Ruồi đục quả mỗi năm gây thiệt hại cho ngành công nghiệp trái cây các nước hàng trăm triệu USD. Ảnh: Newscientist
Thành tựu khoa học vừa công bố trên tờ Newscientist được ca ngợi làm giảm đáng kể quần thể của loài dịch hại nguy hiểm là ruồi đục quả, đã và đang gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với ngành công nghiệp trái cây toàn cầu.
Trong thử nghiệm đầu tiên của loại hình này, các nhà nghiên cứu đã thả ruồi đục quả drosophila hay còn gọi là ruồi giấm hoặc ruồi cánh đốm (SWD) có tên khoa học là Drosophila suzukii đã được xử lý bằng tia X (khiến chúng bất dục, không có khả năng sinh sản) vào nhà kính hình đường hầm trên ba ruộng dâu tây thương mại ở Kent, Vương quốc Anh.
Kết quả là tại hai trong số các địa điểm, các nhà kính không có ruồi đực bất dục bén mảng, trong khi cả ba địa điểm đều có mức độ xâm nhiễm của SWD tương tự nhau. Chúng bay giữa các hàng cây trồng bên trong nhà kính và đậu trên những trái dâu tây, phá hoại sản phẩm tươi và gây ra sự tàn phá không thể khắc phục được.
Trái xoài bị ruồi đục quả gây hại. Ảnh: TL
Không giống như các lớp côn trùng Drosophilidae khác, phát triển mạnh vào thời điểm các loại trái cây chín và đang thối rữa, SWD có thiên hướng tấn công mạnh vào các loại trái cây nhỏ, như việt quất, dâu tây và mâm xôi hay các loại trái cây thuộc nhóm quả hạch ở tất cả các loại hình vườn cây tự nhiên hay trong nhà kính.
Ruồi đục quả là một loài dịch hại có nguồn gốc từ Đông Nam Á, hiện đã đổ bộ khắp châu Âu, châu Mỹ và gần đây nhất là ở nhiều nơi của châu Phi. Thiệt hại tài chính liên quan đến sự xâm nhập của loài sinh vật gây hại này có thể lên tới hàng tỷ USD mỗi năm (riêng Mỹ ước tính là hơn 500 triệu USD), theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Insects.
Đây là kết quả hợp tác nghiên cứu giữa các nhà khoa học thuộc Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Tổ chức Nông lương Liên Hợp quốc (FAO). Công trình khoa học tập trung vào việc triển khai kỹ thuật côn trùng bất dục hay vô trùng (SIT) để ngăn chặn hoặc diệt trừ côn trùng gây hại, như ruồi giấm Địa Trung Hải, ruồi giun thế giới mới, ruồi tsetse và nhiều loài sâu bướm khác...
Trước mối đe dọa của SWD đối với ngành sản xuất trái cây trên khắp thế giới, một số quốc gia đã bắt đầu tiếp cận với FAO và IAEA để đánh giá tiềm năng của công nghệ SIT trong việc ngăn chặn ruồi đục quả trong các hệ thống sản xuất hạn chế, chẳng hạn như nhà kính.
Ông Gustavo Taret thuộc Viện Sức khỏe cây trồng và Chất lượng nông sản Argentina cho biết: “Cho đến nay, không có phương pháp xử lý thân thiện với môi trường nào được phát triển để ngăn chặn loài gây hại này. SIT sẽ là phương pháp kiểm soát thân thiện với môi trường duy nhất cho phép sử dụng trong nhà kính, nhằm cắt giảm việc sử dụng thuốc diệt côn trùng trong khi vẫn bảo vệ được các loài thiên địch có ích trong việc kiểm soát các loài gây hại khác”.
Công trình nghiên cứu khởi đầu vào năm 2015, sau khi các nhà khoa học thu thập một số lượng ruồi đục quả từ Ý đem về phòng thí nghiệm của FAO và IAEA ở Seibersdorf, Áo nghiên cứu. Những con ruồi đực này đã bị bức xạ sinh học, có nghĩa là bị ảnh hưởng của bức xạ ion hóa khiến chúng bất dục.
“Đối với một loài mới, chúng ta cần đánh giá cụ thể các liều bức xạ khác nhau từ thấp đến cao để xác định liều chiếu xạ nào là tối ưu”, Carlos Caceres, một nhà côn trùng học đồng tác giả nhóm nghiên cứu thuộc Chương trình FAO/IAEA về Kỹ thuật Hạt nhân trong thực phẩm và nông nghiệp cho biết.
Theo đó, để gây nuôi và sản xuất hàng loạt, các nhà khoa học đã phát triển một hệ thống ấp trứng và lồng nuôi con trưởng thành. Những con cái đẻ trứng và sau khi trứng nở thành ấu trùng, chúng được cho ăn theo một chế độ dinh dưỡng bao gồm bột cà rốt, đường, men và nước. Trong vòng vài ngày, ấu trùng biến thành nhộng. Khi nhộng trưởng thành, chúng được đem đi chiếu xạ, khiến chúng vô sinh. Sau đó nhộng được nuôi trong lồng và trở thành ruồi đực bất dục.
“Các lồng giữ được làm bằng khung nhôm được bao phủ bởi một lớp lưới tổng hợp. Bên trong lồng là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cùng với một miếng bọt biển ngâm nước để giữ độ ẩm”, ông Caceres nói mỗi lồng có kích thước 50 x 50 x 50 cm.
Vòng đời của ruồi đục quả. Nguồn: TL
Sau ba ngày trong lồng nhốt, ruồi trưởng thành về mặt giới tính và có thể được thả ra các khu vực mục tiêu để giao phối với những con cái có khả năng sinh sản, kết quả là không có thế hệ mới sinh sôi. Do đó, điều này sẽ dẫn đến sự suy giảm của quần thể hoang dã theo từng thế hệ.
Hiện các quy trình nhân nuôi đại trà ruồi đục trái đực bất dục này vẫn đang được thiết lập cùng với việc mở rộng nghiên cứu phóng thích để ruồi trưởng thành khỏe mạnh có khả năng cạnh tranh trên đồng ruộng đang được tiếp tục đánh giá, để có thể điều chỉnh tốc độ và tần suất. Đến nay, công suất của dây chuyền có thể đạt từ 50.000 đến 100.000 con ruồi đục trái đực bất dục được sản xuất mỗi tuần. Các thử nghiệm thí điểm ban đầu đã được triển khai trong các nhà kính ở Argentina và dự kiến sẽ được thực hiện tại Pháp trong năm nay.
“Kết quả từ các thử nghiệm thí điểm sẽ cho phép tích hợp kỹ thuật mới để kiểm soát ruồi đục trái ở các nước bị ảnh hưởng. Chương trình nghiên cứu dự kiến sẽ được hoàn thành vào năm 2023, và trở thành một phương pháp kiểm soát dịch hại cây ăn trái hiệu quả và bền vững, đặc biệt có thể giảm tối đa tổn thất cây trồng, cũng như dư lượng thuốc trừ sâu trên trái cây và rủi ro cho người lao động”, ông Caceres nói.
