Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp phòng chống sâu xanh helicoverpa armigera (hübner) (lepidoptera noctuidae) đục bắp ngô tại hà nội, việt nam và viêng chăn, lào tt

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HATSADA VIRACHACK NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG SÂU XANH Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) ĐỤC BẮP NGÔ TẠI HÀ NỘI, VIỆT NAM VÀ VIÊNG CHĂN, LÀO Ngành : Bảo vệ thực vật Mã số : 62 01 12 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2020 Cơng trình hồn thành tại: HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS ĐẶNG THỊ DUNG PGS.TS HỒ THỊ THU GIANG Phản biện 1: GS.TS Phạm Văn Lầm Hội Bảo vệ thiên nhiên môi trƣờng Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thị Kim Oanh Hội Côn trùng học Việt Nam Phản biện 3: TS Đào Thị Hằng Viện Bảo vệ thực vật Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện Lương Định Của, Học viện Nông nghiệp Việt Nam - Thư viện khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ Hòa thảo (Poaceae) lương thực quan trọng kinh tế toàn cầu Ở số khu vực nghèo giới Châu Phi, Châu Á Châu Mỹ Latinh, ngô trở thành tảng cho an ninh lương thực (Guo & cs., 2012) Ngô loại ngũ cốc có sản lượng cao hàng năm, khoảng 1041,7 triệu so với lúa gạo 486,3 triệu 758,5 triệu lúa mì) (USDA, 2018) Ở Việt Nam, ngô lương thực quan trọng thứ hai sau lúa, Theo Cục Xúc tiến thương mại Việt Nam (2016) diện tích sản xuất ngô năm 2016 đạt 1,3 triệu ha, suất trung bình 4,6 tấn/ha, sản lượng đạt 5,98 triệu Năm 2017, Việt Nam phải nhập 7,75 triệu hạt ngô, tương đương với 1,51 tỷ USD để sản xuất thức ăn chăn nuôi Mục tiêu đến năm 2020, diện tích ngơ tồn quốc đạt 1,4 triệu ha, suất đạt từ 55,0- 60,0 tạ/ha, sản lượng 8,4 triệu đáp ứng 80% nhu cầu tiêu dùng nước (Đỗ Văn Ngọc, 2016) Ở nước CHDCND Lào, sản xuất ngô hàng năm mở rộng diện tích; suất sản lượng ngày nâng cao Năm 2015, nước có diện tích ngơ tẻ 223.210 suất 5,53 tấn/ha, sản lượng 1.234,065 ngô nước có 30,815 ha, suất 9,16 tấn/ha, sản lượng 282,185 (Cục Trồng trọt Lào, 2015) Tuy nhiên, trồng khác, ngơ bị nhiều lồi sâu hại cơng, có sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) Sâu xanh lồi trùng đa thực, thích ăn phận sinh sản thường phát sinh với số lượng quần thể lớn, thường trở thành sâu hại nguy hiểm cho số loài trồng nông nghiệp vùng lãnh thổ Trên ngô, sâu xanh đối tượng gây hại bắp quan trọng, làm ảnh hưởng đến mẫu mã chất lượng bắp ngơ Với tính chất gây hại tầm quan trọng kinh tế vậy, việc sâu nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái biện pháp phịng chống lồi sâu Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào công việc cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất bảo vệ ngô vùng nghiên cứu 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1 Mục tiêu chung Trên sở số liệu nghiên cứu thành phần sâu hại cánh vảy ngơ, vị trí số lượng chu chuyển sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) ngô; sâu nghiên cứu số đặc điểm sinh học, sinh thái sâu xanh, từ đề xuất biện pháp phòng chống sâu xanh đạt hiệu kinh tế thân thiện với môi trường 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định thành phần loài sâu hại cánh vảy (Lepidoptera) ngô Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào năm 2017- 2019; Điều tra xác định vị trí số lượng chu chuyển sâu xanh vùng nghiên cứu; - Nghiên cứu xác định đặc điểm hình thái, sinh vật học, sinh thái học loài sâu xanh H armigera ngô; - Đề xuất số biện pháp phịng chống sâu xanh hại ngơ Viêng Chăn, Lào 1.3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) hại ngô 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu thành phần sâu hại thuộc cánh vảy ngô Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào năm 2017-2019 Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học sâu xanh H armigera hại ngô đánh giá số biện pháp phòng chống sâu xanh Viêng Chăn, Lào 1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Ghi nhận thành phần loài sâu hại cánh vảy ngơ Viêng Chăn, Lào gồm 21 lồi 13 loài Hà Nội, Việt Nam; sâu keo mùa thu Spodoptera frugiperda (Smith) lồi xuất ngơ Lào Điều tra thu 15 lồi trùng ký sinh sâu cánh vảy ngô Viêng Chăn, Lào thuộc họ (Braconidae, Ichneumonidae Chalcididae) cánh màng, 11 lồi xác định vật chủ - Cung cấp dẫn liệu khoa học tổng tích ơn hữu hiệu, ngưỡng khởi điểm phát dục, tỷ lệ tăng tự nhiên, hệ số nhân hệ thời gian tăng đôi quần thể sâu xanh H armigera ngô - Bổ sung dẫn liệu hiệu số biện pháp phịng chống sâu xanh H armigera hại ngơ 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1 Ý nghĩa khoa học Kết nghiên cứu luận án cơng trình cung cấp cho khoa học danh lục thành phần sâu hại cánh vảy ngô Viêng Chăn, Lào gồm 21 lồi thuộc họ Trong có 11 lồi so với danh lục sâu hại cánh vảy ngô phát Việt Nam đến năm 2013 (họ Ngài sáng loài, Ngài đêm loài, Ngài độc Ngài đèn 2) Song có 14 loài Lào chưa thu so với danh lục sâu hại cánh vảy ngô Việt Nam Phạm Văn Lầm (2013), họ Bướm mắt rắn loài, họ Bướm nhảy loài, họ Ngài đêm loài, họ Ngài sáng loài Luận án bổ sung dẫn liệu khoa học đặc điểm sinh vật học, sinh thái học sâu xanh H armigera ngô Xác định tổng tích ơn hữu hiệu, ngưỡng khởi điểm phát dục, tỷ lệ tăng tự nhiên sâu xanh ngơ Luận án cịn cung cấp tình hình diễn biến mật độ sâu xanh ngô Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào ảnh hưởng số yếu tố sinh thái cung cấp dẫn liệu hiệu số biện pháp phịng chống sâu xanh hại ngơ Naxaythong, Viêng Chăn, Lào 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Dựa kết nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học sâu xanh H armigera ngơ thử nghiệm số biện pháp phịng chống sâu xanh để đề xuất biện pháp phòng chống chúng cách hợp lý, đem lại hiệu kinh tế môi trường PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Sâu xanh Helicoverpa armigera Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) loài đa thực di cư rộng khắp Châu Á, Châu Phi Châu Đại Dương Hiện nay, việc quản lý dịch hại sâu xanh H armigera phần lớn phụ thuộc vào thuốc trừ sâu Tính kháng thuốc làm giảm hiệu lực thuốc, dẫn đến việc phải sử dụng nhiều loại thuốc với nồng độ cao để quản lý chúng Ở Việt Nam Lào nay, nghiên cứu sâu xanh ngô cách hệ thống chưa đề cập đến Thêm vào đó, tập tính gây hại sâu xanh ngô nguy hiểm (đục vào bắp, cắn cụt râu bắp), gây ảnh hưởng đến suất chất lượng bắp ngơ; Đồng thời sâu xanh có tính kháng thuốc cao sở khoa học để nghiên cứu, nhằm đề xuất biện pháp phịng chống lồi sâu hại cách hợp lý, góp phần làm giảm tác hại chúng, bảo vệ sản xuất ngô, bảo vệ nguồn thiên địch có s n tự nhiên quản lý sinh vật hại hiệu 2.2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI, Ở VIỆT NAM VÀ LÀO 2.2.1 Tổng quan nghiên cứu giới 2.2.1.1 Tình hình sản xuất ngơ Xu hướng phát triển ngơ giới có thay đổi đáng ý, năm 2001, diện tích 140,20 triệu ha, suất trung bình 4,3 tấn/ha tổng sản lượng 600 triệu tấn; năm 2010, diện tích đạt 155,93 triệu ha; suất đạt 5,35 tấn/ha; tổng sản lượng 835 triệu Trong đó, nước phát triển có tổng sản lượng 383,6 triệu (chiếm 45,9%) (FAOSTAT, 2012) Dự kiến năm 2050, sản lượng ngô đạt 1.178 triệu tấn, diện tích sản xuất 194 triệu suất 6,1 tấn/ha (FAOSTAT, 2017) Các nước có diện tích trồng ngơ lớn Trung Quốc, Brazil Ấn Độ (FAOSTAT, 2019) 2.2.1.2 Những nghiên cứu thành phần sâu hại ngô Theo nhiều nghiên cứu giới, thành phần sâu hại ngô phong phú, đa dạng, tùy theo điều kiện khí hậu mà thành phần mức độ phổ biến thay đổi tùy theo quốc gia Trong nhiều loài sâu hại quan trọng giới có số lồi có phạm vi phân bố rộng nhiều nước sâu đục thân ngô Châu Âu (Ostrinia nubilalis), sâu đục thân ngô Châu Á (Ostrinia furnacalis), sâu cắn gi (Mythimna separata) sâu xanh (Helicoverpa armigera) Trong sâu xanh lồi sâu hại nguy hiểm gây thiệt hại lớn cho ngơ tính đa ký chủ chúng (Goodyer, 1982) Goodyer (1982), Mathur (1992) côn trùng nhện hại ngơ Ucraina có 190 lồi, Hoa Kỳ 90 lồi, Thổ Nhĩ Kỳ 80 loài, Ấn Độ 250 loài, miền Nam Trung Quốc 156 lồi Philippine có 47 lồi Kết tập hợp Hill & Waller (1988), vùng có khí hậu nhiệt đới, xuất 25 loài sâu hại cánh vảy tổng số 48 lồi sâu hại ngơ… 2.2.1.3 Những nghiên cứu sâu xanh H armigera Sự phân bố thiệt hại sâu xanh Theo tác giả Venette & cs (2003), Basavaraj & cs (2018), Wasihun (2016), Reed & Pawar (1982), Rajapakse (2007), Jallow (2005), Motshwari & cs (2007) sâu xanh H armigera phân bố nhiều châu lục giới Thiệt hại hàng năm trồng sâu xanh khu vực gây nên ước tính tỷ USD (Allan & Smith-Pardo, 2014) Các loài trồng nông nghiệp quan trọng bị sâu xanh H armigera gây hại nặng cao lương, ngô Những trồng quan trọng khác bị sâu xanh gây hại thuốc lá, cà chua, khoai tây, đậu tương, đậu xanh, đậu cove, loại rau chí c ả ăn họ mận, họ cam quýt lâm nghiệp (CABI, EPPO, 1996; CABI, 2013) Các tài liệu Tay & cs (2013) Warren (2013) sâu xanh H armigera gây hại trồng nông nghiệp châu Á, châu Âu, châu Phi, châu Úc hàng năm làm vài tỷ USD Warren (2013) gây hại Helecoverpa spp Brazil vụ cuối năm làm thất thoát khoảng 10 tỷ USD * Phạm vi ký chủ Trên giới sâu xanh H armigera gây hại 60 loại trồng nơng nghiệp 67 lồi hoang dại (Jallow & cs., 2005; Rajapakse & Walter, 2007; Motshwari & Keatametse, 2007) Manjunath & cs (1989) cho thấy H armigera gây hại 181 loài thực vật 45 họ Jallow & Matsumura (2001), Fefelova & Frolov (2008) sâu xanh gây hại 120 loại trồng dại Cunningham & Zalucki (2014) Sâu xanh sử dụng 172 loài trồng thuộc 68 họ thực vật khác làm thức ăn Theo Tay & cs (2013), Basavaraj & cs (2018), Wasihun (2016) H armigera gây hại 180 loài trồng dại thuộc 45 họ thực vật khác CABI (2018) cập nhật danh lục ký chủ sâu xanh H armigera gồm 217 loài trồng dại thuộc 50 họ thực vật trái đất * Đặc điểm hình thái Đặc điểm hình thái pha phát triển sâu xanh nhiều tác giả đề cập đến Chen & Chang (1990); King (1994); Bhatt & Patel (2001); Fowler & Lakin (2001); Bhatt & Patel (2001); Brambila (2009), (Rabari & cs., 2017); CABI (2017), * Đặc điểm sinh vật học Các đặc điểm tập tính hoạt động (sinh sản, vị tri đẻ trứng, giao phối, cắn phá,…) tác giả (Grichanov, 1983; Roome, 1975 Hardwick, 1965), mô tả cụ thể Thời gian phát triển pha sâu xanh không giống công trình nghiên cứu tác giả Chen & Chang (1990), Matthews (1991), Jaglan, (1997), CABI (2017),… Sức sinh sản tuổi thọ trưởng thành Wu & Guo (1996), Mensah & Gatehouse (1998); Hou & Sheng (2000); Song & cs (2007); CABI (2017);… công bố nhiều năm * Đặc điểm sinh thái học Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố sinh thái đến pha phát dục sâu xanh H armigera, chẳng hạn Barteková & Praslička (2006); Amer & cs (2009); Hemati & cs (2013); Ali & cs (2016); Rabari & cs (2017) * Biện pháp phòng chống + Biện pháp canh tác Theo Fitt & cs (1988), cày sâu, thu gom tàn dư, ) biện pháp canh tác khác để tiêu diệt nguồn sâu nhộng có hiệu phịng chống sâu xanh H armigera Việc luân canh kí chủ H armigera với khơng phải kí chủ ngũ cốc, dưa leo họ Cải làm giảm thiểu gây hại sâu xanh H armigera Trong canh tác hữu cơ, biện pháp sử dụng bẫy tự nhiên dẫn dụ (cây Hướng dương, Cúc vạn thọ) sử dụng thành công việc thu hút sâu xanh (Shelton & Badenes-Peres (2006); Hotden & cs (2012); Singh & Tripathi (2017) + Biện pháp sinh học Những loại thuốc sinh học trừ sâu phát triển B thuringiensis (Bibi & cs., 2013), virus nhân đa diện (HaNPV) sử dụng để phòng chống H armigera (Wakil & cs., 2012; Qayyum & cs., 2015) Côn trùng ký sinh sâu xanh H armigera châu Phi phong phú đa dạng; có 83 lồi xác định tên đầy đủ 93 loài khác xác định tên giống (Cherry cs 2003) Những loài quan trọng sử dụng hạn chế số lượng sâu xanh loài ký sinh sâu non, có số lồi có tính chun hóa cao thuộc giống Cardiochiles CABI (2020) thống kê danh lục thiên địch sâu xanh gồm 217 lồi; 70 lồi trùng bắt mồi; 118 lồi trùng ký sinh trứng sâu non Số lồi cịn lại (32 loài) vi sinh vật ký sinh (virut, vi khuẩn nấm) + Biện pháp hóa học Rất nhiều cơng bố ngồi nước khẳng định sâu xanh H armigera kháng cao với nhiều nhóm thuốc hoá học Organchlorine, Cacbamate, Oraganophosphates Pyrethroid nhiều quốc gia (Sharma & Pampapathy, 2006) Yang & cs (2013) khẳng định rằng, H armigera phát triển nhanh chóng tính kháng thuốc kháng trồng chuyển gen Bt 2.2.2 Tổng quan nghiên cứu Việt Nam 2.2.2.1 Tình hình sản xuất ngơ Sản xuất ngơ Việt Nam từ 1990 đến có bước nhảy vượt bậc diện tích, suất tổng sản lượng, nhờ việc không ngừng mở rộng giống ngô lai sản xuất, đồng thời cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi giống Năm 2010 diện tích đạt 1.112.000 ha, suất bình quân 46,06 tạ/ha, tổng sản lượng 4,62 triệu Năm 2012 sản lượng ngô đạt 4,97 triệu (FAOSTAT, 2012) Số liệu USDA (2020ª), diện tích, suất sản lượng ngô niên vụ 2018/2019 2019/2020 Việt Nam tương ứng 0,98; 0,94 triệu ha; 4,74; 4,74 tấn/ha 4,65; 4,46 triệu 2.2.2.2 Thành phần sâu hại ngô Ở Việt Nam, thành phần sâu hại ngô biến động theo thời gian không gian Viện Bảo vệ thực vật (1976) tỉnh phía Bắc ngơ có 63 lồi Các tỉnh phía Nam xác định có 60 lồi (Viện Bảo vệ thực vật, 1998) Nguyễn Quý Hùng & cs (1978) thu 53 loài Nguyễn Đức Khiêm (1995) ghi nhận 35 lồi; Nguyễn Văn Đĩnh & cs (2012) ngơ có khoảng 100 lồi sâu hại Lại Tiến Dũng (2015), ghi nhận 35 loài 2.2.2.3 Những nghiên cứu sâu xanh H armigera * Sự phân bố Một số tác giả Hà Quang Hùng & cs (2004), Đặng Thị Dung (2006), Nguyễn Văn Đĩnh & cs (2012), cho sâu xanh H armigera phân bố từ 50o vĩ độ Bắc đến 50o vĩ độ Nam, chúng có mặt hầu hết tỉnh thành nước * Phạm vi ký chủ Hà Quang Hùng & cs (2004); Nguyễn Đức Khiêm (2006); Nguyễn Văn Đĩnh & cs (2012),… cho biết sâu xanh có phạm vi ký chủ 200 lồi thực vật khác * Đặc điểm hình thái Ở Việt nam đến có số tài liệu mơ tả hình thái pha phát dục sâu xanh H armigera số trồng cà chua, bông, thuốc (Hà Quang Hùng & cs., 2004; Nguyễn Đức Khiêm, 2006; Đặng Thị Dung, 2006; Nguyễn Văn Đĩnh & cs., 2012) * Đặc điểm sinh học Các tập tính hoạt động quy luật phát sinh số tác giả đề cập: Nguyễn Đức Khiêm (2006); (Hà Quang Hùng & cs (2004); Nguyễn Văn Đình & cs (2016), Thời gian phát dục pha vòng đời tác giả Nguyễn Minh Tuyên & Nguyễn Thơ (1995); Nguyễn Thị Hai (1996),… Tác giả Nguyễn Đức Khiêm (2006); Đặng Thị Dung (2006) công bố sức sinh sản tuổi thọ trưởng thành sâu xanh * Đặc điểm sinh thái học Theo Nguyễn Văn Đĩnh & cs (2012), Hà Quang Hùng & cs (2004), Nguyễn Đức Khiêm (2006),… điều kiện nhiệt độ, độ ẩm ảnh hưởng đến trình sinh trưởng phát triển sâu xanh 2.2.2.4 Những nghiên cứu biện pháp phòng chống sâu xanh Một số biện pháp hóa học, sinh học canh tác số tác giả nghiên cứu phòng trừ tác hại sâu xanh Nguyễn Kim Chiến (2012); (Hà Quang Hùng & cs (2004); Nguyễn Đức Khiêm (2006) Theo Đặng Thị Dung (2006); Nguyễn Thị Kim Oanh & cs (2017) 2.2.3 Tổng quan nghiên cứu Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào 2.2.3.1 Tình hình sản xuất ngơ Tại Lào, ngơ trồng thương mại lớn thứ hai, đặc biệt miền Bắc khu vực phía Nam Những vùng trồng ngô nhiều tỉnh Xaiyaburi, Houaphan Xiengkhouang FAOSTAT (2019) diện tích, suất sản lượng ngô Lào tăng dần từ năm 2013 – 2016 Song đến 2017 số liệu giảm kể suất Năm 2018, diện tích sản xuất ngô Lào 165.620 ha, suất đạt 5,9273 tấn/ha; sản lượng đạt 981.680 tấn/năm (FAOSTAT, 2020) 2.2.3.2 Thành phần sâu hại ngô Theo ghi nhận Trung tâm bảo vệ thực vật (Cục Trồng trọt Lào), ngơ có 45 lồi sâu hại, sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis, sâu xanh Helicoverpa armigera, loài gây hại quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bắp ngô 2.2.3.3 Những nghiên cứu sâu xanh H armigera Tại Lào, (2019), nghiên cứu sâu hại ngơ nói chung, sâu xanh ngơ nói riêng chưa có thơng tin Chưa có cơng trình nghiên cứu đề cập vấn đề 2.2.4 Những vấn đề cần quan tâm Do tập tính gây hại sâu xanh trồng nói chung, ngơ nói riêng nguy hiểm, bên cạnh Việt Nam Lào chưa có cơng trình cơng bố sử dụng thức ăn ngơ để nghiên cứu lồi sâu hại Xuất phát từ tình hình thực tế, tác hại sâu xanh ngô lớn Khi ngơ trỗ cờ đóng bắp, sâu xanh ăn phấn hoa, cắn gãy cờ, cắn cụt râu bắp đục vào ăn hạt, gây ảnh hưởng nặng đến chất lượng bắp ngô Mặt khác, thuốc BVTV phun không hiệu sâu chui vào bắp Hơn nữa, nghiên cứu sâu xanh cách hệ thống đầy đủ khía cạnh ngơ Việt Nam Lào khiêm tốn Để có thơng tin cung cấp cho khoa học, đồng thời góp phần xây dựng biện pháp phịng chống sâu xanh ngô cách hợp lý, việc nghiên cứu sâu xanh H armigera cách hệ thống sinh học, sinh thái khảo sát đánh giá hiệu phòng chống sâu xanh thực cần thiết cần quan tâm nghiên cứu PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 3.1.1 Địa điểm nghiên cứu - Điều tra thành phần sâu hại cánh vẩy ngô diễn biến mật độ sâu xanh, phạm vi ký chủ thực xã Lệ Chi, Cổ Bi Văn Đức huyện Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam Xã Xendin huyện NaxayThong, Viêng Chăn, Lào - Diện tích điều tra xã 200m2 - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học sâu xanh ngô thực phịng thí nghiệm thuộc Bộ mơn Côn trùng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 3.1.2 Thời gian nghiên cứu Đề tài nghiên cứu năm (2017 - 2019) 3.2 VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ NGHIÊN CỨU 3.2.1 Vật liệu nghiên cứu Một số giống ngô lai HN88, NK4300, Ngô ngọt, Waxy Corn Hybrid (F1), Twin Nagas (F1) trồng phổ biến vùng nghiên cứu (Việt Nam Lào) 3.2.2 Dụng cụ hóa chất nghiên cứu Lồng lưới ni sâu cỡ, hộp ni sâu cỡ, kính lúp tay, kính lúp điện soi nổi, thị kính đo sâu, nhiệt-ẩm kế, panh, k o, bút lông, sổ ghi ch p, túi nilon, bông, ống nghiệm Một số thuốc sinh học hóa học phịng chống sâu hại: Tasieu 5WG, VBTusa WP, Sanchez 5SC, Thensoo 35C, Thaiger 40EC 3.3 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.3.1 Điều tra thành phần sâu hại cánh vảy ngô Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào năm 2017-2019 Điều tra theo phương pháp tự do, điểm điều tra không cố định Dùng vợt, bắt thủ công sâu non cánh vảy bắt gặp, đem phịng thí nghiệm ni tiếp đến trưởng thành để giám định loài Xác định mức phổ biến lồi theo BNNPTNT (2010) 3.3.2 Điều tra diễn biến mật độ sâu xanh H armigera ngô Hà Nội, Việt Nam Viêng Chăn, Lào dƣới ảnh hƣởng số yếu tố sinh thái (giống ngô, thời vụ, mùa vụ, địa danh) Điều tra theo BNNPTNT (2014a/ QCVN-01-167): điều tra 10 điểm ch o góc, điểm 1m2 Đếm số sâu bắt gặp điểm Định kỳ điều tra ngày lần 3.3.3 Điều tra chu chuyển sâu xanh ký chủ Lào Định kỳ 10 ngày/lần suốt thời gian năm (do cần định tính khơng có quy định) Quan sát tồn sâu xanh trồng dại có mặt vùng nghiên cứu 3.3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh vật học, sinh thái học sâu xanh H armigera ngơ 3.3.4.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái sâu xanh H.armigera Mỗi pha phát triển quan sát 30 cá thể ni phịng để mơ tả hình dáng, màu sắc, đo kích thước thể 3.3.4.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh vật học sâu xanh H.armigera Nghiên cứu hóa trưởng thành ngày: Quan sát vũ hóa 50 cá thể nhộng ghi ch p số liệu lần để tính tỷ lệ vũ hóa theo thời gian Nghiên cứu tập tính gh p đơi giao phối trưởng thành: Hàng ngày vào ban đêm (từ 18g30 – 23g30) quan sát 15 cặp trưởng thành Nghiên cứu tập tính hoạt động sâu non: Hàng ngày quan sát tập tính ăn uống, lột xác chuyển tuổi tập tính hóa nhộng 30 sâu non tuổi cuối Nghiên cứu thời gian phát dục pha (theo phương pháp Ratna & cs (2014) Nghiên cứu sức ăn sâu non sâu xanh H armigera theo phương pháp (Ratna & cs., 2014) Số sâu non thí nghiệm tuổi n = 30 cá thể Nghiên cứu tính cạnh tranh loài (ăn thịt lẫn nhau) sâu non sâu xanh Thí nghiệm 1: Cùng mật độ tuổi khác Mỗi tuổi bố trí cá thể nở lột xác ngày Quan sát ăn thịt lẫn lột xác chuyển tuổi Thí nghiệm 2: Cùng tuổi khác mật độ Bố trí sâu non tuổi với mật độ 3, 5, 7, 10 con/hộp Quan sát ăn thịt lẫn lột xác chuyển sang tuổi Nghiên cứu hấp dẫn thức ăn (giống ngô) đến gây hại sâu xanh tuổi lớn bắp ngơ Bố trí với giống ngô HN88, NK4300, Ngô ngọt, Waxy Corn Hybrid Twin Nagas Nghiên cứu lựa chọn thức ăn để đẻ trứng trưởng thành H.armigera: thí nghiệm thực theo phương pháp Mustapha, (2001) Năm loại trồng: cà chua, cà pháo, đậu bắp, ngô ớt trồng vào chậu nhựa, chậu Nghiên cứu tổng tích ơn hữu hiệu ngưỡng nhiệt độ khởi điểm phát dục sâu xanh: thí nghiệm nuôi sâu mức nhiệt độ: 20, 25 30oC ± 0,5oC, ẩm độ 70 ± 10% chế độ chiếu sáng 12L: 12D Sử dụng phương pháp nghiên cứu Ali & cs (2009) 3.3.4.3 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh thái học sâu xanh H armigera Ảnh hưởng yếu tố thức ăn đến thời gian phát dục pha (theo phương pháp Amer & El-Sayed (2014) Ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ đến số tiêu sinh học sâu xanh H armigera (Thời gian phát dục pha; Sức đẻ trứng; Tỷ lệ trứng nở; Tỷ lệ sống sót) 20oC, 25oC, 30oC (Ratna & cs., 2014) Ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ đến thời gian phát dục pha, sức đẻ trứng (Mustapha & Matsumura, 2001) Ảnh hưởng yếu tố thức ăn thêm pha trưởng thành đến sức đẻ trứng chúng: Bố trí cơng thức (Dung dịch nước chua ngọt; Dung dịch mật ong 10%; 20%; Nước lã) Mỗi công thức theo dõi 15 cặp 3.3.5 Nghiên cứu biện pháp phòng chống sâu xanh H armigera hại ngô 3.3.5.1 Biện pháp canh tác * Biện pháp thay đổi mật độ gieo trồng: Thí nghiệm bố trí cơng thức: CT1 Mật độ ngơ 30 x 50 cm (4 cây/m2); CT2 Mật độ ngô 30 x 40 cm (5 cây/m2); CT3 Mật độ ngô 25 x 30 cm (6,3 cây/m2) (Theo nông dân) Ở Lào kết điều tra cho thấy, ngô lai NaxayThong, Viêng Chăn, năm 2018-2019 xuất 21 lồi thuộc họ cánh vảy Trong đó, họ ngài đêm (Noctuidae) có số lồi thu nhiều (9/21 loài) Họ ngài sáng (Pyralidae) xuất loài Họ ngài độc (Lymantridae) loài họ ngài đèn (Arctiidae) loài Trong 21 loài sâu thu sâu đục thân ngơ châu Á (O furnacalis) sâu xanh (H armigera) có mức độ phổ biến cao nhất, xuất tất tháng năm Lồi sâu róm nâu (Amsacta sp.) có mức độ phổ biến thấp Sâu cắn ngô (M loreyi) sâu cắn gi (L separata) xuất Sâu xám xuất đầu vụ xuân đầu vụ thu Sâu keo mùa thu (fall armyworm, S frugiperda) xuất vào tháng 12 năm 2018 với mức độ phổ biến thấp, song năm 2019 (từ tháng 1-3) chúng xuất với mức độ phổ biến cao Các loài sâu hại khác xuất rải rác So sánh thành phần sâu hại cánh vảy ngô vùng khác địa lý, điều kiện sinh thái tập quán canh tác cho thấy đa dạng thành phần cánh vảy ngô NaxayThong, Viêng Chăn, Lào phong phú Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam Điều hợp lý Lào, thời tiết thuận lợi nơng dân sử dụng thuốc BVTV ngô, đa dạng lồi trùng ngơ phong phú điều dễ hiểu Theo kết tập hợp Hill & Waller (1988), giới, vùng có khí hậu nhiệt đới, xuất 25 loài sâu hại cánh vảy ngô Ở Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật (1976) tỉnh phía Bắc ngơ có 63 lồi sâu hại, riêng cánh vảy có 14 loài Nguyễn Quý Hùng & cs (1978) thu loài thuộc cánh vảy Nguyễn Đức Khiêm (1995) thu 13 lồi Cịn theo Đặng Thị Dung (2003) ghi nhận lồi thuộc cánh vảy, đó, sâu xanh xuất mức trung bình Năm 2015, Lại Tiến Dũng thu 11 loài thuộc cánh vảy Như vậy, số liệu điều tra thu tương tự kết điều tra Viện Bảo vệ thực vật (1976) Nguyễn Đức Khiêm (1995), song có phần cao kết điều tra tác giả khác Điều đáng ý tài liệu công bố tham khảo Việt Nam chưa thấy xuất sâu keo mùa thu S frugiperda (Cục BVTV, 2019a); điểm cơng trình nghiên cứu Đến cuối tháng 2/2019, Cục BVTV (2019b) có công văn “Hướng dẫn thu thập mẫu định loại Sâu keo mùa thu” Tiếp đó, Bộ NNPTNT (2019) có cơng văn đạo “Phòng chống Sâu keo mùa thu S frugiperda Dựa vào thông tin kết điều tra bảng 4.1, khẳng định lồi sâu keo mùa thu Lào thu loài sâu hại di trú gần 4.1.2 Vị trí số lƣợng sâu xanh H armigera tập hợp sâu hại cánh vảy ngô NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018-2019 Trong tập hợp 21 loài sâu hại cánh vảy ngô Viêng Chăn, Lào sâu xanh H armigera đứng vị trí thứ sau sâu đục thân ngô tổng số Tiếp đến sâu keo mùa thu (S frugiperda vị trí thứ 3) Sâu khoang (S litura vị trí thứ 4) Vị trí thứ lồi sâu róm họ ngài đèn ngài độc Các loài sâu hại khác có số lượng thấp Kết giúp khẳng định lần loài sâu hại ngơ Lào sâu đục thân ngô (Ostrinia spp.), sâu xanh H armigera, sâu khoang (S litura) sâu keo mùa thu (S frugiperda) Do vậy, việc đầu tư nghiên cứu sâu xanh hại ngô Lào cách đầy đủ để đề xuất biện pháp phòng chống hợp lý bước hướng cần thiết 11 4.1.3 Sự chu chuyển sâu xanh H armigera ký chủ NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 – 2019 Tại NaxayThong, Viêng Chăn, Lào điều tra 16 loại khác ghi nhận sâu xanh H armigera phát sinh gây hại 11 loại ký chủ Các loại rau họ hoa thập tự, đậu cô ve, ngô, cúc vạn thọ, hoa hướng dương, cà pháo xanh, ớt, với mức độ phổ biến sâu xanh không giống Trên xà lách, cà tím, cà pháo xanh, đậu đũa, lạc,… sâu xanh xuất rải rác mức độ từ phổ biến đến phổ biến xuất vào khoảng thời gian định năm Trên hướng dương, đậu cô ve, sâu xanh xuất mức độ phổ biến trung bình cao từ tháng năm 2018 đến tháng năm 2019 Còn ớt sâu xanh xuất từ tháng năm 2018 đến tháng năm 2019 Cây màn hoa vàng sâu xanh xuất từ tháng đến tháng 12 năm 2018, cịn ngơ cúc vạn thọ sâu xanh xuất suốt năm mức phổ biến cao 4.2 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CỦA SÂU XANH H ARMIGERA TRÊN NGƠ Luận án mơ tả chi tiết đặc điểm hình thái pha trứng, sâu non (các tuổi), nhộng trưởng thành sâu xanh H armigera (có hình minh họa) 4.3 ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC CỦA SÂU XANH H ARMIGERA 4.3.1.Tập tính hoạt động + Tập tính hoạt động trưởng thành Tập tính vũ hóa: Số liệu nghiên cứu cho thấy trưởng thành sâu xanh chủ yếu vũ hóa vào buổi sáng (6 - 10 giờ, 52,64%) Từ sau 10 đến 16 có tỷ lệ 31,59% Số cịn lại vũ hóa vào khoảng thời gian từ chiều sau 16 đến 22 Sau 22 đến khơng có cá thể vũ hóa Tập tính giao phối: Trưởng thành chủ yếu giao phối vào ban đêm, khoảng 1-2 ngày sau vũ hóa Ban ngày ẩn nấp tán Tập tính đẻ trứng: Trưởng thành đẻ trứng lúc buổi tối đến sáng sớm hôm sau Trứng đẻ rải rác bề mặt lá, đầu bắp, trứng đẻ mặt ngô thành lồng lưới + Tập tính hoạt động sâu non - Tập tính kiếm ăn: Khi vừa nở, sâu non ăn vỏ trứng Sau chúng di chuyển nhanh để tìm kiếm thức ăn Chúng ăn ngô giai đoạn sinh trưởng, cắn cụt râu bắp đục vào ăn hạt giai đoạn sinh thực Trong ăn chúng di chuyển Sâu non tuổi lớn (tuổi - 6) ăn khỏe, để lại nhiều phân thải Bảng 4.2 Tính cạnh tranh loài sâu xanh H armigera tuổi khác Ngày theo dõi Số sâu ban đầu Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ Ngày thứ Tuổi 5 4,75 Số lƣợng sâu non lại theo thời gian (con) Tuổi Tuổi Tuổi Tuổi 5 5 5 3,75 3,50 4,50 2,75 2,50 4,00 1,25 1,25 4,75 3,25 1,00 1,00 4,50 2,50 1,00 Tuổi 3,25 2,25 1,25 1,00 1,00 Ghi chú: Số lần nhắc lại: lần Nhiệt độ trung bình: 30,1oC; Ẩm độ trung bình: 79,4%; Th c ăn cho sâu: ngô giai đoạn 4-6 (cùng mật độ) 12 - Tập tính cạnh tranh lồi (ăn thịt lẫn nhau): Để đánh giá cách khái quát tuổi sâu xanh sống chung phạm vi không gian định, thức ăn dư thừa có xuất cạnh tranh lồi hay khơng? Kết nghiên cứu trình bày bảng 4.2 Qua bảng cho thấy, sâu xanh tuổi tuổi chưa có tính cạnh tranh Sự giảm mật độ cá thể chết tự nhiên hồn tồn khơng phải chết bị ăn thịt Sâu non từ tuổi ngày thứ quan sát thấy bắt đầu có tính cạnh tranh Ở tuổi 4, 6, tính ăn thịt đồng loại xảy mạnh mẽ Kết sau ngày theo dõi, từ mật độ ban đầu con/hộp cịn lại con/hộp Kết phù hợp với nghiên cứu Fitt (1989) cho sâu non tuổi bắt đầu có tính ăn thịt đồng loại Ngồi ra, Polis (1981) kết luận ăn thịt đồng loại sâu tăng dần theo tuổi sâu, đặc biệt sâu non tuổi khác tiếp xúc với Cuối lại cá thể ưu việt Ở thí nghiệm cạnh tranh tuổi khác mật độ Kết cho thấy, điều kiện thức ăn không gian dư thừa, mật độ sâu non khác tính ăn thịt lẫn loài khác Sâu non sâu xanh tuổi có tính cạnh tranh mãnh liệt Tại mật độ con/hộp, sau ngày thứ theo dõi, mật độ giảm xuống, 2; sau ngày 1,25 con/hộp, đến ngày thứ cịn cá thể Ở mật độ con/hộp số lượng sâu hộp giảm nhanh đến ngày thứ con/hộp Ở mật độ 10 con/hộp, ngày theo dõi, số cá thể hộp giảm xuống đáng kể Và đến ngày thứ 1,25 con/hộp mật độ 1,5 con/hộp mật độ 10 Tỷ lệ sống sót trung bình cịn 17,9% mật độ con/hộp 15% mật độ 10 con/hộp - Tập tính hóa nhộng: Khi chui xuống đất sâu non dùng tuyến nước bọt tiết để kết dính hạt đất tạo k n đất mềm hình bầu dục trịn có kích thước khoảng từ 2-2,5 cm Sau chúng tiết nước, thu ngắn thể, trút vỏ thể lên phía đầu hồn thành q trình hóa nhộng Độ sâu hóa nhộng đất nhộng sâu xanh H armigera chủ yếu từ >2-4 cm (90,0%); Từ >4-5 cm có 10,0% Khơng có cá thể hóa nhộng độ sâu >5cm 4.3.2 Thời gian phát dục pha sâu xanh H armigera Kết nghiên cứu cho thấy thời gian phát dục pha sâu xanh tương đối ngắn điều kiện nhiệt trung bình 30,1oC; ẩm độ trung bình 79,4% Bảng 4.3 Thời gian phát dục pha vòng đời sâu xanh H armigera ăn ngô Pha phát dục Trứng Tuổi Tuổi Tuổi Sâu non Tuổi Tuổi Tuổi Tổng pha sâu non Nhộng Tiền đẻ trứng Thời gian vòng đời Số cá thể theo dõi (quả, con) 100 50 44 41 37 35 33 33 30 15 15 Thời gian phát dục (ngày) Ngắn Dài Trung bình ± SE 2,43 ± 0,09 2,56 ± 0,07 3,91 ± 0,12 5,12 ± 0,14 4,83 ± 0,14 3,50 ± 0,07 5,42 ± 0,07 19 26 22,3 ± 1,5 13 10,79 ± 1,52 2,45 ± 0,08 32 41 35,54 ± 3,28 Ghi chú: Nhiệt độ trung bình: 30,1oC; ẩm độ trung bình: 79,4%; th c ăn cho sâu non ngô giai đoạn 4-6 lá, giống White sweet corn trồng phổ biến Lào; Thời gian chiếu sáng 12L:12D 13 Trứng phát dục trung bình 2,43 ± 0,09 ngày Pha sâu non, tuổi có thời gian phát dục ngắn (trung bình 2,56 ngày); dài sâu non tuổi tuổi (tương ứng 5,12 5,42 ngày) Tổng thời gian phát dục pha sâu non dao động khoảng 19 – 26 ngày, trung bình 22,3 ± 1,5 ngày Thời gian tiền đẻ trứng trung bình 2,45 ± 0,08 ngày Vịng đời trung bình 35,54 ± 3,28 ngày 4.3.3 Thời gian sống sức đẻ trứng trƣởng thành sâu xanh H armigera Cả đợt theo dõi, với độ nhiệt, độ ẩm trung bình biến động khơng nhiều, thời gian sống trưởng thành sâu xanh H armigera tương tự tháng (8,2-8,8 ngày), sức đẻ trứng tháng cao tháng (444,66 400,93 trứng/cái) Còn tháng thời gian sống trưởng thành sâu xanh H armigera dài (9-10 ngày), sức đẻ trứng cao tương tự tháng (434,13 trứng/cái) Trung bình chung đợt thời gian sống 8,9 ngày, sức đẻ trứng 427,55 trứng/cái điều kiện thức ăn thêm cho trưởng thành dung dịch mật ong 10% 4.3.4 Tỷ lệ nở trứng sâu xanh H armigera Tỷ lệ nở trứng đẻ ngày thứ đạt cao (71%) Những trứng đẻ vào ngày thứ tư có tỷ lệ nở 67% trứng đẻ vào ngày thứ có tỷ lệ nở thấp 64% Tỷ lệ trứng nở trung bình lồi sâu xanh tương đối thấp, đạt 67,3% 4.3.5 Tỷ lệ giới tính sâu xanh H armigera Những cá thể ni từ phịng thí nghiệm có tỷ lệ giới tính (1,1 đực: 1,0 cái) Còn cá thể thu từ ngồi đồng, tỷ lệ giới tính (0,86 đực: 1,0 tháng 0,81 đực: 1,0 tháng 9) 4.3.6 Tỷ lệ sống sót pha trƣớc trƣởng thành sâu xanh H armigera Tỷ lệ sống từ trứng đến sâu non tuổi nhộng đạt cao Tỷ lệ sống pha trứng đạt 75% Sâu non tuổi có tỷ lệ sống sót đạt 85,33 85,94% Sâu non tuổi 3,4,5, nhộng có tỷ lệ sống sót tương ứng 92,73; 94,12; 95,83; 97,83 88,89% 4.3.7 Sức ăn ngô sâu non sâu xanh H armigera Kết nghiên cứu cho thấy, tuổi sâu lớn sức ăn tăng Cụ thể, trung bình cá thể tuổi tiêu thụ 0,23g ngô Các tuổi 2, 3, 4, 5, tiêu thụ tương ứng 0,71; 0,82; 0,91; 1,09 1,05g/con/tuổi 4.3.8 Khả đục bắp ngô sâu non sâu xanh H armigera Kết nghiên cứu cho thấy sâu non tuổi chưa có khả đục bắp Một số cá thể tuổi cắn cụt râu đục vào bắp Tỷ lệ đục bắp tuổi đạt 33% Tuổi 6, tỷ lệ bắp bị đục tương ứng 66,7% 73,3% Những bắp bị đục sau có bệnh nấm mốc phát triển làm bắp bị thối Như sâu non sâu xanh tuổi lớn khả đục bắp cao 4.4 ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI HỌC CỦA SÂU XANH H ARMIGERA TRÊN NGÔ 4.4.1 Ảnh hƣởng yếu tố nhiệt độ đến số tiêu sinh học sâu xanh H armigera 4.4.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến thời gian phát triển pha vòng đời sâu xanh H armigera Vòng đời sâu xanh giảm dần nhiệt độ tăng từ 20oC đến 30oC Thời gian giai đoạn trứng khác đáng kể (P