Cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật

Trong nông nghiệp hiện đại, việc sử dụng thuốc BVTV không thể chỉ dựa trên kinh nghiệm hay cảm tính. Điều quan trọng là người nông dân cần hiểu rõ cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật, từ đó lựa chọn nhóm thuốc phù hợp với loại cây, loại dịch hại và điều kiện thời tiết.

Có ba nhóm thuốc chính được sử dụng phổ biến hiện nay:

• Thuốc tiếp xúc

• Thuốc lưu dẫn cục bộ (thấm sâu, translaminar)

• Thuốc nội hấp toàn thân (systemic)

Mỗi loại có cơ chế riêng biệt và cách ứng dụng khác nhau. Đặc biệt khi kết hợp với drone nông nghiệp, việc nắm rõ cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật sẽ giúp nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và tránh rủi ro.

Thuốc tiếp xúc

Thuốc tiếp xúc là loại thuốc mà hiệu quả diệt trừ chỉ phát huy khi hoạt chất chạm trực tiếp vào cơ thể sâu bệnh hoặc bề mặt cây trồng. Đây là nhóm cơ bản nhất trong cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật.

Cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật

Cơ chế hoạt động của thuốc tiếp xúc bắt đầu từ khoảnh khắc giọt thuốc chạm vào cơ thể dịch hại. Không giống như các nhóm thuốc khác, chúng không cần phải được ăn vào hay được cây trồng hấp thụ. Thay vào đó, hoạt chất sẽ trực tiếp thấm qua các cấu trúc bên ngoài của dịch hại để gây độc.

• Đối với côn trùng và nhện: Con đường xâm nhập chính là qua lớp biểu bì (lớp vỏ kitin), các khớp nối mềm giữa các đốt cơ thể, lỗ thở (spiracles) dọc theo thân, hoặc thậm chí qua các đệm chân (tarsi) khi chúng di chuyển trên bề mặt đã được phun thuốc. Khi hoạt chất đã vượt qua hàng rào bảo vệ bên ngoài, nó sẽ đi vào hệ tuần hoàn (hemolymph) và được vận chuyển đến các cơ quan đích, chủ yếu là hệ thần kinh, để gây ra các rối loạn sinh lý và dẫn đến cái chết.
• Đối với nấm bệnh: Thuốc tiếp xúc trừ bệnh hoạt động như một lớp màng bảo vệ trên bề mặt lá, thân và quả. Chúng không xâm nhập vào mô thực vật mà tiêu diệt các bào tử nấm khi chúng nảy mầm và cố gắng xâm nhập vào cây, hoặc ức chế sự phát triển của sợi nấm đang tồn tại trên bề mặt. Do đó, chúng có vai trò phòng bệnh là chính, ngăn chặn sự lây nhiễm ngay từ đầu.
• Đối với cỏ dại: Thuốc trừ cỏ tiếp xúc gây ra hiện tượng “cháy” cục bộ tại những điểm mà giọt thuốc tiếp xúc với lá hoặc thân cỏ. Chúng phá hủy màng tế bào thực vật, gây mất nước nhanh chóng và làm chết các mô tại vị trí đó. Tuy nhiên, chúng không di chuyển xuống rễ, do đó thường chỉ hiệu quả với các loại cỏ hàng năm và có thể không tiêu diệt được hoàn toàn các loại cỏ đa niên có hệ thống rễ hoặc thân ngầm phát triển.

Ở cấp độ phân tử, các hoạt chất tiếp xúc gây độc theo nhiều cơ chế tinh vi. Một trong những cơ chế phổ biến và hiệu quả nhất là tác động lên hệ thần kinh trung ương và ngoại biên của côn trùng.

Đặc điểm kỹ thuật

• Ưu điểm: tác động nhanh, phù hợp khi cần dập dịch gấp; ít tồn dư trong nông sản; phổ tác dụng rộng.

• Nhược điểm: dễ bị rửa trôi, cần độ phủ đều trên lá.

Ứng dụng drone

Drone phun tạo hạt sương siêu mịn giúp tăng diện tích tiếp xúc. Tuy nhiên, người vận hành cần điều chỉnh độ chồng lớp phun để tránh bỏ sót.

Thuốc lưu dẫn cục bộ

Thuốc lưu dẫn cục bộ (thấm sâu, translaminar) là nhóm thuốc có khả năng xuyên qua mô lá từ mặt phun sang mặt còn lại. Đây là một cơ chế quan trọng trong cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật hiện đại.

Cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật lưu dẫn cục bộ

Cơ chế hoạt động của nhóm này có thể được mô tả như một hành trình “xuyên lá”. Sau khi giọt thuốc được phun và bám trên bề mặt lá (thường là mặt trên), hoạt chất sẽ không nằm lại đó mà bắt đầu quá trình thấm qua lớp biểu bì (cuticle) và di chuyển xuyên qua các lớp tế bào bên trong phiến lá (tế bào mô giậu, mô xốp) để đến được mặt đối diện.

Khi đến mặt dưới lá, hoạt chất không chỉ dừng lại ở bề mặt mà còn phân bố trong các mô, tạo thành một “hồ chứa” hoạt chất tại chỗ. “Hồ chứa” này có thể tồn tại và duy trì hiệu lực trong một khoảng thời gian đáng kể, có thể lên đến 14 ngày đối với một số hoạt chất, giúp bảo vệ lá khỏi sự tấn công của dịch hại trong thời gian dài hơn so với thuốc tiếp xúc.

Quá trình di chuyển này không phụ thuộc vào hệ thống mạch dẫn của cây mà chủ yếu dựa trên nguyên lý vật lý của sự khuếch tán: các phân tử hoạt chất di chuyển từ vùng có nồng độ cao (điểm giọt thuốc tiếp xúc) đến vùng có nồng độ thấp hơn (các mô bên trong và mặt đối diện của lá)

Đặc điểm kỹ thuật

• Ưu điểm: ít bị rửa trôi, hiệu lực kéo dài hơn thuốc tiếp xúc.

• Nhược điểm: chỉ bảo vệ bộ phận lá đã phun, không di chuyển sang lá non.

Thuốc nội hấp toàn thân 

Thuốc nội hấp toàn thân (systemic) là nhóm thuốc mà hoạt chất được cây hấp thụ vào mạch gỗ hoặc mạch rây, sau đó di chuyển khắp cơ thể. Đây là một trong những cơ chế tiên tiến trong cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật.

Cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật nội hấp 

Thuốc nội hấp toàn thân đại diện cho cấp độ bảo vệ thực vật cao nhất và tinh vi nhất. Thay vì chỉ tác động tại chỗ, chúng biến toàn bộ cây trồng thành một hệ thống phòng thủ di động, có khả năng tiêu diệt dịch hại ở bất kỳ vị trí nào, từ chồi non trên ngọn đến rễ sâu dưới lòng đất. Cơ chế này dựa vào việc “mượn” hệ thống mạch dẫn tự nhiên của cây để vận chuyển hoạt chất đi khắp nơi.

• Qua mạch gỗ – Vận chuyển một chiều HƯỚNG NGỌN (Acropetal movement): Đa số các loại thuốc trừ sâu và trừ bệnh nội hấp hiện nay đều di chuyển chủ yếu trong mạch gỗ.

• Qua mạch rây: thuốc đi theo cả hai chiều, bảo vệ cả rễ và lá non.

• Tác động trực tiếp đến sâu chích hút hoặc nấm bệnh xâm nhập trong mô cây.

Đặc điểm kỹ thuật

• Ưu điểm: bảo vệ toàn cây, kể cả lá non. Hiệu lực dài.

• Nhược điểm: tác động chậm, có nguy cơ tồn dư nếu phun sát ngày thu hoạch.

So sánh cơ chế ba nhóm thuốc

Nguyên tắc chọn thuốc khi dùng drone

Để áp dụng hiệu quả cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật trong thực tế, người dùng drone cần cân nhắc:

1. Theo loại cây trồng

   • Rau màu ngắn ngày → tiếp xúc hoặc thấm sâu.

   • Cây ăn trái tán dày → thấm sâu hoặc nội hấp.

2. Theo dịch hại

   • Sâu non, rệp, bọ trĩ → thấm sâu.

   • Bệnh nấm trong mô → nội hấp.

   • Dịch cấp tốc → tiếp xúc.

3. Theo điều kiện thời tiết

   • Mưa nhiều → thấm sâu hoặc nội hấp.

   • Thời tiết khô ráo → tiếp xúc vẫn hiệu quả.

Xem thêm: Hướng dẫn cài đặt chế độ phun cho hiệu quả cao

Hiểu đúng cơ chế hoạt động của thuốc bảo vệ thực vật và chọn thuốc phù hợp cho từng điều kiện giúp nông dân không chỉ phun hiệu quả hơn mà còn giảm chi phí, hạn chế tồn dư, kéo dài hiệu lực phòng trừ sâu bệnh.

Trong thời đại công nghệ, khi drone nông nghiệp ngày càng phổ biến, kiến thức này càng trở nên quan trọng. Việc kết hợp đúng cơ chế thuốc với kỹ thuật bay và cài đặt drone chính là chìa khóa để canh tác thông minh, bền vững và an toàn hơn.