MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Kết quả đề tài đã xác định được loài bọ phấn trắng hại lúa tại các tỉnh Long An, An Giang và Cần Thơ có tên khoa học là Aleurocybotus indicus David & Subramaniam, thuộc bộ cánh nửa (Hemiptera), họ Aleyrodidae và có kiểu biến thái không hoàn toàn. Vòng đời của bọ phấn trắng trung bình 21,93 ± 0,23 ngày (T = 29,4 ± 1,2oC, RH = 79,3 ± 7,9 %), gồm 3 giai đoạn: thành trùng, trứng và ấu trùng, trong đó ấu trùng có 4 tuổi và ấu trùng tuổi 4 được gọi là nhộng giả. Đặc biệt, chúng có khả năng sinh sản đơn tính và cho ra đời thế hệ sau với 100% thành trùng đực. Bọ phấn trắng phát triển tốt khi nuôi thử nghiệm ở nhiệt độ 30oC. Cỏ Lục lông Chloris barbata Sw. là ký chủ phụ của bọ phấn trắng. Bước đầu đã xác định được bọ rùa 8 chấm Harmonia octomaculata Fabricus và bọ rùa đỏ Micraspis discolors Fabricus là thiên địch bắt mồi của thành trùng bọ phấn trắng và ong Encarsia transvena Timberlake là thiên địch ký sinh bọ phấn trắng. Bọ phấn trắng xuất hiện và gây hại chủ yếu ở 3 giai đoạn phát triển của cây lúa là đẻ nhánh, làm đòng và trổ. Giống lúa thơm Jasmine 85 và các giống lúa được lai tạo từ giống lúa thơm Jasmine 85 có mật số bọ phấn trắng cao hơn các giống lúa khác. Ấu trùng bọ phấn trắng chỉ chích hút nhựa lá làm cho lá bị vàng, trong khi thành trùng có thể làm xoăn một phần lá hay làm cho lá lúa bị co rút và xoắn chặt. Tuy nhiên, chưa phát hiện virus trong những cây có triệu chứng xoắn lá. Thí nghiệm lây nhiễm thành trùng bọ phấn trắng trên lúa OM4900 và nếp IR4625 với mật số 30 - 40 con/dảnh ở 30NSS đã ảnh hưởng đến năng suất lúa và có thể làm giảm năng suất đến 23 - 31% khi lây nhiễm với mật số 60 con/dảnh. Đã chọn ra được thuốc sinh học M.a(1,2x109 bt/g), B.b(1,5x109 bt/g) sử dụng đơn hoặc phối trộn có hiệu lực trừ bọ phấn trắng từ 66,0 - 66,8% ở 10 NSP và chưa thấy ảnh hưởng đến ong ký sinh của bọ phấn trắng. Thuốc Abamectin 1.8% có hiệu lực trừ bọ phấn trắng khá cao (khoảng 65,1 - 68,0% ở 10 NSP); thuốc Pymetrozine 500g/kg có hiệu lực cao trong việc phòng trừ bọ phấn trắng hại lúa (đạt 70,5 đến 72,6% ở 10 NSP) và ít ảnh hưởng đến thiên địch trong ruộng lúa. Kết quả của đề tài đã chọn ra được một số biện pháp để quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hiệu quả như sử dụng giống lúa ít nhiễm bọ phấn trắng (OM4218 và nếp IR4625), sạ hàng 120 kg/ha, trồng hoa quanh bờ ruộng để thu hút thiên địch, bón phân cân đối, sử dụng thuốc sinh học hoặc hóa học chọn lọc để quản lý khi xuất hiện bọ phấn trắng.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 156 trang, được chia thành 3 chương và 2 phần (Mở đầu và kết luận - đề nghị) với 41 bảng, 38 hình, 4 phụ lục (hình ảnh thí nghiệm, số liệu khí tượng, tình hình canh tác và sử dụng thuốc BVTV của nông dân tại Long An và An Giang, Bảng tính hiệu quả kinh tế) và 103 tài liệu tham khảo.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1. Thời gian, địa điểm và đối tượng nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1/2012 đến tháng 3/2015.
Nguyên vật liệu bao gồm giống lúa OM4900, phân bón, dung dịch thuỷ canh TC - Mobi, cồn 70%, dung dịch Iodine 10%. Các dụng cụ dùng để thu thập mẫu như vợt bắt côn trùng làm bằng vải voan đen, ống nghiệm, kính hiển vi, kính lúp soi nổi, ẩm độ kế, nhiệt độ kế. Các dụng cụ thí nghiệm trong phòng và nhà lưới như lồng sắt kích thước 0,5x0,5x1,3m, bể xi măng đường kính 2,5mx3m trồng lúa, khay nhựa nhỏ đường kính 30x40cm và các vật liệu rẻ tiền khác.
3.1. Thành phần loài, đặc điểm sinh học và sinh thái của bọ phấn trắng hại lúa
3.1.1. Thành phần loài, đặc điểm hình thái và sinh học của bọ phấn trắng hại lúa
3.1.1.1. Định danh bọ phấn trắng hại lúa
Bọ phấn trắng thu thập từ 3 tỉnh An Giang, Long An và Cần Thơ đã được gởi định danh tại IRRI trong năm 2012 và được xác định tên khoa học là Aleurocybotus indicus David & Subramaniam (còn gọi là Vasdavidius indicus David & Subramaniam), thuộc bộ cánh nửa (Hemiptera) và họ rầy phấn trắng (Aleyrodidae).
Ong ký sinh bọ phấn trắng ngoài đồng tại hai tỉnh Long An và An Giang là Encarsia transvena Timberlake (định danh theo Schauff và ctv, 1996). Kết quả khảo sát ong ký sinh BPT qua các vụ lúa ở 2 tỉnh An Giang và Long An cho thấy vụ lúa Thu Đông 2013 có mật số BPT gây hại thấp nhưng tỷ lệ ong ký sinh BPT cao hơn so với vụ Đông Xuân 2012 - 2013 và Hè Thu 2013. Hầu hết những ruộng lúa ít hoặc không sử dụng thuốc hóa học phòng trừ sâu rầy có tỷ lệ bọ phấn trắng bị ong ký sinh cao hơn so với những ruộng lúa được phun thuốc hóa học nhiều lần để trừ sâu, rầy hại lúa.
3.2. Nghiên cứu quy luật phát sinh, gây hại của bọ phấn trắng hại lúa
3.2.1. Khảo sát mức độ gây hại của bọ phấn trắng hại lúa tại 2 tỉnh Long An và An Giang
3.2.1.1. Kết quả khảo sát mật số bọ phấn trắng tại 2 tỉnh Long An và An Giang
Qua kết quả khảo sát ngoài đồng tại 2 tỉnh An Giang và Long An trong năm 2012 và 2013 cho thấy trên giống lúa OM4900 thường có mật số BPT cao hơn những giống lúa khác như OM6976, OM4218, OM5451, OM9921, IR50404 và Nếp IR4625. Biến động mật số bọ phấn trắng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thời vụ, giống lúa, mật độ gieo sạ, phân bón và thói quen sử dụng thuốc hóa học của nông dân. Ngoài ra, mật số bọ phấn trắng cũng bị ảnh hưởng bởi cơ cấu trồng lúa tại địa phương như tại Long An thường có mật số BPT trong vụ Hè Thu cao hơn vụ Đông Xuân và tại An Giang thì vụ lúa Đông Xuân có mật số BPT cao hơn vụ Hè Thu và Thu Đông.
3.2.1.2. Đánh giá mức độ gây hại của bọ phấn trắng đối với một số giống lúa trồng phổ biến ở hai tỉnh Long An và An Giang
Thí nghiệm đánh giá khả năng gây hại của bọ phấn trắng đối với một số giống lúa trồng phổ biến được thực hiện trong hai vụ lúa Đông Xuân 2013 - 2014 và Hè Thu 2014 tại huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang. Kết quả thí nghiệm cho thấy BPT xuất hiện phổ biến ở ba giai đoạn phát triển của cây lúa là đẻ nhánh, làm đòng và trổ. Trong đó giống lúa thơm Jasmine 85 có mật số BPT cao nhất ở hầu hết các lần quan sát, hai giống OM4218 và nếp IR4625 có mật số BPT thấp hơn so với các giống Jasmine 85, OM4900, OM6162 và IR50404.
3.2.2. Phương thức gây hại và mức độ gây hại của bọ phấn trắng hại lúa
3.2.2.1. Phương thức gây hại của bọ phấn trắng hại lúa
Ấu trùng bọ phấn trắng A. indicus chích hút nhựa ở mặt dưới của lá lúa làm cho lá bị vàng tại chỗ chích hút và lan dần về phía ngọn. Nếu nhiều BPT gây hại trên một lá sẽ hút hết chất dinh dưỡng làm cho hai bên phiến lá bị vàng nhưng gân lá vẫn còn xanh (hình 3.4a,b). Ban đầu ấu trùng BPT gây hại ở các lá già gần gốc lúa, sau đó thành trùng đẻ trứng và gây hại trên các lá tiếp theo. Một số cây lúa bị thành trùng BPT chích hút bị xoắn một đoạn ở giữa lá hoặc bị xoắn ở cổ lá và xoắn dài lên phía ngọn làm cho lá tiếp theo không mọc thoát ra được (hình 3.4c). Thành trùng BPT gây hại ở giai đoạn lúa trổ làm cho bông lúa bị không trổ thoát ra được dẫn đến hạt lúa bị biến dạng đôi khi bị lép toàn bộ (hình 3.4d) với phương pháp thử nhanh bằng Iodine chưa tìm thấy virus trong lá lúa do bọ phấn trắng gây ra.
3.2.2.2. Mức độ gây hại của bọ phấn trắng hại lúa trong điều kiện nhà lưới
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật số BPT đến thành phần năng suất lúa OM4900 cho thấy khi lây nhiễm 30 và 40 thành trùng BPT/dảnh đã làm giảm năng suất so với đối chứng không thả. Với mức lây nhiễm 60, 70 và 80 con/dảnh đã ảnh hưởng đáng kể đến số bông, tỷ lệ hạt chắc và làm giảm năng suất có ý nghĩa thống kê so với đối chứng không thả BPT.
Kết quả nghiên cứu tương tự trên giống nếp IR4625 cho thấy khi lây nhiễm 40 và 50 thành trùng BPT/dảnh đã làm giảm năng suất so với đối chứng không thả. Với mức lây nhiễm 60, 70 và 80 con/dảnh cũng đã ảnh hưởng đáng kể đến số bông, tỷ lệ hạt chắc và giảm năng suất có ý nghĩa thống kê so với đối chứng không thả.
3.2.2.3. Mức độ gây hại của bọ phấn trắng hại lúa ở điều kiện ngoài đồng
1. Bọ phấn trắng hại lúa tại các tỉnh Long An, An Giang và Cần Thơ được xác định tên khoa học là Aleurocybotus indicus David & Subramaniam, thuộc bộ cánh nửa (Hemiptera), họ Aleyrodidae và có kiểu biến thái không hoàn toàn. Vòng đời của bọ phấn trắng trung bình 21,93 ± 0,23 ngày (T = 29,4 ± 1,2oC, RH = 79,3 ± 7,9 %), gồm 3 giai đoạn: thành trùng, trứng và ấu trùng, trong đó ấu trùng có 4 tuổi và ấu trùng tuổi 4 được gọi là nhộng giả. Thành trùng bọ phấn trắng có hai cặp cánh màu trắng, khi đậu xếp cánh giống hình mái nhà, kích thước trung bình dài 0,98 mm đối với con cái và 0,83 mm đối với con đực. Mỗi thành trùng cái có thể đẻ trung bình 96,9 ± 13,4 trứng, cao nhất có thể lên đến 240 trứng. Tỷ lệ sống sót từ trứng đến thành trùng đạt 70,1%. Đặc biệt, chúng có khả năng sinh sản đơn tính và cho ra thế hệ sau với 100% thành trùng đực.
2. Khi khảo sát trên bốn mức nhiệt độ 20, 25, 30 và 35oC thì bọ phấn trắng sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở 30oC. Cỏ Lục lông Chloris barbata Sw. là ký chủ phụ của bọ phấn trắng. Bước đầu đã xác định được bọ rùa 8 chấm Harmonia octomaculata Fabricus và bọ rùa đỏ Micraspis discolors Fabricus là thiên địch bắt mồi của thành trùng bọ phấn trắng và ong Encarsia transvena Timberlake là thiên địch ký sinh bọ phấn trắng.
3. Bọ phấn trắng xuất hiện và gây hại chủ yếu ở 3 giai đoạn phát triển của cây lúa là đẻ nhánh, làm đòng và trổ. Giống lúa thơm Jasmine 85 và các giống lúa được lai tạo từ giống lúa thơm Jasmine 85 có mật số bọ phấn trắng cao hơn các giống lúa khác. Ấu trùng bọ phấn trắng chỉ chích hút nhựa lá làm cho lá bị vàng, trong khi thành trùng bọ phấn trắng có thể làm xoăn một phần lá hay làm cho lá lúa bị co rút và xoắn chặt. Tuy nhiên, chưa phát hiện virus trong những cây có triệu chứng xoắn lá. Thí nghiệm lây nhiễm thành trùng bọ phấn trắng trên lúa OM4900 và nếp IR4625 với mật số 30 - 40 con/dảnh ở 30NSS đã ảnh hưởng đến năng suất lúa và có thể làm giảm năng suất đến 23 - 31% khi lây nhiễm với mật số 60 con/dảnh.
4. Sạ hàng với lượng giống 100 - 120 kg/ha và sạ lan 120 kg/ha có mật số bọ phấn trắng thấp hơn và có năng suất cao hơn so với các nghiệm thức sạ lan với lượng giống 150 - 250 kg/ha. Lúa cấy có mật số bọ phấn trắng thấp hơn so với lúa sạ. Biện pháp quản lý nước, rơm rạ và cỏ dại trên đồng ruộng chưa thấy ảnh hưởng tới biến động mật số bọ phấn trắng hại lúa.
5. Thuốc sinh học M.a(1,2x109 bt/g), B.b(1,5x109 bt/g) sử dụng đơn hoặc phối trộn có hiệu lực trừ bọ phấn trắng trung bình đạt 60,0 đến 66,8% ở 10 NSP và chưa thấy ảnh hưởng đến ong ký sinh của bọ phấn trắng hại lúa. Thuốc Abamectin 1.8% có hiệu lực trừ bọ phấn trắng khá cao (khoảng 65,1 - 68,0% ở 10 NSP); thuốc Pymetrozine 500g/kg có hiệu lực cao trong việc phòng trừ bọ phấn trắng hại lúa (đạt 70,5 đến 72,6% ở 10 NSP) và ít ảnh hưởng đến thiên địch trong ruộng lúa.
6. Mô hình áp dụng các biện pháp quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hại lúa tại Long An và An Giang trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015 đã gia tăng và bảo tồn thiên địch của sâu hại lúa; ruộng mô hình có mật số bọ phấn trắng thấp hơn so với đối chứng của nông dân. Bên cạnh đó, ruộng mô hình có lợi nhuận cao hơn ruộng đối chứng của nông dân trung bình là 3.050.000 đồng/ha (tương ứng 11,0%) ở Long An và 3.634.134 đồng/ha (tương ứng 18,0%) ở An Giang do việc giảm các chi phí đầu vào. Kết quả của đề tài đã đề xuất được một số biện pháp để quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hiệu quả như sử dụng giống lúa ít nhiễm bọ phấn trắng (OM4218 và nếp IR4625), sạ hàng 120 kg/ha, trồng hoa quanh bờ ruộng để thu hút thiên địch, bón phân cân đối, sử dụng thuốc sinh học hoặc hóa học chọn lọc để quản lý khi xuất hiện bọ phấn trắng.
2. ĐỀ NGHỊ
1. Thực hiện mô hình thêm nhiều vụ và mở rộng ra nhiều tỉnh có bọ phấn trắng gây hại nặng để hoàn thiện quy trình quản lý tổng hợp có hiệu quả và thân thiện với môi trường.
2. Bổ sung các số liệu nghiên cứu và ứng dụng của đề tài vào tư liệu giảng dạy và làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
4. Võ Thị Bích Chi, Nguyễn Thị Phương Chi, Hồ Thanh Nhàn, Phạm Văn Lam và Nguyễn Thị Lộc (2015), Khả năng bắt mồi ăn thịt của bọ rùa Harmonia octomaculata Fabricus và bọ rùa Micraspis discolor Fabricus (Coleoptera: Coccinellidae) đối với bọ phấn trắng hại lúa, Tạp chí Khoa học và Công nghệ nông nghiệp Việt Nam 5(58), trang 136-144.
5. Võ Thị Bích Chi, Trần Thị Bé Hồng, Nguyễn Thị Nhàn, Nguyễn Thị Phương Chi, Nguyễn Thị Nghĩa, Nguyễn Thị Xuân, Hồ Thanh Nhàn, Phạm Văn Lam và Nguyễn Thị Lộc (2016), Nghiên cứu xây dựng quy trình quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hại lúa (Aleurocybotus indicus David & Subramaniam), Hội thảo quốc gia về khoa học cây trồng lần thứ 2, trang 845-852.