Các hợp chất có hoạt tính từ nguồn gốc sinh học và các dẫn xuất tổng hợp của chúng có khả năng cao trong việc bảo vệ cây trồng so với các loại thuốc trừ sâu thông thường vì các hóa chất tổng hợp làm giảm tính khả dụng, các tác động độc hại bất lợi và các vấn đề về khả năng chống chịu và sự hồi sinh của sâu bệnh. Thuốc diệt côn trùng có nguồn gốc sinh học (thuốc trừ sâu sinh học) ít độc hại và hiệu quả với số lượng nhỏ và phân hủy nhanh, không gây tác hại cho môi trường. Hầu hết chúng tác động có mục tiêu cụ thể mà không ảnh hưởng đến các sinh vật khác ngoài mục tiêu. Nhiều vi khuẩn, nấm, vi rút, giun tròn, động vật nguyên sinh, thực vật hoặc các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật (thực vật), hệ thống gây bệnh/động vật ăn thịt, pheromones và chất bảo vệ thực (PIP) được sử dụng rộng rãi làm tác nhân kiểm soát sinh học đối với với côn trùng quản lý dịch hại (IPM). Trong số tất cả, thuốc trừ sâu sinh học dựa trên Bacillus Thuringiensis chủ yếu được phát triển và thương mại hóa. Các phương pháp tiếp cận công nghệ sinh học như công nghệ chuyển gen và công nghệ nano gần đây đã được đưa ra có tiềm năng tăng cường cơ chế biểu hiện và phân phối thuốc trừ sâu sinh học. Mặc dù danh sách rất lớn, nhưng chỉ có một số lượng hạn chế các hợp chất có nguồn gốc từ hệ thống sống được sử dụng thương mại, có thể sản xuất hàng loạt và giá cả phải chăng cho người trồng. Chương này để cập đến tình trạng gần đây của các tác nhân kiểm soát vi sinh vật như thuốc trừ sinh học, được sử dụng để cải thiện năng suất nông nghiệp bằng cách hạn chế sự xâm nhập của dịch hại.
Từ xa xưa, nông nghiệp đã phải đối mặt với sự tàn phá của cỏ dại, vi rút, tuyến trùng, nấm, côn trùng gây hại, động vật và chim chóc, dẫn đến sản lượng mùa màng giảm sút. Người ta đánh giá rằng đã có sự mất mát lớn về năng suất cây trồng do côn trùng, dịch bệnh và cỏ dại. Để khắc phục vấn đề này, nhiều chiến lược khác nhau đã được sử dụng. Một trong những phương pháp phổ biến nhất được sử dụng để loại bỏ sâu bệnh là sử dụng hóa chất thuốc trừ sâu tổng hợp (ví dụ như hydrocacbon clo hóa, carbamates, organophosphates,…). Mặc dù đã đạt được thành công khi sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, nhưng vẫn có những nguy cơ/rủi ro về sức khỏe và môi trường có thể xảy ra liên quan đến chúng. Các loại thuốc trừ sâu hóa học này có thời gian tồn tại lâu dài. Hơn nữa, việc áp dụng không cẩn thận và liên tục các sản phẩm hóa chất dẫn đến các vấn đề về tồn lưu ngày càng tăng, sự kháng thuốc của các loài gây hại và mất đi một số loài có ích. Để khắc phục các mối nguy liên quan đến thuốc trừ sâu hóa học, cần phải áp dụng một cách tiếp cận thân thiện với môi trường. Một trong những cải tiến như vậy trong chiến thuật kiểm soát dịch hại là phát triển thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ nguyên liệu tự nhiên như thực vật, động vật, vi sinh vật hoặc các sản phẩm của chúng. Đây là những chất hiệu quả và có thể phân hủy sinh học và ít gây ảnh hưởng đến môi trường. Thuật ngữ ‘thuốc trừ sâu sinh học’ gây hiểu nhầm theo nghĩa không nhất thiết là chất vi sinh để kiểm soát dịch hại sẽ tiêu diệt hoàn toàn dịch hại, thay vào đó nó ngăn chặn và cho phép cây trồng phát triển đầy đủ một số tác động có hại đối với dịch hại để cây trồng không bị ảnh hưởng.
Ngày nay, thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học đang trở nên phổ biến vì tác động môi trường thấp và có thể thay đổi cho thuốc trừ sâu tổng hợp thông thường, và tỷ lệ sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp giảm, xuất hiện tình trạng kháng thuốc trừ sâu tổng hợp truyền thống và gia tăng nhận thức về tác động của thuốc trừ sâu tổng hợp đối với môi trường và con người đã được quan sát. Một số chiến lược IPM phổ biến sử dụng kết hợp bảo vệ cây trồng hóa học và sinh học. Sử dụng chế phẩm sinh học vào thời điểm thích hợp có thể làm giảm nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp. Thuốc trừ sâu sinh học mới cũng đang được phát triển bao gồm các tác nhân kiểm soát dịch hại, các chất tương tự hóa học của các chất sinh hóa như pheromone, chất điều hòa sinh trưởng côn trùng,.. Chúng thân thiện với môi trường hơn so với thuốc trừ sâu hóa học tổng hợp. Việc sử dụng các tác nhân kiểm soát vi sinh vật mang lại cách tiếp cận thực tế hơn so với thuốc trừ sâu hóa học vì nó là phương pháp IPM tương thích với sinh thái logic.
Thuốc trừ sâu sinh học được phân loại rộng rãi thành nhiều lớp: thuốc trừ sâu vi khuẩn bao gồm các vi khuẩn nấm Entomopathogenic (Bacillus thuringiensis), nấm (B. bassiana), hoặc virus (Baculovirus) bao gồm các chất chuyển hóa của họ, tuyến trùng Entomopathogenic, và động vật nguyên sinh. Thành viên của họ Bacillaceae, Bacillus thuringiensis, được sử dụng rộng rãi làm thuốc trừ sâu sinh học, vì nó tạo ra độc tố có tác dụng chống lại nhiều loại côn trùng. Ngoài ra, thuốc trừ sâu thảo mộc/thực vật cung cấp khả năng bảo vệ nhất quán khỏi sâu bệnh và vi sinh vật và có thể được sử dụng làm chất bảo vệ kết hợp thực vật, mặc dù việc sử dụng chúng làm thực phẩm đang gây tranh luận. Hơn nữa, để cải thiện các phương pháp phân phối thuốc trừ sâu, vật liệu nano đã được thiết kế như một hệ thống vận chuyển có khả năng làm giảm nồng độ thuốc trừ sâu được sử dụng.
Đã có nhiều cải tiến trong công nghệ sản xuất và bào chế thuốc trừ sâu vi sinh. Nhưng đồng thời, việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học đã bị hạn chế do những hạn chế khác nhau ở cấp độ phát triển, đăng ký và sản xuất. Mặc dù đã có nhiều phát triển về những khám phá mới lạ về các chủng vi sinh vật phân lập và tăng khả năng thao tác di truyền, nhưng những lo ngại liên quan đến khả năng kháng sâu bệnh, các vấn đề môi trường và phúc lợi con người vẫn còn.
(Trích nguồn: Phân bón sinh học cho nông nghiệp bền vững và môi trường – Tác giả: TS. Nguyễn Thị Ngọc Trúc)
Quý khách hàng quan tâm đến sản phẩm đạm hữu cơ Hươu Xanh có thể đặt mua ngay tại đây hoặc liên hệ hotline 0358782777 để được tư vấn về sản phẩm một cách chu đáo nhất!
