ùng với việc gia tăng sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) trong nông nghiệp, nguy cơ ô nhiễm môi trường, nguy cơ nhờn thuốc của dịch hại và sự ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe con người cũng tăng theo. Khi đó, các sản phẩm BVTV sinh học (biopesticides) được cho là giải pháp hiệu quả để thay thế dần và giảm thiểu việc sử dụng thuốc BVTV hóa học. Là một nước nông nghiệp, Việt Nam càng cần phải quan tâm tới nghiên cứu và sử dụng thuốc BVTV sinh học.
Thuốc BVTV sinh học là gì?
Theo định nghĩa của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA), thuốc BVTV sinh học bao gồm: các hợp chất nguồn gốc tự nhiên; các vi sinh vật và sinh vật sử dụng kiểm soát dịch hại; các chất trừ sâu từ thực vật và vật liệu di truyền giúp cây trồng sản sinh ra các chất này (hình 1). Các hợp chất tự nhiên sử dụng làm hoạt chất trong BVTV có thể được sinh tổng hợp từ vi sinh vật và thực vật.
Hình 1. Phân loại và một số ví dụ của thuốc BVTV sinh học.
Theo EPA, một số các hoạt chất tự nhiên sử dụng trong BVTV truyền thống như abamectin có tác dụng gây độc lên thần kinh côn trùng đã được biết và sử dụng từ lâu, nhưng không được đăng ký vào chủng loại thuốc BVTV sinh học. Một số hoạt chất nguồn gốc tự nhiên như nicotin, pyrethrum, milbemectin có tác dụng độc thần kinh được đăng ký vào chủng loại thuốc BVTV hóa học (chemical pesticides) [1, 2]. Sở dĩ như vậy vì thuốc BVTV sinh học ưu tiên các hoạt chất không độc thần kinh hoặc độc tính thấp hẳn.
Các thuốc BVTV sinh học chủ yếu gồm các hoạt chất nguồn gốc tự nhiên, cao chiết thực vật và sinh khối của vi sinh vật, vi sinh vật và sinh vật đối kháng. Ngoài ra còn có những cây đã được biến đổi gen khiến cây sản xuất thuốc trừ sâu bên trong mô của chính nó (ví dụ, giống ngô biến đổi gen tạo ra protein độc tố của Bacillus thuringiensis (Bt) để tự vệ trước sự tấn công của côn trùng) [1, 3, 4]. Khi thực vật được biến đổi gen để sản xuất thuốc trừ sâu trong quá trình này, chúng được quy định là thuốc trừ sâu bởi EPA. Bên cạnh việc gia tăng sử dụng thuốc BVTV sinh học, nông dân cũng đang sử dụng nhiều công cụ quản lý dịch hại tổng hợp như xen canh, cây che phủ, kiểm soát sinh học và luân canh cây trồng, cùng với các thuốc trừ sâu ít nguy hại.
Thực trạng nghiên cứu và sử dụng thuốc BVTV sinh học tại Việt Nam
Thế giới đã có xu hướng sử dụng ít thuốc trừ sâu hơn và xu hướng này phản ánh sự kết hợp của một số yếu tố: cấm hoặc loại bỏ dần các chất hóa học tổng hợp được sử dụng với số lượng lớn; phát triển và ứng dụng công nghệ hiệu quả hơn, hướng đích tác dụng của hóa chất BVTV; canh tác các cây biến đổi gen có khả năng kháng sâu bệnh hoặc chỉ cần sử dụng tối thiểu hóa chất trong kiểm soát dịch hại [1, 2].
Theo xu hướng của thế giới, nền nông nghiệp Việt Nam định hướng đến năm 2025 sẽ tăng số lượng thuốc BVTV sinh học được đăng ký lên 30%, tăng số lượng thuốc BVTV sinh học sử dụng lên 20%, và tăng 15% số lượng doanh nghiệp đổi mới công nghệ sản xuất thuốc BVTV sinh học [3]. Tại Việt Nam từ năm 2009-2019 số lượng nghiên cứu ứng dụng các thuốc BVTV sinh học đã tăng đáng kể. Trong đó có khoảng 58% là các nghiên cứu về vi sinh vật đối kháng (Bacillus substilis, Bacillus thuringiensis (Bt), Trichoderma sp.), 18% là các nghiên cứu thuốc BVTV nguồn gốc thảo mộc và chitosan, 15% ứng dụng công nghệ mới để tạo dạng nano cho các thuốc BVTV (hình 2) [3]. Ứng dụng công nghệ nano là hướng nghiên cứu mới trong phát triển thuốc BVTV giúp hướng đích của hoạt chất.