Một trong những thách thức lớn nhất trong sản xuất nông nghiệp hiện nay là làm sao để kiểm soát sâu bệnh hiệu quả mà vẫn đảm bảo môi trường canh tác an toàn, không lạm dụng hóa chất và không ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong thời gian dài đã để lại nhiều hệ lụy, bao gồm tồn dư hóa chất trong đất, nước và nông sản; phát sinh loài kháng thuốc; suy giảm đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Trước thực trạng đó, ứng dụng công nghệ sinh học trong kiểm soát dịch hại theo hướng sinh thái đang trở thành xu hướng tất yếu nhằm xây dựng một nền nông nghiệp xanh và bền vững.

Công nghệ sinh học mở ra những giải pháp đa dạng để kiểm soát dịch hại mà không cần phụ thuộc vào hóa chất tổng hợp. Một trong những ứng dụng điển hình là sử dụng chế phẩm sinh học chứa vi sinh vật có lợi như nấm đối kháng, vi khuẩn Bacillus, nấm Trichoderma, virus gây bệnh đặc hiệu cho côn trùng (như virus NPV – Nuclear Polyhedrosis Virus) hoặc các tuyến trùng ký sinh… Những tác nhân này được nhân nuôi và sản xuất thành dạng chế phẩm dễ sử dụng, có thể phun trực tiếp lên cây trồng hoặc đất để phòng và trị sâu bệnh. Chúng không gây độc cho người, vật nuôi và môi trường, đồng thời không tạo áp lực chọn lọc mạnh như hóa chất, do đó làm chậm quá trình hình thành tính kháng ở sinh vật gây hại.

Bên cạnh đó, công nghệ sinh học còn cho phép nhân nuôi và thả thiên địch để kiểm soát tự nhiên quần thể sâu bệnh. Các loài ong ký sinh, bọ rùa, kiến vàng, nhện ăn thịt, ruồi ăn rệp… có thể được nuôi với quy mô công nghiệp và cung ứng cho các vùng sản xuất nông nghiệp nhằm phục hồi cân bằng sinh thái đồng ruộng. Không chỉ góp phần tiêu diệt sâu hại hiệu quả, sự hiện diện của thiên địch còn làm giảm áp lực phát triển dịch bệnh và tăng cường tính ổn định sinh thái cho hệ canh tác.

Một hướng ứng dụng khác là sử dụng các chất dẫn dụ sinh học như pheromone (hormone giới tính) để bẫy và làm rối loạn tập tính giao phối của côn trùng, từ đó làm giảm khả năng sinh sản và phá vỡ vòng đời của chúng. Hiện nay, các bẫy pheromone đã được áp dụng cho nhiều loại sâu hại phổ biến như sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu… không chỉ giúp kiểm soát dịch hại hiệu quả mà còn giảm số lần phun thuốc và tiết kiệm chi phí sản xuất.

Đáng chú ý, công nghệ chỉnh sửa gene (CRISPR/Cas9) và chuyển gene cũng được nghiên cứu nhằm tạo ra giống cây trồng có khả năng kháng sâu bệnh tốt hơn. Những giống này có thể sản xuất protein kháng sâu (như Bt protein) hoặc chất ức chế tiêu hóa của côn trùng, từ đó tự bảo vệ cây khỏi các tác nhân gây hại mà không cần sử dụng thuốc. Mặc dù còn nhiều tranh cãi liên quan đến sinh vật biến đổi gene, song trong điều kiện kiểm soát chặt chẽ, các giống kháng sâu được phát triển theo hướng an toàn sinh học sẽ góp phần đáng kể vào việc giảm hóa chất bảo vệ thực vật và tăng năng suất một cách bền vững.

Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ sinh học vào kiểm soát dịch hại sinh thái cũng đặt ra nhiều yêu cầu khắt khe về kỹ thuật, quy trình và nhận thức cộng đồng. Các chế phẩm sinh học cần được bảo quản và sử dụng đúng cách để phát huy hiệu quả, đồng thời phải đảm bảo độ ổn định sinh học trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Việc thả thiên địch cũng cần có đánh giá kỹ về mức độ tương thích sinh thái và nguy cơ lan rộng ngoài vùng kiểm soát. Ngoài ra, thói quen sử dụng thuốc hóa học lâu năm của nhiều nông dân khiến họ e ngại với các giải pháp sinh học do hiệu quả tác động không tức thì như hóa chất.

Để tháo gỡ những rào cản này, cần có sự vào cuộc mạnh mẽ từ phía các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ. Nhà nước cần ban hành lộ trình cắt giảm dần thuốc bảo vệ thực vật hóa học, đồng thời xây dựng các chính sách khuyến khích sử dụng chế phẩm sinh học, thiên địch và kỹ thuật IPM (quản lý dịch hại tổng hợp). Các viện trường cần tập trung nghiên cứu các tác nhân sinh học đặc hiệu, dễ nhân nuôi và phù hợp với điều kiện vùng miền. Doanh nghiệp nông nghiệp cần mở rộng sản xuất và phân phối các chế phẩm sinh học, kết hợp tập huấn kỹ thuật sử dụng cho nông dân.

Ứng dụng công nghệ sinh học trong kiểm soát dịch hại sinh thái không chỉ góp phần bảo vệ tài nguyên đất, nước và đa dạng sinh học, mà còn là chìa khóa để xây dựng nền sản xuất nông nghiệp ít rủi ro, thân thiện môi trường và có tính cạnh tranh cao trong bối cảnh thị trường thế giới ngày càng ưu tiên các sản phẩm nông nghiệp sạch, bền vững và có trách nhiệm với hệ sinh thái.