Luận án tiến sĩ sinh học nghiên cứu đặc điểm sinh học và biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang nacoleia sp (lepidoptera crambidae) tại huyện bình tân, tỉnh vĩnh long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HỒNG LĨNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SÂU ĐỤC CỦ KHOAI LANG Nacoleia sp (Lepidoptera: Crambidae) TẠI HUYỆN BÌNH TÂN, TỈNH VĨNH LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ NGÀNH: 62 01 12 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HỒNG LĨNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SÂU ĐỤC CỦ KHOAI LANG Nacoleia sp (Lepidoptera: Crambidae) TẠI HUYỆN BÌNH TÂN, TỈNH VĨNH LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số: 62 01 12 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS LÊ VĂN VÀNG PGS.TS LÊ VĨNH THÚC 2018 TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp (Lepidoptera: Crambidae) huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long” đƣợc thực từ năm 2014-2016 với mục tiêu tìm biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang theo hƣớng an toàn thân thiện với môi trƣờng Kết nghiên cứu rằng: Sự điều tra đƣợc thực hình thức vấn 97 nông hộ canh tác khoai lang xã: Thành Lợi, Thành Đông, Thành Trung, Tân Hƣng, Tân Thành Mỹ Thuận huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long Phiếu vấn đƣợc soạn sẵn Hầu hết nông hộ đƣợc điều tra (99,1%) canh tác giống khoai Tím Nhật Nơng dân canh tác khoai lang cho sâu đục củ khoai lang đối tƣợng gây hại quan trọng khoai lang với mức độ gây thiệt hại trung bình 20,3% Tất nơng hộ đƣợc vấn sử dụng 22,8 lần thuốc bảo vệ thực vật hóa học để phịng trừ sâu bệnh hại vụ khoai lang, đó, thuốc trừ sâu đƣợc sử dụng trung bình 15,9 lần Trong điều kiện đồng, sâu đục củ khoai lang bắt đầu gây hại từ thời điểm 58 ngày sau trồng tỷ lệ gây hại cao 69% thời điểm 91 ngày sau trồng Sâu đục củ khoai lang gây hại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long đƣợc xác nhận loài Nacoleia sp thuộc họ Crambidae, cánh Vảy (Lepidoptera) Trong điều kiện phòng thí nghiệm, vịng đời Nacoleia sp dài trung bình 42,1 ngày Giai đoạn ấu trùng gồm tuổi dài 25,2 ngày, giai đoạn nhộng dài 9,2 ngày, thời gian từ vũ hóa đến thành trùng đẻ trứng dài 2,9 ngày Triệu chứng gây hại điển hình Nacoleia sp lổ đục rải rác bề mặt củ, rộng 0,3 mm - 2,0 mm, độ sâu lổ đục khoảng 5,0 mm Sự gây hại xảy từ khoai lang tạo củ thu hoạch Thí nghiệm trãi màng phủ bạc đƣợc bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm nghiệm thức, lần lặp lại lần lặp lại tƣơng ứng với diện tích 52,5 m2, tổng diện tích cho thí nghiệm 630 m2 Hiệu biện pháp trãi màng phủ bạc hạn chế sâu đục củ tăng suất canh tác khoai lang Biện pháp xua đuổi thành trùng tinh dầu sả theo hình thức so sánh nhƣ kiểu đánh giá diện rộng 1000 m2, tinh dầu sả đƣợc đặt mật độ 1,0 túi/4 m2 (2 ml/túi) giai đoạn khoai bắt đầu tạo củ đƣợc thay 10 ngày/lần, không sử dụng thuốc trừ sâu Biện pháp xua đuổi thành trùng tinh dầu sả kéo dài đến 10 ngày sau xử lý i Phòng trị ấu trùng việc phun nấm ký sinh Metarhizium anisopliae nồng độ 108 bào tử/ ml làm giảm có ý nghĩa tỷ lệ gây hại sâu đục củ khoai lang kéo dài đến 14 ngày sau phun Kỹ thuật quản lý tổng hợp sâu đục củ khoai lang gồm kỹ thuật canh tác, rải phun nấm Metarhizium anisopliae đƣợc áp dụng lần đặt túi tinh dầu sả rải rác luống khoai (4 m2/túi), đặt bẫy pheromone giới tính sùng khoai lang Cylas formicarius sử dụng thuốc trừ sâu sinh học cần thiết có hiệu giảm tỷ lệ củ bị gây hại dƣới mức 10% Từ khóa: khoai lang, màng phủ, Metarhizium anisopliae, Nacoleia sp., xua đuổi ii ABSTRACT The research of "Study on biological characteristics and management of sweet potato tuber moth Nacoleia sp (Lepidoptera: Crambidae) in Binh Tan district, Vinh Long province" was conducted from 2014 to 2016 with the objectives management of sweet potato tuber moth towards sustainable, safe and environmental friendly The results demonstrated that: The survey was conducted by interviewing 97 farmers who were planted sweet potato in communes: Thanh Loi, Thanh Dong, Thanh Trung, Tan Hung, Tan Thanh and My Thuan in Binh Tan district, Vinh Long province The questions has been prepared Most of farmers in Binh Tan District, Vinh Long Province cultivating sweet potatoes (99.1%) planted Japanese Purple sweet potato variety Interview results also showed that the sweet potato tuber moth was the most important target pest on sweet potatoes with 20.3% in Binh Tan district at this moment There are more than 50% of households not know about the sweet potato tuber moth All farmers used averagely 22.8 times of spraying pesticides per sweet potato season for controlling insect pests and diseases, in which insecticides accounted for 15.9 times In field investigation, the damage of Nacoleia sp on sweet potato appeared at 58 days after planting and reached the highest rate at 69% at 91 days after planting The sweet potato moth was identified Nacoleia sp the Crambidae family, Lepidoptera in Binh Tan district, Vinh Long province Results showed that a life cycle of Nacoleia sp was averagely 42.1 days including 3.8 days for egg stage, 25.2 days for larval stage, 9.2 days for pupal stage and 2.9 days for the time from eclosion to female laying eggs In green house conditions, a female of Nacoleia sp laid averagely 90 eggs, 83.3% of which successfully hatched Typical damage symptom of Nacoleia sp is spherically small holes (0.3 mm – 2.0 mm in diameter and 0.5 mm in depth) distributing sporadically on the surface of sweet potato tubers The technique of silver mulching: the experiment was arranged a randomized block design consisting of three treatments, four replicates, corresponding to an area of 52.5 m2, total area for experiments 630 m2 The effect of silver mulching applied to harvest and increase sweet potato yield The method put the citronella lemongrass bag by comparison in the form of a large scale evaluation, select the field of 1000 m2 for the experimental plot, citronella oil is placed at a density of bag/4 m2 (2 ml x iii bag-1) at the beginning of the potato tubers and renewed every 10 days, the experiment completely without pesticides The treatment of citronella lemongrass to 10 days after controll Control Nacoleia sp by the parasitic fungus Metarhizium anisopliae at a concentration of 108 spores x ml-1 was significantly reduced the incidence of the sweet potato moth Effect of Metarhizium anisopliae fungus lasts up to 14 days after spraying Integrated sweet potato tuber moth management included on the basis of technical solutions including cultivation Metadhizium anisopliae was applied six times: sprinkle with kg/ 1.000 m2 10 days after planting, spray at 300 g / 1.000 m2 (48 liters of solution) at 30, 50, 70, 90 and 110 days after planting and to put lemongrass oil plastic bag over the sweet potato beds (4 m2 x bag -1), sex pheromone trapping of Cylas formicarius and select insecticide to use were effective in controlling the damage of sweet potato tuber moth was less than 10% and other pests, environmental and economic Key words: dispel, Metarhizium anisopliae, mulching, Nacoleia sp., sweet potato iv LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm tạ sâu sắc đến PGS TS Lê Văn Vàng PGS TS Lê Vĩnh Thúc tận tình hƣớng dẫn, cho lời khuyên quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt nghiên cứu luận án Xin gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy, Cô Bộ môn Bảo Vệ Thực vật, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, ThS Nguyễn Ngọc Tuyết, ThS Nguyễn Minh Luân, ThS Bành Ngọc Nghĩa Chi cục Bảo vệ thực vật Vĩnh Long Ban lãnh đạo anh chị đồng nghiệp Trung tâm Khuyến nơng Vĩnh Long tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt q trình thực luận án Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, tất anh, chị, em nhiệt tình giúp đỡ, động viên tơi thời gian học tập thực luận án v vi MỤC LỤC TÓM TẮT i ABSTRACT iii LỜI CẢM TẠ v TRANG CAM KẾT KẾT QUẢ vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH HÌNH xii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .2 1.4 Giới hạn nghiên cứu 1.5 Những điểm luận án 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .3 Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 2.1 Cây khoai lang 2.1.1 Giá trị sử dụng 2.1.2 Tình hình canh tác khoai lang 2.1.3 Các yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng sinh trƣởng phát triển khoai lang 2.1.3.1 Nhiệt độ 2.1.3.2 Ánh sáng 2.1.3.3 Nƣớc .5 2.1.3.4 Đất đai 2.2 Bộ Lepidoptera 2.2.1 Tổng họ Pyraloidea 2.2.2 Họ Crambidae (họ phụ Pyraustinae) .8 2.2.3 Giống Nacoleia 2.2.4 Một số ghi nhận sâu đục củ khoai lang 10 2.3 Côn trùng nhện gây hại khoai lang 11 2.4.2 Quản lý dịch hại trồng thân thiện môi trƣờng 17 2.4.3 Biện pháp sinh học 18 2.4.4 Phòng trị côn trùng gây hại bẫy hấp dẫn tập hợp 19 2.4.5 Phịng trị trùng gây hại biện pháp quấy rối bắt cặp 20 2.4.6 Giải pháp “đẩy-kéo” 20 2.4.7 Biện pháp hóa học 22 2.4.8 Màng phủ nông nghiệp hạn chế côn trùng gây hại 22 2.5 Một số gia vị hợp chất dùng xua đuổi côn trùng 23 2.5.1 Cây sả 23 2.5.2 Cây tỏi 24 2.5.3 (E)-10-pentadecenal (E10-15:Ald) 24 2.6 Ứng dụng nấm Trichoderma để bảo vệ trồng 25 vii Chƣơng 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 26 3.2 Vật liệu phƣơng tiện nghiên cứu 26 3.3 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 26 3.3.1 Nội dung 1: Điều tra khảo sát tình hình gây hại SĐCKL địa bàn canh tác khoai lang tỉnh Vĩnh Long 26 3.3.2 Nội dung 2: Khảo sát số đặc điểm hình thái sinh học SĐCKL 28 3.3.2.1 Xác định tên khoa học SĐCKL 28 3.3.2.2 Đặc điểm hình thái, thời gian phát triển khả sinh sản tập quán hoạt động 28 3.3.2.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ ẩm độ lên thời gian phát triển SĐCKL 28 3.2.2.4 Khảo sát tính ƣa thích ký chủ SĐCKL 29 3.3.3 Nội dung 3: Khảo sát ảnh hƣởng số chất quấy rối lên bắt cặp đẻ trứng ngài SĐCKL 31 3.3.4 Nội dung 4: Đánh giá hiệu số giải pháp quản lý SĐCKL 36 3.3.4.1 Đánh giá hiệu lực nấm xanh Metarhizium anisopliae SĐCKL 36 3.3.4.2 Đánh giá hiệu giải pháp trãi màng phủ nông nghiệp SĐCKL 37 3.3.5 Nội dung 5: Xây dựng mơ hình áp dụng quy trình quản lý tổng hợp SĐCKL 40 3.3.5.1 Mơ hình quản lý tổng hợp SĐCKL tạm thời 40 3.3.5.2 Mơ hình quản lý tổng hợp SĐCKL thức 42 3.3.5.3 Đánh giá hiệu mơ hình 42 3.3.5.4 Xử lý số liệu 42 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 4.1 Tình hình gây hại SĐCKL địa bàn canh tác tỉnh Vĩnh Long 43 4.1.1 Đặc điểm ruộng khoai lang 43 4.1.2 Tình hình sâu bệnh hại khoai lang 44 4.1.3 Hiểu biết nông dân SĐCKL 45 4.1.4 Sử dụng thuốc BVTV ruộng khoai lang 46 4.1.5 Chi phí thuốc BVTV canh tác khoai lang 47 4.1.6 Năng suất hiệu kinh tế 48 4.1.6.1 Năng suất 48 4.1.6.2 Hiệu kinh tế 48 4.2 Khảo sát đồng 49 4.2.1 Triệu chứng củ khoai lang bị đục từ bên vỏ củ 49 4.2.2 Hiện trạng tỷ lệ gây hại SĐCKL thời điểm khảo sát 50 4.2.3 Diễn biến tỷ lệ % củ khoai bị hại SĐCKL 52 4.3 Đặc điểm hình thái sinh học SĐCKL 52 4.3.1 Tên khoa học SĐCKL 52 4.3.2 Đặc điểm sinh học SĐCKL 55 4.3.3 Khả đẻ tỉ lệ trứng nở trứng SĐCKL 58 4.3.4 Tập quán hoạt động 59 4.3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ ẩm độ lên phát triển SĐCKL 59 4.3.5.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ 59 4.3.5.2 Ảnh hƣởng ẩm độ đất 60 viii động phƣơng bình phƣơng nghĩa Nghiệm thức 0,45 0,23 0,68 * Lặp lại 0,79 0.26 0,79 * Sai số Tổng 11 2,0 3,24 0.33 CV (%) 22,22 *: khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa 5% Bảng 4.26: Số mắt dây thời điểm 28 ngày sau trồng sử dụng màng phủ khác huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức 0,95 0,477 0,771 ns Lặp lại Sai số 4,15 3,71 1,383 0,618 2,237 ns Tổng 11 8,81 CV (%) 3,44 ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê Bảng 4.26: Số mắt dây thời điểm 136 ngày sau trồng sử dụng màng phủ khác huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức 4,14 2,070 2,792 ns Lặp lại Sai số 1,32 4,45 0,441 0,742 0,594 ns Tổng 11 9,91 CV (%) 19,5 ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê Bảng 4.27: Tổng số củ/dây thời điểm thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức Lặp lại 7,47 1,48 3,737 0,495 17,852 2,365 ** ns Sai số 1,26 0,209 Tổng 11 10,21 CV (%) ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê **: khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa 1% Bảng 4.27: Số củ thƣơng phẩm/dây thời điểm thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức 2,67 1,337 12,373 ** Lặp lại 0,85 0,284 2,630 ns Sai số Tổng 11 0,65 4,17 0,108 CV (%) ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê **: khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa 1% Bảng 2.27: Tỷ lệ củ thƣơng phẩm/dây thời điểm thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức 8,15 4,077 3,049 ns Lặp lại Sai số 6,88 8,02 2,294 1,337 1,715 ns Tổng 11 23,05 CV (%) ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê Bảng 4.28: Ảnh hƣởng màng phủ đến độ cứng củ khoai lang sau thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến Độ tự Tổng bình Trung bình F tính Mức ý động phƣơng bình phƣơng nghĩa Nghiệm thức Lặp lại 0,09 0,07 0,05 0,02 Sai số 0,06 0,01 Tổng 11 0,22 4,812 2,415 * ns CV (%) 1,34 ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê; *: khác biệt có ý nghĩa thống kê mức ý nghĩa 5% Bảng 4.28: Ảnh hƣởng rổng số chất rắn hòa tan củ khoai lang sau thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức Lặp lại 0,78 0,72 0,39 0,24 2,60 1,60 ns ns Sai số 0,90 0,15 Tổng 11 2,4 CV (%) 7,44 ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê Bảng 4.28: Ảnh hƣởng hàm lƣợng chất khô củ khoai lang sau thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức 47,31 23,65 0,81 ns Lặp lại Sai số 153,53 175,17 51,17 29,19 1,75 ns Tổng 11 376,01 CV (%) 19,34 ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê Bảng 4.28: Ảnh hƣởng hàm lƣợng tinh bột củ khoai lang sau thu hoạch huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 Nguồn biến động Độ tự Tổng bình phƣơng Trung bình bình phƣơng F tính Mức ý nghĩa Nghiệm thức Lặp lại 2,07 0,55 1,035 0,182 1,815 0,319 ns ns Sai số 3,42 0,571 Tổng 11 6,04 CV (%) 19,49 ns: khơng khác biệt ý nghĩa thống kê MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Hình 1: Triệu chứng sâu đục củ gây hại củ khoai lang Hình 2: Triệu chứng củ sau ni ấu trùng Hình 3: Trứng đƣợc đẻ rời rạc thành cụm khoai lang; thành ly nhựa giấy thấm a b Hình 4: Ấu trùng màu hồng (hình a), ấu trùng phần đầu màu xanh dƣơng, phần đuôi màu vàng nâu (hình b) Hình 5: Ấu trùng tơ ấu trùng tiết Hình 6: Ấu trùng tuổi (Vật kính 4X thị kính 10X) Hình 7: Ấu trùng tuổi (Vật kính 4X thị kính 10X) Hình 8: Ấu trùng tuổi (Vật kính 2X thị kính 10X) Hình 9: Ấu trùng tuổi (Vật kính 1X thị kính 10X) Hình 10: Ấu trùng tuổi chuẩn bị hóa nhộng (Vật kính 1X thị kính 10X) Hình 11: Nhộng sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp (Vật kính 1X thị kính 10X) Hình 12: Nhộng đực nhộng sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp ♀ ♂ Hình 13: Thành trùng đực sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp B A A A A A Hình 14: Hệ thống olfactometer (A) buồng chứa mẫu; (B) buồng thả ngài; mũi tên hình hướng khơng khí Hình 2: Ngài vào bẩy nghiệm thức ngài + n-Hexan Hình 15: Ngài vào bẩy nghiệm thức ngài + E10-15 Hình 16: Ngài vào bẩy nghiệm thức ngài + tỏi Hình 17: Ngài vào bẩy nghiệm thức ngài + sả Hình 18: Xử lý đất vơi Hình 19: Trồng sả ruộng khoai Hình 20 : Bẫy sùng khoai lang Hình 21: Dụng cụ ni ấu trùng phịng thí nghiệm Hình 12: Bố trí thí nghiệm màng phủ Hình 23: Ruộng mơ hình quản lý SĐCKL Hình 24: Khảo sát sâu đục củ khoai lang Hình 25: Thu thập ngài sâu đục củ khoai lang Hình 26: Trồng sả xung quanh rải rác ruộng mô hình quản lý SĐCKL Hình 27: Nghiệm thu ngồi đồng Hình 28: Hƣớng dẫn nơng dân nhận diện triệu chứng gây hại SĐCKL