Ảnh hưởng của thức ăn bổ sung đến thời gian sống và hiệu quả ký sinh của một số loài ong ký sinh sâu cánh vảy

1 MỞ ĐẦU Tầm quan trọng ý nghĩa việc nghiên cứu đề tài Cây lạc (Arachis hypogaea L.) công nghiệp ngắn ngày, thực phẩm có từ lâu đời trở thành trồng đem lại giá trị nhiều mặt đời sống người dân ngày đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế nông nghiệp Về giá trị dinh dưỡng, lạc dùng làm thực phẩm cung cấp chất đạm, chất béo cho người hạt lạc có chứa từ 22 - 27% protein, 40 - 50% dầu, khoảng 15% gluxit, (Phạm Văn Thiều, 2000)[21] Về giá trị kinh tế, sản phẩm lạc có giá trị thương mại lớn Trên giới có khoảng 80% số lạc sản xuất dùng dạng dầu ăn, khoảng 12% chế biến thành nhiều sản phẩm khác (bánh, mứt, kẹo, bơ, ), khoảng 6% dùng cho chăn ni, 1% dùng cho xuất Ngồi các, giá trị dinh dưỡng kinh tế lạc cịn có giá trị mặt sinh học Bộ rễ lạc có nhiều nốt sần cung cấp lượng đạm đáng kể cho trồng vụ sau Đồng thời, làm giàu nguồn đạm cho đất, góp phần cải tạo nâng cao độ phì cho đất Vì lợi ích to lớn vậy, nên nhu cầu sản xuất lạc giới ngày tăng Trong 25 nước trồng lạc Châu Á, Việt Nam đứng thứ sản lượng suất thấp, nhiên tiềm phát triển lạc nước ta lớn Đầu năm 2002, diện tích lạc nước đạt 246.80 nghìn ha, suất bình quân đạt 16,10 tạ/ha với tổng sản lượng 397 nghìn (Niên giám thống kê Bộ NN&PTNT, 2002) Hàng năm, nước ta xuất 70 - 80 nghìn lạc nhân chiếm 70% sản lượng lạc nước qua nước như: Pháp, Ý, Nhật, Bên cạnh đó, xây dựng số nhà máy chế biến dầu lạc tinh luyện đại, có khả chế biến loại dầu có chất lượng đáp ứng nhu cầu nước xuất Tại Nghệ An, lạc ba công nghiệp ngắn ngày chủ lực, sản lượng hàng năm mang lại cho người sản xuất tương đương với vạn thóc (Sở NN&PTNT Nghệ An, 2001) Từ năm 1996 đến nay, diện tích suất lạc khơng ngừng tăng lên có khả mở rộng diện tích tới 35 nghìn (Cục thống kê Nghệ An, 1999)[1] Tuy nhiên kết đạt cịn nhiều hạn chế, suất lạc nhìn chung cịn thấp khơng ổn định mà cịn nguyên nhân quan trọng lạc bị nhiều sâu bệnh phá hoại Chúng vừa gây hại trực tiếp, vừa môi giới truyền bệnh (rầy, rệp, bọ trĩ, ) làm giảm sản lượng lạc Theo Wynnigor (1962), lạc sản lượng bị giảm sâu gây hại 17,10%, bệnh 11,50%, cỏ dại 11,80% Bởi vậy, làm giảm thiệt hại sâu bệnh gây góp phần tăng suất trồng Vì vậy, vấn đề phòng trừ sâu hại lạc mối quan tâm hàng đầu người sản xuất Mục tiêu xây dựng nơng nghiệp bền vững hiệu Do đó, phát triển thực hệ thống biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM IPM - B) mối quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia giới có Việt Nam Degeer nói: "Chúng ta khơng phịng chống côn trùng hại thành công thiếu giúp đỡ côn trùng khác" (Weiss, 1936) Theo báo cáo tổ chức IRRI thì: "Kẻ thù tự nhiên bắt mồi, ký sinh bệnh hại côn trùng thông thường tiêu diệt 95 - 99% sâu hại đồng ruộng khơng sử dụng thuốc trừ sâu" Vì vậy, thời gian gần nhà bảo vệ thực vật tập trung nghiên cứu biện pháp sinh học coi biện pháp cốt lõi IPM IPM - B Một nguyên lý biện pháp là: "Sử dụng tối đa tác nhân gây chết tự nhiên dịch hại" nhóm trùng ký sinh đóng vai trị quan trọng điều hoà số lượng sâu hại Ở Việt Nam năm qua thiên địch sâu hại lạc số tác giả quan tâm nghiên cứu như: Phạm Thị Vượng (1996)[18], Đặng Thị Dung (1999) [2], Trần Ngọc Lân (2002)[23], Nguyễn Thị Thanh (2002)[15], Nguyễn Thị Hiếu (2004)[14],… Tuy nhiên, nghiên cứu hạn chế chưa đáp ứng yêu cầu thực tiễn sản xuất hầu hết đề tài dừng lại mức độ điều tra thành phần lồi, tỷ lệ ký sinh Để đóng góp dẫn liệu làm sở cho việc nhân nuôi, lây thả đồng ruộng để phòng trừ sâu hại lạc tiến hành nghiên cứu đề tài: Ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến thời gian sống hiệu ký sinh " số loài ong ký sinh sâu cánh vảy" Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Cung cấp tư liệu khoa học ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến thời gian sống hiệu ký sinh số loài ong ký sinh sâu hại lạc phổ biến làm sở cho việc tiến hành biện pháp bảo vệ, nhân nuôi khích lệ phát triển để tiến tới lợi dụng chúng phòng trừ sâu hại lạc - Kết nghiên cứu góp phần xây dựng quy trình nhân ni ong phịng mở khả sản xuất sử dụng chúng phòng trừ sâu hại lạc ngồi đồng ruộng Từ đó, hạn chế tới mức thấp việc sử dụng thuốc hoá học, tránh tác hại thiên địch, môi trường sức khoẻ người Mục đích việc nghiên cứu đề tài Xác định loại thức ăn thích hợp cho thời gian sống HQKS cao Từ đó, lựa chọn làm nguồn dinh dưỡng bổ sung cho ký sinh trưởng thành q trình nhân ni phịng lây thả chúng đồng ruộng để phòng trừ sâu hại lạc có hiệu Yêu cầu nghiên cứu đề tài - Thu thập mẫu vật xác định số loài ong ký sinh phổ biến sâu hại lạc huyện Nghi Lộc - Nghệ An vùng phụ cận để tiến hành nghiên cứu - Tìm hiểu ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến thời gian sống hiệu ký sinh số loài ong ký sinh: Microplitis manilae, Euplectrus xanthocephalus, Sympiesis sp1 mật độ ong vật chủ khác CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc thiên địch chúng 1.1.1 Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc thiên địch chúng giới 1.1.1.1 Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc giới Cho đến nay, giới có nhiều cơng trình sâu nghiên cứu sâu hại lạc Theo Smith Barfield (1982), thống kê danh mục sâu hại lạc gồm 360 loài vùng trồng lạc khác giới Trong đó, cánh vảy có 60 lồi, nhiên số lồi gây hại làm hạn chế suất lạc gây hại có ý nghĩa kinh tế khơng nhiều Nhóm sâu chích hút có 100 lồi, có 19 lồi bọ trĩ gây hại lạc Trong suốt thời gian sinh trưởng, lạc bị nhiều loài sâu phá hoại Theo, Wynnigor (1962), vùng nhiệt đới lạc bị 37 loài gây hại bao gồm rễ, củ, thân cây, lá, hoa, hạt giống Thiệt hại sâu sản lượng giảm 17,2%, bệnh giảm 11,5%, cỏ dại giảm 11,8% (dẫn theo Lương Minh Khôi nnk, 1989 - 1990) [11] Nhiều nghiên cứu xác định đặc tính sinh học, sinh thái số loài sâu hại cánh vảy, bọ trĩ, rầy xanh,… Đây sở khoa học quan trọng làm tiền đề cho việc xây dựng định hướng chiến lược IPM lạc 1.1.1.2 Tình hình nghiên cứu thiên địch giới Thiên địch tồn đồng ruộng chúng có vai trị điều hồ mật độ, kìm hãm, hạn chế phát sinh thành dịch sâu hại hữu hiệu Vì vậy, bên cạnh việc nghiên thành phần sâu hại thiệt hại mà chúng gây cho trồng nói chung lạc nói riêng thiên địch chúng đối tượng quan tâm hàng đầu Thành phần thiên địch sâu hại lạc phong phú bao gồm loài ký sinh, bắt mồi ăn thịt vi sinh vật gây hại Kết 10 năm nghiên cứu trung tâm IRRISAT (1984 - 1993) ký sinh sâu non sâu vẽ bùa sâu khoang hại lạc cho thấy tỷ lệ chết ký sinh cao, biến động từ - 90% Trung bình mùa mưa 36% sau mùa mưa 40% nhờ mà giảm đáng kể mật độ sâu khoang sâu vẽ bùa sinh quần ruộng lạc Smith Barfeld (1982) tập trung nghiên cứu tác nhân gây chết loài sâu xanh Heliothis virescens vùng Đông - Nam nước Mỹ Kết cho thấy có từ - 83% trứng loài sâu bị ong mắt đỏ (Trichogramma sp.) ký sinh, (Microplitis coroceipes, Eucelato riaarmigear) virút Nuclear polyhedrotis làm giảm mật độ sâu xanh hại lạc xuống ngưỡng gây hại kinh tế Rarga Rao Wightmas (1994) điều tra sâu khoang (S litura) 17 vụ trồng lạc cho thấy: Tỷ lệ chết ký sinh từ 10 - 36%, ký sinh chủ yếu ruồi họ Tachiridae số loài ong ký sinh sâu non (dẫn theo Nguyễn Thị Thúy, 2007 [17, tr 13]) Theo Water house (1987), sâu khoang Spodoptera litura bị 46 lồi ký sinh 36 lồi thuộc cánh màng (78,26%) 10 loài ký sinh pha trứng lại ký sinh pha nhộng (dẫn theo Nguyễn Thị Thúy, 2007 [17, tr 13]) Tại Ấn Độ tìm thấy lồi trùng ký sinh sâu Hedylepta indicata F Elasmus indicus Grotius omyia nigvicans (Cu Ba) Với thành phần phong phú tồn đồng ruộng, côn trùng ký sinh sâu hại lạc thể vai trò to lớn điều hồ kìm hãm sâu hại phát sinh thành dịch Đây nhân tố thiếu hệ thống quản lý dịch hại tổng hợp sâu hại trồng nói chung sâu hại lạc nói riêng 1.2.1 Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc thiên địch chúng Việt Nam 1.2.1.1 Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc Ở Việt Nam, có nhiều cơng trình nghiên cứu sâu hại kết cho thấy thành phần sâu hại sinh quần ruộng lạc Việt Nam đa dạng phong phú Theo kết điều tra côn trùng trồng nông nghiệp hai năm 1967 - 1968 thống kê lạc có tất 149 loài sâu thuộc 43 họ bao gồm 57 lồi có hại, lồi có ích, 88 lồi chưa rõ có ích hay có hại (Viện BVTV, 1976) Trong 57 lồi sâu hại có lồi quan trọng dế mèn lớn (Brachytrupes portentosus Licht), rệp muội lạc, bọ xít mù (Creontrades gossipii Hsiao), sâu (Cacoecia sp.), sâu đục (Maruca testulatis Geyer) loại quan trọng vừa, 11 lồi quan trọng (Đặng Trần Phú nnk, 1977) [3] Theo thống kê Ranga Rao (1996) xác định 51 loài sâu hại lạc thuộc 27 họ miền Bắc Việt Nam Trong số có loài gây hại đáng kể sâu khoang (Prodoptera litura), sâu đục quả, sâu xanh, … Kết điều tra thành phần sâu hại lạc Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Nội Phạm Thị Vượng (1998) xác định 46 loài sâu hại lạc 26 họ bộ, sâu hại lạc cánh vảy có 14 lồi thuộc họ chiếm tỷ lệ cao 30,43% [18] Tại Nghệ An, lạc có 30 loài sâu hại thuộc 14 họ, có lồi gây hại thường xun có mặt đồng ruộng là: sâu đo xanh (Anomis flava F.), sâu xanh (Heliothis armigera H.) sâu khoang (Spodoptera litura F.) (Trần Ngọc Lân, Nguyễn Thị Hiếu, Nguyễn Thị Thanh, 2001) [23] Theo kết nghiên cứu Nguyễn Thị Hiếu (2004): Thành phần sâu hại lạc cánh vảy vùng đồng Nghệ An có 17 lồi thuộc họ, có lồi gây hại thường xun có mặt đồng ruộng lạc sâu đo xanh (Anomis flava F.), sâu xanh (Heliothis armigera H.) sâu khoang (Spodoptera litura F.) [14] Như vậy, thành phần sâu hại lạc Việt Nam biết gồm 99 loài thuộc 35 họ 12 bộ, cánh vảy có 24 loài chiếm 24,24%, cánh cứng 21 loài chiếm 21,21%, cánh thẳng 17 loài chiếm 17,17%, cánh nửa 15 loài chiếm 15,00%, cánh giống loài chiếm 9,00%, cánh loài chiếm 5%, lại xác định - loài (Viện BVTV, 1976 [24]; Lê Song Dự, Nguyễn Thế Côn, 1979 [8]; Lê Văn Thuyết nnk, 1993 [9]; Ngơ Thế Dân, 2000 [12]) 1.2.1.2 Tình hình nghiên cứu thiên địch sâu hại lạc Ở Việt Nam, thiên địch sâu hại lạc phong phú số tác giả nghiên cứu Kết điều tra côn trùng trồng nông nghiệp năm 1967 – 1968 thu thập lạc có 149 lồi sâu xác định đươc lồi có lợi (Đặng Trần Phú nnk, 1997) [3] Điều tra thiên địch ăn thịt, ký sinh sâu hại lạc Hà Bắc Nghệ Tĩnh năm 1991, Lê Văn Thuyết nnk (1993) [9] thu 19 loài nhện, loài bọ rùa, loài ong ký sinh trứng, loài ruồi số loài bệnh sâu non số loài sâu hại rệp, bọ trĩ, sâu khoang, sâu xanh chưa định loại tên khoa học Kết nghiên cứu Đặng Thị Dung (1999) [2] đối tượng ong Microplitis prodeniea ký sinh sâu khoang hại đậu tương thu kết quả: Ấu trùng ong có tuổi, vịng đời trung bình 12,68 ngày, thức ăn thích hợp mật ong nguyên chất nước đường 50%, tuổi vật chủ thích hợp tuổi - 3, … Nhóm ong ngoại ký sinh Euplectrus (Hymenoptera: Eulophidae) có vai trị quan trọng sinh quần nông nghiệp Ở Việt Nam, tìm thấy có hai lồi Euplectrus sp ngoại ký sinh sâu xanh hại lúa (Phạm Văn Lầm, 2000) loài Euplectrus ceylonensis H ký sinh sâu non Lymantridae họ Noctuidae Hồ Bình (Chao – Dong zhuand, Da – Wei Huang, 2003) (dẫn theo Nguyễn Thị Thúy, 2007 [17, tr 13]) Theo Phạm Thị Vượng (1996) nghiên cứu sâu ký sinh sâu non sâu khoang (Spodoptera litura) hại lạc Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Bắc phát loài ong ruồi ký sinh thuộc họ (dẫn theo Nguyễn Thị Hiếu, 2004) [14] Điều tra sâu khoang sinh quần ruộng lạc Diễn Châu, Nghi Lộc -Nghệ An vào vụ lạc năm 2001 thu thập lồi trùng ký sinh, 23 lồi chân khớp ăn thịt đối tượng sâu khoang (Trần Ngọc Lân, 2002) [23] Kết nghiên cứu Nguyễn Thị Thanh (2002) [15] Diễn Châu, Nghi Lộc -Nghệ An thu thập 20 lồi trùng ký sinh sâu hại lạc thuộc họ Bộ Hymenoptera có 16 lồi thuộc họ, Diptera có lồi thuộc họ Riêng sâu khoang có lồi côn trùng ký sinh thuộc họ bộ: Bộ Hymenoptera có lồi, Diptera có lồi Điều tra ký sinh hại lạc vùng đồng Nghệ An thu thập côn trùng ký sinh sâu non loài sâu cánh vảy hại lạc gồm có 22 lồi, có lồi ký sinh phổ biến Apanteles sp1., Microplitis prodenidae Rao et chad, Microplitis sp., Metopiusn rufus Trên sinh quần ruộng lạc, sâu non sâu khoang có 160 lồi trùng ký sinh, có lồi ong ký sinh ( Hymenoptera) loài ruồi ký sinh (bộ Diptera) Loài Microplitis prodenidae Rao et chad Microplitis sp lồi phổ biến có vai trị quan trọng hạn chế số lượng sâu non sâu khoang ruộng lạc (Nguyễn Thị Hiếu, 2004) [14] Theo Nguyễn Thị Thuý (2007), nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái ong Euplectrus sp1 ngoại ký sinh sâu non sâu khoang hại lạc kết thu được: Nước đường 50% (trưởng thành sống TB 26,82 ngày, ong trưởng thành đực sống TB 22,67 ngày), mật ong 50% (ong trưởng thành sống TB 23,81 ngày, ong đực sống TB 21,75 ngày) loại thức ăn thích hợp cho thời gian sống dài Đồng thời loại thức ăn cho hiệu cao tương ứng là: Tỷ lệ ký sinh 40%, 38,54% số lượng ong vũ hóa/1 ong 67,47 con), 62,13 con) [17] Theo Võ Thị Hồng Nhung (2007), nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái ong Euplectrus sp2 nội ký sinh sâu hại lạc kết thu được: Nước đường 50% loại thức cho thời gian sống TB dài ( 32,5 ngày không tiếp xúc vật chủ 21,33 ngày tiếp xúc vật chủ), nước đường 25% (21,83 ngày) Mật ong 25% cho tỷ lệ ký sinh cao (6,87%) số ong vũ hóa/1 ong 62,3 ngày, nước đường 50%, tỷ lệ ký sinh (5,97%) số ong vũ hóa/1 ong lớn 120,7 [25] Theo Phan Thanh Tùng (2007), nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái ong Microplitis manilae nội ký sinh sâu non sâu khoang hại lạc kết thu được: Nước đường 25% loại thức ăn thích hợp cho thời gian sống dài 11,17 ngày Ở mật độ 10 sâu/1 cặp ong cho tỷ lệ ký sinh cao (86,67%), mật độ cặp ong/10 sâu cho tỷ lệ ký sinh cao (86,67%) [21] CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 2.1.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1.1 Cấu trúc tính ổn định quần xã sinh vật Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật gắn bó với qua0 mối quan hệ hình thành trình lịch sử lâu dài sinh sống khu vực lãnh thổ định Tính ổn định suất quần xã số loài xác định nhiều yếu tố, phần yếu tố cấu trúc quần xã sinh vật (Walt,1976) Cấu trúc quần xã gồm yếu tố: Mạng lưới dinh dưỡng Sự phân bố không gian sinh vật Sự đa dạng loài quần xã Trong sinh quần quan hệ loài sinh vật phụ thuộc lẫn vơ phức tạp có quy luật đặc biệt quan hệ dinh dưỡng Nhờ mối quan hệ mà lồi sinh vật ln giữ số lượng cá thể định phù hợp với nhu cầu loài biểu mối cân sinh học Tuy nhiên, số lượng côn trùng biến động tác động ngoại cảnh nên cân ln có nguy bị phá vỡ Vì vây, để điều khiển hệ sinh thái nơng nghiệp có hiệu phục vụ lợi ích cho người cần hiểu rõ cấu trúc sinh quần sở lựa chọn biện pháp tác động nhằm trì cân sinh học tự nhiên Quan hệ dinh dưỡng có vai trị định đến cấu trúc quần xã Các loài sinh vật sinh quần có mối quan hệ trực tiếp gián tiếp với thông qua dây chuyền dinh dưỡng hay chuỗi thức ăn có quan hệ ký sinh - ký chủ Hiện tượng ký sinh phổ biến tự nhiên dạng quan hệ qua lại đặc biệt loài sinh vật phức tạp đặc trưng vật ký sinh sử dụng hết hồn tồn mơ thể vật chủ vật ký sinh thường gây chết vật chủ sau chúng hoàn thành chu kỳ phát triển Đã có nhiều định nghĩa ký sinh đưa ra: Dogel (1941) gọi loài ký sinh sinh vật sử dụng loài 10 sinh vật sống khác (vật chủ) làm nguồn thức ăn môi trường sống Bondarenko (1978) định nghĩa ký sinh loài sinh vật sống nhờ vào loài sinh vật khác (vật chủ) thời gian làm vật chủ bị chết suy nhược Theo Victorovn (1976) định nghĩa tượng ký sinh dạng quan hệ tương hỗ lợi chiều, lồi lợi (ký sinh) sử dụng loài sinh vật khác (vật chủ) làm thức ăn nơi phần chu kỳ vịng đời (dẫn theo Phạm Văn Lầm, 1995) [20] Côn trùng ký sinh tác nhân sinh học quan trọng đấu tranh sinh học Mối quan hệ ký sinh - ký chủ có ý nghĩa to lớn sở khoa học thực tiễn biện pháp phịng trừ lồi sinh vật gây hại 2.1.1.2 Vai trò yếu tố thức ăn Thức ăn coi nhân tố sinh thái quan trọng yếu tố hữu sinh thức ăn cần cho sinh trưởng, phát triển cá thể để bù đắp lại lượng hoạt động sống hình thành sản phẩm sinh dục sau Foxb xom (1888) viết: “Trong tất yếu tố mơi trường xung quanh khơng có ảnh hưởng mạnh mẽ, phức tạp sâu sắc đến động vật yếu tố thức ăn chúng" (dẫn theo Nguyễn Thị Thanh ) [16, tr 82] Thức ăn côn trùng phong phú bao gồm: Thực vật, động vật, chất hữu phân giải,… Tuy nhiên, lồi trùng ăn hay số loại thức ăn định Căn vào nguồn thức ăn chia trùng thành nhóm sau: Ăn thực vật, ăn động vật, ăn phân, ăn xác chết, ăn chất mục nát,… Do mức độ chun hóa sinh thái khơng giống nên phạm vi thức ăn loài trùng có khác rõ rệt Căn vào tính ăn rộng, ăn hẹp chia trùng thành loại: Tính ăn hẹp, tính ăn hẹp, tính ăn rộng, tính ăn phức tạp,… Nếu thức ăn thích hợp tốc độ phát triển nhanh, trùng bị chết ít, sinh sản nhiều Ngược lại, trường hợp thức ăn khơng thích hợp thời gian phát triển kéo dài, tỷ lệ chết cao lượng trứng giảm rõ rệt Bên cạnh đó, chất lượng thức ăn ảnh hưởng sâu sắc đến sinh trưởng, phát triển côn trùng Chất lượng số lượng thức ăn định ... sống hiệu ký sinh " số loài ong ký sinh sâu cánh vảy" Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Cung cấp tư liệu khoa học ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến thời gian sống hiệu ký sinh số loài ong ký sinh. .. cho ong ký sinh ăn loại thức ăn bổ sung khác thu số kết 3.1 Ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến thời gian sống hiệu ký sinh ong Microplitis manilae Ashmead (tuổi 2) 3.1.1 Ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến. .. Ảnh hưởng thức ăn bổ sung đến hiệu ký sinh số loài ong ký sinh phổ biến sâu hại lạc (khả đẻ trứng ong ký sinh, số lượng ong vũ hóa, tỷ lệ giới tính ong ký sinh) (iii) Mối quan hệ mật độ ong ký