Để phòng trừ sâu bệnh trong nông nghiệp, nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam, đã và đang chuyển dần sang sử dụng các biện pháp phòng trừ sinh học. Một trong các phương pháp đó là tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng. Sử dụng công nghệ lên men tự động để nhân nuôi tuyến trùng, tạo nhiều sinh khối hơn và giúp hạ giá thành sản xuất sẽ là hướng đi mới của nhóm nghiên cứu thuộc Phòng Tuyến trùng – Viện Sinh thái học và Tài nguyên sinh vật
Ở Việt Nam, từ năm 1999, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia – nay là Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) bắt đầu sản xuất chế phẩm sinh học tuyến trùng. Ðây là đơn vị đầu tiên của nước ta nghiên cứu, phân lập tuyến trùng hữu ích và sử dụng những sinh vật này để diệt trừ sâu hại trong nông nghiệp. Ðến nay, Viện đã sản xuất được 7 chế phẩm có thể diệt được gần 30 loài sâu hại khác nhau.
Tuyến trùng là một nhóm động vật không xương sống, đa bào, có kích thước hiển vi (mắt thường không thể nhìn thấy). Tuyến trùng rất đa dạng về thành phần loài, hệ sinh thái cũng như số lượng cá thể. Cứ 10 động vật đa bào thì có tới 8-9 là tuyến trùng.
Về hệ sinh thái, chiếm ưu thế là nhóm tuyến trùng sống tự do trong đất, nước, đại dương. Chính vì vậy mà người ta dựa vào số lượng tuyến trùng để đánh giá chất lượng môi trường đất và nước. Ngoài ra, còn có tuyến trùng ký sinh ở động vật và thực vật. Trong số hàng nghìn loài ký sinh ở côn trùng thì chỉ có một số loài thuộc hai giống tuyến trùng Steinernema và Heterorhabditis, có khả năng vừa ký sinh vừa gây bệnh cho côn trùng.
Trong đó, chỉ có nhóm Entomopathogenic nematodes (EPN) có khả năng vừa ký sinh vừa gây bệnh cho côn trùng (do vậy được gọi là tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng). Bình thường thì EPN sống tự do trong đất và mang theo vi khuẩn cộng sinh.
Khi tìm được vật chủ (sâu hại), tuyến trùng sẽ thâm nhập vào xoang máu qua các lỗ mở tự nhiên hoặc trực tiếp qua lớp vỏ và giải phóng vi khuẩn. Vi khuẩn sinh sôi, tiết protein độc, giết chết vật chủ trong vòng 24 – 48 giờ. Do vậy, những tuyến trùng này được sử dụng làm tác nhân sinh học để sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng.
Ở Việt Nam, do dùng thuốc hóa học nhiều nên hệ sinh thái nông nghiệp bị suy giảm, mất cân bằng, giết chết các sinh vật hữu ích. Do vậy, không thể tìm thấy tuyến trùng hữu ích trong đất nông nghiệp và thậm chí là rừng tái sinh. Những tuyến trùng trên được tìm thấy trong rừng già, các khu bảo tồn và đỉnh núi cao.
Cho tới nay, các nhà khoa học đã phân lập được 58 chủng tuyến trùng, trong đó đã định loại được 16 loài, tất cả đều có tác dụng phòng trừ sinh học và không độc hại đối với con người. Trong 16 loài này thì đã công bố sáu loài mới đối với khoa học thế giới. Chín loài còn lại về mặt cơ sở phân tử cũng là những loài mới và sắp công bố.
Các chuyên gia đã sử dụng hai loại công nghệ là in vivo (dùng côn trùng sống, cụ thể là ngài sáp, để nhân nuôi tuyến trùng hữu ích) và công nghệ in vitro (dùng môi trường nhân tạo và thiết bị nhân nuôi). Công nghệ in vivo đơn giản hơn nhưng mất nhiều thời gian hơn. Trong khi đó, công nghệ in vitro thì lại nhanh hơn, có thể sản xuất một mẻ 45 kg sinh khối mỗi tháng.
TS Nguyễn Ngọc Châu, Trưởng phòng tuyến trùng cho biết: Nếu sử dụng hai loại công nghệ này thì khó có thể thương mại được do tốc độ nhân nuôi chậm, giá thành cao. Chẳng hạn phải tốn 1,1 triệu đồng/ha để diệt trừ bọ hung đen hại mía, so với 750.000 đồng đối với sử dụng thuốc hóa học. Do vậy, hướng đi của chúng tôi trong thời gian tới là áp dụng công nghệ cao, dùng thiết bị lên men tự động để nhân nuôi tuyến trùng. Công nghệ này sẽ tạo nhiều sinh khối hơn và giúp hạ giá thành sản xuất.
Hiện nay, trên thế giới tại nhiều nước phát triển như Mỹ, Australia và châu Âu đã có hàng chục công ty sản xuất tuyến trùng hữu ích và đã thương mại hóa chế phẩm sinh học. Tại Ðông – Nam Á, Malaysia và Thái-lan cũng đang nghiên cứu theo hướng này, trong đó Thái-lan đã thương mại hóa một số chế phẩm. Ðặc biệt là Trung Quốc đã thương mại hóa các chế phẩm sinh học tuyến trùng diệt sâu đục thân hại táo, lê, đào. Hiện Trung Quốc có các nhà máy sản xuất lớn ở Quảng Ðông, Bắc Kinh…
Tại Việt Nam, kể từ năm 1999, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã bắt đầu sản xuất chế phẩm sinh học tuyến trùng. Cho tới nay, đã sản xuất được bảy chế phẩm trong đó một chế phẩm được sản xuất từ tuyến trùng nhập nội và sáu chế phẩm sử dụng sáu chủng tuyến trùng bản địa.
Kết quả thử nghiệm cho thấy những chế phẩm này có thể diệt được gần 30 loài sâu hại khác nhau. Thử nghiệm trên quy mô 1- 2 ha cho thấy các chế phẩm diệt được sâu keo da láng hại nho ở Ninh Thuận (tỷ lệ sâu chết là 70%), sâu xám hại thuốc lá ở Ba Vì (85-90%), bọ hung đen hại mía ở Thanh Hóa (50-65%).
Hiện Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã chuyển giao công nghệ sản xuất cho Ninh Thuận ở quy mô một xưởng sản xuất nhỏ và tiếp tục chuyển giao cho một số nơi khác…
