Nhà kính sử dụng côn trùng săn mồi để kiểm soát sâu hại

Ứng dụng của sinh viên: Một nhóm sinh viên William & Mary chịu trách nhiệm quản lý côn trùng săn mồi trong nhà kính vào mùa hè này. Từ trái sang phải: Jason Dean Robinson, Lizzy Davies, Margaret Donnan và Tim Terlizzi. Ảnh: Adrienne Berard

Nhà kính William & Mary đã bắt đầu một chương trình mới để hạn chế việc sử dụng hóa chất bằng cách dựa vào côn trùng bắt mồi để kiểm soát sâu hại. Nó giống như đấu tranh sinh học lửa với lửa và cho đến nay nó vẫn hoạt động.

Phương pháp này được gọi là kiểm soát sinh học và theo Josh Puzey, trợ lý giáo sư sinh học tại William & Mary, trường đại học là một trong những trường đầu tiên trong khu vực thực hiện chiến thuật này như một cách để giảm sử dụng thuốc trừ sâu và tăng đa dạng sinh học trong nhà kính.

"Trong khi chế phẩm sinh học đã xuất hiện được một thời gian, với mối lo ngại ngày càng tăng về ảnh hưởng ngoài mong muốn của thuốc trừ sâu, thì ngày càng có nhiều nhu cầu về các phương pháp hữu cơ để kiểm soát sâu bệnh", Puzey nói.

Ý tưởng đầu tiên xuất hiện sau khi Patty White Jackson, quản lý nhà kính và cộng tác viên của Puzey trong dự án, quyết định liên hệ với giảng viên để xem họ có muốn thử phương pháp này như một loại thử nghiệm đặc biệt không. Puzey đã thực hiện một số bài đọc về kiểm soát sinh học và háo hức muốn thử.

"Tôi đã theo đuổi các giáo sư trong nhiều năm nói rằng chúng ta nên làm điều này và cuối cùng năm ngoái, Phòng sinh học đã bắt đầu hỗ trợ chúng ta", Jackson nói. "Có vẻ như là một điều hiển nhiên để thử. Bạn không muốn sử dụng chất độc khi bạn đang làm nghiên cứu với côn trùng và bạn không muốn sử dụng chất độc khi bạn có sinh viên đang làm việc ở đây".

Các loài côn trùng săn mồi đến hàng ngàn con, trong các ống có nắp màu đỏ với nhãn đọc giống như siêu anh hùng hơn là bọ xít, "Orius insidiosus, động vật ăn thịt bọ trĩ", "Phytoseiulus belimilis, kẻ săn mồi của nhện" và "Amblyseius swirskii, động vật ăn thịt ruồi trắng".

Giám sát bọ trĩ: Hannah Call kiểm tra một cây Bông tai để tìm bọ trĩ hút tế bào. Ảnh: Adrienne BerardBerard.

Một nhóm sinh viên chịu trách nhiệm quản lý các loài gây hại. Họ phải cẩn thận về loại cây nào bị sâu hại, Jackson giải thích. Có khả năng gây thương vong ngoài ý muốn của cả động vật ăn thịt và con mồi.

"Một trong những loài ăn bọ trĩ của chúng tôi cũng ăn sâu bướm", Jackson đã nói. "Khi chúng tôi nuôi sâu bướm ở đây, chúng tôi không thể sử dụng loài Orius insidiousus. Chúng tôi cũng phải xem xét môi trường sống của các loài côn trùng mà chúng tôi giới thiệu. Nếu chúng tôi muốn diệt bọ trĩ, nhộng của chúng sống trong đất, vì vậy chúng ta cần thêm tuyến trùng săn mồi vào đất. Tuyến trùng rất nhạy cảm với ánh sáng tia cực tím và nhiệt, vì vậy điều đó có nghĩa là chúng ta chỉ có thể áp dụng chúng vào buổi tối".

Cây trồng lớn nhất được trồng trong nhà kính cũng là một trong những loại cây dễ bị thương tổn nhất với thuốc trừ sâu, một động lực khác để loại bỏ sử dụng hóa chất, Puzey nói. Ông và Harmony Dalgleish, trợ lý giáo sư sinh học, đã dành nhiều năm để thu thập mẫu vật của giống Bông tai từ khắp nơi trên đất nước để nghiên cứu biến thể trên phạm vi bản địa của nó. Có khoảng 50 quần thể chi Bông tai khác nhau trong nhà kính bao phủ hầu hết miền đông nước Mỹ.

"Rất nhiều thí nghiệm của chúng tôi yêu cầu cây trồng không được xử lý bằng thuốc trừ sâu", Puzey đã nói. "Nếu chúng ta đang trồng một cây Bông tai và chúng ta cần nuôi một con sâu bướm bướm trên đó, thì cây không thể có dư lượng thuốc trừ sâu nếu không nó sẽ giết chết con bướm. Chúng ta phải đưa ra giải pháp để quản lý sâu bệnh đó là hữu cơ sẽ không ảnh hưởng đến bướm chúa".

Cho đến nay, ít nhất là khi nói đến chi Bông tai, chế phẩm sinh học dường như đang hoạt động. Hannah Call đã dành mùa hè làm việc tuần tra dịch hại tại nhà kính. Một phần công việc của cô liên quan đến việc kiểm tra giống Bông tai để tìm ra đốm - Một dấu hiệu của bọ trĩ, những con côn trùng nhỏ, mảnh khảnh với đôi cánh tua rua hút máu cây trồng.

 “Chúng rất nhỏ, chỉ dài khoảng một milimet và có màu vàng. Và chúng là kẻ thù của chúng tôi", Call đã nói. "Chúng tạo ra những mảng trắng này trên cây vì chúng hút hết dinh dưỡng của tế bào thực vật, nghĩa là chúng lấy ra chất diệp lục và các tế bào chuyển sang màu trắng. Bạn biết rằng bạn đang làm tốt khi không có đốm trắng trên tăng trưởng mới ở ngọn cây".

Một cuộc khảo sát gần đây về hàng chục cây Bông tai mang lại rất nhiều sự tăng trưởng mới không có bọ trĩ, một dấu hiệu cho thấy chiến lược này là một thành công. Puzey cho biết nhà kính là nơi thử nghiệm lý tưởng cho kiểm soát sinh học, bởi vì chúng bị cô lập, được thiết kế để hạn chế côn trùng ăn cỏ. Nếu một con côn trùng xâm nhập vào bên trong, không có động vật săn mồi tự nhiên nào kiểm soát nó, có nghĩa là nó có thể nhân lên và nhanh chóng phá hoại mùa màng. Puzey cho biết thêm, ngay cả những nhà kính có kích thước công nghiệp cũng đang hướng tới việc thêm nhiều động vật ăn thịt tự nhiên vào chương trình.

"Mặc dù dấu chân sinh thái của nhà kính William & Mary là nhỏ, nhưng nó có thể đóng vai trò như một mô hình cho cách nó có thể được thực hiện ở quy mô lớn hơn", Puzey nói. "Đây là mô hình cho các hoạt động phát triển bền vững, mô hình cho tương lai. Đây sẽ là cơ hội giảng dạy tốt cho cộng đồng, cho thấy có thể sử dụng các biện pháp kiểm soát tự nhiên thay thế cho thuốc trừ sâu".

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org