Trong bối cảnh nông nghiệp toàn cầu đứng trước yêu cầu vừa nâng cao năng suất vừa giảm tác động đến môi trường, các giải pháp kiểm soát sâu bệnh theo hướng sinh học và không phụ thuộc quá nhiều vào hóa chất ngày càng được quan tâm. Tại Nhật Bản, các nhà khoa học đang nghiên cứu một giải pháp đặc biệt: lưới màu đỏ có khả năng tác động đến hệ thống thị giác của côn trùng, khiến chúng khó phát hiện và tiếp cận cây trồng.

Thay vì chờ sâu bệnh xuất hiện rồi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để xử lý, công nghệ này hướng tới việc ngăn côn trùng định vị cây trồng ngay từ đầu. Cách tiếp cận đơn giản nhưng khác biệt này đang mở ra triển vọng mới cho nền nông nghiệp bền vững.

Bí mật nằm ở màu đỏ

Lưới đỏ được phát triển dựa trên nguyên lý kiểm soát sâu bệnh bằng quang học. Khác với các loại lưới nông nghiệp thông thường chủ yếu tạo ra hàng rào vật lý để ngăn côn trùng, lưới đỏ tác động đến môi trường ánh sáng xung quanh cây trồng.

Nhiều loài côn trùng sử dụng thị giác để tìm kiếm thức ăn, xác định vị trí cây chủ và lựa chọn nơi trú ngụ hoặc sinh sản. Chúng có khả năng nhận biết sự tương phản, cường độ ánh sáng và các bước sóng ánh sáng phản xạ từ thực vật theo cách khác với con người.

Khi ánh sáng đi qua lớp lưới đỏ, môi trường thị giác xung quanh cây bị thay đổi. Điều này có thể khiến côn trùng gặp khó khăn trong việc nhận diện cây trồng, từ đó giảm khả năng tiếp cận và gây hại.

Nói cách khác, giải pháp không tập trung vào việc tiêu diệt côn trùng mà tác động vào hành vi tìm kiếm cây chủ của chúng.

Giảm mật độ sâu bệnh trên cây trồng

Các thử nghiệm tại Nhật Bản chủ yếu được thực hiện trên Kujo Negi, một giống hành lá truyền thống dễ bị tấn công bởi bọ trĩ hành (Thrips tabaci).

Kết quả nghiên cứu cho thấy những khu vực được che phủ bằng lưới đỏ có mật độ côn trùng thấp hơn, đồng thời mức độ thiệt hại trên cây cũng giảm trong quá trình sản xuất.

Một kết quả đáng chú ý là nhu cầu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cũng giảm tại một số khu vực thử nghiệm. Theo nội dung nghiên cứu, lượng thuốc trừ sâu sử dụng có thể giảm khoảng 25-50%, trong khi chất lượng sản phẩm vẫn được duy trì.

Đáng chú ý, lưới đỏ vẫn cho thấy hiệu quả ngay cả khi sử dụng loại lưới có kích thước mắt lưới lớn hơn so với loại lưới chuyên dùng để ngăn côn trùng xâm nhập bằng phương thức vật lý.

Điều này cho thấy hiệu quả của công nghệ không chỉ đến từ khả năng chắn côn trùng mà còn nằm ở tác động quang học và sự thay đổi nhận thức thị giác của chúng.

Thay đổi cách tiếp cận trong kiểm soát sâu bệnh

Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống thị giác của côn trùng có nhiều điểm khác biệt so với con người. Vì vậy, một số bước sóng ánh sáng mà con người nhận biết theo một cách nhất định có thể được côn trùng tiếp nhận và xử lý theo cách khác.

Việc khai thác đặc điểm này tạo ra một hướng kiểm soát sâu bệnh mới: thay vì trực tiếp tiêu diệt côn trùng bằng hóa chất, con người có thể tác động vào hành vi của chúng để giảm khả năng tiếp cận cây trồng.

Đây là hướng tiếp cận được đánh giá có tiềm năng đối với nền nông nghiệp bền vững, bởi nếu kiểm soát được sâu bệnh từ giai đoạn đầu, nhu cầu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có thể giảm đáng kể.

Hướng tới nền nông nghiệp giảm hóa chất

Lợi ích của lưới đỏ không chỉ nằm ở việc giảm chi phí sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Việc hạn chế phun thuốc còn có thể góp phần giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường, hạn chế hiện tượng sâu bệnh kháng thuốc và bảo vệ các loài thiên địch có ích trong hệ sinh thái nông nghiệp.

Công nghệ này đặc biệt có tiềm năng đối với rau quả giá trị cao, cây trồng trong nhà kính và các khu vực sản xuất cần kiểm soát nghiêm ngặt dư lượng hóa chất.

Trong tương lai, lưới đỏ có thể được sử dụng như một lớp bảo vệ bổ sung trong mô hình Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), kết hợp với các biện pháp sinh học, kỹ thuật canh tác và kiểm soát hóa học ở mức cần thiết.

Từ “diệt sâu” sang “ngăn sâu tìm thấy cây”

Điểm đáng chú ý nhất của công nghệ này nằm ở sự thay đổi tư duy trong kiểm soát sâu bệnh. Trong thời gian dài, nông nghiệp thường tập trung xử lý sau khi côn trùng đã xuất hiện và gây hại. Lưới đỏ lại đặt ra một hướng tiếp cận khác: ngăn côn trùng xác định được cây trồng ngay từ đầu.

Nếu tiếp tục được hoàn thiện và mở rộng ứng dụng, những giải pháp dựa trên nguyên lý quang học như lưới đỏ có thể trở thành một công cụ hữu ích giúp giảm phụ thuộc vào thuốc bảo vệ thực vật, tiết kiệm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường.

Đây cũng là minh chứng cho xu hướng nông nghiệp thông minh và bền vững, trong đó những giải pháp không nhất thiết phải phức tạp hay đắt đỏ nhưng có thể tạo ra tác động lớn khi dựa trên sự hiểu biết sâu sắc về sinh học và hành vi của sinh vật gây hại.

Nguồn: Tổng hợp