho kết quả tốt đẹp.
