AR BN FR DE HI HU ID MS NE PT SI ES TE VI
Bỏ qua nội dung chính

Hướng dẫn dành cho người mới sử dụng thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật: Các loại và cách sử dụng

Chủ đề: Khái niệm cơ bản về kiểm soát sinh học

Chủ đề: Các tác nhân kiểm soát sinh học

Giới thiệu chung

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật là gì?

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật, hay vi sinh vật, là các sản phẩm kiểm soát sinh học có chứa các sinh vật sống cực nhỏ (hoặc sản phẩm phụ của chúng) làm thành phần hoạt chất chính.

Việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật cũng tương tự như các sản phẩm kiểm soát dịch hại khác - chẳng hạn như bằng bình xịt, trong đất hoặc trên tán lá, v.v. Chúng đặc biệt hiệu quả trong việc kiểm soát sâu bệnh với ít tác hại không giống như thuốc trừ sâu tổng hợp.

Một số ví dụ về thuốc trừ sâu vi sinh vật là:

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật chỉ là một loại tác nhân kiểm soát sinh học. Có những người khác, chẳng hạn như:

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật thường dựa trên virus, vi khuẩn hoặc nấm, nhưng chúng cũng có thể chứa oomycetes hoặc tảo.

Chúng ta có thể tách vi sinh vật thành hai nhóm dựa trên chức năng của chúng:

  • địch thủ vi sinh vật – vi sinh vật kiểm soát mầm bệnh, bao gồm cả tuyến trùng ký sinh
  • vi sinh vật gây bệnh côn trùng - Vi sinh vật kiểm soát côn trùng gây hại  
Một nông dân Pakistan phun thuốc trừ sâu vi sinh trên cánh đồng bông
Một nông dân phun thuốc trừ sâu sinh học vi sinh trên cây bông ở Pakistan. © CABI

Chúng hoạt động như thế nào: phương thức hành động

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật có phương thức hoạt động cụ thể và thường nhắm vào một hoặc một phạm vi nhỏ các loài gây hại và mầm bệnh. Tác động và phương thức hoạt động của vi sinh vật phụ thuộc vào loài gây hại hoặc mầm bệnh mục tiêu và vi sinh vật có trong sản phẩm. Ngoài ra còn có cả cách trực tiếp và gián tiếp mà các loại thuốc trừ sâu sinh học này có thể ngăn chặn sâu bệnh và mầm bệnh.

Cơ chế trực tiếp

Một số loại thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật trực tiếp tiêu diệt hoặc ức chế sâu bệnh hoặc mầm bệnh, ví dụ:  

  • Vi khuẩn gây bệnh côn trùng có thể hoạt động chống lại côn trùng và côn trùng gây hại. Thông thường, vật chủ côn trùng bị nhiễm bệnh do ăn (nuốt phải) vi khuẩn hoặc do sự xâm nhập của vi khuẩn qua da (lớp biểu bì) của nó. Côn trùng có thể chết vì một trong hai nhiễm trùng trực tiếp hoặc từ độc tố phát hành.
  • Các chất đối kháng vi sinh vật kiểm soát mầm bệnh thực vật, cả trên và dưới mặt đất, cũng có các phương thức hoạt động trực tiếp: 
    • Ký sinh trùng: nhân vật phản diện “ăn” mầm bệnh. Ví dụ, một số loại nấm có thể lấy chất dinh dưỡng từ các loại nấm khác và do đó hạn chế sự phát triển của bệnh.  
    • Chống vi khuẩn (Hoặc sản xuất các sản phẩm ức chế): hợp chất ức chế tạo ra bởi chất đối kháng làm hạn chế hoặc làm giảm hoạt động và phát triển của mầm bệnh.
Hình ảnh hiển vi của một loại nấm ký sinh trên một loại nấm khác gây bệnh sương mai
Ví dụ về một loại nấm ký sinh trên một loại nấm khác. Tín dụng: CC BY-SA 2.0 Björn S. qua Flickr

Cơ chế gián tiếp

Điều này đề cập đến các phương thức hoạt động mà qua đó thuốc trừ sâu sinh học không trực tiếp tiêu diệt hoặc ức chế sâu bệnh hoặc mầm bệnh mà thay vào đó tạo ra các điều kiện làm giảm khả năng phát triển của sâu bệnh hoặc mầm bệnh.

Chất đối kháng vi sinh vật có thể gián tiếp kiểm soát mầm bệnh một cách gián tiếp thông qua hai phương thức hoạt động chính:

  • COMPETITION (Hoặc loại trừ cạnh tranh): vật đối kháng có thể cạnh tranh với bệnh thực vật để giành thức ăn hoặc không gian, cuối cùng vượt qua bệnh. Điều này có tác dụng tốt chống lại mầm bệnh nấm xâm chiếm rễ cây.
  • Cảm ứng sức đề kháng của cây: chất đối kháng có thể cải thiện khả năng chống lại bệnh tật của cây. Ứng dụng phải đi trước việc phát hiện bệnh. Ví dụ như sử dụng sản phẩm xử lý hạt giống.

Ưu điểm và tác động đến nông nghiệp bền vững

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh có nhiều lợi ích ngoài việc kiểm soát sâu bệnh hiệu quả.

 Bao gồm các:

  • Chúng để lại ít hoặc không có dư lượng độc hại
  • Chúng phân hủy nhanh chóng
  • Nhiều loại có khoảng thời gian tái nhập (REI) và thời gian trước thu hoạch (PHI) bằng 0 hoặc thấp
  • Chúng có các phương thức hoạt động phức tạp khiến sâu bệnh và mầm bệnh khó phát triển tính kháng thuốc
  • Chúng có hoạt động cụ thể và nhắm mục tiêu vào một hoặc một nhóm nhỏ các loài gây hại
  • Chúng tương thích với hầu hết các sản phẩm sinh học và thuốc trừ sâu tổng hợp và do đó có thể được kết hợp trong các chương trình Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).  

Không giống như thuốc trừ sâu hóa học tổng hợp, thuốc trừ sâu sinh học vi sinh ít gây rủi ro cho môi trường và đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp bền vững. Chúng có thể bảo vệ đa dạng sinh học, sức khỏe của đất và chất lượng nước đồng thời kiểm soát sâu bệnh một cách hiệu quả. Khi được kết hợp trong các chương trình IPM, các loại thuốc trừ sâu sinh học này làm giảm nhu cầu sử dụng hóa chất và tăng năng suất cây trồng. Do đó, thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật có thể thúc đẩy một hệ sinh thái khỏe mạnh và kiên cường, cuối cùng là thúc đẩy nền nông nghiệp bền vững. 

Các loại thuốc trừ sâu vi sinh vật

Thuốc trừ sâu sinh học vi khuẩn

Thuốc trừ sâu sinh học vi khuẩn là hình thức kiểm soát sinh học vi sinh vật phổ biến và được sử dụng nhiều nhất. Hầu hết các sản phẩm này là thuốc trừ sâu, nghĩa là chúng chống lại các loài côn trùng gây hại như bướm đêm, sâu bướm, bọ cánh cứng và ruồi.

Vi khuẩn gây bệnh côn trùng

Thuốc trừ sâu sinh học vi khuẩn thường được áp dụng trực tiếp cho cây trồng. Sau khi bị côn trùng gây hại ăn vào, nó sẽ xâm nhập vào vật chủ của nó. Vi khuẩn giải phóng độc tố bên trong côn trùng tấn công tế bào ruột, làm thủng ruột côn trùng. Côn trùng chết trong vòng một vài ngày.

Thuốc trừ sâu sinh học gây bệnh côn trùng thông thường có chứa vi khuẩn thuộc chi Trực khuẩn.

  • Ví dụ: BETK-03® (CL, PE) là một loại bột dễ thấm nước có chứa vi khuẩn từ Bacillus thuringiensis (var. Kurstaki) giống loài. Bột được trộn với nước và phun lên tán lá bị sâu bệnh tấn công. Sản phẩm này nhắm vào sâu bướm và bướm đêm (Lepidopteran), bao gồm cả sâu đục lá cà chua (Sâu đục lá cà chua Nam Mỹ (Tuta absoluta)), sâu bướm trái cây phương Đông (lỗi Cydia) và con bướm đêm (vi khuẩn Cydia). Khi sâu bướm ăn phải sản phẩm này, vi khuẩn sẽ tác động lên ruột của côn trùng, khiến nó bị tê liệt. Sâu bướm không còn ăn được nữa và cuối cùng chết.

Vi khuẩn đối kháng

vi trùng vi khuẩn cũng phổ biến trong các sản phẩm nhắm vào các mầm bệnh trong đất và lá cây (qua lá). Chúng bao gồm cả tuyến trùng ký sinh. Chúng có thể ngăn ngừa và kiểm soát bệnh tật thông qua nhiều cơ chế khác nhau, chẳng hạn như cạnh tranh và kháng sinh.

  • Ví dụ, các Serenade® (BR) thuốc trừ sâu sinh học có chứa các loài vi khuẩn Bacillus subtilis. Nó hạn chế sự phát triển của nhiều mầm bệnh lây qua lá, chẳng hạn như những mầm bệnh gây ra bệnh phấn trắng, bệnh bạc lá sớm, viêm nấm thực vật và nhiều bệnh khác. Nó hoạt động bằng chất kháng sinh, nghĩa là vi khuẩn tạo ra các hợp chất ức chế nhằm hạn chế sự phát triển của mầm bệnh.

Thuốc trừ sâu sinh học nấm

Nấm côn trùng

Thuốc diệt nấm xâm nhập vào cơ thể côn trùng gây hại khi chúng tiếp xúc. Nấm nhân lên bên trong côn trùng và làm tê liệt nó thông qua chất độc do nấm tạo ra và cuối cùng giết chết nó. Bốn chi phổ biến trong số các loại nấm gây bệnh côn trùng: Beauvaria, Isaria, Metarhizium Paecilomyces.

Ấu trùng của bọ cánh cứng tê giác châu Á bị nhiễm nấm metarhizium
Các giai đoạn nhiễm bọ cánh cứng tê giác châu Á (Tê giác Oryctes) ấu trùng bởi nấm Metarhizium. © Milksloong qua Wikipedia Commons, CC BY-SA 4.0
  • BioCeres EC®(US, CA) là một loại thuốc trừ sâu sinh học có chứa bào tử của Beauvaria bassiana nấm. Nó nhắm vào các loài gây hại như bướm trắng, bọ trĩ và rệp. Sau khi phun lên côn trùng, nó sẽ lây nhiễm cho chúng và sau vài ngày sẽ gây tử vong.
  • Attracap® (DE) là chế phẩm nấm tấn công giun kim (ấu trùng của bọ click) gây hại khoai tây. Sản phẩm này ở dạng hạt có chứa bào tử nấm Metarhizium brunneum. Các hạt thu hút giun kim trong đất. Khi giun kim chạm tới hạt, chúng sẽ chết trong vòng vài ngày.

Nấm đối kháng

Nhiều sản phẩm nấm trị bệnh có chứa nấm từ chi Trichoderma spp.. Chúng có tác dụng chống lại các mầm bệnh ở rễ như Fusarium thối rễ và bệnh phấn trắng.

Một số sản phẩm như Nexy® (FR, US) chứa các loại nấm men sẽ cạnh tranh chất dinh dưỡng với mầm bệnh thực vật. Nó hoạt động chống lại nấm mốc màu xám (botrytis spp.) hoặc một số loài gây bệnh Penicillium loài.

Afla-Guard GR® (Mỹ) là một thuốc trừ sâu sinh học nấm có khả năng cạnh tranh và kiểm soát nấm gây bệnh phát triển trên ngô.

Thuốc trừ sâu sinh học virus 

Virus côn trùng 

Côn trùng cần ăn virus trước khi nó có hiệu lực. Côn trùng ăn vi-rút bằng cách ăn cây nơi sử dụng sản phẩm. Sau đó, virus lây nhiễm vào ruột côn trùng và lây lan qua côn trùng, côn trùng sẽ chết sau vài ngày. Sau khi côn trùng chết, cơ thể của nó cuối cùng sẽ vỡ ra và giải phóng virus ra môi trường, có thể lây nhiễm sang vật chủ mới.

Ấu trùng treo trên cành có triệu chứng nhiễm baculovirus.
Malacosoma phân tán sâu bướm bị giết bởi baculovirus. © James Solomon qua Bugwood.com, CC BY 3.0. 

Thuốc trừ sâu sinh học virut thường chứa baculovirus. Virus đa nhân (NPV) và Granulovirus (GV) là những loại Baculovirus được sử dụng thường xuyên nhất.

Ví dụ: Capex® (FR, GB) là một sản phẩm dựa trên vi rút hạt có tác dụng chống lại bệnh tortrix trái cây mùa hè (Adoxophyes orana), một loài gây hại ăn nhiều loại cây ăn quả.

Cryptex® (KE, UG) là một sản phẩm lan truyền khác kiểm soát sâu bướm giả (Thaumatotibia leucotreta) trong quả họ cam quýt.

Virus đối kháng

Một số loại vi-rút có thể giải quyết các bệnh ở thực vật bằng cách cải thiện khả năng chống lại mầm bệnh của cây, bao gồm cả các loại vi-rút khác.

Đây là trường hợp của V10® (DE, GB, CA, ES) thuốc trừ sâu sinh học, một loại thuốc trừ sâu sinh học dạng virus có tác dụng kiểm soát Virus Pepino khảm (PepMV) trên cà chua. Sản phẩm này có tác dụng giống như một loại vắc xin cho cây trồng. Loại vi rút có trong sản phẩm là loại vi rút tấn công thực vật nhưng là một biến thể ít độc lực hơn. Bạn có thể sử dụng sản phẩm này để phòng ngừa và giúp cây “chuẩn bị” cho cuộc tấn công cuối cùng từ một biến thể vi rút có hại.

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh có thể được áp dụng như thế nào?

Có nhiều cách áp dụng thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật đối với các loài gây hại mục tiêu. Phương pháp ứng dụng phụ thuộc vào thành phần hoạt chất (vi khuẩn, nấm, vi rút, v.v.), loại sâu bệnh mục tiêu và công thức của sản phẩm.

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật có nhiều công thức khác nhau, bao gồm bột dễ thấm nước (WP), hạt phân tán trong nước (WDG) và huyền phù cô đặc (SC). Ví dụ, các công thức dạng lỏng có xu hướng được phun hoặc đưa vào hệ thống tưới tiêu. Vi sinh vật có thể được đưa vào hạt giống, đất, cành giâm, cây con hoặc cây trưởng thành.

Hạt lúa mì được xử lý bằng vi khuẩn và đĩa petri có cùng loại vi khuẩn.
Hạt lúa mì được xử lý bằng vi khuẩn giống như vi khuẩn cư trú trên đĩa Petri. © Jack Dykinga qua Flickr, CC BY 2.0

Một số phương pháp ứng dụng bao gồm:

  • Xử lý hạt giống: thuốc trừ sâu vi sinh được phun lên hạt trước khi gieo. Nó ngăn ngừa mầm bệnh xâm chiếm rễ và bảo vệ cây trồng trong giai đoạn đầu. Bạn có thể nhúng hạt vào vi khuẩn hoặc phun nó.
  • Ngâm cây con: bạn có thể nhúng cây con hoặc rễ cây con vào hỗn hợp có chứa chế phẩm vi sinh.
  • Ứng dụng đất: thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật có thể được áp dụng trực tiếp vào đất để kiểm soát các bệnh truyền qua đất và sâu bệnh hại rễ. Bạn có thể trộn sản phẩm vào đất nguyên dạng (ví dụ như dạng hạt) hoặc trộn với nước trước.
  • Ứng dụng phun qua lá: sản phẩm được phun trực tiếp lên lá cây, tiêu diệt các bệnh trên lá và sâu bệnh ăn phần ngọn của cây. Với phương pháp này, bạn phải chú ý đến các điều kiện môi trường như mưa, tia UV và nhiệt độ, những yếu tố có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của sản phẩm.

Thu hẹp khoảng cách: thuốc trừ sâu sinh học vi sinh và nông nghiệp bền vững

Kết nối hóa học xanh với phát triển bền vững

Thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật được làm từ các vi sinh vật tự nhiên. Hành động có mục tiêu của chúng giúp chúng trở nên an toàn hơn đối với các sinh vật có lợi và đa dạng sinh học, đồng thời sự suy thoái nhanh chóng của chúng trong môi trường giúp ngăn ngừa ô nhiễm đất và nước lâu dài. Bằng cách tăng cường sức khỏe của đất và bảo tồn đa dạng sinh học, thuốc trừ sâu sinh học vi sinh góp phần thực hành nông nghiệp bền vững hơn. Việc tích hợp các loại thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật này vào các hệ thống canh tác sẽ hỗ trợ sản xuất lương thực bền vững và đảm bảo một hệ sinh thái lành mạnh hơn.

Thuốc trừ sâu sinh học trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM)

Rủi ro thấp và hiệu quả của thuốc trừ sâu sinh học vi sinh vật khiến chúng trở thành một yếu tố có giá trị để đưa vào các chương trình IPM. Chúng tương thích với nhiều sản phẩm sinh học khác, bao gồm cả các sản phẩm thực vật như động vật ăn thịt và chúng thậm chí còn hoạt động tốt hơn khi kết hợp với các phương pháp trinh sát và giám sát. Việc sử dụng các sản phẩm vi sinh trong IPM có thể giúp giảm sự phụ thuộc vào thuốc trừ sâu hóa học và bằng cách đó, nông dân có thể thiết lập các hệ thống nông nghiệp năng suất và bền vững hơn với môi trường, đảm bảo an ninh lương thực và sức khỏe hệ sinh thái.

Giám sát sâu bệnh trên đồng ruộng, một bước thiết yếu của IPM. Bản quyền CABI

Những thách thức và triển vọng tương lai của thuốc trừ sâu sinh học

Việc áp dụng thuốc trừ sâu sinh học phải đối mặt với những thách thức như thời hạn sử dụng hạn chế hoặc hiệu quả thay đổi do điều kiện môi trường. Ngoài ra, sự thiếu nhận thức của nông dân có thể cản trở việc sử dụng rộng rãi chúng. Tuy nhiên, nghiên cứu đang diễn ra luôn hướng tới việc nâng cao tính ổn định và hiệu quả của thuốc trừ sâu sinh học. Những tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này được kỳ vọng sẽ khắc phục được những hạn chế hiện tại.

Khả năng tiếp cận thông tin dễ dàng hơn và nâng cao kiến ​​thức về thuốc trừ sâu sinh học có thể thúc đẩy hơn nữa việc áp dụng, biến các sản phẩm bảo vệ thực vật sinh học trở thành một thành phần cơ bản của nông nghiệp bền vững. Các công cụ như Cổng thông tin Bảo vệ sinh học CABI  nâng cao nhận thức và tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các sản phẩm kiểm soát sinh học và thuốc trừ sâu sinh học bằng cách cung cấp quyền truy cập miễn phí vào thông tin về các sản phẩm đã đăng ký và cung cấp nội dung giáo dục cho nông dân về các biện pháp kiểm soát dịch hại bền vững.

Đối với bước tiếp theo, hãy xem blog của chúng tôi:

Chia sẻ trang này

Các bài liên quan

Trang này có hữu ích không?

Chúng tôi rất tiếc trang không đáp ứng được yêu cầu của bạn
mong đợi. Xin vui lòng cho chúng tôi biết làm thế nào
chúng ta có thể cải thiện nó.