Trong bối cảnh mối lo ngại toàn cầu về an ninh lương thực ngày càng gia tăng, loài châu chấu nâu di cư (Nilaparvata lugens) đã trở thành một trong những loài gây hại chính ảnh hưởng đến sản xuất lúa gạo. Loại sâu bệnh này không chỉ gây thiệt hại trực tiếp cho cây trồng trong suốt chu kỳ canh tác mà còn mang theo nhiều loại mầm bệnh, đe dọa đến sức khỏe và năng suất lúa. Làm thế nào để sử dụng hiệu quả các giống kháng bệnh để chống lại sự xâm nhập của loại sâu bệnh này đã trở thành chủ đề quan trọng trong cộng đồng khoa học và công nghệ nông nghiệp hiện nay.
Cào cào di trú nâu là loài côn trùng hai hình thái được chia thành hai loại: "loại có cánh" có thể bay và "loại cánh ngắn" không thể bay. Dạng có cánh chủ yếu chịu trách nhiệm di cư và xâm chiếm những nơi mới, trong khi dạng cánh ngắn chủ yếu tồn tại ở những môi trường ổn định. Châu chấu di cư thường giao phối trên ruộng lúa và đẻ trứng trong bẹ lá, mất khoảng sáu đến chín ngày để nở. Ấu trùng mới nở có đặc điểm nhận dạng là có màu trắng như bông, nhanh chóng chuyển sang màu nâu tím và ăn nhựa cây.
Châu chấu nâu di cư có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho lúa ở mọi giai đoạn sinh trưởng. Cả ấu trùng và con trưởng thành đều hút nhựa từ gốc cây con, khiến cây nhanh chóng chuyển sang màu vàng và héo úa. Trong giai đoạn đầu của bệnh, các đốm tròn màu vàng xuất hiện trên ruộng lúa, sau đó chuyển thành "vết cháy châu chấu" màu nâu. Hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng mà còn gây mất năng suất tới 60%.
Mặc dù châu chấu di cư nâu đứng đầu chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái, chúng cũng có kẻ thù tự nhiên như nhện sói và một số loài nhện nhất định. Trong một số trường hợp, châu chấu nâu di cư đẻ trứng trên luống lúa trước khi cấy, vì vậy chúng cũng xâm nhập vào khu vực khảo sát thực địa theo tuyến đường này. Cần lưu ý rằng một số loại thuốc trừ sâu sẽ gián tiếp làm tăng tốc độ sinh sản của châu chấu, từ đó kích thích sâu bệnh tái phát, điều này cho thấy tầm quan trọng của cân bằng sinh thái trong việc kiểm soát châu chấu nâu di cư.
Việc phòng ngừa và kiểm soát châu chấu nâu di cư đòi hỏi phải cân nhắc toàn diện. Việc sử dụng quá nhiều phân đạm và thuốc trừ sâu có thể thúc đẩy sự sinh sản của châu chấu di cư và làm giảm số lượng thiên địch. Vì lý do này, chiến lược quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trở thành ưu tiên hàng đầu. Ví dụ, vào năm 2011, chính phủ Thái Lan đã công bố một biện pháp nhằm chống lại sự bùng phát của loài châu chấu nâu di cư bằng cách hạn chế sử dụng một số loại thuốc trừ sâu gây ra sự bùng phát này. Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) cũng cung cấp lời khuyên quản lý có liên quan.
Các giống kháng thuốc như IR64 đóng vai trò không thể thiếu trong việc ngăn ngừa sự bùng phát của loài châu chấu nâu di cư. Đặc biệt ở những khu vực ít sử dụng thuốc trừ sâu, mức độ kháng thuốc cao thường không cần thiết. Thông qua đột biến hóa học, khả năng kháng bệnh châu chấu nâu di cư của lúa có thể tăng hoặc giảm đáng kể. Ngoài ra, nghiên cứu mới này còn hướng tới mục tiêu phát triển các công nghệ kiểm soát gen của châu chấu nâu di cư để tăng cường biểu hiện các gen cụ thể ở lúa.
Theo nghiên cứu, ấu trùng cây keo nâu di cư đang tiến gần đến phạm vi nhiệt độ tối đa mà chúng có thể chịu được. Điều này có nghĩa là ở các vùng nhiệt đới, với biến đổi khí hậu và thường xuyên xảy ra nhiệt độ cao khắc nghiệt, sự sống còn và phân bố của loài châu chấu nâu di cư sẽ bị hạn chế, điều này sẽ ảnh hưởng nhất định đến sản lượng lúa trong tương lai.
Liệu chúng ta có thể tìm ra giải pháp tốt hơn trong công nghệ nông nghiệp để chống lại kẻ thù của thiên nhiên và đảm bảo an ninh lương thực không?