Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sự phát sinh gây hại và biện pháp quản lý tổng hợp rầy nâu nhỏ laodelphax striatellus (fallén) hại lúa tại Hưng Yên
Theo số liệu thống kê của Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc (2009, 2014), vụ
Xuân 2009 rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) đã phát sinh gây hại trên 36 ha
lúa của 5 tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Thái Bình với mật độ phổ
biến 3.000 – 5.000 con/m2, cao là 7.000 – 10.000 con/m2, cá biệt có diện tích lúa mật
độ rầy nâu nhỏ từ 1,8 vạn - 2 vạn con/m2. Đến vụ Xuân 2014, rầy nâu nhỏ đã phát sinh
gây hại trên 3.478 ha lúa của 21/25 tỉnh phía Bắc.
Ngoài tác hại trực tiếp làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất lúa, rầy nâu
nhỏ còn là môi giới truyền virus gây bệnh cho cây lúa.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về rầy nâu nhỏ còn rất ít, nhất là những nghiên cứu
về đặc điểm sinh vật học, sự phát sinh gây hại trên đồng ruộng, thiên địch, biện pháp
phòng trừ rầy nâu nhỏ,
Với mong muốn tìm được những giải pháp để góp phần nhanh chóng giảm thiệt
hại do rầy nâu nhỏ gây ra và hạn chế đến mức thấp nhất khả năng truyền bệnh virus
của chúng, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học,
sự phát sinh gây hại và biện pháp quản lý tổng hợp rầy nâu nhỏ Laodelphax
striatellus (Fallén) hại lúa tại Hưng Yên”.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sự phát sinh gây hại và biện pháp quản lý tổng hợp rầy nâu nhỏ laodelphax striatellus (fallén) hại lúa tại Hưng Yên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN QUYẾT TÂM NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC, SỰ PHÁT SINH GÂY HẠI VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP RẦY NÂU NHỎ Laodelphax striatellus (Fallén) HẠI LÚA TẠI HƯNG YÊN Chuyên ngành : Bảo vệ thực vật Mã số : 62.62.01.12 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội, năm 2014 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn: 1. GS.TS. NGUYỄN VĂN ĐĨNH 2. PGS.TS. TRẦN ĐÌNH CHIẾN Phản biện 1: PGS.TS. Hồ Thị Thu Giang, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 2: TS. Nguyễn Văn Liêm, Viện Bảo vệ thực vật Phản biện 3: TS. Đinh Văn Đức, Cục Bảo vệ thực vật Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận án cấp Học viện họp tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Theo số liệu thống kê của Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc (2009, 2014), vụ Xuân 2009 rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) đã phát sinh gây hại trên 36 ha lúa của 5 tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Thái Bình với mật độ phổ biến 3.000 – 5.000 con/m2, cao là 7.000 – 10.000 con/m2, cá biệt có diện tích lúa mật độ rầy nâu nhỏ từ 1,8 vạn - 2 vạn con/m2. Đến vụ Xuân 2014, rầy nâu nhỏ đã phát sinh gây hại trên 3.478 ha lúa của 21/25 tỉnh phía Bắc. Ngoài tác hại trực tiếp làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất lúa, rầy nâu nhỏ còn là môi giới truyền virus gây bệnh cho cây lúa. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về rầy nâu nhỏ còn rất ít, nhất là những nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sự phát sinh gây hại trên đồng ruộng, thiên địch, biện pháp phòng trừ rầy nâu nhỏ, Với mong muốn tìm được những giải pháp để góp phần nhanh chóng giảm thiệt hại do rầy nâu nhỏ gây ra và hạn chế đến mức thấp nhất khả năng truyền bệnh virus của chúng, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sự phát sinh gây hại và biện pháp quản lý tổng hợp rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) hại lúa tại Hưng Yên”. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Đề tài đã cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm hình thái, tương quan số lượng giữa rầy nâu nhỏ, rầy nâu và rầy lưng trắng trong ruộng lúa. Đồng thời cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh vật học (nhịp điệu sinh sản, sự gia tăng quần thể), sinh thái học (một số yếu tố tác động đến sự phát sinh, phát triển) và biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ L. striatellus ở tỉnh Hưng Yên. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Các kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho công tác điều tra phát hiện, dự tính dự báo và đề xuất biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ L. striatellus bằng các biện pháp canh tác, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và hóa học hợp lý. Kết quả của đề tài là cơ sở góp phần quản lý rầy nâu nhỏ tại Hưng Yên nói riêng cũng như những vùng thường xuyên bị rầy nâu nhỏ gây hại trong cả nước nói chung theo hướng tổng hợp. 3. Mục đích, yêu cầu của đề tài 3.1. Mục đích Từ kết quả điều tra tình hình phát sinh gây hại, nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và thử nghiệm biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ xây dựng biện pháp phòng chống chúng một cách có hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường. 2 3.2. Yêu cầu - Xác định tình hình phát sinh và mức độ gây hại của rầy nâu nhỏ trên ruộng lúa tại Hưng Yên. - Xác định đặc điểm cơ bản về hình thái, sinh vật học, sinh thái học của rầy nâu nhỏ. - Xác định thành phần thiên địch của rầy nâu nhỏ, đi sâu nghiên cứu loài bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis Reuter, một loài thiên địch phổ biến của rầy nâu nhỏ tại vùng nghiên cứu. - Nghiên cứu biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ mang tính tổng hợp, đạt hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén). 4.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài đi sâu nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh vật học, sinh thái học, các yếu tố ảnh hưởng đến đến diễn biến số lượng và biện pháp phòng chống mang tính tổng hợp rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) tại Hưng Yên. 5. Những đóng góp mới của đề tài - Cung cấp dẫn liệu khoa học về tỷ lệ tăng tự nhiên (r), hệ số nhân một thế hệ (Ro) và thời gian tăng đôi quần thể (DT) của rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) ở nhiệt độ 25oC, ẩm độ 85% và nhiệt độ 30oC, ẩm độ 85%. - Cung cấp dẫn liệu khoa học về tỷ lệ gia tăng tự nhiên (r), hệ số nhân một thế hệ (Ro) và thời gian tăng đôi quần thể (DT) của bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis Reuter, một loài thiên địch quan trọng của rầy nâu nhỏ ở nhiệt độ 25oC và ẩm độ 85%. - Cung cấp dẫn liệu về mối tương quan mật độ rầy nâu nhỏ với yếu tố sinh thái trong 2 vụ lúa, giống lúa, chân đất, mật độ cấy, lượng phân đạm bón trên đồng ruộng và tỷ lệ giữa 3 loài rầy trong nhóm rầy hại thân lúa (rầy nâu, rầy nâu nhỏ và rầy lưng trắng) trong từng giai đoạn sinh trưởng cây lúa. 6. Cấu trúc của luận án Luận án chính 120 trang gồm 35 bảng, 23 hình, với 5 phần: Mở đầu (4 trang); Chương 1. Cơ sở khoa học của đề tài và tổng quan tài liệu nghiên cứu (24 trang); Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (24 trang); Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận (66 trang); Kết luận và đề nghị (2 trang). Đề tài đã tham khảo 97 tài liệu trong và ngoài nước, bao gồm 25 tài liệu tiếng Việt và 72 tài liệu tiếng Anh. 3 Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Từ vụ Xuân năm 2009, rầy nâu nhỏ đã phát sinh gây hại với mật độ cao đe dọa trực tiếp đến sự bền vững của sản xuất lúa ở Hưng Yên cũng như các tỉnh đồng bằng sông Hồng. Xuất phát từ yêu cầu của sản xuất, việc nghiên cứu đề xuất biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ có hiệu quả nhằm ngăn chặn tác hại do chúng gây ra là rất cần thiết. Việc quản lý, phòng chống bất kỳ một loài sâu hại nào cũng cần phải dựa vào các đặc điểm sinh vật học, sinh thái học. Các biện pháp phòng chống được đề xuất phải dựa trên kết quả của các thí nghiệm tiến hành trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng, do vậy kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ trực tiếp đóng góp vào việc hoàn chỉnh biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ có hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường. 1.2. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước Rầy nâu nhỏ có phân bố rộng trên khắp thế giới tại châu Á, châu Âu, châu Phi, châu Đại Dương. Loài này phân bố chính tại các vùng trồng lúa ở những vùng khí hậu ôn đới, nhất là các vùng Đông Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên, Đài loan, Nga, Israel, Ấn Độ và một số nước Châu Âu (CABI, 2013; Hills, 1983; Pathak et al., 1994; Shukla, 1979). Rầy nâu nhỏ là loài côn trùng gây hại nghiêm trọng trên cây lúa và nhiều loại cây trồng khác. Ngoài những thiệt hại trực tiếp hút dịch cây lúa, rầy nâu nhỏ còn là môi giới truyền virus gây bệnh sọc lá lúa (RSV) và virus gây bệnh lúa lùn sọc đen, gây ra thiệt hại nặng năng suất cây lúa (Ding et al., 2005; Gray, 1996; Lijun et al., 2003). Rầy nâu nhỏ thuộc nhóm côn trùng biến thái không hoàn toàn, vòng đời trải qua 3 pha phát dục. Pha trứng có thời gian phát dục khoảng 7 ngày ở 25oC và khoảng 10 ngày ở 20oC. Rầy non rầy nâu nhỏ có 5 tuổi, thời gian phát dục kéo dài khoảng 12 ngày ở điều kiện nhiệt độ 25oC hoặc 20 ngày ở điều kiện nhiệt độ 20oC. Vòng đời của rầy nâu nhỏ là 25,3 ngày đối với con cái cánh ngắn và 28,3 ngày đối với con cái cánh dài (Kisimoto, 1957). Khả năng đẻ trứng của của rầy nâu nhỏ ở 25,0°C là cao nhất (289,0 trứng/cái), ở 17,5°C số trứng là 251,9 trứng/cái, nhưng ở 32,5°C số trứng trên một trưởng thành cái là thấp hơn hẳn 69,5 trứng/cái (Raga et al., 2008). Tương ứng với các mức nhiệt độ 18; 21; 24 và 27oC, hệ số nhân một thế hệ (Ro) của rầy nâu nhỏ là 37,32; 43,30; 30,23 và 46,61. Với các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm các tác giả cho rằng trong khoảng nhiệt độ từ 21- 27oC là thích hợp để rầy nâu nhỏ có thể bùng phát thành dịch ngoài đồng ruộng (Min et al., 2008). Các loài bắt mồi ăn thịt có vai trò đáng kể trong việc hạn chế số lượng rầy nâu nhỏ (Chiu, 1979). Theo Lin (1976) bọ xít mù xanh là loài bắt mồi có hiệu quả trong hạn chế số lượng rầy nâu nhỏ trên đồng ruộng. 4 Ở Trung Quốc nghiên cứu tính kháng rầy nâu nhỏ được coi là giải pháp ưu tiên trong quản lý rầy nâu nhỏ. (Xing et al., 2008). Ở Nhật Bản, trong 10 năm từ 1961 – 1971 có 3 nhóm thuốc Clo hữu cơ, Lân hữu cơ và Carbamat đã được thay đổi luân phiên để sử dụng phòng trừ rầy lưng trắng và rầy nâu nhỏ (Nagata and Masuda, 1980). 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước Các nghiên cứu về rầy nâu nhỏ ở trong nước mới chỉ tập trung vào một số nội dung như phân bố của rầy nâu nhỏ, một số đặc điểm hình thái, thời gian các pha phát dục, vòng đời, một số yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến mật độ và tính kháng nhiễm của rầy nâu nhỏ với một số giống lúa. Những đặc điểm sinh học cơ bản của rầy nâu nhỏ như tập tính sống, nhịp điệu đẻ trứng, tỷ lệ sống, tỷ lệ tăng tự nhiên, biến động quần thể, các yếu tố ảnh hưởng tới biến động quần thể, thiên địch chính của rầy nâu nhỏ và biện pháp phòng trừ rầy nâu nhỏ hầu như chưa có tài liệu công bố. Đặc điểm hình thái của rầy nâu nhỏ có mô tả của Trần Đình Chiến (2012) và Phạm Văn Lầm (2010). Nghiên cứu về thời gian các pha phát dục, vòng đời và sức đẻ trứng của rầy nâu nhỏ của Phạm Hồng Hiển và cs. (2011) và Nguyễn Đức Khiêm (1995). Nghiên cứu bước đầu về giống trong phòng chống rầy nâu nhỏ của Đặng Thị Dung và cs. (2010) và Nguyễn Đức Khiêm (1995, 2001). Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm nghiên cứu - Những nghiên cứu về đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh vật học của rầy nâu nhỏ, bọ xít mù xanh, xác định hiệu lực của thuốc bảo vệ thực vật được tiến hành tại phòng thí nghiệm của Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc (xã Trưng Trắc, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên). - Những nghiên cứu về mức độ phổ biến, diễn biến mật độ phát sinh, gây hại, ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái tới mật độ của rầy nâu nhỏ trên đồng ruộng được tiến hành tại xã Tân Lập, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên, nơi thường xuyên bị loài này phát sinh gây hại. - Bẫy đèn được đặt tại xã Tân Lập, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên. 2.2. Thời gian nghiên cứu Đề tài được thực hiện từ năm 2012 đến năm 2014. 2.3. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu - Gồm 12 giống lúa trồng phổ biến tại Hưng Yên, Chế phẩm nấm xanh Metarhizium anisopliae, 16 thuốc hóa học trong đó có 9 loại thuốc đăng ký sử dụng trừ sâu cuốn lá nhỏ, sâu đục thân và 7 loại thuốc đăng ký trừ rầy nâu, rầy lưng trắng. - Kính lúp soi nổi 2 mắt có gắn thước đo, nối máy tính, kính lúp cầm tay, tủ sinh 5 thái, tủ lạnh, máy ảnh số, camera, dao, kéo, panh, bút lông, đĩa petri, lọ thuỷ tinh đựng mẫu, khay nhựa, khay điều tra, ống hút, bình phun, ống nghiệm, lồng nuôi rầy, giấy thấm, nước cất, cồn, formol, keo dán, băng dính, v.v 2.4. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm hình thái, triệu chứng và mức độ gây hại của rầy nâu nhỏ. - Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của rầy nâu nhỏ. - Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của rầy nâu nhỏ. - Nghiên cứu biện pháp phòng chống tổng hợp rầy nâu nhỏ. 2.5. Phương pháp nghiên cứu * Nghiên cứu đặc điểm hình thái của rầy nâu nhỏ L. striatellus: Đặc điểm hình thái, kích thước, màu sắc các pha phát dục của rầy nâu nhỏ được quan sát dưới kính lúp soi nổi côn trùng có gắn thước đo (Phenix MC-D310U). * Phương pháp nghiên cứu triệu chứng gây hại của rầy nâu nhỏ L. striatellus: Thực hiện trong nhà lưới, ở 6 giai đoạn sinh trưởng của cây lúa gồm giai đoạn mạ, giai đoạn lúa đẻ nhánh, giai đoạn lúa phát triển đòng, giai đoạn trỗ - phơi màu, giai đoạn ngậm sữa - chắc xanh và giai đoạn chín. Ở mỗi giai đoạn tiến hành với 4 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại thả 50 cá thể rầy nâu nhỏ tuổi 4, tuổi 5 và trưởng thành. * Mức độ gây hại của rầy nâu nhỏ được tổng hợp từ số liệu trong báo cáo tổng kết của Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc, Cục Bảo vệ thực vật. * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh vật học rầy nâu nhỏ L. striatellus: Được tiến hành trong trong tủ sinh thái (DK – PHC001) tại phòng thí nghiệm Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc ở Văn Lâm, Hưng Yên tại 2 nhiệt độ 25oC và 30oC, ẩm độ 85%. Rầy nâu nhỏ được nuôi cá thể trong ống nghiệm (ống nuôi) có đường kính 1,5 cm, dài 18 cm, thức ăn là dảnh lúa Bắc thơm số 7 ở giai đoạn 15 ngày tuổi. Ngay sau khi rầy nâu nhỏ hóa trưởng thành ghép đôi và tiếp tục nuôi đến khi chết sinh lý để xác định số trứng đẻ. Rầy non thế hệ thứ 2 được nuôi đến trưởng thành. Tính giá trị các chỉ tiêu sinh học cơ bản của rầy nâu nhỏ theo phương pháp của Birch (1948) và Nguyễn Văn Đĩnh (1992). * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh thái học rầy nâu nhỏ L. striatellus - Điều tra diễn biến mật độ của rầy nâu nhỏ: Thực hiện theo Quy chuẩn quốc gia QCVN 01- 38 (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010). - Các nghiên cứu ngoài đồng ruộng: Thí nghiệm diện hẹp, nhắc lại 3 lần trong năm 2013. Trong đó: thí nghiệm giống lúa triển khai ở cả 2 vụ (vụ Xuân và vụ Mùa), mỗi vụ 4 công thức với 4 giống lúa; thí nghiệm mật độ cấy gồm 3 công thức ứng với 3 mật độ cấy; thí nghiệm liều lượng bón đạm gồm 3 công thức, hai thí nghiệm này được triển khai trong vụ Xuân 2013. * Phương pháp nghiên cứu biện pháp phòng chống rầy nâu nhỏ L. striatellus - Nghiên cứu khả năng sử dụng giống kháng rầy nâu nhỏ L. striatellus Đánh giá mức độ mẫn cảm của 14 giống lúa với rầy nâu nhỏ trong ống nghiệm 6 theo phương pháp đánh giá tính kháng của 1 số giống với rầy nâu và rầy lưng trắng của Hồ Thị Thu Giang và cs. (2012). Đánh giá mức độ mẫn cảm của 14 giống lúa với rầy nâu nhỏ trên khay mạ theo phương pháp đánh giá của Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI, 1987). - Biện pháp sinh học Điều tra thành phần thiên địch bắt mồi của rầy nâu nhỏ thực hiện theo Quy chuẩn quốc gia QCVN 01- 38 (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010). Nghiên cứu đặc điểm hình thái của Cyrtorhinus lividipennis Reuter: Đặc điểm hình thái, màu sắc các pha phát dục của bọ xít mù xanh được quan sát dưới kính lúp soi nổi côn trùng có gắn thước đo (Phenix MC-D310U). Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của bọ xít mù xanh C. lividipennis: Được tiến hành theo phương pháp nuôi của Napompeth (1973). Nuôi cá thể trong tủ sinh thái (DK – PHC001) tại phòng thí nghiệm Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc ở Văn Lâm, Hưng Yên ở nhiệt độ 25oC và ẩm độ 85%. Thức ăn là trứng rầy nâu nhỏ. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của bọ xít mù xanh C. lividipennis: Phương pháp tính khả năng kìm hãm quần thể rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh dựa vào mô hình đơn giản một loài bắt mồi và một loài vật mồi (simple one-predator-one prey model) do Janssen và Sabelis xây dựng năm 1992. Nghiên cứu s ... dae + 14 Nhện lớn nhảy vằn lưng Bianor hotingchiehi Schenkel Salticidae + 15 Nhện linh miêu Oxyopes javanus Thorell Oxyopidae ++ 16 Nhện lớn hàm to Tetragnatha mandibulata (Walckenaer) Tetragnathidae + Ghi chú: Mức độ phổ biến của các thiên địch: - : Rất ít ( <10 % số điểm bắt gặp). + :Ít (11 – 20 % số điểm bắt gặp). ++ : Trung bình (21– 50 % số điểm bắt gặp). +++ : Nhiều ( >50 % số điểm bắt gặp). 3.4.2.2. Khả năng sử dụng bọ xít mù xanh C. lividipennis phòng chống rầy nâu nhỏ a. Đặc điểm hình thái bọ xít mù xanh C. lividipennis - Pha trứng: Trứng bọ xít mù xanh có hình ống, một đầu hơi tròn, một đầu phẳng có nắp đậy. Khi mới đẻ trứng có màu trắng trong, gần nở có màu trắng đục, ở đầu có nắp xuất hiện một đốm nhỏ có màu nâu đỏ. - Pha bọ xít non: Bọ xít non bọ xít mù xanh gồm 4 tuổi. bọ xít non có hình elip, hình dạng cơ thể gần giống với bọ xít trưởng thành, cơ thể bọ xít non phân thành 3 phần rõ rệt: đầu, ngực, bụng. Kích thước và màu sắc cơ thể thay đổi theo tuổi. - Trưởng thành: Trưởng thành có hình elip, đầu và râu đầu có màu đen, hai đôi cánh và các đôi chân có màu xanh lá cây. Phần đuôi cánh có màu nâu nhạt. b. Đặc điểm sinh vật học của bọ xít mù xanh C. lividipennis - Thời gian các pha phát dục bọ xít mù xanh C. lividipennis nuôi bằng trứng rầy nâu nhỏ ở điều kiện nhiệt độ 250C, ẩm độ 85% được trình bày tại bảng 3.12. 19 Bảng 3.12. Thời gian các pha phát dục của bọ xít mù xanh C. lividipennis (tại Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 2014) Pha phát dục Thời gian phát dục (ngày) n Ngắn nhất Dài nhất Trung bình Trứng 4 9 6,70 ± 0,15 100 Ấu trùng tuổi 1 2 5 3,19 ± 0,12 76 Ấu trùng tuổi 2 3 9 5,36 ± 0,25 45 Ấu trùng tuổi 3 3 8 4,97 ± 0,19 39 Ấu trùng tuổi 4 3 7 4,31 ± 0,18 36 Tiền đẻ trứng 2 5 3,24 ± 0,27 17 Vòng đời 20 31 26,12 ± 0,58 17 Tuổi thọ trưởng thành cái 9 20 14,88 ± 0,70 17 Tuổi thọ trưởng thành đực 5 19 13,94 ± 0,98 16 Ghi chú: n – số cá thể nuôi ở pha phát dục, thức ăn là trứng của RNN Điều kiện thí nghiệm nhiệt độ 250C và ẩm độ 85% - Sức đẻ trứng và nhịp điệu đẻ trứng của bọ xít mù xanh C. lividipennis: Ở điều kiện nhiệt độ 25oC, ẩm độ 85%, thời gian đẻ trứng của trưởng thành cái bọ xít mù xanh kéo dài từ 8 đến 12 ngày. Một trưởng thành cái đẻ lượng trứng thấp nhất là 58 trứng và cao nhất là 135 trứng, trung bình 94,73 trứng. - Bảng sống của bọ xít mù xanh C. lividipennis được thể hiện tại hình 3.7. Hình 3.7. Tỷ lệ sống (lx) và sức sinh sản (mx) của bọ xít mù xanh C. lividipennis nuôi bằng trứng rầy nâu nhỏ ở nhiệt độ 250C, ẩm độ 85% (tại Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 2014) - Các chỉ tiêu sinh học cơ bản của bọ xít mù xanh C. lividipennis: Bảng 3.13 các chỉ tiêu sinh học cơ bản của bọ xít mù xanh. Ở điều kiện nhiệt độ 25oC và ẩm độ 85%, với thức ăn là trứng của rầy nâu nhỏ, hệ số nhân một thế hệ của bọ xít mù xanh (Ro) là 16,29, tỷ lệ tăng tự nhiên (r) của bọ xít 20 mù xanh là 0,091; thời gian của một thế hệ là 30 ngày; thời gian tăng đôi số lượng quần thể (DT) là 7,6 ngày và chỉ số giới hạn tăng tự nhiên ( λ ) là 1,138. Bảng 3.13. Chỉ tiêu sinh học cơ bản của bọ xít mù xanh C. lividipennis (tại Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 2014) Chỉ tiêu Giá trị Hệ số nhân của một thế hệ R0 16,29 Thời gian một thế hệ tính theo đời con T (ngày) 30,29 Thời gian một thế hệ tính theo mẹ TC (ngày) 30,97 Thời gian tăng đôi quần thể DT (ngày) 7,60 Tỷ lệ tăng tự nhiên r 0,091 Giới hạn tăng tự nhiên λ 1,138 Ghi chú: Điều kiện thí nghiệm nhiệt độ 25oC, ẩm độ 85% và thức ăn nuôi bọ xít mù xanh là trứng RNN Hệ số nhân một thế hệ của bọ xít mù xanh nuôi bằng trứng rầy nâu nhỏ thấp hơn so với nuôi bằng trứng rầy ngô Peregrinus maidis. Nuôi bằng trứng rầy ngô bọ xít mù xanh có hệ số nhân một thế hệ là 32,15 (Liquido and Nishida, 1985). c. Đặc điểm sinh thái học của bọ xít mù xanh C. lividipennis - Thí nghiệm xác định thức ăn ưa thích của bọ xít mù xanh C. lividipennis được tiến hành với 3 loại thức ăn là trứng rầy nâu Nilapavata lugens, trứng rầy nâu nhỏ L. striatellus và trứng rầy lưng trắng Sogatella furcifera. Kết quả cho thấy trong 3 loại trứng rầy hại thân lúa được thí nghiệm thì trứng rầy nâu có tỷ lệ bị bọ xít mù xanh ăn cao nhất, đứng thứ 2 là trứng rầy nâu nhỏ và thấp nhất là trứng rầy lưng trắng. - Sức ăn của bọ xít mù xanh C. lividipennis đối với thức ăn là trứng và rầy non tuổi 1 rầy nâu nhỏ. Trưởng thành của bọ xít mù xanh ăn trứng rầy nâu nhỏ nhiều hơn so với bọ xít non, một ngày bọ xít non của bọ xít mù xanh ăn trung bình từ 2,32 trứng đến 7,61 trứng rầy nâu nhỏ tùy theo tuổi (sức ăn tăng theo tuổi của ấu trùng). Trưởng thành cái bọ xít mù xanh có sức ăn lớn hơn trưởng thành đực, một ngày trưởng thành cái ăn trung bình 14,74 trứng rầy nâu nhỏ, trưởng thành đực ăn 12,47 trứng. Bọ xít mù xanh ăn trứng rầy nâu nhỏ nhiều hơn so với rầy non tuổi 1 rầy nâu nhỏ, số lượng rầy non tuổi 1 rầy nâu nhỏ bị bọ xít non bọ xít mù xanh ăn trung bình từ 0,57 con/ngày đến 2,39 con/ngày tùy theo tuổi. Sức ăn của trưởng thành bọ xít mù xanh cao hơn so với sức ăn của bọ xít non, trong đó trưởng thành cái có sức ăn cao hơn sức ăn của trưởng thành đực: số lượng rầy non tuổi 1 của rầy nâu nhỏ bị trưởng thành cái bọ xít mù xanh ăn trung bình là 5,27 con/ngày, đối với trưởng thành đực bọ xít mù 21 xanh chỉ tiêu này chỉ là 3,73 con/ngày. d. Khả năng khống chế quần thể rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh Tính khả năng kìm hãm quần thể rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh dựa vào mô hình một loài bắt mồi và một loài vật mồi đơn giản (simple one-predator-one prey model) do Janssen và Sabelis xây dựng năm 1992. Kết quả tính toán cho thấy khi mật độ quần thể rầy nâu nhỏ ban đầu là 10 con/m2 và mật độ bọ xít mù xanh là 1 con/m2 theo lý thuyết 1 bọ xít mù xanh sau 2,5 ngày ăn hết quần thể 10 rầy nâu nhỏ. Tương tự nếu quần thể rầy nâu nhỏ ban đầu là 20; 30; 40 và 50 con/m2, thời gian quần thể rầy nâu nhỏ bị 1 bọ xít mù xanh ăn hết tương ứng là sau 5,19 ngày; 8,11 ngày; 11,28 ngày và 14,78 ngày. e. Vai trò khống chế quần thể rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh trên đồng ruộng Để xác định khả năng kìm hãm số lượng quần thể rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh trên đồng ruộng, đề tài tiến hành điều tra diễn biến mật độ rầy nâu nhỏ và diễn biến mật độ của bọ xít mù xanh trên đồng ruộng. Kết quả điều tra diễn biến mật độ bọ xít mù xanh trên lúa trong vụ Xuân và vụ Mùa 2013 (hình 3.8 và hình 3.9). Như vậy qua phương pháp tính theo lý thuyết và diễn biến mật độ bọ xít mù xanh và mật độ rầy nâu nhỏ ngoài đồng ruộng trong vụ Xuân và vụ Mùa 2013 cho thấy: bọ xít mù xanh có vai trò nhất định trong việc khống chế quần thể rầy nâu nhỏ và thời gian khống chế không theo đúng như lý thuyết đã tính. Nguyên nhân là do trong điều kiện tự nhiên, mối quan hệ giữa bọ xít mù xanh và rầy nâu nhỏ không giống với mô hình lý thuyết một loài bắt mồi và một loài vật mồi đơn giản (simple one-predator- one prey model). Mối quan hệ giữa bọ xít mù xanh và rầy nâu nhỏ còn chịu sự tác động của nhiều yếu tố tự nhiên khác trên đồng ruộng. Hình 3.8. Diễn biến mật độ rầy nâu nhỏ và bọ xít mù xanh trên giống lúa Bắc thơm số 7 trong vụ Xuân 2013 (tại xã Tân Lập, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên) 22 Hình 3.9. Diễn biến mật độ rầy nâu nhỏ và bọ xít mù xanh trên giống lúa Bắc thơm số 7 trong vụ Mùa 2013 (tại xã Tân Lập, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên) 3.4.2.2. Hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ L. striatellus của chế phẩm nấm côn trùng Hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ của chế phẩm M.a ở các nồng độ được trình bày tại bảng 3.14. Bảng 3.14. Hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ của chế phẩm nấm xanh M.a (tại Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 2013) Công thức Nồng độ (x108 Bt/ml) Hiệu lực của chế phẩm M.a ở các thời điểm sau khi phun (%) 3 ngày 5 ngày 7 ngày 10 ngày 14 ngày Chế phẩm M.a 0,40 21,25 b 31,25 b 43,03 b 52,05 b 55.44 b Chế phẩm M.a 0,60 31,25 a 43,75 a 53,09 a 63,01 a 68.95 a Chế phẩm M.a 0,80 36,25 a 46,25 a 56,91 a 67,18 a 72.18 a LSD0.05 5,77 7,06 8,47 7,74 9,95 CV % 11,3 10,1 9,6 7,4 8,8 Ghi chú: Trong phạm vi cùng một cột, các giá trị mang các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất P<0,05 Chế phẩm nấm xanh M.a sử dụng ở nồng độ 0,6 x 108 Bt/ml và 0,8 x 108 Bt/ml có hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ tương đương nhau: sau 3 ngày phun đạt 31,25% và 36,25%, sau 14 ngày đạt 68,95% và 72,18%. 3.4.3. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong phòng chống rầy nâu nhỏ L. striatellus Qua các thí nghiệm đánh giá hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ của 16 loại thuốc hóa học trong phòng thí nghiệm cho thuốc Penalty gold 50 EC sử dụng ở nồng độ 0,3%, Bassa 50 EC sử dụng ở nồng độ 0,4%, Dantotsu 16 SG sử dụng ở nồng độ 0,02% và thuốc Chess 50WG sử dụng ở nồng độ 0,1% có hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ cao trong phòng thí nghiệm. 23 Từ kết quả nghiên cứu thử hiệu lực các loại thuốc bảo vệ thực vật trong phòng, các thuốc trên được tiến hành thí nghiệm ngoài đồng ruộng, nhằm chọn ra thuốc có hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ cao. Kết quả thí nghiệm được trình bày tại bảng 3.15. Bảng 3.15. Hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ của một số loại thuốc hóa học trong vụ Xuân 2013 (tại xã Tân Lập, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên) Số TT Công thức Liều lượng (kg,l/ha) Hiệu lực của thuốc sau xử lý (%) 1 ngày 3 ngày 7 ngày 10 ngày 1 Bassa 50 EC 2,00 58,80 a 77,61 a 78,73 a 73,72 ab 2 Penalty gold 50 EC 1,50 46,91 b 67,74 ab 81,03 a 79,82 a 3 Dantotsu 16 SG 0,10 47,76 b 61,30 bc 80,34 a 78,49 a 4 Chess 50 WG 0,50 46,93 b 65,58 b 79,26 a 79,09 a 5 Actara 25 WG 0,05 32,14 c 43,16 d 60,64 b 56,98 b 6 Conphai 10 WP 0,40 35,86 c 51,58 cd 64,50 b 63,96 ab LSD0,05 8,7 10,2 9,7 16,4 CV% 10,7 9,2 7,2 12,5 Ghi chú: Trong phạm vi cùng một cột, các giá trị mang các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất P<0,05, Như vậy, 4 loại thuốc Bassa 50 EC, Penalty gold 50 EC, Dantotsu 16 SG và Chess 50 WG luôn có hiệu lực trừ rầy nâu nhỏ cao, có thể sử dụng trong phòng chống rầy nâu nhỏ gây hại trên cây lúa tại tỉnh Hưng Yên. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận 1) Tại Hưng Yên, trong vòng 5 năm trở lại đây mức độ gây hại của rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) ngày một tăng. Trong cả hai vụ lúa (vụ lúa Xuân và vụ lúa Mùa), rầy nâu nhỏ phát sinh gây hại trên lúa cùng với rây nâu và rầy lưng trắng. Ở đầu mỗi vụ rầy nâu nhỏ xuất hiện và gây hại muộn hơn so với rầy nâu và rầy lưng trắng, giai đoạn lúa trỗ đến chín sữa rầy nâu nhỏ chiếm tỷ lệ cao hơn so với rầy nâu và rầy lưng trắng, các giai đoạn khác rầy nâu nhỏ chiếm tỷ lệ thấp hơn. 2) Khi nuôi trên giống Bắc thơm số 7 ở hai nhiệt độ 25oC và 30oC và ẩm độ 85%, vòng đời của rầy nâu nhỏ trung bình tương ứng là 28,45 và 24,0 ngày; một trưởng thành cái có thể đẻ trung bình 154,07 trứng và 104,63 trứng; tỷ lệ tăng tự nhiên (r) đạt khá cao, tương ứng là 0,1194 và 0,1294; hệ số nhân một thế hệ (Ro) là 52,07 và 32,91; thời gian tăng đôi quần thể (DT) là 5,81 và 5,36 ngày. 3) Trên đồng ruộng, trong mỗi vụ lúa rầy nâu nhỏ đều hình thành một cao điểm 24 mật độ vào giai đoạn lúa trỗ đến chín sữa, mật độ rầy nâu nhỏ trên lúa trong vụ Xuân cao hơn vụ Mùa. Trong cả vụ Xuân và vụ Mùa năm 2013, vào giai đoạn lúa trỗ đến chín sáp, chân đất cao có mật độ rầy nâu nhỏ cao hơn chân đất vàn và trũng; ruộng lúa bón mức đạm 128 kgN/ha vào giai đoạn lúa trỗ đến chín sữa có mật độ rầy nâu nhỏ cao hơn ở mức bón đạm 77 kgN/ha và 102 kgN/ha; ruộng lúa cấy 30 khóm/m2 có mật độ rấy nâu nhỏ thấp hơn so với ruộng lúa cấy 35 khóm/m2 và 40 khóm/m2. Trong 12 giống lúa đang gieo trồng phổ biến tại tỉnh Hưng Yên, có 4 giống kháng vừa (TH 3-3, TH 3-5, Khang dân 18, Q5), 01 giống nhiễm vừa (Bio 404), 01 giống nhiễm (Syn 6) và 6 giống còn lại bị nhiễm nặng. 4) Trong năm 2013, trưởng thành rầy nâu nhỏ có 4 cao điểm vào bẫy đèn, vụ Xuân có 2 cao điểm và vụ Mùa có 2 cao điểm. Số lượng trưởng thành rầy nâu nhỏ vào bẫy đèn của cao điểm 2 trong từng vụ luôn cao hơn cao điểm 1. Số lượng trưởng thành rầy nâu nhỏ vào đèn ở cao điểm 1 trong mỗi vụ trước cao điểm mật độ trên đồng ruộng là 7 đến 10 ngày và cao điểm 2 sau cao điểm mật độ trên đồng ruộng là 10 đến 15 ngày. 5) Đã ghi nhận được 16 loài thiên địch bắt mồi của rầy nâu nhỏ tại Hưng Yên, trong đó Bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis Reuter là loài phổ biến nhất. Nuôi trên trứng rầy nâu nhỏ ở nhiệt độ 25oC và ẩm độ tương đối 85%, thời gian vòng đời của bọ xít mù xanh là 26,12 ngày, sức đẻ trứng trung bình của trưởng thành cái là 94,37 trứng, tỷ lệ tăng tự nhiên (r) là 0,091, hệ số nhân một thế hệ (Ro) là 16,29 và thời gian tăng đôi quần thể (DT) là 7,6 ngày. Bọ xít mù xanh có sức ăn cao đối với rầy nâu nhỏ. Trong vòng 24 giờ, trung bình một bọ xít non bọ xít mù xanh ăn được 2-7 trứng hoặc 1-2 rầy non tuổi 1 rầy nâu nhỏ và một trưởng thành bọ xít mù xanh ăn trung bình 12,5-14,7 trứng hoặc 3,7-5,3 rầy non tuổi 1 rầy nâu nhỏ. Bọ xít mù xanh là thiên địch có tiềm năng cao trong hạn chế số lượng rầy nâu nhỏ trên đồng ruộng. 6) Trong 16 loại thuốc trừ sâu khảo nghiệm phòng chống rầy nâu nhỏ cho thấy có 5 loại thuốc có hiệu lực cao trong phòng thí nghiệm và 4 loại thuốc có hiệu lực cao trên đồng ruộng. Trong đó, thuốc Chlorpyrifos + Buprofezin (Penalty gold 50 EC), Clothianidin (Dantotsu 16 SG) và Pymetrozine (Chess 50WG) có hiệu lực cao nhất (78,49-79,82%) và hiệu lực kéo dài đến 10 ngày sau phun. 2. Đề nghị - Tiếp tục nghiên cứu về sự qua đông của rầy nâu nhỏ L. striatellus để xác định quần thể rầy nâu nhỏ ở giai đoạn đầu vụ là nguồn tại chỗ hay nguồn di chuyển từ nơi khác đến, làm cơ sở để điều tra, tác dự tính dự báo rầy nâu nhỏ. - Tiếp tục nghiên cứu về khả năng nhân nuôi và sử dụng bọ xít mù xanh C. lividipennis trong phòng chống sinh học rầy nâu nhỏ L. striatellus. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1- Trần Quyết Tâm, Trần Đình Chiến và Nguyễn Văn Đĩnh (2013). Gia tăng quần thể rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) (Homoptera: Delphacidae), Tạp chí Khoa học và Phát triển, 11(8): 1101-1108. 2- Trần Quyết Tâm, Trần Đình Chiến và Nguyễn Văn Đĩnh (2014). Đánh giá mức độ mẫn cảm rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus (Fallén) của một số giống lúa trồng phổ biến tại tỉnh Hưng Yên, Báo cáo khoa học Hội nghị Côn trùng học Quốc gia lần thứ 8, TP. Hà Nội ngày 10-11/4/2014: 571 – 576. 3- Trần Quyết Tâm, Trần Đình Chiến và Nguyễn Văn Đĩnh (2014). Hiệu lực của chế phẩm sinh học (Metarhizium anisopliae) và một số loại thuốc hóa học trong phòng trừ đối với rầy nâu nhỏ (Laodelphax striatellus), Báo cáo khoa học Hội nghị Côn trùng học Quốc gia lần thứ 8, TP. Hà Nội ngày 10-11/4/2014: 577 – 583. 4- Trần Quyết Tâm, Trần Đình Chiến và Nguyễn Văn Đĩnh (2014). Gia tăng quần thể và khả năng khống chế rầy nâu nhỏ của bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis Reuter (Hemiptera: Miridae), Tạp chí Bảo vệ thực vật, 5: 13-19.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_dac_diem_sinh_vat_hoc_su_phat_sin.pdf