BẢO VỆ THỰC VẬT TRÊN NỀN TẢNG HỮU CƠ Bùi Chí Bửu Viện KHKTNN Miền Nam Quản lý sâu bệnh hại tảng hữu (organic-based plant protection) mang tính chất mềm dẽo linh họat, khơng hồn tồn nơng nghiệp hữu theo ngun tắc IFOAM, có vận dụng trường hợp bắt buộc phải dùng hóa học o Nơng nghiệp hữu làm cho đất khỏe, động vật thực vật khỏe, người hành tinh không tách rời nhau, phụ thuộc o Quản lý dựa nguyên tắc hệ thống sinh thái chu kỳ sinh học sống động o Đảm bảo tính thân thiện với mơi trường hội cho tất loài sinh vật o An tồn mơi trường cho thề hệ người tương lai Ngành bảo vệ thực trãi qua hình thức quản lý sâu bệnh hại trồng sau: o BVTV truyền thống: Tránh thiệt hại mùa màng cách làm giảm thấp, giết chết đối tượng hại (gây tổn thất kinh tế); sử dụng thuốc hóa học để tiêu diệt đối tượng gây hại Người ta sử dụng thuốc đối tượng vượt đến ngưỡng gây hại cho (damage threshold) Người ta tranh luận nhiều ngưỡng kinh tế ngưỡng gây hại Ngưỡng kinh tế lệ thuộc nhiều vào suất giá lên xuống nơng sản, nên khó vào để định phun thuốc hay không o Quản lý dịch hại tổng hợp: Tổng hợp nhiều biện pháp sinh học, cơng nghệ sinh học, hóa học, canh tác học, cải tiến giống; có xem xét đặc biệt yếu tố môi trường; khai thác tương tác môi trường sinh vật có ích; thay thuốc hóa học có hại thuốc hại, với thuật ngữ “green chemicals” o Quản lý sâu bệnh theo phương pháp hữu cơ: (1) Ngăn ngừa sâu bệnh hại, cỏ dại thông qua hệ thống trồng tối ưu nguyên tắc bao quát (optimized cropping systems); (2) Không tiêu diệt hoàn toàn sâu hại, bệnh hại, sở xác định ngưỡng kinh tế, quản lý cân sinh thái; (3) Xây dựng hệ thống nơng nghiệp có tính chất chữa vấn đề (curative agricultural system) sâu bệnh cơng, ví dụ giống trồng kháng sâu bệnh, thay thuốc có hại thuốc có hại trường hợp bắt buộc HƢỚNG TIẾP CẬN VỚI NÔNG NGHIỆP HỮU CƠ Xây dựng chiến lược bảo vệ thực vật nhằm mục tiêu loại trừ nguyên nhân làm xuất hay bộc phát đối tượng gây hại trồng tạo điều kiện phục vụ cho quản lý dịch hại thành công Phương pháp gián tiếp BVTV: ngăn ngừa dịch hại thông qua hệ thống canh tác thân thiện với môi trường, sử dụng giống kháng, giống chống chịu Phương pháp trực tiếp BVTV: đấu tranh sinh học (biocontrol), – nhiệt học (mechanical and thermic methods) Trong chiến lƣợc bảo vệ thực vật Daniel – ETH (2014), người ta tạo hình tháp mà đáy “tính bền vững tự nhiên nguồn bảo tồn tự nhiên” làm sở Sau xây dựng vùng canh tác phù hợp với sinh thái, có tính chọn lọc giống trồng, mùa vụ canh tác Cao chút tính đa dạng sinh học với quần thể thiên địch trì (bao gồm ăn mồi ký sinh) Kế đến tiếp cận với cách thức “biocontrol”, sử dụng vi khuẩn, virus, côn trùng có ích Ưu tiên sau thuốc sâu, thuốc diệt khuẩn, diệt cỏ, pheromones, phương pháp học Như việc bảo tồn tài nguyên sinh vật tự nhiên tảng vững theo chiến lược Trong phƣơng pháp ngăn ngừa sâu bệnh hại xảy ra: Stoeva (2014) đề lý thuyết “suitable production site” (nơi sản xuất hợp lý), trồng thích nghi với đất khí hậu, điều kiện tăng trưởng phát triển trồng tối hảo, che bóng, trụ đỡ (support) không ký chủ phụ sâu bệnh hại, ẩm độ đất, đặc điểm hóa lý đất nghiên cứu kỹ, quần thể tuyến trùng gây hại tăng trưởng theo thời gian với điều kiện cho phép Tác giả nhấn mạnh yếu tố ánh nắng mặt trời độ dốc mặt ruộng có tác dụng tích cực ngăn ngừa sâu bệnh hại Các yếu tố mơi trường có ảnh hưởng tích cực tiểu khí hậu (micro climate) vùng canh tác, phì nhiêu đất đai cách tiếp cận với dinh dưỡng đất, địa hình canh tác, hệ thống môi sinh tự nhiên (natural ecosystem) Stoeva (2014) kết luận kỹ thuật canh tác hữu giúp nơng dân tự bảo vệ mùa màng gắn liền với môi trường canh tác Quản lý dinh dưỡng chìa khóa ngăn ngừa sâu bệnh hại có tính chất kinh điển Hàm lượng hữu đất phải quản lý theo hướng có lợi cho sử dụng phân khống hiệu cao Đi liền với hữu đất hoạt động vi sinh vật có ích nhiều lồi sinh vật khác, đóng vai trị dịch vụ tự nhiên kiểm soát đối tượng gây hại, hạn chế quần thể chúng ngưỡng gây hại Phân chuồng, phân xanh, phân ủ nhấn mạnh với tương tác chủng vi sinh, nhằm thúc đẩy trình mong muốn xảy thuận lợi đất Kỹ thuật canh tác có tác động lớn đến vai trị phịng ngừa này, mang tính giáo trình từ nhiều năm Canh tác chống “soil compaction” (đất chai cứng), chống sa mạc hóa, chống suy thối / thối hóa đất, xét độ phì nhiều, hợp phần thảo luận hiều (Stoeva 2014) Cày đất với tần suất vừa, luân canh/xen canh, bón phân cân đối nội dung cũ, cịn nơng nghiệp hữu cơ, với khái niệm “green fertilization” (phì nhiêu xanh, thân thiện môi trường) Sức khỏe rễ gắn liền với sức khỏe cây, giúp tăng cường hệ thống tự bảo vệ, hệ thống miễn nhiễm Biện pháp luân canh (crop rotation) bình luận dài nơng nghiệp hữu cơ, với lợi ích sau: (1) cải thiện cấu trúc đất; (2) gia tăng độ phì nhiêu đất; (3) quản lý cỏ dại, sâu bệnh; (4) giảm thiểu nhiều rủi ro nông nghiệp; (5) gia tăng cố định đạm thông qua vi khuẩn cộng sinh họ đậu; (6) cải tiến cân đối N-P-K hai nguồn phân hữu vô Ví dụ luân canh BVTV Châu Âu (Karov et al., AUP, 2013): Năm thứ (2005) trồng cỏ alfalfa: cung cấp nguồn cỏ khô chất lượng tốt, tăng độ phì đất, cải thiện có nhiều nguồn bệnh đất Năm thứ hai (2006) trồng Cải bó xơi (spinach) lúa mì Năm thứ ba (20078) trồng Khoai tây Năm thứ tư (2008) trồng Cà rốt hành tây: ức chế pathogen đất, ngăn ngừa nấm Psila rosae Delia radicum Năm thứ năm (2009) trồng Ớt Năm thứ sáu (2010) trồng Lúa mạch đen (Rye) đậu đỗ mùa đông (winter pea) Năm thứ bảy (2011) trồng Cà chua tỏi tây (leek): cho kết phòng chống pathogen đất tốt Năm thứ tám (2012) trồng Đậu cô ve (bean) đậu Hà Lan (pea): làm giàu đất với N hữu Sau (2013), thực kế hoạch trồng Lúa mạch bắp cải Phòng ngừa biện pháp canh tác bao gồm: Xen canh (intercropping) Trồng băng xen kẽ, băng loài khác (stripe cropping) Trồng nối tiếp sau loài trồng khác (relay cropping) Ví dụ trồng xen canh tỏi đen cần tây (celery) phòng ngừa bệnh rỉ sắt bù lạch; trồng xen bắp họ cà (ớt, cà tím, cà chua) phịng ngừa “leaf hopper”; cà rốt trồng xen với tỏi đen phòng ngừa ruồi đục cà rốt (carrot fly); tỏi trồng xen dâu tây phòng ngừa nhiều pathogens Phòng ngừa đa dạng trồng (crop diversity) bao gồm: Cánh đồng hữu (organic fields) Kết hợp nhiều biện pháp canh tác với (associated mixed cultures) - Tạo ảnh hưởng đa chiều BVTV (multiple plant protection effect) - Cây cúc calendula trồng rải rác líp rau chống nhện đỏ (mite) nhiều pathogens - Cây vạn thọ (Tagetes erecta) rau dền (Amaranthus) làm bẩy để bắt giữ tuyến trùng có hại GIỐNG CÂY TRỒNG KHÁNG/CHỐNG CHỊU STRESS SINH HỌC o Giống thích nghi với điều kiện sinh thái điều kiện tiên quyết, có giống mang tính chất “native variety” (giống địa) phải bảo tồn o Giống kháng chống chịu sâu bệnh hại Chiến lược giống kháng ngành khoa học lớn, thảo luận riêng chuyên sâu Điều quản lý tính kháng cách bền vững CHIẾN LƢỢC LÀM GIẢM VECTOR Những vector chia thành hai nhóm sau: o Nhóm chích hút: rầy mềm, rầy chích hút (leaf hopper) truyền bệnh cho o Nhóm lan truyền (transmitters) ví dụ aphids, cỏ dại PHƢƠNG PHÁP LÝ HỌC o Xử lý nhiệt (heat treatment) o Vệ sinh, kiểm dịch (sanitation) o Soil solarization: vùng có nhiệt độ đất vào múa hè cao (>60 0C), dùng lượng để giết chết pathogen hạt cỏ dại PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC o Bẩy đèn o Bẩy màu vàng o Bẩy nước o Băng có chất dính (sticky bands) PHƢƠNG PHÁP ĐẤU TRANH SINH HỌC (BIOCONTROL) Định nghĩa đấu tranh sinh học (ĐTSH) Smith (1919): ĐTSH phương pháp điều tiết mật số quần thể sâu hại, cách sử dụng thiên địch có tự nhiên, hay người ta ni thả môi trường o Tiêu diệt tận gốc sâu hại o Xây dựng hệ thống sinh thái canh tác gần giống với tự nhiên: gần đây, người ta sử dụng thuật ngữ công nghệ sinh thái (ecological engineering) để diễn giải dịch vụ có lợi xảy đồng ruộng Ví dụ chiến dịch thực “ruộng lúa, bờ hoa” đồng sông Cửu Long (2008-2014) Quản lý pathogens vi sinh vật ký sinh pathogen, vi sinh vật ký sinh côn trùng (nấm xanh, nấm trắng), tuyến trùng có tính chất “entomopathogenic” (ký sinh trùng), tuyến trùng có ích cho nhà nông Trong đấu tranh sinh học, người ta khai thác khả ký sinh tuyến trùng Tuyến trùng có khả cơng sâu hại đất quần thể lớn, với 3200 loài tuyến trùng, tương ứng với khoảng 1000 lồi trùng có hại Tuyến trùng có tính chất “entomopathogenic” (gây bệnh cho sâu) có chu kỳ sống vài ngày, hàng trăm nghìn tuyến trùng non ln ln sinh thông qua nhiều hệ mới, ký chủ cịn tươi Do đó, tuyến trùng “entomopathogenic” phức hợp tuyến trùng, có mang vi khuẩn tiêu diệt sâu hại, hiệu (nematode-bacterium complex) Người ta nghiên cứu phát triển nhiều lồi trùng có ích đấu tranh sinh học với trùng có hại, ví dụ “lacewing”, ong ký sinh, ong ăn mồi, bọ rùa ăn mồi, nhện; đặc biệt loài ong ký sinh phổ biến nông nghiệp nhiệt đới Đây đối tượng nhạy cảm với thuốc hóa học, nên quần thể chúng khơng ổn định, trùng khớp với chu kỳ sống sâu hại đồng ruộng PHEROMONES Pheromone chất sử dụng tín hiệu hóa học cá thể loài, chất tiết ngồi thể trùng gây phản ứng chuyên biệt cho cá thể khác lồi Đơi chất cịn gọi hormone xã hội (social hormone) hay xem hệ thống thơng tin hóa học Có lồi sản xuất số pheromone, số lồi khác lại có khả sản xuất nhiều Hệ thống pheromone phức tạp lồi trùng sống thành xã hội bầy đàn Thơng tin hóa học khác với quan thị giác hay thính giác Sự truyền bá thông tin pheromone tương đối chậm (pheromone phân tán khơng khí) tín hiệu pheromone trì lâu, xa đơi đến vài km hay xa Sử dụng “synthetic sex pheromone” bao gồm o Bẫy pheromones (dục tình hương tự nhiên): chủ yếu để dẫn dụ đực o Dispensers (chất người ta bào chế giống dục tình hương): diammonium phosphate, pyrethroids (deltamethrin lambdacyhalothrin) o Bột có tính chất tĩnh điện (electrostatic powder) o Kết hợp với chất triệt sinh (chemosterilant) với pheromone o Kết hợp với bẩy dính có màu với pheromone Theo số liệu thống kê, có 900 lồi trùng có hại người ta áp dụng pheromones để dẫn dụ chúng vào bẩy, tiêu diệt chúng Pheromones hóa chất tổng hợp giống dục tình hương sử dụng (1) theo dõi côn trùng; (2) bảo vệ trực tiếp mùa màng; (3) làm xáo trộn thụ tinh côn trùng; (4) bắt giữ số lượng lớn trưởng thành vào bẩy (mass trapping) NÔNG SẢN HỮU CƠ Trong bảo vệ thực vật theo hướng hữu cơ, nội hàm “organic production and labeling of bio-products” (sản xuất hữu dán nhãn nông sản này) phải pháp luật xác nhận Ví dụ: đạo luật (EC) No 834/2007 EU 889/2008 Người ta chấp nhận thuốc trừ sâu sinh học (biopesticides), chí thuốc trừ sâu hóa học (chemical pesticides), với tiêu chí ngưỡng tồn dư tối thiểu (MRL) khắc khe, sau thời gian định Bảng 1: Thuyết minh theo luật 889/2008 EU QUẢN LÝ THEO ITAB – CHẾ PHẨM NƠNG DƢỢC (Phytopharmaceutical products) CĨ NGUỒN GỐC THẢO MỘC, ÁP DỤNG TẠI BỈ, CHÂU ÂU Chế phẩm nơng dược có nguồn gốc từ thảo mộc định nghĩa văn kiện pháp luật “Article L.253-1”, nghị định số 792 (Decree no 2009 792), ký ngày 23 tháng sáu năm 2009, phép sử dụng nông nghiệp hữu Chế phẩm hữu vi sinh vật tham khảo theo Phụ Lục I, văn kiện luật số 91/414/EC (Art R.253.5) Mỗi chế phẩm nơng dược có nguồn gốc từ thảo mộc phải xác nhận trước cho phép sử dụng Báo cáo tóm lược từ hai nguồn tư liệu sau đây: Nguồn chính: Atanaska Stoeva (Agricultural University - Plovdiv) 2014 Plant protection in organic farming; Lecture 6: Joint Bachelor Course on Organic Agriculture 2014 Nguồn bổ sung: M Xavier LANGLET 2010 Phytopharmaceutical products statutory point on their use in organic farming - Evolution of the regulations European Symposium Of the Technical Institute for Organic Agriculture (ITAB) and partners of the VETABIO and TRANSBIOFRUITS projects 10 - 11 March 2010 in Lille Tài liệu tham khảo Bailey, A., D Chandler, W Grant, J Greaves, G Prince, M Tatchell (2010) BIOPESTICIDES Pest Management and Regulation CAB International, 239 pages Fenández-Aparicio, M., J C Sillero, D Rubiales (2007) Intercropping with cereals reduces infection by Orobanche crenata in legumes Crop Protection, Vol 26, Issue 8, 1166–1172 Karov, S., R Andreev, 2007 Handbook of plant protection products for organic production (in Bulgarian) Sarapatka, B., J Urban, 2009 Organic agriculture IAEI, Prague Pp8 pages Tham khảo trực tuyến: http://www.ifoam.org/sites/default/files/ifoam_poa.pdf Last access: 27th April 2014 http://www.infonet-biovision.org/default/ct/251/soilfertilitymanagement Last access: 28th April 2014 http://www.fao.org/ag/ca/AfricaTrainingManualCD/PDF%20Files/06CROP1.PDF#page=4 Last access: 28th April 2014 http://www.intechopen.com/books/weed-and-pest-control-conventional-and-new-challenges/companion-planting-and-insect-pestcontrol#article-front Last access: 28th April 2014 http://msue.anr.msu.edu/news/it_is_time_to_integrate_biological_control_into_your_reduced_risk_ipm_progr Last access: 28th April 2014 http://vegalab.com/larva-bio-control/ Last access: 28th April 2014 http://www.seedbuzz.com/knowledge-center/article/bio-pesticides-benefits-barriers Last access: 28th April 2014 http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:250:0001:0084:EN:PDF Last access: 29th April 2014 http://vegalab.com/larva-bio-control Last access: 28th April 2014 ... (2) bảo vệ trực tiếp mùa màng; (3) làm xáo trộn thụ tinh côn trùng; (4) bắt giữ số lượng lớn trưởng thành vào bẩy (mass trapping) NÔNG SẢN HỮU CƠ Trong bảo vệ thực vật theo hướng hữu cơ, nội... quản lý theo hướng có lợi cho sử dụng phân khoáng hiệu cao Đi liền với hữu đất hoạt động vi sinh vật có ích nhiều lồi sinh vật khác, đóng vai trị dịch vụ tự nhiên kiểm sốt đối tượng gây hại, hạn... cũ, cịn nơng nghiệp hữu cơ, với khái niệm “green fertilization” (phì nhiêu xanh, thân thiện môi trường) Sức khỏe rễ gắn liền với sức khỏe cây, giúp tăng cường hệ thống tự bảo vệ, hệ thống miễn