MỞ ĐẦU BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LAN ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG THUỐC CỦA RẦY LƯNG TRẮNG (SOGATELLA FURCIFERA HORVATH) TRONG VỤ XUÂN NĂM 2011 TẠI HÀ NỘI LUẬ[.]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
- -NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LAN
ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG THUỐC CỦA RẦY LƯNG TRẮNG
(SOGATELLA FURCIFERA HORVATH) TRONG VỤ XUÂN
NĂM 2011 TẠI HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60.62.10
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do tơithực hiện.
Số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trungthực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào ở trongvà ngoài nước.
Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơnvà các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận văn
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tơi xin bày tỏ tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâusắc tới PGS - TS Hồ Thị Thu Giang, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡtơi trong suốt q trình nghiên cứu, thực hiện và hồn thành luận văn củamình
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Côntrùng, Khoa nơng học đã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu choluận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ, Bộ môn Miễn dịch, Bộmôn thuốc và Cỏ dại - Viện Bảo vệ thực vật Đông Ngạc – Từ Liêm – HàNội.
Tập thể cán bộ Trung tâm thư viện Lương Định Của, Trường Đạihọc Nông nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt qtrình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn
Cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp, gia đình đã động viên và giúp đỡtơi hồn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận văn
Trang 4MỤC LỤCTrangMỤC LỤC 1DANH MỤC CÁC BẢNG viDANH MỤC CÁC HÌNH viii1 MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 3
2.1 Mục tiêu 3
2.2 Yêu cầu 4
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 4
3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4
4 Đối tượng, phạm vi, thời gian, địa điểm nghiên cứu của đề tài 4
4.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 4
4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 5
4.3 Thời gian nghiên cứu 5
4.4 Địa điểm nghiên cứu .5
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 61.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu .6
1.2 Một số khái niệm 9
1.2.1 Khái niệm tính kháng thuốc của dịch hại (Resistance) 9
1.2.2 Cơ chế kháng thuốc của dịch hại 12
1.3 Một số nghiên cứu về tính kháng thuốc của rầy lưng trắng 13
Trang 51.3.2 Các nghiên cứu trong nước 30
Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 362.1 Vật liệu nghiên cứu .36
2.1.1 Cây trồng .36
2.1.2 Sâu hại 36
2.1.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 36
2.1.4 Hóa chất nghiên cứu 37
2.2 Nội dung nghiên cứu 38
2.3 Phương pháp nghiên cứu .39
2.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng 39
2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng 41
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN473.1 Điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV trên lúa tại các địa điểmnghiên cứu trong vụ xuân năm 2011 47
3.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Đại Đồng - Thạch Thất – HàNội .47
3.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Hải Bối – Đơng Anh – HàNội .49
3.1.3 Tình hình sử dụng thuốc BVTV tại Cổ Bi – Gia Lâm – Hà Nội 51
3.2 Phương thức sử dụng thuốc trừ sâu trên cây lúa tại các địa điểmnghiên cứu 54
3.3 Liều lượng, tần suất và số lần phun thuốc trong một vụ tại các địađiểm nghiên cứu 55
Trang 63.2.1 Mức độ kháng thuốc của các quần thể rầy lưng trắng với hoạt
chất Thiamethoxam ( thuộc nhóm thuốc Neonicotinoid) 563.2.2 Mức độ kháng thuốc của các quần thể rầy lưng trắng với hoạt
chất Fipronil( thuộc nhóm thuốc Phenylpyrazole) 583.2.3 Mức độ kháng thuốc của các quần thể rầy lưng trắng với hoạt
chất Fenobucarb( thuộc nhóm thuốc Carbamat) 603.2.4 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Đại Đồng
-Thạch Thất – Hà Nội 623.2.5 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Hải Bối –
Đông Anh – Hà Nội 643.2.6 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Cổ Bi – Gia
Lâm – Hà Nội 653.4 Nghiên cứu một số biện pháp hạn chế tính kháng thuốc của rầy
lưng trắng 663.4.1 Hiệu lực của thuốc Cruiser Plus 312.5FS đối với rầy lưng trắng
trưởng thành gây hại trên lúa 5 ngày tuổi ( Viện BVTV, T2-T3/
2011) 663.4.2 Hiệu lực của thuốc Cruiser Plus 312.5FS đối với rầy lưng trắng
trưởng thành gây hại trên lúa 15 ngày tuổi ( Viện BVTV, T2-T3/
2011) 684 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71
4.1 Kết luận .714.2 Đề nghị 73TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Trang 7DANH MỤC CÁC BẢNG
TrangBảng 3.1 Các hoạt chất và nhóm thuốc trừ sâu được sử dụng trên lúa
trong vụ xuân năm 2011 tại Đại Đồng - Thạch Thất – Hà
Nội .48Bảng 3.2 Các hoạt chất và nhóm thuốc trừ sâu được sử dụng trên lúa
trong vụ xuân năm 2011 tại Hải Bối – Đông Anh – Hà Nội .50Bảng 3.3 Các hoạt chất và nhóm thuốc trừ sâu được sử dụng trên lúa
trong vụ xuân năm 2011 tại Cổ Bi – Gia Lâm – Hà Nội 52Bảng 3.2: Tỷ lệ % hộ nông dân sử dụng thuốc dưới dạng hỗn hợp
hoặc đơn lẻ tại các địa điểm nghiên cứu vụ xuân 2011 .54Bảng 3.3: Liều lượng, tần suất và số lần sử dụng thuốc BVTV phịng
trừ nhóm rầy hại thân tại các địa điểm nghiên cứu trong vụ
xuân năm 2011 55Bảng 3.4 Mức độ kháng thuốc của các quần thể rầy lưng trắng với
hoạt chất Thiamethoxam (thuộc nhóm thuốc Neonicotinoid) 57Bảng 3.5: Mức độ kháng thuốc của các quần thể rầy lưng trắng với
hoạt chất Fipronil (thuộc nhóm thuốc Phenylpyrazole) .59Bảng 3.7 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Đại
Đồng - Thạch Thất – Hà Nội .63Bảng 3.8 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Hải
Bối – Đông Anh – Hà Nội 64Bảng 3.9 Hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc tại Cổ Bi
– Gia Lâm – Hà Nội 65Bảng 3.10 Hiệu lực của thuốc Cruiser Plus 312.5FS đối với rầy lưng
trắng trưởng thành gây hại trên lúa 5 ngày tuổi ( Viện BVTV,
Trang 8Bảng 311 Tác động của thuốc Cruiser Plus 312.5FS đối với rầy nonđược sinh ra từ rầy trưởng thành ở các công thức đã xử lý
thuốc đối với cây mạ 5 ngày tuổi .67Bảng 3.12 Hiệu lực của thuốc Cruiser Plus 312.5FS đối với rầy lưng
Trang 9DANH MỤC CÁC HèNH
Trang
Hình 3.1: Tỷ lệ % hộ nơng dân sử dụng các nhóm thuốc trừ sâu trênlúa tại Đại Đồng - Thạch Thất – Hà Nội vụ xuân 2011 .49Hình 3.2: Tỷ lệ % hộ nông dân sử dụng các nhóm thuốc trừ sâu trên
lúa tại Hải Bối – Đơng Anh– Hà Nội vụ xn 2011 51Hình 3.4 Giá trị Ri của các quần thể rầy lưng trắng đối với hoạt chất
Thiamethoxan (thuộc nhóm thuốc Neonicotinoid) 58Hình 3.5: Giá trị Ri của các quần thể rầy lưng trắng đối với hoạt chất
Fipronil (thuộc nhóm thuốc Phenylpyrazole) 60Hình 3.6: Giá trị Ri của các quần thể rầy lưng trắng đối với hoạt chất
Trang 101 MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài
Trang 11Việt Nam từ một nước thiếu hụt lương thực nay đã trở thành mộttrong những nước đảm bảo được an ninh lương thực và có sản lượng lúagạo lúa gạo xuất khẩu lớn nhất, nhỡ trờn thế giới Năm 2004 xuất khẩu gạoViệt Nam đạt 4,06 triệu tấn, đạt kim ngạch 941 triệu USD, tăng 6,3% vềlượng, 31% về chất Đến năm 2011, xuất khẩu gạo Việt Nam đã tăng thêm200 nghìn tấn và thị phần của Việt Nam tại các nước nhập khẩu gạo đã tănglên, như tại Singapore trước đây, thị phần của Thái Lan là gần 100% với sốlượng 200.000 tấn nhưng hiện nay gạo Việt Nam đã chiếm 20% thị phần,đứng hàng thứ hai thế giới Tuy nhiên do việc chuyển đổi cơ cấu giống câytrồng, cơ cấu mùa vụ cũng như việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật,phân hóa học chưa hợp lý đã tạo điều kiện thuận lợi cho dịch hại phát triển.Đõy chớnh là nguyên nhân làm giảm phẩm chất lúa gạo Một trong nhữngloài dịch hại hiện nay được các nhà trồng trọt đặc biệt chú ý là nhóm rầy
hại thõn lỳa Trong đó, rầy lưng trắng (Sogatella furcifera Horvath) là đối
tượng gây hại phổ biến và nguy hiểm Nếu rầy lưng trắng gây hại vào giaiđoạn lúa trổ bông thỡ chỳng sẽ làm cho số lượng bông và chiều dài bônggiảm, hạt lúa bị lép, lửng và làm chậm q trình chín của hạt Rầy lưngtrắng chính là mơi giới truyền và lây lan bệnh virus lùn sọc đen phươngNam rất nguy hiểm cho lỳa (Ngụ Vĩnh Viễn, 2009)[1]
Trang 12Theo báo cáo của viện Bảo Vệ Thực Vật năm 2000 tổng diện tíchnhiễm rầy lưng trắng là 591.424 hecta chiếm khoảng 7,7% diện tích gieocấy (tăng 3,8 lần so với năm 1999) trong đó diện tích nhiễm nặng là 91,747hecta (tăng 2,7 lần so với năm 1999), diện tích cháy rầy là 106,6 hecta [3].
Như vậy mỗi năm, mỗi vụ cả nước có hàng nghìn hecta lúa phải tiếnhành phun trừ rầy Chỉ tớnh riờng vụ Đụng Xuõn năm 1999- 2000 miềnBắc đã phải tiến hành phun phòng trừ tới 253.140 hecta lúa Điều này đãlàm tốn kém tiền của và ảnh hưởng đến môi trường sống Tuy nhiên, điềumà các nhà khoa học hiện nay quan tâm hơn cả là sự lạm dụng thuốc hóahọc của người nơng dân trong việc phịng trừ nhóm rầy hại thân nói chungvà rầy lưng trắng nói riêng Người nơng dân đã lạm dụng thuốc hóa học cảvề liều lượng, chủng loại lẫn tần suất sử dụng thuốc Việc lạm dụng thuốchóa học trong thời gian dài đã làm cho tính mẫn cảm của rầy lưng trắng bịsuy giảm, dẫn đến việc quản lý rầy lưng trắng trở nên khó khăn hơn Cụthể: những năm trước đây rầy lưng trắng không phải là đối tượng dịch hạichính nhưng hiện nay nú đó bựng phỏt về số lượng và là môi giới truyềnvirus lùn sọc đen phương Nam nguy hiểm cho cây lúa Theo báo cáo củacục Bảo Vệ Thực Vật và các chi cục Bảo Vệ Thực Vật một số tỉnh phíaBắc, một số loại thuốc hóa học đang được sử dụng phổ biến để trừ nhómrầy nói chung và rầy lưng trắng nói riêng đang dần kém hiệu lực do cácquần thể rầy lưng trắng bắt đầu có dấu hiệu suy giảm tính mẫn cảm đối vớithuốc hóa học Một vấn đề mà các nhà khoa học hiện nay đang đặc biệt chúý là sử dụng loại, nhóm thuốc nào, với liều lượng bao nhiêu, tránh sử dụngliên tục một loại thuốc để tránh hiện tượng kháng thuốc của rầy lưng trắng.Để cú thờm tài liệu về mức độ mẫn cảm của rầy lưng trắng đối với một sốloại thuốc hóa học đang dùng phổ biến hiện nay, nhằm giúp cho việc phòng
Trang 13tính kháng thuốc của rầy lưng trắng (Sogatella furcifera Horvath) trongvụ xuân năm 2011 tại Hà Nội”.
2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
2.1 Mục tiêu
Đánh giá được tớnh khỏng thuốc của rầy lưng trắng đối với một số hoạtchất thuốc trừ sâu, đồng thời nghiên cứu một số biện pháp nhằm làm giảmmức độ kháng thuốc của rầy lưng trắng tại Hà Nội.
2.2 Yêu cầu
- Điều tra tình hình sử dụng thuốc trừ sâu trên cây lúa ở một số điểm nghiên cứu tại Hà Nội
- Đánh giá mức độ kháng thuốc của rầy lưng trắng tại Hà Nội đối với cỏcnhúm thuốc trừ rầy đang được dùng phổ biến trong sản xuất thông qua LD50 - Đánh giá hiệu lực trừ rầy lưng trắng của một số loại thuốc trừ sâu đangdùng phổ biến tại Hà Nội.
- Đánh giá hiệu lực trừ rầy của một số thuốc xử lý hạt giống nhằm hạnchế tớnh khỏng thuốc của rầy lưng trắng.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài
Góp phần bổ xung các thơng tin mới, để việc nghiên cứu về tớnhkhỏng thuốc của rầy lưng trắng nói riêng và tớnh khỏng thuốc của dịch hại ởnước ta nói chung có tính liên tục và hệ thống.
3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Trang 14sọc đen phương Nam, đồng thời góp phần đảm bảo sự ổn định và bền vữngtrong sản xuất lúa gạo, đảm bảo an ninh lương thực của quốc gia và an sinhcủa toàn xã hội.
4 Đối tượng, phạm vi, thời gian, địa điểm nghiên cứu của đề tài
4.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Các quần thể rầy lưng trắng thu thập ở Hà Nội
- Một số nhóm thuốc trừ rầy đang được dùng phổ biến như: Carbamate(có hoạt chất Fenobucarb), nhóm Neo-nicotinoid (Thiamethoxam),Phenylpyrazole ( Fipronil).
4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Các nghiên cứu về mức độ kháng thuốc của rầy lưng trắng và một sốnghiên cứu nhằm khắc phục tớnh kháng thuốc của rầy lưng trắng.
4.3 Thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ tháng 1 năm 2011 đến tháng 7 năm 2011.
4.4 Địa điểm nghiên cứu
- Viện Bảo vệ thực vật, Đông Ngạc - Từ Liêm - Hà Nội
Trang 15Chương 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI.1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu.
Trong hệ thống các biện pháp quản lý nhóm rầy nói chung và rầy lưngtrắng nói riêng, việc sử dụng giống chống chịu và dùng thuốc hoá học là haibiện pháp phổ biến nhất đang được áp dụng trên Thế giới và Việt Nam Tuynhiên, nhiều giống lỳa khỏng rầy được tuyển chọn và đưa ra sản xuất rất dễdàng trở nên nhiễm rầy do sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu đãdẫn đến sự hình thành các biotyp mới (N.C.Thuật và L.Đ.Khỏnh, 1984;N.C.Thuật và CTV,1993) Với việc sử dụng thuốc hóa học khơng hợp lýthường dẫn tới những hậu quả không mong muốn và nguy hại như sự tỏi bựngphỏt về số lượng, tăng tớnh khỏng thuốc của rầy lưng trắng, làm mất cân bằngsinh thái, gây ô nhiễm môi trường, gây độc hại cho người sản xuất và ngườitiờu dựng…
Cũng như các loài sâu hại khỏc trờn đồng ruộng, tớnh khỏng thuốc làmột đặc điểm nổi bật và quan trọng của sâu hại lúa nói chung và rầy lưngtrắng nói riêng Đây là đặc điểm mang tính di truyền, thể hiện phản ứng chọnlọc của chúng với tác động (hóa chất trừ sâu) của mơi trường Hiện tượngkháng thuốc của sâu hại xuất hiện và phát triển gắn liền với việc phát triển vàsử dụng các thuốc diệt trừ chúng
Trang 16Trên đồng ruộng, tốc độ phát triển tớnh khỏng thuốc của sâu hại nóichung và rầy lưng trắng nói riêng phụ thuộc vào các yếu tố: đặc điểm ditruyền và sinh học của loài sâu hại; đặc trưng của các loại thuốc sử dụng trênđồng ruộng; cường độ sức ép chọn lọc Đối chiếu các yếu tố này với đặc điểmcủa rầy lưng trắng và tình hình phát sinh gây hại của chúng ở Hà Nội và vùngphụ cận có thể thấy:
- Rầy lưng trắng có những đặc điểm sinh học hết sức thuận lợi cho sựphát triển tớnh khỏng thuốc của chúng: có từ 6 – 7 lứa/năm, có khả năngsinh sản cao, có nguồn thức ăn dồi dào liên tục do diện tích các giốngnhiễm rầy lớn và các vụ lúa liên tiếp gối nhau
- Do nhiều thuốc trừ rầy đã được sử dụng tràn lan, nhiều lần/vụ trongthời gian qua nên khả năng kháng thuốc của rầy lưng trắng là rất lớn.
Các biện pháp hạn chế tớnh khỏng thuốc đều dựa trên nguyên tắc phảitìm cách giảm sức ép chọn lọc của sâu hại đối với thuốc Trên quan điểm chorằng hiện tượng kháng thuốc là một quá trình chọn lọc, rõ ràng sự chọn lọc sẽxảy ra càng mạnh (cường độ sức ép chọn lọc lớn) khi số lần phunthuốc/vụ/năm càng nhiều, nồng độ liều lượng thuốc dùng càng cao, quy môdùng thuốc càng rộng Trong những điều kiện như vậy, những quần thể dịchhại sẽ phải trải qua một q trình chọn lọc khắc nghiệt nờn đó đẩy nhanh tốcđộ phát triển và cường độ kháng thuốc của chúng Con người có thể chủ độngtác động đến yếu tố cường độ sức ép chọn lọc để giảm thiểu tốc độ hình thànhvà phát triển tớnh khỏng thuốc của sâu hại nói chung và rầy lưng trắng nóiriêng (L Trường, 2002)[4].
Trang 17Qua những nghiên cứu cho thấy các lồi cơn trùng và nhện kháng thuốcthuộc nhóm Clo hữu cơ, Lân hữu cơ và Carbamat nhưng đến nay cỏc nhúmthuốc như Pyrethroid, các chất triệt sản, các chất điều khiển sinh trưởng côntrùng, các thuốc vi sinh vật cũng đều đã bị kháng (L Trường, 1985; N.T.Oỏnh, 2007)[5],[10]
Theo các tác giả Rudd (1970, Perry và Agosin (1974), khi quần thể dịchhại chịu tác động lặp đi lặp lại của một loại thuốc trừ sâu trong nhiều thế hệnối tiếp nhau thì từ thế hệ này sang thế hệ khỏc đó xảy ra một q trình chọnlọc: những cá thể có mang sẵn những gen chống thuốc - còn được gọi là gentiền thích ứng (preadaptative genes) - sẽ tồn tại, sản sinh ra những cá thể củathế hệ sau mang tớnh khỏng thuốc, hình thành lên một nũi khỏng thuốc [25],[28]
Ở Việt Nam, loài sâu tơ Plutella xylostella hay một số lồi mọt chủ yếu
hại kho lương thực đã hình thành tớnh khỏng nhiều loại thuốc trên phạm vi cảnước {(Lê Trường, 1982), (Hoàng Trung, 2005)} [6],[7].
Hiện tượng kháng thuốc Bảo vệ thực vật (BVTV) của dịch hại được pháthiện ở hầu hết quần thể sinh vật Nhưng do côn trùng và nhện đẻ nhiều vànhanh, vòng đời ngắn, nhiều thế hệ được sinh ra trong vụ/năm, nờn tớnhkhỏng thuốc được hình thành mạnh nhất và được nghiên cứu nhiều nhất Đếnđầu những năm 80 của thế kỷ 20, người ta đã phát hiện 447 lồi cơn trùng vànhện (trong đó có 264 lồi cơn trùng và nhện hại nơng nghiệp); trên 100 loàinấm và vi khuẩn; khoảng 50 loài cỏ dại đã hình thành tớnh khỏng [8].
Trang 18Insect Growth Regulator (IGR) cũng đã hình thành tớnh khỏng Nhiều lồicơn trùng và nhện, khơng những kháng một loại thuốc hay các thuốc trongcùng một nhúm hoỏ học, mà cũn khỏng cả nhiều thuốc thuộc cỏc nhúm khácnhau cả về cơ chế và phương thức tác động Có ít nhất có 17 lồi phát triểntớnh khỏng với tất cả cỏc nhóm thuốc trừ sâu chủ yếu [4].
Ở Việt Nam, lồi sâu tơ Plutella xylostella đã hình thành tớnh khỏng
nhiều loại thuốc trên phạm vi cả nước và trở thành loài dịch hại nguy hiểmnhất cho nghề trồng rau họ hoa thập tự ở nước ta [9]
Tớnh kháng thuốc của sâu hại gây trở ngại cho việc dùng thuốc BVTVvà gây tâm lý nghi ngờ hiệu quả của các loại thuốc dựng Cỏc thuốc trừ dịchhại mới ra đời đã không kịp thay thế cho các thuốc đã bị kháng hoặc hiệu lực
giảm sút
Biện pháp sử dụng thuốc hoá học cũng dần trở nên kém hiệu quả trongviệc quản lý rầy lưng trắng nói riêng và nhóm rầy hại thân nói chung Ngundo lồi rầy có khả năng sinh sản nhanh và phát triển mạnh, vịng đời ngắn,trong một năm có nhiều lứa và đặc biệt chịu áp lực chọn lọc thuốc hóa học rấtcao do đó chúng có khả năng hình thành tớnh khỏng rất nhanh chóng
Ở Việt Nam, các nghiên cứu này cũng mới được bắt đầu Do vậy, nghiêncứu về tớnh khỏng thuốc của rầy lưng trắng ở Hà Nội và các giải pháp hạnchế tớnh khỏng thuốc của chúng là hết sức cần thiết để xây dựng cơ sở khoahọc cho việc quản lý hiệu quả và bền vững đối với loài sâu hại này.
1.2 Một số khái niệm
1.2.1 Khái niệm tớnh khỏng thuốc của dịch hại (Resistance)
Trang 19thuốc trừ dịch hại do kết quả của việc dùng thuốc Khả năng đạt được đó củaquần thể khiến cho nó có thể chịu đựng được những liều lượng thuốc có thểtiêu diệt hầu hết những cá thể của một quần thể cùng loài nhưng chưa khángthuốc” Theo Rudd R.L, (1970) định nghĩa: “Tớnh khỏng thuốc có nghĩa làmột bộ phận của một quần thể có khả năng chống chịu được khi tiếp xúc vớichất độc hoá học và bộ phận này đã phát triển rộng ra Khi bộ phận đú đó trởthành một phần nổi bật của quần thể và tính chống thuúc được tiếp diễn sangnhững thế hệ sau, dự cú hay khơng tiếp xúc với chất độc thì quần thể đú đótrở thành kháng thuốc” [27].
Trong tớnh khỏng, người ta ghi nhận có hiện tượng khỏng chộo (cross-resistance) (Fritzsch, 1967) của dịch hại đối với các loại thuốc, điều đó cónghĩa là một giống dịch hại khi đã quen với một loại thuốc thỡ nú cũng có khảnăng thích ứng với một số loài thuốc trừ dịch hại khác thuộc cùng một gốchóa học
Khỏng chộo õm (negative cross-resistance) là hiện tượng khi dịch hại đã
trở nên kháng với một loại thuốc nào đó thỡ nú có thể trở nên mẫn cảm vớimột số loài hợp chất khác Nhưng nguy hiểm hơn nữa là tính đa kháng(multiple resistance)
Tính đa kháng (multiple resistance)đó là đặc tính mà cơn trùng có thể
kháng với nhiều loại thuốc có cơ chế tác động khác nhau trên cơn trùng Tínhđa kháng hiện nay rất phổ biến trên côn trùng và hiện diện ở ít nhất 44 họthuộc 10 bộ (Goerghion and Taylor, 1977; Goerghion, 1981).
Trang 20Leptinotarsa decinlineata, rầy mềm Myzus percicae, sâu tơ Plutellaxylostella; rầy Psylla pyricola; mọt Tribolium castaneum, sâu keo Spodopterafrugiperda và Spodoptera lettorales; mọt Sitophilus granarius, nhện đỏ
Tetranichus urticae
Người ta định nghĩa nhóm cơn trùng kháng một lồi thuốc nào đó lànhóm có khả năng chịu đựng một nồng độ độc Ở nồng độ này đa số các cáthể cùng loài đều bị tiêu diệt và khả năng kháng này chỉ xuất hiện sau nhiềulần tiếp xúc với thuốc Sự phát triển tớnh khỏng thuốc không phải là một qtrình thích nghi về sinh lý của các cá thể mà đúng hơn là do những yếu tố nộitại mang tính di truyền của từng cá thể trong một quần thể cơn trùng cùng lồivới loại thuốc được sử dụng
Trong quần thể này, tính chống chịu đối với loại thuốc được sử dụngkhác nhau tùy từng cá thể, có một số cá thể có thể tồn tại ở nồng độ nào đó,mà ở nồng độ nầy các cá thể khác sẽ chết Sự sử dụng thuốc liên tục sẽ thúcđẩy quá trình chọn lọc và chỉ những cá thể có thể kháng được với thuốc sẽtích tụ mật số và qua nhiều thế hệ chọn lọc sẽ hình thành lên một quần thểmới kháng thuốc
Khả năng và tốc độ thể hiện tớnh khỏng thuốc của côn trùng tùy thuộcvào ba yếu tố:
- Cường độ của yếu tố tác động sự chọn lọc: hay nói khác đi tùy thuộcvào liều lượng, số lần sử dụng thuốc và tỷ lệ sâu chết Nếu liều lượng cao, sựchọn lọc phát huy hết tác dụng trong từng thế hệ được xử lý thuốc thì sự xuấthiện tớnh khỏng thuốc sẽ xảy ra rất nhanh, chỉ sau vài thế hệ.
- Loại thuốc sử dụng: các kết quả nghiên cứu cho thấy tớnh khỏng củacơn trùng đối với các lồi thuốc khác nhau có thể khác nhau Fritzsche (1967)ghi nhận rằng loài nhện đỏ Panonychus citri thể hiện tớnh khỏng với
Trang 21chất Diphenyl thỡ tớnh khỏng chỉ thể hiện sau 7 đến 12 thế hệ tiếp xúc vớithuốc
- Đặc điểm sinh vật học của côn trùng: yếu tố này rất quan trọng, vì ởnhững lồi cơn trùng có chu kỳ sinh trưởng ngắn, nhiều thế hệ trong năm, khảnăng sinh sản cao thì khả năng thể hiện tớnh khỏng càng sớm, mật số cá thểkháng sẽ được tích luỹ nhiều hơn, nhanh hơn
Chỉ số chống thuốc (resistance index - Ri) hay Hệ số chống thuốc(resistance cofficient - Rc): là chỉ tiêu xác định tính chống thuốc của dịch hại [10].
Nịi mẫn cảm (sensitive strain – SS): là loài dịch hại chưa từng tiếp xúc
với thuốc [10].
Liều gây chết trung bình (medium lethal dose, MLD=LD50): là liều
lượng chất độc gây chết cho 50% số cá thể đem thí nghiệm Giá trị LD50 đượcdùng để so sánh độ độc của các chất độc với nhau Giá trị LD50 càng nhỏ,chứng tỏ chất độc đó càng mạnh [10].
1.2.2 Cơ chế kháng thuốc của dịch hại
Cơ chế kháng thuốc của dịch hại gồm 4 cơ chế như sau:
- Thay đổi về cấu trúc lipid, sáp và protein trong cutin hoặc gia tăng kếtcấu biểu bì để nhằm hạn chế sự xâm nhập của thuốc vào cơ thể sinh vật (lớpcutin của cơ thể côn trùng khi tiếp xúc với thuốc dần dần sẽ trở nên dày hơnnờn khú tiếp xúc với thuốc hơn) hoặc cơ thể côn trùng tự hạ thấp sự hấp phụchất độc ở màng tế bào Những nghiên cứu của Wiesmann, Hayes và Liu haynghiên của Lacy M.L và Vargas J.M (1977) về khả năng hấp phụ chất độcvào màng tế bào của nấm ký sinh chống thuốc đã hạn chế sự xâm nhập củathuốc trừ nấm vào bên trong (dẫn theo Lê Trường, 1985) [5].
Trang 22để diệt trừ chúng Theo Gerold (1967) và Laarman (1970) qua việc nuôi và
chọn lọc liên tiếp trong 32 thế hệ có thể tạo ra một quần thể muỗi Anopheles
atroparvus trong phịng thí nghiệm có khả năng lẩn tránh DDT (dẫn theo Lê
Trường, 1985) [5]
- Phản ứng chống chịu sinh lý thay đổi do cơ thể có thể xuất hiện lớplipid mới ngăn thuốc xâm nhập vào thần kinh trung tâm của côn trùng hoặc hệ
men của côn trùng bị “trơ” (kém mẫn cảm) làm cho thuốc mất tác dụng.
Nhiều công bố về cơ chế kháng thuốc này của dich hại như rầy xanh
Nephotellix cinticeps kháng được Demeton, nhện Tetrannychus cinnabarimus
kháng được Malathion (dẫn theo Lê Trường, 1985) [5].
- Cơ chế chống thuốc quan trọng nhất, phổ biến nhất là tăng cường sựgiải độc của thuốc hoặc làm giảm hoạt tính của thuốc bằng những q trìnhchuyển hố (cơ chế này cịn đựơc gọi là tính chống chịu sinh lý và được coi làdạng chống chịu thực sự của côn trùng và nhện đối với thuốc bảo vệ thực vật)như quá trình giải độc của các thuốc trừ sâu Clo hữu cơ, Lân hữu cơ,Carbamat trong cơ thể các lồi cơn trùng đã mang tớnh khỏng thuốc như sâu
xanh Heliothis sp., (dẫn theo Lê Trường, 1985) [5].
1.3 Một số nghiên cứu về tớnh khỏng thuốc của rầy lưng trắng
1.3.1 Nghiên cứu ở nước ngoài
Vị trí phân loại, phân bố, ký chủ, phương thức gây hại của rầy lưng trắng
a Vị trí phân loại
Rầy lưng trắng có tên khoa học là Sogatella furcifera lần đầu tiên được
Trang 23Lớp (Class): Insecta Bộ (Order): Homoptera Bộ phụ(Suborder): Auchenorrhyncha Tổng họ(Superfamily): Fulgoroidae Họ(Family): Delphacidae
Giống: Sogatella
Loài: Sogatella furcifera
b Phân bố địa lý của rầy lưng trắng
Asche và Wilson (1990) cho biết rằng rầy lưng trắng có phân bố rộng rãiở vùng cận Đơng, Đơng và Tây Thái Bình Dương và Úc Nhưng sự phân bốcủa rầy lưng trắng vè phía Tây là khơng rõ vì tất cả các mẫu vật thu được ở
Châu Phi, Châu Âu và Tân Đảo đã được ghi nhận trước đây như là Sogatella
furcifera thì sau này đã được chứng minh là các loài khỏc Cỏc nước được ghi
nhận có rầy phân bố là:
Trang 24Các nước Châu Âu: bao gồm các nước Liên Bang Nga và các nước vựngLiờn Xụ cũ Ngoài ra rầy lưng trắng cịn có mặt ở Siberi và cỏc vựng đất Ngacách xa về phía đơng (EPPO,1994)
Tây bán cầu: có ở các nước Cuba, Guana và Suriname (EPPO,1996)Thái Bình Dương gồm có: Autralia (Grist & Lever, 1969; Asche &Wilson,1990; EPPO,1996)[26].
c Ký chủ của rầy lưng trắng
Trên đồng ruộng cây ký chủ chủ yếu của rầy lưng trắng là cây lúa Quathí nghiệm Catindig cho biết rầy lưng trắng đẻ trên 37 loại cây khác nhau vàngoài cây lúa rầy lưng trắng cịn có thể hồn thành pha phát dục của mỡnhtrờn cây ngô (Zea mays), cỏ lồng vực cạn (Echinochloa cololum), lồng vựcnước (Echinochloa glabrescens), cỏ đi phượng (Leptochloa chinensis)…(Catindig,1993) Miral (1980) cịn phát hiện ra rầy lưng trắng cú trờn lỳa mỳ,mía và lúa mạch, nhưng khơng có thơng tin nào cho thấy rầy lưng trắng cókhả năng hồn thành chu kỳ phát dục trờn cỏc cõy này[26].
Ở Nhật Bản Kisimoto cũng đã tiến hành điều tra về ký chủ khác loài câylúa và thấy rằng có 39 lồi thuộc hai họ là ký chủ hoặc ký chủ phụ của rầy
lưng trắng trong đó Zizania latifolia, Leersia japonica và mía có khả năng là
cỏc cõy ký chủ qua đơng Và khơng có cây ký chủ nào là cây ký chủ chínhcủa rầy lưng trắng ngồi cây lúa (Kisimoto,1977)[27].
d Tớnh khỏng thuốc và hiệu lực của thuốc trừ sâu đối với rầy lưngtrắng
Trang 25Theo Valecia et al (1980) rầy non tuổi 3 của rầy lưng trắng chết khi lộtxác nếu phun 0,075% Buprofezin hoặc quần thể bị hạn chế số lượng khi sốngtrên cõy có phun 0,075% Buprofezin [29].
Nagata et al (1980) đã tiến hành so sánh tính mẫn cảm của các quần thể rầylưng trắng nhiệt đới và ôn đới ( nhiệt đới là Thailand và Philippies cịn ơn đới làNhật Bản và Đài Loan) với 8 loại thuốc sâu thì thấy rằng các quần thể rầy lưngtrắng ở ThaiLand và Philippines mẫn cảm với thuốc sâu hơn quần thể rầy ở NhậtBản hơn nữa chúng sinh sản ra tỷ lệ cánh ngắn cao hơn quần thể rầy ở Nhật Bảnkhi nuụi trờn mạ Điều này cho thấy rằng giữa các quần thể rầy củavựng ơn đớivà nhiệt đới có sự khác nhau về sinh lý và sinh thái [30].
Haq et al (1991) đã tiến hành thử nghiệm hiệu lực của các loại thuốc lânhữu cơ và thuốc có nguần gốc thảo mộc ở Pakistan với rầy lưng trắng cho kếtluận: thuốc lân hữu cơ có hiệu lực cao nhất (93,15%) sau đó là Methidathion(89,16%), Nicotin (61,63%) và cuối cùng là dầu Neem (33,39%) [31].
Ramaraju (1987) cũng đã tiến hành thử 6 loại thuốc ở Ấn Độ với trứngrầy lưng trắng thì chỉ có Phosphamidon 0,05% và Fenvalerate 0,005% là cótác dụng làm giảm khả năng sinh sản của rầy cái và duy nhất cóPhosphamidon 0,05% là có khả năng diệt trứng rầy lưng trắng [32]
Trang 26Mani (1991) nhận xét rằng nếu xử lý Flufenoxuron (chất ức chế tổng hợpkitin) vào giai đoạn khi trứng vừa đẻ thì trứng chết rất nhanh, nếu xử lý vàogiai đoạn trứng chuẩn bị nở thì rầy non nở ra bị dị dạng, nếu xử lý lúc côntrùng đang lột xỏc thỡ rầy lưng trắng bị kìm hãm lột xác và chết, các cá thểrầy non hồn thành phát dục thì khi hóa trưởng thành cánh của chúng bị biếndạng rất điển hình Ở nồng độ 600 ppm hợp chất cú tỏc dụng giảm khả năngsinh sản [33].
Đối với rầy lưng trắng: loại rầy, vịng đời, giới tính, tập tính di cư vàdạng cánh là những nhân tố xác định tốc độ tớnh khỏng thuốc Heinrichs et al(1984) kết luận rằng độ mẫn cảm với thuốc sâu của rầy còn chịu ảnh hưởng rõrệt bởi mức độ kháng của rầy với cây chủ Rầy nuụi trờn giống kháng vừamẫn cảm với thuốc hơn là nuụi trờn giống nhiễm Dạng cánh dài của rầy nâuvà rầy lưng trắng có trị số LD50 cao hơn dạng hỡnhcỏnh ngắn từ 2 đến 10 lần(Nagata & Matsuda, 1980) Trong 3 loài rầy ở Nhật Bản ( rầy nâu, rầy lưngtrắng và rầy xỏm) thỡ ở 2 loài di cư nhiều ( rầy lưng trắng, rầy nõu) tớnhkhỏng thuốc có tốc độ phát triển chậm hơn, cịn ở rầy xám do di cư ít hơn nêntốc độ phát triển tớnh khỏng thuốc cao hơn ( Nagata et al, 1979; Kilin et al,1981).
Theo Nagata (1980) tớnh kháng thuốc của các lồi rầy di cư vào NhậtBản có quan hệ với sức ép chọn lọc của quần thể rầy ở nước có nguần gốcnhập cư hơn nữa cấu tạo hóa học của một loại thuốc và mức độ sử dụngthường xuyên cũng là những nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ phát triển tớnhkhỏng thuốc của côn trùng Trong 3 nhóm thuốc có gốc Clo hữu cơ, lân hữucơ, Carbamate được sử dụng trong 10 năm (1961 – 1971) ở Nhật Bản thì rầylưng trắng và rầy nõu cú tốc độ phát triển tớnh khỏng thuốc không tăng cũnrầy xỏm thỡ tăng khá nhanh [30].
Trang 27lưng trắng với thuốc Malathion và MTMC (Metolcarb) là hoạt động thốibiến với Malathion và Malaxon, cịn cơ chế kháng MTMC là do sự giảm mứcđộ nhạy cảm của enzym Acetycholinesterase với thuốc (Eno S.et al.,1988)[34] Sự phát hiện ra các thuốc Neonicotinoid là mốc mới trong nghiên cứuthuốc trừ sâu trong ba thập kỷ vừa qua Các thuốc trong nhóm này được cáctác giả Liu and Casida (1993); Chao et al.(1997); Zhang et al.(2000); Nauenet al.(2001), Tomizawa (2003) cho rằng thuốc có đặc điểm giống nicotin làtác động vào hệ thần kinh trung ương của côn trùng như nhân tố đúi khỏngcủa cơ quan thụ cảm nicotinic acetylcholine (nAChRs) và không giống nhưnicotin là chúng chỉ tác động đến cơn trùng chứ khơng tác động có hại đếnđộng vật có vú (dẫn theo Ralff Nauenl và Ian, 2005) [36]
Tớnh khỏng chộo luụn là mối nguy hiểm tiềm năng với thời gian sử dụngcó hiệu quả của một loại thuốc trừ sâu trên đồng ruộng Hiện tượng khỏng chộovới thuốc thuộc nhóm Neonicotinoid đã được quan sát thấy trên đồng ruộng và
ở cỏc dũng được chọn lọc của loài Leptinotarsa decemlineata (Say) và
Drosophilia melanogaster (Meigen) Trong các trường hợp này, mức suy giảm
độ mẫn cảm của sâu hại với thuốc Imidacloprid có liên kết với mức suy giảm độmẫn cảm của các thuốc khác thuộc nhóm Neonicotinoid như Thiamethoxam,Acetamiprid và Nitenpyram Ở rầy nõu, tớnh khỏng chộo với thuốcAcetamiprid cũng đã được tìm thấy ở dịng rầy nõu khỏng thuốc Imidaclopridđược chọn lọc trong điều kiện phòng thí nghiệm (Liu Z et al., 2003) [44]
Trang 28S-transferase đóng vai trị yếu trong việc giải độc thuốc Imidacloprid Chính sựtăng hàm lượng enzym P450-monooxygennases giải độc là cơ chế khángImidacloprid (Liu Z et al., 2003) [44] Vì vậy, hạn chế hoặc kìm hãm hoạt độngcủa enzim này có thể giúp phá bỏ hoặc kiềm chế tớnh khỏng thuốc của rầy rầylưng trắng đối với Imidacloprid (Yan Hua Wan et al., 2009) [37].
e Các kết quả nghiên cứu về mức độ, tốc độ kháng thuốc của rầy lưngtrắng
Endo et al (1988) đã kết luận tính mẫn cảm với các thuốc lân hữu cơ,Carbamate và DDT của rầy lưng trắng ở Nhật Bản đã giảm đi theo thời gian(năm 1987 so với năm 1980) nhưng độ mẫn cảm với Lindan thí hầu nhưkhơng thay đổi (1967 so với năm 1987) [38].
Việc quá lạm dụng thuốc trừ sâu có nguần gốc hóa học đã làm rầy lưngtrắng bựng phỏt về số lượng (Panda et al, 1989), do vậy ở cỏc vựng trồng lúanhiệt đới chỉ sử dụng thuốc trừ sâu để trừ rầy khi thật cần thiết và nên tránhcác loại thuốc có phổ tác động rộng Các loại thuốc có tác dụng chọn lọc, ít cóhại cho thiên địch như Buprofezin nên được sử dụng ( Heinrichs et al, 1984;Pan & Chiu,1989)
Với các thuốc thuộc nhúm Lõn hữu cơ (Fenthion, Fenitrothion,Malathion, Diazinon) là cỏc nhúm thuốc ra đời sau nhóm Clo hữu cơ cũng bịrầy nâu ở Nhật Bản kháng từ năm 1976 với mức độ tăng giá trị LD50 rất lớn(Heinrichs, 1979) [39] Theo Kassai và Ozaiki (1984), khi so sánh kết quảnăm 1976 và năm 1979 cho thấy giá trị LD50 của thuốc Malathion tăng 24 lần,thuốc Fenthion tăng 14 lần, trong khi đó giá trị này chỉ tăng nhẹ với 6 loạithuốc thuộc nhúm Lõn hữu cơ và nhóm Carbamate [40]
Trang 29MTMC Trong lúc đó, chưa thấy rầy kháng lại những loại thuốc nhưMonocrotofos, Acephate và Carbofuran Đến năm 1990, cũng tại Đài Loan,các kết quả khảo sát tớnh khỏng thuốc của rầy nâu với 4 loại thuốc đã đượcthơng báo Dịng rầy lưng trắng kháng thuốc Malathion phát triển rất nhanhtrong phịng thí nghiệm: bằng cách liên tục chọn lọc một dòng rầy lưng trắngthu từ đồng ruộng qua 9 thế hệ đã tăng tớnh khỏng lờn 1.183 lần so với dòngmẫn cảm Một dòng rầy lưng trắng kháng thuốc MIPC cũng được chọn lọctương tự qua 16 thế hệ đã tăng mức kháng thuốc lên 39 lần Với hai thuốcPropoxur và Permethrin, cả hai dòng rầy nâu đều kháng giống nhau và ở mứcđộ rõ rệt trong khi vẫn mẫn cảm với với thuốc Fenvalerate Đến năm 1988,mức mẫn cảm của dòng rầy lưng trắng kháng Malathion và dòng rầy lưngtrắng kháng MTMC với thuốc Malathion giảm tương ứng là 38 và 24 lần vàvới thuốc MTMC giảm tương ứng 2,6 và 4,3 lần sau 45 thế hệ chọn lọc{(Endo et al.,1988), (Chung et al., 1982)} [34],[41].
Việc cấm sử dụng BHC ở Trung Quốc dẫn đến việc sử dụng các thuốcLân hữu cơ đã làm cho tớnh khỏng thuốc của rầy với nhóm thuốc này tăng lênnhanh chóng Đến thập kỷ 80 của thế kỷ 20, các nghiên cứu tại Trung Quốccho biết sau 7 năm sử dụng, giá trị LD50 của thuốc BHC tăng 22 lần,Monocrotophos tăng 78 lần, Methamidophos tăng 13 lần, Carbaryl tăng 39lần, Isoprocarb tăng 34 lần và Deltamethrin tăng 15 lần Hai loại thuốc có tácdụng tiếp xúc là Fenitrothion và Malathion ít được sử dụng phòng trừ rầylưng trắng và rầy nõu trờn ruộng lúa nhưng lại được dùng nhiều để trừ bọ trĩ,sâu cuốn lỏ, sõu đục thõn…nờn rầy lưng trắng và rầy nõu đó bị sức ép chọnlọc do thuốc và giá trị LD50 tăng cao ở Nhật Bản (Nagata, 1999) [42].
Trang 30et al.,1984) [43].
Trang 31thuốc Một quần thể rầy lưng trắng được tạo ra qua chọn lọc xử lý với thuốcImidacloprid và sau 23 thế hệ, mức kháng của quần thể này đã tăng từ 200 lên1298 lần Tiếp tục xử lý chọn lọc với thuốc Imidacloprid sẽ làm tăng mức khángthậm chí cao hơn mức khỏng chỳng đạt được Dừng xử lý chọn lọc với thuốcImidacloprid dẫn đến sự giảm mức kháng xuống từ 759 đến 114 lần sau 17 thếhệ Sau đó mức kháng sẽ ổn định mà khơng giảm hơn nữa Một kết quả cũng đãthu được khi thực hiện khảo sát trên quần thể rầy lưng trắng thu thập từ đồngruộng ở Tongzho (có mức kháng = 625 lần) Ban đầu, quần thể rầy nâu thể hiệngiảm mức kháng một cách nhanh chóng khi dừng xử lý thuốc Imidacloprid, sauđó mức kháng duy trì ổn định ở ngưỡng 105 - 129 lần Nhưng mức khỏng đótăng trở lại khi xử lý thuốc được bắt đầu sử dụng lại Thêm vào đó, quần thểchọn lọc với thuốc Imidacloprid cũng biểu hiện tớnh khỏng chộo rõ rệt với cácthuốc Thiacloprid, Acetamiprid, khỏng chộo nhẹ với thuốc Dinotefuran,Thiamethoxam nhưng khụng khỏng chộo với các thuốc Nitenpyram, Buprofezinvà Fipronil Các thơng tin này có giá trị trong việc thiết lập chiến lược chốngtớnh khỏng thuốc của rầy nâu hại lúa (Yan Hua Wang et al., 2009) [46]
Trang 32tục diễn ra đến năm 2005 Từ năm 2006, giá trị LD50 tăng lên rất cao đối vớithuốc Imidacloprid Ngược lại, giá trị LD50 của rầy lưng trắng vẫn thấp chođến năm 2007 Mặc dù khơng có các thơng số trước đây về LD50 đối vớithuốc Dinotefuran, Fipronil và Thiamethoxam nhưng các giá trị này của rầylưng trắng với thuốc Fipronil và của rầy nâu với thuốc Thiamethoxam cũngtăng khoảng 10 lần trong thời gian từ 2005- 2007 Giá trị LD50 của rầy nâu vớithuốc Dinoterfuran trong năm 2005- 2007 thấp hơn so với thuốc Imidaclopridcho thấy không có tớnh khỏng chộo giữa Imidacloprid và Dinotefuran(Matsumura M et al., 2008) [45]
g Các kết quả nghiên cứu về nguyên nhân và sự phát triển tớnhkhỏng thuốc rầy lưng trắng
Theo tổng kết của Nagata (1999) sự thay đổi tính mẫn cảm của rầy lưngtrắng ở Nhật Bản có liên quan tới sự thay đổi việc sử dụng thuốc trừ rầy ởNam Trung Quốc và Bắc Việt Nam là những nơi được xác định là nguồn dicư của rầy lưng trắng tới Nhật Bản (Asahina và Turuoka, 1968) Tác giả chorằng sự thay đổi này có liên quan chặt chẽ với sự thay đổi mạnh mẽ về sửdụng thuốc và các biện pháp canh tác và liên quan gián tiếp đến việc sử dụngcác giống kháng rầy lưng trắng ở cỏc vựng nêu trên Ví dụ, sự tăng rõ rệt giátrị LD50 ở Nhật Bản vào các năm cuối của thập kỷ 70 của thế kỷ 20 được cholà sự thay đổi về sự sử dụng thuốc trừ rầy ở Trung Quốc, nơi xuất phát củanguồn rầy lưng trắng di cư đến Nhật Bản [47].
Trang 33dễ dàng Mặt khác, hầu hết mọi người đều cho rằng việc sử dụng nhiều phânđạm đã góp phần làm tăng mạnh số lượng rầy nâu và rầy lưng trắng Phân bónlàm thảm cây dày hơn, tán lá rậm hơn nên điều kiện môi trường ruộng lúathích hợp hơn với rầy nâu Cũng có thể do tình trạng dinh dưỡng của cây tốt,cây mọng nước hơn nên được rầy nâu ưa thích hơn Rầy tập trung dày đặc ởnhững ruộng lúa được bón nhiều phân đạm, ở đó chúng tiết nhiều mật hơn,sống khoẻ hơn và tạo được quần thể đơng hơn, vịng đời dài hơn, rầy cái cũngcó sức sinh sản mạnh hơn Khi mật độ rầy đó quỏ lớn, việc sử dụng thuốc hốhọc để phịng trừ là tất yếu (Lu Z.X et al., 2004) [48]
h Các kết quả nghiên cứu về các biện pháp giảm thiểu tớnh khỏngthuốc của rầy lưng trắng
*Các kết quả nghiên cứu về sử dụng hoá chất phịng trừ rầy lưng trắng
Biện pháp hố học trong phịng trừ nhóm rầy hại thân cây lúa nói chung vàrầy lưng trắng nói riêng vẫn cần thiết Ở các nước Châu Á, cỏc nhúm thuốcđược sử dụng rộng rãi nhất để trừ rầy nâu là Fenobucarb Lý do một phần vìhiệu quả diệt rầy cao, mặt khác các thuốc này đều có giá cả hợp lý và độ độcở mức trung bình đối với mơi trường và sức khoẻ con người Ở Đài Loan,trên 50% thuốc trừ sâu được dùng để phịng chống sâu hại lúa trong đó chủyếu là cho rầy nâu và rầy lưng trắng Tuy nhiên khơng phải bao giờ thuốccũng có hiệu quả trừ rầy, nhất là trong những vụ dịch rầy nghiêm trọng.Thực tế thuốc đó gõy những ảnh hưởng phụ tiêu cực mà con người chưalường hết được mức độ và thời gian tác động của những ảnh hưởng phụ này(Heinrich, 1979) [39]
Theo nghiên của Nagata và Masuda năm 1980 thì độ độc của thuốc trừsâu thay đổi khá nhiều tuỳ theo nhiều yếu tố trong đó có lồi rầy, biotyp rầy,giai đoạn phát triển của rầy Ở ruộng lúa nói chung khó diệt rầy nâu bằng
Trang 34lưng trắng Sogatella furcifera và rầy nâu nhỏ Laodelphax stratellus Thí
nghiệm trong phịng cũng như trên đồng ruộng đều cho rầy lưng trắng và rầynâu nhỏ nhạy cảm với thuốc hoá học hơn rầy nâu Khi xét về các độ độc củathuốc trừ sâu với các biotip rầy lưng trắng, các thí nghiệm đã cho thấy phảnứng các biotip khác nhau tuỳ theo loại thuốc và phương pháp dùng thuốc Cácbiotip 2 và 3 thường mẫn cảm hơn với biotip 1 đối với những thuốc trừ sâuphun trực tiếp lên rầy Các biotip không khác nhau nhiều về phản ứng đối vớithuốc NRDC 161 (Permethrin) Khi thả rầy lên những cõy đó được phunthuốc thì biotip 3 mẫn cảm ít nhất Khi bón viên thuốc trừ sâu vào nước tưới,biotip 3 lại ít mẫn cảm hơn hẳn biotip 1 đối với các loại thuốc Carbamat nhưCabofuran và các loại Lân hữu cơ như Diazinon và Metyl parathion Xét vềgiai đoạn phát triển giới tính của rầy với thuốc, các kết quả nghiên cứu chothấy rằng tuổi rầy có ảnh hưởng đến mức mẫn cảm với thuốc trừ sâu Sau 3giờ xử lý, tỷ lệ chết của rầy cái trưởng thành lột xác được một ngày là 67%,lột các được 4 -5 ngày là 15% (thấp nhất) và lột xác được 13 ngày là 94%.Yếu tố quan trọng có có ảnh hưởng nhất đến rầy nâu là độ độc của các loạithuốc trừ sâu Đối với rầy nõu, cỏc loại thuốc Carbamat là loại thuốc trừ sâuđộc hơn các thuốc thuộc nhúm Lõn hữu cơ và Clo hữu cơ Các thuốc Lân hữucơ thường có tính độc chọn lọc hơn đối với nhiều loài rầy, các thuốcCarbamat và Clo hữu cơ khơng có độ độc chọn lọc[30]
** Hiệu quả phòng trừ rầy lưng trắng của các loại thuốc trừ sâu
Trang 35trắng tốt nhất Đánh giá tác dụng này trong điều kiện đồng ruộng ở Đài Loanthấy Carbofuran viên, Acephate, BPMC, MIPC…cú hiệu quả trừ rầy nâu khátốt Đến trước năm 1979, các cơ quan nông nghiệp ở một số nước ở ĐôngNam Á đã đề nghị một số loại thuốc trừ rầy lưng trắng trên đồng ruộng dựavào hiệu quả trực tiếp và gián tiếp của thuốc và dựa theo khả năng mua thuốccủa nơng dân cũng như mức độ an tồn khi sử dụng (Henrichs, 1979) [39].
Nhóm thuốc Neonicotinoid là nhóm thuốc trừ sâu mới, tác động đếnrầy lưng trắng bằng con đường nội hấp vận chuyển hướng ngọn, có thểdùng phun lờn cõy, xử lý giống và xử lý đất ở liều khá thấp Nhiều nhàkhoa học đánh giá nhóm thuốc này là các thuốc trừ sâu tốt Các hoạt chấtdùng trừ rầy gồm Imidacloprid, Thiamethoxam… trong đó thuốcImidacloprid sản phẩm đầu tiên của nhóm Neonicotinoid được đăng ký đểtrừ nhóm rầy hại lúa trong những năm đầu của thập kỷ 90 (thế kỷ XX) vàrất nhanh chóng trở thành thuốc chủ yếu cho vùng trồng lúa ở Trung Quốcvì có hiệu quả cao với các lồi cơn trùng chớch hỳt Tuy nhiên, liều lượngthuốc sử dụng đã tăng lên từ 15g a.i./ha trong năm 1990 lên 60 – 120ga.i./ha trong năm 2005 để duy trì hiệu quả trừ rầy (Yan Hua Wang etal.,2009) [37] Đến năm 2009, hiệu quả phòng trừ rầy của Imidacloprid đãbị suy giảm khá nhiều do sự phát triển tớnh khỏng thuốc của chúng ở cỏcvựng trồng lúa Châu Á (Alin M.,2009) [50].
Trang 36non chui ra khỏi trứng bị chết đói vì khơng có khả năng chích hút được nhựacây Nhiều loại thuốc trừ sâu nội hấp có tác dụng diệt trứng rầy nâu và rầylưng trắng MIPC, MPMC tan trong nước ruộng sẽ có tác dụng cao nhất đểdiệt trứng rầy Phun nhiều loại thuốc trừ sâu theo các nồng độ cho những câylúa có trứng rầy sẽ thấy tỷ lệ hỏng của trứng tăng theo nồng độ Thí nghiệmtrong phịng sau khi rầy đẻ trứng được một ngày, phun lờn cõy những dungdịch BPMC, Dimethoat, Metyl parathion và MIPC thấy làm giảm rõ rệt tỷ lệnở trứng của rầy lưng trắng (trong đó Methyl parathion có hiệu quả cao nhất,làm 61% trứng không nở) (Alin M.,2009) [50]
*** Kỹ thuật dùng thuốc phịng trừ rầy lưng trắng
Thơng thường cách phun thuốc (thuốc nước và thuốc bột) lờn lỏ cho đếnnay là cách phổ biến nhất để phòng trừ rầy lưng trắng và nhóm rầy hại thân.Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc nhiều vào cách phun Rầy ăn ở gốclúa, gần sát mặt nước ruộng lúa và thường phát thành dịch sau khi lỳa đó hìnhthành thảm cây rậm rạp Ở Malaixia, sau khi phun thuốc 3 ngày đã diệt được100% nếu tập trung phun vào đúng gốc lúa nhưng chỉ diệt được 57% rầy nếuphun thuốc trên thảm lúa Ở Philippin cũng thấy hiệu lực diệt rầy củaMetalkamat tăng 20% khi phun thuốc đúng vào gốc lúa Một phần hạn chế củaphương pháp phun lờn lỏ có lẽ là khơng đưa được thuốc vào đúng chỗ rầy tậptrung và do đặc điểm thời tiết mưa nhiều ở các nước nhiệt đới nên thuốc dễ bịrửa trôi.
Trang 37dùng với mức 1kg/ha chất hữu hiệu đã thấy hiệu lực với rầy nõu trờn nhữngcây lúa 3 tuần tuổi khi những cây này mọc từ những hạt giống đã được xử lýthuốc Năm 1977, Aquino và Pathak đã chứng minh việc đưa thuốc trừ sâuvào vùng rễ mạ cho hiệu quả phòng trừ rầy lưng trắng hại lúa khá bền vữngvà có hiệu quả cao hơn so với việc phòng trừ bằng cách rắc thuốc vào nướcruộng lúa Những viên thuốc (dạng viên con nhộng) đưa vào vùng rễ lúa, sauđó rễ lúa tiếp xúc trực tiếp với thuốc và thuốc được hỳt lờn theo con đườngnội hấp [51]
**** Các nghiên cứu về biện pháp giảm thiểu tớnh khỏng thuốc
Thực tế cho thấy, khi dùng thuốc hố học phun trừ dịch hại khả năng hìnhthành và phát triển tớnh khỏng thuốc của sâu hại là rất lớn Mọi biện pháp chỉdựa vào biện pháp hoá học để khắc phục tớnh khỏng thuốc của dịch hại, sớmmuộn đều bị thất bại ở các mức độ khác nhau Ngồi các biện pháp hóa học, rấtcần thiết phải sử dụng tổng hợp các biện pháp khác như sử dụng giống kháng vàcác biện pháp phòng trừ sinh học Các biện pháp này đã phát huy tác dụng trongđiều kiện ruộng đồng ( Salim & Heinrớch, 1986) Sử dụng giống kháng có chọnlọc, kết hợp với gieo cấy ở mật độ vừa phải, sử dụng các thuốc trừ sâu chọn lọckhi mật độ rầy ở ngưỡng phòng trừ sẽ làm tăng hiệu quả của các biện phápphòng trừ rầy lưng trắng Tại Trung Quốc, các nhà khoa học và người nông dânđã rất thành công khi áp dụng các biện pháp này ( Hu & Chen, 1986) Gieo trồngkhông quá hai vụ lúa một năm, sử dụng các giống ngắn ngày có thể phịng trừđược rầy lưng trắng rất tốt, tiến hành gieo cấy đồng loạt với diện tích lớn trongvịng 3 tuần và duy trì một thời gian khơng có lỳa trờn đồng ruộng cũng có hiệuquả trừ rầy lưng trắng (Reissig et al, 1986) [52].
Trang 38hợp nhằm giảm sức ép chọn lọc của thuốc bảo vệ thực vật (Murphy, 2005) Dùng luân phiên các loại thuốc bảo vệ thực vật có cơ chế tác động khácnhau ở những địa phương chưa hình thành tớnh khỏng thuốc, việc luân phiênthuốc kết hợp với các biện pháp khác có thể làm chậm tốc độ hình thành tớnhkhỏng thuốc
Trong thực tế sản xuất, người ta đã tăng lượng thuốc dùng, số lầnphun thuốc trên ruộng với hy vọng sẽ loại trừ được những dịch hại đókhỏng thuốc Đó là một biện pháp sai lầm cả về mặt thực tiễn cùng như vềcơ sở lý luận, dẫn đến nhiều hậu quả tiêu cực Một biện pháp hạn chế vàkhắc phục sự phát triển tớnh khỏng thuốc của sâu hại được Berim N.G.,1971; Gar K.A., 1974 nêu lên là thay đổi thuốc, luân phiên dựng cỏc loạithuốc thuộc cỏc nhúm khác nhau Một biện pháp khác cũng được dề xuấtnhằm giảm thiểu tớnh khỏng thuốc của dịch hại là sử dụng chất hợp lực(synergisst), chất phá vỡ tính chống thuốc (resistance breaker), chất phảnchống chịu (antiesistance) Những chất này được hỗn hợp với thuốc trừdịch hại để phun trừ những dịch hại đã chống thuốc, nhằm ức chế hoạtđộng của những men phân hủy thuốc trong cơ thể chúng, từ đó mà khơiphục được hiệu lực của thuốc Tuy nhiên, mặt hạn chế của những chất hợplực là chỉ ức chế chuyên biệt đối với từng cơ chế kháng thuốc nờn chỳngkhụng kìm hãm được tính chống chịu nhiều mặt (Sawicki R.M., 1970) vàcũng đã xảy ra trường hợp một quần thể cơn trùng có khả năng phát triểnln cả tính chống chịu đối với chất hợp lực khi chất này được dùng hỗnhợp với thuốc trừ sâu [53]
Trang 401.3.2 Các nghiên cứu trong nước
Cho đến nay các kết quả nghiên cứu về tớnh khỏng thuốc của rầy lưngtrắng ở trong nước chưa nhiều Các nghiên cứu chủ yếu đi sâu về tìm hiểu đặcđiểm sinh học, sinh thái, quy luật phát sinh, cũng như khảo nghiệm một sốgiống lỳa khỏng rầy lưng trắng.
Có thể tạm chia các nghiên cứu trong nước thành hai giai đoạn chínhđó là:
1.3.2.1 Các kết quả nghiên cứu trước năm 1975
Các kết quả nghiên cứu trước năm 1975 chủ yếu do một số tổ chức nướcngoài tiến hành nghiên cứu ở các tỉnh phía Nam (Nguyễn Văn Thạnh, 1976).
Về kết quả dùng thuốc hóa học trừ rầy lưng trắng tại Thừa Thiên năm
1960 tại 3 điểm, mỗi điểm xử lý thuốc khoảng 1/10 hecta: thuốc dùng ở điểmthứ nhất là 5% Malathion bột; 10% DDT bột, ở địa điểm thứ hai là 5%Malathion bột; 10% DDT bột, 0,02% Edrin sữa; 0,005% Malathion sữa, ởđiểm thứ ba là 0,004% Edrin sữa; 0,01% Diedrin bột thấm nước; 0,1% Aldrinbột thấm nước, thuốc bột dùng 30kg/hecta, thuốc nước dựng 800lớt/hecta Ởđiểm 1 và 2 phun thuốc được hai lần, điểm 3 phun được một lần do mật độrầy quá thấp Kết quả ở điểm 1 và 2 thuốc có hiệu quả với rầy cịn ở điểm 3khơng đánh giá được vì mật độ rầy quá thấp (SYM, 1960 – 1961)
CATG (1968 – 1969) đã tiến hành so sánh 13 loại thuốc hạt đối vớitrứng, rầy non tuổi nhỏ và rầy non tuổi lớn đó là : γBHC, Terracus, Thymet,Cyolane, S6625, Diazinol, Lebaycid, Disyston, Unden, Orthobiex, Nyphonrt,Sevindon, Solvirex., Dyfonate Kết quả được tóm tắt như sau:
Đối với rầy non mới nở: Thymet, Terracus, Diazinol, Lebaycid, Disyston,Unden có hiệu quả cao cịn γBHC, Cyolane,S6625 có hiệu quả kém nhất