Bọ rùa 6 vằn (menochilus sexmaculatus fabr )

Cây rau, cây màu thường bị các loài rệp như rệp đào (Myzus persicae), rệp cải (Rhopalosiphum pseudobrassicae), rệp xám (Brevicoryne brassicae) tấn công, gây hại. Rệp trưởng thành có hai dạng hình thái: trưởng thành có cánh và trưởng thành không cánh. Rệp không cánh to mẫm hơn, sinh sản nhanh, tập trung ở búp và cành lá non, chích hút nhựa, làm cây còi cọc, lá héo vàng, khô lại. Chúng còn là vật trung gian truyền bệnh virus (Bộ môn côn trùng, 2004) 2Trong phòng trừ rệp hại việc sử dụng thuốc hoá học là dễ sử dụng, có hiệu quả kinh tế, có thể ngăn chặn được rệp hại ngay cả khi chúng thành dịch. Nhưng việc lạm dụng các loại hoá chất bảo vệ thực vật trong phòng chống rệp hại dẫn tới nhiều hậu quả không mong muốn như ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người, gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt thiên địch, phá vỡ mối cân bằng sinh thái, gây ra nhiều vụ bùng nổ về số lượng rệp hại.

KHOA NÔNG HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

“NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ TẬP TÍNH

CỦA LOÀI BỌ RÙA 6 VẰN (Menochilus sexmaculatus

Fabr.) QUA CÁC THẾ HỆ NHÂN NUÔI TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM VÀ THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG

ĂN MỒI CỦA CHÚNG TRONG ĐIỀU KIỆN PILOT”.

Người thực hiện : PHẠM MẠNH CƯỜNG

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn của mình tôi xin bày tỏ sự kính trọng vàcảm ơn chân thành tới PGS TS Đặng Thị Dung đã giúp tôi xác định được đềtài, thông tin cần thiết và những kinh nghiệm để tôi bắt đầu bước vào làm thựctập tốt nghiệp hoàn thành đợt thực tập một cách tốt đẹp

Tôi xin bày tỏ sự biết ơn ThS Nguyễn Quang Cường – Cán bộ nghiêncứu Phòng Côn trùng học thực nghiệm - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật

đã trực tiếp hướng dẫn, khích lệ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện thực tập tốtnghiệp tại phòng

Bên cạnh đó trong suốt thời gian thực tập, tôi luôn nhận được sự góp ý vềchuyên môn, tạo điều kiện về dụng cụ thí nghiệm cũng như những lời động viêncủa TS Trương Xuân Lam – Trưởng phòng Côn trùng học thực nghiệm, CN

Vũ Thị Chỉ, CN Nguyễn Thị Thúy, CN Nguyễn Thị Hạnh và CN Phạm HuyPhong - phòng Côn trùng học thực nghiệm Qua đợt thực tập tôi đã học hỏi đượcrất nhiều kiến thức thực tế để có thể thực hiện được một đề tài khoa học cơ bản.Tôi xin chân thành cảm ơn những giúp đỡ nhiệt tình và quý báu đó

Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2010

Phạm Mạnh Cường

Phần 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Một chế độ ăn uống khoa học và an toàn thì rau xanh và các loại hoa quả

là thực phẩm không thể thiếu Rau có ý nghĩa quan trọng trong dinh dưỡng củacon người Rau chứa một lượng lớn carbohydrat, vitamin, đạm, đường, chấtthơm, các hợp chất khoáng và acid hữu cơ (Trần Thị Kim Ba, 2006)[1]

Ăn nhiều rau, quả giúp cơ thể tránh được các bệnh về tim, đột quỵ, ổnđịnh huyết áp và ngăn ngừa một số bệnh ung thư, hạn chế hiệu quả các bệnh liênquan đến đường ruột đặc biệt là viêm ruột thừa, bảo vệ mắt khỏi các loại bệnhthoái hóa (Khổng Thu Hà, 2007)[6]

Cây rau, cây màu thường bị các loài rệp như rệp đào (Myzus persicae), rệp cải (Rhopalosiphum pseudobrassicae), rệp xám (Brevicoryne brassicae) tấn

công, gây hại Rệp trưởng thành có hai dạng hình thái: trưởng thành có cánh vàtrưởng thành không cánh Rệp không cánh to mẫm hơn, sinh sản nhanh, tậptrung ở búp và cành lá non, chích hút nhựa, làm cây còi cọc, lá héo vàng, khôlại Chúng còn là vật trung gian truyền bệnh virus (Bộ môn côn trùng, 2004) [2]

Trong phòng trừ rệp hại việc sử dụng thuốc hoá học là dễ sử dụng, có hiệuquả kinh tế, có thể ngăn chặn được rệp hại ngay cả khi chúng thành dịch Nhưngviệc lạm dụng các loại hoá chất bảo vệ thực vật trong phòng chống rệp hại dẫntới nhiều hậu quả không mong muốn như ảnh hưởng xấu tới sức khỏe conngười, gây ô nhiễm môi trường, tiêu diệt thiên địch, phá vỡ mối cân bằng sinhthái, gây ra nhiều vụ "bùng nổ" về số lượng rệp hại

Để duy trì một nền nông nghiệp bền vững thì việc xây dựng và áp dụng quytrình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) dựa trên sự hiểu biết về sinh thái học là mộthướng đi đúng đắn để bảo vệ cây trồng nói chung và cây rau nói riêng Trong đóbiện pháp sử dụng thiên địch trong đấu tranh sinh học đã và đang được quan tâm

rộng rãi Việc sử dụng các loài thiên địch nói chung và bọ rùa thiên địch nói riêngtrong đó có bọ rùa 6 vằn là biện pháp an toàn, không gây ô nhiễm môi trường, cóhiệu quả kinh tế do chúng tồn tại mãi trong tự nhiên, hoà vào lực lượng của phòngchống tự nhiên (Bộ môn côn trùng, 2004) [2]

Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh thái và tập tính của các loài thiên địch đểbảo vệ và khích lệ vai trò của chúng trong tự nhiên, nhân nuôi thả bổ trợ và thả trànngập trên đồng ruộng để khống chế mật độ của các loài sâu hại dưới ngưỡng kinh

tế là việc làm hết sức cần thiết trong sản xuất nông nghiệp hiện đại

Được sự phân công của bộ môn Côn trùng - Khoa Nông học, dưới sự hướngdẫn của PGS.TS Đặng Thị Dung và ThS Nguyễn Quang Cường chúng tôi thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học và tập tính của loài bọ rùa 6 vằn

(Menochilus sexmaculatus Fabr.) qua các thế hệ nhân nuôi trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm khả năng ăn mồi của chúng trong điều kiện Pilot”.

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu đặc điểm sinh học và tập tính của loài bọ rùa 6 vằn trongphòng thí nghiệm qua các thế hệ nhằm xác định khả năng duy trì và giữ giốngnhằm phục vụ cho công tác nhân nuôi cũng như khả năng sử dụng chúng trongphòng chống rệp hại cây trồng

1.2.2 Yêu cầu

- Nhân nuôi liên tục bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ trong phòng thí nghiệm

- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ nhânnuôi trong phòng thí nghiệm (Tỷ lệ nở, tỷ lệ sống, tỷ lệ hóa nhộng, tỷ lệ hóatrưởng thành )

- Nghiên cứu tập tính của bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ nhân nuôi trongphòng thí nghiệm (Tập tính di chuyển, đẻ trứng của trưởng thành, tập tính dichuyển của sâu non )

- Thử nghiệm sử dụng bọ rùa 6 vằn phòng trừ rệp hại trong điều kiệnPilot.

Kết quả sử dụng bọ rùa 6 vằn phòng trừ rệp hại trong điều kiện Pilot

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Các công trình nghiên cứu ngoài nước

Họ bọ rùa (Coccinellidae), bộ (Coleoptera), lớp (Insecta) có một lịch sửphát triển khá lâu dài Theo ý kiến của Iablokoff - Khazorian thì họCoccinellidae hiển nhiên được hình thành từ khu vực nào đấy ở vùng nhiệt đới

mà hiện nay ở đó họ Coccinellidae cũng vô cùng phong phú và đa dạng (trích dẫn

từ Hoàng Đức Nhuận, 1983) [11]

Năm 1758, Linne đã mô tả 36 loài đầu tiên thuộc họ bọ rùa và được xếpvào giống Coccinella Hiện nay, số loài này đã tăng từ 4500 - 5000 loài (tríchdẫn từ Hoàng Đức Nhuận, 1982) [10]

Những chuyên khảo về bọ rùa đã lần lượt xuất hiện từ những năm ở thế kỷ

XVIII, nhưng từ sau năm 1888, sau sự kiện bọ rùa châu đại dương (Novius cardinalis Muls) phát huy tác dụng trong phòng trừ rệp sáp bông (Icerya purchasi Mask), việc

nghiên cứu bọ rùa chuyển sang giai đoạn mới “Giai đoạn nghiên cứu bọ rùa phục vụ

nông nghiệp”

Bọ rùa ăn thịt có vai trò quan trọng trong việc tiêu diệt côn trùng gây hạicây trồng, theo De Bach (1968) thì trong số 118 trường hợp thành công mỹ mãntrong việc sử dụng biện pháp đấu tranh sinh học đã có tới 21 trường hợp hoàntoàn chỉ sử dụng bọ rùa Tính cho tới nay thì đã có 29 trường hợp sử dụng bọ rùathành công trong đấu tranh sinh học, các nhà sinh học Liên Xô đã sử dụng thành

công loài bọ rùa Ấn Độ (Serangium parcesetosum) trong việc phòng trừ rệp cánh trắng hại cam (Dialeurodes citri) ở miền Nam Liên Xô (trích dẫn từ Hoàng

Đức Nhuận, 1983) [11]

Hiện nay các nhà sinh vật học trên thế giới đang tiến hành nghiên cứu sửdụng bọ rùa địa phương trong công tác bảo vệ thực vật, Liên Xô là một trong sốnhững nước tiên tiến có nhiều đóng góp quan trọng Nhiều công trình thực

nghiệm đã xác nhận là hệ bọ rùa địa phương có khả năng to lớn trong việc tiêudiệt rệp và ve bét hại cây trồng.

Những công trình nghiên cứu này đã được thực hiện tại Trung Á, người ta

đã sử dụng thành công bọ rùa 11 chấm (Semiadalia 11- notata) và bọ rùa 8 chấm

(Brumus octosignatus) trừ rệp hại bông ở Châu Âu, các nhà sinh học đã tiến thêm

một bước trong việc sử dụng phức hệ bọ rùa địa phương có nhiều đặc tính sinh học

khác nhau; bọ rùa 7 chấm (Coccinella septempunctata), bọ rùa 2 chấm (Adalia

bipunctata), bọ rùa sặc sỡ (Adonia variegata), bọ rùa 14 chấm (Harmonia 14 punctata) và bọ rùa mập (Harmonia conglobata) trong công tác phòng trừ rệp

-củ cải đường (Hoàng Đức Nhuận, 1983) [11]

Loài bọ rùa 6 vằn khi nghiên cứu ở Malaysia có vòng đời trung bình 17,6ngày, còn ở Nhật Bản cho kết quả vòng đời trung bình 25,3 – 26,7 ngày Thínghiệm nuôi bọ rùa bằng các loại rệp muội khác nhau Kết quả cho thấy khi thức

ăn là rệp muội loài Aphis craccivora hay Myzus persicae thì bọ rùa có thời gian

phát dục ngắn, 1 cá thể bọ rùa cái đẻ trứng trong 10 ngày đầu có thể tới 172

trứng Nếu nuôi bắng các loài rệp khác như Aulacorthum solani, Sitobion

akebiea thì bọ rùa có vòng đời dài hơn, số trứng đẻ trong 10 ngày đầu của 1 cá

thể cái chỉ đạt 99 trứng (Hussein et al, 1990 [17]; Sugiur et al, 1998 [24])

Theo tác giả Solangi, B.K., Lohar và cộng sự (2003) [23]đã tiến hành nghiêncứu về các đặc điểm sinh học của bọ rùa 6 vằn với thức ăn là rệp hại cây cải hột

Lipaphis erysimi Kalt trong vụ đông 2002-2003 tại phòng thí nghiệm thuộc Bộ

môn Côn trùng, Đại Học Nông nghiệp Sindh, Tandojam, Pakistan Các kết quảnghiên cứu về thời gian phát triển của ấu trùng các tuổi, thời gian phát triển củanhộng, khả năng sinh sản, thời gian trước đẻ trứng và thời gian sống của trưởngthành đã được ghi nhận

Năm 2001, Agarwala Basant K et al [16] đã nghiên cứu về mối quan hệgiữa mật độ vật mồi, kích thước của trưởng thành với khả năng ăn mồi và khả năng

đẻ trứng của bọ rùa 6 vằn ở miền xích đạo Châu Á Kết quả cho thấy, trongkhoảng không gian 150cm2 mỗi con cái ăn hết khoảng gần 40 trưởng thành rệp

Aphis craccivora Koch trong 24 giờ Lượng rệp tiêu thụ phù hợp để số lượng trứng

mà mỗi con cái đẻ ra cao nhất khi mật độ rệp ở mức thấp khoảng 5 đến 10 rệptrưởng thành Tỷ lệ trứng đẻ so với lượng rệp tiêu thụ (tính theo trọng lượng khô)đạt cao nhất khi mật độ rệp ở mức thấp nhất là 5 rệp trưởng thành Lượng thức ăncung cấp cho giai đoạn ấu trùng có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước của bọ rùatrưởng thành cái Sau 24 giờ thì lượng rệp tiêu thụ cũng như số lượng trứng đẻ củatrưởng thành cái có kích thước nhỏ sẽ ít hơn so với con cái có kích thước lớn hơn,tuy nhiên hiệu quả chuyển đổi từ thức ăn đến lượng trứng đẻ vẫn như nhau màkhông phụ thuộc vào kích thước của trưởng thành

Mari J.M et al (2004) [21] nghiên cứu về sinh thái học và các hoạt động

sinh học của bọ rùa 6 vằn nuôi bằng rệp trên cây cỏ linh lăng Therioaphis trifolii

Monell Thời gian ghép đôi giao phối của bọ rùa 6 vằn là 81,8±5,4 phút Giaiđoạn đẻ trứng và trước đẻ trứng của bọ rùa 6 vằn là 27,4±4,1 và 4,5±0,3 ngày.Khả năng sinh sản của một con cái bọ rùa 6 vằn là 602±75,3 Thời gian phát dụccủa trứng bọ rùa 6 vằn là 8,6±1,2 và 7,3±1,0 ngày Giai đoạn phát triển ấu trùngtuổi 1, 2, 3 và 4 của loài bọ rùa 6 vằn theo thứ tự là 7,3±0,6; 4,3±0,2; 3,8±0,3 và6,7±1,1 ngày Giai đoạn nhộng của bọ rùa 6 vằn là 3,6±0,3 Giai đoạn trưởng thànhcủa con đực và con cái bọ rùa 6 vằn trong điều kiện thí nghiệm là 34,9±4,8 và29,7±1,2 ngày

Cũng theo Mari J.M et al (2005) [22] thí nghiệm đánh giá khả năng ăn

mồi của bọ rùa 6 vằn vào mùa đông năm 2000 -2001 ở ĐH nông nghiệp

TandoJam, Sindh, Pakistan Kết quả ấu trùng tuổi 1, tuổi 2, tuổi 3, tuổi 4 mỗi

ngày có khả năng ăn lần lượt 11,8; 26,8; 43,4; 141,5 rệp Therioaphis trifolii, con

trưởng thành đực mỗi ngày ăn 73,0 rệp, trưởng thành cái mỗi ngày ăn 80,0 rệp.Lượng rệp ăn của rệp các tuổi 1, 2, 3, 4 lần lượt là 86,5; 115,2; 164,9 và 948,1

rệp Các con cái ăn hết trung bình là 2548,2 rệp và các con đực ăn hết trung bình

2800 rệp trong toàn bộ đời sống của chúng

2.2 Các công trình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu loài côn trùng quan trọng này mới chỉ cómột số tác giả quan tâm đến Trong đó phải kể đến Hoàng Đức Nhuận Ông đã

có những công trình nghiên cứu về nhóm bọ rùa (Coccinellidae) từ những năm

70 của thế kỷ XX Tác giả đã xuất bản 2 tập sách về bọ rùa Việt Nam với 220loài thuộc 165 giống, 6 phân họ (Coccinellinae, Chilocorinae, Scymninae,Coccidulinae, Sticholotidinae) Cho đến nay đã phát hiện và thống kê được 268loài thuộc 6 phân họ, 16 tộc và 61 giống trong đó có tới 162 loài là bọ rùa có íchthuộc 5 phân họ, 55 giống (Hoàng Đức Nhuận, 1983) [11]

Bọ rùa sáu vằn là loài côn trùng ăn thịt với thức ăn chủ yếu là một số loàirệp thuộc họ rệp muội (Aphididea: Homoptera) Một số loài rệp muội là đối

tượng nguy hiểm và gây hại chính trên một số cây trồng như: Aphis craccivora,

Aphis gosiphy, Brevicorine brassicacae, Myzus percicae…Chính vì thế loài bọ

rùa sáu vằn có vai trò rất lớn trong việc điều hoà mật độ quần thể rệp trên cácloại cây như: cây ăn quả (cam, quýt, bưởi, nhãn, vải…), cây công nghiệp (mía,

hồ tiêu…), cây lương thực (lúa, ngô, khoai,…), cây rau (các cây rau họ hoa thập

tự, các cây thuộc họ đậu,…) (Trần Thế Tục, 1998) [14] Vai trò của chúng rấtlớn và đã được nhiều tác giả trong nước ghi nhận (Trần Đình Chiến, 1991) [3],(Hoàng Đức Nhuận, 1982, 1983 [10], [ 11], Nguyễn Viết Tùng, 1991 [15]…)

Triển vọng sử dụng bọ rùa trong đấu tranh sinh học bảo vệ cây trồng ởViệt Nam là rất lớn, do trên một phạm vi đất đai không lớn nhưng Việt Nam córất nhiều loài bọ rùa có ích đồng thời phát triển Hệ bọ rùa có ích ở Việt Nam rấtphong phú, tuy nhiên từ trước đến nay chưa được điều tra một cách có hệ thống.Năm 1976, viện bảo vệ thực vật đã công bố danh sách bọ rùa gồm 63 loài vàphân loài, trong đó có 48 loài có ích Cho tới nay số loài bọ rùa có ích trong khu

hệ bọ rùa Việt Nam lên tới 165 loài, thuộc 5 phân họ, 60 giống, trong đó có 159loài ăn rệp, và những sinh vật nhỏ khác hại thực vật.

Trong điều kiện thiên nhiên nhiệt đới Việt Nam, các loại bọ rùa có ích hầunhư phát triển quanh năm, điều đó giúp ta giảm bớt sức lực và thời gian trongviệc duy trì, gây và nhân bọ rùa liên tục trong phòng thí nghiệm như nhiều nước

ở trong các vùng có khí hậu lạnh vẫn phải dùng

Theo Trần Đình Chiến, 2002 [4] bọ rùa 6 vằn là loài côn trùng bắt mồiphổ biến Chúng thuộc kiểu biến thái hoàn toàn chu kì phát triển trải qua 4 pha:

Trứng, ấu trùng, nhộng và trưởng thành Ấu trùng bọ rùa 6 vằn có 4 tuổi trải qua

3 lần lột xác trong đó ấu trùng tuổi 4 có kích thước lớn nhất, lớn hơn 3 lần so vớituổi 1

Trứng của bọ rùa 6 vằn được đẻ thành từng ổ từ 3 - 29 quả, ổ trứng

thường được xếp 2 – 3 hàng hoặc thành cụm rất đều nhau trên lá đậu tương Mộttrưởng thành cái trong một đêm có thể đẻ từ 1 - 4 ổ trứng (Trần Đình Chiến,2002) [4]

Trường thành bọ rùa 6 vằn rất linh hoạt và thường hoạt động vào buổisáng sớm và chiều mát, trưởng thành có tập tính giả chết nên khi chạm vào cơthể chúng thường tiết ra giọt dịch màu vàng để tự vệ (Trần Đình Chiến, 2002) []

Bọ rùa 6 vằn là loài bắt mồi đa thực, có thể ăn được nhiều loài rệp muội, hơnnữa chúng có thể sống trong nhiều sinh cảnh khác nhau, khả năng ăn mồi củachúng rất lớn nên vai trò của chúng trong việc kìm hãm số lượng rệp muội trênđồng ruộng rất có ý nghĩa (Trần Đình Chiến, 2002) [4]

Trưởng thành bọ rùa có nhiều biến dạng khác nhau Theo Hoàng ĐứcNhuận (1982) [10] ở Việt Nam đã phát hiện được 12 dạng khác nhau

Theo Hồ Thị Thu Giang, 1996 [5] trưởng thành bọ rùa 6 vằn có cơ thểhình bán cầu, đầu màu trắng vàng, mắt kép màu đen, râu đầu 11 đốt hình chùy

có kích thước cơ thể (dài: 5,1 ± 0,12mm; rộng: 3,3 ± 0,18mm) Sâu non bọ rùa

có 4 tuổi và kích thước các tuổi lần lượt là tuổi 1 (dài: 2,0 ± 0,16mm; rộng: 0,7

± 0,05mm), tuổi 2 (dài: 3,0 ± 0,11mm; rộng: 1,0 ± 0,10mm), tuổi 3 (dài: 5,7

± 0,10mm; rộng 1,7 ± 0,05mm), tuổi 4 (dài: 6,9 ± 0,15; rộng: 2,2 ± 0,08mm).Nhộng thuộc dạng nhộng trần có dạng trứng dài, kích thước (dài: 4,5 ± 0,3mm;rộng: 2,8 ± 0,07) Trứng hình bầu dục màu vàng rơm, kích thước (dài: 1,1 ±0,09mm; rộng: 0,4 ± 0,08mm)

Trong điều kiện nhiệt độ từ 18,5-20,6 ºC, ẩm độ từ 75,4-83,7% thì vòng đờicủa bọ rùa 6 vằn kéo dài từ 26,1-31,4 ngày trung bình là 28,8 ± 0,9 ngày (Hồ ThịThu Giang, 1996) [5], theo tác giả Phạm Văn Lầm, 1989 khi nuôi bằng rệp đậutương vòng đời bọ rùa 6 vằn từ 13,0 đến 25,3 ngày khi nhiệt độ là 20-28 ºC(trích theo Hồ Thị Thu Giang, 1996) [5]

Khả năng đẻ trứng của con cái bọ rùa trưởng thành nhiều hay ít phụ thuộcnhiều vào chế độ thức ăn, nhưng yếu tố nhiệt độ, ẩm độ cũng ảnh hưởng nhiều tớikhả năng đẻ trứng Trong điều kiện ¯t º = 19,9 ºC, ¯RH% = 81,3 khả năng đẻ trungbình là 292,5 ± 29,7 quả, khi ¯t º = 20,4 ºC, ¯RH% = 87,9 khả năng đẻ trung bình

là 361,5 ± 25,9 quả (Hồ Thị Thu Giang, 1996) [5]

Sức ăn của bọ rùa 6 vằn tăng dần từ tuổi 1 đến trưởng thành, trưởng thành cósức ăn mạnh nhất Cụ thể sâu non tuổi 1 chỉ ăn hết 7,4 0,09 con rệp/ngày đêm trongkhi đó trưởng thành ăn hết 81,1 ± 0,99 con rệp/ngày đêm ở nhiệt độ 17,3-20,1ºC

và RH 75,2-93,1% (Hồ Thị Thu Giang, 1996) [5]

Theo Phạm Văn Lầm, 2004 [7] bọ rùa 6 vằn nuôi bằng rệp muội cam (T.

aurantii) ở điều kiện nhiệt độ là 25 - 26oC và ẩm độ là 71 - 78 % Thời gian phátdục của bọ rùa non tuổi 1 và tuổi 2 (tương ứng là 2,0 và 1,9 ngày) dài hơn thờigian phát dục của bọ rùa non tuổi 3 và tuổi 4 (tương ứng là 2,0 và 1,9 ngày Bọrùa 6 vằn nuôi trong cùng điều kiện nhiệt độ (25 - 26 oC) và ẩm độ (71 - 78%)với thức ăn là các loài rệp muội khác nhau, thời gian phát dục các pha khác nhaukhông rõ ràng Thời gian phát dục pha bọ rùa non của các cá thể nuôi bằng rệp

muội đậu tương (A.glycines) hơi kéo dài hơn so với nuôi bằng rệp muội cam (T.

aurantii) Ngược lại, thời gian tiền nhộng ở thí nghiệm nuôi bằng rệp muội đậu

tương lại ngắn hơn so với trong thí nghiệm nuôi bằng rệp muội cam Thời gianvòng đời của bọ rùa 6 vằn nuôi bằng rệp muội cam kéo dài trung bình 20,3 -20,5 ngày

Theo Phạm Huy Phong, Vũ Thị Chỉ, Nguyễn Thị Thúy, 2007 [12] tỷ lệsống của ấu trùng và nhộng của bọ rùa M sexmaculatus là rất cao Tỷ lệ sốngcủa ấu trùng là 89% ở điều kiện nhiệt độ trung bình là 26,60C, ẩm độ trungbình là 65,3% Tỷ lệ sống của nhộng là 99,3% ở điều kiện nhiệt và ẩm độ nhưtrên Như vậy tỷ lệ sống của nhộng cao hơn của ấu trùng

Chỉ số giới tính của bọ rùa sáu vằn khi nuôi trong điều kiện phòng thínghiệm thường đạt hơn 0,50 trừ tháng 11/2005, 12/2005 và tháng 11/2007 Biếnthiên chỉ số giới tính của bọ rùa nuôi trong phòng thí nghiệm thể hiện không rõrệt như ngoài tự nhiên (Phạm Huy Phong và ctv, 2007) [12]

Các công trình nghiên cứu trên đã cho thấy được vai trò của các loài bọrùa bắt mồi trong việc khống chế sự gây hại của rệp trên nhiều loài cây trồng.Cùng với đó các tác giả cũng đã đi sâu nghiên cứu về các đặc điểm sinh học,sinh thái và tập tính học của các loài bọ rùa bắt mồi nói chung và của loài bọrùa 6 vằn nói riêng Tuy nhiên, cho đến nay chưa có một công trình nào nghiêncứu về vấn đề nhân nuôi, duy trì nguồn gen của bọ rùa 6 vằn trong phòng thínghiệm để chủ động đưa ra sử dụng rộng rãi ngoài đồng ruộng phòng trừ rệp hạicây trồng Những phát hiện cũng như các kết quả nghiên cứu của các nhà khoahọc trong và ngoài nước sẽ là cơ sở khoa học vững chắc cho công trình nghiêncứu này của chúng tôi

Phần 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên

3.1.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

+ Đối tượng: Bọ rùa 6 vằn Menochilus sexmaculatus Fabr.

+ Vật liệu

- Cây đậu đen và rệp đậu màu đen Aphis craccivora Koch.

- Nhà lưới, cabin, khay trồng cây, dụng cụ nuôi bọ rùa và rệp

- Nhật kí thực tập và sổ số liệu thô

- Kính lúp, dao, kéo, panh, ống nghiệm, hộp pettri…

3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

+ Địa điểm: Phòng thí nghiệm thuộc Phòng côn trùng học thực nghiệm

Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

18 Hoàng Quốc Việt, quận Cầu Giấy, Hà Nội

+ Thời gian: Từ tháng 7- tháng 12/2009.

3.2 Nội dung nghiên cứu

+ Nghiên cứu nhân nuôi rệp đậu màu đen Aphis craccivora Koch trong phòng

thí nghiệm làm cơ sở cho việc nhân nuôi loài bọ rùa 6 vằn

+ Nghiên cứu, theo dõi các chỉ tiêu về sinh học và tập tính của bọ rùa 6 vằn quacác thế hệ nhân nuôi trong phòng thí nghiệm

+ Thử nghiệm khả năng ăn mồi của bọ rùa 6 vằn trong điều kiện Pilot

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp nhân nuôi vật mồi trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi tiến hành việc nhân nuôi vật mồi làloài rệp đậu màu đen theo quy trình như sau:

+ Sử dụng khay i-nox làm giá thể (kích thước 30x45cm)

- Trải bông thấm nước trên mặt khay thành một lớp dày khoảng 2-3 mm

- Sử dụng dung dịch thuỷ canh 1% để cho thấm ướt hết bông (khoảng300ml/khay)

- Đậu đen giống được xử lý bằng nước ấm 55oC trong 7 – 10 phút, sau đó rắc đều lên trên mặt lớp bông, lượng đậu trung bình khoảng 100g/1khay

- Phủ một lớp giấy bản lên bề mặt đậu, dùng bàn tay vỗ nhẹ cho lớp giấy bảnđược thấm ướt và ép sát mặt bông và đậu

- Các khay đã gieo đậu và trải giấy bản đặt vào buồng nuôi trong điều kiện nhiệt độ 28oC, ẩm độ 75-85%

+ Cấy rệp giống

- Nguồn rệp giống: đối với lần đầu tiên tiến hành nhân nuôi thì rệp giốngđược thu từ ngoài đồng ruộng trên các cây ký chủ của chúng như: đậu đen, đậuđũa, đậu cove, cô bơ, điền thanh,… Sau đó mang về phòng thí nghiệm làm vậtliệu khởi đầu Đối với các lần tiếp theo thì lấy trực tiếp từ các khay đậu có sẵnrệp được nhân nuôi trong phòng thí nghiệm

- Sau 3 ngày gieo, hạt đậu giống nảy mầm Khi mầm cao 1 cm, bắt đầucấy rệp giống

- Dùng kéo cắt các ngọn đậu có rệp rắc đều lên khay đậu mới, hoặc táchrệp khỏi các cây đậu mà chúng đang bám để lây nhiễm trực tiếp lên các mầmđậu non ở các khay mới trồng Lượng rệp cấy trung bình được đảm bảo ở mứcmật độ từ 2-3 con/mầm đậu Rệp sẽ tiếp tục sinh sản trên các mầm đậu mới.Hàng ngày tưới thêm dung dịch thuỷ canh cho các khay

+ Thu rệp

- Sau khi cấy rệp được 7-10 ngày có thể thu rệp làm thức ăn nuôi bọ rùa.Với mỗi khay gieo 100g đậu đen giống ước tính số rệp thu được trong mỗi khay

có thể đạt được 10000 –15000 rệp, đủ nuôi 100-150 ấu trùng/ngày

3.3.2 Thu trưởng thành bọ rùa 6 vằn ngoài đồng ruộng về làm vật liệu khởi đầu 3.3.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

+ Thu trứng và theo dõi, xác định khả năng đẻ trứng của trưởng thành, tỉ

lệ nở của trứng (%) của bọ rùa 6 vằn

+ Ấu trùng bọ rùa được nuôi theo 2 phương pháp:

- Nuôi cá thể: ấu trùng tuổi 1 sau khi nở từ trứng được tách riêng ra các lọnhựa nhỏ và được cung cấp đầy đủ thức ăn Tiếp tục nuôi cá thể cho đến khi vũhoá trưởng thành Nhằm xác định chính xác về thời gian phát triển của các phađối với từng cá thể và vòng đời Mỗi thế hệ tiến hành nuôi 60 bọ rùa theophương pháp nuôi cá thể

- Nuôi tập thể: nhằm để thu một số lượng lớn ấu trùng các tuổi, nhộng vàtrưởng thành để theo dõi các chỉ tiêu về kích thước các pha phát triển và tỷ lệgiới tính Phương pháp này cũng được áp dụng để nuôi trưởng thành sau khi vũhoá nhằm thu các cặp trưởng thành khi chúng tiến hành hoạt động giao phối

- Ở tất cả các thế hệ thì trưởng thành sẽ được nuôi theo các cặp, mỗi thế

hệ tiến hành nuôi 10 cặp trưởng thành

Hình 3.1 Nhân nuôi bọ rùa qua các thế hệ trong phòng thí nghiệm

+ Nhân nuôi liên tục các thế hệ bọ rùa trong phòng thí nghiệm và theo dõicác chỉ tiêu về sinh học tập tính nhằm đánh giá sự thay đổi của các chỉ tiêu trênqua các thế hệ

3.3.4 Phương pháp thí nghiệm thử nghiệm đánh giá hiệu quả của biện pháp sinh học sử dụng bọ rùa 6 vằn trong phòng chống rệp đậu màu đen A craccivora trong điều kiện Pilot:

(Pilot là thử nghiệm bán tụ nhiên, quy mô lớn hơn thí nghiệm chậu vại nhưng lại nhỏ hơn thí nghiệm đồng ruộng)

Thí nghiệm được tiến hành với 4 công thức trong đó: 3 công thức có sửdụng bọ rùa ở các mật độ 1con/1m2, 2 con/m2, và 3con/m2; 1 công thức đốichứng không sử dụng bọ rùa, để rệp phát triển tự nhiên Mỗi công thức được bốtrí trên diện tích 4m2 với 3 lần nhắc lại Các ô thí nghiệm được quây kín bằnglưới chống côn trùng Sử dụng cây đậu đen để trồng trong các ô thí nghiệm, mỗi

ô trồng khoảng 150-160 cây đậu đen Cây đậu đen sau khi trồng được 1 tuần thìbắt đầu tiến hành lây nhiễm rệp Số rệp được sử dụng để lây cho mỗi ô là40con/1 ô Sau 1 ngày (24 giờ) bắt đầu tiến hành thả bọ rùa vào các ô theo mứcmật độ đã định Trước khi thả, tiến hành đếm số lượng rệp hiện có tại mỗi ô Sau

đó mỗi ngày tiến hành điều tra 1 lần về số rệp tại mỗi ô Phương pháp điều tratheo phương pháp 5 điểm chéo góc, mỗi điểm 4 cây Thời gian theo dõi đánh giákhả năng ăn mồi của bọ rùa 6 vằn được tiến hành trong 5 ngày tính từ ngày thứnhất sau khi thả Thí nghiệm được tiến hành tại Trại thực nghiệm sinh học CổNhuế của Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật

3.4 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp tính toán

3.4.1 Các chỉ tiêu theo dõi

- Kích thước các pha phát triển (AT, T1, T2, T3, T4, Nhộng, TT)

3.4.2 Phương pháp tính toán các chỉ tiêu

Tỉ lệ nở của trứng (%) = Số trứng nở x 100

Số trứng theo dõi

Tỉ lệ sống của ấu trùng (%) = Số ấu trùng vào nhộngSố ấu trùng theo dõi x 100

Tỉ lệ sống của nhộng (%) = Số ấu trùng vào nhộngSố con trưởng thành x 100

Tỉ lệ giới tính (%) = Số trưởng thành cái x 100

Tổng số trưởng thành

* Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu được xử lý bằng phần mềm trong

chương trình Microsoft Excel

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 NHÂN NUÔI RỆP ĐẬU MÀU ĐEN Aphis craccivora Koch

Trong nghiên cứu sinh học cơ bản ở mức độ cá thể hay quần thể của cácloài sinh vật nói chung, của côn trùng nói riêng và đặc biệt là đối với các nghiêncứu về các loài côn trùng ký sinh hay bắt mồi thì việc chủ động, sẵn sàng đápứng đầy đủ nguồn thức ăn (ký chủ hay vật mồi) cho đối tượng nghiên cứu là vấn

đề then chốt, quyết định sự thành công hay thất bại của các thí nghiệm Bọ rùasáu vằn là loài côn trùng bắt mồi, do đó việc tìm hiểu, xác định được đối tượng

là vật mồi ưa thích cũng như phương pháp nhân nuôi loài vật mồi này liên tụctrong điều kiện nhân tạo để đảm bảo nguồn thức ăn cung cấp cho chúng trongtoàn bộ các thí nghiệm là việc làm hết sức cần thiết

Các kết quả nghiên cứu trước đây của phòng Côn trùng học thực

nghiệm-Viện Sinh thái và tài nguyên Sinh vật cho thấy loài rệp đậu màu đen A.

craccivora là ký chủ ưu thích của các loài bọ rùa bắt mồi nói chung và của loài

bọ rùa sáu vằn nói riêng Cũng theo các kết quả nghiên cứu trên, cây đậu đen làcây ký chủ thích hợp nhất được sử dụng để nhân nuôi loài rệp này trong phòng

thí nghiệm Vì vậy, chúng tôi tiến hành việc nhân nuôi loài rệp đậu màu đen A.

craccivora với số lượng lớn đảm bảo nguồn thức ăn cung cấp đầy đủ cho các thí

nghiệm về sinh họcva tập tính của loài bọ rùa sáu vằn trong phòng thí nghiệmcũng như các thí nghiệm thử nghiệm khả năng phòng trừ rệp đậu màu đen trêncây đậu đen ở quy mô Pilot

Sau khi cấy rệp được 7 - 10 ngày có thể thu rệp làm thức ăn nuôi bọ rùa.Với mỗi khay gieo khoảng 100g đậu đen giống, số rệp thu được trong mỗi khay

có thể đạt được 10000 - 15000 rệp, đủ nuôi 100 - 150 ấu trùng/ngày Mỗi ngàychúng tôi cấy từ 4 - 6 khay đậu giống, lượng rệp thu được đáp ứng đủ cho sốlượng bọ rùa nhân nuôi trong phòng trong suốt quá trình nghiên cứu

Hình ảnh nhân nuôi rệp đậu màu đen A craccivora trong phòng thí nghiệm

Nguồn : Phạm Mạnh Cường

4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ BỌ RÙA QUA CÁC THẾ HỆ NHÂN NUÔI TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

4.2.1 Đặc điểm hình thái và sự thay đổi của đặc điểm hình thái của bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ nhân nuôi

4.2.1.1 Đặc điểm của trứng

Trứng bọ rùa 6 vằn thường được đẻ thành ổ, ổ trứng thường được xếp 2 –

3 hàng hoặc thành cụm rất đều nhau trên lá đậu đen hoặc thành lọ nuôi Khinhiệt độ cao từ khoảng 230C đến 280C, bọ rùa trưởng thành cái thường đẻ trứngngay trên thành lọ nuôi còn khi nhiệt độ hạ xuống dưới 230C thì chúng thườngchọn những nơi kín đáo để đẻ trứng (như trong vỏ đậu, ở phần lá mầm non khi

lá vẫn còn đang gấp hoặc trên bề mặt lá khi lá bị héo co lại) Một con trưởngthành cái trong một ngày đêm có thể đẻ từ 1 - 4 ổ trứng và số lượng trứng trongmột ổ dao động từ 2 - 39 quả Khi mới đẻ trứng có màu vàng rơm, trong quátrình phát dục màu sắc trứng biến đổi dần, trứng sắp nở có màu xám đen

Theo kết quả thí nghiệm, chúng tôi thấy rằng khi tiến hành nuôi liên tục

bọ rùa sáu vằn trong điều kiện phòng thí nghiệm thì thấy rằng trứng bọ rùa có

sự thay đổi về hình dạng, kích thước, màu sắc và tỉ lệ nở Ở thế hệ F1 và thế hệF2 trứng thường mẩy và có màu vàng rơm từ những quả trứng đầu tiên cho đếnnhững quả trứng cuối cùng được đẻ ra khi trưởng thành cái chết, và ở hai thế hệnày những quả trứng được đẻ ở giai đoạn cuối đời của con cái vẫn có khả năng

nở (trong trường hợp vẫn còn cả trưởng thành đực và cái) Nhưng sang đến thế

hệ F4 trứng chỉ mẩy và có màu vàng rơm ở giai đoạn những ngày đầu của thờigian đẻ trứng (khoảng từ 15 đến 20 ngày đầu tiên có trứng), còn ở giai đoạn sautrứng thường được đẻ rải rác ở khắp xung quanh thành dụng cụ nuôi và các giáthể khác (như thân cây đậu) hoặc trứng vẫn được đẻ thành cụm nhưng lại dínhchặt lại với nhau, trứng lép và khi đẻ ra trứng có màu sắc không đồng đều ở cáccặp được theo dõi, chúng có màu vàng nhạt, vàng xẫm hay nâu vàng, những quả

trứng ở những ngày về sau thì tỷ lệ nở giảm xuống rất nhanh qua từng ngày vànhững quả trứng do trưởng thành cái đẻ ở những ngày cuối thường không có khảnăng nở

Hình 4.7 Trứng bọ rùa 6 vằn

Nguồn: Phạm Mạnh Cường Bảng 4.1: Kích thước trứng bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ

Pha phát

Chiều dài (mm)

Chiều rộng (mm)

Trứng (n=40)

kích thước giảm đi đáng kể Trong cả đời của con cái thì trứng ở thế hệ sau có

sự suy thoái, kích thước giảm và hình dạng thay đổi (lép)

4.2.1.2 Đặc điểm của ấu trùng

Ấu trùng bọ rùa 6 vằn có 4 tuổi trải qua 3 lần lột xác, kích thước ấu trùngthay đổi tùy theo các tuổi

- Ấu trùng tuổi 1: Kích thước nhỏ nhất, ấu trùng có dạng hình thoi, thondần về hai đầu, cơ thể có màu nâu nhạt, bụng màu trắng vàng, màu sắc chưa đặctrưng cho loài Mặt lưng có nhiều gai Ngực chia ba đốt mang ba đôi chân dạngchân chạy

- Ấu trùng tuổi 2: Kích thước lớn dần, màu sắc trên cơ thể đậm hơn tuổi 1,trên mặt lưng có cả gai đen và gai trắng

- Ấu trùng tuổi 3: Kích thước lớn dần, màu sắc trên cơ thể đậm hơn tuổi 2,

số gai trắng trên lưng cũng nhiều hơn tuổi 2

- Ấu trùng tuổi 4: Cơ thể có kích thước lớn nhất, sang tuổi 4 đầu ấu trùngkhông lộ rõ như 3 tuổi đầu mà cúi xuống chỉ để lộ một nửa Màu sắc cơ thể nhạthơn tuổi 3 và đặc trưng rõ nét nhất cho loài

Hình 4.8 Bọ rùa 6 vằn tuổi 1

(chụp qua kính)

Hình 4.9 Bọ rùa vằn tuổi 2

Hình 4.10 Bọ rùa 6 vằn tuổi 3

Hình 4.11 Bọ rùa 6 vằn tuổi 4 Nguồn: Phạm Mạnh Cường Bảng 4.2: Kích thước ấu trùng qua bọ rùa 6 vằn các thế hệ

Ấu trùng để đo kích thước được nuôi bằng phương pháp nuôi tập thể và

cá thể với số lượng đủ lớn Mỗi thế hệ xác định kích thước của 40 ấu trùng các

tuổi Qua bảng 4.2 ta thấy kích thước ấu trùng bọ rùa 6 vằn các tuổi qua các thế

hệ có 2 chỉ tiêu thay đổi là chiều rộng ngực và chiều dài thân, còn chiều rộngđầu của từng tuổi qua các thế hệ là không thay đổi Chiều rộng thân và chiều dài

cơ thể của ấu trùng qua các thế hệ nhìn chung là giảm nhưng không đáng kể.Cũng giống như ở pha trưởng thành thì kích thước của ấu trùng thế hệ F1 và F2khá đồng đều giữa các cá thể Đến thế hệ F4 kích thước ấu trùng có sự khác biệt

về kích thước Có những cá thế kích thước không thua kém gì thế hệ đầu, nhưng

có những cá thể kích thước nhỏ hơn khá nhiều Vậy qua các thế hệ nhân nuôi thìkích thước ấu trùng có giảm và càng về thế hệ sau thì kích thước ấu trùng càngkhông đồng đều

4.2.1.3 Đặc điểm của nhộng

Nhộng của bọ rùa 6 vằn thuộc dạng nhộng trần, khi mới vào nhộng cómàu vàng trắng sau đó xuất hiện những vân đen Dọc trên lưng có 6 chấm đenxếp theo chiều dài cơ thể Hai bên co 5 vệt đen hình tam giác xếp song song vớinhau theo hàng dọc Ấu trùng hóa nhộng ngay trên thành lọ nuôi, thân hay láđậu đen Khi nhiệt độ hạ thấp chúng cũng tìm những nơi kín đáo để hóa nhộng.Trong quá trình phát dục màu sắc nhộng chuyển dần thành màu nâu đậm hơn.Đặc điểm về màu sắc của nhộng không thay đổi qua các thế hệ

Hình 4.12 Nhộng bọ rùa 6 vằn

Nguồn: Phạm Mạnh Cường

Bảng 4.3: Kích thước nhộng bọ rùa 6 vằn qua các thế hệ

Pha phát

Chiều dài (mm)

Chiều rộng (mm) Nhộng

4.2.1.4 Đặc điểm của trưởng thành

Bọ rùa trưởng thành có cơ thể hình bầu dục, đầu màu đen trắng, mắt képmàu đen, râu đầu 11 đốt hình chùy Khi mới vũ hóa thì cơ thể mềm, có màuvàng nhạt, chưa xuất hiện các vân cánh, sau một thời gian ngắn (20 - 30 phút)thì vân cánh mới xuất hiện Cánh cứng bọ rùa có màu đỏ sẫm, khi cánh cứngkhép lại tạo nên đường giáp cánh màu đen trên mỗi cánh có 3 vân đen Các kếtquả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy độ bóng của cánh bọ rùa thay đổi qua cácthế hệ Ở thế hệ đầu cánh bọ rùa những ngày đầu mới vũ hóa có màu đỏ thẫm,bóng, đến cuối đời mới mất độ bóng và xỉn màu Còn đến thế hệ F4 ngay khi

mới vũ hóa cánh bọ rùa đã không còn độ bóng nữa Màu sắc cánh giống màu sắccủa những con cuối đời của thế hệ trước (thế hệ F1, F2)

Hình 4.13 Trưởng thành bọ rùa 6 vằn

Nguồn: Phạm Mạnh Cường Bảng 4.4: Kích thước bọ rùa trưởng thành qua các thế hệ

Pha phát

Chiều dài (mm)

Chiều rộng (mm) Trưởng

thành cái (n=30)

♂

♀

trưởng thành kích thước không thua gì những con ở thế F1, F2, nhưng trái lại cónhững con kích thước nhỏ hơn rất nhiều Vậy qua các thế hệ nhân nuôi thì kíchthước trưởng thành có giảm và càng về thế hệ sau thì kích thước trưởng thànhcàng không đồng đều

Qua 4 bảng 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ta thấy kích thước bọ rùa 6 vằn giảm qua cácthế hệ nhân nuôi ở tất các các pha Ba pha là trứng, ấu trùng và nhộng giảm íthơn pha trưởng thành Giữa các cá thể cùng pha phát triển trong cùng một thế hệthì ở thế hệ F1, F2 kích thước các cá thể khá đồng đều, còn ở thế hệ F4 kíchthước giữa các cá thể có sự sai khác lớn