chương 1, tác giả đã trình bày lý do thực hiện đề tài cùng những mục tiêu nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu tổng quát. Trong chương 2, tác giả nêu ra những cơ sở lý thuyết làm nền tảng cho việc nghiên cứu. Từ đó phát triển giả thuyết nghiên cứu và đề xuất mô hình nghiên cứu. Thuốc BVTV sinh học 2.
Định nghĩa và phân loại Theo định nghĩa của cục BVTV, thuốc BVTV là những hợp chất hoá học, những chế phẩm sinh học được sử dụng trong nông nghiệp để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại sự phá hại của những sinh vật gây hại và tăng cường sự phát triển của cây trồng. Phân loại theo tính năng, thuốc BVTV bao gồm các nhóm chính: (1) thuốc trừ sâu, (2) thuốc trừ bệnh, (3) thuốc trừ cỏ dại, (4) chế phẩm điều hoà sinh trưởng, (5) phân bón lá và (6) thuốc trừ động vật gây hại (Nguyễn Trần Oánh, 2007). Phân loại theo nguồn gốc, thành phần, thuốc BVTV gồm 2 nhóm: hóa học và sinh học. Trong phạm vi đề tài sẽ nói về thuốc BVTV sinh học, không nghiên cứu thuốc BVTV hóa học (Nguyễn Trần Oánh, 2007).
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (US EPA) (trích trong Đào Văn Hoằng, 2011), thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học (Biopesticide) là các loại thuốc phòng trừ dịch hại có nguồn gốc nguyên liệu tự nhiên như thực vật, động vật, vi khuẩn và khoáng chất. Phân loại thuốc BVTV sinh học theo nguồn gốc gồm 3 nhóm chính: thuốc có nguồn gốc vi sinh, thuốc có nguồn gốc hóa sinh, thuốc có nguồn gốc thực vật (Nguyễn Trần Oánh, 2007). LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 Thuốc BVTV có nguồn gốc vi sinh (Microbial Pesticides): Bao gồm các loại vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virus, sinh vật đơn bào hoặc tảo) có khả năng phòng trừ dịch hại. Một số sản phẩm tiêu biểu: Thuốc trừ sâu vi sinh BT (Bacciluss Thuringiensis var.): có nguồn gốc vi khuẩn, phổ diệt sâu rộng và hữu hiệu đối với các loại sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp… Sâu khi ăn phải thuốc sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1 – 3 ngày.
Ở Việt Nam, chế phẩm BT (Bacillus Thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971. Hơn 20 chế phẩm BT nhập khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với một số sâu hại chính trên đồng ruộng như sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại bông, sâu đo. Các loại sản phẩm thương mại có trên thị trường khá nhiều như Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG, Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch cô đặc. Chế phẩm Biobac: được khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ nghiên cứu và sản xuất từ một chủng vi khuẩn có sẵn ở địa phương, có khả năng tiêu diệt và ức chế sự phát triển của sợi nấm gây bệnh đốm vằn.
Thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC với họat chất Abamectin: được phân lập từ quá trình lên men nấm Steptomyces avermitilis. Diệt trừ được các loại sâu như sâu vẽ bùa, nhện, sâu tơ, sâu xanh, bọ trĩ, bọ phấn; ngoài ra, cũng trong nhóm này, Vivadamy, Vanicide, Vali… có hoạt chất là Validamycin A, được chiết xuất từ nấm men Streptomyces hygroscopius var. Đây là nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh đặc trị các bệnh đốm vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su, bệnh chết rạp cây con trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, bông vải… Nấm đối kháng Trichoderma: vừa có tác dụng đề kháng một số nấm bệnh gây hại trên bộ rễ cây trồng như: bệnh vàng lá chết nhanh (còn gọi là bệnh thối rễ do nấm Phytophthora palmirova gây ra) hay bệnh vàng héo rũ (hay LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 còn gọi là bệnh héo chậm do một số nấm bệnh gây ra: Furasium solari, Pythium sp, Sclerotium rolfosii). Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng Metarhizium anisopliae và Beauveria bassiana là sản phẩm của đề tài do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thực hiện: Ometar - Metarhizium anisopliae (nấm xanh), Biovip - Beauveria bassiana (nấm trắng).
Nhóm sản phẩm chiết xuất từ virus Nucleopolyhedrosisvirus (NPV). Đây là loại virus có tính rất chuyên biệt, chỉ lây nhiễm và tiêu diệt sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) rất hiệu quả trên một số cây trồng như bông, đậu đỗ, ngô, hành, nho. Tuy nhiên, nhóm vi sinh có những nhược điểm như điều kiện bảo quản riêng biệt cho từng loại vi sinh, để ở điều kiện thường một số vi sinh sẽ chết hoặc giảm tác dụng, sử dụng riêng không thể kết hợp với các loại thuốc khác. Sản xuất trong phòng thí nghiệm, chưa đưa ra dây chuyền công nghiệp nên giá thành khá cao.
Thuốc BVTV có nguồn gốc hóa sinh (Biochemical Pesticides): bao gồm các chất có nguồn gốc tự nhiên có khả năng kiểm soát dịch hại theo cơ chế không độc. Đó là các chất dẫn dụ (sinh dục hoặc thức ăn), các chất xua đuổi, các chất điều khiển sinh trưởng côn trùng (sex - pheromone)… Đến nay trên thế giới đã nghiên cứu và tổng hợp được hơn 3.000 hợp chất dẫn dụ nhiều loại côn trùng khác nhau36. Ở Việt nam hiện nay, việc ứng dụng pheromone được tập trung đối với một số côn trùng sau đây: Côn trùng hại rau: Các loại sâu ăn lá: sâu tơ (Plutella xylostella) , sâu xanh (Helicoverpa armigera), sâu khoang (Spodoptera litura) và sâu xanh da láng (Spodopteraexigua). Côn trùng hại cây ăn trái: tập trung là chất dẫn dụ ruồi vàng đục trái (Bactrocera dorsalis).
Sản phẩm tiêu biểu là Vizubon - D với họat chất Methyl Eugenol dẫn dụ đối với ruồi đực rất mạnh. Trong sản phẩm có pha LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 trộn thêm chất diệt ruồi Naled. Đối với sâu đục vỏ trái cam quýt (Prays citri Milliire) cũng đã được sử dụng pheromone có hoạt chất Z(7) - Tetradecenal. Thuốc BVTV có nguồn gốc thực vật (Botanical hoặc Plant Pesticides): Hoạt chất là các chất thu được từ cây, cỏ, kể cả tinh dầu, ví dụ: nicotin trong cây thuốc lào hoặc thuốc lá, D-limonen từ tinh dầu cam, chanh.
Loại thuốc có nguồn gốc thảo mộc này không tạo nên tính kháng của dịch hại, không ảnh hưởng đến thiên địch và không để lại dư lượng trên cây trồng. Thuốc tác động đến côn trùng gây hại bằng cách gây sự ngán ăn, xua đuổi, ngăn sự lột xác của côn trùng cũng như ngăn cản sự đẻ trứng là giảm khả năng sinh sản. Thuốc phòng trừ bệnh bằng cách tạo ra các enzyme hoạt động trong cây như chất đề kháng và tấn công vào nấm bệnh. Một số sản phẩm ứng dụng tại Việt Nam: VINEEM 1500 EC: sản phẩm của Công ty Thuốc sát trùng Miền Nam, được chiết xuất từ nhân hạt Neem (Azadirachta indica A.
Juss) có chứa họat chất Azadirachtin, có hiệu lực phòng trừ nhiều loại sâu hại trên cây trồng như lúa, rau màu, cây công nghiệp, cây ăn trái, hoa kiểng. Các sản phẩm thương mại tương tự từ cây Neem còn có Neemaza, Neemcide 3000 SP, Neem Cake. Hoạt chất Rotenone: được chiết xuất từ hai giống cây họ đậu là Derris elliptica Benth và Derris trifoliata có thể sử dụng như một loại thuốc trừ sâu thảo mộc có tác dụng diệt trừ sâu rầy trên lúa, ốc bươu vàng cũng như các loại cá dữ, cá tạp trong ruộng nuôi tôm. Hoạt chất Polyphenol: chiết xuất từ cây liễu có tác dụng phòng trừ bệnh thán thư, lở cổ rễ, thối nhũn trên rau màu, hoa, bệnh đạo ôn, cháy bìa lá lúa.
Hoạt chất Polyphenol chiết xuất từ cây hoa hòe có tác dụng kích thích sinh trưởng, tăng năng suất. Nhóm thuốc có nguồn gốc thực vật có hiệu quả khá nhanh trên cây trồng, dễ dàng phối trộn với nhiều loại thuốc khác, bảo quản ở điều kiện thường, và có thể sản xuất công nghiệp làm giảm giá thành nên có khả năng ứng dụng cao. Vai trò của thuốc BVTV sinh học trong sản xuất nông nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 Như tên gọi, thuốc BVTV rất cần thuyết cho cây trồng từ khi gieo trồng đến khi thu hoạch, giúp ngăn ngừa các tác nhân gây hại như côn trùng, sâu bệnh, ngoài ra còn giúp điều hòa và tăng năng suất, sản lượng cây trồng (Nguyễn Trần Oánh, 2007). Theo Đào Văn Hoằng (2011), do khí hậu nước ta là nhiệt đới ẩm gió mùa, nhiệt độ cao kéo dài trong năm nên thường tạo thuận lợi cho sâu bệnh phát triển, thường phát triển thành dịch rộng và có thể gây thiệt hại lớn cho mùa màng.
Vì vậy, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hiệu quả trong nông nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao năng suất nông nghiệp. Tuy nhiên, mặt trái của thuốc BVTV là khi lạm dụng, hoặc sử dụng quá liều cộng với kỹ thuật canh tác không đúng sẽ để lại dư lượng cho đất, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước, làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái8. Theo Đào Văn Hoằng (2011), sử dụng thuốc BVTV sinh học, một mặt phát huy tác dụng bảo vệ cây trồng, mùa màng, mặt khác lại khắc phục được những nhược điểm của thuốc hóa học. Ngoài ra, trong sản xuất nông nghiệp, thuốc BVTV sinh học còn có những ưu điểm sau: - Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng.
Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái. - Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung. - Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất. - Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm.
8 Trích trong báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 - Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác. - Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường. - Nông sản làm ra sạch và an toàn, đáp ứng tiêu chuẩn về dư lượng thuốc BVTV cho phép.