Cách cây trồng đồng hành `đẩy-kéo` giúp quản lý sâu keo mùa thu

SSơ đồ biểu diễn của một cánh đồng Đẩy-Kéo và các giả thuyết nghiên cứu: (1) Các chất bay hơi của thực vật đồng hành [Desmodium spp. cây trồng xen (greenleaf desmodium, D. intortum hoặc silverleaf desmodium, D. uncinatum) và cây hàng rào (Brachiaria Mulato II)] ảnh hưởng đến hành vi và giảm sự rụng trứng của Spodoptera ridgiperda cái trên cây ngô (cây trồng chính). (2) Thực vật đồng hành bay hơi thu hút ong bắp cày ký sinh để tăng tỷ lệ ký sinh trên loài ăn cỏ. Nguồn: Frontiers in Ecology and Evolution (2022). DOI: 10.3389 / fevo.2022.883020.

Một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng áp dụng một kỹ thuật trồng mới được gọi là "canh tác đẩy-kéo" có thể giúp giảm thiệt hại hàng loạt do sâu bệnh và cải thiện an ninh lương thực ở vùng cận Sahara.

Sâu keo mùa thu - một loài dịch hại xâm lấn - gần đây đã xâm nhập và nhanh chóng lây lan trên các khu vực rộng lớn của châu Phi, nơi nó trở thành mối đe dọa lớn đối với nông nghiệp, sản xuất lương thực bền vững, an ninh lương thực và sinh kế, ảnh hưởng đến ít nhất 400.000 ha và gây thiệt hại ước tính về mùa màng 3 tỷ đô la một năm. Sâu keo mùa thu đặc biệt bị thu hút bởi ngô, là cây lương thực chính và thu nhập của 300 triệu nông dân sản xuất nhỏ ở Châu Phi. Điều này có nghĩa là sự xâm nhập không chỉ có tác động đáng kể đến an ninh lương thực, mà còn gây thiệt hại về tài chính.

Canh tác đẩy-kéo bao gồm việc trồng các loại cây đồng hành xung quanh cây lương thực như ngô, như một cách bảo vệ chúng chống lại các loài gây hại như sâu keo mùa thu. Tổn thất cây trồng thấp hơn mười lần khi sử dụng canh tác đẩy-kéo.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Frontiers in Ecology and Evolution, đã chỉ ra rằng canh tác bằng phương pháp đẩy-kéo có thể giúp bảo vệ những cây trồng bằng cách không chỉ đẩy lùi sâu bệnh ngay từ đầu (đẩy) mà còn bằng cách thu hút các loài côn trùng khác như ong bắp cày ký sinh kiểm soát sâu keo mùa thu (kéo) như một cơ chế bảo vệ tự nhiên. Nghiên cứu xác định các hợp chất hoạt tính sinh học gây ra những hiệu ứng này.

Các nhà nghiên cứu, bao gồm cả đồng tác giả chính, giáo sư Toby Bruce từ Đại học Keele, đã thử nghiệm tiềm năng sử dụng phương pháp canh tác đẩy-kéo trong nhiều bối cảnh khác nhau bao gồm điều kiện đồng ruộng và trong phòng thí nghiệm.

Kết quả của họ cho thấy các hợp chất có mùi hương hóa học do thực vật tạo ra, được gọi là "chất bay hơi", có tác dụng xua đuổi những con bướm sâu keo mùa thu. Các ghi âm thu được từ râu côn trùng cho thấy côn trùng nhạy cảm với hóa chất nào và phản ứng hành vi với các hóa chất xác định được định rõ trong các bài kiểm tra hành vi côn trùng.

Cũng như mùi của cây đồng hành ít hấp dẫn đối với bướm đêm so với mùi của cây ngô, mùi của cây đồng hành cũng hấp dẫn đối với ong bắp cày ký sinh, là kẻ thù tự nhiên của sâu bọ.

Điều này có nghĩa là những cây đồng hành không chỉ đẩy lùi hầu hết các loài gây hại mà còn được gọi là những người bảo vệ tự nhiên để đối phó với những loài đã tấn công cây ngô, với những phát hiện làm nổi bật tác động tích cực của việc áp dụng kỹ thuật canh tác này.

Giáo sư Bruce cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy các cơ chế mà cây trồng đồng hành "đẩy-kéo" có thể kiểm soát hiệu quả sâu keo mùa thu. Chúng tôi đã xác định và đặc trưng hóa chất tạo mùi hương từ các loại cây trồng đồng hành có tác dụng xua đuổi và giảm sự đẻ trứng của bướm sâu keo mùa thu đồng thời thu hút các loài có lợi, côn trùng thiên địch tấn công sinh vật gây hại".

Tiến sỹ Amanuel Tamiru, từ Trung tâm Sinh lý và Sinh thái Côn trùng Quốc tế, cho biết: "Đây là nghiên cứu toàn diện đầu tiên liên quan đến cả điều tra trong phòng thí nghiệm và thực địa nhằm làm sáng tỏ các cơ chế sinh thái hóa học nền tảng cho phép hệ thống canh tác nông nghiệp 'đẩy-kéo' chống lại sự phá hoại của sâu keo mùa thu”.

"Sâu keo mùa thu sử dụng các tín hiệu khứu giác để xác định vị trí vật chủ ưa thích của chúng để đẻ trứng, tạo điều kiện cho ấu trùng của nó dễ dàng tìm thấy nguồn thức ăn sau khi nở. Quá trình này bị gián đoạn khi bướm đêm phát hiện ra các dấu hiệu mùi không ưa thích xung quanh cây chủ của chúng dẫn đến ngăn cản bướm đẻ trứng. Điều hấp dẫn là những dấu hiệu có mùi giống nhau lại hấp dẫn ong bắp cày ký sinh, kẻ thù tự nhiên của loài gây hại, gây khó khăn cho việc tìm kiếm thức ăn để sinh tồn của bất kỳ loài gây hại nào".

Các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển một ứng dụng di động cung cấp cho nông dân thông tin thực tế về cách họ có thể bắt đầu sử dụng canh tác đẩy-kéo.

Huỳnh Thị Đan Anh theo Phys.org