Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong kiểm soát dịch hại quả thanh long tại Việt Nam

Tại Việt Nam, trái thanh long đã được xuất khẩu sang khoảng 40 quốc gia với lợi nhuận đem lại cao hơn nhiều lần so với xuất khẩu lúa gạo. Riêng tỉnh Bình Thuận hiện trồng khoảng 29.500 héc ta thanh long, chiếm hơn 70% tổng diện tích thanh long cả nước, với sản lượng khoảng 600.000 tấn/năm, trong đó hơn 90% là dành cho xuất khẩu. Nhờ áp dụng kỹ thuật, thanh long cho thu hoạch quanh năm và mỗi vụ chỉ kéo dài hai tháng rưỡi, do đó loại trái cây này đã trở thành thương hiệu đặc sản và là một trong nguồn thu chính cho người dân nơi đây. 

Tuy nhiên, cũng giống như nhiều loại trái cây khác, trái thanh long bị ruồi đục quả gây hại. Ruồi đục quả được ghi nhận là nhóm gây hại nguy hiểm, là một trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền sản xuất nông nghiệp không chỉ ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới. Với đặc tính gây hại cho nhiều loại trái bao gồm cả nhóm cây ăn trái và nhóm rau ăn trái, thêm vào đó là khả năng bay tốt, thích ứng được với nhiều vùng khí hậu, nên ruồi đục trái được xếp vào nhóm dịch hại kiểm dịch thực vật quan trọng của nhiều quốc gia. Đây cũng chính là lý do nhiều nước khi nhập khẩu thanh long của Việt Nam đã yêu cầu trái cần được chiếu xạ hoặc xử lý qua hơi nước nóng để diệt trừ ruồi đục quả trước khi xuất đi.

Với sự đa dạng về điều kiện khí hậu và đất đai, Việt Nam có điều kiện thuận lợi để trồng nhiều chủng loại cây ăn quả phục vụ tiêu dùng trong nước, trong đó nhiều sản phẩm đặc sản có tiềm năng xuất khẩu ra thị trường quốc tế. Tuy nhiên, sản lượng và chất lượng cũng như giá trị kinh tế bị ảnh hưởng đáng kể do sự gây hại của các loài dịch hại, đặc biệt là các loài ruồi đục quả. Ở các vùng Tây Bắc Việt Nam, nơi có thế mạnh cho nhóm trái cây ôn đới và á nhiệt đới nhằm mục đích phát triển các vùng nghèo, thay thế cho cây thuốc phiện luôn ẩn chứa nguy cơ thiệt hại lên tới 100% vì ruồi đục quả nếu không thực hiện giải pháp phòng ngừa. Ở đồng bằng sông Cửu Long, nơi vựa trái cây của cả nước và cùng với việc thu hoạch rải vụ quanh năm đã là nơi lý tưởng cho sự sinh trưởng, phát triển và gây hại của ruồi đục quả. Kết quả nghiên cứu cho thấy cây xoài cát Hòa Lộc không phun thuốc phòng trừ ruồi đục quả trong mùa khô thì tỉ lệ trái bị ruồi hại có thể lên đến 80-85%.

Kỹ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT) trong quản lý dịch hại ở cây trồng

Cho tới nay, không chỉ ở Việt Nam mà các nước trên thế giới đã áp dụng nhiều biện pháp để phòng trừ ruồi đục quả như bao gói quả, vệ sinh đồng ruộng (thu nhặt, tiêu hủy các quả rụng, quả đã bị ruồi gây hại), cày xới đất, rải vôi tiêu diệt nhộng, thu hoạch quả sớm, phun thuốc trừ sâu, đặt bẫy Pheromol dẫn dụ ruồi đực, dùng bả Protein và sử dụng kỹ thuật tiệt sinh côn trùng. Tuy nhiên, trên thực tế nếu chỉ áp dụng đơn lẻ một trong số các biện pháp trên đây thì hiệu quả vẫn chưa đạt được như mong muốn hoặc phương pháp đó không thể áp dụng trên diện rộng và lâu dài. Do đó, để phòng trừ ruồi đục quả, tốt nhất nên kết hợp nhiều biện pháp và thực hiện trên diện tích rộng.

Kỹ thuật tiệt sinh côn trùng là hình thức kiểm soát côn trùng sử dụng bức xạ ion hóa để tiệt sinh (bất dục) con đực, sau đó thả con đực bất dục vào các khu vực bị sâu hại tàn phá và giao phối với côn trùng tự nhiên, nhưng không sinh ra con cái. Kết quả là, kỹ thuật này có thể ngăn chặn và trong một số trường hợp có thể sẽ tiêu diệt được các loài côn trùng gây hại. Kỹ thuật tiệt sinh côn trùng là một trong những kỹ thuật thân thiện với môi trường nhất từng được phát triển để kiểm soát côn trùng.
 

Quy trình kỹ thuật của kỹ thuật tiệt sinh côn trùng (nhân nuôi côn trùng -  chiếu xạ - thả ngoài đồng).

Ý tưởng về một biện pháp thả côn trùng bất dục ra môi trường tự nhiên với mục đích kiểm soát dịch hại nông nghiệp được hình thành từ những năm thuộc thập niên 30- 40. Tuy nhiên, chỉ đến những năm 1950 khi những phát hiện về việc phóng xạ có thể đem lại sự đột biến vượt trội trong kiểm soát côn trùng thì kỹ thuật SIT mới manh nha hình thành. Thử nghiệm đầu tiên thực hiện vào những năm thập niên 50 nhằm diệt trừ ruồi ký sinh động vật máu nóng (Cochliomyia hominivorax Coquerel) tại Mỹ, Mexico và Trung Mỹ. Tiếp theo đó là thử nghiệm kiểm soát nhóm ruồi Glosina spp. gây bệnh cho động vật, sâu hại bông (Pectinophora gosypiella Saunders), bướm hại quả (Cydia pomonella L.), ruồi hại hành (Delia antiqua M.) (1981),… Vào những năm 70, kỹ thuật này được áp dụng để phòng trừ muỗi. Tiếp đến là phòng ngừa bọ cánh cứng (Anthonomus grandis grandis B.), sâu róm sồi (Lymantria dispar L.), bọ hà hại khoai lang (Cylas formicarius F.). Tính đến nay, kỹ thuật tiệt sinh côn trùng được ứng dụng để kiểm soát nhiều loài ruồi đục quả họ Tephritidae (Klassen W. and Curtis C.F., 2005) tại nhiều quốc gia như Nhật Bản, Mexico, Braxin, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và Tunisia, Thái lan, .... Đặc biệt mô hình triệt sản loài ruồi Địa trung hải Ceratitis capitata W. được triển khai trên phạm vi liên quốc gia, kéo dài từ Trung Mỹ đến Mexico (Hendrichs et. al., 1983).

SIT đã được ứng dụng thành công tại hơn 40 quốc gia để phòng trừ các loài sâu bọ gây hại nông nghiệp, như ruồi đục quả, ruồi Glossina, ruồi Screwworm, bướm đêm và được nghiên cứu ứng dụng đối với chủng muỗi Aedes trong bối cảnh của cuộc khủng hoảng dịch bệnh Zika vào năm 2016. Ở một số quốc gia nơi mà công nghệ đã được áp dụng, các nghiên cứu đánh giá kinh tế hồi cứu đã cho thấy lợi nhuận từ đầu tư rất cao. Lợi ích của việc sử dụng công nghệ này bao gồm: giảm đáng kể thiệt hại về trồng trọt và chăn nuôi; bảo vệ ngành trồng trọt và chăn nuôi thông qua việc ngăn chặn dịch hại; tạo điều kiện cho xuất khẩu hàng hóa sang thị trường giá trị cao mà không bị hạn chế kiểm dịch; tạo công ăn việc làm; giảm đáng kể chi phí sản xuất và chi phí chăm sóc sức khỏe; bảo vệ môi trường thông qua việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu.

Dự án thí điểm của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) tại Việt Nam

Từ năm 2016, Viện Bảo vệ Thực vật được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn,, Bộ Khoa học và Công nghệ giao chủ trì thực hiện dự án hợp tác kỹ thuật với IAEA để triển khai mô hình quản lý dịch hại tổng hợp ruồi đục quả. Mục tiêu hướng tới của dự án là xây dựng mô hình quản lý ruồi hại trái thanh long trên cơ sở đưa kỹ thuật SIT vào mô hình quản lý dịch hại tổng hợp trên diện rộng (AW-IPM). Tuy nhiên, trên thực tế, việc triển khai không phải là điều dễ dàng do thông tin về kỹ thuật SIT của địa phương còn hạn chế. Nhiều người dân không hiểu ruồi đục quả bị tiệt sinh như thế nào. Họ thắc mắc tại sao có thể làm giảm số lượng ruồi đục quả bằng cách thả thêm ruồi ra đồng ruộng. Do vậy, để tăng cường hiểu biết của nông dân, dự án đã tổ chức tập huấn cho hơn 300 lượt nông dân về quản lý dịch hại tổng hợp và ý nghĩa của việc phối hợp kỹ thuật SIT trong mô hình quản lý dịch hại tổng hợp. Điều này rất quan trọng bởi hiệu quả của mô hình phụ thuộc vào nhận thức và sự tham gia tích cực của  nông dân trong khu vực .

Theo kế hoạch của dự án, mô hình quản lý dịch hại tổng hợp sẽ được triển khai trong thời gian 4 năm (từ năm 2016-2019), với quy mô 1567 héc ta cây thanh long. Theo đó, mô hình quản lý dịch hại tổng hợp thực hiện trong ba năm đầu nhằm xây dựng vùng sản xuất thanh long có mật độ ruồi đục quả thấp đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật để đưa SIT vào năm thứ tư của dự án. Hàng tháng, khoảng một triệu nhộng ruồi đục quả được sản xuất tại Viện Bảo vệ Thực vật, sau đó gây bất dục bằng cách chiếu xạ từ giai đoạn nhộng và thả vào mô hình. Nếu mô hình thành công, nó sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho khoảng 30.000 hộ dân và 250 doanh nghiệp kinh doanh thanh long tại Bình Thuận.