Kỹ thuật triệt sản côn trùng: Kiểm soát sâu bệnh một cách chính xác

Giới thiệu chung

• Kỹ thuật côn trùng vô trùng là gì?
• Câu chuyện thành công
• Tại sao chúng ta cần các lựa chọn thay thế cho chlorpyrifos?
• Trường hợp điển hình: Kỹ thuật khử trùng ruồi giấm hành
• Các bước thực hiện
• Chi phí
• Lợi ích và thách thức
• Kết luận

Kỹ thuật côn trùng vô trùng là gì?

Kỹ thuật vô trùng côn trùng (SIT) là một hình thức kiểm soát côn trùng sinh học trong đó một số lượng lớn côn trùng mục tiêu được nuôi và khử trùng thông qua chiếu xạ (tia gamma hoặc tia X). Những côn trùng này sau đó được thả vào tự nhiên. Khi những con đực bị triệt sản giao phối với những con cái có khả năng sinh sản hoang dã, sẽ không có con cái nào có khả năng sống sót được sinh ra, làm giảm quần thể của thế hệ côn trùng tiếp theo. Khi được sử dụng trong bối cảnh nông nghiệp, điều này có thể dẫn đến sự suy giảm quần thể dịch hại mục tiêu, giúp cây trồng không bị phá hoại trong tương lai. Sử dụng kỹ thuật này có thể làm giảm lượng thuốc trừ sâu hóa học cần được sử dụng để chống lại loài gây hại mục tiêu để đạt được kết quả tương tự.

Câu chuyện thành công về kỹ thuật vô trùng côn trùng

Kỹ thuật vô trùng côn trùng đã được thực hiện thành công để giải quyết nhiều vấn đề về dịch hại trên khắp thế giới. Nó đã ngăn chặn các loài gây hại đe dọa trái cây, rau, vật nuôi, cây lấy sợi và những loài đóng vai trò là vật trung gian truyền bệnh cho con người. Nó bắt đầu vào những năm 1950 để chống sâu vít ở Venezuela và Hoa Kỳ, và từ đó đã được sử dụng để chống lại các loài gây hại như ruồi dưa ở Okinawa, Nhật Bản và ruồi tsetse ở Châu Phi. Vào năm 2023, muỗi vô trùng đã được thả ở Tahiti để kiểm soát bệnh sốt xuất huyết. SIT cũng đã được sử dụng thành công để kiểm soát sâu bướm trong vườn táo và lê ở Thung lũng Okanagan của Canada và giòi hành tây ở Quebec, giúp giảm 90% việc sử dụng hóa chất chlorpyrifos¹. 

Tại sao chúng ta cần các lựa chọn thay thế cho Chlorpyrifos?

Được giới thiệu vào năm 1965, hóa chất chlorpyrifos đã là thành phần hoạt chất trong một số loại thuốc trừ sâu bán chạy nhất trên toàn thế giới do nó có phạm vi mục tiêu rộng. Chlorpyrifos hoạt động bằng cách nhắm vào khả năng truyền xung thần kinh của côn trùng. Nó dường như cũng gây tổn hại về thần kinh ở người, với các nghiên cứu cho thấy mối liên hệ giữa việc tiếp xúc với chlorpyrifos trước khi sinh và rối loạn phát triển thần kinh trong thời thơ ấu². Ngoài những lo ngại về sức khỏe con người, chlorpyrifos còn là chất gây ô nhiễm chính trong đường thủy. Một chiến dịch lấy mẫu nước do Bộ Môi trường Quebec phát động từ năm 2005 đến năm 2007 cho thấy chlorpyrifos đã được phát hiện trong tất cả các mẫu ở dòng Gibeault-Delisle, vượt xa giới hạn an toàn.³. Năm 2018, Bộ Môi trường Québec đã đưa chlorpyrifos vào danh sách 2022 loại thuốc trừ sâu có nguy cơ cao nhất. Hầu hết nông dân đã từ bỏ loại thuốc trừ sâu này khi thông tin này xuất hiện và việc sử dụng nó đã bị cấm hoàn toàn ở Canada vào năm XNUMX.  

Trường hợp điển hình: Kỹ thuật khử trùng ruồi giấm hành

Ruồi giòi hành (đồ cổ Delia) là loài gây hại đáng kể cho cây thuộc chi hành (hành, hẹ tây, tỏi và tỏi tây). Ruồi trưởng thành đẻ trứng trong đất gần cây chủ và khi ấu trùng xuất hiện, chúng đục vào rễ Allium gần đó, giết chết cây ở giai đoạn non. Giòi hành tây có thể khó kiểm soát do tính chất ẩn sâu trong lòng đất, ngăn cản sự tiếp xúc dễ dàng với thuốc trừ sâu dạng phun. Khả năng kháng chlorpyrifos của giòi hành tây cũng đã được báo cáo ở những vùng trồng hành tây có diện tích lớn. SIT đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc bảo vệ chống lại loài gây hại này⁴.

SIT đã được hãng áp dụng thành công tại Hà Lan từ năm 1981 De Groene Vlig (The Green Fly) để kiểm soát ruồi giòi hành. Kỹ thuật này được nhập khẩu từ Hà Lan đến Quebec vào năm 2004 bởi Công ty nghiên cứu Phytodata, công ty đã áp dụng bước tạo màu hồng thay cho màu xanh lá cây đặc trưng của De Groene Vlig. Phytodata bắt đầu phát hành quy mô lớn vào năm 2011 và từ đó đã thiết lập một phương pháp hợp lý để sản xuất côn trùng vô trùng và thả chúng vào các trang trại.

Nhộng lần đầu tiên được nuôi với số lượng lớn tại các cơ sở cách ly. Khi thời gian phóng thích đến gần, nhộng sẽ được chiếu xạ để khiến chúng trở nên vô trùng. Những con ruồi vô trùng xuất hiện sau đó được phủ một lớp bột màu hồng vô hại trước khi thả ra, do đó có tên sản phẩm là “La Mouche Rose” hoặc “Con ruồi hồng”. Sau đó, ruồi được thả với tốc độ xác định trước (số lượng ruồi vô trùng/ha) theo các khoảng thời gian trong suốt mùa và được theo dõi bằng bẫy dính. Phytodata Research Company Inc. là nhà sản xuất thương mại ruồi hành vô trùng duy nhất ở Bắc Mỹ và hiện bán trực tiếp cho người trồng ở Quebec và Ontario. SIT hoạt động tốt nhất khi kết hợp với luân canh cây trồng cách nhau vài km và khi kỹ thuật SIT được áp dụng rộng rãi trong số nông dân ở các vùng trồng hành tây dày đặc.⁵.  

Lợi ích của ruồi hồng là chúng ta càng sử dụng chúng nhiều thì chúng ta càng ít cần đến chúng, khiến nó trở thành một lựa chọn khả thi về mặt kinh tế cho người trồng trọt. Từ năm 2018 đến năm 2021, một nghiên cứu của Phytodata và Bộ Nông nghiệp Thực phẩm và Nông thôn Ontario (OMAFRA) cho thấy số lượng ruồi màu mỡ thế hệ thứ hai ở các khu vực được xử lý đã giảm 50% so với nhóm đối chứng.¹. trong một cuộc phỏng vấn của tạp chí Coopérateur vào năm 2021, Anne-Marie Fortier, hiện là Giám đốc khoa học tại Phytodata, cho biết: “Tỷ lệ giai đoạn trung bình (số lượng ruồi vô trùng/ha) giảm gần 90% trong 2011 năm đầu sử dụng. Năm 160,000, mật độ ruồi trồng hành là khoảng 20,000 con/ha thì hiện nay là khoảng 20,000 con.” Ngày nay, chi phí cho 300 con ruồi vô trùng trên mỗi ha ở Montérégie, vùng sản xuất hành tây ở Quebec, là khoảng 70 USD. Theo người trồng, số tiền đó tương đương với chi phí mua thuốc trừ sâu. Kết hợp với trợ cấp MAPAQ ở Quebec chi trả 85-XNUMX% chi phí cho những người thực hiện SIT trên trang trại của họ, các ưu đãi dành cho nông dân là rất đa dạng.

SIT không chỉ mang lại cho người trồng những lợi ích to lớn mà còn đạt được những bước tiến trong việc phục hồi môi trường. Sau khi thực hiện dự án ruồi hồng, Bộ Quebec đã đánh giá lại dòng Gibeault-Delisle vào năm 2013 và 2014 và nhận thấy nồng độ chlorpyrifos trung bình đã giảm 93%⁶. 

Các bước thực hiện kỹ thuật vô trùng côn trùng tại trang trại của bạn

1. Đánh giá: Một nhà nông học đến thăm trang trại của bạn để xác định các loài gây hại. 

2. Lập kế hoạch: Xác định số lượng côn trùng vô trùng trên một ha và tần suất thả ra. 

3. Thực hiện: Việc thả ruồi vô trùng hàng tuần được thực hiện theo xu hướng quần thể tự nhiên. 

4. Giám sát: Bẫy được sử dụng để theo dõi cả quần thể ruồi vô trùng và ruồi hoang dã và thực hiện các điều chỉnh khi cần thiết. 

Chi phí

SIT có sẵn ở Quebec và Ontario cho các loại cây Allium sau: tỏi, hành tây, hành lá và tỏi tây. Ruồi hồng và các dịch vụ nông học đi kèm được cung cấp bởi Tập đoàn Prisme, một công ty bao gồm PRISME, Phytodata và DataSol. Mỗi con ruồi hồng được bán với giá từ 1.6 đến 1.75 xu tùy thuộc vào giai đoạn của chúng (nhộng hay trưởng thành) tại thời điểm gửi đi. Tổng thể chi phí SIT dao động từ $160-$1200/ha, cạnh tranh với biện pháp kiểm soát hóa học trước đây bằng cách sử dụng chlorpyrifos ($550-$1155/ha).  

Số lượng ruồi cần thiết có thể giảm trong khi vẫn duy trì hiệu quả tương tự như chlorpyrifos. Ở Quebec, một Trợ cấp MAPAQ (có hiệu lực đến năm 2026) cung cấp hỗ trợ tài chính cho người trồng sử dụng SIT với 70%-85% chi phí lên tới 40,000 USD cho mỗi trang trại. SIT hiện được sử dụng trên gần 40% diện tích trồng hành ở Quebec. 

Lợi ích và thách thức của kỹ thuật vô trùng côn trùng

Lợi ích:

• Không có nguy cơ điện trở hoặc độc tính thực vật

• Không có hại cho Thiên địch hoặc thụ phấn

• Không có tác động tiêu cực đến đất và đường thủy

• Nhắm mục tiêu sâu bệnh trước khi thiệt hại mùa màng xảy ra  

Thách thức:

• Yêu cầu lập kế hoạch và phối hợp cẩn thận hơn   

• Điều kiện nuôi đại trà có thể phức tạp đối với một số loài  

• Hiệu quả có thể giảm nếu các trang trại lân cận không tham gia  

• Kết quả tối ưu khi luân canh cây trồng cách nhau vài km, điều này có thể không lý tưởng

Kết luận

Kỹ thuật vô trùng côn trùng (SIT) là một giải pháp thay thế hiệu quả, bền vững cho thuốc trừ sâu hóa học để kiểm soát dịch hại. Thành công đã được chứng minh của nó trong các ứng dụng toàn cầu khác nhau và tác động đáng kể ở Quebec và Ontario chống lại giòi hành tây nhấn mạnh tiềm năng sử dụng rộng rãi hơn trong nông nghiệp. Mặc dù cần lập kế hoạch cẩn thận nhưng lợi ích kinh tế và sinh thái lâu dài của SIT khiến nó trở thành một công cụ có giá trị trong quản lý dịch hại tổng hợp. 

nguồn

1. AAFC. (2022, ngày 27 tháng XNUMX). Chính phủ Canada. Công nghệ vô trùng côn trùng: Một cách khác để quản lý giòi hành. Truy cập tại đây.  

2. Burke, RD et al. (2017, tháng XNUMX). Độc tính thần kinh phát triển của thuốc trừ sâu chlorpyrifos phospho hữu cơ: Từ phát hiện lâm sàng đến mô hình tiền lâm sàng và cơ chế tiềm năng. Tạp chí hóa học thần kinh. Truy cập tại đây. 

3. GIROUX, Isabelle et J. FORTIN, 2010. Thuốc trừ sâu dans l'eau de surface d'unezone maraîchère – Ruisseau Gibeault-Delisle dans les « terres noires » du bassin Versant de la rivière Châteauguay de 2005 à 2007, ministère du Développement bền, de l'Environnement et des Parcs, Direction du suivi de l'état de l'environnement et Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, 978-2-550-59088-0 (PDF), 28 trang. Truy cập tại đây. 

4. Anne-Marie Fortier (2018). Báo cáo cuối cùng: Use et maintien de l'emploi de mouches steriles en thay thế du chlorpyrifos, chez les Producteurs d'oignons de la montérégie. [File PDF]. Truy cập tại đây. 

5. Cranmer, T., & Cranmer, T. (2024, ngày 12 tháng XNUMX). Làm thế nào ruồi vô trùng thay thế Lorsban cho hai người trồng hành. ONrau. Truy cập tại đây. 

6. GIROUX, I. 2017. Sự hiện diện của thuốc trừ sâu dans l'eau de surface au Québec – Zones de Vergers et de culture maraîchères, 2013 à 2016. Québec, ministère du Développement bền, de l'Environnement et de la Lutte contre les Changements climatiques, Direction de l'information sur les milieux aquatiques, 47 p. + 3 phụ lục. Truy cập tại đây.