Thuốc diệt nấm nông trại thông thường có thể góp phần gây ra 'ngày tận thế của côn trùng'
Tác giả: Fran Molloy, Đại học Macquarie
Nguồn: Unsplash/CC0 Public Domain
Một loại hóa chất nông nghiệp được sử dụng rộng rãi phun lên trái cây và rau quả để ngăn ngừa bệnh nấm cũng đang giết chết các loài côn trùng có lợi đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ phấn và hệ sinh thái rộng lớn hơn.
Nghiên cứu mới do Đại học Macquarie dẫn đầu được công bố trên tạp chí Royal Society Open Science, cho thấy chlorothalonil, một trong những loại thuốc diệt nấm nông nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, tác động sâu sắc đến quá trình sinh sản và sự sống còn của côn trùng, ngay cả ở mức thấp nhất thường thấy trong thực phẩm từ nam việt quất đến nho làm rượu.
"Ngay cả nồng độ thấp nhất cũng có tác động rất lớn đến quá trình sinh sản của loài ruồi mà chúng tôi đã thử nghiệm", tác giả chính, ứng viên Tiến sĩ Darshika Dissawa, từ Trường Khoa học Tự nhiên của Macquarie cho biết.
"Điều này có thể gây ra tác động lan tỏa lớn đến quần thể theo thời gian vì nó ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của cả con đực và con cái".
Loài côn trùng Drosophila melanogaster, thường được gọi là ruồi giấm hoặc ruồi giấm, được sử dụng làm mô hình phòng thí nghiệm đại diện cho vô số loài côn trùng không phải mục tiêu được tìm thấy trong môi trường nông nghiệp.
"D. melanogaster cũng nằm ở dưới cùng của chuỗi thức ăn, trở thành thức ăn cho rất nhiều loài khác", Dissawa nói.
Không giống như các loài gây hại chính trong nghề làm vườn ở Úc, chẳng hạn như ruồi giấm Queensland (Bactrocera tryoni) và ruồi giấm Địa Trung Hải (Ceratitis capitata), D. melanogaster ăn trái cây thối rữa và đóng vai trò quan trọng trong quá trình tái chế chất dinh dưỡng trong nông nghiệp.
Thử nghiệm thuốc diệt nấm
Các nhà khoa học đã cho ấu trùng D. melanogaster tiếp xúc với lượng chlorothalonil tương đương với mức thường thấy trong trái cây và rau quả.
Ngay cả ở liều thấp nhất được thử nghiệm, những con ruồi này cũng cho thấy sản lượng trứng giảm 37% khi trưởng thành, so với những con không tiếp xúc.
Phó giáo sư Fleur Ponton, tác giả giám sát, đến từ Trường Khoa học Tự nhiên Macquarie, cho biết sự suy giảm đáng kể này là điều đáng ngạc nhiên.
"Chúng tôi mong đợi hiệu ứng sẽ tăng dần dần hơn nhiều với lượng lớn hơn. Nhưng chúng tôi thấy rằng ngay cả một lượng rất nhỏ cũng có thể có tác động tiêu cực mạnh", Phó Giáo sư Ponton cho biết.
Những phát hiện này bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng về cái mà các nhà nghiên cứu gọi là "ngày tận thế của côn trùng" - một hiện tượng toàn cầu đã chứng kiến quần thể côn trùng giảm mạnh hơn 75% ở một số khu vực trong những thập kỷ gần đây.
Ảnh hưởng của việc ấu trùng tiếp xúc lâu dài với chlorothalonil (0 đến 350 mg kg−1 chất nền) đối với tổng số lượng và số lượng nhộng Drosophila melanogaster hàng ngày. Nguồn: Royal Society Open Science (2025). DOI: 10.1098/rsos.250136
Nơi sử dụng thuốc diệt nấm
Mặc dù bị cấm ở Liên minh Châu Âu, chlorothalonil được sử dụng rộng rãi cho các loại cây trồng ở Úc để kiểm soát các bệnh do nấm như nấm mốc và bệnh cháy lá.
Hóa chất này đã được phát hiện trong đất và các vùng nước gần các khu vực nông nghiệp, với mức dư lượng trong trái cây và rau quả dao động từ lượng vết đến 460 miligam trên một kilôgam.
"Chúng ta cần ong, ruồi và các loài côn trùng có lợi khác để thụ phấn, và chúng tôi nghĩ rằng đây là một vấn đề quan trọng đối với quần thể thụ phấn".
"Chlorothalonil đặc biệt phổ biến trong các vườn cây ăn quả và vườn nho và thường được sử dụng để phòng ngừa khi không có bệnh", Phó Giáo sư Ponton giải thích.
"Mọi người cho rằng thuốc diệt nấm như chlorothalonil chỉ tác động đến các bệnh do nấm, nhưng chúng có thể gây ra hậu quả tàn khốc, không mong muốn đối với các loài khác", Phó Giáo sư Ponton cho biết.
Hiệu ứng lan tỏa
Nghiên cứu phát hiện ra rằng việc tiếp xúc với chlorothalonil trong quá trình phát triển ấu trùng đã gây ra tổn thương sinh sản nghiêm trọng ở ruồi trưởng thành.
Ruồi cái có trọng lượng cơ thể giảm đáng kể, ít cấu trúc sản xuất trứng được gọi là buồng trứng và sản lượng trứng giảm mạnh. Ruồi đực có mức sắt giảm, cho thấy sự gián đoạn các quá trình trao đổi chất cần thiết cho quá trình sản xuất tinh trùng.
Các nhà khoa học cũng phát hiện ấu trùng ăn thức ăn bị ô nhiễm một cách bình thường, loại trừ khả năng gây dị ứng.
"Chúng tôi không tìm thấy sự dị ứng đáng kể nào đối với thức ăn bị ô nhiễm chlorothalonil, ngoại trừ khi có nồng độ hóa chất rất cao", Phó Giáo sư Ponton cho biết. "Điều này có nghĩa là tác động là do ăn phải chlorothalonil".
Khoảng cách kiến thức có ý nghĩa rộng lớn
Trong các cảnh quan nông nghiệp, nơi toàn bộ vườn cây ăn quả và vườn nho được xử lý bằng thuốc diệt nấm, côn trùng không thể thoát khỏi nguồn thức ăn bị ô nhiễm hóa chất.
"Chúng ta cần ong, ruồi và các loài côn trùng có lợi khác để thụ phấn, và chúng tôi cho rằng đây là vấn đề quan trọng đối với quần thể thụ phấn", Phó Giáo sư Ponton cho biết. "Có động lực thương mại mạnh mẽ để hiểu tác động trong lĩnh vực này và giải quyết việc sử dụng hóa chất này".
Nghiên cứu này nêu bật một khoảng cách kiến thức quan trọng trong quy định về thuốc trừ sâu. Chlorothalonil là một trong những loại thuốc diệt nấm được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu, nhưng ít hơn 25 bài báo khoa học xem xét tác động của nó đối với côn trùng, mặc dù có nhiều bằng chứng về sự suy giảm quần thể côn trùng trên diện rộng.
"Mọi người cho rằng thuốc diệt nấm chỉ ảnh hưởng đến các bệnh do nấm, nhưng nó
như một tác động lên các sinh vật không phải mục tiêu khác", Phó Giáo sư Ponton cho biết.
Các nhà nghiên cứu đã kêu gọi các biện pháp canh tác bền vững hơn, chẳng hạn như giảm tần suất sử dụng để quần thể côn trùng có thể phục hồi giữa các lần xử lý.
"Chúng ta cần các thử nghiệm thực địa để khám phá các lựa chọn và xây dựng các hướng dẫn dựa trên bằng chứng để xem xét các tác động lan tỏa của thuốc diệt nấm đối với các loài côn trùng có lợi", Phó Giáo sư Ponton cho biết.
Các nghiên cứu trong tương lai sẽ xem xét liệu thiệt hại về khả năng sinh sản có kéo dài sang các thế hệ sau hay không và điều tra các tác động kết hợp của nhiều loại hóa chất nông nghiệp thường được sử dụng cùng nhau trong các hoạt động canh tác.
Thông tin thêm: Darshika M. Dissawa và cộng sự, Phơi nhiễm chlorothalonil tác động đến sự phát triển của ấu trùng và hiệu suất sinh sản của ruồi giấm trưởng thành, Royal Society Open Science (2025). DOI: 10.1098/rsos.250136
Thông tin tạp chí: Royal Society Open Science
Do Đại học Macquarie cung cấp
