Hiện nay, sâu đục lá cà chua Nam Mỹ (Tuta absoluta) đang tấn công cây cà chua trên bốn châu lục, gây thiệt hại hàng tỷ đô la mỗi năm. Đối với nhiều hộ nông dân nhỏ ở châu Phi, loài gây hại này càng gây hậu quả nghiêm trọng khi đã xâm nhập khu vực này trong thập kỷ qua, theo nhà sinh thái học hóa học Baldwyn Torto của Trung tâm Sinh lý và Sinh thái Côn trùng Quốc tế (ICIPE) tại Nairobi, Kenya. Sâu đục lá này còn được biết đến với tên gọi sâu ăn lá cà chua và đã kháng thuốc trừ sâu hóa học được sử dụng rộng rãi, khiến việc kiểm soát chúng trở nên cấp bách bằng các giải pháp mới.

Các nhà nghiên cứu đã biết rằng việc bổ sung silicon vào đất có thể nâng cao khả năng kháng sâu bệnh của một số loại cây trồng. Ở cà chua, silicon kích hoạt một loạt các hệ thống phòng vệ sinh hóa và di truyền phức tạp. Giờ đây, nhóm nghiên cứu do Torto, Khamis và các đồng nghiệp dẫn đầu đã làm rõ thêm một số chi tiết về cách silicon biến cà chua thành “máy tiêu diệt” sâu kim.

Khi người ta bổ sung các hạt nano chứa silicon vào đất trồng cà chua và cây tiếp xúc với sâu bướm kim, thân cây sản sinh một chất nhầy đen ở gốc các lông tơ. Chất đen này dường như thu hút sâu đục trứng mẹ đẻ thường xuyên trên thân cây cà chua hơn là trên lá. Khi sâu bướm kim nở và ăn “kẹo dẻo dành cho ấu trùng” này, chúng hầu như không sống sót.

Phân tích chất sền sệt cho thấy nó là một hỗn hợp đường và sáp có vị ngọt hấp dẫn nhưng chứa tỷ lệ dưỡng chất không phù hợp để nuôi dưỡng sâu bướm. Hơn nữa, loại thuốc từ thực vật này còn làm thay đổi hệ vi sinh vật của sâu bướm. Phân của những sâu ăn chất này thải ra một hỗn hợp khí thu hút hai loài côn trùng tiêu diệt sâu bướm khác nhau.

Theo nhà bệnh học thực vật Lawrence Datnoff của Đại học Bang Louisiana ở Baton Rouge, cần thêm thông tin về cách thức và vị trí tích lũy silicon trong cây cà chua để xác nhận vai trò của silicon trong phản ứng này. Ông cho biết các cây cà chua tích lũy silicon theo nhiều cách khác nhau, nên cần có nhóm đối chứng phù hợp. Tuy vậy, Datnoff cho biết ông từ lâu đã ủng hộ việc sử dụng silicon để quản lý sức khỏe cây trồng.

Các nhà nghiên cứu cho biết đây là bước đầu nhằm thử nghiệm các công thức silicon khác nhau để tối ưu hóa năng suất và khả năng kháng sâu bệnh, điều có thể áp dụng cho các loại côn trùng tương tự và cả với sâu đục quả cà chua. Điều này rất có lợi cho người nông dân, về cơ bản, bạn đang tăng cường kiểm soát sinh học đối với sâu bệnh.