Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học

Hiện nay, do sự phát triển dân số cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh đất canh tác, nền nông nghiệp nước ta đang áp dụng các biện pháp thâm canh cao, với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có nguồn gốc hóa học nhằm tăng năng suất và sản lượng nông phẩm. Tuy nhiên, sự thâm canh trong nông nghiệp đã làm cho đất đai ngày càng thoái hóa, hệ sinh thái mất cân bằng dinh dưỡng, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước.

Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học: ứng dụng của Hóa học xanh cho nông nghiệp bền vững (Biopesticides: The Application of Green Chemistry for Sustainable Agriculture) PGS.TS. Đào Văn Hoằng Vụ Khoa học và Công nghệ - Bộ Công Thương ABSTRACT The biopesticides are types of pesticides derived from natural materials. They are safer to the habitat and environment than chemical pesticides, so recommended for use in sustainable agriculture. Due to their advantages, the biopesticides have been studied and applied in Vietnam and plays an important role in the sustainable agriculture development. In this paper, the relationship between green chemistry and sustainable agriculture through the biopesticides is also described. I. MỞ ĐẦU Hiện nay, do sự phát triển dân số cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh đất canh tác, nền nông nghiệp nước ta đang áp dụng các biện pháp thâm canh cao, với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có nguồn gốc hóa học nhằm tăng năng suất và sản lượng nông phẩm. Tuy nhiên, sự thâm canh trong nông nghiệp đã làm cho đất đai ngày càng thoái hóa, hệ sinh thái mất cân bằng dinh dưỡng, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước. Trong lĩnh vực phòng trừ dịch hại, do sâu, bệnh kháng thuốc nhanh nên nông dân thường tăng nồng độ sử dụng, dẫn đến dư lượng thuốc BVTV trong sản phẩm nông nghiệp tăng cao, gây mất an toàn cho người sử dụng, ảnh hưởng xấu tới môi trường và sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra, các sản phẩm làm ra không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng lớn đến thu nhập của nông dân. Đây cũng là một thách thức lớn cho nông dân Việt Nam khi ra nhập WTO. Để giảm thiểu tác động xấu của thuốc BVTV đến môi trường và cộng đồng, xu hướng sử dụng các chế phẩm có nguồn gốc sinh học thay thế dần các thuốc hóa học đang ngày càng phát triển. Các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học cũng là một trong những lĩnh vực mà Hóa học xanh quan tâm và hướng tới. II. NỘI DUNG II.1. Hiểu biết về thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học: Theo Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA), Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học (Biopesticide) là các loại thuốc phòng trừ dịch hại có nguồn gốc nguyên liệu tự nhiên như thực vật, động vật, vi khuẩn và khoáng chất. Khái niệm này bao hàm cả các chất tạo gen được cấy vào đối tượng cây cần bảo vệ nhằm tạo các kháng thể có khả năng phòng trừ dịch hại – sẽ được trình bày vào dịp khác. Phạm vi bài báo này chỉ đề cập những lĩnh vực chính có khả năng áp dụng vào thực tế ở Việt Nam, bao gồm: - Thuốc BVTV vi sinh (Microbial Pesticides): Bao gồm các loại vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virus, sinh vật đơn bào hoặc tảo) có khả năng phòng trừ dịch hại, ví dụ thuốc trừ sâu vi sinh BT (Bacillus thuringiensis). - Thuốc BVTV có nguồn gốc hóa sinh (Biochemical Pesticides) bao gồm các chất có nguồn gốc tự nhiên có khả năng kiểm soát dịch hại theo cơ chế không độc. Đó là các chất dẫn dụ (sinh dục hoặc thức ăn), các chất xua đuổi, các chất điều khiển sinh trưởng côn trùng … - Thuốc BVTV có nguồn gốc thảo mộc (Botanical hoặc Plant Pesticides): Hoạt chất là các chất thu được từ cây, cỏ, kể cả tinh dầu, ví dụ: Nicotin trong cây thuốc lào hoặc thuốc lá, D-limonen từ tinh dầu cam, chanh Gần đây, các nhà nghiên cứu hóa nông đưa ra định nghĩa về thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học đơn giản là các thuốc có nguồn gốc tự nhiên có thể kiểm soát dịch hại theo cơ chế không độc, thân thiện với môi trường sinh thái và dễ sử dụng. Đặc điểm ưu việt của thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học so với các thuốc BVTV thông thường là: - Ít độc hơn đối với người, gia súc và không ảnh hưởng tới các loài có ích như chim, cá và các thiên địch. - Tính chọn lọc và hiệu lực sinh học cao (liều lượng sử dụng thấp). - Phân hủy sinh học nhanh, ít để lại dư lượng trong môi trường và nông phẩm nên thuốc rất thân thiện với môi trường và thường được thay thế các thuốc BVTV thông thường trong các chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM). Do vậy, các thuốc sinh học là đối tượng quan tâm của Hóa học xanh và thường được khuyến cáo sử dụng trong các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp sạch nói riêng và nền nông nghiệp bền vững nói chung. II.2. Mối quan hệ giữa Hóa học xanh và nông nghiệp bền vững. Hóa học xanh và nông nghiệp bền vững là hai lĩnh vực mang tính cách mạng. Hóa học xanh là "tập hợp các nguyên tắc làm giảm hoặc loại bỏ việc sử dụng hay tạo ra các chất độc hại trong sản xuất, thiết kế và ứng dụng các sản phẩm hóa học". Hóa học xanh hướng tới sản phẩm và quy trình sản xuất dựa trên nguyên liệu tái tạo, với độc tính thấp nhất. Cả hai lĩnh vực này đều hướng tới sản phẩm an toàn, môi trường sạch và quan trọng nhất là tiếp cận một cách hệ thống tới sản xuất bền vững. Tiêu chí của sản xuất nông nghiệp bền vững có nhiều vấn đề, nhưng mục đích là tạo ra sản phẩm sạch, an toàn và bảo vệ môi trường (trong đó có cả bảo vệ nguồn nước và bảo tồn tài nguyên đất). Nói chung nông nghiệp bền vững nhằm đạt được ba mục tiêu: lợi nhuận trong canh tác, cộng đồng thịnh vượng và môi trường được quản lý, bao gồm bảo vệ và cải thiện chất lượng đất, giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên không tái tạo, vào phân bón và thuốc BVTV hóa học. Hóa học xanh và nông nghiệp bền vững vốn gắn bó với nhau. Nông dân cần các nhà hóa học xanh để tạo nguyên liệu ban đầu là các hóa chất phục vụ nông nghiệp một cách an toàn, trong đó có các thuốc BVTV sinh học. Các nhà hóa học xanh cần nông dân triển khai nền nông nghiệp bền vững để cung cấp các nguyên liệu sinh học "xanh" cho họ sản xuất thành các sản phẩm mới an toàn. Đó là một chu trình quan trọng, phụ thuộc lẫn nhau một cách sáng tạo. Hóa học xanh liên kết chặt chẽ với nông nghiệp thông qua ứng dụng. Tập quán canh tác truyền thống thường để lại dư lượng hóa chất không mong muốn trong môi trường nước, đất và không khí. Các nhà hóa học xanh giải quyết loại bỏ các chất ô nhiễm đó, giúp họ chuyển đổi phương thức canh tác mới an toàn hơn. Hóa học xanh là rất quan trọng để tiếp tục sản xuất bền vững các sản phẩm nông nghiệp mà không phụ thuộc vào hóa chất và thuốc BVTV độc hại. Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học là lĩnh vực rất được quan tâm, có nhiều tiềm năng để áp dụng Hóa học xanh trong nông nghiệp. II.3. Sử dụng thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học tại Việt Nam. Các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học đã được quan tâm nghiên cứu, đưa vào sử dụng tại Việt Nam từ đầu những năm 80 của thế kỷ trước và đã mang lại hiệu quả tích cực cho người nông dân, giảm một phần ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, từ năm 1990 trở lại đây, việc nghiên cứu, ứng dụng các chế phẩm sinh học trong BVTV đã được Nhà nước và các cơ quan khoa học quan tâm đầu tư và đã đạt được những kết quả bước đầu. Việt Nam là nước có hệ thực vật phong phú với nhiều loại cây có dầu, tinh dầu chứa các chất có hoạt tính sinh học cao và đa dạng. Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có này có thể tạo ra nhiều sản phẩm thuốc sinh học có giá trị sử dụng cao. Đây là lợi thế quan trọng giúp phát triển các thuốc sinh học phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững. Tuy nhiên, so với các loại thuốc BVTV hóa học, các chế phẩm sinh học còn một số yếu điểm như: giá thành cao, hiệu lực chậm hơn thuốc hóa học nên nông dân không thích. Do vậy, việc ứng dụng chế phẩm sinh học vào thực tế ở nước ta còn ít. Công tác nghiên cứu triển khai trong lĩnh vực sinh học gặp khó khăn do chúng ta còn thiếu điều kiện, trang thiết bị và cả con người. Hơn nữa ở nước ta, hệ thống nguồn giống và bảo quản, lưu trữ còn hạn chế, trong khi nhiều nước trên thế giới đều có hệ thống giống quốc gia phong phú. Từ đó dẫn đến số lượng thuốc phòng trừ dịch hại có nguồn gốc sinh học, đặc biệt, nhóm thuốc vi khuẩn, vi sinh vật còn ít. Tỷ trọng thuốc BVTV sinh học được sử dụng chỉ chiếm khoảng 5% so với tổng lượng thuốc BVTV hàng năm. Mặc dù vậy, cho đến nay đã có nhiều chế phẩm thuốc sinh học được nghiên cứu và ứng dụng thành công vào thực tế tại nước ta. Số lượng các sản phẩm được đăng ký sử dụng tăng theo từng năm (năm 2000 chỉ có 2 sản phẩm đăng ký, năm 2005 có 57, năm 2007 có 193, năm 2010 có 374 hoạt chất đăng ký, chiếm 37,3 % tổng số). Các sản phẩm này đã góp phần không nhỏ vào công tác phòng trừ dịch hại, hạn chế tối đa nguy cơ độc hại đến sức khỏe con người và ô nhiễm môi trường do thuốc BVTV hóa học gây nên. Một số thuốc trừ sâu thảo mộc đã được người dân sử dụng từ lâu như nicotin chiết từ cây thuốc lào hoặc thuốc lá, rotenon từ cây ruốc cá, củ đậu, hạt thàn mát. Hai chất này cũng đã được nghiên cứu chiết, tách từ những năm 70, 80 của thế kỷ trước. Gần đây, hoạt chất trừ sâu rất hiệu quả là azadirachtin có trong hạt xoan Ấn độ, trồng ở Ninh Thuận cũng đã được nghiên cứu chiết tách và sử dụng thành công ngoài đồng ruộng. Thuốc BVTV vi sinh: - Lĩnh vực các thuốc trừ sâu vi sinh có sản phẩm BT (Bacillus thuringiensis)được sử dụng từ lâu trong lĩnh vực nông nghiệp và sát trùng gia dụng (phòng trừ muỗi). Đã có nhiều cơ quan nghiên cứu công nghệ lên men và phân lập thành công các độc tố tinh thể khác nhau như a, b, g, d-endotoxin, từ đó tạo ra các sản phẩm thương mại, cung cấp cho thị trường. - Thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh từ hoạt chất validamycin A, thu được từ quá trình lên men nấm Streptomyces hygroscopicus var. limoneus Thuốc có phổ tác động rộng, dùng đặc trị các bệnh khô vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su,•.Hiện nay, Công ty CP Thuốc sát trùng VN (VIPESCO) có nhà máy liên doanh với Trung Quốc sản xuất các sản phẩm và cung cấp rộng rãi trên thị trường. - Các chế phẩm nấm trừ bệnh có nấm đối kháng Trichoderma trừ các bệnh hại rễ như bệnh thối rễ do nấm Phytophthora palmirova gây ra, bệnh vàng héo rũ do nấm Furasium solari, Pythium sp, Sclerotium rolfosii. Chế phẩm này đã được nghiên cứu thành công tại VIPESCO và một số đơn vị khác. Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng Ometar (Metarhizium anisopliae) và Biovip (Beauveria bassiana) là sản phẩm nghiên cứu do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thực hiện. - Các thuốc nguồn gốc virus có nhóm sản phẩm chiết từ virus đa nhân diện nucleopolyhedrosisvirus (NPV). Đây là lọai virus chọn lọc, chỉ lây nhiễm và diệt sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) rất hiệu quả trên bông, đậu đỗ, ngô, hành, nho…Đã có nhiều người quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam. Gần đây, Viện BVTV đã cải tiến qui trình công nghệ để nâng cao chất lượng sản phẩm (tăng cường kỹ thuật nhân nuôi, loại bỏ tạp chất và các vi sinh vật khác để đảm bảo độ thuần từ 95 -100%). - Thuốc có nguồn gốc tuyến trùng EPN (Entomopathogenic nematodes) được coi là có nhiều triển vọng bởi khả năng diệt sâu nhanh, phổ rộng, an toàn và không gây khả năng kháng thuốc ở sâu hại. Nhóm các nhà khoa học ở Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phân lập 2 giốngSteinernema và Heterorhabditis và đưa vào sản xuất 6 loại thuốc sinh học tuyến trùng Biostar từ 1 đến 6, trong đó Biostar-3 và Biostar-5 đã được thử nghiệm rộng rãi trên đồng ruộng. Thuốc BVTV có nguồn gốc hóa sinh bao gồm các chất có tác dụng dẫn dụ, xua đuổi, triệt sản hoặc điều khiển sinh trưởng côn trùng. Chúng dùng để phòng trừ gián tiếp côn trùng gây hại với liều lượng rất nhỏ. Ưu điểm lớn của các hợp chất này là hạn chế tối đa ảnh hưởng của thuốc độc tới môi trường. Đây là một hướng nghiên cứu hiện đại và đầy triển vọng của ngành BVTV trên thế giới cũng như ở Việt nam. Metyl eugenol là chất dẫn dụ sinh dục đối với ruồi vàng hại cam Dacus dorsalis được Phòng Nông dược, Viện Hóa học công nghiệp (nay là Viện Hóa học công nghiệp VN) nghiên cứu và sản xuất đầu tiên vào những năm 70-80 của thế kỷ trước, đi từ eugenol có trong tinh dầu hương nhu. Hiện nay VIPESCO vẫn đang tiếp tục sản xuất và tiêu thụ. Trong số các chất dẫn dụ sinh dục, các pheromon là nhóm chế phẩm sinh học được sử dụng hiệu quả trong BVTV, kiểm dịch thực vật và dự báo dịch hại. Đến nay trên thế giới đã nghiên cứu và tổng hợp được hơn 3.000 hợp chất pheromon sinh dục, dẫn dụ nhiều lọai côn trùng khác nhau. Ở Việt nam, việc nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng pheromon hiện nay được nhóm nghiên cứu tại Viện Hóa học-Viện Khoa học và Công nghệ VN do GS. Nguyễn Công Hào đứng đầu, tập trung đối với một số côn trùng như sâu tơ (Plutella xylostella), sâu xanh (Helicoverpa armigera), sâu khoang (Spodoptera litura) Tuy nhiên, do cấu trúc phân tử hoạt chất phức tạp và yêu cầu độ tinh khiết cao của sản phẩm nên tổng hợp chúng đòi hỏi trình độ và thiết bị tiên tiến. Vì vậy, loại hợp chất này thường có giá thành cao, phạm vi áp dụng hạn chế. Ngoài ra, xu hướng hiện nay còn sử dụng các chất có nguồn gốc tự nhiên làmphụ gia trong gia công thuốc BVTV. Đó là các chất hoạt động bề mặt (HĐBM), dung môi, chất mang, chất chống lắng, chống đông, chất bảo quản v.v… trong đó chất HĐBM, dung môi, chất mang chiếm thành phần đáng kể trong sản phẩm. Các chất HĐBM có nguồn gốc lignin tự nhiên có đặc tính ưu việt như: đa tác dụng (thấm ướt, phân tán, chống đông, tạo chelat cho phân bón qua lá ), có thể sử dụng để gia công nhiều dạng sản phẩm khác nhau và rất an toàn cho môi trường vì có độ độc thấp đối với người, không gây cháy lá, có khả năng phân hủy sinh học. Mặt khác, do giá rẻ và sẵn có nên gần đây đã có một số công trình nghiên cứu tổng hợp và sử dụng làm chất HĐBM trong gia công một số thuốc BVTV dạng phân tán trong nước (WDG) thân thiện với môi trường, với kết quả rất khả quan. Bên cạnh đó, còn một số phụ gia khác như chất mang từ bentonit, dung môi ít độc… cũng đã được nghiên cứu sử dụng trong gia công và ứng dụng có kết quả. II.4. Định hướng phát triển thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học tại Việt Nam. Như đã trình bày ở trên, việc nghiên cứu và ứng dụng các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học tại Việt Nam còn gặp nhiều khó khăn. Do vậy, khi xây dựng định hướng phát triển cho tương lai, cần xác định lộ trình lâu dài, xem xét các điều kiện cụ thể và lựa chọn những hướng khả thi, tận dụng lợi thế của nước ta về nguồn nguyên liệu tái tạo là dầu, tinh dầu thực vật sẵn có và các kết quả nghiên cứu trong thời gian qua. a. Lĩnh vực nghiên cứu tạo ra các hoạt chất mới: Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có là các dầu thực vật, tinh dầu có trong cây cỏ của Việt Nam để nghiên cứu chiết, tách hoặc chuyển hóa thành các sản phẩm có hoạt tính phòng trừ côn trùng gây hại (trong nông nghiệp và y tế). Một số sản phẩm sau đây cần được quan tâm: - Hoạt chất saponin (Quillaja saponaria) chiết từ cây bồ kết, chè, sở…dùng làm thuốc trừ bệnh, trừ ốc bươu vàng; chitosan thủy phân có tác dụng trừ nấm, vi khuẩn và kích thích sinh trưởng thực vật, eugenol từ dầu hương nhu, cinnamaldehyt có nguồn gốc từ dầu quế dùng làm thuốc trừ nấm và xua đuổi côn trùng y tế (ruồi, muỗi, gián, kiến). Ngoài ra, một số tinh dầu khác cũng có tác dụng xua đuổi côn trùng y tế là L-carvon từ dầu bạc hà, dầu thông xua đuổi chuột, dầu hạt tiêu xua đuổi một số côn trùng hại gia súc, D-limonen từ tinh dầu họ cam xua đuổi muỗi… - Sorbitol octanoat là este của axit béo có tác dụng trừ rệp và côn trùng thân mềm trong nông nghiệp, trồng vườn (do tính chất HĐBM). 4-Alyl anisol có trong các loại rau thơm như húng quế, thìa là dùng làm thuốc diệt bộ cánh cứng hại cây lá kim như thông (Dendroctonus frontalis). Citronellol là thành phần có trong tinh dầu xả, bạch đàn…có thể dùng làm chất dẫn dụ rệp cây, một loại côn trùng phổ biến gây hại. - Axit L-lactic, sản phẩm từ công nghệ lên men sữa hoặc có trong một số thực phẩm, hoa quả có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, sát trùng. Ngoài ra, hoạt chất còn được sử dụng như chất dẫn dụ muỗi. Song song với các nghiên cứu chiết tách và tổng hợp hoạt chất từ nguồn dầu béo, tinh dầu thực vật, cần đẩy mạnh nghiên cứu trong lĩnh vực sinh tổng hợp, công nghệ lên men tạo ra các chế phẩm vi sinh có hoạt tính sinh học, ví dụ như thuốc kháng khuẩn Fumaramidmycin từ chủng Streptomyces kurssanovii Hoặc sử dụng các xúc tác enzym trong tổng hợp hoạt chất, ví dụ dùng men PenG amidase để tổng hợp các este a-cyan-3-phenoxybenzyl, một hợp chất trung gian quan trọng trong tổng hợp các thuốc trừ sâu dãy pyrethroid. Đây cũng là một trong những nội dung khuyến cáo phát triển của Hóa học xanh. Ngoài ra, một số sản phẩm có nguồn gốc tuyến trùng EPN, virus đa nhân diện NPV nên tiếp tục nghiên cứu và triển khai ứng dụng vào thực tế. b. Nghiên cứu tạo ra các chất có nguồn gốc tự nhiên làm phụ gia cho gia công thuốc BVTV Trong số các phụ gia cho thuốc BVTV, các chất HĐBM chiếm từ 5 - 14 % trong thành phần gia công. Nó đóng vai trò quan trọng, không thể thiếu được cho tất cả các dạng sản phẩm. Các chất HĐBM sử dụng hiện nay đều có nguồn gốc hóa học và thường độc với người và môi trường. Vì vậy, một trong những hướng phát triển của ngành sản xuất thuốc BVTV thân thiện với môi trường là tìm kiếm, sử dụng các chất HĐBM có nguồn gốc tự nhiên ít độc trong gia công sản phẩm. Ví dụ các hợp chất lignosulfonat, được tổng hợp từ lignin có trong nước thải của các nhà máy sản xuất bột giấy là chất HĐBM có nhiều ứng dụng và rất phù hợp với các dạng gia công thế hệ mới như WDG, SC…Các hợp chất này có tính tương hợp sinh học, phân hủy sinh học và không độc với người và động vật máu nóng nên rất thân thiện với môi trường. Ngoài ra, xu hướng hiện nay còn sử dụng các chất HĐBM thuộc nhóm đường este như sorbitan, các alkylpolysacharit (chất HĐBM không ion mới) hoặc các alkylamin etoxy hóa (từ mỡ động vật, dầu dừa). Các chất này đều có nguồn gốc tự nhiên, ít độc. Một hướng khác rất thành công trong lĩnh vực gia công thuốc BVTV là sử dụng các chất có tác dụng hiệp đồng (synergist), hỗn hợp với hoạt chất để tạo ra các sản phẩm có hiệu lực phòng trừ cao và giảm ô nhiễm môi trường. Các chất synergist có nguồn gốc tự nhiên rất được chú ý vì tận dụng được nguồn nguyên liệu tái tạo và không độc. Trong số các axit béo từ dầu thực, động vật và dẫn xuất của chúng, có nhiều chất có tác dụng synergist với các loại thuốc BVTV khác nhau như các alkyleste của axit oleic, linoleic, palmitic…Ngoài ra, còn nhiều tinh dầu có trong cây cỏ ở Việt Nam cũng có tác dụng synergist. Đây là hướng nghiên cứu đầy tiềm năng, cần được khai thác và phát triển. c. Sử dụng các biện pháp phòng trừ gián tiếp trên cơ sở các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên Sử dụng các biện pháp phòng trừ gián tiếp thông qua các chất có tính dẫn dụ, xua đuổi, các chất điều tiết sinh trưởng côn trùng là một hướng quan trọng trong công tác BVTV “thân thiện với môi trường” vì chúng không gây độc cho người và môi trường. Hơn nữa, các chất này phần lớn đều có nguồn gốc tự nhiên như các tinh dầu thực vật, các hợp chất thơm tự nhiên, các sản phẩm đạm thủy phân v.v nên không gây ô nhiễm. Tuy nhiên, do các quá trình tổng hợp hóa học phức tạp, khi nghiên cứu các chế phẩm sinh học có tác dụng phòng trừ côn trùng gián tiếp cần lựa chọn những hoạt chất sẵn có trong tự nhiên hoặc chuyển hóa một phần thành sản phẩm có ứng dụng thực tế. II.5. Đề xuất một số cơ chế, chính sách: Từ các kết quả ứng dụng bước đầu và những nét đặc thù riêng của ngành BVTV cho thấy, cần có giải pháp đồng bộ để đẩy nhanh việc sản xuất và ứng dụng các sản phẩm sinh học BVTV phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững: 1. Nhà nước cần có chính sách hỗ trợ hoạt động nghiên cứu và triển khai các sản phẩm thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học. Trước mắt cần xây dựng Chương trình quốc gia về nghiên cứu, phát triển các sản phẩm thuốc BVTV thân thiện với môi trường, trong đó có các chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Song song với việc đẩy mạnh ứng dụng các thuốc BVTV sinh học cũng cần đầu tư nghiên cứu, ứng dụng các sản phẩm phân bón sinh học, cung cấp cho sản xuất nông nghiệp bền vững, tạo ra các sản phẩm sạch, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, phục vụ xuất khẩu. 2. Có chính sách hỗ trợ và ưu đãi các doanh nghiệp đầu tư khai thác các nguồn nguyên liệu tái tạo từ thiên nhiên, nhất là các nguồn mà Việt Nam có lợi thế như các loại dầu béo, tinh dầu, thảo mộc …để sản xuất thuốc BVTV sinh học. 3. Bổ sung chính sách hỗ trợ, ưu tiên đăng ký sản phẩm; hỗ trợ tiếp nhận công nghệ và vay vốn để xây dựng các dây chuyền sản xuất sản phẩm sinh học trên quy mô lớn ngay trong nước nhằm ổn định chất lượng và hạ giá thành. 4. Đẩy mạnh tuyên truyền, nâng cao nhận thức và kiến thức cho người dân. Tăng cường xây dựng và nhân rộng mô hình sản xuất nông nghiệp sạch, sử dụng sản phẩm có nguồn gốc sinh học. III. KẾT LUẬN Mục tiêu phát triển một nền nông nghiệp bền vững là tạo ra sản phẩm sạch, an toàn đối với sức khỏe cộng đồng và môi trường không bị ô nhiễm. Để đạt được mục tiêu đó, trong lĩnh vực phòng trừ dịch hại, bảo vệ mùa màng, nông nghiệp bền vững cần sử dụng tối đa các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học. Các thuốc có nguồn gốc sinh học lại là dạng sản phẩm BVTV thế hệ mới và do Hóa học xanh tạo ra. Như vậy, Hóa học xanh và nông nghiệp bền vững có quan hệ gắn bó và hỗ trợ lẫn nhau. Đó là hai lĩnh vực mang tính cách mạng trong nghiên cứu và ứng dụng của các nhà hóa học, sinh học, nông học. Như vậy, vai trò của thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học là rất quan trọng đối với sự phát triển nền nông nghiệp bền vững cũng như việc ứng dụng các nguyên lý cơ bản của hóa học xanh vào thực tiễn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đào Văn Hoằng, Kỹ thuật tổng hợp các hóa chất bảo vệ thực vật, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2005. 2. Karen Peabody O'Brien, Shari Franjevic, Julie Jones, Green Chemistry and Sustainable Agriculture: The Role of Biopesticde; Advancing Green Chemistry, Sep. 2009. 3. Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam, Thông tư số 24/2010/TT-BNNPTNT ngày 08/4/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2010. 4. New Biopesticide Active Ingredients,ww.epa.gov/pesticides/biopesticides/index.htm 5. Đào Văn Hoằng, Nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt lignosulfonat từ dịch thải của công nghiệp sản xuất bột giấy, ứng dụng trong gia công thuốc bảo vệ thực vật, Tạp chí Hóa học, T. 47 (2), Tr. 186 - 190, 2009. 6. Joel R. Coats, Christopher J. e al., Biopesticides related to natural sources, USPatent 6,207.705 B1, Mar. 27, 2001. 7. Dương Hoa Xô, Ứng dụng chế phẩm sinh học phục vụ cho cây trồng - Hướng đi đúng đắn của phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững (Phần 1), 29/10/2007 Thuốc trừ sâu sinh học là gì và gồm những loại nào?ưu điểm và triển vọng phát triển của nó. Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Thành phần giết sâu có trong thuốc sinh học có thể là các vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, virus) và các chất do vi sinh vật tiết ra (thường là các chất kháng sinh), các chất có trong cây cỏ (là chất độc hoặc dầu thực vật). Với các thành phần trên, thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành hai nhóm chính là: a. Nhóm thuốc vi sinh: Thành phần giết sâu là các vi sinh vật như nấm, vi khuẩn, virus. b. Nhóm thuốc thảo mộc: Thành phần giết sâu là các chất độc có trong cây cỏ hoặc dầu thực vật. Như chúng ta đã biết, các thuốc trừ sâu hóa học có ưu điểm rõ rệt là hiệu quả diệt sâu nhanh nhưng có nhược điểm quan trọng là có độ độc cao với người và các động vật có ích (trong đó có các loài thiên địch), gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, do yêu cầu bảo vệ sức khỏe con người và sự trong sạch của môi trường, các thuốc trừ sâu hóa học cần được hạn chế sử dụng dần và thay vào đó là các thuốc trừ sâu sinh học. Ưu điểm nổi bật nhất của thuốc trừ sâu sinh học là ít độc với người và môi trường. Các chế phẩm vi sinh vật dùng trừ sâu và dầu thực vật hầu như không độc với người và các sinh vật có ích. Do ít độc với các loài thiên địch nên thuốc sinh học bảo vệ được sự cân bằng sinh học trong tự nhiên (cân bằng giữa thiên địch và sâu hại), ít gây tình trạng bùng phát sâu hại. Do ít độc với người và mau phân hủy trong tự nhiên, các thuốc sinh học ít để lại dư lượng độc trên nông sản và có thời gian cách ly ngắn nên rất thích hợp sử dụng cho các nông sản yêu cầu có độ sạch cao như các loại rau, chè… Muốn có nông sản sạch và an toàn, một biện pháp quan trọng là sử dụng các thuốc sinh học trừ sâu. Ngoài ra, các yếu tố sinh học trừ sâu như các vi sinh vật và thực vật thường có sẵn và rất phổ biến ở mọi nơi, mọi lúc, vì vậy nguồn khai thác rất dễ dàng và hầu như vô tận. Đồng thời với các chế phẩm được sản xuất theo quy mô công nghiệp, hiện nay người ta vẫn có thể dùng các phương pháp chế biến thô sơ để sử dụng. Có thể ra đồng thu thập các sâu bị chết vì nấm bệnh, nghiền nát trong nước rồi phun lên cây để trừ sâu. Các cây thuốc lá, thuốc lào, hạt xoan, rễ dây thuốc cá… băm nhỏ và đập nát ngâm lọc trong nước để phun cũng rất có hiệu quả. Tuy vậy, một số thuốc sinh học, như các thuốc vi sinh thường thể hiện hiệu quả diệt sâu tương đối chậm hơn so với thuốc hóa học. Sự bảo quản và khả năng hỗn hợp của các thuốc sinh học thường yêu cầu điều kiện cũng chặt chẽ hơn. Nhưng so với các ưu điểm to lớn thì các nhược điểm trên đây của thuốc sinh học là rất nhỏ và hoàn toàn có thể khắc phục được. Vì vậy, thuốc trừ sâu sinh học ngày càng được khai thác sử dụng nhiều. Ở nước ta, ngoài các chế phẩm Bt đã được biết đến tương đối lâu, hiện nay có nhiều chế phẩm mới đã được đăng ký sử dụng. Yêu cầu ngày càng có nhiều nông sản và thực phẩm an toàn phục vụ đời sống cũng là điều kiện quan trọng thúc đẩy sự phát triển của các thuốc sinh học. [...]... thuốc của sâu là gì? Tính kháng thuốc và tính chịu thuốc có khác nhau không? Tính kháng thuốc (còn gọi là tính quen thuốc, tính chống thuốc) là khả năng của sâu ngày càng chịu được một lượng thuốc lớn hơn lượng thuốc sử dụng thời gian đầu, do thuốc được sử dụng thường xuyên nhiều lần Khả năng này có thể di truyền cho đời sau dù cá thể của đời sau có hay không tiếp tục tiếp xúc với thuốc Tính chịu thuốc. .. tính kháng thuốc Tính chịu thuốc là đặc điểm riêng của từng cá thể hoặc từng loài sâu có thể chịu đựng được các liều lượng thuốc khác nhau do đặc điểm sinh học và điều kiện sống khác nhau Tính chịu thuốc của một loài sâu có thể thay đổi theo tuổi sâu, theo điều kiện sống và không di truyền được Tuy vậy, tính chịu thuốc có thể là bước khởi đầu tạo thành tính kháng thuốc Một loài sâu có tính chịu thuốc cao... nên kháng thuốc Sâu có tính chịu thuốc cao thì phải dùng liều lượng thuốc cao Thí dụ cùng sống trên cây rau cải, sâu tơ có khả năng chịu thuốc cao hơn sâu khoang và rệp muội Sâu tơ nhỏ tuổi chịu thuốc kém hơn sâu tơ lớn tuổi Trong điều kiện thời tiết mát mẻ của vụ Đông Xuân, sâu tơ chịu thuốc khá hơn vụ Hè Thu thời tiết nóng Sâu tơ, sâu xanh da láng, bọ trĩ là những loài sâu có khả năng chịu thuốc cao... lúa và một số sâu khác có biểu hiện kháng thuốc Với rầy nâu hại lúa, người ta đã thấy nếu 3 – 4 lứa rầy dùng thuốc Methyl Parathion liên tục thì sau đó rầy chịu được lượng thuốc cao gấp 10 – 15 lần lượng thuốc ban đầu Sự hình thành các loài sâu kháng thuốc là một trở ngại lớn cho việc phòng trừ, nhất là với biện pháp sử dụng thuốc hóa học Khi sâu đã kháng thuốc thì phải dùng lượng thuốc nhiều lên, tốn... cần có thời gian Sâu kháng thuốc cũng gây tâm lý lo ngại và nghi ngờ biện pháp dùng thuốc Tuy vậy cũng cần thấy rằng sâu kháng thuốc là một hiện tượng sinh học thông thường trong quá trình hoạt động sản xuất của con người, cũng như việc thay đổi giống cây, mùa vụ Đó cũng là biểu hiện tính thích nghi của sinh vật trong quy luật cân bằng sinh thái Vấn đề là cố gắng hạn chế tốc độ phát sinh tính kháng thuốc. .. khả năng chịu thuốc cao nên cũng là những loài sâu dễ sinh tính kháng thuốc, khi dùng thuốc cần chú ý đề phòng sâu trở nên kháng thuốc Trong thực tế sản xuất, ở nước ta cũng như nhiều nước khác đã xảy ra nhiều trường hợp sâu trở nên kháng thuốc Từ năm 1986, trên thế giới đã phát hiện có gần 300 loài sâu và nhện hại cây trồng kháng nhiều loại thuốc có các cơ chế tác động khác nhau Ở nước ta đã ghi nhận . và thuốc BVTV độc hại. Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học là lĩnh vực rất được quan tâm, có nhiều tiềm năng để áp dụng Hóa học xanh trong nông nghiệp. II.3. Sử dụng thuốc BVTV có nguồn gốc sinh. đa các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học. Các thuốc có nguồn gốc sinh học lại là dạng sản phẩm BVTV thế hệ mới và do Hóa học xanh tạo ra. Như vậy, Hóa học xanh và nông nghiệp bền vững có quan hệ. của thuốc BVTV đến môi trường và cộng đồng, xu hướng sử dụng các chế phẩm có nguồn gốc sinh học thay thế dần các thuốc hóa học đang ngày càng phát triển. Các thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học