Kết hợp đúng để chống lại sâu bệnh hại giúp sử dụng ít thuốc trừ sâu hơn

Cỏ dại, nấm, tuyến trùng và côn trùng đều gây ra vấn đề cho người nông dân trồng trọt trong quá trình chăm sóc cây trồng của họ. Việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học có xu hướng là lựa chọn được ưa chuộng trong nông nghiệp thông thường, nhưng lựa chọn đó ngày càng bị hạn chế. Làm thế nào để người nông dân có thể xác định được sự kết hợp lý tưởng của các biện pháp cho hoàn cảnh cụ thể của họ? WUR đang phát triển một bảng điều khiển quản lý cây trồng tích hợp cho mục đích đó.

Một số cây trồng dễ bị nấm gây hại, trong khi những cây trồng khác bị ảnh hưởng bởi một số loại bọ cánh cứng hoặc cỏ dại. Hành tây thuộc loại sau, vì chúng phát triển chậm. Sự phát triển chậm đó tạo cho cỏ dại nhiều thời gian để xuất hiện một cách không mong muốn. Giải pháp đơn giản nhất luôn là sử dụng thuốc trừ sâu hóa học. Nhưng điều đó sắp thay đổi, vì sản phẩm hiệu quả nhất đã nằm trong danh sách các chất mà Liên minh châu Âu muốn thay thế bằng các phương pháp ít gây hại hơn cho môi trường và sức khỏe của chúng ta.

Chúng ta cũng cần tìm giải pháp thay thế cho nhiều loại cây trồng và vấn đề khác. Vài năm trước, tình hình vẫn chưa như vậy. Hilfred Huiting, người nghiên cứu về sâu bệnh trong đất, cho biết: "Lúc đó, tình hình chưa cấp bách đến vậy vì chúng tôi có đủ nguồn lực". Công việc của ông bao gồm nghiên cứu tài liệu khoa học, tạp chí chuyên ngành và các thí nghiệm để thu thập thông tin về cách lựa chọn chiến lược tốt nhất chống lại các loại bệnh và sâu hại lây truyền qua đất, sử dụng càng ít thuốc trừ sâu càng tốt. Điều này phù hợp với chiến lược "Từ trang trại đến bàn ăn" của Châu Âu, trong đó nêu rõ rằng rủi ro và việc sử dụng các tác nhân bảo vệ thực vật hóa học phải giảm một nửa vào năm 2030. Năm 2017, Bộ Nông nghiệp, Thiên nhiên và Chất lượng Thực phẩm đã đưa điều này vào tầm nhìn của mình về nền nông nghiệp tuần hoàn.

Nhu cầu thay thế

Khi chúng ta tiến gần đến năm 2030, vấn đề này đang ngày càng trở nên nổi bật trong lĩnh vực nông nghiệp. “Những người nông dân nhận thấy rằng mọi thứ đang trở nên phức tạp hơn”, Huiting nói. “Chúng tôi đang nhận được phản hồi về vấn đề này. Một số người trong số họ đang yêu cầu các sản phẩm hóa chất mới, trong khi những người khác chấp nhận rằng họ cần phải có một cách tiếp cận khác và đang yêu cầu các giải pháp thay thế. Họ muốn hiểu rõ hơn về vấn đề này và biết các lựa chọn của họ là gì”.

‘Nông dân ngày càng gặp khó khăn. Họ muốn biết các lựa chọn của mình’

Đó là lý do tại sao Huiting và đồng nghiệp Marleen Riemens đang phát triển phương pháp Quản lý Cây trồng Tích hợp. Đây là cách thiết kế lại hệ thống canh tác theo cách mà sâu bệnh và cỏ dại hầu như không có cơ hội bám rễ, đồng thời vẫn giảm thiểu việc sử dụng các sản phẩm hóa học. Huiting cho biết: "Bạn phải cân nhắc cẩn thận nên sử dụng sản phẩm nào và khi nào nên sử dụng chúng. Chúng không thể là những sản phẩm nằm trong danh sách của Châu Âu cần thay thế".

Các nhà nghiên cứu tại cơ sở tại WUR ở Lelystad đã làm việc về Quản lý cây trồng tích hợp trong nhiều năm, trên đất sét. Họ sớm nhận ra rằng một dự án hướng đến canh tác trên đất cát cũng sẽ phù hợp. Điều này dẫn đến một quan hệ đối tác công tư bắt đầu vào năm 2020 tại cơ sở WUR ở Vredepeel. Riemens đang dẫn đầu dự án này. Khi điều này dẫn đến những câu hỏi liên quan đến sinh học của sâu bệnh trong đất, dự án của Huiting đã ra đời. Từ năm 2022, Huiting đã nghiên cứu các loài gây hại như giun kim, bọ da, rết vườn và bọ đuôi bật, tất cả đều là những sinh vật gây hại cho cây trồng dưới mặt đất.

Bọ đuôi bật là loài sinh vật nhỏ bé sống dưới lòng đất, gây hại cho cây trồng. Nguồn: Shutterstock.

Lựa chọn một chiến lược

Đối với mỗi sự kết hợp giữa một loại cây trồng cụ thể và một loại sâu bệnh hoặc cỏ dại, Huiting và Riemens cùng với các đồng nghiệp của họ ghép lại với nhau thành một câu đố phức tạp. Họ hy vọng điều này sẽ dẫn đến một chiến lược tối ưu có thể giải quyết mọi vấn đề và cung cấp một giải pháp sẽ vẫn hiệu quả trong nhiều năm. Ví dụ, nó có thể bao gồm việc sắp xếp thứ tự các loại cây trồng trong những năm liên tiếp, lựa chọn các giống cây trồng kháng thuốc và xác định thời điểm và địa điểm phun thuốc. Huiting cho biết: "Đó là về việc tìm kiếm sự kết hợp tốt nhất của các biện pháp" và "lưu ý rằng một biện pháp có thể loại trừ biện pháp khác về mặt không gian hoặc thời gian". Kết quả của các thử nghiệm không chỉ cho thấy mức độ mà một chiến lược cụ thể có thể giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, mà còn cho thấy chiến lược đó ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng, lao động và chi phí như thế nào.

Chiến lược Từ trang trại đến bàn ăn của Châu Âu nêu rõ rằng việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học phải được giảm 50%. Điều này chỉ có thể thực hiện được thông qua sự thay đổi ở các khu vực khác nhau. Quản lý cây trồng tích hợp là một phương pháp cho phép thiết kế lại các hệ thống canh tác, theo cách ngăn ngừa sâu bệnh và cỏ dại với lượng tác nhân hóa học tối thiểu. Cần cân nhắc cẩn thận về việc sử dụng tác nhân nào và khi nào sử dụng, cũng như loại phân bón nào cần bón và loại cây trồng nào nên trồng cạnh nhau.

Đối với khoai tây, câu đố chủ yếu xoay quanh hai vấn đề: tuyến trùng trong đất, nấm Phytophthora infestans và Alternaria solani. Kiểm soát bằng hóa chất không thực sự là một lựa chọn khả thi đối với tuyến trùng, nhưng nó có hiệu quả đối với nấm. Huiting giải thích: “Nông dân thực sự tham gia vào việc này, vì có quá nhiều rủi ro. Đối với Phytophthora, việc phun thuốc phòng ngừa là phổ biến vì khi thiệt hại đã nhìn thấy thì đã quá muộn. Trong vòng một tuần, tất cả khoai tây của bạn có thể bị ảnh hưởng. Do đó, nông dân bảo vệ nó an toàn. Thêm vào đó, cần có thời gian để kiểm tra kỹ khoai tây”.

Hai giống kháng bệnh

Các nhà nghiên cứu đã chọn luân canh cây trồng tám năm, với khoai tây xuất hiện hai lần. Những năm khác sẽ có củ cải đường, hành tây, cà rốt, ngô và lúa mạch. Với khoai tây, giống cụ thể là một phần quan trọng của câu đố. Huiting và Riemens đã chọn hai giống kháng trong hai năm trồng khoai tây. Giống đầu tiên kháng tuyến trùng và giống thứ hai kháng phytophthora. Điều này là do giống sau chỉ có thể thực hiện được khi quần thể tuyến trùng đã suy giảm. Một trong những điều mà nghiên cứu này dự kiến ​​sẽ tiết lộ là liệu việc chọn giống có khả năng kháng tuyến trùng một lần sau mỗi tám năm có đủ để kiểm soát quần thể hay không.

Nấm Phytophthora gây hại cho củ khoai tây. Nguồn: Shutterstock.

Các nhà nghiên cứu cũng đang thực hiện các biện pháp khác để chống lại nấm phytophthora. Như dự đoán, không thể tránh hoàn toàn việc phun thuốc chống lại phytophthora. Sẽ có nguy cơ nấm thích nghi và sau đó, giống kháng thuốc vẫn có thể trở nên dễ bị tổn hại. Hiện tại, việc phun thuốc hàng tuần là điều bình thường. Do đó, các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu có một con đường dung hòa hay không. "Những loại nấm này thích thời tiết ẩm ướt, vì vậy đó là lúc rủi ro lớn nhất. Nếu thời tiết khô trong nhiều tuần liên tiếp, bạn thực sự không cần phải phun thuốc".

Mục đích là đảm bảo rằng sâu bệnh và cỏ dại gần như không có cơ hội phát triển, trong khi cây trồng có thể được trồng với càng ít đầu vào hóa học càng tốt.

Các thử nghiệm cho thấy tần suất phun thuốc có thể giảm tới một nửa. Bí quyết là phải theo dõi chặt chẽ thời tiết để có thể phun thuốc đúng thời điểm hơn. Huiting và Riemens đã phát triển các hệ thống để theo dõi sự phát triển của cây trồng và khả năng xuất hiện bệnh, đồng thời cũng tính đến dự báo thời tiết.

Sinh học côn trùng

“Đối với mỗi loại cây trồng, chúng tôi xem xét vị trí nào để đạt được nhiều lợi nhuận nhất”, ông tiếp tục. “Ví dụ, khoai tây ít bị cỏ dại tấn công hơn hành tây”. Do đó, chiến lược này không cần tập trung cụ thể vào điều này. Mặt khác, thiệt hại do côn trùng là điều cần tập trung vào. Ví dụ, những loài côn trùng này bao gồm rệp và bọ khoai tây Colorado. “Chúng tôi thường có thể kiểm soát rệp bằng thiên địch tự nhiên, nhưng bọ khoai tây Colorado lại là một thách thức”.

Huiting đang nghiên cứu tập quán của bọ khoai tây Colorado và đang cố gắng trích xuất thông tin hữu ích để giúp kiểm soát loài gây hại này. “Ví dụ, chúng ta vẫn chưa biết chính xác bọ cánh cứng trú đông như thế nào. Khi chúng ta hiểu rõ hơn về điều đó, chúng ta có thể đưa ra các biện pháp có mục tiêu để giảm số lượng của chúng trong mùa tới. Nói cách khác, đó là một cách tiếp cận phòng ngừa.” Ông cũng muốn sử dụng máy ảnh để xác định các điểm nóng mà bọ cánh cứng xuất hiện nhiều nhất. Có thể chỉ cần phun thuốc ở những khu vực đó thay vì toàn bộ cánh đồng.

Theo các thử nghiệm, số lần cần phun thuốc cho cây khoai tây có thể giảm tới một nửa. Nguồn: Shutterstock.

Bảng điều khiển có các tab

Ý tưởng là người nông dân sẽ sớm có quyền truy cập vào một loại bảng điều khiển có các tab, để họ có thể ngay lập tức xem họ có thể sử dụng kết hợp các biện pháp nào. Các tab sẽ được nhóm theo chủ đề: đa dạng cây trồng theo không gian và thời gian, giống và phương pháp canh tác, quản lý đất, kiểm soát dịch hại có mục tiêu, theo dõi và đánh giá. Đằng sau mỗi tab, người nông dân sẽ có thể tìm thấy thông tin về các biện pháp họ có thể thực hiện. Trong vài năm tới, các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu cải thiện bảng điều khiển nhiều hơn nữa.

Kết quả của các thử nghiệm cũng cho thấy chiến lược này ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng, lao động và chi phí như thế nào.

Huiting có nghĩ rằng có thể giảm 50 phần trăm thuốc trừ sâu không? "Câu trả lời đơn giản là có". Tuy nhiên, điều này đòi hỏi người nông dân và người tiêu dùng phải linh hoạt. "Người nông dân nên cởi mở hơn trong việc điều chỉnh chiến lược của mình và sẵn sàng chấp nhận năng suất kém ổn định hơn. Cuối cùng, đó là về thu nhập trong nhiều năm. Mặc dù vậy, một số loại cây trồng có thể không còn khả thi về mặt tài chính nữa", Huiting nói. Sau đó, những loại cây trồng đó sẽ biến mất khỏi Hà Lan. Tại các siêu thị, người tiêu dùng sẽ nhận thấy rằng tính khả dụng và chất lượng của một số sản phẩm trở nên kém ổn định hơn. "Vì vậy, đúng là khả thi, nhưng việc giảm hoặc loại bỏ việc phun thuốc sẽ có hậu quả. Tất cả chúng ta cần phải nhận thức được điều đó".

Đỗ Thị Nhạn theo Wageningen University & Research.