Tính chống (kháng) thuốc của dịch hại là hiện tượng phổ biến ở nhiều loài sinh vật, trên nhiều địa bàn khác nhau (ngoài ruộng, trong kho tàng và nhà ở; ở nông thôn và thành thị; trên cạn và dưới nước). Nhưng tính chống thuốc được hình thành mạnh nhất ở cơn trùng và nhện.
Ở Việt nam, lồi sâu tơ Plutella xylostella đã hình thành tính kháng nhiều loại thuốc trên phạm vi cả nước. Hồng Trung (2004) đã xác định được một số dịng mọt Tribolium castaneum chống Phosphin và mọt Rhizopertha dominica đã kháng cả Phosphin và DDVP. Ngồi ra, cịn một số lồi cơn trùng và nhện khác cũng bị nghi đã hình thành tính chống thuốc như sâu xanh da láng Helicoverpa
exigua hại bơng, một số dịng rầy nâu Nilaparvata lugens ở đồng bằng sông Cửu
Ðể trừ dịch hại đã chống thuốc, biện pháp đầu tiên là phải dùng nhiều thuốc hơn, chi phí tăng lên và mơi sinh mơi trường bị đầu độc nhiều hơn.
Tính chống thuốc của dịch hại là một trở ngại cho việc dùng thuốc hố học để phịng trừ dịch hại và gây tâm lý nghi ngờ hiệu quả của các loại thuốc. Các thuốc trừ dịch hại mới ra đời đã không kịp thay thế cho các thuốc đã bị dịch hại chống.
Tính chống thuốc của dịch hại: là sự giảm sút phản ứng của quần thể sinh
vật đối với một loại thuốc trừ dịch hại, sau một thời gian dài, quần thể này liên tục tiếp xúc với thuốc đó, khiến cho những lồi sinh vật ấy chịu được lượng thuốc lớn mà ở lượng đó có thể tiêu diệt được hầu hết các cá thể cùng loài chưa chống thuốc. Khả năng này được di truyền qua đời sau, dù cá thể đời sau có hay khơng tiếp xúc với thuốc (WHO,1976) .
Chỉ số chống thuốc (resistance index- Ri) hay hệ số chống thuốc (resistance cofficien =Rc) là chỉ tiêu xác định tính chống thuốc của dịch hại. Chỉ số / hệ số chống thuốc là:
LD50 của loài dịch hại bị nghi là chống thuốc Ri (Rc) =
LD50 của cùng loài dịch hại nhưng chưa từng tiếp xúc với thuốc Loài dịch hại nhưng chưa từng tiếp xúc với thuốc được gọi là nòi mẫn cảm (sensible strain). Muốn có được nịi mẫn cảm nhiều khi phải ni /cấy dịch hại trong mơi trường nhân tạo, cách ly hồn toàn với thuốc BVTV.
Nếu Ri (Rc) ≥ 10 có thể kết luận nịi chống thuốc đã hình thành. Nếu Ri (Rc) < 10 thì nịi đó mới chỉ ở trạng thái chịu thuốc. Ri (Rc) có thể đạt tới trị số hàng trăm thậm chí lên đến hàng ngàn.
Phân biệt 3 khái niệm: Chống thuốc hay kháng thuốc; Chịu thuốc và Quen thuốc.
Tính chịu thuốc (tolerance): là đặc điểm riêng của từng cá thể sinh vật, có
thể chịu đựng được các liều lượng thuốc khác nhau. Tính chịu thuốc của từng lồi sinh vật phụ thuộc vào từng cá thể, trạng thái sinh lý và không di truyền sang đời sau. Tuy nhiên, tính chịu thuốc cũng có thể là bước khởi đầu của tính chống /kháng thuốc.
Tính quen thuốc (accoutumance): Hiện tượng xảy ra trong một đời cá thể
được tiếp xúc với thuốc (chất độc) với lượng cao dần và cuối đời, cá thể đó có thể chịu đựng được lượng thuốc cao hơn rất nhiều so với ban đầu. Nhưng con cháu của cá thể đó lại khơng chịu được lượng thuốc đó. Ơ cơn trùng và nhện chưa có hiện tượng này.
Những cá thể chịu thuốc và quen thuốc chỉ chịu được lượng thuốc thấp hơn nhiều so với cá thể chống/ kháng thuốc.
4.2. Ðặc điểm của sự hình thành tính các quần thể dịch hại kháng thuốc:
Sự hình thành tính chống thuốc của các loài sinh vật, phần nào phụ thuộc vào mức độ sử dụng thuốc. Việc sử dụng liên tục, nhiều lần, ít thay đổi loại thuốc, dùng thuốc đó trên qui mơ lớn dễ gây nên hiện tượng chống thuốc.
Có hai giả thuyết giải thích ngun nhân hình thành tính chống thuốc của dịch hại
Thuyết tiền thích ứng (Thuyết về biến đổi gen hay tính chống thuốc di
truyền): Trong cơ thể dịch hại chống thuốc, có mang sẵn các tiền gen chống thuốc. Sự hình thành tính chống thuốc là kết quả chọn lọc tự nhiên. Những cá thể không mang gen chống thuốc sẽ bị thuốc tiêu diệt. Các cá thể mang gen chống thuốc, sẽ thích ứng dần sau mỗi lần tiếp xúc với thuốc. Số lượng các cá thể này tăng mạnh và ổn định dần, di truyền cho đời sau, tạo thành một chủng chống thuốc. Theo thuyết này, ở những quần thể cơn trùng khơng có cá thể mang gen chống thuốc, thì sẽ khơng bao giờ có thể hình thành chủng chống thuốc. Sự phân bố các cá thể mang gen chống thuốc khơng phụ thuộc vào tình trạng sử dụng nhiều hay ít thuốc trừ dịch hại.
Thuyết thích nghi mơi trường: Trong cơ thể dịch hại khơng có gen chống
thuốc. Sự hình thành tính chống thuốc của cơn trùng là do cơn trùng thích ứng dần với thuốc trừ sâu, khi chúng liên tục tiếp xúc với thuốc. Tình trạng chống thuốc khơng phải được di truyền mà chỉ lưu lại cho đời sau những yếu tố hình thành sự chống thuốc.
Trong thực tế, hiện tượng chống thuốc xảy ra theo sơ đồ: Lúc đầu tính chống thuốc tăng rất chậm. Sau một số thế hệ liên tục tiếp xúc với thuốc, tính chống thuốc của dịch hại bắt đầu nhảy vọt và tăng lên nhanh chóng. Khi phát hiện hiệu lực của thuốc bị giảm, thì thời gian để thuốc đó mất hiệu lực là rất ngắn. Nếu dịch hại ngừng, không tiếp xúc với thuốc nữa, tính chống thuốc có thể bị giảm đi. Nhưng nếu tiếp xúc trở lại với thuốc đó, tính chống thuốc của dịch hại sẽ lại tăng lên nhanh chóng.
4.3. Cơ chế chống thc của các loài dịch hại gồm:
Thay đổi về cấu trúc lipid, sáp và protein trong cuticum; hoặc gia tăng kết cấu biểu bì, nhằm hạn chế sự xâm nhập của thuốc vào cơ thể sinh vật.
Hình thành những tập tính mới, nhằm ngăn ngừa hoặc hạn chế sự tiếp xúc của côn trùng với thuốc. Sau 32 thế hệ tiếp xúc liên tục với DDT, muỗi Anopheles atroparvus tạo nên một chủng mới, biết lẩn tránh khơng đậu vào nơi có DDT.
Phản ứng chống chịu sinh lý thay đổi: Quần thể ruồi chống DDT, Lindan và Dieldrin xuất hiện lớp lipid mới, ngăn thuốc xâm nhập vào thần kinh trung tâm của ruồi. Hệ men cholinesterase của rầy xanh đuôi đen Nephotetix cinticeps, nhện
Tetranychus urticae chống lân hữu cơ và cacbamat bị trơ khi bị thuốc tác động.
Cơ chế chống chịu sinh lý: Sinh vật có khả năng tăng cường sự giải độc, làm cho thuốc bị giảm hiệu lực hay bị phân huỷ hoàn toàn. Ðây là cơ chế chống thuốc cơ bản nhất và đặc biệt quan trọng của các loài sinh vật.
Các men đặc hiệu như dehydrochlorinase phân giải DDT, men cystein, homocystein và glutathion phân giải lân hữu cơ hay chuyển dạng liên kết từ P=O sang dạng P=S ít độc hơn. Hoạt tính của men có thể tăng lên hàng trăm lần khi tiếp xúc với thuốc. Ruồi, mọt Tribolium casteneum, sâu xanh Heliothis spp.; ve hút máu bò Boopvilus mierplus, rầy Laodelphax strialtellus, rầy xanh đuôi đen
Nephotettix cinticeps chống clo và lân hữu cơ, cacbamat nhờ các cơ chế này.