Thuốc trừ sâu bệnh bằng thảo mộc

An toàn cho sức khỏe

Các nhà khoa học Trường Đại học Nguyễn Tất Thành vừa triển khai đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất, ứng dụng chế phẩm có nguồn gốc từ thảo mộc để phòng trừ một số côn trùng trong sản xuất rau an toàn trên địa bàn tỉnh Tiền Giang”.

TS Nguyễn Hoàng Dũng - trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, Tiền Giang là một trong những tỉnh trọng điểm sản xuất rau màu của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, canh tác rau màu ở Tiền Giang vẫn còn nhỏ lẻ, ít ruộng rau có diện tích lớn hơn 4.000 m2 và chưa có nhiều vùng chuyên canh một loại rau màu, nên việc kiểm soát sâu bệnh gặp nhiều khó khăn.

Để phòng chống sâu bệnh, người dân chủ yếu sử dụng các loại thuốc có nguồn gốc hóa học (chiếm gần 92%). Không chỉ sử dụng thường xuyên, họ còn kết hợp nhiều loại thuốc để đạt hiệu quả trừ sâu cao hơn, dẫn đến tình trạng sâu kháng thuốc.

Nhóm sử dụng nguyên liệu là cây thuốc cá, hạt neem và sả để chiết xuất các hợp chất có khả năng tiêu diệt côn trùng. Thuốc cá là loài dây leo khỏe, thường mọc thành bụi hoặc tựa vào cây khác. Hoạt chất chính có nhiều trong lá thuốc cá là rotenone, đã được chứng minh có hoạt tính gây độc cho một số loài côn trùng và sâu bọ.

Rotenone nhanh chóng suy giảm trong không khí, đất và nước, thời gian bán phân hủy là 2 - 3 ngày; dễ bị phân hủy dưới ánh sáng Mặt trời, hoạt tính gần như mất hết trong 5 - 6 ngày vào mùa Xuân (hoặc 2 - 3 ngày vào mùa Hè).

Đặc biệt, ricin và rotenone làm chết bọ phấn ở nồng độ rất nhỏ so với nồng độ có thể gây hại cho con người; hai hoạt chất này có thời gian phân hủy dưới ánh nắng Mặt trời trong vài ngày, nên thích hợp sử dụng với cả những cây ngắn ngày, có thời gian cách ly ngắn. Nhóm đã tách chiết thu nhận rotenone từ rễ. Hợp chất rotenone có tác dụng ức chế chuỗi hô hấp của ty thể trong tế bào, làm cạn kiệt năng lượng và dẫn đến cái chết của côn trùng.

Hạt neem được chiết xuất lấy hợp chất azadirachtin. Hợp chất này tác động đến hệ thống nội tiết của côn trùng, đặc biệt là hormon ecdysone, khiến chúng không thể lột xác, ngừng sinh trưởng hoặc chết.

Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học thay thế cho thuốc bảo vệ thực vật hóa học ngày càng phổ biến. Thành công của nghiên cứu này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi cho nền nông nghiệp 4.0.

Ngoài ra, azadirachtin còn làm giảm khả năng sinh sản hoặc ức chế quá trình đẻ trứng ở nhiều loài côn trùng. Trong khi đó, tinh dầu sả chứa các hợp chất có đặc tính kháng khuẩn, xua đuổi côn trùng và ức chế sự phát triển của nhiều loài sâu hại như citral, citronellal, citronellol, limonene, geraniol.

Diệt hơn 70% sâu tơ

Theo TS Nguyễn Hoàng Dũng, đánh giá hiệu quả diệt sâu của các loại thảo mộc ở quy mô phòng thí nghiệm cho thấy, chế phẩm chứa rotenone, azadirachtin đều có khả năng diệt hơn 70% sâu tơ (loài sâu gây thiệt hại lớn cho các loại rau thuộc họ cải như cải bắp, xanh, ngọt, bẹ, và súp lơ) và sâu xanh da láng (hay sâu khoang nhỏ, là loài gây hại phổ biến trên nhiều loại cây trồng, đặc biệt là rau màu, bông, lúa và cây công nghiệp).

Trong đó, khả năng tiêu diệt của rotenone đối với sâu tơ tốt hơn mẫu đối chứng là thuốc Dibaroten trên thị trường. Chế phẩm rotenone cho hiệu quả diệt sâu tơ tốt hơn so với sâu xanh da láng.

Đối với tinh dầu sả, khả năng ức chế đối với cả hai loại sâu bệnh nêu trên không cao bằng hai loại chế phẩm dịch chiết rotenone và azadirachtin. Tinh dầu sả có hiệu quả trừ sâu xanh da láng cao hơn so với trừ sâu tơ.

Nhóm cũng đã xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm diệt sâu với tỷ lệ 1:1:1 (rotenone: azadirachtin: tinh dầu sả). Các khảo sát trong phòng thí nghiệm cho thấy, chế phẩm này có hiệu quả diệt 94,2% sâu tơ và 91% đối với sâu xanh da láng. Thử nghiệm ở điều kiện nhà lưới và đồng ruộng đều cho hiệu lực phòng trừ sâu tơ và sâu xanh da láng hơn 70%, đối với rau cải xanh.

Theo nhóm nghiên cứu, đây là những chế phẩm được chiết xuất từ thảo mộc, có thời gian cách ly ngắn, hạn chế để lại dư lượng trên rau, đảm bảo an toàn cho sức khỏe của người tiêu dùng và ít gây ảnh hưởng đến môi trường. Do vậy, người nông dân có thể sử dụng các chế phẩm thảo mộc kết hợp với các giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp khác trong canh tác rau màu nhằm hạn chế sử dụng thuốc hóa học.

Sự thành công của cuộc cách mạng xanh trong nông nghiệp có sự đóng góp không nhỏ của việc tìm ra và sử dụng các loại hóa chất trong việc kiểm soát sâu bệnh. Có thể, việc gia tăng nhanh về năng suất đã không đạt được nếu không có việc sử dụng các hóa chất tổng hợp.

Tuy nhiên, việc sử dụng các hóa chất tổng hợp này cũng dẫn đến những tác hại nghiêm trọng về môi trường, sức khỏe con người. Do các quy định ngày càng chặt chẽ, nhiều loại hóa chất tổng hợp đã bị hạn chế sử dụng. Vì vậy, hướng tiếp cận sử dụng các hợp chất tự nhiên có khả năng phòng trừ sâu bệnh đang nhận được nhiều sự quan tâm.