Ly thuyet mon quản lý cây trồng tổng hợp ICM

Khái niệm Quản lý cây trồng tổng hợp ICM là môn học nghiên cứu bản chất các biện pháp kỹ thuật canh tác kết hợp hài hòa với biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp IPM có tính liên hoàn, nhằ

MÔN HỌC QUẢN LÝ CÂY TRỒNG TỔNG HỢP - ICM

Dành cho Cao học ngành Khoa học cây trồng

CHỦ ĐỀ 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUẢN LÝ CÂY TRỒNG TỔNG HỢP 1.1 Khái niệm, mục tiêu và nhiệm vụ của quản lý cây trồng tổng hợp

1.1.1 Khái niệm

Quản lý cây trồng tổng hợp (ICM) là môn học nghiên cứu bản chất các biện pháp kỹ thuật canh tác kết hợp hài hòa với biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) có tính liên hoàn, nhằm bảo vệ năng suất, chất lượng cây trồng nông nghiệp và nâng cao hiệu quả sản xuất để phát triển một nền nông nghiệp bền vững.

Như vậy, ICM là phương pháp canh tác nông nghiệp mà ở đó đảm bảo sự cân bằng giữa nhữngnhu cầu về hoạt động sinh lợi với trách nhiệm bảo vệ môi trường Nó bao gồm những hoạt động tránh

sự hao phí năng lượng cho phép sử dụng hiệu quả đầu vào và giảm tới mức tối thiểu ô nhiễm ICMkết hợp những kỹ thuật tiên tiến nhất với một số nguyên tắc cơ bản của thực hành nông nghiệp tốttrong chiến lược sử dụng nguồn tài nguyên lâu dài (Hiệp hội Hóa chất nông nghiệp Anh)

1.1.2 Đặc điểm

- Đạt được lợi ích kinh tế cao nhất với việc sử dụng đúng đắn về chi phí đầu vào;

- Thúc đẩy phát triển kẻ thù tự nhiên, tạo các điều kiện đất đai và canh tác phù hợp nhằm hạnchế sự phát triển của dịch hại;

- Làm chậm trễ hoặc tránh sự gia tăng các chủng dịch hại kháng thuốc bảo vệ thực vật hoặc cáctác nhân sinh học;

- Nâng cao độ phì đất bằng biện pháp luân canh và các phương pháp canh tác;

- Giảm mức thấp nhất rủi ro đối với môi trường;

- Không có một hệ thống ICM phù hợp cho tất cả mọi điều kiện khí hậu, đất đai, thị trường

* Như vậy ICM bao gồm hai mảng chính:

- Quản lý dinh dưỡng, chăm sóc cây trồng:

• Sử dụng các loại giống tốt, năng suất cao, sạch sâu bệnh

• Gieo trồng mật độ đảm bảo, phát huy tiềm năng năng suất của giống

• Sử dụng phân bón đầy đủ, hợp lý

• Chế độ tưới nước khoa học, phù hợp nhu cầu phát triển của cây

- Và quản lý dịch hại đối với cây trồng:

 Sử dụng giống kháng sâu, bệnh để hạn chế dùng thuốc BVTV

 Sử dụng sinh vật có ích để bảo vệ cây trồng

 Áp dụng điều tra phân tích hệ sinh thái trước khi đưa ra biện pháp xử lýđồng ruộng (IPM)

Quản lý dinh dưỡng nhằm sử dụng phân bón, kỹ thuật gieo trồng, chăm sóckhoa học, hợp lý để cây trồng sinh trưởng thuận lợi tạo điều kiện đạt năng suấtcao

Quản lý dịch hại nhằm điều khiển sâu, bệnh phát sinh trên đồng ruộng dướingưỡng thiệt hại về kinh tế (sâu, bệnh có trên đồng ruộng nhưng chưa đến mứcphải phòng trừ) bằng các biện pháp kỹ thuật khác nhau, giữ cho cây trồng pháttriển thuận lợi phát huy được tiềm năng năng suất cây trồng

Tìm hiểu mối quan hệ giữa cây trồng, sâu bệnh hại, thiên địch và điều kiệnngoại cảnh giúp cho ta có những biện pháp tác động phù hợp lên mỗi yếu tố sẽmang lại hiệu quả cao cho sản xuất

Như vậy, nếu áp dụng được các biện pháp kỹ thuật tổng hợp để gieo trồng,chăm sóc cây trồng và quản lý dịch hại tốt sẽ giảm được chi phí đầu vào và tănghiệu quả sản xuất

1.1.3 Mục tiêu

Mục tiêu của quản lý cây trồng tổng hợp là sự giảm tối đa nguyên liệu đầu vào (giống, phânbón, thuốc BVTV), tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất Một trong những mục tiêuchính của quản lý cây trồng tổng hợp là sự giảm nguyên liệu đầu vào từ bên ngoài nông trại, hoặcgiảm tối đa sự thay thế nguyên liệu đầu vào từ bên ngoài nông trại như là: phân bón vô cơ, thuốc trừsâu và nhiên liệu Bằng những biện pháp đó cho phép tạo ra nông sản an toàn hơn và quản lý đầuvào tốt hơn

Tất cả sự thay thế nguyên liệu đầu vào không thể tránh khỏi sự thất thoát năng suất câytrồng, nhưng sự thay thế từng phần của nguyên liệu đầu vào sẽ đạt được bằng việc sử dụng nguyênliệu tự nhiên, phế phụ phẩm nông nghiệp, tránh được những tồn dư và quản lý nguyên liệu đầu vào

từ bên ngoài có hiệu quả Điều đó sẽ cho phép hạ giá thành sản phẩm trong sản xuất nông nghiệp vàgiảm được sự thiệt hại do tồn dư gây ra cho môi trường

1.1.4 Nhiệm vụ

Theo báo cáo của tổ chức nông lương thế giới (FAO), ngày nay trên thế giới đã có khoảng

842 triệu người thường xuyên bị đói Nhưng trong khoảng 30 năm tới, nhân loại sẽ còn phải nuôisống thêm 2 tỷ người nữa Về lý thuyết, số lương thực thực phẩm cần thiết có thể được sản xuấtbằng các phương pháp canh nông truyền thống (bao gồm cả việc sử dụng các sản phẩm nông hóatổng hợp để tăng tối đa sản lượng và hiệu quả kinh tế) trên những diện tích đất nông nghiệp mởrộng Nhưng bản thân ngành nông nghiệp đang gặp phải những thách thức lớn, từ việc sử dụngnhững nguồn tài nguyên hạn chế cho đến những tác động bất lợi cho sức khỏe và sự ô nhiễm môi

trường Có thể nói, ở một số điểm của nó thì nền sản xuất nông nghiệp như hiện nay là ngành sảnxuất không có tính bền vững.

Điều đó cho thấy, việc sản xuất nông nghiệp dựa trên cơ sở quản lý cây trồng tổng hợp như: sử dụng nguồn lợi tự nhiên sẵn có, quản lý đầu vào kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác là nhiệm vụ cần thiết

1.2 Cơ sở khoa học của biện pháp quản lý cây trồng tổng hợp

Trong nhiều năm qua, nhiều cách tiếp cận đã được đưa ra áp dụng để sản xuất lương thựcthực phẩm một cách hiệu quả hơn, giảm bớt tác động của nông nghiệp truyền thống, đồng thời đápứng các mục tiêu về sản lượng Những cách tiếp cận này đã đạt được một số thành công nhất định

Các phương án giải quyết vấn đề sản lượng lương thực cho thế giới bao gồm từ việc tăngmức nguyên liệu đầu vào (để sản xuất nhiều lương thực hơn trên cùng một diện tích) cho đến việcchuyển sang các hệ thống sản xuất nông nghiệp hoàn toàn hữu cơ (trong đó nguyên liệu đầu vàoduy nhất là những gì được tạo ra một cách tự nhiên) Giữa hai cách tiếp cận này là các cách tiếp cận

“tổng hợp” đối với sản xuất lương thực và quản lý dịch hại, trong đó bao gồm phương pháp quản lýdịch hại tổng hợp (Intergrated Pest Management – IPM), phương pháp canh nông tổng hợp(Intergrated Farming System - IFS) và phương pháp quản lý cây trồng tổng hợp (Intergrated CropManagement - ICM)

Phương pháp IPM đã được phát triển cách đây khoảng 40 năm Hai phương pháp IPM và IFSnhằm vào mục tiêu giảm lượng nguyên liệu nông nghiệp đầu vào và các tác động hậu quả của chúng.Chúng dựa trên các nguyên lý sinh thái là hỗ trợ sức khỏe của cây trồng và vật nuôi, từ đó tận dụngtriệt để các quá trình, các phương pháp kiểm soát tự nhiên và canh nông (tức là tính kháng bệnh củavật chủ và khả năng kiểm soát sinh học) Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) chỉ được sử dụng khi nhữngbiện pháp trên không thể khống chế được dịch bệnh xuống dưới mức có hại Các can thiệp của conngười được thực hiện theo cách ít có hại hơn đối với môi trường và trên cơ sở hiệu quả kinh tế chắcchắn

Để tìm hiểu xu hướng tương lai của sản xuất nông nghiệp, chúng ta cần nhìn lại quá khứ.Không nghi ngờ gì rằng cuộc Cách mạng Xanh trong nông nghiệp vào các thập niên 1970 và 1980

đã giúp tăng đáng kể sản lượng lương thực ở nhiều nước, nhờ sử dụng các giống lúa mới và nguyênliệu đầu vào nông nghiệp dạng hóa học (phân hóa học, thuốc BVTV, ) Nhưng nếu khảo sát việc

sử dụng thuốc BVTV trong 10 năm qua, có thể thấy rằng có sự gia tăng liên tục về lượng thuốcBVTV ở cả Bắc và Nam Bán Cầu, tuy lượng thuốc BVTV được sử dụng tại một số khu vực khác(ví dụ châu Phi) không tăng, một phần do sự thay đổi giá nguyên liệu đầu vào nông nghiệp

Một điều nghịch lý là, trong thời gian lượng thuốc BVTV được sử dụng tăng lên thì sự mấtmát sản lượng cây trồng do dịch hại cũng vẫn tăng Tất nhiên nguyên nhân không phải là do bảnthân thuốc BVTV, mà do phương pháp độc canh, ít luân canh hoặc hầu như không luân canh, hoặc

do việc trồng những loại cây mà trước đây không thể trồng vì không chịu được dịch hại Mặt khác,ngày nay khoảng 95% thuốc BVTV được sử dụng chỉ để ngăn ngừa 5% số thiệt hại đối với sảnlượng lương thực, trước đây lượng thiệt hại như vậy được coi như những mất mát có thể chấp nhận

1.2.1 Quản lý dinh dưỡng tổng hợp

Nhiều nhà nghiên cứu đã cho rằng sự thay đổi tình hình nhiều loại dịch hại (sâu, bệnh) câytrồng trong hệ sinh thái là do sự thay đổi về kỹ thuật canh tác từ sau Thế chiến thứ hai Ví dụ điển

hình đó là việc sử dụng phân bón và thuốc hóa học đã gia tăng một cách nhanh chóng trong khoảngthời gian này, và đã có bằng chứng để chứng minh rằng khi gia tăng nhanh sử dụng nông duợc gắnliền với sự độc canh đã làm tăng mức độ thiệt hại do sâu bệnh gây ra (Conway và ctv, 1991) Cácbiện pháp canh tác luân phiên khác thì trái ngược lại tình trạng trên, như là biện pháp canh tác hữu

cơ, quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), quản lý dinh dưỡng tổng hợp (Intergrated NutrientManagement - INM), v.v thì làm giảm thiệt hại do sâu, bệnh gây ra (Merill, 1983, Oelhaf,1978).Đất canh tác có nhiều chất hữu cơ và hoạt động sinh học đất tốt sẽ làm cho đất giàu độ phì nhiêu vàgia tăng nguồn sinh vật có ích , tăng độ phức tạp của mạng thức ăn trong tự nhiên, vì vậy mà ngănngừa được sự xâm nhiễm của sinh vật gây hại Mặt khác thì cũng do kỹ thuật canh tác đã làm chodinh dưỡng đất bị mất tính cân bằng , và giảm tính kháng đối với dịch hại (Magdoff và ctv, 2000)

Hiện nay xu hướng nghiên cứu trên thế giới theo hướng hài hòa quản lý dinh dưỡng (INM)

và dịch hại cây trồng (IPM) để đạt mục tiêu là Quản lý tổng hợp cây trồng (ICM – Integrated CropManagement) Tổng hợp tài liệu nghiên cứu trên thế giới, cho thấy mối quan hệ giữa quản lý dinhdưỡng và dịch hại cây lúa được thể hiện khái quát như sau:

1 Dinh dưỡng và tính kháng sâu hại

2 Thay đổi tình hình dịch hại do gia tăng lượng phân đạm

3 Áp lực bệnh hại và dinh dưỡng

1.2.1.1 Dinh dưỡng và tính kháng sâu hại

- Thay đổi sinh lý cây trồng

Slansky,1990 cho rằng: tính kháng của cây trồng với sâu hại thay đổi tùy thuộc vào tuổi câyhay giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, hay nói cách khác thì tính kháng có mối liên hệ trực tiếpvới sinh lý cây trồng Và như thế thì bất cứ yếu tố nào gây ảnh hưởng đến sự thay đổi sinh lý câytrồng thì sẽ làm thay đổi đến tính kháng của cây

- Thay đổi hình dạng và sự phát triển của cây

Chúng ta biết rằng khi bón phân cho cây trồng sẽ làm cây phát triển và thay đổi dạng hình

cụ thể như: tăng trưởng nhanh, thúc đẩy hoặc kìm hãm quá trình chín, kích cỡ cây, làm biểu bì môdày lên hoặc mỏng đi v.v Sự thay đổi dạng hình của cây ký chủ cũng làm ảnh hưởng đến các loàisâu hại sinh sống trên cây trồng đó Meyer, (2000) chứng minh rằng nguồn dinh dưỡng sẵn có trongđất chẳng những ảnh hưởng đến mức độ thiệt hại do sâu ăn lá gây ra mà còn ảnh hưởng đến khảnăng phục hồi của cây sau khi bị sâu hại, tuy nhiên hai mặt này ít được xem xét đồng thời với nhau.Meyer cũng phát hiện rằng, mức độ thiệt hại do sâu ăn lá ở cây trồng được bón ít phân thì cao gấpđôi so với cây trồng bón nhiều phân Và như vậy, độ phì của đất không có ảnh hưởng đến khả năngđền bù của cây trồng sau khi bị sâu ăn lá gây hại

- Thay đổi hàm lượng dinh dưỡng trong cây

Kỹ thuật bón phân cũng ảnh hưởng gián tiếp đến tính kháng của sâu hại qua sự thay đổi hàmlượng dinh dưỡng trong cây trồng Barker, (1975) phát hiện ra rằng, trong các chậu được bón cùng

1 loại phân đạm 100 và 200 mg/chậu thì hàm lượng đạm nitrat trong lá cải xanh cao hơn cải xanhchỉ được bón 5 loại phân hữu cơ.

1.2.1.2 Thay đổi tình hình dịch hại do gia tăng lượng phân đạm

Theo Lương Minh Châu và ctv, 2003: “hàm lượng đạm, và lân trong lá lúa có tương quanthuận với bón phân đạm trong đất, và không có tương quan với kali trong lá lúa” Hàm lượng đạmtổng số trong lá lúa thì lại ảnh hưởng chính đén mức độ thiệt hại của các loài sâu hại lúa Theo Sta.Cruz và ctv, (2001) đánh giá mức độ nhiễm bệnh theo các mức bón phân khác nhau tại Trung Quốc,

Ấn Độ, Indonesia, Philippines và Việt Nam cũng có kết luận rằng, mức độ thiệt hại do bệnh khôvằn, lem lép hạt, sâu đục thân, sâu cuốn lá và chuột ở các công thức bón phân theo tập quán củanông dân đều cao hơn nghiệm thức bón phân theo vùng (Site Specific Nutrient Management -SSNM)

Một kết quả nghiên cứu tương tự của Lương Minh Châu và ctv, (2003) đã chứng minh rằng,trong ruộng lúa bón càng nhiều phân đạm thì mức độ thiệt hại do sâu, bệnh gây ra càng nặng, cụ thểlà: rày nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá, bệnh đạo ôn, và bệnh vàng lá Ruộng lúa bón đạm cao (200kgN/ha) bị rày nâu gây hại ở mật độ cao, tỷ lệ thiệt hại do sâu cuốn lá, sâu đục thân, và bệnh đạo ôngia tăng Tuy nhiên, cũng do mật độ sâu hại gia tăng ở ruộng bón đạm cao đã dẫn theo sự gia tăngmật độ quần thể của các loài thiên địch tự nhiên của các loài sâu hại này (nhện và bọ xít mù xanh),

có nhiều loài thiên địch, ký sinh và sâu hại

Theo Sogawa (1992, 1994): “sự bài tiết nước bọt (honeydew) của rày nâu gia tăng theo hàmlượng đạm trong lá lúa” Theo Lu và ctv, (2005) ruộng lúa được bón thừa phân đạm cũng sẽ làm

giảm khả năng ăn mồi của loài thiên địch tự nhiên của rày nâu - bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis, bởi vì nước bọt của rày nâu sống trên cây lúa bón thừa đạm làm giảm rõ rệt khả năng

ăn trứng rày của bọ xít mù xanh Ở những vùng trồng lúa bón thừa đạm trong một thời gian dài sẽlàm tính thích nghi sinh thái của rày nâu tăng cao hơn, khi đó nếu biện pháp phòng trừ sinh họctrong tự nhiên bị phá vỡ thì nguy cơ gây bùng phát rày nâu càng lớn hơn

Tổng hợp các kết qủa nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng tương tác giữa ruộng lúa bón thừađạm và dịch hại như sau: nhiều loài côn trùng rút ngắn thời gian phát triển và gia tăng tốc độ tăngtrưởng nhanh, làm gia tăng số lượng dịch hại, tỷ lệ sống sót, tính mắn đẻ, trọng lượng cơ thể, vàmức độ thiệt hại, càng tăng tỷ lệ sống sót của rày cám, càng đẻ nhiều nhất là khi nhiệt độ tăng vàcàng gia tăng mật độ trong giai đọan lúa đẻ nhánh đến làm đòng; càng thu hút nhiều bướm sâu cuốn

lá đến cư trú và đẻ nhiều trứng

Một số công trình nghiên cứu gần đây tại Trung Quốc về mối liên hệ giữa cây lúa giàu đạm

với dịch hại, đặc biệt là rày nâu Nilaparvata lugens cho thấy: khi hàm lượng đạm trong cây lúa gia

tăng sẽ làm cho rày cám sống sót nhiều hơn và rút ngắn vòng đời của chúng, rày cái trưởng thành tohơn, đẻ nhiều trứng hơn và sống lâu hơn (Lu và ctv, 2004) Ruộng lúa được bón thừa đạm sẽ có tán

lá che phủ dày, làm gia tăng hàm lượng amino acids trong dịch của cây lúa, cây lúa bị xốp, mọng

nước sẽ kích thích rày cái tìm đến để hút nhựa và đẻ trứng; sâu non tuổi 1 của sâu đục thân vừa nởcũng dễ dàng đục vào thân lúa và di chuyển bên trong hệ thống mạch dẫn nhựa cây lúa Ngoài ra,còn làm cho rày nâu thay đổi vị trí cư trú và đẻ trứng, ở cây lúa thừa đạm rày nâu sẽ di chuyển dần

từ bên dưới gốc lên trên bẹ lá và lá cờ để đẻ trứng (Lu và ctv, 2005)

1.2.1.3 Áp lực bệnh hại và dinh dưỡng

Về ảnh hưởng của phân bón đến bệnh hại lúa: theo Castilla, (2001) ruộng lúa bón thừa đạm

sẽ làm giảm độ dai cơ học của mô cây lúa, làm giảm lượng cellulose cấu tạo các lớp tế bào của môcây, và làm tăng tính nhiễm bệnh của cây lúa bởi vì vi sinh vật gây bệnh thường tấn công vào các tếbào mô cây xốp, mọng nước Tác giả cũng có đánh giá về ảnh hưởng tương tác giữa phân N, P, Kvới mức độ nhiễm một số loại bệnh phổ biến cho cây lúa như sau: phân đạm có tác động tăng tíchcực đến mức độ nhiễm bệnh: lúa von, đốm nâu, đốm vằn, cháy lá vi khuẩn, than, đạo ôn lá, thối bẹ,thối thân, và vàng lụi (Tungro), trong khi đó phân kali và phân lân có tác động ngược lại Bón phânđạm và kali cho cây lúa vào thời điểm và lượng bón thích hợp sẽ làm thay đổi tỷ lệ nhiễm bệnh đạo

ôn lá và cổ bông một cách có ý nghĩa

Theo Slaton, (2005): bón đạm cao làm cây lúa xum xuê, cao cây, ra nhiều lá và giao tánnhanh, gia tăng ẩm độ, và thúc đẩy bệnh khô vằn phát triển Nhận xét tương tự của Cu và ctv, 1996:tán lá lúa có dư đạm sẽ tạo môi trường tiểu khí hậu rất thích hợp cho nhiều mầm bệnh phát triển.Mew, 1991 nghiên cứu dài hạn về nhu cầu bón phân đạm bổ sung cho đất lúa nhằm giữ năng suất

ổn định dẫn đến hậu quả là tăng áp lực của bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) và bệnh đạo ôn (cháy lá) do nấm Pyricularia oryzae gây ra.

Slaton ,2005 cũng cho rằng mối quan hệ giữa bón phân đạm và kali là rất quan trọng cho sựtăng trưởng và sức khỏe của cây lúa, nếu sự cân bằng này bị lệch sẽ làm gia tăng mức độ nhiễmbệnh Theo Huber và Arny, (1985) cho biết, bón thiếu lượng phân kali cũng gắn liền với bệnh đốm

nâu (Helminthosporium oryzae) và sọc nâu (Cercospora oryzae) và nhất là khi vừa thiếu kali vừa

dư thừa phân đạm thì hai loại bệnh này bùng phát mạnh Một dạng bệnh mới xuất hiện, phổ biếngần đây tại Việt Nam, Malaysia, Indonesia và Philipin đó là bệnh sọc đỏ lá (red stripe) hay còn gọi

là vàng lá chín sớm, tuy đến nay vẫn chưa xác định được tác nhân gây bệnh nhưng theo các chuyêngia về dinh dưỡng cho rằng đây cũng là dạng bệnh xuất phát từ sự cân bằng dinh dưỡng trong đất

Tiến bộ kỹ thuật mới “Ba giảm, ba tăng”- giảm lượng giống gieo sạ, giảm lượng phân đạmhợp lý, và giảm phun thuốc trừ sâu; tăng năng suất, tăng chất lượng và tăng hiệu quả- trong thâmcanh lúa cao sản ở ĐBSCL đã và đang được đông đảo nông dân áp dụng thành công từ nhiều nămqua là bài học thực tiễn minh chứng cho cơ sở lý luận về mối quan hệ đã nêu trên Đặc biệt là trong

vụ lúa đông xuân 2005-2006 ở ĐBSCL thực tế ngoài đồng đã chứng minh rõ mối quan hệ này:trong cùng loại giống lúa Jasmin, nhiễm rầy thì ở những ruộng gieo sạ dày (trên 150-200 kg/ha) vàbón nhiều phân đạm (100 kgN/ha) bị nhiễm rầy nâu mật độ cao (trên 4000-5000 con/m2), trong khi

ở các ruộng áp dụng “Ba giảm, ba tăng” mật độ sạ thưa (80kg/ha) bón đạm vừa phải (70-80 kgN/ha)

có mật độ rầy nâu rất thấp (< 1000 con/m2) không cần phải phun thuốc trừ rầy, đồng thời cũngnhiễm đạo ôn rất thấp

Biện pháp “Ba giảm, ba tăng” được Bộ Nông nghiệp và PTNT khuyến cáo bắt buộc áp dụngcho những vùng trồng giống lúa đặc sản, lúa chất lượng cao, nhiễm rầy nâu và đạo ôn từ vụ Hè thu

2006 trở đi nhằm hạn chế sự phát sinh và gây hại của rầy nâu chuyển tiếp từ vụ đông xuân

2005-2006 ở ĐBSCL, đây là một giải pháp chiến lược mang tính sinh thái và bền vững

1.2.2 Quản lý dịch hại cây trồng - Quản lý dịch hại tổng hợp

1.2.2.1 Khái niệm

Phòng trừ tổng hợp là biện pháp sử dụng phối hợp các biện pháp phòng trừ dịch hại một cách hợp lý dựa trên cơ sở hiểu biết nền sinh thái, nhằm giữ cho quần thể sâu hại dưới ngưỡng kinh tế (ETL).

* Ưu điểm:

+ Bảo vệ được thiên địch, môi trường sống của con người và vật nuôi

+ Giảm chi phí BVTV, tăng năng suất cây trồng, tạo sản phẩm nông nghiệp sạch

* Nhược điểm:

+ Phải được tuyên truyền rộng rãi để mọi người dân cùng tham gia

+ Phải tiến hành các lớp tập huấn để người nông dân nghe, nhìn và thực hành trên đồng ruộng,kết hợp với kinh nghiệm sản xuất để biện pháp có hiệu quả

Việc áp dụng phương pháp IPM cũng đã giúp giảm đáng kể lượng thuốc BVTV được sử dụng

ở nhiều nơi khác Ví dụ, chương trình IPM áp dụng cho các cánh đồng trồng bông ở bang Texas, Mỹ,

đã giúp giảm 71% lượng thuốc BVTV được sử dụng, trong khi đó sản lượng bông chỉ giảm ít Nhờ

đó, lợi nhuận ròng của nông dân trồng bông ở đây đạt 81,5 USD/mẫu Anh, trong khi những nông dântrồng bông theo phương pháp truyền thống bị lỗ 105 USD/mẫu Anh Đa số nông dân áp dụng phươngpháp IPM ở đây đã theo dõi phát hiện dịch hại, thay đổi ngày gieo hạt và áp dụng các tỷ lệ gieo hạtkhác nhau Khi đưa ra các quyết định như vậy họ cũng tính đến những thiên địch tự nhiên của dịchhại

Phương pháp IPM cũng mang lại nhiều kết quả cho nông dân các nước đang phát triển Cáclớp tập huấn cho nông dân tại các nước châu Á như Inđônêxia, Phillippine, Việt Nam đã cho phépgiảm rõ rệt lượng thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng đối với cây lúa Hàng triệu nông dânInđônêxia, Việt Nam đã giảm số lần phun thuốc từ vài ba lần xuống còn 1 lần trong mỗi vụ lúa.Trong những trường hợp này, năng suất thu hoạch vẫn được giữ nguyên, nhưng nông dân lại tiếtkiệm chi phí và công sức Hiện tại khoảng 25% nông dân Inđônêxia, 20 - 33% nông dân Việt Nam(vùng đồng bằng sông Cửu Long) và 75% nông dân một số vùng ở Phillippine đang trồng lúa hoàntoàn không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật Việc này cho phép kết hợp giữa trồng lúa với nuôi thủysản, vừa tạo thêm nguồn thu nhập cho nông dân vừa bảo vệ môi trường

1.2.2.2 Nguyên lý cơ bản trong phòng trừ dịch hại tổng hợp

- Trồng và chăm sóc cây khỏe (bằng biện pháp canh tác)

- Bảo tồn thiên địch để chúng khống chế sâu, bệnh hại

- Thăm đồng thường xuyên, phát hiện sâu, bệnh hại để kịp thời có biện pháp phòng trừnhằm hạn chế sự gây hại của chúng

- Người nông dân trở thành chuyên gia trên thửa ruộng của họ Bồi dưỡng kiến thức bảo vệthực vật cho người nông dân để họ không những nắm vững kiến thức, vận dụng vào thực tiễn sảnxuất mà họ còn có khả năng phổ biến cho những người khác cùng áp dụng

1.2.2.3 Biện pháp chủ yếu trong phòng trừ dịch hại tổng hợp

* Biện pháp kỹ thuật, canh tác:

Biện pháp kỹ thuật được hiểu là việc sử dụng các kỹ thuật canh tác có liên quan tới sản xuấtcây trồng nhằm hạn chế tối đa môi trường sống và sinh sản của các loài dịch hại, đồng thời tạo môitrường thuận lợi cho cây trồng phát triển khỏe, có sức chống dịch hại cao

Biện pháp kỹ thuật bao gồm các bước như: Chọn giống (chọn giống chống chịu sâu bệnh, ítbệnh, không nằm trong vùng đang có dịch bệnh), nhân giống (chú ý đến gốc ghép với cây ăn quả)

Biện pháp canh tác (bao gồm cả truyền thống và hiện đại) được hiểu là các phương pháptiến hành khi trồng trọt, nhằm hạn chế sự phát triển của sâu bệnh Xử lý giống trước khi trồng làmột cách làm khá hữu hiệu (ví dụ: ngâm nhúng rễ cây giống vào dung dịch thuốc trừ sâu bệnh trướckhi đem trồng) Cải thiện môi trường sống (tránh đất bị ngập úng hay quá nhiều nấm bệnh, tránhtrồng cây với mật độ dày đặc, chú trọng bổ sung tro vôi với đất có độ pH thấp…) vẫn thường được

Tương tự, có một loạt các biện pháp trong mô hình IPM sẽ được áp dụng nhằm giảm thiểu sâubệnh, nâng cao hiệu quả cây trồng như: chọn mật độ cây thích hợp, tỉa thoáng tán cây, xen canh,bón phân cân đối đầy đủ, bao quả (với cây ăn quả), vệ sinh đồng ruộng, dùng bẫy diệt côn trùng

* Biện pháp sinh học

Trong hệ sinh thái luôn có mối quan hệ dinh dưỡng, các thành phần trong chuỗi dinh dưỡngluôn khống chế lẫn nhau nhằm hài hòa về số lượng Điều này được hiểu là đấu tranh sinh học trong

tự nhiên Trong sản xuất nên lợi dụng đặc tính này để hạn chế sự can thiệp của con người

Biện pháp sinh học được xây dựng dựa trên cơ sở đó, nhằm giúp các thiên địch phát triển,

chúng sẽ tấn công sâu hại (Thiên địch là các loài sinh vật được sử dụng để diệt trừ các sâu bệnh hại, bảo vệ mùa màng.) Đây là một giải pháp hữu ích nhằm tạo sự cân bằng trong thiên nhiên.

Thiên địch chỉ phát triển mạnh khi việc sử dụng thuốc trừ sâu được hạn chế Biện pháp sinh học cóthể được thực hiện tốt bằng con đường xen canh, giữ một số loài cỏ vì chúng cung cấp phấn hoalàm thức ăn cho côn trùng có ích Rất nhiều loài thiên địch đã bị huỷ hoại do thiếu hiểu biết Chim,tắc kè, rắn mối, ếch, nhái ăn nhiều loại côn trùng Kiến vàng kiểm soát khá hiệu quả bọ xít xanhtrên cây họ cam quýt Nhiều vườn cây nuôi kiến vàng đã hạn chế nhiều sâu bệnh hại Một số côntrùng, nấm, virus ký sinh làm chết sâu hại

Thiên địch được chia thành 3 nhóm:

- Thiên địch là Vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng: Nấm, vi khuẩn, virus

- Thiên địch là côn trùng: Nhóm ăn thịt (chuồn chuồn, bọ ngựa, kiến vàng, bọ rùa, dòi ănrệp ) và nhóm ký sinh (ký sinh trứng hoặc ký sinh sâu non như ong mắt đỏ, ong vàng…)

- Nhóm thiên địch khác: Nhện, chim, cá, ếch, nhái…

Hiện nay, thuốc trừ sâu sinh học được coi là một trong các yếu tố của quy trình IPM Việc

sử dụng đúng mức thuốc trừ sâu sinh học sẽ đem lại hiệu quả tích cực cho cây trồng trong nôngnghiệp

* Biện pháp sử dụng giống chống chịu sâu, bệnh: Sử dụng các loại giống mà khi dịch hại tấn công

thường ít hay không gây ảnh hưởng thiệt hại về mặt kinh tế

* Biện pháp vật lý, cơ giới: Sử dụng các loại bẫy, bả để tiêu diệt dịch hại

* Biện pháp hóa học: Đây là biện pháp cuối cùng sau khi đã áp dụng các biện pháp nói trên mà

không đem lại hiệu quả, khi mật độ dịch hại phát triển đến ngưỡng gây thiệt hại về kinh tế Tuynhiên, sử dụng biện pháp hoá học cần cẩn trọng và tôn trọng các nguyên tắc về vệ sinh môi trường

và an toàn thực phẩm Một tiêu chuẩn được đặt ra khi sử dụng biện pháp hóa học là 4 đúng Cùngvới đó, người sử dụng cũng cần chọn các loại thuốc chuyên biệt, phổ hẹp, ít độc cho thiên địch; liêntục luân phiên các loại thuốc để tránh hiện tượng kháng thuốc; chỉ sử dụng thuốc sau khi điều tra,

dự báo và biết chắc mật độ sâu, bệnh vượt ngưỡng kinh tế cho phép; dừng thuốc để đảm bảo thờigian cách ly, an toàn cho người tiêu dùng

- Biện pháp điều hòa: Là biện pháp giữ cho dịch hại chỉ phát triển ở mức độ nhất định nhằmgiữ cân bằng sinh thái

1.2.3 Nhu cầu phát triển nông nghiệp bền vững

Xu thế để phát triển nông nghiệp bền vững thực chất được các nước công nghiệp hóa chú ýtrước tiên và ngày nay đã trở thành đối tượng mà nhiều nước đã nghiên cứu, cân nhắc và thực thi

Đó là do nhiều thập kỷ gần đây và trong những thập kỷ tới, loài người đang đứng trước nguy cơ vàthách thức lớn là môi trường sống ngày càng xấu đi Nếu ngay bây giờ loài người không tìm cáchcứu vãn tình hình thì những hậu quả xấu đã đang và sẽ xảy ra, các thế hệ mai sau sẽ phải gánh chịu

Một mặt khác, trái đất của chúng ta không thể “lớn lên” cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội.Không những thế nó càng bị “đè nặng” thêm và biến đổi do dân số tăng nhanh và những hoạt động đểđáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người Vậy, vấn đề đặt ra là làm thế nào để sử dụng tối ưunguồn lợi tự nhiên và phát triển được lâu dài, chính là nội dung của khái niệm “phát triển bền vững”

Còn nông nghiệp bền vững là nông nghiệp tái sản xuất trong một HST cân bằng ổn định, trong

đó đất, nước, tính đa dạng di truyền, và mối quan hệ gắn bó giữa các loài thực vật, - động vật - vi sinhvật được tôn trọng, củng cố và phát triển

Nông nghiệp bền vững phải mang tính kế thừa, chắt lọc những tinh tuý của các nền nôngnghiệp (nông nghiệp công nghiệp hóa và nông nghiệp sinh học hóa) chứ không phải chạy theo

những cái “mốt”, cái hiện đại và bác bỏ những cái thuộc về truyền thống Ví dụ, nông nghiệp bềnvững không loại trừ việc sử dụng phân bón hoá học, hoá chất bảo vệ thực vật mà sử dụng chúnghợp lý hơn, đồng thời dùng các công nghệ truyền thống để tăng lượng phân bón hữu cơ và cơ cấucây trồng để khống chế sâu hại.

Nhiều người tưởng rằng, có thể khắc phục hậu quả tiêu cực của hoá chất bảo vệ thực vậtbằng các loại nông dược an toàn hơn đối với môi trường Thực tế đúng như vậy, nhưng nhìn về lâudài cả nông dược hóa học lẫn sinh học chỉ có giá trị tương đối Đó là do thiên nhiên đã phú cho cơthể sống nói chung một khả năng tự điều chỉnh để chống lại mọi tác động nhằm tiêu diệt nòi giốngcủa nó Chính vì vậy, sâu hại có khả năng đề kháng với nông dược hóa học lẫn sinh học, nếu chúng

ta cứ lặp đi lặp lại một loại thuốc

Theo các thông báo gần đây nhất thì đã có hơn 500 loài côn trùng chống chịu được thuốc trừsâu hóa học và 8 loài kháng được thuốc trừ sâu sinh học

Ngay cả khái niệm “có hại” cũng nên hiểu cho đúng Phải chăng cái gì có hại đối với conngười cũng có hại đối với các loài khác và cần phải tiêu diệt? Thiên nhiên là một tồn tại sống động màtrong đó mọi thành phần đều có quan hệ qua lại lẫn nhau và có những quan hệ mà đến nay chúng tavẫn chưa biết rõ Cho nên cách giải quyết đúng đắn nhất là giữ cho vạn vật được hài hoà Nếu xảy rahiện tượng mất cân bằng như dịch hại phát sinh thì phải tìm cách khống chế để nó trở thành vô hại,không ảnh hưởng đáng kể đến kinh tế, xã hội và môi trường, chứ không phải là “tàn sát” để cho nómất cân bằng thêm Đó chính là phương pháp tối ưu của hệ thống IPM

Điều đó cũng có nghĩa là nông dược hóa học hay sinh học nên dùng vào lúc nào, xen kẽ hayphối hợp, với mức độ nào là vừa phải, nếu không có biện pháp nào khác

Đối với phân bón cũng vậy Xu hướng chung hiện nay là biết áp dụng khôn ngoan và có hiệuquả các loại phân khoáng, phân hữu cơ và chế phẩm vi sinh vật, phân bón vi sinh một cách tổng hợpsong song với việc quản lý mùa vụ

Những khái niệm như nông nghiệp bền vững, nông nghiệp sạch, nông nghiệp sinh thái, nôngnghiệp hữu cơ mới được phổ biến trong một vài thập kỷ gần đây, trên thực tế không phải nước takhông có những kinh nghiệm hay trong lĩnh vực này

Khái niệm về phát triển bền vững

Theo Hội đồng thế giới về môi trường và phát triển (World Commission and Environment

and Development, WCED) thì phát triển bền vững là “sự phát triển đáp ứng các nhu cầu hiện tại

mà không làm tổn hại khả năng của các thế hệ tương lai trong đáp ứng các nhu cầu của họ”.

- Phát triển bền vững là mục tiêu của tăng trưởng kinh tế làm giảm sự khai thác tài nguyêncho phát triển kinh tế, sự suy thoái Môi trường trong tương lai và làm giảm sự đói nghèo

- Phát triển bền vững bao gồm sự thay đổi Công nghệ hiện đại, Công nghệ sạch, Công nghệ

có hiệu quả hơn nhằm tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên hoặc từ sản phẩm kinh tế –xã hội

Muốn vậy, phải giải quyết các mâu thuẫn như sản xuất –nhu cầu-tài nguyên thiên nhiên vàphân phối, vốn đầu tư, cũng như Công nghệ tiên tiến cho sản xuất.

- Các nước trên thế giới đều có điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế –xã hội khác nhau, đưađến hiện tượng có nước giàu và nước nghèo, nước công nghiệp phát triển và nước nông nghiệp

* Nội dung của phát triển bền vững

Bao gồm 3 nội dung chủ yếu như sau:

+ PTBV về kinh tế

- Giảm dần mức tiêu phí năng lượng và các tài nguyên khác thông qua công nghệ tiếtkiệm và thay đổi lối sống

- Thay đổi nhu cầu tiêu thụ không gây hại đến đa dạng sinh học và MT

- Bình đẳng cùng thế hệ trong tiếp cận các nguồn tài nguyên, mức sống, dịch vụ y tế vàgiáo dục

- Xóa đói, giảm nghèo tuyệt đối

- Công nghệ sạch và sinh thái hóa công nghiệp (tái chế, tái sử dụng, giảm thải, tái tạonăng lượng đã sử dụng)

+ PTBV về xã hội - nhân văn:

- Ổn định dân số

- Phát triển nông thôn để giảm sức ép di dân vào đô thị

- Giảm thiểu tác động xấu của môi trường đến đô thị hóa

- Nâng cao học vấn, xóa mù chữ

- Bảo vệ đa dạng văn hóa

- Bình đẳng giới, quan tâm tới nhu cầu và lợi ích giới

- Tăng cường sự tham gia của công chúng vào các quá trình ra quyết định

+ PTBV về tự nhiên:

- Sử dụng có hiệu quả tài nguyên, đặc biệt là tài nguyên không tái tạo

- Phát triển không vượt quá ngưỡng chịu tải của hệ sinh thái

- Bảo vệ đa dạng sinh học

- Bảo vệ tầng ôzôn

- Kiểm soát và giảm thiểu phát thải khí nhà kính

- Bảo vệ chặt chẽ các hệ sinh thái nhạy cảm

- Giảm thiểu xả thải, khắc phục ô nhiễm (nước, khí, đất, lương thực thực phẩm), cải thiện vàkhôi phục môi trường những khu vực ô nhiễm

Do đó cần xem xét bốn vấn đề: con người, kinh tế, môi trường và công nghệ, qua đó phân

tích phát triển bền vững và có đạt được mục tiêu phát triển bền vững

-Về con người, để đảm bảo phát triển bền vững cần thiết nâng cao trình độ văn hoá, khoahọc kỹ thuật cho người dân, nhờ vậy người dân sẽ tích cực tham gia bảo vệ môi trường cho sự phát

triển bền vững Muốn vậy phải đào tạo một đội ngũ các nhà giáo đủ về số lượng, cũng như các thầythuốc, các kỹ thuật viên, các chuyên gia, các nhà khoa học trong mọi lĩnh vực của đời sống.

-Về kinh tế, phát triển bền vững bao hàm việc cải thiện giáo dục, chăm lo sức khoẻ cho phụ

nữ và trẻ em, chăm lo sức khoẻ cho cộng đồng, tạo ra sự công bằng về quyền sử dụng ruộng đất,đồng thời xóa dần sự cách biệt về thu nhập cho mọi thành viên trong cộng đồng xã hội

-Về môi trường, phát triển bền vững đòi hỏi phải sử dụng hợp lý tài nguyên như đất trồng,nguồn nước, khoáng sản… Đồng thời, phải chọn lựa kỹ thuật và công nghệ tiên tiến để nâng caosản lượng, cũng như mở rộng sản xuất đáp ứng nhu cầu của dân số tăng nhanh

Phát triển bền vững đòi hỏi không làm ô nhiễm nguồn nước như ao hồ, sông ngòi, biển, làmhại đời sống sinh vật hoang dã, không lạm dụng hoá chất bảo vệ thực vật trong nông nghiệp

-Về Công nghệ, phát triển bền vững là giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và sử dụng các nguồntài nguyên thiên nhiên trong sản xuất năng lượng - không tái tạo, áp dụng có hiệu quả các loại hìnhcông nghệ sạch trong sản xuất Trong sản xuất công nghiệp cần đạt mục tiêu ít chất thải hoặc chấtgây ô nhiễm môi trường, tái sử dụng các chất thải, ngăn ngừa các chất khí thải công nghiệp làm suygiảm tầng ozon bảo vệ trái đất

“Phát triển bền vững là việc quản lý và bảo tồn cơ sở tài nguyên thiên nhiên: định hướngnhững thay đổi công nghệ và thể chế theo một phương thức sao cho đạt đến sự thoả mãn một cáchliên tục những nhu cầu của con người của những thế hệ hôm nay và mai sau Sự phát triển bền vữngnhư vậy trong lĩnh vực nông nghiệp chính là sự bảo tồn đất, nước, các nguồn gen động và thực vật,không bị suy thoái môi trường, kỹ thuật thích hợp, sinh lợi kinh tế và chấp nhận được về mặt xãhội”

1.2.3.1 Khái niệm nông nghiệp bền vững

Theo Tổ chức Sinh thái và môi trường thế giới, “Nông nghiệp bền vững là nền nông nghiệp thỏa mãn được các yêu cầu của thế hệ hiện nay, mà không giảm khả năng ấy đối với thế hệ mai sau”.

Có ý kiến cho rằng sự bền vững của hệ thống nông nghiệp là khả năng duy trì hay tăng thêmnăng suất và sản lượng nông sản trong một thời gian dài mà không gây ảnh hưởng xấu đến điềukiện sinh thái Như vậy, nền nông nghiệp bền vững phải đáp ứng được 2 yêu cầu cơ bản là: Đảm bảonhu cầu nông sản của loài người hiện nay và duy trì được tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ mai sau,bao gồm gìn giữ quỹ đất, quỹ nước, quỹ rừng, khí quyển, tính đa dạng sinh học Xây dựng nền nôngnghiệp bền vững là việc làm cấp thiết và là xu hướng tất yếu của tiến trình phát triển nông nghiệp hiệnnay

Loài người đang sống trên thành tinh này cần phải sử dụng một lượng lương thực rất lớn bởibước sang đầu thế kỷ 21, dân số thế giới đã đạt hơn 8 tỷ người Dân số ở Việt Nam hiện nay khoảng90,5 triệu người Diện tích đất canh tác lúa khoảng 4,3 triệu ha Do tăng vụ diện tích gieo trồng lúa đãđạt hơn 7 triệu ha

Trong sản xuất nông nghiệp, con người không chỉ giới hạn mục tiêu của mình trong việc tạo

ra những sản phẩm có ích cho giai đoạn trước mắt, mà còn phải nghĩ đến lợi ích của nhiều thế hệmai sau Tài nguyên nông nghiệp chủ yếu là đất đai nó vừa là sản phẩm của tự nhiên vừa là sảnphẩm của nông nghiệp Nông nghiệp bền vững là quản lý tốt đất đai, sử dụng hợp lý, bảo vệ vàkhông ngừng cải tạo đất đai, làm cho đất đai ngày càng màu mỡ và tăng sức sản xuất

1.2.3.2 Mục tiêu của nông nghiệp bền vững

Hơn 50 năm qua, các chính sách phát triển nông nghiệp đã thành công đáng kể và khẳngđịnh sự đầu tư từ bên ngoài là một phương thức để tăng sản xuất lương thực Điều này đã làm tăngđáng kể sự tiêu thụ trên phạm vi toàn cầu về thuốc trừ sâu, phân bón hoá học, thức ăn gia súc và cácmáy móc khác Những đầu tư từ bên ngoài này đã thay thế cho các quá trình kiểm soát tự nhiên vàtài nguyên, biến chúng trở nên dễ bị thương tổn hơn Thuốc trừ sâu đã thay thế những phương phápkiểm soát sâu bệnh, cỏ dại bằng cơ học, sinh học và biện pháp canh tác, phân hoá học thay thế chophân chuồng, phân ủ và các cây cố định đạm, thông tin cho các quyết định trong quản lý được đemđến qua các nhà đầu tư từ bên ngoài, từ các nghiên cứu viên và phổ cập viên nhiều hơn là từ các nguồn địaphương và năng lượng hoá thạch đã thay thế cho những nguồn năng lượng địa phương, các nguồn bêntrong một thời đã rất có giá trị thì nay đã trở thành những vật bỏ đi

Tính thử thách cơ bản của nền nông nghiệp bền vững là phải tiến tới sử dụng tốt hơn những nguồnbên trong Điều này có thể thực hiện được bằng cách giảm việc sử dụng đầu tư từ bên ngoài, bằngcách tái sinh một cách có hiệu quả hơn những nguồn tài nguyên bên trong hoặc bằng cách phối hợp

cả hai Do đó, nông nghiệp bền vững phải tuân thủ các mục tiêu sau: (8 mục tiêu)

Mục tiêu 1: Phải khai thác nhiều hơn các quá trình tự nhiên như chu trình chất dinh dưỡng,

cố định đạm và các mối quan hệ sâu hại – thiên địch vào trong quá trình sản xuất nông nghiệp

Mục tiêu 2: Phải giảm thiểu những đầu tư từ bên ngoài và không tái tạo với tiềm ẩn lớn pháhoại môi trường hoặc gây hại đến sức khỏe của những người sản xuất và tiêu thụ, sử dụng hiệu quảhơn những nguồn đầu tư hiện có với phương châm giảm giá thành

Mục tiêu 3: Tiếp cận một cách hợp lý hơn đối với những cơ hội và các nguồn tài nguyênmang tính năng sản xuất và đối với sự tiến bộ của các hình thái nông nghiệp có tính xã hội hóa hơn

Mục tiêu 4: Sử dụng với hiệu quả cao hơn tiềm năng sinh học và di truyền của các loài độngvật và thực vật

Mục tiêu 5: Sử dụng có hiệu quả hơn những tri thức và kỹ năng bản địa, bao gồm cả nhữngcách tiếp cận sáng tạo mà có thể các nhà khoa học chưa hiểu đầy đủ và người dân cũng chưa chấpnhận rộng rãi

Mục tiêu 6: Tăng cường tính tự chủ và tự tin trong nông dân và nhân dân địa phương

Mục tiêu 7: Cải thiện những bất lợi giữa mẫu hình cây trồng, tiềm năng sản xuất và các trởngại môi trường của khí hậu và địa hình để đảm bảo tính bền vững lâu dài của các mức sản xuấthiện tại

Mục tiêu 8: Sản xuất hiệu quả và có lãi với việc nhấn mạnh việc quản lý tổng hợp trang trại

và bảo vệ đất, nước, năng lượng và các nguồn tài nguyên sinh học

Một khi các hợp phần này liên kết với nhau, ICM sẽ trở nên thích hợp với việc sử dụng cóhiệu quả hơn các nguồn tài nguyên Do đó, nông nghiệp bền vững cố gắng đạt đến việc sử dụngtổng hợp hàng loạt công nghệ quản lý nước, dinh dưỡng và sâu bệnh

1.2.3.3 Nội dung của nông nghiệp bền vững

Nội dung cơ bản của nông nghiệp bền vững gồm các mặt sau

Nội dung 1: Bền vững về mặt sinh thái

Hiện nay nông nghiệp thâm canh, nông nghiệp hoá học đã và đang được áp dụng phổ biếntrên thế giới Nó gắn liền với năng suất cao và nhằm vào mục tiêu kinh tế là chính mà không coitrọng những yếu tố sinh thái và xã hội Vì vậy từ góc độ sinh thái nó dường như phản lại tự nhiên vàlàm huỷ hoại môi trường sinh thái

Chính vì lẽ đó mà hiện nay chúng ta đang cần phải điều chỉnh cho quá trình sản xuất nôngnghiệp đi theo sát với quy luật của phát triển tự nhiên Việc áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệmới phải được lựa chọn, cân nhắc kỹ càng để không làm thay đổi quy luật tự nhiên, mặt khác mỗimột đối tượng trong tự nhiên phải được hiểu và sử dụng, điều chỉnh trong cả một hệ thống để có thểđảm bảo đa dạng về mặt sinh học của điều kiện sinh thái

Nội dung 2: Có tiềm lực kinh tế và có khả năng thoả mãn những nhu cầu ngày càng tăng củacon người

Đây là nội dung khó của nông nghiệp bền vững, vì để thoả mãn cả hai khía cạnh là năngsuất cao và không làm huỷ hoại môi trường là cả một bài toán khó Để giải quyết nội dung này ta cóthể đi theo những hướng sau:

- Thâm canh không huỷ hoại môi trường và quy luật bảo tồn sinh thái

- Đảm bảo các nguồn tài nguyên được sử dụng tiết kiệm, được bảo tồn, tái tạo

- Có các biện pháp thích hợp để cải tạo và sử dụng các loại đất xấu, đất bạc mầu, đất trốngđồi núi trọc

- Tận dụng các đặc tính tự nhiên vốn có của cây trồng vật nuôi và mối quan hệ của chúng với thiênnhiên để tạo lên nền nông nghiệp phát triển bền vững

1.2.3.4 Những nguyên tắc xây dựng nông nghiệp bền vững

Dựa vào việc phân tích cấu trúc và chức năng của rừng tự nhiên chúng ta thấy nông nghiệpbền vững cần phải đảm bảo: Năng suất cao hơn nông nghiệp hiện tại, không làm suy thoái môitrường, khả năng thực thi cao, ít lệ thuộc vào tư liệu sản xuất và vật tư kỹ thuật từ các hệ khác Thựcchất của nông nghiệp sinh thái là hệ thống luân canh, phỏng theo hệ sinh thái rừng tự nhiên vớinhững nguyên tắc sau:

-Tính đa dạng: Tính đa dạng cao về thành phần loài động, thực vật và vi sinh vật trong rừng

tự nhiên là yếu tố quyết định khống chế dịch bệnh nghiêm trọng Trong canh tác nông nghiệp, tính

đa dạng rất thấp, còn độc canh là hệ canh tác đơn điệu, không ổn định và rất mẫn cảm với những

thay đổi của điều kiện môi trường Tăng sự đa dạng của hệ sinh thái nông nghiệp còn làm tăng thunhập của nông trại, giảm nguy cơ mất mát và các rủi ro khác Những phương pháp canh tác bảođảm tính đa dạng trong nông nghiệp gồm:

+Trồng nhiều loài hay nhiều giống của cùng một loài trên cùng diện tích.

+Luân canh, trồng xen, gối;

+Trồng cây lưu niên ở khu vực giáp ranh;

+Đa dạng trong các hệ phụ (chăn nuôi, thủy sản, ong, cá…);

+Lai tạo giống

- Coi đất là vật thể sống: Đất không chỉ là giá đỡ, cung cấp dinh dưỡng và nước, mà trong

đó chứa rất nhiều sinh vật đất đặc biệt là các vi sinh vật, hoạt động của chúng quyết định độ phì và

"sức khỏe" của đất Muốn coi đẩ là vật sống ta cần có chế độ chăm sóc, nuôi dưỡng chúng như:Cung cấp thường xuyên chất hữu cơ, che tủ chống xói mòn, khử hay giảm thiểu tối đa các yếu tốgây hại chô đất (hóa chất trong nông nghiệp)

- Tái chu chuyển vật chất: Trong rừng tự nhiên, vòng chu chuyển dinh dưỡng dựa vào đất

(bắt đầu từ đất và cuối cùng lại quay trở về đất) Do có dòng chu chuyển này mà mọi cái đều có vịtrí trong tự nhiên, đều hỗ trợ nhau và cần đến nhau Vòng chu chuyển này là vấn đề mấu chốt trongviệc sử dụng hợp lý tài nguyên, tuy nhiên trong sản xuất nông nghiệp vòng chu chuyển này luôn bịrối loạn từ đó làm nẩy sinh rất nhiều vấn đề

Trong canh tác, mọi sản phẩm của cây trồng làm ra đều được lấy ra khỏi đất khi thu hoạch.Trong khi chỉ có một số ít chất khoáng được bổ sung dưới dạng phân bón, do vậy độ phì của đất dễ

bị cạn kiệt Còn trong chăn nuôi khi nhốt quá nhiều gia súc cùng một diện tích sẽ tạo nên sự dư thừavật chất một cách cục bộ do chất thải gia súc lại là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường Xét toàncục thì đó là kiểu sản xuất không bền vững

Vấn đề sản xuất theo hướng chuyên môn hóa cũng cần xem xét mối quan hệ giữa các ngànhchuyên môn hóa đó với các thứ khác, với điều kiện môi tường và với tài nguyên xung quanh Vấn

đề quan trọng là phải tìm cách tái lập được vòng chu chuyển, tạo mối quan hệ đúng đắn giữa cácthành phần của hệ (cây trồng, cây rừng, vật nuôi và thủy sản) để có lợi cho từng thành phần và đồngthì có lợi cho cả hệ thống sinh thái Tái chu chuyển vật chất là điểm mấu chốt trong việc sử dụng tàinguyên ngoài đồng, trong vườn và giảm bớt sự lệ thuộc vào các nguồn lực bên ngoài

- Cấu trúc nhiều tầng: Nguồn lực thực sự tạo sinh khối là năng lượng ánh sáng mặt trời,nước mưa và khí CO2 Chúng ta đã biết sản lượng sinh khối của rừng tự nhiên luôn luôn cao hơnsinh khối của các hệ sinh thái nông nghiệp Nguyên nhân là do thảm thực vật nhiều tầng của rừng

đã sử dụng tối đa các nguồn lợi, trong khi cấu trúc của các hệ canh tác là thường nằm ngang nênkhông thể sử dụng với hiệu suất cao các nguồn tài nguyên được

Nếu ánh sáng mặt trời và nước mưa được các hệ sinh thái nông nghiệp sử dụng thích đángthì chúng có thể mang lại rất nhiều lợi ích cho đất Nếu không thì ngược lại chính chúng là nguyênnhân gây nên các tác hại xấu như hạn hán, lụt lội, xói mòn đất Đặc biệt ở vùng khí hậu nhiệt đới(nắng lắm, mưa nhiều) càng cần thiết xây dựng nền nông nghiệp có cấu trúc nhiều tầng

1.2.4 Xu hướng phát triển của ICM

Tại cuộc họp gần đây của Hội đòng miền bắc California về các vấn đề thế giới tổ chức tạiSan francisco, Hoa Kỳ, tổng giám đốc tổ chức FAO ông Jacques Diouf cho biết “trong vài thập kỷtới đây, để cung cấp lương thực cho dân số thế giới gia tăng từ mức 6 tỷ người lên 9 tỷ người cầnphải có một nỗ lực hợp tác quốc tế, chúng ta có thể gọi đó là cuộc cách mạng xanh lần thứ hai”

“Cuộc cách mạng xanh mới này sẽ chú trọng ít hơn tới việc đưa các giống lúa mì hay lúa gạo tốthơn, mà tập trung nhiều hơn tới việc sử dụng các nguồn tài nguyên tự nhiên có sẵn xung quanhchúng ta một cách khôn ngoan hơn và hiệu quả hơn” Ông Diouf cũng lạc quan cho rằng điều này

có thể đạt được khi mà các thử nghiệm do FAO tiến hành cho thấy mức tăng sản lượng tới 30% cóthể đạt được thông qua việc quản lý cây trồng tổng hợp (ICM)

Điều này có thể được áp dụng trong các hoạt động sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam thôngqua việc quản lý cây trồng tổng hợp (ICM) như: quản lý dinh dưỡng cây trồng; quản lý dịch hạitổng hợp…

1.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống quản lý cây trồng tổng hợp

Quản lý cây trồng tổng hợp phải dựa trên nguyên tắc có sự phối hợp một cách hệ thống cácbiện pháp như: luân canh cây trồng; bảo vệ đất; quản lý dinh dưỡng cây trồng; bảo vệ cây trồng;phong cảnh và các loài hoang dã;

Một số hoạt động trong quản lý cây trồng tổng hợp được tóm tắt như sau:

1.3.1 Luân canh cây trồng

Tăng sự đa dạng các loại cây trồng để hạn chế nguồn sâu, bệnh hại tồn tại từ vụ này sang vụkhác

Đảm bảo việc sử dụng dinh dưỡng có hiệu quả, bằng cách bố trí cơ cấu mùa vụ phù hợp vớinhững nhu cầu sử dụng nitơ khác nhau của cây trồng trong mỗi thời vụ nhất định

Duy trì độ phì của đất, cấu trúc đất và mức độ xói mòn thấp nhất bằng cách, đảm bảo đấtluôn được cây trồng che phủ thích đáng, độ sâu của hệ rễ tốt, giảm kết vón

Sử dụng giống cây trồng có tính kháng bệnh cao để giảm tới mức tối thiểu đầu tư đầu vào làhóa chất nông nghiệp

1.3.2 Bảo vệ đất

- Canh tác tối thiểu là:

- Giảm năng lượng hóa thạch

- Giảm xói mòn đất

- Giảm những hậu quả bất lợi cho những động vật không xương sống trong đất như giun,các loài nhện và loài ăn thịt

- Sự trồng trọt phụ thuộc trên loại đất, địa hình và khí hậu của từng nông trại cụ thể

1.3.3 Dinh dưỡng cây trồng

- Nguồn dinh dưỡng cần đảm bảo sự cân bằng ở những phương diện sau:

+ Yêu cầu dinh dưỡng của từng mùa vụ riêng biệt

+ Cây trồng lấy đi

+ Dinh dưỡng còn lại trong đất và cây trồng vụ trước để lại

+ Phải thường xuyên phân tích đất

+ Sử dụng cây trồng che phủ đất hoặc cây phân xanh trước mùa mưa để giảm rửa trôi và xóimòn đất

1.3.4 Bảo vệ cây trồng

- Trong quản lý cây trồng tổng hợp, việc bảo vệ cây trồng cần phải được thực hiện thôngqua biện pháp quản lý dịch hại cây trồng tổng hợp (IPM) như:

+ Sử dụng tối thiểu thuốc bảo vệ thực vật đã lựa chọn (thuốc được phép sử dụng);

+ Lựa chọn một trong những kỹ thuật quản lý tài nguyên như làm cỏ bằng máy;

+ Sử dụng bẫy bả để đánh giá mật độ sâu hại cũng như xác định ngưỡng gây hại;

+ Cải thiện điều kiện sống cho các loài ăn thịt để tăng mức độ khống chế sinh học của chúngtrong tự nhiên

1.3.5 Phong cảnh và đời sống các loài hoang dã

- Cần lập kế hoạch một chương trình sản xuất cụ thể mà ở đó ngoài vùng gieo trồng câynông nghiệp còn có những vùng không trồng cây nông nghiệp để tạo ra sự đa dạng sinh học vàphong cảnh nổi bật như:

+ Hàng rào, mương/hào, bờ ruộng, bờ đê và mũi đất cho phép những loài hoang dã cư trú và

di chuyển, mặt khác để cung cấp nơi giải trí cho con người;

+ Sự đa dạng sinh học được hình thành ở những vùng cỏ xen với cây trồng nông nghiệp cóthể còn là nơi cung cấp nguồn thức ăn cho các loài chim và côn trùng

CHỦ ĐỀ 2 CÂN BẰNG SINH HỌC TRONG HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP

2.1 Quan hệ sinh thái giữa các loài trong HST NN

Quan hệ sinh thái giữa các loài bao gồm những mối quan hệ giữa những cá thể cùng loàitrong một quần thể và giữa những cá thể khác loài nhưng ở mức độ phức tạp hơn Những mối quan

hệ này đã được hình thành lâu dài trong lịch sử và được thể hiện trong các quan hệ dinh dưỡng vàcác quan hệ khác

Quan hệ dinh dưỡng: Tất cả các loài sinh vật sống trong quần xã liên kết với nhau bởi mối

quan hệ chằng chịt và phức tạp Mối quan hệ ấy được thể hiện rõ nhất qua mối quan hệ dinh dưỡnggiữa các loài sinh vật để tạo nên chuỗi thức ăn và lưới thức ăn

Quan hệ cạnh tranh: Quan hệ cạnh tranh khác loài thể hiện khi các loài khác nhau nhưng

lại có cùng nhu cầu về thức ăn, nơi ở hay các điều kiện khác của sự sống, mà các nhu cầu đó khôngđược thỏa mãn Những loài có quan hệ sinh thái càng gần nhau thì càng dễ cạnh tranh gay gắt Cạnhtranh được xem là nhân tố đóng vai trò chủ yếu trong cấu trúc và sự phát triển của quần xã, nó ảnhhưởng đến sự biến động số lượng, phân bố địa lí, nơi ở và sự phân hóa về mặt hình thái

Quan hệ vật ăn thịt - con mồi: Vật ăn thịt có ảnh hưởng rõ rệt đến số lượng con mồi Quan

hệ giữa linh miêu (vật ăn thịt) đối với thỏ (con mồi) trên miền đồng rêu có thể coi là những ví dụminh họa điển hình Nhưng chính hiện tượng săn bắt mồi đã có tác dụng chọn lọc loại trừ các cá thểyếu trong quần thể con mồi

Đối với vật ăn thịt thuộc nhóm đa thực, khi số lượng cá thể một loài con mồi nào đó quá ítthì chúng có thể ăn những con mồi khác trong giới hạn thức ăn của chúng Còn với nhóm đơn thựchoặc hẹp thực thì số lượng con mồi có ảnh hưởng rõ rệt đến số lượng vật ăn thịt Do đó, đôi khi tathấy một số loài đơn hay hẹp thực bị chết do thiếu thức ăn

Quan hệ giữa vật kí sinh và vật chủ (parasitism): Đây là quan hệ trong đó loài này (vật kí

sinh) sống nhờ vào mô hoặc thức ăn được tiêu hóa của loài khác (vật chủ) Vật kí sinh thường nhỏhơn vật chủ và không nhất thiết phải giết vật chủ, chúng chỉ làm yếu vật chủ Vật kí sinh có thể lànấm, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, giun tròn, sán lá Vật chủ có thể là giáp xác, chân đều, nhện,động vật có xương sống Trong tự nhiên, người ta phân chia kí sinh thành các loại như kí sinh trong(sống trong cơ thể vật chủ) và kí sinh ngoài; hoặc kí sinh đơn vật chủ (chỉ sống trong một loài vật chủduy nhất) và kí sinh đa vật chủ Ở thực vật còn có hình thức nửa kí sinh (tầm gửi ) là các loài thựcvật có chứa diệp lục, có khả năng quang hợp nhưng phải sống bám vào cây khác; và nhóm kí sinhhoàn toàn (nấm, vi khuẩn, dây tơ hồng ) Hầu hết các trường hợp thường gặp thì vật chủ là vật bị hạitrong quan hệ kí sinh

Vì vậy, trong sản xuất con người đã tận dụng mối quan hệ này để hạn chế các loài sâu hạichẳng hạn sử dụng ong kí sinh để chống sâu đục thân (cho ong đẻ trứng trên mình sâu, lớn lên ongnon hút dịch sâu để sống) Tuy nhiên, trong một số trường hợp, vật chủ có sự thích nghi với vật kí

sinh Người ta thấy rằng sâu bọ kí sinh ăn lá vật chủ nếu chỉ ăn vừa phải sẽ kích thích quá trình tăngtrưởng của cây Điều này giống với quan hệ vật ăn thịt - con mồi Để chống chịu với vật kí sinh, vậtchủ cũng có những thích nghi nhất định như đặc tính miễn dịch của vật chủ Ngược lại, vật kí sinhcũng có những thích nghi, biến đổi về kích thước cơ thể, màu sắc, cấu tạo các cơ quan bám, hệ tiêuhóa, vận chuyển, sự sinh sản tạo cho chúng kí sinh được dễ dàng hơn

Quan hệ hãm sinh: Quan hệ hãm sinh là quan hệ giữa các loài sinh vật, trong đó loài này ức

chế sự phát triển hoặc sinh sản của loài kia bằng cách tiết vào môi trường các chất độc cho loàikhác Rễ nhiều loại thực vật tiết ra những hợp chất khác nhau mà chúng ta thường gọi chung làphitonxit, có tác dụng kìm hãm sự phát triển của loài thực vật khác, góp phần giải thích đặc điểm vềthành phần thực vật của một thảm thực vật

Quan hệ cộng sinh: Quan hệ cộng sinh là quan hệ hợp tác giữa hai loài sinh vật mà hai bên

đều có lợi, trong đó mỗi bên chỉ có thể sống, sinh sản và phát triển dựa vào sự hợp tác của bên kia.Đây là quan hệ phổ biến ở nhiều loài sinh vật

+ Sự cộng sinh giữa thực vật với nấm hoặc vi khuẩn: Phổ biến nhất là sự cộng sinh thườngxuyên giữa tảo xanh với nấm làm thành địa y Nấm sử dụng gluxít và vitamin do tảo chế tạo, còntảo sống trong tản của nấm, hợp chất hữu cơ do nấm tổng hợp, sử dụng nước trong mô của nấm để

sử dụng trong hô hấp Các trường hợp cộng sinh còn thấy rất rõ ở vi khuẩn cố định đạm sống trongnốt sần rễ cây họ đậu, sự cộng sinh giữa tảo lam với bèo dâu…

+ Sự cộng sinh giữa thực vật và động vật: Sự cộng sinh giữa vi khuẩn, nấm men, động vậtđơn bào sống trong ống tiêu hóa của sâu bọ, chúng góp phần tăng cường sự tiêu hóa, nhất là tiêuhóa xenlulozơ

+ Sự cộng sinh giữa động vật và động vật: Sự cộng sinh giữa hải quỳ với cua, giữa trùng roivới mối, trong đó trùng roi sống trong ống tiêu hóa của mối và tiêu hóa chất xenlulozơ mà mốikhông thể tự tiêu hóa được

Quan hệ hợp sinh: Sự hợp tác là mối quan hệ giữa hai loài sinh vật, nhưng không nhất thiết

phải có đối với mỗi loài, nên khi hai loài sống riêng rẽ, chúng vẫn tồn tại bình thường Sự hợp sinhmang lại cho mỗi bên những lợi ích cần thiết Ví dụ: sự làm tổ tập đoàn giữa nhạn bể và cò Sự hợptác này giúp mỗi bên bảo vệ tổ có hiệu quả trước kẻ thù Trong canh tác, mối quan hệ này có thểthấy rất rõ khi phân tích hiệu quả tạo ra từ bộ rễ của một số loài thực vật bậc cao lên hệ vi sinh vậtsống xung quanh hệ rễ Những chất tiết của bộ rễ có tác dụng lên hệ vi sinh vật, làm chúng pháttriển phong phú hơn, người ta đã ứng dụng hiệu quả này trong việc trồng cấy xen kẽ nhiều loại câytrồng trên cùng một mảnh đất

Quan hệ hội sinh: Quan hệ hội sinh là quan hệ hợp tác giữa hai loài sinh vật, một bên có lợi

còn bên kia không có lợi (nhưng không có hại gì) Có hai hiện tượng hội sinh phổ biến: Hiện tượng

ở gửi: Nhiều loài động vật không xương sống và sâu bọ sống trong tổ kiến và tổ mối, ở đây chúngđược bảo vệ tốt hơn, đồng thời còn tránh được những điều kiện khí hậu bất thuận; còn về phần kiến

và mối, cũng không bị thiệt hại gì Có loài sống hội sinh ngẫu nhiên, có loài sống thường xuyênhoặc sống suốt đời trong hang tổ của động vật khác

Hiện tượng phát tán: Hiện tượng này thường gặp ở các động vật nhỏ phát tán đến nơi mới

nhờ các động vật cỡ lớn hơn hoặc di chuyển nhanh hơn

2.2 Cân bằng sinh học

Các quần thể sinh vật sống trong từng khu vực, trong từng hệ sinh thái đều có quan hệ mậtthiết với nhau, mối quan hệ đó thể hiện rõ nét nhất ở quan hệ dinh dưỡng và sự tác động cũngnhững nhân tố sinh thái, sinh học khác Mỗi loài là một mắt xích của dây chuyên dinh dưỡng ấy,mối quan hệ giữa các mắt xích thức ăn rất phức tạp, nó ảnh hưởng đến tương quan số lượng củanhau Chỉ một mắt xích thay đổi thì toàn bộ chuỗi, thậm chí toàn bộ mạng lưới thức ăn bị thay đổitheo Các chuỗi thức ăn đều là tạm thời và không bền vững như mọi mối quan hệ sinh học khác

Số lượng cá thể của mỗi mắt xích thức ăn luôn luôn biến động tuỳ thuộc vào điều kiện sinhthái nghiêng về phía có lợi cho mắt xích này hay mắt xích kia Tuy nhiên, bao giờ cũng tuân theoquy luật hình tháp số lượng: sinh vật lượng bao giờ cũng giảm dần từ mắt xích sau so với mắt xíchtrước theo hình tháp Nghĩa là, số lượng cá thể của loài này phụ thuộc vào số lượng cá thể của loàikhác Tính chất phụ thuộc ấy có thể dẫn đến hoặc là kìm hãm sự phát triển về số lượng hoặc là tạođiều kiện cho sự phát triển về số lượng Khi nghiên cứu mối quan hệ về số lượng các loài trongquần xã đã dẫn đến khái niệm về khống chế sinh học (điều chỉnh sinh học)

Khống chế sinh học có nghĩa là số lượng cá thể của loài này phát triển tuỳ thuộc vào số lượng cá thể của loài khác Do đó mà số lượng sinh vật của các loài trong quần xã mặc dù có biến đổi (tăng lên hoặc giảm đi), nhưng không bao giờ quá mức Nếu như một loài nào đó có sự bùng nổ

về số lượng thì ngay sau đó chúng lại bị các loài khác kìm hãm và buộc phải giảm số lượng đi đếnngưỡng cho phép Khống chế sinh học có ý nghĩa lớn trong đấu tranh sinh học, nhằm bảo vệ câytrồng và nông sản khỏi sự phá hoại của côn trùng và bệnh lí gây hại

Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã rất khăng khít và số lượng của các loài trong quần

xã, mặc dù có biến động, nhưng vẫn giữ được ở một trạng thái tương đối ổn định nào đấy Trạng thái cân bằng động như vậy giữa các loài trong quần xã được gọi là trạng thái cân bằng sinh học

trong tự nhiên (hay cân bằng sinh thái - khi ở đó đã có tác động của con người) Ở trạng thái cân

bằng ấy, giữa các thành viên trong quần xã đã tạo nên một tương quan số lượng tương đối điển hìnhphù hợp với nhu cầu của từng loài, phù hợp với môi trường vật lí xung quanh Sự hình thành cácphức hợp tự nhiên như vậy là biểu hiện của cân bằng sinh học

Cân bằng sinh học trong tự nhiên chỉ là tạm thời, vì tất cả mọi sự thích nghi qua lại của sinhvật chỉ là tương đối và có mâu thuẫn Hơn nữa, các cá thể trong quần xã không phải chỉ có quan hệvới nhau mà còn cùng chịu tác động của ngoại cảnh mà sự tác động của ngoại cảnh rất không đồngđều lên mọi thành viên trong quần xã, nên sự cân bằng mà ta quan sát thấy trong tự nhiên luôn luôn

có cơ hội bị phá vỡ Con người phải duy trì cân bằng sinh học trong tự nhiên theo hướng có lợi cho

con người Trạng thái cân bằng sinh học thường thể hiện rõ nét ở các quần xã cao đỉnh, tại đó nănglượng sinh ra và năng lượng mất đi là tương đương nhau Khái niệm cân bằng sinh thái ở đây khôngnên hiểu theo nghĩa tĩnh đơn thuần mà nên hiểu là trong điều kiện tự nhiên các quần thể đều ở trongmột giới hạn nhất định, nghĩa là nó có thể có số lượng không quá lớn, do những cơ chế điều tiếtkhông cho sinh vật phát triển theo khả năng của nó được Nếu con người không can thiệp vào thìhầu hết các hệ sinh thái đều có khuynh hướng chuyển đến trạng thái tương đối ổn định (cao đỉnh).

Sử dụng biện pháp khống chế sinh học trong việc điều tiết các sinh vật có hại bằng cách sửdụng loài khác như vật ăn thịt hay vật kí sinh ngày càng được áp dụng rộng rãi trong đấu tranh

phòng chống các loài gây hại Ví dụ, nhập cóc Bufo marinus để diệt sâu hại mía, kiến vống (Decophilla smaragdina) để diệt sâu hại cam, dùng bọ rùa Novius cardinalis để diệt bọ rùa Icerya purchasi hại chanh, dùng ong mắt đỏ diệt sâu đục thân lúa Biện pháp khống chế sinh học thường

có hiệu quả cao ở những nơi có điều kiện khí hậu ổn định Nhưng như thế cũng có nghĩa là chúng ta

đã tạo ra sự mất cân bằng trong quần xã, và trong nhiều trường hợp sau khi thế cân bằng mới đãđược tạo lập, loài gây hại không còn nữa, nhưng rất có thể sự vắng mặt của loài này lại tạo điềukiện cho sự phát triển của một loài gây hại nào đó (thường là loài “con mồi” của loài vừa bị tiêudiệt), gây ra những hậu quả con người khó kiểm soát Người ta nhập vào bang Hawaii 8 loài sâu để

tiêu diệt cây Latana, một loại cây cảnh có hại Cây Latana bị tiêu diệt đã ảnh hưởng đến số lượng

chim sáo ăn quả cây này, từ đó đã làm

tăng số lượng sâu Cirphis unipuncta hại đồng cỏ và mía, vì loài này vốn là mồi của chim sáo

2.3 Quá trình điều chỉnh tự nhiên trong quần xã sinh vật

2.3.1 Yếu tố điều chỉnh và yếu tố biến đổi

Quá trình biến đổi xảy ra do tác động ngẫu nhiên của các yếu tố dao động môi trường, chủyếu là do các yếu tố thời tiết và khí hậu Các yếu tố biến đổi có thể ảnh hưởng lên số lượng cũngnhư chất lượng của các cá thể hoặc của quần thể bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua sựthay đổi trạng thái sinh lý của cây thức ăn, hoạt tính của thiên địch Ngược lại, quá trình điều chỉnhđược thực hiện do các yếu tố thực tại mà khi tác động có tính chất làm giảm những dao động ngẫunhiên của mật độ quần thể để không vượt ra khỏi giới hạn điều chỉnh Những yếu tố điều chỉnh hoạtđộng theo nguyên tắc của mối liên hệ nghịch phủ định Ví dụ như các quan hệ trong loài và quan hệkhác loài

2.3.2 Cơ chế điều chỉnh số lượng

Cơ chế điều chỉnh trong loài có ý nghĩa quan trọng là yếu tố tín hiệu tác động gia tăng mật

độ quần thể Nhận được yếu tố tín hiệu này côn trùng có phản ứng và làm giảm số lượng cá thể củaloài Phản ứng xuất hiện do ảnh hưởng hoạt động tiếp xúc (va chạm) tương hỗ của các cá thể trướckhi thức ăn bắt đầu trở nên thiếu thốn Ví dụ: Nhiều loài rệp, các cá thể có cánh xuất hiện và di cư

ra khỏi tập đoàn nhằm mục đích hạn chế nạn “dư thừa dân số’’ “bùng nổ số lượng’’ khi cây thức ănbắt đầu trở nên cằn cỗi, yếu đuối Trong trường hợp này, các hoạt động tiếp xúc tương hỗ có tác

động lên từng pha phát triển nào đó, quy định sự hình thành các cá thể có cánh hoặc không cánh Ởcác loài ong ký sinh, tuy không phải do cạnh tranh về vật chủ, cũng đã làm gia tăng quá trình đẻtrứng không thụ tinh Kết quả của hiện tượng đó đã làm cho tỉ lệ cá thể đực trong quần thể tăng lênrất cao, nên mật độ quần thể trong các thế hệ kế tiếp đã giảm sút

Các cá thể trong cùng một loài có thể có ảnh hưởng lẫn nhau bằng cách gián tiếp qua mùicủa các chất đánh dấu (pheromon đánh dấu) Kết quả nghiên cứu của Viktorov, Kotsetova (1971) vàPhạm Bình Quyền (1976) cho thấy mùi của các pheromon đánh dấu đã ảnh hưởng làm gia tăng quá

trình đẻ trứng không thụ tinh ở các cá thể cái của ong ký sinh Trissolcus grandis, Telenomus dignus Sự thay đổi tập tính đẻ trứng không thụ tinh do ảnh hưởng của pheromon đánh dấu là một

trong những cơ chế điều chỉnh số lượng quan trọng ở côn trùng màng kí sinh, làm giảm tốc độ sinhsản khi mật độ quần thể gia tăng

Ngoài ra sự phân hóa trong tỷ lệ chết là yếu tố quan trọng, duy trì mật độ quần thể phù hợp vớinguồn dự trữ thức ăn và khoảng không sinh sống Khi nguồn thức ăn trở nên thiếu thốn thì sự cạnh tranhtrong loài xuất hiện Ở côn trùng, đặc biệt là côn trùng ký sinh, khi cạnh tranh thức ăn thì các cá thể đựcthường dễ chiến thắng hơn, vì để hoàn thành phát triển chúng đòi hỏi một lượng thức ăn ít hơn so với cáthể cái Các cá thể cái chịu áp lực nặng nề khi thiếu thức ăn và phần lớn bị chết vào trước pha trưởngthành Trong môi trường thức ăn bắt đầu thiếu thốn thì tỉ lệ cá thể đực trong quần thể sẽ gia tăng còn cáthể cái lại giảm

2.3.3 Phản ứng chức năng và phản ứng số lượng

Phản ứng chức năng: Khi mật độ quần thể vật mồi hoặc vật chủ gia tăng thì số lượng cá

thể của chúng bị tiêu diệt bởi một cá thể vật ăn thịt hoặc vật ký sinh cũng tăng lên.

Phản ứng chức năng là tiền đề của phản ứng số lượng – sự gia tăng mật độ quần thể vật mồihoặc vật chủ đã kéo theo sự gia tăng số lượng của vật ăn thịt hoặc ký sinh

Cùng với các loài côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh, các yếu tố gây bệnh cũng có vai tròquan trọng đối với sự điều chỉnh số lượng côn trùng Tuy bị phụ thuộc khá chặt chẽ vào điều kiệnkhí tượng, nhưng các yếu tố gây bệnh đã có ảnh hưởng điều chỉnh số lượng khá rõ rệt khi mật độquần thể của côn trùng tăng lên cao

Cơ chế điều chỉnh dựa trên cơ sở quan hệ tương tác giữa côn trùng với thực vật được biểuhiện theo nhiều phương thức khác nhau Ví dụ: sự gia tăng số lượng rệp cây đã kéo theo sự hìnhthành lớp lông hoặc lớp vỏ bảo vệ ở một số cây Lớp bảo vệ này gây khó khăn cho việc lấy thức ăn

quần thể gia tăng đến mức cực đại, khi mà nguồn dự trữ của môi trường gần cạn kiệt Cơ chế điềuchỉnh này đã ngăn ngừa cho quần thể khỏi bị tiêu diệt.

Như vậy, quần thể của từng loài ngay cả trong môi trường khắc nghiệt hoặc biến đổi thườngxuyên cũng vẫn tồn tại ở mức cân bằng ổn định Ở Việt Nam, mật độ quần thể của một số loài rệpcây hại đậu, lạc, bông và rau họ hoa thập tự được điều chỉnh theo hệ cơ chế ba bậc gồm sinh vật ănthịt du thực (nhện và bọ rùa), sau đó đến côn trùng ăn thịt định cư (ấu trùng bọ rùa, ong ký sinh vàruồi vàng), cuối cùng do di cư bằng sự hình thành các cá thể dạng có cánh (Phạm Văn Lầm, 2002;

Hà Quang Hùng, 2002) Ở Sâu đục thân bướm 2 chấm, số lượng quần thể được điều chỉnh nhờ hệ

thống cơ chế ba bậc gồm ong mắt đỏ ký sinh (Trichogramma japonicum) khi mật độ quần thể ở mức thấp, tiếp theo là các loài ong ký sinh trứng chuyên hóa (Telenomus dignus, Tetrastichus schoenobii), ong ký sinh ấu trùng, ký sinh nhộng và sau đó là sự phân ly thế thệ làm cho một tỉ lệ ấu

trùng tuổi 5 của lứa 5 rơi vào trạng thái đình dục (Phạm Bình Quyền, 2002)

2.3.4 Cơ chế cạnh tranh trong loài

Ở côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh thì cơ chế điều chỉnh số lượng quần thể quan trọng

là sự cạnh tranh trong loài Hiện tượng ăn thịt lẫn nhau hoặc ký sinh thường xuất hiện trong quầnthể chủ yếu là do thiếu nguồn thức ăn Đối với chúng, cơ chế phản ứng số lượng – khả năng giatăng số lượng theo sự tăng trưởng mật độ quần thể của vật chủ hoặc vật mồi là có ý nghĩa

2.3.5 Cơ chế thay đổi (luân phiên) ưu thế

Trong thiên nhiên, cơ chế điều chỉnh số lượng quần thể hoạt động theo nguyên tắc thay đổi

ưu thế trong chuỗi thức ăn Nếu ở một mắt xích nào đó, mật độ quần thể được điều chỉnh do cơ chếcạnh tranh trong loài, thì mắt xích trước đó hoặc sau đó lại do cơ chế điều chỉnh khác tác động duytrì mật độ quần thể ở mức thấp hơn mức khi mà nguồn thức ăn bắt đầu giảm sút hoặc ngược lại

Các loài côn trùng ăn cặn bã hữu cơ phân giải hoặc côn trùng ăn hại cây ở trạng thái cằn cỗi

có vai trò quan trọng trong quần xã cũng như trong hệ sinh thái Chúng có chức năng quan trọngnhư đội quân vệ sinh, tạo điều kiện cho quá trình vô cơ hóa các chất hữu cơ tiếp diễn nhanh chóng,phân hủy xác chết thực vật Ở những loài này cơ chế điều chỉnh số lượng chủ yếu là cạnh tranhtrong loài Ví dụ: sự sinh sản hàng loạt của các loài mọt gỗ, mọt tre nứa thường xảy ra sau các vụcháy rừng, nhện đỏ hại chè sau khi các trận hạn hán kéo dài, sau các nạn dịch sâu ăn lá làm cho câytrở nên cằn cỗi hoặc do hoạt động khai thác rừng không đúng quy trình

Hoạt động của con người đã gây nên những biến đổi sâu sắc trong điều kiện tồn tại của côntrùng Công cuộc khai hoang, áp dụng giống mới trong sản xuất đã làm gia tăng số lượng nhiều loàicôn trùng ăn lá như sâu tơ hại rau, sâu róm thông, côn trùng chích hút như rầy nâu, bọ xít muỗi hạichè Bón phân hóa học, đặc biệt là đạm đã làm gia tăng số lượng của các loài sâu như sâu đục thânlúa, sâu cuốn lá nhỏ Nguyên nhân biến đổi vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, nhưng chắc chắn cóliên quan với sự hủy hoại cơ chế tự nhiên của sự điều chỉnh số lượng

Để có kết quả tốt trong việc áp dụng biện pháp sinh học, phòng trừ tổng hợp (IPM), chúng taphải hiểu rõ cơ chế điều chỉnh số lượng của từng loài sâu hại Nhiệm vụ cơ bản của phòng trừ sinhhọc, phòng trừ tổng hợp là nghiên cứu và sử dụng đúng quy luật cơ chế tự nhiên của sự điều chỉnh

số lượng vào việc hạn chế tác hại do côn trùng gây ra

2.3.6 Đa dạng sinh học của các loài sinh vật chân khớp trong các hệ sinh thái nông nghiệp

Sự đa dạng loài chân khớp có mối quan hệ đồng thuận với đa dạng cây trồng trong các hệsinh thái nông nghiệp Càng nhiều chủng loại cây trồng trong một hệ canh tác thì càng thu hút nhiềuloài côn trùng ăn thực vật và như vậy đa dạng các loài bắt mồi và ký sinh càng cao hơn

Từ những kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống cây trồng càng đa dạng hóa thì càng tăngtính đa dạng của các loài chân khớp có lợi

Một vài yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự đa dạng sinh học, sự phong phú và hoạt độngcủa các loài sinh vật ký sinh và bắt mồi trong các hệ sinh thái nông nghiệp đó là: các điều kiện vikhí hậu, tính sẵn có thức ăn (nước, vật chủ, vật bắt mồi, phấn hóa), nhu cầu về sinh cảnh (nơi cư trú,làm tổ, nơi sinh sản), cạnh tranh trong và giữa các loài sinh vật Sự đa dạng sinh học các loài thiênđịch có thể được tăng cường và phát huy hiệu quả bằng cách:

- Đưa một loạt loài ký sinh và vật bắt mồi nhập cư bằng cách nhân nuôi và phóng thích hàngloạt

- Giảm tỉ lệ chết trực tiếp bằng cách hạn chế phun thuốc trừ sâu

- Cung cấp thêm các nguồn thức ăn phụ và vật chủ phụ ngoài vật chủ /vật mồi chính

- Tăng cường đa dạng thực vật trong và xung quanh đồng ruộng

- Tạo sức đề kháng cao cho cây chủ bằng cách gieo trồng các giống cây tốt, chăm sóc đúng

kỹ thuật, sử dụng hợp lý các chất kích thích tăng trưởng

- Sử dụng các hóa chất xua đuổi, chất gây ngán để thay đổi tập tính dinh dưỡng của các loàisâu hại và hấp dẫn thiên địch

CHỦ ĐỀ 3 CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ CÂY TRỒNG TỔNG HỢP 3.1 Biện pháp canh tác trong quản lý cây trồng tổng hợp

3.1.1 Giới thiệu chung về biện pháp canh tác

Biện pháp canh tác bao gồm tất cả các hoạt động của con người có liên quan tới việc trồngcây nông nghiệp, bắt đầu từ gieo hạt giống đến thu hoạch

Tất cả các biện pháp canh tác đều làm ảnh hưởng tới sự phát sinh, phát triển, tác hại của sâubệnh hại và cỏ dại Có nhiều biện pháp canh tác trực tiếp hoặc gián tiếp tiêu diệt dịch hại Một sốbiện pháp canh tác tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt, nâng cao tínhchống chịu của cây trồng đối với dịch hại và khích lệ khả năng tự đền bù của cây trồng khi bị tácđộng gây hại từ phía dịch hại Có biện pháp canh tác làm cho điều kiện sinh thái trở nên bất lợi cho