Vang A Sau 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM �� VÀNG A SÁU Tên đề tài “Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương ngọt và đặc điểm sinh vật học của rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương ngọt[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - VÀNG A SÁU Tên đề tài: “Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương vụ xuân hè Thái Nguyên năm 2013” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : khoa học trồng Khoa : Nơng học Lớp : 42 – Trồng trọt Khóa học : 2010-2014 Giảng viên hướng dẫn : TS Bùi Lan Anh Khoa nông học – trường đại học nông lâm thái nguyên Thái Nguyên, 2014 n Lời cảm ơn Chương trình thực tập tốt nghiệp khơng thể thiếu sinh viên trước trường Đây thời gian cho sinh viên có điều kiện hệ thống hóa, củng cố lại tồn kiến thức học, đồng thời giúp sinh viên làm quen với thực tế sản xuất, vận dụng lý thuyết vào thực tế cách sáng tạo, có hiệu để trường trở thành người cán kỹ thuật có trình độ chun mơn cao, góp phần vào việc phát triển nông nghiệp nước nhà Xuất phát từ yêu cầu đồng ý Nhà trường Khoa Nông Học, chúng em tiến hành đề tài: “Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương vụ xuân hè Thái Nguyên năm 2013” Trong trình thực tập hồn thành luận văn, em ln giúp đỡ tận tình thầy giáo bạn Em biết ơn giúp đỡ quý báu Trước hết em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: Th.S Bùi Lan Anh tận tình giúp đỡ em thời gian nghiên cứu đề tài Qua em xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm khoa, thầy cô giáo Khoa Nông Học bạn bè giúp đỡ em suốt trình thực tập thực đề tài Do điều kiện thời gian lực có hạn chế, luận văn em khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để luận văn tốt nghiệp em tốt Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng 06 năm2014 Sinh viên Vàng a sáu n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cao lương “năng lượng sinh học” tiềm Việt Nam tương lai vì: khơng có suất sinh khối lớn (> 60 tấn/ha) mà cịn có hàm lượng đường cao nên cao lương có hiệu suất chuyển hóa Ethanol vượt trội so với sắn, mía ngơ Ngồi ra, cao lương có khả chịu hạn tốt, khơng kén đất nên trồng trọt có hiệu hầu hết vùng nước ta Bên cạnh ưu điểm vượt trội đó, cao lương bị nhiều loài sâu bệnh xuất hiện, phát sinh, phát triển gây hại suốt trình sinh trưởng, phát triển làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến suất hàm lượng đường Trong số đó, rệp đối tượng gây hại nguy hiểm trồng nói chung cao lương nói riêng (George C McGavin, 1993), chúng không tập trung thành đàn hút chất dinh dưỡng nõn, bẹ cao lương mà cịn mơi giới truyền bệnh virus gây khảm bệnh đốm làm giảm suất hàm lượng đường cao lương (Ribbands C.R., 1964; Wicklow D.T et al., 2009) Ngồi ra, rệp cịn có mối quan hệ cộng sinh với số lồi kiến (Detrain C et al, 2010; Flint M.L., 1999; Francois J.V et al., 2012; Hubbell S., 1993; Nault L.R et al., 1976; Verheggen F.J.et al., 2009; Way M.J., 1963), tạo điều kiện cho nấm muội đen phát sinh, phát triển bao phủ mặt làm cản trở khả quang hợp lá, làm cho chậm lớn, giảm suất hàm lượng đường (Ribbands C.R., 1964; Williams I.S et a., 2000) Rệp cịn có khả thích nghi cao với biến đổi điều kiện ngoại cảnh cách liên tục chuyển đổi sinh sản đơn tính với sinh sản hữu tính (Dubnik H., 1991; Hafez S.A., 1975) Bên cạnh đó, chất đường rệp tiết có tác dụng làm giảm hiệu thuốc trừ nấm bệnh trồng (Dik A.J and van Pelt A.J., 1992) n Rệp có loại hình (có cánh hay khơng có cánh) tùy thuộc điều kiện thời tiết khí hậu thức ăn Trong điều kiện thời tiết khí hậu thuận lợi đủ thức ăn, rệp phát triển thành loại hình khơng cánh (aptera); điều kiện thời tiết khắc nghiệt khan thức ăn, rệp phát triển thành loại hình có cánh (alate) (Boerner C und Heize K., 1957; Bonnemaison L., 1951; Kundu R and Dixon A.F.G., 1995) Rệp không cánh (aptera) có khả sinh sản cao sơ với loại hình rệp có cánh (alate) 70% (Dixon, A.F.G & Wratten, S.D., 1971) Rệp có hình thức sinh sản (hữu tính vơ tính) (Blackman R.L and Spence J.M., 1994; Ross Piper, 2007) Ở nơi có nhiệt độ cao (vùng nhiệt đới, nhà kính hay mùa xuân mùa hè vùng ôn đới), rệp sinh sản vơ tính đẻ Cịn nơi có nhiệt độ thấp (mùa thu mùa đông nước ơn đới), rệp sinh sản hữu tính (có thụ tinh) đẻ trứng (Blackman Roger L , 1979; Boerner C und Heize K., 1957; Hales Dinah F et al., 2002; Navdeep S Mutti, 2006) Trước thực tế đó, để có sở cho việc nghiên cứu biện pháp phịng trừ rệp đạt hiệu cao góp phần phát triển ổn đinh bền vững cao lương làm nguyên liệu sản xuất ethanol sinh học Việt Nam, chúng em tiến hành tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương vụ xuân hè Thái Nguyên năm 2013” Mục tiêu đề tài Xác định thành phần loài rệp hại giống cao lương ngọt, đặc tính sinh vật học lồi rệp Rhopalosiphum zeae Yêu cầu đề tài - Xác định thành phần tần suất xuất loài rệp hại giống cao lương - Xác định đặc điểm sinh vật học loài rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương Ý nghĩa đề tài n 4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học Giúp sinh viên hệ thống hóa, áp dụng kiến thức học vào thực tiễn sản xuất, nâng cao trình độ, tiếp cận với tiến khoa học Những kết đề tài bổ sung tài liệu khoa học thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae 4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Kết nghiên cứu đề tài cung cấp sở khoa học để xây dựng biện pháp phịng trừ rệp Rhopalosiphum zeae, góp phần giải khó khăn phịng trừ rệp hại cao lương n PHÂN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài Rệp loài gây hại nhiều trồng khác như: lương thực, thực phẩm, công nghiệp, ngắn ngày, dược liệu, hoa cảnh Bởi gây hại quanh năm theo chu kỳ trồng luân chuyển khác theo chu kỳ năm Đây nguyên nhân rệp gây hại số thứ yếu trở thành chủ yếu, đặc biệt cao lương Chúng không tập trung thành đàn hút chất dinh dưỡng nõn, bẹ cao lương mà cịn mơi giới truyền bệnh virus gây khảm bệnh đốm làm giảm suất hàm lượng đường cao lương (Ribbands C.R., 1964; Wicklow D.T et al., 2009) Ở nước ta, có nhiều nhà khoa học nghiên cứu loài rệp hại trồng như: Quách Thị Ngọ (2000), (2005), Nguyễn Viết Tùng (1992), Vũ Ngọc Thuấn (1996), Trương Khắc Minh (2007) cho tác hại loài rệp ngày to lớn nhanh chóng, rệp sinh sản vơ tính đẻ Tuy khả sinh sản rệp khơng lớn, vịng đời rệp ngắn nên chúng có khả tích lũy số lượng lớn, mật độ tăng nhanh gây hại lớn Nhiều cơng trình nghiên cứu rệp đề cập tới đặc điểm sinh học, đặc tính gây hại lồi, ảnh hưởng yếu tố mơi trường đến sức tăng quần thể, để làm sở cho việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ rệp có hiệu Trong biện pháp phịng chống rệp, biện pháp mà người dân quan tâm sử dụng thuốc hóa học Biện pháp khơng gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt nhiều loài thiên địch vườn trồng cao lương mà cịn hình thành tính kháng thuốc, chống thuốc rệp Hiện nhà khoa học quan tâm đến biện pháp sinh học, để kiểm sốt rệp hại người dân phải thường xuyên thăm đồng bảo vệ kẻ thù tự nhiên trọng điểm n 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu cao lương giới Cao lương (Sorghum) gọi lúa miến, bo bo hay mía ơn đới Cao lương có nguồn gốc từ châu Phi, vùng đất khô hạn, lượng mưa hàng năm thấp Cao lương trồng Ethiopia sau lan rộng nhiều nước châu Phi (Martin J.H., 1970) Cao lương trồng chủ yếu vùng nhiệt đới bán khô hạn giới, nơi mà sản xuất nông nghiệp bị hạn chế nhiều đất đai nghèo kiệt, lượng mưa đầu tư sản xuất thấp Cao lương thích nghi tốt với vùng đất bán khô hạn trồng chuyển hóa CO2 thành đường hiệu vùng đất khô hạn (Schaffert R.E et al, 1982) Với đặc tính ưu việt cao lương, công nghệ lai tạo giống đại, nhà khoa học giới, đặc biệt nhà khoa học Nhật Bản thành công việc nghiên cứu chọn tạo giống cao lương cao sản với suất thân đạt tới 200 – 300 tấn/năm/ha hàm lượng đường đạt 12 – 15% (Earthnote, Nhật bản) để phục vụ cho sản xuất Ethanol sinh học Thân cao lương nguyên liệu để sản xuất Ethanol với hiệu xuất cao, cao lương có suất trung bình 80 sản xuất 6.300 lít Ethanol (Rooney W.L.J et al, 2007) Thân cao lương sau ép dùng làm chất đốt sản xuất điện bã thải dùng làm phân bón thuốc nhuộm Sợi cao lương dùng làm ván ốp tường, hàng rào, vật liệu bao bì phân hủy sinh học dung mơi Ngồi ra, phần cao lương làm thức ăn cho chăn nuôi gia súc với hàm lượng dinh dưỡng cao (trong 100 g nguyên liệu với ẩm độ 12% có 10,4 g Protein; 3,1 g Fat; 1,6 g Ash; 2,0 g chất xơ; 70,7 g cacbohydrate; 329 kcal lượng; 25,0 mg Ca; 5,4 mg Fe; 0,38 mg Thiamin; 0,15 mg Roboflavin 4,3 mg niacin (www.blackherbals.com) 1.2.2 Tình hình nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương giới Trên cao lương, có lồi rệp (Myzus persicae, Rhopalosiphum zeae, Silpha flava, Dysmicoccus brevipes, Striga hermonthica Amblysellus grex ) n xuất gây hại (Abayo G.O et al, 1996; Anderson D.M., et al, 1997; BenDov Y., 1994; Ralph E Munson et al, 1993) Trong đó, lồi green bugs (Myzus persicae), corn leaf aphid (Rhopalosiphum zeae hay gọi Aphis maydis) rệp yellow sugarcane (Silpha flava) xuất nhiều gây hại nghiêm trọng (Ralph E Munson et al, 1993) 1.2.3 Tình hình nghiên cứu đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae giới Theo Toba (1964), Howitt (1993) Edward (2008), trứng rệp Rhopalosiphum zeae hình elip Lúc đẻ trứng có màu vàng màu xanh chuyển dần thành màu đen Trứng có chiều dài 0,6 mm rộng 0,3 mm Cơ thể rệp Rhopalosiphum zeae trưởng thảnh có hình trứng có chiều dài từ 1,2 – 2,5 mm Rệp Rhopalosiphum zeae hình thức sinh sản (vơ tính hữu tính) Rệp Rhopalosiphum zeae có loại hình (có cánh khơng cánh) Trong điều kiện thời tiết không thuận lợi khan thức ăn, ấu trùng rệp Rhopalosiphum zeae phát triển thành rệp trưởng thành có cánh ngược lại (Blackman Eastop, 2000) Vòng đời rệp Rhopalosiphum zeae dao động từ 18 – 50 ngày tùy thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu, vị trí địa lý vòng đời ký chủ (Toba, 1964) Mật độ rệp Rhopalosiphum zeae mùa hè cao 14 so với mùa đông (Lauderdale, 2005) Sau trồng 2-3 tuần, thường rệp Rhopalosiphum zeae trưởng thành có cánh (alate) xuất hiện, gây hại trước sau 1-2 tuần rệp trưởng thành không cánh xuất gây hại (Suarez et al, 1991) 1.3 Tình hình nghiên cứu nước 1.3.1 Tình hình nghiên cứu cao lương Việt Nam Ở Việt Nam, cao lương (lúa miến, cù làng) trồng rải rác chủ yếu khu vực miền núi như: Hà Giang, Cao Bằng, Điện biên,… hay khu vực Tây Nguyên n để làm thức ăn chăn nuôi Mỗi đạt 32 thân hạt (Nguyễn Thị Phượng, Viện môi trường nông nghiệp) Ngày nay, trước sức ép biến đổi khí hậu, nhiễm mơi trường nguy cạn kiệt nguồn tài nguyên, lượng hóa thạch, phủ Việt Nam thực sách khuyến khích sử dụng đa dạng hóa nguồn lượng (năng lượng mặt trời, lượng gió đặc biệt lượng sinh học) Trong đó, việc nghiên cứu giống có hiệu suất sản xuất lượng sinh học cao đặc biệt quan tâm Để thực chủ trương phủ, ban điều hành dự án lượng sinh học Bộ Công thương chủ trì đặt nhiệm vụ cho Viện mơi trường nông nghiệp thực đề tài: “Tuyển chọn số giống cao lương triển vọng để sản xuất ethanol nhiên liệu năm 2009 – 2011” đạt số kết quả: Từ nguồn vật liệu ban đầu gồm 66 giống cao lương ngân hàng gen nước 12 giống nhập nội, đề tài tuyển chọn giống 4C 7C có suất 35 – 50 tấn/ha hàm lượng đường thân 15 – 17 độ Brix Ngồi ra, cơng ty Secoin tiến hành thử nghiệm số giống cao lương nhập nội từ ICRRISAT, Trung Quốc vùng Quảng Ninh, Hà Tĩnh Gần đây, Trường Đai học Nông nghiệp Hà Nội tiến hành thu thập đánh giá số giống cao lương địa phương nước Bản Phố (Bắc Hà-Lào Cai), Vũ Nông (Hà Quảng-Cao Bằng), Lũng Nặm (Hà QuảngCao Bằng), Kéo Yên (Hà Quảng-Cao Bằng) Một số giống cao lương nhập nội từ Ấn Độ Nhật Bản Phạm Văn Cường (2006) tiến hành mô tả đặc tính thực vật học giống cao lương đồng thời đánh giá đặc tính nơng sinh học qua vụ trồng khác Đại học Nông nghiệp Hà Nội Bước đầu tác giả đánh giá suất đặc tính sinh lý liên quan đến khả chịu hạn cao lương Bùi Quang Tuấn cộng (2007) đánh giá giá trị dinh dưỡng số giống cao lương trồng mùa đông Gia Lâm - Hà Nội cho thấy có nhiều triển vọng n Từ năm 2008 đến nay, nhóm nghiên cứu trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun nghiên cứu tính khả thi số giống cao lương Kết cho thấy: giống cao lương nhập nội từ Nhật Bản có suất từ 70 – 120 tấn/ha/vụ - tháng hứa hẹn trồng lượng tiềm Việt Nam Hầu hết đề tài nghiên cứu cao lương Việt Nam từ trước đến hầu hết tập trung vào việc chọn lựa giống biện pháp canh tác mà chưa có đề tài nghiên cứu chun sâu tình hình sâu, bệnh nói chung rệp hại cao lương nói riêng 1.3.2 Tình hình nghiên cứu thành phần rệp hại trồng nông nghiệp Việt Nam Theo kết điều tra côn trùng Viện BVTV từ năm 1967-1968 phát loài rệp muội gây hại trồng Việt Nam (Viện BVTV, 1968) Đến 1996 điều tra 30 loại trồng vùng ngoại thành Hà Nội, Quách Thị Ngọ thu 25 loài rệp muội xác định tên 18 loài thuộc họ phụ, chủ yếu họ Aphididae Trong đó, có số lồi phổ biến Myzus persicae, Rhopalosilum maidis, Brevicoryne brassicae,… (Quách Thị Ngọ, 1996) 10 n ... cứu thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương vụ xuân hè Thái Nguyên năm 2013? ?? Mục tiêu đề tài Xác định thành phần loài rệp hại giống cao lương ngọt, ... tài: ? ?Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương vụ xuân hè Thái Nguyên năm 2013? ?? Trong trình thực tập hồn thành luận văn, em ln giúp đỡ... liệu nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng Thành phần loài rệp hại cao lương đặc điểm sinh vật học rệp Rhopalosiphum zeae cao lương 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu Giống Cao lương Việt Nam 2.1.3 Dụng cụ nghiên cứu