Nghiên cứu Hiệu quả của một số thuốc trừ sâu tổng hợp và dịch chiết thảo mộc đối với sâu keo mùa thu (Spodoptera frugiperda) trên cây ngô nhằm đánh giá một số loại thuốc trừ sâu tổng hợp trừ FAW với điều kiện phòng thí nghiệm, nhà lưới, ngoài đồng ruộng và thử nghiệm hiệu quả những dịch chiết cây thảo mộc có sẵn ở địa phương trong việc phòng chống sâu non FAW với điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng. Mời các bạn cùng tham khảo!
Tổng hợp BVTV – Số 6/2021 HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ THUỐC TRỪ SÂU TỔNG HỢP VÀ DỊCH CHIẾT THẢO MỘC ĐỐI VỚI SÂU KEO MÙA THU (Spodoptera frugiperda) TRÊN CÂY NGÔ The Efficacy of Selected Synthetic Insecticides and Botanicals Against Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda, in Maize 1,2,3 2,* Birhanu sisay , Tadele Tefera , Mulatu Wakgari , Gashawbeza Ayalew and esayas Mendesil Ngày nhận bài: 29.10.2018; Ngày chấp nhận: 24.1.2019; Ngày đăng: 1.2.2019 Tóm tắt Sâu keo mùa thu (FAW) công bố lần Châu Phi năm 2016 FAW phân bố rộng rãi Ethiopia, gây thiệt hại nghiêm trọng ngô Chín loại thuốc trừ sâu tổng hợp thuộc nhóm hóa học khác 11 loại độc với sâu thử nghiệm hiệu phòng chống FAW điều kiện phịng thí nghiệm, nhà lưới ngồi đồng Với thí nghiệm phịng, thuốc Radiant, Tracer, Karate, Ampligo gây chết 90% sâu thí nghiệm sau xử lý 72 Malathion có hoạt độ trung bình, gây chết 51,7% Carbaryl có hiệu thấp với tỷ lệ chết 28% sau xử lý 72 Các công thức phun thuốc trừ sâu tổng hợp làm giảm thiệt hại ngô so với đối chứng khơng xử lý thí nghiệm nhà lưới Việc phun thuốc hóa học khơng làm ảnh hưởng tới chiều cao cây, độ dày thân số lượng Khối lượng tươi cao (471gram) ghi nhận từ xử lý với Radiant Kết thử nghiệm dịch chiết thảo mộc Azadirachta indica, Schinnus molle Phytolacca dodecandra gây chết sâu non với tỷ lệ cao (> 95%) sau xử lý 72 Với thí nghiệm ngồi đồng, đối chứng khơng xử lý bị thiệt hại lớn so với có xử lý dịch chiết thảo mộc thuốc trừ sâu tổng hợp Các thuốc trừ sâu tổng hợp dịch chiết thảo mộc cho thấy có hiệu cao với sâu non FAW Như vậy, sử dụng chúng chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) điều kiện nông hộ Ethiopia nơi khác Châu phi Từ khóa: Thử nghiệm sinh học, ngũ cốc, FAW, quản lý dịch hại tổng hợp, dịch hại xâm lấn ĐẶT VẤN ĐỀ * Sâu keo mùa thu (FAW), Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), loài địa vùng nhiệt đới cận nhiệt đới châu Mỹ loài sâu hại nghiêm trọng ngô vùng nhiệt đới Sự xuất FAW công bố lần phía Tây Châu Phi cuối năm 2016 Chúng lây lan nhanh chóng khắp vùng cận Sahara Châu Phi (SSA) nay, FAW ghi nhận có mặt 44 quốc gia Châu Phi [3] FAW loài sâu hại đa thực, gây hại 80 loài trồng bao gồm ngơ, lúa miến, kê, mía loại rau [4] Tuy nhiên, ngô School of Palnt Science, Haramaya University, P.O.Box 138, Dire Dawa, Ethiopia; International Centre of Insect Physiology & Ecology (icipe), P.O Box 5689, Addis, Ethiopia Melkasa Agricultural Research Centre, P.O.Box 436, Adama, Ethiopia; gashawbeza@yahoo.com College of Agriculture & Veterinary Medicine, Jimma University, P.O.Box307, Jimma, Ethiopia; emendesil@yahoo.com * Corespondence: tadeletefera@yahoo.com;Tel.:+251(0)-116172596 38 trồng bị ảnh hưởng FAW, lương thực quan trọng Châu Phi - nơi có nguy bị hạn hán trầm trọng biến đổi khí hậu/El Nino SSA Sự cơng FAW đe dọa an ninh lương thực hàng triệu người vùng [3,4] Theo ước tính gần đây, khơng sử dụng phương pháp phịng chống, FAW gây thiệt hại xuất lên tới 8,3 đến 20,6 triệu ngơ hàng năm (có giá trị 2.481-6.187 triệu USD) 12 nước sản xuất ngô thuộc SSA, chiếm khoảng 20 % tổng sản lượng vùng [2] Sâu non FAW gây hại cách ăn chủ yếu mơ biểu bì tạo nên lỗ - triệu chứng hại điển hình FAW Sâu ăn xuyên qua nõn non làm héo Ở lớn, sâu lớn đục vào nõn ăn đỉnh sinh trưởng, chúng cịn ăn lõi hạt ngô, làm giảm suất chất lượng [2, 5] Chiến lược quản lý chủ yếu FAW Châu Mỹ sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp trồng biến đổi gen (ngơ Bt) Tuy nhiên, FAW phát triển tính kháng với số loại thuốc trừ sâu tổng hợp Theo Abrahams cộng sự., Châu Mỹ, FAW báo cáo kháng chế tác động loại 1A (Carbamates), 1B Tổng hợp (Organophosphates – nhóm Lân hữu cơ) 3A (Pyrethroids - Pyrethrins – nhóm Cúc) [2] Hơn nữa, tính kháng FAW với ngơ Bt báo cáo vùng khác Puerto Rico, Brazil, Argentina Đông Nam lục địa Hoa Kỳ [4] Với đặc điểm chiến lược quản lý tổng hợp cần thiết cho việc phịng chống bền vững lồi dịch hại xâm lấn Từ xuất FAW nước châu Phi, thuốc trừ sâu tổng hợp sử dụng rộng rãi phương án khẩn cấp để làm chậm lây lan dịch hại giảm thiểu thiệt hại cho cánh đồng ngô Các báo cáo khẳng định phát triển tính kháng thuốc trừ sâu quần thể FAW [6] ảnh hưởng bất lợi khác phụ thuộc vào thuốc trừ sâu tổng hợp Nên việc sử dụng chiến lược quản lý dịch hại tổng hợp FAW trở nên cấp thiết Ở nước châu Phi, gần khơng có thuốc trừ sâu tổng hợp đăng ký FAW, việc sử dụng thuốc thông qua nhãn mác đặt cấp thiết cần sàng lọc thuốc trừ sâu tổng hợp phịng chống lồi sâu hại Những người nơng dân phản ánh thuốc trừ sâu tổng hợp sử dụng gần khơng có hiệu trừ FAW Vì vậy, họ buộc phải sử dụng chúng với liều lượng cao xử lý thường xuyên Điều dẫn tới tích lũy thuốc trừ sâu mơi trường tăng phát triển tính kháng thuốc sâu hại Các dịch chiết thảo mộc từ lâu xem thay hấp dẫn cho thuốc trừ sâu tổng hợp quản lý dịch hại Các dịch chiết thảo mộc thân thiện với sinh thái, kinh tế, thường chuyên hóa đối tượng dễ dàng phân hủy sinh học Sức mạnh lớn dịch chiết thảo mộc chuyên hóa chúng, hầu hết khơng độc khơng gây bệnh cho người động vật [7,8] Nhiều loài khác độc với sâu non FAW chiết xuất từ Neem, Azadirachta indica [9], Argemone ochroleuca Sweet (Papaveraceae) [10], Boldo, Peumus boldus Molina (Monimiaceae) [9], Jabuticabeira, Myrciaria cauliflora [Mart.] O Berg (Myrtaceae) Với sẵn có chỗ, giá phải chăng, loài thảo mộc sản phẩm quan trọng phòng chống dịch hại cho hộ sản xuất nhỏ Châu Phi [8] Do vậy, mục đích nghiên cứu đánh giá số loại thuốc trừ sâu tổng hợp trừ FAW với điều kiện phịng thí nghiệm, nhà lưới, ngồi đồng ruộng thử nghiệm hiệu dịch chiết thảo mộc có sẵn địa phương BVTV – Số 6/2021 việc phòng chống sâu non FAW với điều kiện phịng thí nghiệm ngồi đồng ruộng VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm nghiên cứu Tất thử nghiệm thực phịng thí nghiệm, nhà lưới ngồi đồng ruộng thuộc Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Melkassa (MARC) MARC thuộc bang vùng Oromia Ethiopia, khoảng 80 km phía đông thủ đô, Addis Ababa Trung tâm nằm vĩ độ 8°24’N, kinh độ 39°21’E cao 1.550 m so với mực nước biển 2.2 Thử nghiệm sinh học phòng với thuốc trừ sâu tổng hợp Nguồn sâu thí nghiệm: Thu thập nguồn sâu khởi đầu từ trang trại ngô không phun thuốc MARC Gần 100 sâu non tuổi thu thập, nuôi cá thể để tránh ăn thịt lẫn hộp nhựa thống khí (khoảng lít) phịng thí nghiệm Cho sâu ăn ngô “giống Melkass 2” thu từ 15-30 ngày tuổi Sâu giai đoạn tiền nhộng chuyển qua hộp nhựa chứa 1/3 đất để hóa nhộng Thu thập nhộng đặt đĩa Petri lót giấy ẩm đặt lồng đẻ trứng Nhúng ướt với nước đường đặt đĩa petri bên lồng đẻ trứng nguồn thức ăn cho sâu trưởng thành Xếp giấy nến thành hàng thành lồng sâu trưởng thành đẻ trứng Chu kỳ chiếu sáng 12 sáng : 12 tối trì phòng đẻ trứng Sau khoảng 2-3 ngày, ổ trứng thu thập từ lồng đẻ trứng chuyển sang hộp nhựa vơ trùng theo dõi hàng ngày tình hình trứng nở Ngay sau sâu non tuổi nở rộ, chúng cung cấp thức ăn ngơ tươi non Q trình ni thực nhiệt độ phịng 24-26°C độ ẩm 40-50% Ni sâu miêu tả có số lượng đủ thực thí nghiệm Sử dụng sâu non hệ thứ cho nghiên cứu Chuẩn bị thuốc trừ sâu tổng hợp: Sử dụng loại thuốc lấy từ nguồn khác (bảng 1), là: Chlorantraniliprole (Coragen 200SC), Spinetoram (Radiant 120 SC), AgroThoate 40%EC (Dimethoate 40%), Spinosad (Tracer 480 SC), Lambda-cyhalothrin (Karate EC), Malathion 50%EC, Chloranthniliprole + lambda-cyhalothrin (Ampligo 150SC) Imidacloprid Pha thuốc với nước theo hướng dẫn nhà sản xuất Xử lý thuốc trừ sâu tổng hợp ngô: 39 Tổng hợp BVTV – Số 6/2021 Giống ngô “Melkass 2” trồng MARC có kích thước 5×5 m (25 m2), hàng cách hàng 75 cm, cách 25 cm Mỗi hốc trồng hạt để lại sau mọc tuần Bón Diammonium phosphate (DAP) với liều lượng 100 kg/ha theo mức bón tiêu chuẩn địa phương cho trồng Làm cỏ phương pháp thủ công Sau tuần trồng (giai đoạn sinh dưỡng), phun riêng rẽ ô ngô với loại thuốc miêu tả bình đeo vai Bảng Danh sách thuốc trừ sâu, hoạt chất liều lượng (khuyến cáo nhãn) sử dụng thí nghiệm với FAW Tên thương mại Coragen 200SC Radiant 120SC Dimethoate 40% Tracer 480SC Karate 5EC Ampligo 150SC Hoạt chất Chlorantraniliprole Spinetoram Agro-thoate 40% EC Spinosad Lambda-cyhalothrin Chlorantraniliprole + Lambda-cyhalothrin Imdimacloprid SL Carbaryl WP Malathion 50%EC Cho sâu non ăn: Thu riêng rẽ ngô sau phun 1-2 sâu ăn Cắt ngô thành đoạn cân đủ 60 gram (từ kinh nghiệm nuôi FAW, 45-60 gram ni khoảng 10-15 sâu 2-3 ngày) Khoảng 4-5 đoạn dài 5-6 cm có khối lượng 60 gram Đặt hộp nhựa có nắp thống khí Thả 10 sâu non tuổi hộp có chứa xử lý Lá phun nước vô trùng sử dụng cho công thức đối chứng Các cơng thức bố trí theo thiết kế ngẫu nhiên đầy đủ (CRD) với lần nhắc lại Thay thức ăn cho sâu (lá ngô) hai ngày lần Thử nghiệm đánh giá hiệu sinh học lặp lại Đánh giá tỷ lệ sâu chết vào 24, 48 72 sau xử lý Một sâu non xem chết khơng tự điều chỉnh đặt nằm mặt lưng 2.3 Đánh giá thuốc trừ sâu tổng hợp nhà lưới Trồng ngô: Trồng ngô “giống Melkass 2” vào xô nhựa (30l) nhà lưới MARC Trộn đất mặt: mùn: đất cát với tỷ lệ 2:1:1 cho vào xô đến cách miệng xô 15 cm Mỗi xô gieo hạt tưới nước cần thiết Khi mọc 20 ngày thả sâu tuổi Sâu thả lấy từ nguồn nuôi trì phịng thí nghiệm trùng MARC miêu tả Xử lý thuốc: thuốc trừ sâu tổng hợp (đã thử phòng) dùng thử nghiệm nhà lưới Pha thuốc với nước theo khuyến cáo nhà sản xuất 5-10 phút Thả sâu non 40 Công ty sản xuất DuPont Dow agro Science Adami Tuluu Dow agro Science Syngenta Syngenta Liều lượng 250 ml 130 ml 1,5 l 150 ml 320 ml Tagror Honobor Weilike Honobor Weilike 112,5 ml kg 2l vào chậu mô tả xếp chúng diện tích khoảng 5x5 m (25 m ) nhà lưới Tính toán lượng thuốc cho 25 m , pha thuốc với 500 ml nước phun dung dịch thuốc hết Dùng bình đeo vai phun dung dịch thuốc lên ngô Cây đối chứng phun với nước vô trùng Phun thuốc lần thời điểm 14 ngày sau thả sâu Thí nghiệm thiết kế ngẫu nhiên hoàn chỉnh (CRD) với lần nhắc lại Thu thập liệu: Quan sát, đếm số lượng sâu chết, sâu sống nhộng sau ngày cơng thức thí nghiệm cơng thức đối chứng Dĩ nhiên, khó tìm đủ số sâu thả từ thả Tương tự, quan sát mức độ thiệt hại FAW sau khoảng thời gian ngày Đánh giá mức độ thiệt hại theo thang điểm Davis cộng [12] Williams cộng [13]: = khơng có vết hại lá, = xuất vết cắn nhỏ = xuất vết cắn nhỏ vết thủng = xuất vết cắn nhỏ - dài (5-10mm) từ 1-3 = xuất vết cắn trung bình (1030mm) từ 4-7 5= xuất vết cắn >30mm phần nhỏ bị ăn từ 3-5 = xuất vết cắn >30mm phần lớn bị ăn từ 3-5 = xuất vết cắn >30cm 50 % bị sâu ăn, Tổng hợp = xuất vết cắn dài (30cm) với 70% bị sâu cắn, = hầu hết bị sâu cắn hoàn toàn Đo đếm chiều cao cây, độ dày thân cây, số lá, khối lượng tươi, khối lượng khô sau trồng 70 ngày Cân khối lượng khô thân o làm khô tủ sấy 70 C sau 48 2.4 Đánh giá sinh học phòng với dịch chiết thảo mộc Phương pháp chiết xuất: Thu thập 11 thảo mộc từ vùng khác Ethiopia tháng năm 2017, bao gồm: Azadirachta indica (Neem), Militia ferruginea (Birbira), Phytolacca dodecandra (Endod), Jatropha curcas (Jatropha), Schinnus molle, Croton macrotachyus (Bisana), Chenopodium ambrosoids, Melia abyssinica (Melia), Eucalypus globulus, Nicotina tabacum (Tobaco) Lantana camara Làm khô riêng biệt bóng râm phần C ambrosoids N tabacum hạt cịn lại, sau nghiền thành bột mịn chày cối Ngâm bột nước cất với tỷ lệ hiệu báo cáo trước tác giả khác cho sâu non cánh vảy Tỷ lệ là: gram hạt A.indica [14], 50 gram hạt M.ferruginea [15], 11,5 gram hạt J.curcas [16], gram M.abyssinica [17], 35 gram C ambrosoids [18], 400 gram hạt L.camara [14,19] 25 gram thuốc lá, E.globulus, hạt P dedocandra, C macrostachyus S.molle Bột loại thảo mộc ngâm 100 ml nước 24 Sau đó, lọc qua vải lọc dung dịch thu để qua đêm Sâu thí nghiệm: Ni FAW phịng ni, sử dụng sâu tuổi lột xác cho thử nghiệm sinh học Trồng ngô: Trồng ngô “giống Melkass 2” trại thực nghiệm MARC ô 5x5 m, hàng cách hàng 75 cm, cách 25 cm Trồng hốc hai hạt, sau mọc tuần tỉa thưa để hốc Bón DAP 100 kg/ha theo cách bón tiêu chuẩn địa phương vào ô trồng Phun chiết xuất thảo mộc: Kiểm tra khả diệt sâu tuổi 11 loại thảo mộc miêu tả bên Chuẩn bị khoảng 60 g ngô theo hướng dẫn đặt hộp nhựa chữ nhật (21×15×4 cm = dài×rộng×cao) với nắp lưới thơng khí Phun riêng biệt vào hộp chứa 20 ml dịch chiết xuất loại thảo mộc, sử dụng bình phun tay (vì khơng có mức tiêu chuẩn lượng BVTV – Số 6/2021 nước dùng cho thảo mộc, nên đánh giá lượng nước khác thấy 20 ml nước phun đủ phủ lên hết mặt lá) Thả 10 sâu tuổi vào hộp chứa xử lý Lá xử lý nước vô trùng sử dụng cho đối chứng Thí nghiệm bố trí theo thiết kế ngẫu nhiên hoàn chỉnh với lần nhắc lại Thử nghiệm lặp lại lần Đánh giá tỷ lệ chết sau 24, 48 72 sau xử lý Sâu non xem chết khơng tự điều chỉnh đặt nằm mặt lưng 2.5 Đánh giá đồng ruộng thuốc trừ sâu tổng hợp chọn lọc chiết xuất thảo mộc FAW Giống ngơ “Melkass 2” trồng ngồi trại thực nghiệm MARC ô 6x4 m với khoảng cách hàng 75 cm, khoảng cách 25 cm Bón DAP lúc trồng, 100 kg/ha ô trồng Tưới nước làm cỏ tay cần thiết Chuẩn bị thuốc trừ sâu: Sử dụng loại thuốc trừ sâu tổng hợp từ nguồn khác nhau, là: Lambda-cyhalothrin (Karate 5EC) 320 ml/ha; Spinetoram (Radiant 120SC) 130 ml/ha Chlorantraniliporole + Lambda-cyhalothrin (Ampligo 150SC) 300 ml/ha Pha thuốc với nước theo khuyến cáo nhà sản xuất Chiết xuất thảo mộc: Thu thập loại độc với sâu từ vùng khác Ethiopia tháng năm 2018, là: A.indica, P dodecandra S.moole Phơi khô riêng rẽ hạt loại bóng râm, sau nghiền thành bột mịn chày cối Ngâm bột loại thảo mộc nước cất (50g/l) sử dụng cho thí nghiệm Xử lý cơng thức: Phun thuốc bình đeo vai lần 25 ngày tuổi, lặp lại lần lần sau 7, 14 ngày (khi 32 39 ngày tuổi) Sau phun xong cơng thức, bình phun rửa xà phịng nước Các đối chứng khơng phun Thiết kế thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với lần nhắc lại Trước lần phun, mẫu bị hại (số lượng sâu non sống cây) mẫu không bị hại (điểm thiệt hại lá) thu thập Thu thập số liệu mức độ thiệt hại FAW khoảng thời gian ngày dựa thang điểm Davis cộng [12], Williams cộng [13] (đề cập phần 3.2) 2.6 Hiệu luân phiên thuốc trừ sâu tổng hợp chiết xuất thảo mộc FAW 41 Tổng hợp BVTV – Số 6/2021 Thực thí nghiệm MARC (xem mơ tả 2.1) Tiến hành trồng ngô mô tả phần 2.5 Chiết xuất hạt Azadirachta indica: hạt A.indica (thu từ Dire Dewa, Eastern Ethiopia) phơi khô bóng râm nghiền thành bột mịn chày cối Ngâm bột nước với nồng độ 50 mg/l Cơng thức thí nghiệm: Phun chế phẩm loại luân phiên loại, lần phun cách ngày Thí nghiệm có công thức: (T1) A.indica xử lý riêng với lần phun, (T2) Karate 5EC xử lý riêng với lần phun, (T3) A.indica phun lần lần Karate 5EC phun lần 3, (T4) A.indica phun lần Karate 5EC phun lần lần 3, (T5) A.indica phun lần đầu Karate EC phun lần 2, (T6) không phun (bảng 2) Các công thức phun bình đeo vai bắt đầu lần vào ngày thứ 25 sau trồng Sau phun công thức, làm bình phun xà phịng sau rửa với nước Ơ đối chứng khơng phun Thiết kế thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (RCBD) với lần nhắc lại Trước lần phun, hai mẫu bị hại (số lượng sâu sống cây) mẫu không bị hại (điểm thiệt hại lá) thu thập sau khoảng cách ngày Sử dụng thang điểm Davis cộng [12] Williams cộng [13] miêu tả phần 2.3 Bảng Các công thức sử dụng thí nghiệm Cơng thức Chiết xuất/ thuốc trừ sâu A Indica Karate 5EC A indica Karate 5EC A indica Karate 5EC A indica Karate 5EC Đối chứng Lần * * * * * - Phun luân phiên Lần * * * * * - Lần * * * * - Ghí chú: * = Phun ; - = Khơng phun 2.7 Phân tích thống kê Thu thập số liệu tỷ lệ phần trăm sâu chết trung bình, chiều cao cây, độ dày thân, số lượng lá, khối lượng tươi, khối lượng khơ số lượng sâu non trung bình phịng thí nghiệm, nhà lưới thí nghiệm ngồi đồng sau phân tích phương sai nhân tố (ANOVA) với mơ hình tuyến tính tổng qt Sắp xếp thí nghiệm ngồi đồng theo thiết kế khối ngẫu nhiên Phần trăm chết sâu non thử nghiệm phòng với thuốc trừ sâu tổng hợp chiết xuất thảo mộc chuyển đổi arcsine để chuẩn hóa phương sai [21] Sử dụng mức ý nghĩa 0,05 phân biệt giá trị trung bình khác thực có ý nghĩa kiểm định Tukey Số liệu mức thiệt hại phân loại phân tích kiểm định Kruskal – Wallis Thực tất phân tích thống kê sử dụng phần mềm MINITAB 16 42 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thử nghiệm sinh học phòng thuốc trừ sâu tổng hợp FAW Có khác biệt có ý nghĩa thuốc trừ sâu tổng hợp gây nên tỷ lệ chết sâu non 24 (F=41,69, df=9, p