Phân loại Thiên địch và ứng dụng của chúng trong nông nghiệp xanh

Phân loại Thiên địch và ứng dụng của chúng trong nông nghiệp xanh

1. Phân loại thiên địch trong nông nghiệp xanh 

Như đã nói đến trong bài viết Hiểu đúng về “côn trùng gây hại” và “thiên địch”, hiện nay có 2 cách phân loại thiên địch chính là phân loại theo giới/loài và phân loại theo tập tính sinh trưởng.

Phân loại theo giới/loài có ưu điểm là cho phép các nghiên cứu đi chi tiết vào từng cá thể loài, mỗi loài sinh vật thuộc các giới khác nhau sẽ có đặc điểm sinh trưởng, phát triển khác nhau và từ đó cũng có các cách thức tiêu diệt côn trùng gây hại khác nhau. Trên thực tế cách phân loại này tương đối khó tiếp cận và phân tích do số lượng loài sinh vật hết sức đa dạng và việc phân loại giới sinh vật ở mỗi quốc gia/vùng lãnh thổ khác nhau là không thống nhất.

Tại Việt Nam hiện nay, để thuận lợi hơn trong hướng tiếp cận, phân tích và ứng dụng thiên địch vào nông nghiệp xanh thực tế, phân loại theo tập tính sinh trưởng của thiên địch được sử dụng phổ biến hơn. Do đó, trong phạm vi bài viết này, chúng tôi sẽ chỉ cung cấp thông tin để bạn đọc hiểu rõ về phân loại thiên địch theo tập tính sinh trưởng của chúng trong nông nghiệp xanh. Theo cách thức phân loại này, thiên địch được chia ra làm 3 loại:

• Nhóm 1 – Thiên địch bắt mồi:

Thiên địch bắt mồi là những loài sinh vật tìm kiếm, săn bắt sâu hại làm thức ăn. Các sâu hại được gọi là con mồi. Những con mồi thường bị giết chết ngay. Mỗi cá thể bắt mồi tiêu diệt nhiều con mồi trong suốt đời sống của chúng.

Thiên địch bắt mồi được phân loại thành 3 nhóm nhỏ theo 3 kiểu ăn mồi:

+) Nhóm Thiên địch nhai nghiền con mồi. VD: bọ rùa, bọ ngựa, nhện lớn,…

+) Nhóm Thiên địch chích hút dịch dinh dưỡng từ con mồi. VD: các loại bọ xít, ấu trùng bọ mắt vàng,…

+) Nhóm Thiên địch nuốt mồi trực tiếp. VD: các loại chim, rắn, cóc, nhái,…

• Nhóm 2 – Thiên địch ký sinh:

Thiên địch ký sinh là những loại sinh vật sử dụng các loài sâu hại làm nguồn dinh dưỡng và nơi ở, trong đó thông thường loài ký sinh sử dụng hoàn toàn các mô của cơ thể vật chủ và thường gây chết vật chủ ngay sau khi chúng hoàn thành chu kỳ phát dục.

Hầu hết các côn trùng ký sinh sâu hại có kiểu biến thái hoàn toàn, chỉ có pha ấu trùng của chúng là kiểu sống ký sinh, còn khi đến pha trưởng thành thì chúng sống tự do.

Các loài nấm ký sinh thường xâm nhập từ môi trường đất vào cơ thể sâu hại và gây chết cho sâu hại sau khoảng 72h.

Hiện tượng ký sinh là môt dạng mối quan hệ qua lại của các sinh vật rất phức tạp và đặc trưng. Bài viết này chỉ nói về ký sinh trong bảo vệ thực vật, để chỉ hiện tượng ký sinh trên các loài sâu hại. Dựa vào các đặc điểm ký sinh mà người ta chia ra các loại ký sinh cơ bản sau:

– Theo vị trí sống của ký sinh bên trong hay bên ngoài bề mặt cơ thể vật chủ mà phân biệt ký sinh trong hay ký sinh ngoài:

+) Nhóm Thiên địch ký sinh trong (nội ký sinh) gồm các loại ký sinh mà ấu trùng của chúng sống ở bên trong cơ thể vật chủ. VD: ong kén trắng ký sinh các loại sâu

+) Nhóm Thiên địch ký sinh ngoài (ngoại ký sinh) gồm các loại ký sinh mà ấu trùng của chúng sống bám ở bề mặt cơ thể vật chủ. VD: ong kiến ký sinh các loài rầy nâu, rầy lưng trắng

– Theo mối quan hệ giữa loài ký sinh với các pha phát dục của sâu hại (tức các giai đoạn phát triển: trứng, ấu trùng, nhộng, thành trùng của sâu hại) mà phân biệt thành:

+) Thiên địch ký sinh trứng

+) Thiên địch ký sinh ấu trùng

+) Thiên địch ký sinh nhộng

+) Thiên địch ký sinh thành trùng

• Nhóm 3: Thiên đich gây bệnh, gây độc cho sâu hại:

Trong nông nghiệp xanh thiên đich gây bệnh, gây độc cho sâu hại là những sinh vật mà trong quá trình hoạt động sinh trưởng, chúng tiết ra các chất gây bệnh, gây độc cho sâu hại. VD: Vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt)

2. Ứng dụng thiên địch trong nông nghiệp xanh (Giải pháp đấu tranh sinh học)

Thiên địch từ trước đến nay vẫn được biết tới là người bạn thân thiết của nhà nông, góp phần hạn chế sâu bệnh phát triển phá hoại mùa màng. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cũng như thói quen canh tác, can thiệp quá mức của người nông dân vào ruộng vườn đã làm mất cân bằng hệ sinh thái tự nhiên và làm giảm số lượng các loài sinh vật có ích cho cây trồng. Do đó, muốn thực hiện giải pháp đấu tranh sinh học thì việc đầu tiên cần làm là thiết lập lại hệ cân bằng sinh thái nơi vườn ruộng, tạo môi trường sống mà ở đó các loài thiên địch có thể phát triển và giúp hạn chế (không phải tận diệt) sự sinh sôi nảy nở của các loài sinh vật gây hại cho cây trồng. Đây cũng chính là điều mà một nền nông nghiệp xanh – nông nghiệp thuần tự nhiên hướng đến.

Bạn đọc có thể tham khảo các nguyên tắc cơ bản của nông nghiệp xanh trong bài viết: Hiểu đúng về “côn trùng gây hại” và “thiên địch”.

          Sau khi môi trường trên vườn ruộng đã được làm sạch trở lại (không còn thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học,…), chúng ta có thể xem xét tới việc nhân nuôi và thả các loài thiên địch hoặc phun xịt các chế phẩm sinh học. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến và hiệu quả nhất đã được nghiên cứu và thử nghiệm thành công của thiên địch tạo đấu tranh sinh học:

• Sử dụng thiên địch nhóm 1 – thiên địch bắt mồi:

Các chuyên gia thuộc trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội đã thành công trong việc nhân nuôi, thả và phổ biến việc sử dụng 3 loài thiên địch (nhện bắt mồi, bọ xít bắt mồi và ong mắt đỏ) thuộc nhóm này thay cho thuốc trừ sâu.

          – Nhện bắt mồi (Amblyseius. Sp): Các thử nghiệm thả nhện bắt mồi tại vùng Thanh trì, Hoàng Mai và Gia Lâm (Hà Nội) cho thấy nhện mắt mồi có khả năng kìm hãm nhện đỏ son trên cây đậu cô ve. Khi thả 3 con/cây đậu cô ve, trong 16 ngày, mật độ nhện bắt mồi tăng gấp 13 lần, mật độ nhện đỏ son giảm từ 70 con/cây xuống còn khoảng 3 con/cây. Trong khi đó,  với ruộng đậu đối chứng không thả nhện bắt mồi, mật độ nhện đỏ tiếp tục tăng lên 100 con/cây.

          – Bọ xít bắt mồi (Orius sauteri P): Việc vào ruộng dưa chuột được thực hiện tại xã Văn Đức (Gia Lâm-Hà Nội) cho thấy số lượng bọ trĩ bị khống chế, không tăng vượt quá ngưỡng gây hại, năng suất quả không kém vụ trước, mã quả đẹp, không bị cong queo, biến dạng. Các đánh giá cho thấy, việc sử dụng nhện và bọ xít bắt mồi tuy có tốn công hơn so với phun thuốc (giá thành tương đương) nhưng đảm bảo dưa chuột sạch, dễ bán và bán được giá cao nên tổng thu nhập cũng cao hơn.

          – Với ong mắt đỏ (Trichogramma): Kỹ thuật nhân nuôi đơn giản đã được chuyển giao cho nông dân các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Hưng Yên, Đồng Tháp, Bình Dương và vùng trồng bông ở Nha Hố (Ninh Thuận) nuôi để diệt sâu đục thân, sâu tơ hại trên cải bắp, ngô, bông… Kết quả bước đầu cho thấy số lượng bọ trĩ và sâu đục thân giảm không kém so với phun thuốc hóa học, chi phí tương đương nhưng đảm bảo được sức khỏe cho người làm nông và người tiêu dùng, an toàn với môi trường.

• Sử dụng thiên địch nhóm 2 – thiên địch ký sinh:

Tiêu biểu cho nhóm 2 có thể kể đến là nấm lục cương (Metarhizium) và nấm bạch cương (Beauveria bassiana). Các nghiên cứu chế phẩm của 2 loại nấm này trên Thế giới và Việt Nam đã được kiểm nghiệm thành công có khả năng tiêu diệt những loài côn trùng, tuyến trùng gây hại và hoàn toàn vô hại đối với các loài sinh vật khác, con người và môi trường.

          – Nấm lục cương (Metarhizium): Là loài nấm phân bố và có phổ ký chủ rất rộng. Năm 1879, Metchnikoff đã phân lập loài nấm này từ bọ cánh cứng Anisopliae austriaca và đề nghị sử dụng loài nấm này để phòng trừ các loại côn trùng hại. Hollingsworth, Meleisea và Iosefa (1988) cho biết tại một nông trường, M. anisopliae đã gây bệnh cho khoảng 65% ấu trùng và 27% thành trùng.

Hiện nay, chế phẩm nấm lục cương được sử dụng để diệt côn trùng, tuyến trùng trong đất hại cây trồng, VD như: Các loại mối, ấu trùng, bọ hung, sâu xám, bọ nhảy, bọ hà, ấu trùng đục thân, hại rễ, củ quả, các loại rau, hoa màu (ngô, đỗ, đậu, lạc) cây công nghiệp (mía),…

Phun xịt chế phẩm nấm lục cương sẽ giúp cung cấp nhanh các bào tử nấm xanh Metarhizium anisopliae mật độ cao, hoạt lực mạnh. Khi chế phẩm được phun lên cây trồng hoặc bón vào đất, các bào tử Metarhizium có mặt trong cơ chất hữu cơ sẽ nhanh chóng phát tán tăng trưởng sinh khối mạnh. Chế phẩm cho kết quả trong khoảng từ 7 – 10 ngày sau khi dùng.

          – Nấm bạch cương (Beauveria bassiana): Là loài nấm ký sinh trên cơ thể sâu non bộ cánh vảy, được dùng làm thuốc trừ sâu sinh học. Loài nấm này được phát hiện và phân lập lần đầu trên sâu non đục thân ngô ở miền Bắc nước Pháp.

Ở Việt Nam, đã phát hiện nấm bạch cương gây hại cho một số loài côn trùng như rầy nâu, rầy lưng trắng, bọ xít, sâu cuốn lá lúa, sâu đo đay, sâu róm thông. Các chế phẩm Beauveria được khuyến cáo phòng trừ nhiều loài sâu hại rau, ngô, đậu, cây ăn quả, cây cảnh.

Cơ chế tác động khi phun xịt của chế phẩm nấm bạch cương tương tự như nấm lục cương. Chế phẩm cho kết quả trong khoảng từ 10 – 14 ngày.

• Sử dụng thiên địch nhóm 3 – thiên địch gây bệnh, gây độc cho sâu hại:

Một ứng dụng rất thường được sử dụng trên thế giới và ở nước ta do hiệu quả diệt trừ đa dạng các loài sâu hại, an toàn với môi trường đó là chế phẩm sinh học Bt được sản xuất bằng cách phân lập các chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis (chứa độc tính bêta gây ngộ độc cho sâu hại) có trong môi trường đất tự nhiên.

Theo trang Nông nghiệp Viêt Nam, những chế phẩm Bt có hàm lượng độc tố bêta tương đối cao đã được sản xuất để mở rộng phổ trừ sâu. Độc tố bêta thể hiện hiệu lực chậm, sau một pha biến thái của sâu mới thấy rõ (khi sâu non hóa nhộng hoặc khi nhộng vũ hóa). Sâu bị nhiễm độc tố bêta sẽ không hoàn thành biến thái hoặc cơ thể bị teo lại và dị dạng, chết hoặc phát triển kém.

Vi khuẩn Bt chủ yếu có tác động vị độc, tức là sâu phải ăn vào trong ruột mới bị nhiễm độc. Riêng độc tố bêta có khả năng tiếp xúc, vì vậy chế phẩm Bt nếu chứa nhiều độc tố bêta sẽ tăng tác động tiếp xúc và diệt được nhiều loài sâu hại hơn. Một điều cần lưu ý là vi khuẩn Bt trong các cơ thể sâu bị nhiễm có thể phát tán lên cây và môi trường rồi tiếp tục lây nhiễm cho những sâu khác, vì vậy sử dụng chế phẩm Bt sẽ làm tăng lượng vi khuẩn có ích trên đồng ruộng, điều chỉnh cân bằng sinh thái theo hướng có lợi, góp phần khống chế lượng sâu hại trong tự nhiên.

Thực tế cho thấy ở những vùng trồng rau sau nhiều năm sử dụng chế phẩm Bt, mật độ và tác hại của những loài sâu non bộ cánh vẩy (sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang) đã giảm hẳn. Đây là một ưu điểm to lớn và lâu dài của thuốc trừ sâu Bt cũng như các thuốc trừ sâu vi sinh khác (như các chế phẩm từ nấm Beauveria, Metarhizium). Vi khuẩn Bt không độc với người, môi trường và động vật khác. Riêng con tằm là loài côn trùng thuộc bộ cánh vẩy nên cũng rất mẫn cảm với Bt, không dùng trừ sâu cho cây dâu nuôi tằm và nơi gần vườn trồng dâu.

3. Lời kết

Giải pháp đấu tranh sinh học trong nông nghiệp xanh có rất nhiều ưu điểm như hạn chế sự sinh sôi, phát triển của các loài sinh vật gây hại cho cây trồng và hơn cả là an toàn hơn với con người, thân thiện hơn với môi trường. Tuy nhiên, đây cũng chỉ là một phương thức con người tác động lên hệ sinh thái trên đồng ruộng và do đó không phải là một giải pháp hoàn toàn bền vững mà nông nghiệp xanh – nông nghiệp thuần tự nhiên cần đến trong dài hạn.

Trong ngắn hạn, việc con người thả thiên địch hay phun thuốc trừ sâu vi sinh có thể tạo được lợi ích trước mắt là làm giảm số lượng loài gây hại mục tiêu, tăng số lượng loài có ích trên đồng ruộng và điều này là những lợi ích không thể phủ nhận được. Thời gian đầu chuyển từ nông nghiệp thuốc trừ sâu, phân bón sang nông nghiệp xanh, giải pháp này có thể hỗ trợ đem lại hiểu quả tốt cho cây trông. Nhưng khi hệ sinh thái trên đồng ruộng đã đạt sự đa dạng về loài đủ để đạt đến trạng thái cân bằng, loài nọ kìm hãm loài kia để cùng tồn tại, sinh trưởng thì mọi sự can thiệp của con người đều có nguy cơ gây mất cân bằng tự nhiên và gây ra những hậu quả không thể lường trước được trong mô hình nông nghiệp xanh.

Sự tiêu diệt loài sinh vật có hại này lại tạo điều kiện cho loài sinh vật khác phát triển. Để diệt một loài cây cảnh có hại ở quần đảo Hawai, người ta đã nhập 8 loài sâu bọ là thiên địch của loài cây cảnh này. Khi cây cảnh giảm, số lượng loài chim sáo chuyên ăn cây cảnh cũng giảm theo và điều này làm tăng số lượng sâu hại ruộng mía vốn cũng là mồi của chim sáo. Kết quả là diệt được một loài cây cảnh có hại song sán lượng mía đã bị giam sút nghiêm trọng.

Bên cạnh đó, còn rất nhiều khía cạnh của các loài mà chúng ta gọi là thiên địch cần được xem xét cẩn thận để hiểu về chúng trong mối quan hệ tổng hòa với các loài sinh vật khác và hệ sinh thái tự nhiên thì mới có thể áp dụng hiệu quả được.

Nhiều loài thiên địch được du nhập từ những địa phương có khí hậu, thổ nhưỡng khác về sẽ khó thích nghi, tồn tại được hoặc phát triển kém ở môi trường trong nước. VD như loài kiến vông được sử dụng đê diệt sâu hại lá cam không sống được ở những địa phương có mùa đông quá lạnh.

Có những loài thiên địch vừa có ích vừa có hại (chỉ là con người thấy chúng có hại) như kiến ba khoang hay chim sẻ.

Kiến ba khoang có thể gây bỏng da khi chúng ta dùng tay giết chúng hay vô tình nghiến lên chúng. Thực tế, kiến ba khoang là những thiên địch có ích trong nông nghiệp xanh, thức ăn của chúng là các loài sâu nhỏ, rầy sáp và ấu trùng các loài côn trùng gây hại khác.

Chim sẻ vào đầu xuân, thu và đông, ăn lúa, thậm chí ở nhiều vùng còn ăn cả mạ mới gieo. Tuy vậy, về mùa sinh sản, cuối xuân đầu hè, chúng ăn nhiều sâu bọ có hại cho nông nghiệp. Trong một giai đoạn Trung Quốc ra khẩu hiệu tiêu diệt chim sẻ vì cho ràng chim sẻ có hại nên hậu quả là mất mùa liên tiếp xảy ra trong mấy năm. Thực tế đó đã chứng minh chim sẻ là loài thiên địch quan trọng, có ích trong nông nghiệp xanh.

Tóm lại, giải pháp đấu tranh sinh học nên được nghiên cứu, thử nghiệm một cách kỹ lưỡng và xem xét tính ảnh hưởng của nó một cách toàn diện với môi trường trước khi được áp dụng phổ biến và chỉ nên áp dụng tùy vào thời điểm, giai đoạn nhất định trong trồng trọt mà thôi. Giải pháp đấu tranh sinh học tối ưu là giải pháp đấu tranh sinh học tự nhiên, hãy để tự nhiên làm công việc của nó. Con người nên hạn chế tối đa những tác động của mình lên tự nhiên. Không làm gì cả nhưng lại có được rất nhiều – đó cũng là một trong những triết lý tuyệt vời của nông nghiệp xanh.