Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của bọ nhảy (phyllotreta striolata) hại bọ rau thập tự

Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề Đối với cây rau nói chung, rau họ hoa thập tự nói riêng thì tầm quan trọng của chúng trong đời sống hàng ngày đã được cha ông ta thừa nhận qua câu ca dao: "Cơm không rau như đau không thuốc". Về mặt dinh dưỡng, rau là loại thực phẩm quan trọng, rau cung cấp cho cơ thể những chất quan trọng có tác dụng điều hoà cân bằng kiềm tan trong máu làm tăng khả năng đồng hoá prôtein. Ngoài ra, rau còn bổ sung lượng vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ và chất thơm giúp cơ thể chống bị bệnh phù thũng, mỏi mệt khi làm việc, tăng sự dẻo dai cho hệ tuần hoàn, hệ thần kinh. Hàng ngày, để đảm bảo năng lượng cần thiết thì một người phải dùng từ 250 - 300g (khoảng 7,5 - 9 kg rau cho 1 người mỗi tháng). Trong trồng trọt hiện nay thì nghành trồng rau là nghành mang lại lợi nhuận cao, tạo công ăn việc làm cho nhiều người lao động, giá trị sản xuất 1 ha rau cao gấp 1 - 3 lần lúa (theo Lê Trường và ctv, 1995 và bộ môn chẩn đoán giám định dịch hại viện BVTV, 2006 ) [33], [1]. Rau cũng 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 [1]. Trong số các loại rau trồng ở Việt Nam thì rau họ hoa thập tự là một nhóm rau có giá trị dinh dưỡng và đem lại giá trị kinh tế cao. Chính vì vậy, mà các loại rau họ hoa thập tự được rất nhiều người ưa thích, và chúng được trồng rộng rãi trên khắp cả nước. Tuy nhiên với sự phong phú về chủng loại, sự gia tăng về diện tích, đa dạng về sinh thái cùng với sự hình thành và mở rộng các vùng chuyên canh, thâm canh nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường, 1 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học cây rau đã chịu sự phá hại ngày càng tăng của nhiều loại sâu bệnh (Viện khoa học Nông nghiệp miền nam, 1997) [10]. Các loài dịch hại này là những lực lượng thiên nhiên lớn đã, đang và sẽ là mối đe doạ thường xuyên đối với sản xuất nông nghiệp nói chung và đối với sản xuất rau nói riêng trên toàn thế giới. Trong số các loại dịch hại rau họ hoa thập tự thì bọ nhảy là loài gây hại chủ yếu thường gặp rất nhiều ở các vùng trồng rau trên thế giới và các vùng chuyên canh rau ở Việt Nam. Để bảo vệ năng suất rau chống lại các loài dịch hại, con người đã phải áp dụng nhiều biện pháp khác nhau: biện pháp thủ công, biện pháp canh tác, biện pháp vật lý, biện pháp hoá học.Trong đó biện pháp hoá học lâu nay vẫn được coi là biện pháp chủ lực và nông dân vẫn quen dùng như là một vũ khí sắc bén phòng trừ bọ nhảy và các loại sâu hại khác để bảo vệ cây rau. Thực sự biện pháp hoá học đã đem lại hiệu quả cao, nhanh chóng tiêu diệt những kẻ thù nguy hiểm của năng suất. Chính vì thế mà trong nhiều trường hợp biện pháp này trở thành yếu tố duy nhất giúp cho các cơ sở sản xuất nông nghiệp khắc phục tác hại của sâu bệnh. Và việc sử dụng thuốc hoá học có chiều hướng tăng dần, năm sau cao hơn năm trước cả về số lượng lẫn chủng loại. Ở Việt Nam những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 số lượng thuốc BVTV sử dụng là 10000 tấn/năm, bước sang những năm của thập kỷ 90 thế kỷ 20 số lượng thuốc BVTV đã tăng lên gấp đôi (21600 tấn vào năm 1990) thậm chí tăng gấp ba (33000 tấn vào năm 1995) và diện tích đất canh tác sử dụng thuốc BVTV cũng tăng lên khoảng 80 - 90 %. Việc quá lệ thuộc vào thuốc hoá học với số lần phun nhiều và liều lượng cao hơn khuyến cáo đã gây nên những hậu quả khôn lường, làm thúc đẩy một đối tượng dịch hại thứ yếu trở thành dịch hại chủ yếu. Theo thống kê của FAO: tính đến năm 1970 đã có 224 loài côn trùng hình thành tính kháng thuốc trừ sâu. Đến năm 1980 con số đó đã tăng lên tới 428 loài, đến cuối 1989 tăng lên 481 loài trong đó có 238 loài gây hại nông nghiệp chiếm 58,8% và 198 loài 2 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học gây hại cho người và động vật chiếm 41,2% (Grorghiuo và cộng sự 1991) [16]. Vì bọ nhảy là loài gây hại chủ yếu trên rau họ hoa thập tự, thường gặp rất nhiều ở các vùng trồng rau trên thế giới và các vùng chuyên canh rau ở Việt Nam nên bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius được đánh giá là một trong những loài sâu gây hại nghiêm trọng làm ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất và phẩm chất cây trồng. Việc phòng chống bọ nhảy hiện nay vẫn đang gặp nhiều khó khăn do đặc điểm của chúng: ở pha sâu non chúng chui xuống đất và gây hại còn pha trưởng thành chúng có khả năng nhảy nhanh. Bên cạnh đó việc phát hiện kẻ thù tự nhiên của bọ nhảy để khống chế sự phát triển của chúng là điều rất khó và hiện nay chưa thực hiện được. Trên thực tế ngoài đồng ruộng, người nông dân phòng trừ bọ nhảy dựa vào biện pháp hoá học là chủ yếu, nhiều nơi còn quá lạm dụng thuốc hóa học và sử dụng rất tùy tiện dẫn đến hiệu quả của việc phòng chống chưa được cao, độ an toàn sản phẩm thấp và tác động mạnh đến cân bằng sinh thái. Để phòng trừ hiệu quả một loài sâu hại nói chung, bọ nhảy nói riêng thì trước hết phải hiểu được tập tính sống và các đặc tính sinh vật học, sinh thái học của chúng. Chính vì vậy, để góp phần đề xuất biện pháp phòng trừ bọ nhảy trên rau họ hoa thập tự nói chung và cải Xanh Ngọt nói riêng, có hiệu quả và hợp lý hơn nữa chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của bọ nhảy (Phyllotreta striolata Fabricius) hại họ rau thập tự và biện pháp phòng chống trong vụ Xuân Hè 2009”. 1.2. Mục đích của đề tài Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và biện pháp phòng trừ bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius hại rau họ hoa thập tự vụ Xuân Hè 3 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học 2009 từ đó đề xuất biện pháp phòng trừ bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius đạt hiệu quả kinh tế và môi trường. 1.3. Yêu cầu của đề tài - Điều tra xác định thành phần cây kí chủ của bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius tại Trung Tâm Giống và Phát Triển Nông - Lâm Nghiệp Công Nghệ Cao Hải Phòng. - Nghiên cứu đặc tính sinh học, sinh thái học của bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius hại rau họ hoa thập tự. - Tìm hiểu một số biện pháp phòng trừ nhằm hạn chế sự gây hại của bọ nhảy Phyllotreta striolata Fabricius. 4 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Nghiên cứu trong nước Theo Hồ Khắc Tín và cộng sự (1980) [7] ở Việt Nam có 4 loại sâu hại chủ yếu trên rau họ hoa thập tự, gồm: sâu tơ (Plutella maculipennis Curtis), bọ nhảy sọc cong vỏ lạc (P. striolata), sâu khoang (Prodenia litura Fabricius) và rệp muội hại rau (Aphididae ). Bọ nhảy P. striolata là đối tượng sâu hại nghiêm trọng trên rau họ hoa thập tự ở Việt Nam hiện nay cũng như nhiều nước khác trên thế giới. Bọ nhảy thuộc họ ánh kim Chrysomelidae bộ cánh cứng Coleoptera. Chúng gây hại cho rau ở cả 2 pha phát dục: sâu non và trưởng thành. Bọ nhảy trưởng thành có kích thước cơ thể dài 1,8 –2,4mm, hình bầu dục, toàn thân màu đen bóng. Trên cánh có 2 vân sọc hình vỏ củ lạc màu trắng. Thời gian sống của trưởng thành bọ nhảy rất dài, có thể tới 1 năm. Giai đoạn từ khi vũ hoá đến đẻ trứng phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường, có thể từ 15 - 79 ngày. Sâu non đẫy sức hình ống tròn dài 4mm, màu vàng nhạt. Có 3 đôi chân ngực rất phát triển. Các đốt đều có u lồi, trên u có các lông nhỏ. Nhộng hình bầu dục dài khoảng 2mm, màu vàng nhạt, mầm cánh và mầm chân sau rất dài. Đốt cuối cũng có 2 gai lồi. Trứng được đẻ ngay trên cây gần sát mặt đất, hình bầu dục dài 3mm, màu vàng sữa. Trong điều kiện nhiệt độ khoảng 26 o C trứng phát dục từ 4 - 8 ngày. Quy luật phát sinh gây hại của họ nhảy có liên quan trực tiếp với một số yếu tố ngoại cảnh: nhiệt độ và độ ẩm. Nhiệt độ dưới 10 o C hoặc trên 34 o C bọ nhảy ít hoạt động và tìm nơi ẩn náu. Độ ẩm không khí trên 80% là thích hợp, dưới 80% sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến số lượng trứng đẻ và tỷ lệ sâu sống. 5 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học Mưa nhiều, bọ nhảy đẻ ít và tỷ lệ nở cũng như tỷ lệ sống sót sâu non thấp. Do trưởng thành bọ nhảy sống lâu và đẻ trứng kéo dài nên không tạo thành lứa rõ rệt. Hàng năm chúng phá hại nhiều trên cây vụ Đông từ tháng 9 đến tháng 4 nhưng gây thiệt hại nặng nhất vào tháng 2 đến tháng 3. Theo Nguyễn Thị Hoa và cộng sự (2002) [3] sâu hại rau họ hoa thập tự chủ yếu có 6 loài: sâu tơ, sâu khoang, sâu xám, bọ nhảy, rệp và sâu xanh bướm trắng. Bọ nhảy phát sinh gây hại quanh năm từ tháng 1 đến tháng 12. Trong năm 2000, trên cây cải ngọt bọ nhảy phát sinh mạnh vào tháng 5 và tháng 10, mật độ từ 100 - 135 con/m 2 . Nhưng năm 2001 bọ nhảy phát sinh mạnh vào tháng 3, mật độ trưởng thành bọ nhảy là 107,5 con/m 2 . Bọ nhảy gây hại nặng trên cải xanh, cải củ hơn ở cải bắp, xu hào. Vùng chuyên canh bị bọ nhảy hại nặng hơn vùng xen canh. Mật độ bọ nhảy bị giảm mạnh khi có mưa lớn, mưa kéo dài. Kết quả khảo nghiệm hiệu lực trừ bọ nhảy của một số thuốc trừ sâu Nguyễn Thị Hoa (2002) [3] cho thấy thuốc Regent 800 WG, nồng độ sử dụng là 0,01% có hiệu lực trừ bọ nhảy cao nhất 98,2% tại thời điểm sau phun 5; 7 ngày. Tiếp đến là Padan 95 SP với nồng độ sử dụng là 0,25%, hiệu lực trừ bọ nhảy trưởng thành từ 86,2 - 88,2%. Thuốc trừ sâu sinh học Delfin WG với nồng độ sử dụng 0,1% hiệu lực trừ trưởng thành bọ nhảy thấp đồng thời tác động của thuốc rất ngắn. Sau khi phun thuốc 1; 3 ngày hiệu lực trừ trưởng thành bọ nhảy của thuốc là 46,5; 47,0% nhưng đến 5; 7 ngày sau phun hiệu lực giảm còn 41,8% và 40,9%. Bọ nhảy chủ yếu gây hại trên cây rau họ hoa thập tự nên việc dọn sạch tàn dư, luân canh cây trồng hợp lý là biện pháp phòng trừ bọ nhảy có hiệu quả cao đồng thời giảm được chi phí bảo vệ thực vật, giảm ô nhiễm môi trường, đặc biệt là giảm được tồn dư thuốc trừ sâu trong sản phẩm. Theo Phạm Thị Nhất (1993) [4], trưởng thành bọ nhảy có chiều dài từ 2 6 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học - 4 mm, có tính giả chết, ưa thời tiết khô, ấm. Bọ nhảy xuất hiện quanh năm, nhưng phá hại mạnh nhất vào tháng 3 trên cây họ hoa thập tự. Mật độ trưởng thành trên đồng ruộng có sự giao động rất lớn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: mùa vụ, giai đoạn sinh trưởng của cây, có khi mật độ lên tới 1000 con/m 2 , làm giảm năng suất chất khô, giảm năng suất thương phẩm thậm chí làm thất thu hoàn toàn cho người trồng rau. Theo Vũ Thị Hiển (2002) [2] thành phần sâu hại rau cải xanh ngọt vụ Đông Xuân 2001 vùng Gia Lâm - Hà Nội gồm 7 loài gây hại chính thuộc 5 họ và 3 bộ khác nhau trong số đó bọ nhảy P. striolata là loài gây hại nghiêm trọng nhất. Bọ nhảy gây hại ở cả hai pha phát dục: sâu non và trưởng thành, thời gian phát dục trung bình của các pha trứng, sâu non, nhộng ở 25 o C là 6,5 - 15,24 - 10,07 ngày. Thời gian sống trưởng thành trung bình là 26,86 ngày (25 o C). Theo tác giả khi phun thuốc Sevin 85 WP (0,15%) và rắc Vibasu 10H (0,7 kg/sào) xử lý đất có hiệu lực trừ sâu non bọ nhảy cao nhất đạt 72,26 và 76,51% sau khi xử lý 7 ngày. Padan 95SP (0,25%) có hiệu lực trừ trưởng thành bọ nhảy cao nhất đạt 98,89% ngay sau khi phun 3 ngày với thí nghiệm trong phòng và 82,83% với thí nghiệm ngoài đồng. Theo tài liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2001) đã qui định mật độ sâu, tỷ lệ bệnh để thống kê diện tích nhiễm sâu bệnh (10TCN224 - 1995). Đối với bọ nhảy hại rau họ hoa thập tự (trong cả giai đoạn sinh trưởng) mật độ và tỷ lệ dịch hại dự thảo là 20 con/m 2 . Diện tích nhiễm nhẹ: là diện tích có mật độ sâu, tỷ lệ bệnh từ 50 - 100% mức qui định. Diện tích nhiễm trung bình: là diện tích có mật độ sâu, tỷ lệ bệnh từ 100 - 200% mức qui định Diện tích nhiễm nặng: là diện tích có mật độ sâu, tỷ lệ bệnh trên 200% mức qui định. 7 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học Diện tích mất trắng: là tổng số diện tích bị hại giảm trên 70% năng suất. Nhìn chung, những nghiên cứu về bọ nhảy ở Việt Nam chưa có nhiều, đặc tính sinh vật học, sinh thái học chưa được chú trọng. Cách phòng chống bọ nhảy chưa được giải quyết. Hiện nay, các nghiên cứu vẫn chú trọng nhiều đến việc áp dụng thuốc hoá học chưa có sự phối hợp với các biện pháp khác. Ở nước ta, tại trung tâm đấu tranh sinh học (Viện bảo vệ thực vật) đã nghiên cứu sản xuất nấm Metarhizium. sp để phòng trừ một số đối tượng sâu hại cây trồng như: rầy nâu hại lúa, châu chấu hại ngô, sâu đo xanh hại đay . trong khoảng 5 năm nay bước đầu đã thu được kết quả nhất định. Từ năm 1992, Phạm Thị Thuỳ và cộng sự thuộc Viện Bảo vệ thực vật đã phân lập, nuôi cấy và thử nghiệm các chủng Metarhizium.sp thuộc 2 loài Metarhizium anisopliae và Metarhizium flavoviride để phòng trừ cho các loại sâu bọ hại cây nông, lâm nghiệp bằng phương pháp phun trực tiếp bào tử Metarhizium.sp trên đồng ruộng. Kết quả cho thấy hiệu lực diệt sâu xanh của M. anisopliae ở nồng độ 7,4 x 10 11 bt/ml là 78,31% sau 7 ngày phun, tuy nhiên cũng với nồng độ này khi thử nghiệm trên rầy nâu chỉ đạt 30% sau 10 ngày phun. Vào năm 1993, các tác giả lại thử nghiệm chế phẩm M. anisopliae trên rầy nâu Nilaparvata lugen Stal tuổi 3, kết quả cho thấy ở mật độ 6,8 x 10 8 bt/ml hiệu quả phòng trừ đạt 89,93% sau 10 ngày phun. Đối với sâu đo hại đay Anomis flava, các tác giả đã dùng mật độ 7,5 x 10 8 bt/ml để phòng trừ, kết quả đạt 76,92% sau 7 - 10 ngày thí nghiệm. Năm 1996, Tạ Kim Chỉnh thử nghiệm M. anisopliae trên mối Coptotermes formosanus và cho biết mối chết do nấm sau 3 ngày là 91,35% ở mật độ 18 x 10 7 bt/ml. Ngoài ra tác giả còn thử nghiệm trên châu chấu di cư (Locusta mirgratioria) và hiệu quả đạt tới 92,2%. Năm 1997, Viện Bảo vệ Thực vật đã phối hợp với lâm trường Lương Sơn, tỉnh Hoà Bình sử dụng M. anisopliae để diệt châu chấu mía (Hierogliphus tonkinensis) hại luồng. Hiệu quả đạt 76,2% sau 2 tuần và 94,4% sau 3 tuần phun. 8 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học Ở nước ta thu thập và phân lập, tuyển chọn được 28 chủng (10 chủng Bauveria bassiana, và 18 chủng (Metarhizium anisopliae) trên các loài sâu hại khác nhau ở các tỉnh phía Bắc và phía Nam. Vừa qua trung tâm sinh học (Bảo vệ thực vật) đã sản xuất được 2,355 kg Bauveria bassiana và 3,275 kg Metarhizium anisopliae sử dụng trừ sâu keo da láng, sâu khoang ăn lá đậu tương và sâu xanh đục quả đậu xanh với hiệu quả là 68,2 - 72,3% (Bauveria bassiana), 69,2 - 75,1% (Metarhizium anisopliae), trừ bọ dừa đạt 63,63 - 81,42% (Metarhizium anisopliae) còn viện lúa đồng bằng sông Cửu Long đã sản xuất được 32175 kg chế phẩm Metarhizium anisopliae và 1265 kg Bauveria bassiana để phòng trừ sâu hại lúa, cây ăn quả và cây công nghiệp với hiệu quả phòng trừ đạt 70 - 80%. Đã đăng ký được 2 chế phẩm vào danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam. Tại các tỉnh phía Nam, hiệu lực của các chế phẩm này trong nhà lưới nhìn chung đạt cao hơn trên đồng ruộng (chẳng hạn Bauveria bassiana đạt hiệu lực 85,56 - 91% đối với bọ cánh cứng hại dừa khi thực hiện trong nhà lưới. Còn Metarhizium anisopliae có hiệu lực 69 - 91% đối với côn trùng chích hút trên đồng ruộng và thực tế cho thấy đối với sâu non của côn trùng cánh vảy thì Bauveria bassiana có hiệu lực hơn Metarhizium anisopliae, nhưng đối với côn trùng chích hút, mối và bọ cánh cứng hại dừa thì hiệu quả phòng trừ chưa cao. Đối với các tỉnh phía Bắc trong phòng thí nghiệm, hiệu lực của chế phẩm này trên sâu xanh hại bồ đề đạt 68,5% sau 10 ngày thí nghiệm. Trên bọ xít nhãn vải 81,7% sau 12 ngày thí nghiệm. Nhưng hiệu lực của chế phẩm này lại đạt khá cao khi thực hiện ở ngoài đồng ruộng. Cụ thể là hiệu lực với sâu xanh hại bồ đề Yên Bái 88% sau 10 ngày thí nghiệm (Bauveria bassiana) và 89,7% sau 10 ngày thí nghiệm (Metarhizium anisopliae). Trong chi Metarhizium có 2 loại nấm được xác định nhiều trong việc gây bệnh trên côn trùng là: Metarhizium anisopliae Sorok.(Ma), 1883, 9 Vũ Hồng Dung Kn 901 Đề tài nghiên cứu khoa học Metarhizium flavoviride Gams, 1973, Metarhizium anisopliae Sorok, (Ma), 1883 vì nấm có mầu xanh lục hay màu lục gọi là nấm lục cương. 2.3. Nghiên cứu ngoài nước 2.3.1. Vị trí phân loại, phân bố và ký chủ của Phyllotreta striolata Phân loại côn trùng là yêu cầu cơ bản để nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh vật học và tác hại của chúng. Đồng thời tiến hành các công tác kiểm dịch thực vật và có các biện pháp phòng chống thích hợp. Tổ chức C.A.B.I (1999) đã xác định vị trí phân loại của P. striolata như sau: Vị trí phân loại: - Giới (Kingdom): Animalia - Ngành (Phylum): Arthropoda - Lớp (Class): Insecta - Bộ (Order): Coleoptera - Họ (Family): Chrysomelidae - Họ phụ (Sub family): Aticinae - Giống (Genus): Phyllotreta 2.3.2. Tác hại của Phyllotreta striolata Theo Kalshoven (1981) [23] P. striolata là loài dịch hại chính của rau họ hoa thập tự đặc biệt là ở giai đoạn cây giống trong vườn ươm vùng Java Indonexia. Chúng xuất hiện phổ biến ở đồng bằng và trung du, nhưng hiếm khi tìm thấy chúng ở độ cao trên 1200 m. Trưởng thành hoạt động vào giờ nóng trong ngày và nhảy bật lên khi bị khua động. Cây cải củ vụ sớm ở miền tây Kansas thường bị bọ nhảy phá hại rất nặng. Bọ nhảy chủ yếu gây hại ở phần trên bề mặt lá, phần thân mọng nước đây là nguyên nhân gây ra héo lá, lụi cây. Khi cây cao 1 inch bộ lá bị tấn công mạnh theo Jee (1994) [22]. 10