sinh thái ruộng lúa
Sự bộc phát của rầy mềm Aphis gossypii thường xảy ra khi các loại thuốc
trừ sâu phổ tác dụng rộng được sử dụng trên cây bông vải, điều này thường liên quan đến việc giảm thiên địch hoặc do tác động của thuốc làm gia tăng chất lượng của cây (Kerns, D. L. and M. J. Gaylor, 1993). Wilson, L. J. et al. (1999) ghi nhận trên các ruộng bơng vải thử nghiệm có phun thuốc thiodicarb (750g ai/ha), mật số A. gossypii cao, nhưng mật số thiên địch ăn mồi của rầy mềm lại thấp so với ruộng không phun thuốc.
Theo Heong, K. L. (1999) thì một số yếu tố tác động tự nhiên như khô hạn, lũ lụt và sự di trú với mật số cao tác động đến cấu trúc cộng đồng tạo nên sự mất cân bằng và gây nên sự bộc phát dịch hại. Nhưng hầu hết các trường hợp xảy ra khơng thường xun hoặc nếu có xảy ra thì thường nằm ngồi tầm kiểm sốt của con người. Tuy nhiên, phun thuốc trừ sâu là yếu tố chủ yếu, phổ biến tác động đến hệ sinh thái đồng ruộng và do chính nơng dân tạo ra.
Khi phun thuốc trừ sâu trong ruộng lúa sẽ gây ra năm tác động chính đến hệ sinh thái ruộng lúa (Heong, K. L. and K. G. Schoenly, 1998):
9 Thúc đẩy các loài dịch hại thứ cấp chiếm ưu thế;
9 Phá vỡ tính bền vững và đa dạng của mối quan hệ giữa các loài sâu hại và quần thể ký sinh thiên địch;
9 Rút ngắn chiều dài trung bình của chuỗi thức ăn trong mạng lưới thức ăn do bị mất đi nhóm ăn mồi;
9 Làm chậm quá trình tái lập quần thể ký sinh thiên địch;
9 Làm giảm khả năng thống kê hồi qui nhiều chiều dùng để dự tính dự báo biến động quần thể các lồi sâu hại.
Thúc đẩy các loài dịch hại thứ cấp chiếm ưu thế.
Nhiều kết quả nghiên cứu trước đây đã chứng minh rõ ràng rằng: khi phun một vài loại thuốc trừ sâu trong ruộng lúa sẽ thúc đẩy rầy nâu gia tăng mật số dẫn đến tình trạng bộc phát, và trong hầu hết các trường hợp các loại thuốc trừ sâu này được phun không phải là nhằm vào để trừ rầy nâu (Joshi, R. C. et al., 1992; Heinrichs, E. A. and O. Mochida, 1984; Kenmore, P. E. et al., 1984).
Đa số nông dân phun thuốc trừ sâu trong giai đoạn đầu của cây lúa ( 0-40 NSS) chủ yếu là để trừ sâu cuốn lá. Thuốc nhóm lân hữu cơ và cúc tổng hợp được sử dụng khá phổ biến để trừ sâu cuốn lá (Heong, K. L. et al., 1994).
Các loại thuốc có đặc tính gây tái bùng phát dịch hại khi càng được phun nhiều lần trong ruộng lúa gây phá vỡ cân bằng sinh thái, tạo môi trường thuận lợi cho rầy nâu phát triển mạnh và bộc phát (Gallagher, K. D. et al., 1994; Rombach, M. C. and K. D. Gallagher, 1994).
Phá vỡ tính bền vững và đa dạng của mối quan hệ giữa các loài sâu hại và quần thể ký sinh thiên địch.
Phun thuốc trừ sâu làm giảm mật số ký sinh thiên địch và làm tăng nhanh mật số sâu hại đặc biệt là rầy nâu (Settle, W. H. et al., 1996). Do sử dụng thuốc trừ sâu không hợp lý nhiều lồi sinh vật có ích đã giảm đi đáng kể; ở những ruộng phun thuốc Padan 95 BHN để trừ sâu cuốn lá đã làm giảm đáng kể mật số các loài nhện lớn bắt mồi. So với kết quả nghiên cứu trước đây của cùng tác giả thì hiện nay một số lồi thiên địch đa thực của sâu hại lúa đã khơng tìm thấy (Phạm Bình Quyền, 2002). Phun thuốc trừ sâu vào giai đoạn lúa đẻ nhánh hoặc phun định kỳ làm thiệt hại nguồn thức ăn của thiên địch, đồng thời làm giảm tính phong phú và đa dạng của mơi trường, tạo ra thế trội của một vài loài đặc biệt (Lã Phạm Lân et
al., 1995).
Rút ngắn chiều dài trung bình của chuỗi thức ăn trong mạng lưới thức
ăn do bị mất đi nhóm ăn mồi.
Trong thí nghiệm chứng minh tác động của thuốc trừ sâu đến các nhóm sinh vật và mạng lưới thức ăn tại miền Trung Luzon, Philippines; Schoenly, K. G. et
al. (1996) đã rút ra những nhận xét: sau khi phun Deltamethrin gần một tháng mới
phục hồi các nhóm trong mạng lưới thức ăn, và thời gian trung bình phục hồi của chuỗi thức ăn là 22 ngày.
Làm chậm quá trình tái lập quần thể ký sinh thiên địch.
Schoenly, K. G. et al. (1996) sau hai lần phun thuốc Chlorpyriphos vào lúc 29, 43 NSS: sự phục hồi tính phong phú của sâu hại nhanh hơn thiên địch ăn mồi là một tuần, chỉ số N1 (number of abundant species – số loài chiếm ưu thế) của sâu hại giảm và tăng lại sau mỗi lần phun thuốc, trong khi chỉ số N1 của thiên địch ăn mồi chỉ gia tăng lại rõ rệt từ sau lần phun thứ hai trở đi. Sự phá vỡ hệ sinh thái do phun thuốc trừ sâu thường mang tính cục bộ không giống như những tác nhân khác như: rét, khơ hạn, lũ lụt. Bởi vì nơng dân phun thuốc ở ruộng mình, nơng dân khác thì khơng phun, như vậy các động vật chân đốt từ ruộng lân cận là nguồn bổ sung để tái thiết lập sự cân bằng của các nhóm. Tuy nhiên tốc độ tái thiết lập thì rất khác nhau giữa sâu hại và các lồi cơn trùng có ích. Một cách tổng qt: tốc độ tái lập cân bằng của các loài sâu hại thì nhanh hơn các lồi thiên địch ăn mồi, hơn nữa sâu hại gia tăng mức độ sinh sản cao trong khi các tác nhân phòng trừ sinh học bị giảm sút sau mỗi lần phun thuốc, đây chính là nguyên nhân thúc đẩy cho dịch hại thứ cấp phát triển.
Làm giảm khả năng thống kê hồi qui nhiều chiều dùng để dự tính dự
báo biến động quần thể các loài sâu hại.
Cohen, J. E. et al. (1994) trong kết quả nghiên cứu về sử dụng mạng thức ăn để đánh giá ảnh hưởng của phun thuốc trừ sâu đến biến động quần thể sâu hại
trong hệ sinh thái ruộng lúa ở Philippines: dùng mơ hình phân tích hồi qui nhiều chiều và mạng thức ăn gồm 645 lồi để dự đốn biến động quần thể sâu hại lúa, đã kết luận rằng: mơ hình tương quan này khơng đủ mạnh để phát triển được thành mơ hình để dự báo sâu hại trong cả lơ có và khơng phun thuốc trừ sâu.
Tóm lại: Way, M. J. and K. L. Heong (1994) cho rằng thuốc trừ sâu trong biện pháp phòng trừ tổng hợp (IPM) thì khơng cần thiết hơn là cần, sự lệ thuộc vào thuốc trừ sâu chỉ làm tăng chi phí sản xuất, là sự lựa chọn thiếu chắc chắn và phức tạp về : loại thuốc sử dụng, sử dụng lúc nào, sử dụng như thế nào cho nhiều loại dịch hại khác nhau. Hơn nữa nhiều loại thuốc trừ sâu còn gây ra bùng phát của một số loài dịch hại thứ cấp, làm tăng chi phí về sức khỏe và mơi trường cho người nơng dân. Ngồi ra, càng phun nhiều lần, tăng liều lượng thuốc trừ cỏ và trừ bệnh cũng sẽ làm tăng chi phí về sức khỏe của nơng dân (Pingali, P. L. and P. A. Roger, 1995).