Khoảng 12.000 năm trước, sự phát triển của nông nghiệp đã thay đổi cách sống của con người. Họ chuyển từ lối sống săn bắn hái lượm du mục sang định cư và trồng trọt lâu dài [1]. Từ đó, con người dựa vào cây trồng làm nguồn thực phẩm chính, tuy nhiên các bệnh hại thực vật, các loài côn trùng, loài gặm nhấm, cỏ dại và các sinh vật gây hại khác luôn là mối đe dọa với nguồn cung cấp thực phẩm. Theo ước tính của Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (FAO) các loài gây hại này có thể làm thiệt hại tới 40% sản lượng lương thực toàn thế giới bằng cách giảm năng suất cây trồng và gây ra tổn thất trong quá trình bảo quản [2].

Sự phát triển của khoa học và công nghệ đã đưa các giải pháp bảo vệ thực vật vào qui trình canh tác giúp giảm thiểu thiệt hại về năng suất, qua đó các chiến lược về Bảo vệ thực vật qua các giai đoạn là khác nhau.

1. Bảo vệ thực vật trong giai đoạn đầu

Ở thời kì này, để bảo vệ thực vật con người chủ yếu sử dụng các chiết xuất thô từ thực vật để kiểm soát sâu bệnh hại. Giải pháp này rất gần gũi với thiên nhiên, ít phá vỡ cân bằng sinh học, tuy nhiên hiệu quả bảo vệ cây trồng thấp. Nhìn chung, trong giai đoạn này hệ sinh thái được xem là tương đối bền vững.

2. Thuốc bảo vệ thực vật hóa học

Từ những năm 80 của thế kỉ XX, việc sử dụng hóa chất kiểm soát các bệnh hại trên cây trồng đã phát triển nhanh chóng. Toàn thế giới sử dụng 1,7 triệu tấn hóa chất bảo vệ thực vật (1990) chỉ trong 10 năm tăng 170% đạt 2,9 triệu tấn (2010) và hơn 200% lên đến 3,5 triệu tấn vào 2020 [4].

Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học là yếu tố chính gây mất cân bằng sinh học. Hệ quả là sản xuất nông nghiệp luôn trong tình trạng không bền vững, phát sinh các vấn đề về ô nhiễm môi trường, hình thành tính kháng hay phát sinh loài mới, đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên các sản phẩm nông nghiệp là vấn đề cấp bách.

Thực trạng ở Việt Nam

Theo Cục Bảo vệ Thực vật của Bộ NN & PTNT, từ năm 2000 đến năm 2002, dư lượng thuốc trừ sâu trên cây nhiều hơn mức cho phép tối đa 10–26% tại Hà Nội và 10-30% tại TP.HCM. Dư lượng thuốc trừ sâu cao hơn mức cho phép tối đa là 10,2% trong năm 2010. Trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật sử dụng có gần 20% được phân loại theo WHO là cực kỳ nguy hiểm.

Các nghiên cứu ước tính rằng mỗi năm có khoảng 69.238 kg và 43.574 lít thuốc trừ sâu cùng với 69.640 kg bao bì hóa chất (chai lọ, túi giấy và nylon) được đưa vào môi trường xung quanh mà không được xử lý thích hợp. Chúng gây ra vấn đề môi trường nghiêm trọng, gây ô nhiễm đất, nước bề mặt và nguồn nước ngầm [5].

3. Bảo vệ thực vật trong giai đoạn hiện nay

Con người bắt đầu nhận ra khuyết điểm của chiến lược quản lý dịch hại trên thực vật bằng thuốc hóa học. Các giải pháp sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng nhằm gia tăng hiệu quả bảo vệ cây trồng, ít ảnh hưởng đến hệ sinh thái, hướng tới sự phát triển bền vững.

Tiêu biểu trong giai đoạn này là những tiến bộ trong sử dụng các hợp chất sinh học cụ thể như nicotine, rotenone, azadirachtin, pyrethin, ryanodine, sabadilla và linalool trong kiểm soát sâu bệnh và côn trùng. Các hợp chất này có thể được sử dụng dưới dạng thô từ dịch chiết thực vật hoặc hợp chất tinh qua quá trình phân tách từ chiết xuất thô [8].

Ngoài ra các loài vi khuẩn như Bacillus sp., Pseudomonas sp., hoặc nấm Trichoderma spp. được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm sinh học để đối kháng với nấm, vi khuẩn và côn trùng gây hại trên thực vật, đem lại hiệu quả bảo vệ cây trồng đáng kể [9].

Xu hướng nông nghiệp bền vững và nhu cầu sử dụng nông sản hữu cơ của con người đã góp phần thúc đẩy nghiên cứu và sử dụng các chế phẩm bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh học. Hiệu quả về khả năng kiểm soát các bệnh trên cây trồng đồng thời ít tác động đến hệ sinh thái, các giải pháp sinh học đã, đang và sẽ là xu hướng tất yếu của nông nghiệp bền vững [10-11].

Tác giả: KMVE Lab team. Vui lòng dẫn nguồn khi bạn sử dụng thông tin trong bài viết.

Hình minh họa: Internet. 

Tài liệu tham khảo

[1] The development of agriculture. https://education.nationalgeographic.org/resource/development-agriculture/
[2] Climate change fans spread of pests and threatens plants and crops, new FAO study. (n.d.). https://www.fao.org/news/story/en/item/1402920/icode/
[3] Gopalakrishnan, S., Kumari, B.R., Vijayabharathi, R., Sathya, A., Srinivas, V., Rao, G.V.R. (2014). Efficacy of Major Plant Extracts/Molecules on Field Insect Pests. In: Singh, D. (eds) Advances in Plant Biopesticides. Springer, New Delhi. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2006-0_5
[4] Pesticides use, pesticides trade and pesticides indicators 1990–2019. (n.d.). Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/food-agriculture-statistics/data-release/data-release-detail/en/c/1417434/
[5] Nguyen, T. (2017). An overview of agricultural pollution in Vietnam. In World Bank, Washington, DC eBooks. https://doi.org/10.1596/29241
[6] Gottwald, Timothy. (2000). Citrus canker. The Plant Health Instructor. 10.1094/PHI-I-2000-1002-01.
[7] Anh L. (2021, June 21). Công nghệ nông nghiệp Israel nhìn các nước Đông Nam Á như “khách sộp” Copyright (C) by Công Ty Cổ Phần Vccorp. https://cafef.vn/viet-nam-thuc-day-san-xuat-luong-thuc-voi-cong-nghe-nong-nghiep-cua-israel-20210621134810414.chn
[8] Tangtrakulwanich, K., Reddy, G.V.P. (2014). Development of Insect Resistance to Plant Biopesticides: An Overview. In: Singh, D. (eds) Advances in Plant Biopesticides. Springer, New Delhi. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2006-0_4
[9] O’Brien, P.A. Biological control of plant diseases. Australasian Plant Pathol. 46, 293–304 (2017). https://doi.org/10.1007/s13313-017-0481-4
[10] Voltz M, Guibaud G, Dagès C, Douzals JP, Guibal R, Grimbuhler S, Grünberger O, Lissalde S, Mazella N, Samouëlian A, Simon S. Pesticide and agro-ecological transition: assessing the environmental and human impacts of pesticides and limiting their use. Environ Sci Pollut Res Int. 2022 Jan;29(1):1-5. doi: 10.1007/s11356-021-17416-3. PMID: 34792772.
[11] Soyel, S. A., Ruidas, S., Roy, P., Mondal, S., Bhattacharyya, S., & Hazra, D. K. Biopesticides as Eco-friendly Substitutes to Synthetic Pesticides: An Insight of Present Status and Future Prospects with Improved Bio-effectiveness, Self-lives, and Climate Resilience. International Journal, 2(2).