Sử dụng bọ rùa đỏ (micraspis discolor fabr ) và chế phẩm làm từ cây cúc (bidens pilosa l ), lá cà chua (lycopersicum esculentum mill ) phòng trừ sâu hại sâu bọ hoa thập tự tại xã kim liên, huyện nam đàn năm 2013 2014

Để phòng trừ sâu hại họ Hoa thập tự, cho đến nay người nông dân vẫn chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học là chính nhưng việc tuân thủ nguyên tắc 4 đúng không được quan tâm thời gian phun, c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -

NGUYỄN THỊ HUYỀN

SỬ DỤNG BỌ RÙA ĐỎ (Micraspis discolor Fabr.) VÀ CHẾ PHẨM LÀM TỪ CÂY CÚC (Bidens pilosa L.),

LÁ CÀ CHUA (Lycopersicum esculentum Mill.) PHÒNG TRỪ

SÂU HẠI RAU HỌ HOA THẬP TỰ TẠI XÃ KIM LIÊN,

HUYỆN NAM ĐÀN NĂM 2013-2014

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

NGHỆ AN, 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -

NGUYỄN THỊ HUYỀN

SỬ DỤNG BỌ RÙA ĐỎ (Micraspis discolor Fabr.) VÀ CHẾ PHẨM LÀM TỪ CÂY CÚC (Bidens pilosa L.),

LÁ CÀ CHUA (Lycopersicum esculentum Mill.) PHÒNG TRỪ

SÂU HẠI RAU HỌ HOA THẬP TỰ TẠI XÃ KIM LIÊN,

HUYỆN NAM ĐÀN NĂM 2013-2014

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60 62 01 10

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Thanh

NGHỆ AN, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình “Sử dụng bọ rùa đỏ (Micraspis discolor

Fabr.) và chế phẩm thảo mộc làm từ cây cúc (Bidens pilosa L.), lá cà chua (Lycopersicum esculentum Mill.) phòng trừ sâu hại rau họ hoa thập tự tại xã

Kim Liên, huyện Nam Đàn năm 2013- 2014” là của riêng tôi Các số liệu, kết

quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tôi cũng xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Nghệ An, ngày tháng 10 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Huyền

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Sử dụng bọ rùa đỏ (Micraspis discolor Fabr.) và chế phẩm

thảo mộc làm từ cây cúc (Bidens pilosaL.), lá cà chua (Lycopersicum esculentum Mill.) phòng trừ sâu hại rau họ hoa thập tự tại xã Kim Liên,

huyện Nam Đàn năm 2013- 2014” được thực hiện từ tháng 09 năm 2012 đến

tháng 07 năm 2014 Trong suốt thời gian thực hiện đề tài tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các Thầy Cô giáo Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Tiến sỹ Nguyễn Thị Thanh, Cô giáo kính quý đã luôn tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy Cô giáo Khoa Nông Lâm Ngư đặc biệt là Bộ môn Bảo vệ thực vật và Trung tâm thực hành thí nghiệm đã tạo điều kiện để tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin cảm ơn người dân ở xã Kim Liên, huyện Nam Đàn đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập mẫu vật thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi vô cùng biết ơn gia đình, người thân, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Nghệ An, ngày tháng 10 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Huyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1.Cơ sở khoa học của đề tài 5

1.1.1.Biện pháp sinh học là cốt lõi của IPM VÀ IPM-B 5

1.1.2 Các loài sâu hại rau họ HTT 7

1.1.3 Các loài thiên địch trên rau họ HTT 7

1.1.4 Cơ chế tác động của thuốc thảo mộc lên sâu hại 8

1.1.5 Đặc điểm của bọ rùa đỏ (Micraspis discolor Fabr.) 9

1.1.6 Đặc điểm của cây cúc (Bidens pilosa L.) 11

1.1.7 Đặc điểm của cây cà chua (Lycopersicum esculentum Mill.) 12

1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài 13

1.3 Tổng quan nghiên cứu thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ hoa thập tự (HTT) 15

1.3.1.Thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ HTT trên thế giới15 1.3.2 Thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ HTT ở Việt Nam 16

1.4.Tình hình nghiên cứu về bọ rùa bắt mồi trên thế giới và Việt Nam 18

1.4.1 Tình hình nghiên cứu về bọ rùa bắt mồi trên thế giới 18

1.4.2.Tình hình nghiên cứu bọ rùa bắt mồi ở Việt Nam 20

1.5.Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở trên thế giới và Việt Nam 25

1.5.1.Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở trên thế giới 25

1.5.2 Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở Việt Nam 27

1.6 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 28

1.6.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Kim Liên, huyện Nam Đàn 28

1.6.2 Tình hình sản xuất rau tại xã Kim Liên, huyện Nam Đàn 29

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1.Thời gian và địa điểm nghiên cứu 30

2.2 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 30

2.3 Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 30

2.4 Nội dung nghiên cứu 30

2.5 Phương pháp nghiên cứu 31

2.5.1 Phương pháp điều tra sâu hại và thiên địch trên rau họ hoa thập tự 31

2.5.2 Phương pháp sử dụng bọ rùa đỏ phòng trừ rệp 32

2.5.3 Phương pháp sử dụng chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu xanh bướm trắng hại rau cải trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng 33

2.6 Phương pháp thu thập, phân tích và xử lý số liệu 38

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Thành phần sâu hại và thiên địch trên rau họ hoa thập tự (HTT) ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An năm 2013-2014 39

3.1.1.Thành phần sâu hại rau họ HTT ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An năm 2013-2014 39

3.1.2.Thành phần côn trùng bắt mồi trên rau họ HTT ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An năm 2013-2014 42

3.2 Thử nghiệm sử dụng bọ rùa đỏ (Micraspis discolor) phòng trừ rệp hại rau họ HTT trong phòng thí nghiệm và trong điều kiện ô luới ngoài đồng ruộng 48

3.2.1.Thử nghiệm sử dụng bọ rùa đỏ phòng trừ rệp hại rau họ HTT trong PTN 48

3.2.2.Thử nghiệm sử dụng bọ rùa đỏ phòng trừ rệp hại rau họ HTT trong điều kiện ô luới ngoài đồng ruộng 48

3.2.2.1 Hiệu lực phòng trừ rệp hại rau họ HTT của bọ rùa đỏ với mật độ 4 con/m2, 6 con/m2, 8 con/m2 48

3.2.2.2 Hiệu lực phòng trừ rệp hại rau họ HTT của bọ rùa đỏ với mật độ 8 con/ m2 ở giai đoạn cây rau trồng 20-25 ngày và 30-35 ngày trong điều kiện ô lưới ngoài đồng ruộng 50

3.3 Kỹ thuật chế biến và sử dụng chế phẩm thảo mộc từ cây cúc (B pilosa) và lá cây cà chua (L esculentum) phòng trừ SXBT hại rau họ HTT 52

3.3.1 Kỹ thuật tạo chế phẩm từ dịch chiết của cây cúc (B.pilosa) 52 3.3.2 Kỹ thuật sản xuất chế phẩm từ bột khô của cây cúc (B pilosa). 53

3.3.3 Kỹ thuật sản xuất chế phẩm thảo mộc từ lá của cây cà chua (Lycopersicum

esculentum). 54 3.3.4 Kỹ thuật sử dụng chế phẩm phòng trừ SXBT hại rau họ HTT trong điều kiện ô lưới ngoài đồng ruộng 55

3.4 Hiệu lực phòng trừ SXBT hại rau họ HTT của chế phẩm làm từ cây cúc (B

bột khô cây cúc (B pilosa) 57 3.4.4 Hiệu lực phòng trừ SXBT ở các tuổi khác nhau của chế phẩm dạng dịch

chiết từ cây cúc (B pilosa) 59

3.4.5 Hiệu lực phòng trừ SXBT của chế phẩm dạng dịch chiết từ cây cúc (B

pilosa) ở điều kiện ô lưới ngoài đồng ruộng 59 3.5.Sử dụng chế phẩm thảo mộc dạng dịch chiết từ lá cà chua phòng trừ SXBT hại rau họ HTT trong phòng thí nghiệm và ô lưới ngoài đồng ruộng 60 3.5.1 Hiệu lực phòng trừ SXBT của chế phẩm dạng dịch chiết từ lá cà chua ở điều kiện PTN 60 3.5.2 Hiệu lực phòng trừ SXBT ở các tuổi khác nhau của chế phẩm dạng dịch chiết từ lá cà chua nồng độ 1,5% 61 3.5.3 Hiệu lực phòng trừ SXBT của chế phẩm thảo mộc dạng dịch chiết tươi từ

lá cà chua ở điều kiện ô lưới ngoài đồng ruộng 62 3.5.4 Hiệu lực phòng trừ SXBT tuổi 1,2,3,4 hại rau họ HTT của chế phẩm từ dịch lá cà chua 1,5% trong điều kiện ô lưới ngoài đồng ruộng 64

3.6 Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm từ dịch chiết của cây cúc, lá cây cà chua

và thuốc hóa học đến sức sống của bọ rùa đỏ 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

1.Kết luận 67

2 Kiến nghị 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

1 Tài liệu tiếng việt 69

2 Tài liệu tiếng anh 72

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 75

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1.Thành phần loài sâu hại trên sinh quần ruộng rau họ hoa thập tự ở Nam Đàn năm 2013– 2014 40 Bảng 3.2 Thành phần loài côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ hoa thập tự ở huyện Nam Đàn năm 2013 - 2014 44 Bảng 3.3 Hiệu lực phòng trừ rệp hại rau họ HTT của bọ rùa đỏ trong phòng thí nghiệm 48 Bảng 3.4 Hiệu lực phòng trừ rệp hại rau họ HTT của bọ rùa đỏ ngoài đồng ruộng với mật độ 4, 6, 8 con/m2 49

ở giai đoạn cây rau 20-25 và 30-35 ngày sinh trưởng ngoài đồng ruộng 51 Bảng 3.6 Hiệu lực phòng trừ SXBT của chế phẩm dạng dịch chiết nồng độ

0,6%; 0,8%; 1% và 1,2% sau 1,3,5,7 ngày phun 56

Bảng 3.7 Hiệu lực phòng trừ SXBT của chế phẩm dạng bột khô từ cây cúc (B

pilosa) nồng độ 0,6%; 0,8%; 1,0% và 1,2% 57

Bảng 3.8 Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng hại rau họ HTT của chế phẩm

từ dịch cây và bột cây cúc 1,2% ở PTN 58 Bảng 3.9 Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng hại rau họ HTT của chế phẩm

làm từ dịch cây cúc (B pilosa) nồng độ 1,2% ở trong PTN 59

Bảng 3.10 Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng hại rau họ HTT của chế

phẩm làm từ dịch chiết cây cúc (B pilosa)1,2% ở ngoài đồng ruộng 60

Bảng 3.11 Hiệu lực phòng trừ SXBT hại rau họ HTT của chế phẩm làm từ dịch

lá cây cà chua ở nồng độ 0,9%, 1,2%, 1,5% trong phòng thí nghiệm 61 Bảng 3.12 Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng hại rau họ HTT của chế phẩm làm từ dịch lá cà chua 1,5 % ở trong phòng thí nghiệm 62 Bảng 3.13 Hiệu lực phòng trừ SXBT hại rau họ HTT của chế phẩm từ dịch 63 Bảng 3.14 Hiệu lực phòng trừ SXBT tuổi 1,2,3,4 hại rau họ HTT của chế phẩm làm từ dịch lá cà chua 1,5% ngoài đồng ruộng 64 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của chế phẩm làm từ dịch chiết cây cúc, lá cây cà chua

và thuốc hóa học tới bọ rùa đỏ 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo hoá học của các hoạt chất trong cây cúc (Bidens pilosa) 12

Hình 1.2 Cấu tạo hoá học Tomatin trong lá cây cà chua (Lycopersicum esculentum) 13

Hình 2.1 : Phương pháp sử dụng bọ rùa đỏ phòng trừ rệp 33

Hình 2.2 Phương pháp sử dụng CPTM phòng trừ SXBT trong PTN 35

Hình 2.3 Phương pháp sử dụng CPTM phòng trừ SXBT ở ngoài đồng ruộng 37

Hình 3.1 Đa dạng thành phần sâu hại trên rau họ hoa thập tự tại xã Kim Liên, Huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An (năm 2013-2014) 41

Hình 3.2 Đa dạng loài côn trùng bắt mồi trên rau họ HTT ở xã Kim Liên, huyện Nam Đàn (năm 2013 – 2014) 47

Hình 3.3 Kỹ thuật sản xuất chế phẩm dịch chiết từ cây cúc (B pilosa) 52

Hình 3.4.Kỹ thuật sản xuất chế phẩm dạng bột khô từ cây cúc (B.pilosa) 53

Hình 3.5 Kỹ thuật sản xuất CP dịch chiết từ lá cây cà chua (L esculentum) 54

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rau là loại thực phẩm không thể thiếu được trong đời sống hằng ngày Cùng với thức ăn động vật, rau cung cấp những dinh dưỡng cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của con người Tục ngữ có câu: “Cơm không rau như đau không thuốc” Rau cung cấp cho cơ thể những chất dinh dưỡng, đặc biệt là các vitamin, các axít hữu cơ, chất khoáng, Theo tính toán của nhiều nhà dinh dưỡng học, muốn cơ thể hoạt động bình thường cần cung cấp 2300-2500 kcal mỗi ngày, trong đó phải có 250-300 gam rau tương đương với 7,5-8 kg/tháng hay 90-108 kg/năm Như vậy tổng nhu cầu rau của nước ta sẽ là 7.650 – 9.180 nghìn tấn, tổng sản lượng rau các loại năm 2006 đạt 9.650 nghìn tấn

Không như nhiều năm trước đây, các hộ dân sản xuất rau chỉ để cải thiện bữa ăn cho gia đình, hay chỉ là tiêu thụ trong các chợ địa phương, hiện nay sau nhiều năm thực hiện theo chủ trương chuyển dịch cơ cấu sản xuất nông nghiệp, rau xanh được đưa vào sản xuất như một giống cây trồng có giá trị kinh tế cao, thu được nhiều lợi nhuận, tăng thu nhập, tạo công ăn việc làm cho người dân, góp phần làm thay đổi bộ mặt nông thôn vùng sản xuất rau

Việt Nam là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm, điều kiện rất thuận lợi cho các loại rau quả phát triển Vì thế rau quả Việt Nam là những loại rau nhiệt đới, ngon, quý hiếm, đa dạng về chủng loại, được sản xuất và thu hoạch quanh năm nên đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của người dân trong nước cũng như trên thị trường thế giới Diện tích trồng rau quả Việt Nam là 1.685.000 ha trong đó rau 910.000 ha, quả 775.000 ha, sản lượng cả năm là 17.653.100 tấn.Trong đó, rau 10.969.300 tấn, quả 6.500.000 tấn (số liệu năm 2007 của Cục trồng trọt Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) Hàng năm Việt Nam xuất khẩu khoảng 300 triệu USD rau qủa cho trên 30 thị trường Châu Á, Chấu Âu, Bắc Mỹ

Là một tỉnh Bắc Trung Bộ, khí hậu mang nặng tính chất nhiệt đới gió mùa, diện tích đất đai rộng lớn và đội ngũ lao động nông thôn cần cù, nông dân tỉnh Nghệ An đang tích cực sản xuất, đưa ra thị trường nhiều loại nông sản, rau màu,

đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, hứa hẹn một mùa rau dồi dào trong dịp Tết Nguyên đán 2011 Mặc dù bị thiệt hại nhiều do đợt mưa lũ hồi tháng 10 nhưng nhờ sự hỗ trợ từ Quỹ dự trữ quốc gia nên các huyện trong tỉnh có lượng rau giống khá dồi dào Hiện nông dân ở Nghệ An đã gieo trồng 10.250 ha rau màu các loại để cung cấp cho thị trường Tết, tập trung chủ yếu ở các huyện Quỳnh Lưu, Nam Đàn, Diễn Châu, Yên Thành, Thanh Chương, Quỳ Hợp với nhiều loại rau màu phong phú như bắp cải, xà lách, diếp, củ cải, đậu, rau gia vị, bầu, bí, ớt, cà chua, dưa hấu, hành, xu hào, khoai tây, khoai sọ, gừng, Theo thông tin từ Sở Nông nghiệp

và phát triển nông thôn Nghệ An, mới đây Sở đã tiến hành kiểm tra, cấp chứng chỉ cho một số vùng sản xuất rau an toàn đủ điều kiện ở TP Vinh, huyện Quỳnh Lưu và huyện Nghi Lộc Sở Nông nghiệp cũng đang tập trung chỉ đạo 3 vùng lớn

là Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nam Đàn để sản xuất rau an toàn cho vụ Đông Xuân Nam Đàn là một huyện có diện tích trồng rau lớn của tỉnh, nghề trồng rau cũng có từ lâu cho thu nhập khá đến thời điểm này Ngoài việc khắc phục cơ bản hoàn thành một số diện tích bị ảnh hưởng nặng từ trận lụt năm 2010, toàn huyện

đã khép kín gần 1.000ha rau màu hàng hoá, trong đó có 30% diện tích rau ngắn ngày bước đầu đã cho thu nhập

Như chúng ta đã biết, nhóm cây rau thuộc họ hoa thập tự là nhóm thực phẩm có ý nghĩa quan trọng đối với con người và được trồng phổ biến khắp nơi trên thế giới Cùng với nhiều địa phương khác trong cả nước, huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An đang từng bước chuyển đổi cơ cấu cây trồng, trong đó chú trọng đến phát triển cây rau theo hướng rau an toàn, rau sạch Huyện Nam Đàn là một trong ba địa phương phát triển vùng rau chuyên canh theo định hướng của tỉnh

Về mặt dinh dưỡng, rau cung cấp cho cơ thể những chất quan trọng có tác dụng điều hòa cân bằng kiềm tan trong máu làm tăng khả năng đồng hóa Protein Ngoài ra, chúng còn bổ sung lượng vitamin và các chất khoáng cần thiết giúp cơ thể chống bệnh phù thũng, mỏi mệt khi làm việc, tăng sự dẻo dai cho hệ tuần hoàn, hệ thần kinh Hằng ngày, để đảm bảo năng lượng cần thiết thì một người phải dùng từ 250 – 300 g (khoảng 7,5 - 9 kg rau cho 1 người/tháng)

Về mặt kinh tế, rau là loại cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, giá trị sản xuất 1 ha rau cao gấp 2-3 lần trồng lúa và là loại hàng hóa có giá trị xuất khẩu cao Thời kỳ 1986-1990 nước ta xuất khẩu đạt 5,15 triệu USD Năm 1997 kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam đạt 140 triệu USD tăng 170% so với năm

1986 và chiếm 1,6% tổng kim ngạch xuất khẩu trong cả nước Đến năm 2006, kim ngạch rau quả đã đạt 500 triệu USD tăng hơn 350% so với năm 1997 và phấn đấu đạt 650 triệu USD vào năm 2010

Về mặt xã hội, sản xuất rau góp phần tăng thu nhập cho người lao động, giải quyết việc làm cho nông dân trong những lúc nông nhàn Thậm chí ở một số vùng trồng rau thâm canh, sản xuất rau đã trở thành thu nhập chính và là cơ hội làm giàu cho người trồng rau

Rau xanh gồm nhiều họ khác nhau trong đó rau họ Hoa thập tự (Cruciferae) chiếm tới 50% sản lượng rau và xuất hiện quanh năm trên thị trường Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, nhóm rau thuộc họ hoa thập

tự với đặc điểm thân, lá mềm yếu và chứa nhiều chất dinh dưỡng luôn bị tác động bởi nhiều yếu tố bất lợi khác nhau, trong đó tập đoàn sâu hại gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất cũng như phẩm chất rau

Để phòng trừ sâu hại họ Hoa thập tự, cho đến nay người nông dân vẫn chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học là chính nhưng việc tuân thủ nguyên tắc 4 đúng không được quan tâm (thời gian phun, chủng loại thuốc, số lần phun và nồng độ sử dụng đều cao hơn nhiều so với khuyến cáo, thậm chí người nông dân còn trộn một số loại thuốc với nhau) chính vì vậy đã xuất hiện nhiều sâu hại với tính kháng thuốc cao như sâu tơ, sâu xanh,…làm giảm số lượng, chủng loại các loại sinh vật có ích, gây mất cân bằng sinh thái, đồng thời tạo điều kiện cho các loại sâu hại trước đây thứ yếu trở thành chủ yếu Quan trọng hơn là chất lượng rau đang bị đe dọa bởi dư lượng thuốc bảo vệ thực vật điều này có nghĩa rằng sức khỏe con người bị ảnh hưởng nghiêm trọng Mặt khác, vấn đề đảm bảo vệ sinh

an toàn thực phẩm, đặc biệt đối với rau xanh đang trở thành một bài toán lớn cho toàn xã hội Chính vì vậy, các nhà khoa học bảo vệ thực vật đã và đang tập trung nghiên cứu biện pháp sinh học, coi đây là biện pháp cốt lõi trong hệ thống quản

lý dịch hại tổng hợp

Hiện nay, trong trồng rau, rệp xám (Brevicoryne brasiceae L.) và sâu xanh bướm trắng (Peris rapae L.) là những loài sâu nguy hại đối với cây rau họ Hoa

thập tự Chúng phá hại từ tháng 10 năm trước đến tháng 5 năm sau, gây hại nặng nhất trong tháng 2 trên cây rau cải Sử dụng chế phẩm thảo mộc và thiên địch là biện pháp phòng trừ sâu hại an toàn và thân thiện với môi trường hiện nay

Các chế phẩm sinh học có nhiều ưu điểm như: không gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người, vật nuôi, cây trồng và các sinh vật có ích khác Các chế phẩm hữu cơ phân huỷ nhanh trong đất nên không làm hại đến kết cấu đất và tính chất đất mà còn góp phần tăng độ phì đất Không gây ô nhiễm đến môi trường

Xuất phát từ những lý do trên và góp phần nâng cao hiệu quả của biện pháp sinh học trong sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất “rau an toàn” tại huyện Nam Đàn nói riêng nhằm hướng tới mục tiêu xây dựng, phát triển nền nông nghiệp hữu cơ bền vững, đồng thời, cung cấp đầy đủ số lượng cũng như chất lượng sản

phẩm rau cho người tiêu dùng, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Sử dụng

bọ rùa đỏ (Micraspis discolor Fabr.) và chế phẩm thảo mộc làm từ cây cúc (Bidens pilosaL.), lá cà chua (Lycopersicum esculentum Mill.) phòng trừ sâu

hại rau họ hoa thập tự tại xã Kim Liên, huyện Nam Đàn năm 2013- 2014”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Xác định được mật độ thích hợp của bọ rùa đỏ phòng trừ rệp hại rau họ cải trong ô lưới ngoài đồng ruộng để khẳng định được vai trò tác dụng của chúng đồng thời xác định được loại chế phẩm thảo mộc, nồng độ chế phẩm, tuổi sâu phòng trừ để đạt được hiệu quả cao đóng góp thêm những dẫn liệu khoa học cho biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên rau họ hoa thập tự

3 Yêu cầu của đề tài

- Điều tra, thu thập thành phần sâu hại rau họ hoa thập tự và côn trùng bắt mồi ở xã Kim Liên, Huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An năm 2013 – 2014

- Xác định được mật độ bọ rùa trưởng thành có khả năng khống chế sự phát triển rệp hại rau họ cải

- Nghiên cứu kỹ thuật tạo và sử dụng chế phẩm thảo mộc từ các bộ phận

khác nhau của cây cúc(Bidens pilosa L.), lá cây cà chua phòng trừ sâu xanh

bướm trong phòng thí nghiệm và ô lưới ngoài đồng ruộng

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Biện pháp sinh học là cốt lõi của IPM VÀ IPM-B

Khái niệm IPM (Phòng trừ tổng hợp dịch hại cây trồng nông nghiệp) được đưa ra từ những năm 1970 mà tiền thân là các biện pháp IPC (Phòng trừ dịch hại một cách tổng hợp), PC (Phòng trừ dịch hại) Trên thế giới, biện pháp này đã được đưa vào áp dụng từ rất lâu và mang lại hiệu quả to lớn về kinh tế cũng như bảo đảm cho sức khỏe cho con người, vật nuôi và an toàn cho môi trường Tại Việt Nam, chỉ đến những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ XX mới được đưa biện pháp IPM vào áp dụng trong điều kiện thực nghiệm Biện pháp này đã được chứng minh, sau khi áp dụng năng suất cây trồng không giảm, tiết kiệm chi phí, tăng lợi nhuận, giảm rủi ro, người nông dân có thể đầu tư trở lại vào phân bón, máy móc điều khiển nước tưới cho hoàn chỉnh IPM được áp dụng trên nhiều đối tượng cây trồng nhưng nhiều nhất vẫn là trên cây lúa và cây rau [24]

Phòng trừ tổng hợp dịch hại cây trồng nông nghiệp (IPM) là một hệ thống điều khiển dịch hại bằng cách sử dụng tất cả những biện pháp thích hợp trên cơ

sở sinh thái hợp lý để giữ cho quần thể dịch hại phát triển dưới ngưỡng gây hại kinh tế (EIL) (Hà Quang Hùng và Vũ Quang Côn, 1990) [8]

IPM là phương pháp dựa trên cơ sở sinh thái về mối quan hệ cây trồng và dịch hại.Xác định ngưỡng chấp nhận kinh tế về quần thể gây hại và hệ thống quan trắc ổn định để phát hiện dự tính dịch hại, đặc biệt tối ưu sử dụng biện pháp phòng trừ sinh học [24]

Chiến lược phòng trừ dịch hại thông qua hệ thống trồng trọt (IPM-B) là tăng cường cường đa dạng sinh học trong đất và trên đất canh tác và biện pháp sinh học, bao gồm: tạo điều kiện cho đất có hoạt tính tốt về sinh học và dinh dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh vật có lợi, trong đó ưu tiên cho việc sử dụng các chế phẩm sinh học

Biện pháp sinh học là việc sử dụng những sinh vật sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằm ngăn ngừa hoặc làm giảm bớt tác hại do sinh vật gây ra” [24]

Vai trò của chế phẩm sinh học, trong đó có các chế phẩm thảo mộc, vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp được thừa nhận có các ưu điểm đó là không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng,…) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung [5]

Chế phẩm sinh học “hợp lý” có tác dụng trừ sâu là những chất có nguồn gốc

tự nhiên (hoặc được tổng hợp bắt chước những chất có nguồn gốc tự nhiên) có tác dụng hại hoặc làm chết những đối tượng gây hại như sâu, bệnh, cỏ dại và những côn trùng có xương sống Những chất này có phương thức tác động giống nhau, không độc đối với người và gia súc, không hoặc ít ảnh hưởng tới môi trường và cộng đồng [6]

Các chế phẩm sinh học trừ sâu được phân vào nhóm các hóa chất sinh học (hormon, enzim, pheromon và các chất tự nhiên như chất điều tiết sinh trưởng sâu) hoặc nhóm vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, tuyến trùng hoặc động vật nguyên sinh] Từ năm 1990 trở đi, Tổ chức Bảo vệ Môi trường Mỹ đã bắt đầu sử dụng khái niệm thuốc BVTV sinh học (biopesticide), bao gồm:

Thuốc BVTV vi sinh (microbial pesticides): Vi khuẩn, nấm, vi rút, động vật nguyên sinh (đơn bào)

Các hợp chất hóa sinh (biochemicals): Những tự nhiên dùng để phòng trừ côn trùng theo cơ chế không độc [6]

Thông qua các tài liệu nghiên cứu phân tích về cây cúc (Bidens pilosa) thì các

nhà khoa học đã tìm thấy các chất có hoạt tính kháng sinh, kháng khuẩn cao trong

các bộ phận thân, hoa, lá, rễ, của cây cúc (Bidens pilosa) Điều đó, đồng nghĩa với

việc các chế phẩm được nghiên cứu tạo ra từ cây cúc có khả năng phát huy tác dụng trong công tác bảo vệ thực vật phòng trừ sâu hại cây trồng trên đồng ruộng Bọ rùa

đỏ là một trong những loài rất phổ biến trên hệ sinh thái rau và có khả năng kìm hãm

sự phát triển của rệp hại rất lớn, giúp nông dân giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học phòng trừ sâu hại tạo ra nông sản hữu cơ an toàn

1.1.2 Các loài sâu hại rau họ HTT

Sâu hại là một trở ngại lớn trong sản xuất trồng trọt, làm giảm sản lượng

và phẩm chất của nông sản Theo số liệu của tổ chức nông nghiệp Liên hiệp quốc, sâu hại đã phá hại 1/5 sản lượng ngũ cốc, 1/6 sản lượng khoai tây, 1/5 sản lượng đậu đỗ và 1/2 sản lượng táo trên thế giới Nếu tính cả thiệt hại trog kho tàng thì hàng trăm sâu hại đã làm thiệt hại tới hàng trăm triệu tấn ngũ cốc Với số lương thực và thực phẩm mất mát kể trên có thể nuôi 400-500 triệu người trong một năm [14]

Ở nước ta cũng như tỉnh Nghệ An nói chung, huyện Nam Đàn nói riêng, sâu hại gây ra hậu quả rất lớn, theo ước tính của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn thiệt hại hàng năm từ 15 -20% tổng sản lượng

Sâu hại còn làm giảm phẩm chất của nông sản nói chung và các loại cây rau nói riêng Cây rau có thân mềm, yếu và thời gian sinh trưởng ngắn nên sâu hại càng dễ dàng gây hại trên cây rau Chúng còn kéo theo sự tích tụ một số chất độc do sử dụng nhiều thuốc hóa học trừ sâu Môi trường không khí, đất bị ô nhiễm, chi phí sản xuất tăng do phải đầu tư nhiều lao động, tiền vốn và vật tư.Sâu hại gây hại lớn như vậy nên trong sản xuất việc phòng trừ chúng có một ý nghĩa

vô cùng quan trọng

1.1.3 Các loài thiên địch trên rau họ HTT

Ở nước ta nói chung, Nam Đàn nói riêng trong sản xuất nông nghiệp các quá trình canh tác từ khi gieo trồng đến khi thu hoạch, việc gia tăng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật,… thường xuyên thay đổi đã và đang làm giảm sự đa dạng sinh học dẫn đến mất cân bằng sinh học Hệ quả, không những không tăng năng suất, phẩm chất, nguy cơ sản phẩm không an toàn và ô nhiễm môi trường trầm trọng hơn, ngoài ra còn làm biến động quần thể sinh vật, nhiều loài thiên địch giảm số lượng nghiêm trọng, không thể khống chế, không thể khống chế được dịch hại dẫn đến dịch hại bùng phát với số lượng quá mức, gây thiệt hại ngày một lớn đối với cây trồng

Để có được một nền sinh thái bền vững, hiệu quả và chất lượng, quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên cây trồng là một trong những phương hướng chiến

lược quan trọng đem lại hiệu quả kinh tế, ít ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người Trong IPM thì biện pháp sinh học được coi là một trong những biện pháp cốt lõi Đặc biệt vai trò ký sinh và bắt mồi được coi là những yếu tố điều hòa số lượng sâu hại thường xuyên rất có hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong đấu tranh sinh học với sâu hại Vì vậy để thực hiện thành công biện pháp sinh học trong IPM thì việc điều tra nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và sử dụng các loài thiên địch trên cây trồng là thực sự cần thiết góp phần tạo cơ sở khoa học nhằm hạn chế sâu hại, duy trì tính đa dạng sinh học, cân bằng sinh thái đáp ứng được nhu cầu thực tiễn của sản xuất

1.1.4 Cơ chế tác động của thuốc thảo mộc lên sâu hại

Cơ chế tác động của thuốc thảo mộc lên sâu hại: Thuốc trừ sâu xâm nhập vào cơ thể côn trùng qua vỏ cơ thể, qua miệng và qua đường hô hấp

* Thuốc xâm nhập qua vỏ cơ thể côn trùng

Thuốc trừ sâu có đặc tính thẩm thấu qua vỏ cơ thể côn trùng gọi là thuốc trừ sâu tiếp xúc (contact insecticide) Các loại thuốc trừ sâu tiếp xúc có khả năng hoà tan trong lipit và lipoprotein và độ hoà tan này càng cao hiệu lực thuốc càng mạnh

Cơ thể côn trùng có những chỗ là đoạn da mềm như các đoạn khớp đầu, ngực, bàn chân, chân lông, râu, cơ quan cảm giác Thuốc xâm nhập qua chỗ da mềm này và qua các tuyến tiết dịch vào lớp hạ bì và màng đáy (hypodermis) rồi từ đó vào tế bào

thần kinh, tế bào máu được truyền đi khắp cơ thể thông qua hệ tuần hoàn

Các chế phẩm chứa dung môi hữu cơ thẩm thấu qua lớp biểu bì mạnh hơn các chế phẩm không chứa dung môi hữu cơ Dung môi hữu cơ trong chế phẩm có khả năng hoà tan chất béo, thấm ướt nhanh lớp biểu bì trên, hoạt chất trong chế phẩm lại ở dạng hoà tan nên dễ tiếp xúc qua vật cản hơn Do vậy thuốc trừ sâu tiếp xúc ở dạng sữa hoặc dung dịch hiệu lực trừ sâu mạnh hơn ở các dạng khác

* Thuốc xâm nhập qua đường tiêu hoá

Loại thuốc trừ sâu tác động qua đường tiêu hoá gọi là thuốc vị độc (stomach insecticide) Qua miệng vào đường ruột cùng với thức ăn, thuốc được hấp thu chủ yếu ở đoạn ruột giữa qua bao ruột peritrophit rồi khuyếch tán qua lớp biểu bì ruột rồi vào tế bào thần kinh, máu được truyền đi khắp cơ thể Một lượng

nhỏ thuốc cũng có thể thấm sâu qua thành ruột trước vào thành ruột sau và được giữ lại ở đó, nhất là ở vùng tế bào tuyến rectum của ruột sau

Quá trình đồng hoá và bài tiết thức ăn tiến triển càng chậm, chất độc lưu lại trong ruột lâu, lượng chất độc xâm nhập vào cơ thể càng lớn, tuy nhiên một

phần chất độc bị phân giải do tác động của men tiêu hoá và độ pH của dịch ruột

* Thuốc xâm nhập qua đường hô hấp

Những loại thuốc ngoài tác động qua đường tiếp xúc, vị độc còn gây hiệu lực qua đường hô hấp do một phần thuốc biến thành thể khí gọi là thuốc có tác dụng xông hơi (fumigant action) Chất độc xâm nhập qua lỗ thở cơ thể côn trùng

và từ đó qua hệ thống khí quản và vi khí quản vào tổ chức tế bào thông qua quá trình thông hơi (chủ yếu ở khí quản) và khuyếch tán (ở vi khí quản) Thuốc xâm nhập qua đường hô hấp gây độc nhanh và mạnh hơn so với xâm nhập qua đường ruột và qua vỏ cơ thể côn trùng bởi thuốc tác động ngay tới tế bào thần kinh Cường độ hô hấp của côn trùng càng mạnh thuốc càng xâm nhập nhanh

Hoạt động sống của côn trùng rất tinh vi, phức tạp và được tạo nên bởi sự trao đổi chất và năng lượng dưới sự điều khiển của hệ thần kinh Hệ thần kinh điều hoà mọi hoạt động sống của cơ thể là cầu nối cơ quan cảm giác với các cơ quan khác trong cơ thể cấu thành nên nên sự hoạt động nhịp nhàng trong hệ thống sống Một trong chuỗi hoạt động sống này bị tác động của chất độc, thế cân bằng trong hệ bị phá vỡ, hoạt động sống bị ngừng trệ và cơ thể côn trùng bị tử vong (Hà Quang Hùng, 1990) [8]

1.1.5 Đặc điểm của bọ rùa đỏ (Micraspis discolor Fabr.)

Bọ rùa đỏ Micraspis discolor là loài côn trùng biến thái hoàn toàn qua 4

pha phát dục: trứng, ấu trùng, nhộng và trưởng thành

* Tập tính sống và quần tụ

Bọ rùa đỏ là loài có mặt trên rất nhiều cây trồng khác nhau Thành phần thức ăn của chúng cũng rất phong phú Theo kết quả nghiên cứu điều tra ngoài tự nhiên của một số tác giả (Hoàng Đức Nhuận, 1982; Phạm Văn Lầm, 2002) thì ở Việt Nam có 19 loài côn trùng là thức ăn của bọ rùa đỏ (dẫn theo Phạm Quỳnh

Mai, 2010) [14], ngoài ra khi số lượng côn trùng thức ăn của bọ rùa chưa xuất hiện thì chúng cư ngụ trên các cây thuộc họ hòa thảo và sử dụng phấn hoa của các cây này làm thức ăn Chúng tăng số lượng cá thể lên khi mật độ thức ăn rệp phát triển mạnh Khi nguồn thức ăn cạn kiệt hay môi trường sống thay đổi chúng

di chuyển đến những bụi rậm, cỏ lồng vực nơi có thức ăn để trú ngụ Các pha phát dục có tập tính sống khác nhau

Bọ rùa trưởng thành sống từng cá thể riêng lẻ, lúc thời điểm cặp đôi chúng tập trung thành từng nhóm tìm bạn để cặp đôi, sau khi cặp đôi con cái đẻ trứng thành từng ổ tập trung, sau khi trứng nở ấu trùng tuổi 1, 2 sống tập trung và di chuyển xung quanh ổ trứng, sang tuổi 3, 4 phân tán hoạt động rộng hơn và sống

tự do trên sinh quần đồng ruộng, đến khi tuổi 4 đạt kích thước tối đa chúng ngừng ăn chuyển sang giai đoạn tiền nhộng và hóa nhộng sang trưởng thành ngay trên nơi chúng cư ngụ

* Tập tính ăn mồi của bọ rùa đỏ Micraspis discolor

Theo dõi hàng trăm cá thể Micraspis discolor trưởng thành cũng như ở

các tuổi của bọ rùa, kết quả cho thấy: khả năng săn mồi và sức ăn mồi càng nhanh nhạy và mạnh tăng dần theo độ tuổi của ấu trùng Bọ rùa non ở tuổi 1 sống tập trung ít hoạt động nên khả năng ăn mồi rất thấp chủ yếu là vỏ trứng đã nở và rệp con nhưng không đáng kể, sang tuổi 2 bắt đầu bắt đầu di chuyển đi săn mồi ban đầu là những con mồi nhỏ trung bình 1-3 con mồi/ngày Số lượng con mồi bị

ăn thịt/ ngày tăng dần đến tuổi 4 trung bình tiêu diệt 5-7 con mồi/ngày và sang tuổi trưởng thành khả năng hoạt động rộng nhờ đôi cánh, sức ăn cũng mạnh nhất, trung bình một cá thể trưởng thành tiêu diệt 10-12 con mồi/ngày

Khi số lượng vật mồi giảm dần một số cá thể Micraspis discolor có xu

hướng cạnh tranh con mồi Trong quá trình săn mồi và ăn mồi những tác động

xung quanh cũng có thể ảnh hưởng đến Micraspis discolor, chúng thả con mồi ra

và tản đi nơi khác Sau khi ăn mồi chúng bỏ xác con mồi lại (phần đầu của rệp)

và di chuyển đi chỗ khác, nếu chưa no thì tiếp tục lựa chọn con mồi khác

Quá trình ăn mồi diễn ra như sau: Bọ rùa đỏ Micraspis discolor xác định

được con mồi ưa thích, chúng bay sà đúng vị trí con mồi và dùng hai chân trước giữ chặt con mồi rồi bắt đầu ăn thịt bằng cách cắn vào con mồi theo các vị trí khác nhau trên cơ thể con mồi có thể cắn từ phần bụng, phần ngực hoặc phần đầu Đặc điểm giống nhau khi săn mồi giữa các tuổi là chúng chọn con mồi và tấn công ngay chứ không vờn con mồi

Vị trí trên cơ thể rệp bị bọ rùa cắn nhiều nhất là phần bụng, rồi đến phần đầu, và phần ngực Khi bị bọ rùa cắn, rệp bị giữ chặt bởi 2 chân trước của bọ rùa

nên không thể thoát ra được Micraspis discolor thường chỉ ăn phần bụng bỏ dở

phần đầu rồi đi tìm con mồi khác nhưng cũng có khi ăn hết con này nếu chưa no mới tìm con mồi khác

1.1.6 Đặc điểm của cây cúc (Bidens pilosa L.)

Bidens pilosa vừa là một loài cỏ dại trong một số môi trường sống nhiệt

đới, vừa là một loại thảo dược Cây này có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và Trung

Mỹ Khả năng thích ứng tốt, sức sinh sản cao và phát triển rất nhanh, mạnh trong

tự nhiên Bidens pilosa là một loại thảo dược hàng năm, cây cao từ 0,3 – 0,4m

Lá hình trứng, có 5-9 thùy lá dài 3-20 cm và rộng 2,5-12 cm Phân đoạn lá hình trứng đến hình mũi mác, có răng như răng cưa Thân cây màu đỏ tía, 4 góc cạnh, đơn giản hoặc phân nhánh Hoa hình chùy, tràng hoa dài 7-15 mm có màu vàng, màu trắng hoặc hơi hồng, đĩa hoa với 3,5 - 5 mm dài (Pier, 2007) (dẫn theo Dương Hoa Xô, 2007) [24]

Bidens pilosa được sử dụng như là một cây thuốc ở khu vực Châu Phi,

Châu Á và Châu Mỹ Rễ, lá và hạt của loài cây này có khả năng kháng khuẩn, chống viêm, chống sốt rét, lợi tiểu và chữa hạ huyết áp Tại Châu Phi,

Bidenspilosa được sử dụng để điều trị đau đầu, nhiễm trùng tai, tiêu chảy, một số

bệnh liên quan đến thận, sốt rét, vàng da, kiết lỵ, bỏng, viêm khớp, viêm loét Nó cũng được sử dụng như một thuốc gây mê, đông máu và điều trị dễ dàng sinh con (Mvere, 2004) (dẫn theo Dương Hoa Xô, 2007) [24]

Nghiên cứu thành phần hoá học của dịch chiết từ cây Bidens pilosa người

ta đã xác định được cấu trúc các chất như sau:

benzopyrone

Hình 1.1 Cấu tạo hoá học của các hoạt chất trong cây cúc (Bidens pilosa)

1.1.7 Đặc điểm của cây cà chua (Lycopersicum esculentum)

Cây cà chua là loài cây thảo sống theo mùa, thân cây tròn, phân nhiều cành Rễ chùm, ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng phát triển rễ phụ rất lớn Trong điều kiện tối ưu những giống tăng trưởng mạnh có rễ ăn sâu 1 - 1,5m và rộng 1,5 - 2,5m vì vậy cà chua chịu hạn tốt Bộ rễ ăn sâu, cạn, mạnh hay yếu đều

có liên quan đến mức độ phân cành và phát triển của bộ phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấm ngọn, bộ rễ thường ăn nông và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên Thân tròn, thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, khi cây lớn gốc thân dần dần hóa gỗ Thân mang lá và phát hoa Ở nách lá là chồi nách Chồi nách ở các vị trí khác nhau có tốc độ sinh trưởng và phát dục khác nhau, thường chồi nách ở ngay dưới chùm hoa thứ nhất có khả năng tăng trưởng mạnh và phát dục sớm so với các chồi nách gần gốc Lá thuộc lá kép lông chim

lẻ, mỗi lá có 3 - 4 đôi lá chét, ngọn lá có 1 lá riêng gọi là lá đỉnh Rìa lá chét đều

có răng cưa nông hay sâu tùy giống Phiến lá thường phủ lông tơ Đặc tính lá của

giống thường thể hiện đầy đủ sau khi cây có chùm hoa đầu tiên Cây cà chua là cây chịu ấm, một trong những điều kiện cơ bản để có được sản lượng cao và sớm

nhau của cây đòi hỏi nhiệt độ không khí và đất nhất định Ngoài ra, nó còn là cây

ưa sáng, không nên gieo cây con ở nơi bóng râm, cường độ tối thiểu để cây tăng trưởng là 2.000 - 3.000 lux, không chịu ảnh hưởng quang kỳ Ở cường độ ánh sáng thấp hơn hô hấp gia tăng trong khi quang hợp bị hạn chế, sự tiêu phí chất dinh dưỡng bởi hô hấp cao hơn lượng vật chất tạo ra được bởi quang hợp, do đó cây sinh trưởng kém Trong lá cà chua đã xác định được có thành phần hóa học tomatin - một hoạt chất kháng sinh, kháng khuẩn cao được thể hiện qua công thức cấu tạo:

Hình 1.2 Cấu tạo hoá học Tomatin trong lá cây cà chua L esculentum

1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

Trồng rau ở Việt Nam là nguồn thu nhập quan trọng của nông dân, ước tính chiếm khoảng 9% trong tổng số thu nhập từ nông nghiệp bao gồm cả trồng lúa Có thể nâng cao tiềm năng thu nhập cho người trồng rau thông qua việc phát huy tối đa khả năng tăng năng suất và chất lượng của sản phẩm rau do họ làm ra Tuy nhiên, còn nhiều mặt tồn tại trong ngành sản xuất rau ở Việt Nam dẫn đến hạn chế việc mở rộng và phát triển ngành trồng rau cũng như tăng thu nhập cho nông dân Đặc biệt là dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, nitơrat và các dư chất độc hại khác trong sản phẩm còn cao Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng có tới 22% rau

được tiêu dùng ở Việt Nam hiện nay có thể chưa an toàn do dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật, nhiễm kim loại nặng và Nitrosamin còn ở mức cao (theo báo Sức khỏe và đời sống, số 204, tháng 12/2002) Ở Hà Nội có đến 9% các mẫu rau kiểm tra vượt quá dư lượng thuốc bảo vệ thực vật cho phép và 7% có dư lượng của danh mục thuốc bảo vệ thực vật bị cấm sử dụng (Moustier, Bridger et al 2002; Anh, Ali et al 2004) Tại Nghệ An có trên 30% mẫu rau kiểm tra có dư lượng thuốc trừ sâu, trong đó, vượt ngưỡng cho phép trên 15% (P.V.Chương, 2008) [3] Ngoài dư lượng thuốc bảo vệ thực vật thì hàm lượng nitơrat trong sản phẩm rau quả nhìn chung cao hơn giới hạn cho phép, điều này là do nông dân sử dụng quá nhiều lượng phân đạm [2]

Cho dù sử dụng quá nhiều thuốc bảo vệ thực vật, nhưng phần lớn năng suất cây trồng đã bị giảm do sâu bệnh, cụ thể với rau ăn lá giảm 25%, rau họ bầu

bí giảm 23%, rau cải là 32% Ngoài vấn đề dư lượng thuốc bảo vệ thực vật thì ẩm

độ tương đối của không khí ở nhiều vùng trồng rau luôn cao (trên 75%) đã dẫn đến việc sử dụng thuốc trừ bệnh trên lá và thuốc diệt nấm tăng cao [2]

Theo kết quả nghiên cứu, những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sức ép về

vệ sinh an toàn thực phẩm là do sử dụng bừa bãi các loại hóa chất trong sản phẩm rau quả tươi sống, côn trùng thiên địch bị tiêu diệt, hiện tượng nhờn thuốc của một số loại sâu hại đã gây thành dịch hại ở nhiều vùng trồng rau, giống không có khả năng kháng bệnh [3]

Bên cạnh những thực trạng đó, xã hội ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng tăng, nhu cầu về lương thực, thực phẩm an toàn là vấn đề quan tâm cấp thiết và nỗi lo của toàn xã hội hiện nay Trong tất cả các khâu để sản xuất lương thực thực phẩm an toàn thì phòng trừ sâu, bệnh hại bằng biện pháp sinh học là khâu quan trọng cho năng suất và chất lượng lương thực, thực phẩm

an toàn Phòng trừ sâu hại bằng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trong

đó việc sử dụng thiên địch nhằm hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc hóa học rất có

ý nghĩa và cần được quan tâm

1.3 Tổng quan nghiên cứu thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ hoa thập tự (HTT)

1.3.1.Thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ HTT trên thế giới

Nhiều nhà khoa học trên thế giới đã quan tâm nghiên cứu về thiên địch của sâu hại rau họ HTT và nhận xét rằng đây là nhóm khá phong phú bao gồm các loài côn trùng bắt mồi, ký sinh, nấm, vi khuẩn, virut Việc xác định thành phần thiên địch, đánh giá vai trò của chúng tạo cơ sở cho biện pháp sử dụng thiên địch trong quản lý dịch hại tổng hợp sâu hại rau Ở mỗi quốc gia, mỗi vùng sinh thái, thành phần các loài sâu hại khác nhau dẫn đến thành phần thiên địch cũng khác nhau Đến nay đã có rất nhiều loài thiên địch của sâu hại rau họ HTT được phát

hiện với số loài, thành phần loài khác nhau ở mỗi quốc gia

Ở Nhật Bản đã phát hiện có ít nhất 14 loài côn trùng bắt mồi sâu hại rau (7 loài nhện và 7 loài côn trùng), 8 loài ong ký sinh và 1 loài vi sinh vật gây bệnh (Yamada and Yamaguchi, 1985) [48]

Vào những năm 1978 – 1980 ở Trung Quốc đã điều tra và xác định được thành phần thiên địch của sâu hại rau có 17 loài nhện, côn trùng bắt mồi và ký sinh Trong hai năm 1983 - 1984, ở Wuchang, Hubei (Trung Quốc) đã thu thập được 50 loài thiên địch trên rau cải trong số đó có 35 loài côn trùng bắt mồi ăn thịt và 15 loài ký sinh (Zong et al., 1986) [49] Nghiên cứu thành phần thiên địch

của sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae) ở Trung Quốc đã xác định được 53 loài

bao gồm 34 loài côn trùng bắt mồi và 19 loài ong ký sinh, trong số đó có 4 loài

có vai trò quan trọng trong điều hòa số lượng quần thể sâu xanh bướm trắng Thiên địch của sâu tơ có 23 loài, thiên địch của rệp hại rau cải có 7 loài (Wang and Liu, 1995) [47]

Thành phần thiên địch của sâu hại rau họ HTT ở Carolina (Hoa Kỳ) cũng

đã được quan tâm nghiên cứu, kết quả đã xác định được 24 loài thiên địch trong

đó có 23 loài bắt mồi và chỉ có 1 loài ký sinh [31] Ở Jamaica đến năm 1990 đã ghi nhận 20 loài thiên địch của sâu hại rau thập tự, trong đó có 8 loài côn trùng

bắt mồi, 5 loài ong ký sinh bậc 1, 4 loài ký sinh bậc 2 và 3 loài vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại (Alam, 1992) [27]

Ở Bangladesh đã thu thập được 6 loài côn trùng bắt mồi và 5 loài côn trùng

ký sinh trên sâu hại rau họ HTT, trong số đó có 1 loài ký sinh bậc 2 (Ali, Karim, 1995) [29]

Trong thời gian 1993 – 1995, nghiên cứu ở Ấn Độ đã khẳng định các loài

ruồi ăn rệp (Episyrphus balteatus, Metasyrphus confrater, Ischiodon scutellaris), các loài bọ rùa (Coccinella transversalis, C septempunctata, Menochilus

sexmaculatus) và ong ký sinh có mối quan hệ chặt chẽ với vật mồi là rệp cải (B brassicae) (Devi et al., 1999) [30]

Các kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần côn trùng bắt mồi của sâu hại rau họ HTT rất phong phú, tuy nhiên việc nghiên cứu và đánh giá vai trò của các loài côn trùng bắt mồi còn ít và tản mạn

1.3.2 Thành phần côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ HTT ở Việt Nam

Ở Việt Nam cho đến nay đã một số dẫn liệu công bố về thành phần thiên địch sâu hại rau họ HTT Hà Quang Hùng và Vũ Quang Côn (1990) [8] đã ghi nhận 14 loài côn trùng bắt mồi thuộc bộ cánh cứng và bộ hai cánh, 3 loài ong ký sinh là thiên địch của sâu hại rau vùng Hà Nội

Nguyễn Viết Tùng (1992) [23] đã ghi nhận thành phần bọ rùa ăn rệp trên cây rau và một số loại cây trồng khác ở đồng bằng sông Hồng có 13 loài trong số

đó 5 loài phổ biến là bọ rùa đỏ, bọ rùa 10 chấm đen, bọ rùa 6 vệt đen, bọ rùa mỏ neo và bọ rùa 2 mảng đỏ

Nguyễn Công Thuật (1996) [21] đã thống kê thiên địch thường thấy trên sâu hại rau bắp cải có 31 loài, trong đó có 21 loài côn trùng và nhện lớn bắt mồi,

6 loài côn trùng ký sinh và 4 loài vi sinh vật gây bệnh Kết quả điều tra ở vùng rau ngoại thành Hà Nội đã thu thập được 56 loài thiên địch trên rau họ HTT, trong đó đã xác định được tên khoa học cho 48 loài gồm 24 loài bắt mồi, 11 loài

ký sinh sâu hại, 8 loài ký sinh bậc 2 và 5 loài ký sinh trên các côn trùng bắt mồi (Phạm Văn Lầm, 1999) [10]

Theo Lê Văn Trịnh (1999) [22] trên cây rau họ HTT ở vùng đồng bằng Sông Hồng có 20 loài thiên địch của sâu hại gồm 13 loài côn trùng và nhện bắt mồi, 3 loài ong ký sinh và 4 tác nhân gây bệnh

Thiên địch của rệp muội được biết đến rất đa dạng, một số loài phổ biến như

Coccinella transversalis Fabr., Cryptogonus orbiculus Gyllen, Harmona octomaculata Fabr., Micraspis discolor Fabr., Propylea japonica Thumb., Scymnus hoffanni Weiseva, Diplazon sp., Ischiodon scutellaris Fabr trong đó Coccinella transversalis và Ischiodon scutellaris đóng vai trò quan trọng trong hạn chế rệp Aphiscraccivora Koch (Phạm Văn Lầm, 2008 [12])

Trong thời gian từ 1995 - 2002 đã xác định đươc 45 loài kẻ thù tự nhiên của sâu hại rau thập tự ở khu vực ngoại thành Hà Nội và phụ cận gồm 21 họ thuộc 5 bộ côn trùng và 1 bộ nhện (Lê Thị Kim Oanh, 2002) [16]

Hồ Thị Thu Giang (2002) [6] đã xác định được 77 loài thiên địch trên sinh quần rau thập tự, trong đó có 60 loài bắt mồi (48 loài côn trùng, 12 loài nhện lớn)

và 17 loài ký sinh Côn trùng bắt mồi khá đa dạng thuộc nhiều bộ khác nhau, bộ Cánh cứng có 36 loài, thuộc 4 họ, họ bọ chân chạy có 19 loài, họ bọ rùa 11 loài,

họ bọ cánh cộc 4 loài Bộ Hai cánh có 3 loài thuộc họ Syrphidae, bộ Cánh khác

có 4 loài thuộc 2 họ, tần suất bắt gặp nhóm này trên đồng ruộng rất thấp Bộ Cánh da có 2 loài, bộ Bọ ngựa, bộ Chuồn chuồn mỗi bộ chỉ có 1 loài với tần suất bắt gặp thấp

Ở Nghệ An cho đến nay mới chỉ có một công trình nghiên cứu về đa dạng loài côn trùng và nhện bắt mồi trên lúa Kết quả đã xác định được thành phần cánh cứng bắt mồi có 38 loài, bọ xít bắt mồi có 15 loài, nhện bắt mồi có 11 loài (Trần Ngọc Lân, 2000) [13]

Các kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần côn trùng bắt mồi của sâu hại rau họ HTT rất phong phú, tuy nhiên việc nghiên cứu và đánh giá vai trò của các loài côn trùng bắt mồi còn ít và tản mạn Ở Việt Nam, các nghiên cứu hầu như tập trung về thành phần loài, mô tả một số đặc điểm sinh học, sinh thái của chúng ở khu vực phía Bắc và phía Nam Ở các tỉnh thuộc Miền Trung, mà đặc biệt là Nghệ

An thì chưa có công trình nào nghiên cứu về các loài côn trùng bắt mồi trên sinh quần ruộng rau họ HTT

1.4.Tình hình nghiên cứu về bọ rùa bắt mồi trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu về bọ rùa bắt mồi trên thế giới

Sự tiêu diệt các loài côn trùng bởi các loài thiên địch đã được sử dụng từ lâu

để trừ dịch hại trong nông nghiệp Thế kỷ XVIII có nhiều tài liệu công bố về côn trùng ký sinh và côn trùng bắt mồi ăn thịt, đó là những tài liệu của Gedort, De Geer, Reaumur, E.Darwin,… đặc biệt là những tác phẩm của Reaumur công bố

từ 1734-1742, là người đầu tiên khuyến cáo áp dụng biện pháp sinh học phòng trừ sâu hại

Tháng 11/1888, Koebele nhà côn trùng học người Đức làm việc tại

California đã nhập về Mỹ bọ rùa Rodolia cardadinalis từ Australia để phòng trừ rệp sáp Iceria purchasi (Kairo & Murphy, 1995) [28] Thực tế ở nơi thả bọ rùa ở

California sau một vài tháng rệp sáp đã giảm hẳn và sau vài năm số rệp sáp này không còn nguy hiểm nữa Sự kiện bọ rùa Châu Úc khẳng định giá trị to lớn của biện pháp sinh học trong phòng chống sâu hại, việc nhập nội thiên địch để trừ sâu hại đã được tiến hành một cách rộng rãi trên nhiều đối tượng sâu hại khác nhau ở nhiều quốc gia trên thế giới: Mỹ, Canada, Chile, Nhật Bản sau thành công ở California, bọ rùa châu Úc được nhập tới 29 nước khác trên thế giới và đạt hiệu quả 25 nước thành công và 4 nước thành công gần như hoàn toàn (dẫn theo Nguyễn Hồng Thanh, 2010) [19]

Họ bọ rùa (Coccinellidae)có một lịch sử phát triển khá lâu dài Theo Iablokoff-Khazorian thì học Cocccinellidae được hình thành từ khu vực ở vùng nhiệt đới mà hiện nay ở đó họ Cocccinellidae cũng vô cùng phong phú và đa

dạng (Hoàng Đức Nhuận, 1982) [15]

Bọ rùa ăn thịt có vai trò quan trọng trong việc tiêu diệt côn trùng gây hại cây trồng đặc biệt là nhóm rệp hại Ở Liên Xô đã sử dụng thành công loài bọ rùa Ấn

Độ (Serangium parcesetosum) trong việc phòng trừ rệp cánh trắng hại cam ở

miền nam Liên Xô (Hoàng Đức Nhuận, 1982) [15]

Để phát huy tác dụng của côn trùng bắt mồi ăn thịt, một số tác giả còn nghiên cứu một số khía cạnh phối hợp côn trùng bản địa với côn trùng nhập nội Trong 225 trường hợp nhập nội thiên địch để trừ sâu hại cây trồng trên thế giới thì có 51 trường hợp sử dụng bọ rùa (De Bach, 1964) (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Tại Trung Á 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, 1982) [15]

Đặc điểm sinh học và khả năng ăn mồi của loài bọ rùa chữ nhân Coccinellda

transversalis được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở Ấn độ trong điều kiện

pha trứng kéo dài 2,03 ngày; bọ rùa non kéo dài 8,23 ngày; giai đoạn tiền nhộng, nhộng của bọ rùa chữ nhân tương ứng là 0,61; 2,48 ngày Khả năng ăn mồi của

bọ rùa non tuổi 1,2,3,4 tương ứng là 11,4; 20,7; 29,2; 41,2 rệp/ngày và của bọ rùa trưởng thành là 65,3 rệp/ngày ( Nguyễn Hồng Thanh, 2010) [19]

Bọ rùa Harmonia axyridis có 5 thế hệ trong một năm ở điều kiện phòng thí

thời gian phát dục của các pha trứng, bọ rùa non, nhộng và trước đẻ trứng tương

ứng là 3,02; 9,76; 5,29 và 13,3 ngày Nuôi bằng rệp muội Aphis gosspii ở

14,5-18,1oC, bọ rùa trưởng thành đực sống trung bình 90,25 ngày và bọ rùa trưởng thành cái sống được 86,9 ngày Một bọ rùa trưởng thành cái đẻ trung bình 751

trứng Một bọ rùa non của loài Harmonia axyridis trong cả thời kỳ phát triển có

thể tiêu diệt trung bình 561 cá thể rệp muội (He et al., 1996) (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Ở Trung Quốc trong các năm 1978-1981, các nhà khoa học đã tiến hành

nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của bọ rùa Propylea japonica và

Harmonia axyridis được nghiên cứu Cả 2 loài bọ rùa này đều qua đông ở pha

trưởng thành (Fan et al., 1984; Wei et al., 1984; Zhong et al., 1984 ) (dẫn theo Nguyễn Hồng Thanh, 2010) [19]

Một số thành tựu về nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và sử dụng bọ rùa trong phòng trừ sinh học sâu hại trên cây trồng

Các nghiên cứu sử dụng bọ rùa trong đấu tranh sinh học bảo vệ cây trồng trước đây đã được Puttarudriah (1962, 1966), Smirnoff (1957); Iperti (1971,

1977, 1986) nghiên cứu (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Omkar et all (2005) [13] sử dụng 3 loài rệp Aphis craccivora, Aphis

gosypii, Rhopaloosiphum maidis làm thức ăn cho 2 loài bọ rùa Coeleophora biplagiata và Micraspis discolor để nghiên cứu đặc điểm sinh học như: giai đoạn

phát triển, sự sống sót của ấu trùng, sự vũ hóa ra trưởng thành của nhộng, chỉ số

về sự phát triển, tốc độ phát triển và tỷ lệ giới tính phụ thuộc vào tỷ lệ cá thể cái của 2 loài

Kuznetsov (2000, 2002) đã nghiên cứu khả năng tiêu diệt rệp của ấu trùng

loài bọ rùa Leis demidiata và Lemnia biplagiata Tỷ lệ bọ rùa ăn thịt/ vật mồi là

1/20, khi đó bọ rùa ăn thịt tiêu diệt tới 85-90% rệp [30]

Zhang (1985) đã nghiên cứu tỷ lệ của bọ rùa và rệp bông trên cánh đồng

của Trung Quốc và đưa ra kết luận: nếu tỷ lệ rệp bông Aphis gosypii/ thiên địch

nhỏ hơn 80/1 sẽ không cần phun thuốc hóa học, ông cho rằng các loài bọ rùa

Coccinella septempunctata và Propylea japonica có khả năng tiêu diệt số lượng

đáng kể rệp bông (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Những thí nghiệm của Artokhin (1981) cho thấy ấu trùng bọ rùa

Coccinella septempunctata L.có thể tiêu diệt 300 rệp Rhopalosiphum padi L

trong một ngày và toàn bộ pha ấu trùng có thể tiêu thụ tới 1000 rệp non và rệp trưởng thành (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Theo Ghanim (1984), các loài ăn rệp quan trọng trên lúa mỳ vào mùa

đông ở Mansoura Ai Cập là Coccinella undecimpunctata và một số côn trùng ăn

thịt thuộc các họ khác đã tích cực kìm hãm sự bùng phát dịch rệp muội (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

1.4.2 Tình hình nghiên cứu bọ rùa bắt mồi ở Việt Nam

Ở Việt Nam, nghiên cứu về hệ họ bọ rùa Coccinellidae có Hoàng Đức Nhuận (1982, 1983, 1987, 2007) đã công bố nhiều tài liệu về bọ rùa, đặc biệt nghiên cứu về hệ bọ rùa ở Việt Nam đã hệ thống 256 loài thuộc 6 phân họ:

Sticholotidinae, Chilocorinae, Coccidulinae, Coccinellinae, Scymninae,

Epilachninae Trong đó phân họ Epilachninae gồm các loài ăn thực vật, 5 phân

họ còn lại gồm các loại bọ rùa bắt mồi, ăn nấm (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai,

2010) [14]

Kết quả điều tra cơ bản côn trùng Miền Bắc Việt Nam giai đoạn

1960-1970 đã được Mai Quý và nnk (1981) thống kê, nhóm bọ rùa bắt mồi có 23 loài (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai,2010) [14]

Phạm Văn Lầm (1992) [13] đã nghiên cứu thành phần, đánh giá vai trò có lợi của thiên địch trong hạn chế số lượng sâu hại và nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng tới sự tích lũy thiên địch trong tự nhiên Khu hệ thiên địch của rầy nâu ở một số nơi trồng lúa từ năm 1981-1991 được điều tra và xác định tên Kết quả điều tra ở 4 tỉnh: Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình, Tiền Giang đã phát hiện họ

Coccinellidae có 3 loài Harmonia octomaculata, Micraspis discolor, Micraspis

vincta là thiên địch của rầy nâu

Phạm Văn Lầm (1984, 1993) [14] đã điều tra thu thập các thiên địch của

sâu hại đậu tương Tác giả đã xác định được 8 loài thuộc họ bọ rùa: Coccinella

trasversalis, Cryptogonus orbiculus,Harmonia octomaculata, Lemnia biplagiata, Menochilus sexmacuta, Miscraspis discolor, Propylea japonica và Scymnus hoffmanni

Trên cây đậu tương, Vũ Quang Côn và nnk (1990) [8], thống kê ở vùng ngoại thành Hà Nội có 22 loài côn trùng bắt mồi, trong đó họ bọ rùa có tới 11 loài Trương Xuân Lam (2002) [14], điều tra thiên địch sâu hại đậu tương vụ hè thu 1998 tại Quốc Oai, Hà Tây thu được 10 loài bọ rùa bắt mồi thuộc họ bọ rùa Coccinellinae Hà Quang Hùng và nnk (1996) [13], đã ghi nhận ở vùng Hà Nội

có 9 loài bọ rùa là kẻ thù tự nhiên của sâu hại đậu tương

Trên cây bông, Phạm Văn Lầm (1993, 1996) [14] đã xác định được 9 loài

bọ rùa là thiên địch của sâu hại bông Trên cây ngô, Phạm Văn Lầm (1996) [14]

đã thu thập được 10 loài bọ rùa là thiên địch của sâu hại ngô Trong đó, có 3 loài

thường xuyên xuất hiện và phổ biến là Coccinella trasversalis, Menochilus

sexmaculatus, Miscraspis discolor

Trong thời gian 1996-1998, Phạm Văn Lầm và nnk đã nghiên cứu về thiên địch trên rau họ hoa thập tự ở vùng rau huyện Từ Liêm (Hà Nội) và Mê Linh (Vĩnh Phúc) Trong năm 1998 đã thu thập được 5 loài bọ rùa là thiên địch tích cực của sâu hại trên rau họ hoa thập tự Cũng trên rau họ hoa thập tự Hồ Thị Thu Giang (2002) [6] đã xác định thành phần loài bọ rùa, thiên địch của sâu hại rau

họ hoa thập tự có 11 loài, trong đó bọ rùa đỏ Micraspis discolor, bọ rùa 6 vằn

Menochilus sexmaculatus có tần số bắt gặp tương đối phổ biến ngoài ruộng rau

từ đầu vụ đến cuối vụ, thức ăn của sâu non và trưởng thành bọ rùa chủ yếu là rệp muội, ngoài ra chúng có thể ăn rầy Phạm Văn Lầm (1999) [10] đã xác định tên khoa học của 3 loài bọ rùa diệt sâu hại rau họ hoa thập tự và khả năng ăn rệp của

3 loài bọ rùa này Lê Văn Trịnh (1999) [22] cũng xác định loài bọ rùa là côn trùng ăn sâu hại rau họ hoa thập tự ở vùng đồng bằng Sông Hồng rất tích cực

Kết quả điều tra tài nguyên thiên địch của sâu hại ở nhiều nơi trong cả nước, trên các cây lúa, ngô, đậu tương, đậu ăn quả, rau họ hoa thập tự, chè cà phê, cây ăn quả có múi Phạm Văn Lầm (2002) [11] đã xác định được có 26 loài

bọ rùa bắt mồi

Nguyễn Kim Oanh (1996) [14] đã nghiên cứu về kẻ thù tự nhiên của rệp muội Kết quả ghi nhận được 20 loài, trong đó có 11 loài bọ rùa bắt mồi Vũ Quang Côn, Hà Quang Hùng (1990) [8] cũng đã ghi nhận có 14 loài côn trùng bắt mồi thuộc bộ cánh cứng, trong đó bọ rùa 6 loài Nguyễn Công Thuật (1996) [21] đã thống kê 21 loài côn trùng và nhện lớn bắt mồi, bọ rùa có 7 loài Nghiên cứu về kẻ thù tự nhiên của rệp muội ở vùng đồng bằng Sông Hồng năm 1980-

1985 Nguyễn Viết Tùng (1992) cho biết có 13 loài bọ rùa thường xuyên có mặt trên đồng ruộng Chúng là thiên địch chính của rệp muội không chỉ ở trên cây đậu tương mà cả trên các cây trồng khác nhau (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Quách Thị Ngọ (2000) đã đề cập đến thiên địch của rệp và vai trò của côn trùng bắt mồi ăn thịt với quần thể rệp Nhóm bắt mồi ăn thịt rệp chính là bọ rùa Coccinellidae Tác giả cũng đã thu thập được 29 loài thiên địch của rệp muội (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Một số thành tựu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và sử dụng

bọ rùa trong phòng trừ sinh học sâu hại trên cây trồng

Một số tác giả đã bước đầu đi vào nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loài bọ rùa điển hình như:

Phạm Văn Lầm (1999) [10] đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học sinh

thái cơ bản của bọ rùa 2 vệt đỏ Lemnia biplagiata Swarzt

Phạm Văn Lầm (2002) [11], đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh

thái của bọ rùa 6 vệt đen Menochilus sexmaculatus Fabr

Nguyễn Thị Thanh, Trịnh Thị Thanh (2007) [17] đã nghiên cứu đặc điểm

sinh học, sinh thái của ấu trùng bọ rùa chữ nhân Coccinellia transversalis Fabr.,

kết quả cho thấy khả năng ăn mồi của loài bọ rùa này cao, khả năng sinh sản ở điều kiện phòng thí nghiệm cũng như ngoài đồng ruộng là rất tốt

Phạm Quỳnh Mai (2003) [18] đã xác định được biến động số lượng loài

bọ rùa Harmonia sedecimnotata phổ biến trên cây vải vùng Sóc Sơn, Hà Nội và

đưa ra một số nhận xét về đặc điểm hình thái và tập tính của loài bọ rùa này

Hồ Thị Thu Giang (2005) đã nghiên cứu một số đặc điểm hình thái học

của bọ rùa đỏ Micraspis discolor Tác giả đã tiến hành thí nghiệm nuôi bọ rùa đỏ

ở 2 mức nhiệt độ và độ ẩm không khí khác nhau (29,8oC, 83,5% và 25,3oC,

80,6%) với 3 loại thức ăn khác nhau (rệp đậu Aphis glycines, rệp ngô

Rhopalosiphum maidis) Kết quả đã thu được gồm: kích thước ở các pha phát

triển, thời gian phát dục ở các pha phát triển, khả năng đẻ trứng, tuổi thọ, vòng đời và khả năng ăn rệp của loài bọ rùa này trong điều kiện nuôi phòng thí nghiệm (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Nguyễn Thành Vĩnh và nnk (2005) đã nghiên cứu đặc điểm sinh vật học

của 2 loài bọ rùa được xác định là phổ biến trên cây ăn quả là loài Stethorus sp.và

loài bọ rùa Harmonia sedeccimnotata Nhóm tác giả đã xác định được một số chỉ

tiêu sinh học liên quan đến bảng sống của 2 loài (dẫn theo Phạm Quỳnh Mai, 2010) [14]

Ở Nghệ An, Trần Thị Diệu Thu (2004) [20] nghiên cứu sự trú đông của các quần thể cánh cứng trên đồng ruộng Hưng Dũng, thành phố Vinh, ghi nhận

15 loài cánh cứng ăn thịt thuộc 3 họ trong đó có họ Coccinellidae có 6 loài

Trần Thị Hoài Phương (2006) [18] nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của một số cánh cứng ăn thịt ở Nghệ An Đã xác định được phổ thức ăn và sức ăn của 12 loài cánh cứng ăn thịt phổ biến và có ý nghĩa ở Nghệ An bao gồm

8 loài thuộc họ chân chạy (Carabidae), 3 loài thuộc họ bọ rùa (Coccinellidae), 1 loài thuộc họ Staphylinidae

Kết quả điều tra thành phần loài bọ rùa trên các cây trồng nông nghiệp trong 2 năm 2009-2010 cho thấy trên đồng ruộng vùng đồng bằng Nghệ An có

19 loài bọ rùa trên các loại cây trồng nông nghiệp, trong số đó có 15 loài bọ rùa bắt mồi và 4 loài bọ rùa ăn thực vật; có 4 loài bọ rùa có ích phổ biến là

Coccinella transversalis (Fabricius), Propylea japonica (Thunberg), Menochilus sexmaculatus (Fabricius), Micraspis discolor (Fabricius), Lemnia biplagiata

(Mulsant) Trên cây đậu tương có 15 loài, cây ngô có 12 loài, cây đậu đen có 12 loài, cây mía có 9 loài, cây rau cải có 9 loài, cây lạc có 7 loài, cây mướp có 7 loài, cây khoai có 5 loài và cây lúa có 5 loài Có 4 loài bọ rùa thuộc nhóm bọ rùa

bắt mồi Coccinella transversalis, Menochilus sexmaculatus, Micraspis discolor,

Propylea japonica bắt gặp trên cả 9 loại cây trồng nông nghiệp (dẫn theo Nguyễn

Thị Thanh, 2012) [18]

Ở Việt Nam điều kiện thiên nhiên nhiệt đới nóng ẩm, các loài bọ rùa có ích hầu như tồn tại và phát triển quanh năm Các loài thuộc nhóm bọ rùa bắt mồi

là những loài tạp thực, có phổ thức ăn rộng, tiêu diệt rệp hại và các loài sâu hại

có kích thước nhỏ Triển vọng sử dụng các loài bọ rùa trong đấu tranh sinh học bảo vệ cây trồng là rất lớn Do tính chất chuyên hóa không quá hẹp mà mỗi loài

có thể khống chế sự phát triển, hạn chế sự lan rộng một số sâu hại cây trồng Và trên một loại sâu hại thường có vài loài bọ rùa cùng tấn công Với một hệ bọ rùa phong phú và hoạt động tích cực như vậy nên rất thuận lợi để tập hợp một số loài

gần nhau lại trong cùng một khu vực, nâng cao hiệu quả khống chế sâu hại Nghiên cứu phối hợp một cách hợp lí tác dụng đồng thời của nhiều loài bọ rùa trong cùng một thời gian ở cùng một nơi hoặc tác dụng xen kẽ của nhiều loài trong những thời gian khác nhau ở cùng một khu vực canh tác sẽ tạo ra khả năng khống chế sâu hại một cách chủ động

1.5.Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở trên thế giới và Việt Nam

1.5.1.Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở trên thế giới

Từ những năm trước công nguyên, người cổ trung hoa và Ai Cập đã biết dùng một số cây cỏ để diệt ruồi muỗi, sâu bệnh

Đến thế kỷ XVII, người ta đã dùng dung dịch nước ngâm lá cây thuốc lá có

chứa Nicotin để phun diệt sâu, hoặc Strychnin có trong hạt cây Strychro

nuxmomicađể trừ chuột Sang thế kỷ XIX, chất roteron chiết từ rễ cây Derris eliptica và Pyrethrum từ hoa cúc Crysanthe mum đã được sử dụng như thuốc trừ

sâu Hiện nay, nghiên cứu, sản xuất và sử dụng chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng ngày càng được nhiều nước quan tâm

Trên thế giới có 866 loài cây cho sản phẩm có khả năng phòng trừ sâu hại cây nông nghiệp (Rahman G K., Mustafizur M., Motoyama N, 2000) [46], chế phẩm từ hoa cúc (Pyrethrum) có tác dụng phòng trừ nhiều loại sâu hại và an toàn với môi trường (Casida J.E., 1980) [33].; sử dụng nhiều loại thảo mộc để phòng trừ các loại sâu hại rau cải (PAN Germany, 2008) [45] Theo Katsvanga C.A.T.,

Chigwaza S (2004) [46], chế phẩm từ cây Lippia javanica, Tagestes minuta có tác dụng như là thuốc trừ rệp Brevicoryne brassicae hại rau cải

Nghiên cứu của Moyo M và cs (2006) [44], chế phẩm thảo mộc từ Derris

elliptica, Capsicum frutescens và Tagestes minuta phòng trừ có hiệu quả đối với

rệp Brevicoryne brassicae hại rau cải

Thuốc trừ sâu Pyrethroid được sản xuất thương mại từ loài Pyrethrum là các loài cây Tanacetum cinerariifolium, Pyrethrum cinerariifolium và

Chrysantheum cinerariifolium được sử dụng rộng rãi trên thế giới Lượng

Pyrethrum sản xuất hiện nay ước tính khoảng 15000 tấn hoa khô mỗi năm Các

loài hoa được sấy khô chứa khoảng 1 - 2% Pyrethrum về trọng lượng, trung bình khoảng 1,3%, nên việc sản xuất Pyrethrin khoảng 150-200 tấn mỗi năm Hiện nay năng suất được khoảng 560kg hoa khô/ha/năm (dẫn theo Nguyễn Văn Duy, 2008) [5]

Từ thế kỷ XIX, Pyrethrin bắt đầu được sử dụng trừ sâu ở Đan Mạch Trong hoa cúc Pyrethrum có hàm lượng 25 - 30% Pyrethrin an toàn với con người, động vật máu nóng và cây trồng nhưng lại rất độc với sâu hại Pyrethrin là chất độc tiếp xúc, khi xâm nhập vào gây tê liệt thần kinh, chất nhiễm sắc bị kết hạt lại tạo thành hốc nhỏ trong hạch thần kinh, gây hại men lipaza Khi sử dụng nghiền thành bột chứa 0,1 - 0,3% Pyrethrin phun trừ sâu hại rau và cây ăn quả (dẫn theo Nguyễn Văn Duy, 2008) [5]

Một số nơi sử dụng cây nghể, tỏi, gừng, hành, rau mùi,… để kiểm soát và đẩy lùi các loài sâu gây hại cho cây trồng Củ tỏi và dịch chiết từ tỏi cho thấy hiệu lực xua đuổi rệp vừng xanh do chất alixin có trong tỏi dễ bay hơi tạo nên mùi hôi (Rahman G K., Mustafizur M., Motoyama N, 2000) [47]

Theo Idra P S và Kamini V (2003), đã thử nghiệm dịch chiết của 6 loài

cây khác nhau (Acorus calamus, Ageratum conyzoides, Azadirachta indica,

Duranta repens, Spilanthes acmella và Urtica dioca với nước tiểu động vật (trâu

và bò) tác động lên đối tượng Phyllotreta nemurum Kết quả được đối chiếu với

hiệu lực của chế phẩm Neem (hạt Neem) qua tỷ lệ bọ bị chết.Cây ký chủ được sử

dụng để nghiên cứu là cây cải củ (Rhaphanus sativus).Tập trung nghiên cứu ở 3

nồng độ của dịch chiết cây (1kg/5l, 1kg/10l, 1kg/20l nước), với 3 hàm lượng nước tiểu động vật (20%, 15% và 10%) và 2 hàm lượng hạt neem (0,1% và 0,01%) tiến

hành thử nghiệm theo 3 lần nhắc lại Kết quả các hỗn hợp của A.calamus,

A.indica và U.dioca đều có hiệu lực tác động đối với Phyllotreta nemurum (P <

0,05) Trong đó hỗn hợp của S.acmelan, nước tiểu trâu và nước tiểu bò đạt cho

hiệu quả tác động cao nhất trong tất cả hỗn hợp được thử nghiệm (P < 0,05) (Dẫn theo Rahman G K., Mustafizur M., Motoyama N, 2000) [47])

Theo Trung tâm thực vật học trường đại học Ottawa, Ontario, Canada, dịch

chiết từ 2 loài cây Piper nigrum L và P.tuberculatum Jacq thuộc họ hồ tiêu đã được sử dụng có hiệu lực trên ấu trùng và trưởng thành của đối tượng Colorado

Potato Beetle Leptinotara (Say) Liều gây chết trung bình LD50 của dịch chiết cây

P.tuberculatum đối với ấu trùng 4 ngày tuổi được xác định là 0,064% và của dịch

chiết từ P nigrum là 0,05%, đã làm giảm lượng ấu trùng sống sót trên 70% trong khoảng thời gian 1 tuần sau xử lý trên khoai tây Solanum tuberosum Giai đoạn nhộng và trưởng thành ít bị tác động của dịch chiết của P.nigrum; liều gây chết

nhỏ hơn 0,1%, dịch chiết Piper (cây họ hồ tiêu) có thể sử dụng như tác nhân bảo

vệ thực vật, bảo vệ cây khoai tây, kiểm soát sự phát triển của ấu trùng

L.decemlinneata Sử dụng dịch chiết từ Piper kết hợp với các biên pháp quản lý

dịch hại tổng hợp (IPM) khác trong chiến lược kiểm soát côn trùng nông nghiệp

sẽ cho hiệu quả cao (Dẫn theo Rahman G K., Mustafizur M., Motoyama N, 2000) [46])

1.5.2 Tổng quan nghiên cứu chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp ở Việt Nam

Rau an toàn là những sản phẩm rau tươi, có chất lượng đúng như đặc tính giống của nó, hàm lượng các hoá chất độc và mức độ nhiễm các sinh vật gây hại

ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, bảo đảm an toàn cho người tiêu dùng và môi trường, được coi là rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, gọi tắt là "rau an toàn" Sản xuất rau an toàn hiện đang gặp rất nhiều khó khăn mà nguyên nhân chính là người nông dân buộc phải dùng nhiều loại thuốc hóa học để phòng trừ sâu bệnh hại rau, để lại dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong rau quả

Để có sản phẩm rau an toàn, thuốc thảo mộc bảo vệ thực vật được xem như

là một trong những giải pháp hữu ích Cho đến nay, ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại trong nông nghiệp như nghiên cứu dùng dịch chiết từ hạt củ đậu trừ sâu tơ (Nguyễn Duy Trang và cs, 2002) (dẫn theo Phan Phước Hiền và cs, 2006) [7] Nghiên cứu sử

dụng hoạt chất abrin dạng kỹ thuật 4EC chiết từ hạt cây cam thảo dây (Abrus

precatorius L.) để trừ rầy nâu, tỷ lệ chết của rầy nâu hại lúa sau khi xử lý bằng

chế phẩm abrin 4EC nồng độ 3% là 88%, sau 1 ngày phun (Phan Phước Hiền và

cs, 2006) [7]

Viện BVTV đã nghiên cứu và sản xuất thành công chế phẩm hạt củ đậu dưới hai dạng nước và bột để phòng trừ sâu hại rau có hiệu quả và hướng dẫn cho nông dân tự sản xuất Chế phẩm ít độc hại với côn trùng có ích, tác động lên sâu hại bằng con đường tiếp xúc, ngoài ra khả năng gây ngán và xua đuổi cũng rất cao Nghiên cứu của (Nguyễn Văn Duy, 2008) [5] về sử dụng chế phẩm từ cây nghể để diệt trừ nhiều loài sâu miệng nhai và chích hút như rệp, nhện, sâu ăn lá,…Thuốc có độ độc trung bình với người và động vật máu nóng, phân giải nhanh và không để lại dư lượng trong nông sản

Thuốc trừ sâu Pyrethroid được sản xuất thương mại từ loài cúc Pyrethrum

đã được sử dụng nhiều nơi trên thế giới Ở nước ta nhiều nơi đã trồng các loại cúc này, nhất là ở Đà Lạt, Lâm Đồng nhưng chỉ để làm hoa cảnh mà hầu như chưa ai biết sử dụng hoa cúc để làm thuốc trừ sâu, mặc dù dân ta nhập một lượng rất lớn, khoảng hơn 100 tấn/năm thuốc trừ sâu Pyrethroid (tên thương mại là Decis) để làm thuốc trừ sâu hại rau cải, hoa màu,…

Trên thực tế, việc sử dụng chế phẩm sinh học trong trồng trọt, chăn nuôi

và nuôi trồng thủy sản là một trong những hướng giải quyết hiệu quả về việc đảm bảo an toàn sinh học, an toàn thực phẩm và an toàn môi trường Ta có thể nhận thấy rằng, việc áp dụng sử dụng chế phẩm sinh học đang dần là một lối đi mới trong nông nghiệp Cách đây vài năm sản phẩm này đã bắt đầu được sử dụng nhưng chưa thực sự rộng rãi Hiện nay, đây là sản phẩm đang được rất nhiều người tìm đến bởi chúng có được nhiều ưu thế nổi bật trong việc giúp tăng năng suất, chất lượng, ngăn chặn bớt dịch bệnh và điều đặc biệt chính là những ưu điểm vượt trội, không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, cây trồng, vật nuôi và không gây ô nhiễm môi trường

1.6 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

1.6.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Kim Liên, huyện Nam Đàn

Kim liên là xã đồng bằng, nằm ở trung tâm huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ

An, cách trung tâm huyện lỵ (Thị Trấn Nam Đàn 6 km) về phía Đông, cách thành phố Vinh 15 km về phía Tây Phía Bắc giáp xã nam lĩnh, phí Đông giáp xã Nam Giang, Nam Cát, phía Tây giáp xã Hùng Tiến và phía Nam giáp xã Xuân Lâm

Xã Kim Liên có đường quốc lô 46 nối với đường quốc lộ 1A với đường mòn Hồ

Chí Minh, có điều kiện địa lý thuận lợi để phát triển dịch vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi theo hướng sản xuất hang hóa phục vụ nhu cầu trong huyện, thành phố vinh và các tỉnh bạn Phía Bắc của xã có con sông Đào và phía Tây Nam có sông Lam Trà chảy qua Xã Kim Liên nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình 23-24oC, vùng nghiên cứu có lượng mưa trung bình, 90% lượng nước tập trung vào mùa mưa, độ ẩm không khí từ 85-86% Tổng diện tích đất sản xuất nông nghiệp: 999,67 /1522,07 ha chiếm 65,68% diện tích tự nhiên Đất ở đây chủyếu là đất cát, thịtnhẹ và trung tính rất phù hợp cho các cây trồng phát triển đặc biệt là cây rau

Dân số toàn xã có 11343 người với 3046 hộ gia đình, trong đó có 1980 hộ tham gia sản xuất nông nghiệp chiếm 65,00% Số hộ nghèo của xã là 126 hộ chiếm 4,14% Số người trong độ tuổi lao động là 4500 người chiếm 39,67% dân

số Sản xuất nông nghiệp của xã chủ yếu tập trung vào trồng lúa, trồng rau và chăn nuôi gia súc gia cầm Cơ cấu nông nghiệp của xã đang chuyển đổi sản xuất theo hướng sản xuất hàng hóa nông sản thành vùng quy hoạch tập trung, giảm diện tích thu nhập lúa sản xuất thấp chuyển sang sản xuất cây hàng hóa

1.6.2 Tình hình sản xuất rau tại xã Kim Liên, huyện Nam Đàn

Với vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế thuận lợi đối với sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất rau an toàn nói riêng nên tình hình sản xuất rau tại xã Kim Liên phát triển tốt

Cùng với xã Nam Anh, Nam Xuân, Kim Liên là khu vực sản xuất rau hàng năm lớn chủ yếu cung cấp cho thị trường tiêu thụ rau Thành phố Vinh và các vùng phụ cận Hiện tại, xã chú trọng sản xuất rau an toàn, tăng diện tích rau tập trung Năm 2013, Kim Liên đã làm rau vụ Xuân với diện tích 51,42 ha, vụ Đông với diện tích 85 ha và vụ Hè Thu với diện tích 42,5 ha, thu hoạch được tổng sản lượng rau 2280,4 tấn/ha với năng suất bình quân đạt 127 tạ/ha

Các loại rau được trồng ở đây chủ yếu là rau ăn lá như rau cải, xà lách, bắp cải, cải cúc, hành, rau gia vị,… Ngoài ra, tùy từng mùa vụ còn xuất hiện các loại rau ăn quả, củ như cà chua, dưa chuột, su hào, đậu đỗ, bầu bí, …(số liệu Ban nông nghiệp xã Kim Liên)