Những loài sâu bọ phá hoại gây thiệt hàng triệu đôla cho nông dân mỗi năm đồng thời là nguyên nhân dẫn đến việc sử dụng rộng rãi các loại thuốc trừ sâu hóa học, mà cuối cùng nhiều loại sâu bọ trở nên miễn dịch với những loại thuốc này.
Tuy nhiên, một giải pháp hiệu quả, sạch, thân thiện với môi trường và có tác dụng lâu dài chính là việc sử dụng ong bắp cày, ruồi, ruồi, bọ rùa và các loài săn mồi khác thường ăn sâu bọ hại cây trồng.
Các nhà khoa học và người nông dân đang tìm cách sử dụng hiệu quả hơn thứ vũ khí “lợi hại” này qua việc thay đổi phong cảnh để tạo ra môi trường sống phù hợp cho những loài ăn sâu bọ hại cây, khuyến khích chúng làm tổ hoặc nhà tại các nông trại.
Rebecca Chaplin-Kramer, tiến sĩ thuộc Đại học California, Berkeley, đã công bố kết quả của nghiên cứu “kiểm soát sinh học” tuần trước tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội sinh thái học Hoa Kỳ tại Albuquerque, New Mexico.
Việc mở rộng và khuyến khích môi trường sống cho các loài ăn sâu bọ không có tác dụng ngay lập tức đối với việc sử dụng thuốc trừ sâu, nhưng nó có tác dụng lâu dài, vì những đàn hoặc nhóm loài ăn sâu bọ có thể phát triển không ngừng, Chaplin-Kramer cho biết.
Sử dụng phương pháp này cũng tiết kiệm chi phí. Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ ước lượng rằng nông dân sử dụng hơn 30 tỷ đôla Mỹ mỗi năm cho việc kiểm soát sâu bọ - và chi phí này vẫn đang tiếp tục tăng lên.
Tuy vậy, sâu bọ vẫn làm thất hoát hơn 1/3 lượng cây trồng tiềm năng. Thêm vào đó, hơn 500 loài sâu bọ hại cây đã có thể kháng lại những chất hóa học được sử dụng để kiểm soát chúng.
Loài săn sâu bọ
Những nghiên cứu trước đây cho thấy địa hình đa dạng là tiền đề cho những cộng đồng loài săn mồi lớn hơn. Nhưng rất khó để đánh giá tác động mà người nông dân thực sự quan tâm: khả năng kiểm soát của những loài săn sâu bọ hại cây trồng.
Chaplin-Kramer đang hy vọng sẽ giải quyết được nghi vấn này.
Bà đã công tác thực tế tại Thung lũng Salinas của California từ 2006, đánh giá khả năng kiểm soát sâu bọ hại cây trồng của những cộng đồng loài săn mồi trong phạm vi nông trại và những khu vực xung quanh.
Chaplin-Kramer chuyên nghiên cứu rệp vừng bắp cải, dịch bệnh của nhiều loại cây trồng bông cải xanh đồng thời là con mồi ưa thích của ruồi syrphid.
Đầu tiên bà khảo sát một số nông trại thí nghiệm trộn lẫn cây trồng với hàng rào cây, cỏ dại, và thậm chí cả dải hoa hoặc thực vật được thiết kế để thu hút các loài côn trùng săn mồi. Những vị trí khác chỉ có những hàng cây bông cải xanh.
Tuy nhiên việc đánh giá vai trò của môi trường sống đối với kiểm soát sâu bọ có thể gặp nhiều khó khăn, vì một loạt các yếu tố, ví dụ như biến đổi thời tiết, có thể ảnh hưởng đến số lượng rệp vừng xuất hiện tại một cánh đồng.
| Một giải pháp hiệu quả, sạch, thân thiện với môi trường và có tác dụng lâu dài chính là việc sử dụng ong bắp cày, ruồi, ruồi, bọ rùa và các loài săn mồi khác thường ăn sâu bọ hại cây trồng. (Ảnh: NationalGeographic) |
Bà giải thích: “Những khảo sát không thực sự nói lên hết bức tranh toàn cảnh. Nếu một vị trí có ít sâu bọ hại cây, thì liệu là do các loài săn mồi hoặc chỉ đơn giản là chúng không xuất hiện?”
Chaplin-Kramer đặt những cây bông cải xanh bị nhiễm rệp vừng vào các lồng kín và mở. Lồng mở cho phép các loài săn mồi tự nhiên kiểm soát sâu bọ, trong khi lồng kín cho phép rệp vừng sống hoặc chết phụ thuộc duy nhất vào điều kiện môi trường.
Những lồng này được đặt trong nhiều môi trường khác nhau từ những môi trường tự nhiên, đa dạng đến các cánh đồng độc canh.
Kết quả cho thấy khả năng kiểm soát sâu bọ được cải thiện đáng kể khi những cộng đồng loài săn mồi phát triển trong khu vực tự nhiên quanh một cánh đồng. Nếu không có vùng tự nhiên xung quanh, người nông dân vẫn có thể thu được những lợi ích cần thiết bằng cách hình thành những cánh đồng phức tạp.
“Địa hình tự nhiên cho thấy khả năng kiểm soát sâu bọ gấp 5 lần so với địa hình nông nghiệp vào đầu mùa”, Chaplin-Kramer cho biết.
“Vào cuối mùa, trong khu vực nông nghiệp, những nông trại được canh tác đa dạng hơn có tỷ lệ kiểm soát sâu bọ gấp 4 lần những nông trại đơn giản”.
Nghiên cứu cũng cho thấy những loài săn sâu bọ thường đến các nông trại muộn hơn một chút trong mùa trồng trọt. Điều này cho thấy môi trường tại nông trại có thể là yếu tố kiểm soát rệp vừng thời kỳ đầu, và thuốc trừ sâu hoặc các biện pháp có thể sẽ cần thiết để ngăn sâu bọ hại cây đạt được những lợi thế khó đảo ngược.
Đồng thời, khả năng kiểm soát của những khu vực địa hình thân thiện nhất với các loài săn mồi có thể bị ảnh hưởng xấu bởi các yếu tố tự nhiên, ví dụ như nhiệt độ và độ ẩm.
Bạn của nông dân?
Những kết quả này vẽ ra một viễn cảnh đầy hứa hẹn nhưng cũng rất phức tạp, như nhiều nông dân nhận định.
Phil Foster, người điều hành Pinnacle Organics tại San Juan Bautista và Hollister, California, đã làm việc với Chaplin-Kramer trong nghiên cứu này. Ông thường trồng 30 hoặc 40 loại cây khác nhau. Ông cũng xoay vòng các giống cây và trồng các hàng rào cây thân thiện với loài săn mồi
Ông cho biết: “Tôi phát hiện rằng toàn bộ hệ thống nông trại có vai trò khá quan trọng. Chúng tôi đang ở mùa sản xuất sản phẩm hữu cơ thứ 20, và đối với chúng tôi đó luôn luôn là một quá trình học hỏi không ngừng”.
Cánh đổng rau diếp của Foster là một ví dụ về việc làm thế nào ông khiến các loài săn sâu bọ cảm thấy như ở nhà.
Ông nói: “Có thể 5 đến 8% diện tích được dành cho những thực vật như cây thì là và cây rau mùi, những loài cây có khả năng thu hút những loài côn trùng có lợi như ruồi syrphid trưởng thành và ong bắp cày ký sinh”.
Foster không thu hoạch những loại thảo mộc này mà trồng chúng chỉ để thu hút các loài săn sâu bọ - mặc dù ông cũng cân nhắc khả năng kết hợp thì là và dưa chuột để tạo ra dưa góp.
Steve Stevens, một nông dân trồng cotton phải đối mặt với rệp vừng, mặc dù không điều hành một cơ sở cây trồng hữu cơ nhưng cũng phụ thuộc vào các nguồn tự nhiên để kiểm soát sâu bọ hại cây.
“Chúng tôi có gắng không phun thuốc cho đến khi bắt buộc phải làm vậy,” ông cho biết, “vì chúng tôi việc giữ những côn trùng có lợi càng lâu càng tốt”.
Stevens giả thích đối với ông, những loài côn trùng săn mồi cung cấp một phương pháp tăng cường “quản lý khả năng chống chịu”.
“Nếu chúng tôi tiếp tục lạm dụng một số loại thuốc trừ sâu, thì các loài sâu bọ gây hại sẽ kháng lại thuốc trừ sâu đó”.
Giải pháp không toàn diện
Những mặt hạn chế của thuốc trừ sâu là lý do khiến việc kiểm soát sinh học thu hút được sự chú ý, theo Robert Wiedenmann, trưởng khoa côn trùng học Đại học Arkansas.
Ông thêm vào: “Đồng thời, không có sự nhất trí chung về kiểm soát sinh học, vì vẫn chưa có kiến thức chung về lĩnh vực này. Đây không phải là một phương pháp dễ hiểu và ứng dụng, do đó hạn chế rất nhiều tính năng của nó”.
Tuy nhiên cũng có một số mặt trái.
“Rất nhiều kẻ thù tự nhiên, đặc biệt là ký sinh vật của côn trùng, thường khá cụ thể. Chúng sẽ không tạo ra lợi ích đối với tất cả các loài sâu bọ, một lợi ích chúng tương tự như những gì một loại thuốc trừ sâu có thể cung cấp. Một môi trường sống rất có lợi khi đối phó với rệp vừng có thể không có lợi ích gì khi phải đối phó với sâu”.
Đó là lý do tại sao Wiedenmann nhấn mạnh rằng kiểm soát sinh học, mặc dù rất hứa hẹn, không phải là giải pháp toàn diện và triệt để.
Tuy nhiên, ông tin rằng nó có thể là một giải pháp quan trọng về lâu về dài, có tiềm năng tạo ra môi trường nông trại với khả năng kiểm soát sâu bọ tự nhiên hoạt động theo chu kỳ mỗi mùa.
Ông kết luận: “Tương lai của kiểm soát sâu bọ kết hợp sẽ không chỉ dựa trên thuốc trừ sâu, hoặc chờ đến vấn đề nảy sinh rồi mới cố gắng tìm cách giải quyết”.