Tổ chức Nghiên cứu Lương thực và Nông nghiệp Quốc gia Nhật Bản (NARO) đang phát triển công nghệ có thể dự đoán đường bay của côn trùng và bắn hạ chúng bằng tia laser. Công nghệ mới có thể giúp canh tác nông nghiệp bền vững. Bởi cùng lúc có thể giảm tình trạng kháng thuốc trừ sâu ở sâu hại, đồng thời giảm lượng thuốc trừ sâu có thể ảnh hưởng môi trường và con người.
Nikkei Asia nói rằng NARO có kế hoạch hợp tác với khu vực tư nhân để phát triển sản phẩm thương mại mới vào năm 2025.
Theo Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản Nhật Bản, nhu cầu lương thực toàn cầu sẽ tăng 70% vào năm 2050 do dân số tăng. Tuy nhiên, sản lượng ngũ cốc toàn cầu đã tăng chậm lại do trái đất nóng lên và dịch hại nghiêm trọng. Sâu bệnh đã ngốn khoảng 16% sản lượng lương thực toàn cầu.
Hóa chất trừ sâu được sử dụng rộng rãi, nhưng hiệu quả đang giảm dần khi côn trùng phát triển tính năng kháng thuốc. Một số loại nông dược được phát triển với số vốn đầu tư lớn, nhưng qua thời gian trở nên vô hiệu quả với côn trùng. Trong khi đó, lượng hóa chất sử dụng ngày càng tăng lại có hại cho môi trường đất và nước, ảnh hưởng đến chất lượng sống của con người.
Tiến sỹ Masaya Matsumura – người đứng đầu bộ phận nghiên cứu về kiểm soát sâu bệnh của NARO – cho biết ông và các cộng sự đang phát triển một hệ thống tia laser giúp kiểm soát dịch hại thân thiện với môi trường hơn.
Tuy nhiên, hệ thống vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng trên các cánh đồng. Hệ thống này sử dụng một máy ảnh để chụp ảnh côn trùng và xác định vị trí của chúng để bắn hạ. Quá trình này chỉ mất 0,03 giây, nhưng vẫn còn quá chậm để kịp đánh chận côn trùng đang bay.
Để khắc phục nhược điểm này, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một phương pháp dự đoán đường bay của côn trùng. “Kẻ thù mục tiêu” là Spodoptera litura, một loại dịch hại chính ở châu Á. Đây là loài bướm đêm, thường được gọi là sâu cuốn lá bông vải hoặc sâu thuốc lá. Ở dạng ấu trùng, loại bướm này gây hại nghiêm trọng khi ăn các cây ký chủ bao gồm đậu nành, bắp cải và dâu tây cùng các loại rau và trái cây khác.
Các nhà nghiên cứu đã bắn hạ những con sâu cuốn lá đang bay bằng cách sử dụng một hệ thống dự đoán quỹ đạo baycủa chúng. Hệ thống này cần máy ảnh có hai hoặc nhiều ống kính và một cảm biến hình ảnh riêng biệt để mô phỏng thị giác hai mắt.
Bướm đêm có thể bay từ 6-9cm trong 0,03 giây. Sau khi phát hiện chuyển động, hệ thống dự đoán đường bay mà côn trùng đang di chuyển với độ chính xác khoảng 1,4 cm. Một con sâu cuốn lá đang bay có chiều dài 2-3 cm, vì thế tia laser có xác suất bắn trúng mục tiêu cao.
Một mục tiêu khả thi khác là loại sâu keo mùa thu (fall armyworm). Ấu trùng sâu keo tấn công nhiều loại cây và gây hại nghiêm trọng cho các loại cây có giá trị kinh tế như bắp (ngô). Hệ thống này cũng có thể diệt châu chấu sa mạc tàn phá mùa màng, đồng cỏ và cây cối, đe dọa an ninh lương thực ở các nước châu Phi, Trung Đông và Ấn Độ.
Các thiết bị mô phỏng hiện tại của NARO có thể tiêu diệt tới 300 côn trùng gây hại mỗi phút chỉ với một tia laser. Các nhà nghiên cứu dự định bắt đầu thử nghiệm hệ thống trên thực địa vào năm 2022. Họ nói rằng một máy bay không người lái được trang bị hệ thống này sẽ hoạt động hiệu quả nhất.
Ricky Hồ
Vì sao giá một tách cà phê thượng hạng Panana vượt mốc 300 USD?
