L ỜI CAM Đ OAN
2.4.2.Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của
một số loài sâu chính hại ngô lai
Nghiên cứu được tiến hành trong phòng thí nghiệm theo phương pháp chung trong nghiên cứu côn trùng. Nuôi theo phương pháp nuôi cá thể. Mỗi
đợt nuôi với số lượng cá thểđủ lớn để cuối cùng có số liệu tính toán đảm bảo n ≥ 30 cá thể.
2.4.2.1. Sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis (Guenee) Chuẩn bị cây ngô làm thức ăn nuôi sâu đục thân ngô châu Á
Cây ngô dùng làm thức ăn nuôi sâu đục thân là giống ngô nếp lai MX4 khoảng 60 ngày tuổi được trồng cách ly trong nhà lưới chống côn trùng, không sử dụng thuốc trừ sâu bệnh cũng như phân bón hóa học. Cây ngô làm thức ăn nuôi sâu được trồng liên tục nhiều đợt (cách nhau 5-7 ngày) để đảm bảo có đủ thức ăn phù hợp nuôi sâu thí nghiệm.
Chuẩn bị nguồn sâu đục thân ngô châu Á làm thí nghiệm
Tiến hành thu thập (càng nhiều càng tốt) nhộng sâu đục thân ngô châu Á từ ngoài đồng ngô đưa về phòng thí nghiệm cho vào lồng lưới nuôi côn trùng chờ vũ hóa trưởng thành. Trưởng thành vũ hóa từ nhộng thu ngoài đồng
được ghép cặp cho giao phối đẻ trứng để nuôi một thế hệ ở trong phòng thí nghiệm nhằm tạo nguồn vật liệu thí nghiệm.
Tiến hành thí nghiệm
Các thí nghiệm nuôi sâu đục thân ngô châu Á được thực hiện ởđiều kiện phòng thí nghiệm: nhiệt độ 20-29oC với 58-82% ẩm độ (trung bình: 24,9oC; 70,6% ẩm độ); 24,4-35oC với 50-80% ẩm độ (trung bình: 29,5oC; 74,7% ẩm
độ) và trong buồng sinh thái: nhiệt độ 25oC, 30oC và cùng 80% ẩm độ.
Khi có trưởng thành mới vũ hóa từ nguồn nhộng nuôi trong phòng thí nghiệm thì ghép cặp cho giao phối đẻ trứng. Lồng lưới để ghép cặp có hình trụ (đường kính 60 cm, cao 100 cm) với cây ngô 2 tháng tuổi trồng trong chậu. Lồng lưới được đặt trong phòng, hàng ngày theo dõi và thu các ổ trứng mới đẻ cùng ngày để làm thí nghiệm. Các ổ trứng này được đặt trong hộp petri đểởđiều kiện phòng thí nghiệm hoặc trong buồng sinh thái với nhiệt độ,
ẩm độ nêu trên. Trứng nở sâu non, dùng chổi lông chuyển sâu non tuổi 1 để
nuôi cá thể trong hộp nhựa hình hộp chữ nhật (chiều cao 5 cm, chiều rộng 10 cm và chiều dài 20 cm) với nắp bằng lưới côn trùng. Bên trong hộp nhựa có lá ngô non (từ cây ngô 60 ngày tuổi) được cắt dài 15 cm (một đầu quấn bông thấm nước giữ ẩm) để làm thức ăn nuôi sâu non tuổi 1 và tuổi 2. Sâu non từ
tuổi 3 trở đi được nuôi bằng thân cây ngô 60 ngày tuổi. Mỗi sâu non được nuôi bằng một đoạn thân cây ngô dài 10 cm có đục lỗ sẵn cho sâu non chui vào và dùng bông thấm nước nút miệng lỗ lại để nhốt sâu non trong đó. Hàng ngày quan sát thí nghiệm và thay thức ăn vào cùng thời gian nhất định cho
để ở cùng nhiệt độ, ẩm độ như nuôi sâu non và theo dõi thời gian phát triển nhộng đến trưởng thành. Khi trưởng thành vũ hoá tiến hành ghép cặp trong hộp nhựa (kích thước nhưđối với nuôi sâu non) có nắp bịt bằng vải màn. Các hộp nhựa này để ở cùng nhiệt độ, ẩm độ như các pha trước trưởng thành. Thức ăn bổ sung của trưởng thành là dung dịch mật ong 50%. Theo dõi cho
đến khi trưởng chết. Chỉ tiêu theo dõi:
- Quan sát tập tính hoạt động sống của các pha phát triển của sâu đục thân ngô châu Á.
- Thời gian phát triển các pha, tuổi sâu non, thời gian giao phối, thời gian trước đẻ trứng, thời gian vòng đời, sức đẻ trứng và tuổi thọ của trưởng thành.
Thời gian phát triển các pha và vòng đời được tính theo công thức:
X= S N ni Xi ± å .
Trong đó: Xi: Thời gian phát triển của cá thể thứ i (ngày); ni: Số cá thể có thời gian như cá thể thứ i; N: Số cá thể theo dõi;
S: Độ lệch chuẩn.
Dựa trên kết quả thí nghiệm ở nhiệt độ 25oC, 30oC và cùng 80% ẩm độ, sử dụng công thức tính tổng nhiệt độ hữu hiệu của Blunk (1923) và Sanderson (1917) (dẫn theo Nguyễn Viết Tùng, 2006 [34]) để tính nhiệt độ khởi điểm phát dục (t1) của sâu đục thân ngô châu Á.
Tổng nhiệt độ hữu hiệu C = (T - t1) x n Với C: Tổng nhiệt độ hữu hiệu; t1: Khởi điểm phát dục;
T: Nhiệt độ có thời gian phát triển là n; n : Thời gian phát triển ở nhiệt độ T.
Khi đó, nhiệt độ khởi điểm phát dục sẽ là: C = (T1 - t1) x n1 (1) C = (T2 - t1) x n2 (2) Từ (1) và (2) ta có: (T1 - t1) x n1 = (T2 - t2) x n2 I (T1 – t1). n1 = (T2 – t1). n2 T1n1 - t1 n1 = T2 n2 - t1 n2 t1 n2 - t1 n1 = T2 n2 - T1n1 t1 = (T2 n2 - T1 n1) : (n2 - n1) Trong đó, T1 là nhiệt độ 25oC và T2, là nhiệt độ 30oC.
Tiến hành tính tổng nhiệt độ hữu hiệu cần để hoàn thành một thế hệ của sâu
đục thân ngô châu Á và tổng nhiệt độ hữu hiệu trong một năm ở vùng nghiên cứu cho sâu đục thân ngô châu Á. Dựa vào kết quả này để tính số thế hệ lý thuyết
trong một năm của sâu đục thân ngô châu Á cho vùng nghiên cứu theo công thức: Tổng nhiệt độ hữu hiệu trong một năm
Số thế hệ/năm = (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tổng nhiệt độ hữu hiệu cần cho 1 thế hệ
2.4.2.2. Rệp muội ngô Rhopalosiphum maidis
Chuẩn bị cây ngô làm thức ăn nuôi rệp muội ngô
Cây ngô dùng làm thức ăn nuôi rệp muội ngô là giống ngô nếp lai AG500 và giống ngô tẻ bán răng ngựa (giống địa phương thu thập từ Cao Bằng) được trồng cách ly trong nhà lưới chống côn trùng, không sử dụng thuốc trừ sâu bệnh cũng như phân bón hóa học. Cây ngô làm thức ăn nuôi rệp muội ngô cũng được trồng liên tục nhiều đợt (cách nhau 5-7 ngày) để đảm bảo có đủ thức ăn phù hợp cho nuôi rệp muội ngô thí nghiệm.
Chuẩn bị nguồn rệp muội ngô để thí nghiệm
Tiến hành thu thập rệp muội ngô (càng nhiều càng tốt) từ đồng ngô
Blackman và Eastop (1984) [55] để khẳng định mẫu rệp muội đã thu thập
đúng là loài rệp muội ngô R. maidis. Mẫu rệp muội này được cho vào lồng lưới nuôi ít nhất một thế hệ trong điều kiện phòng thí nghiệm để tạo nguồn vật liệu thí nghiệm.
Tiến hành thí nghiệm
Khi có rệp muội trưởng thành vũ hóa từ nguồn rệp muội nuôi trong phòng thí nghiệm thì tiến hành thực hiện thí nghiệm. Rệp muội ngô được tiến hành nuôi theo phương pháp nuôi cá thể của Van Emden (1972) [175] có sự
cải tiến cho phù hợp với điều kiện cụ thể.
Mỗi rệp trưởng thành được nuôi trong một ống tuýp (chiều cao 15 cm,
đường kính 1,5 cm). Trong mỗi ống tuýp đặt 1 đoạn lá ngô tươi (lá bánh tẻ) dài khoảng 10 cm có cuốn bông tẩm nước ở phía cuối để giữ cho lá tươi. Theo dõi khi rệp muội trưởng thành đẻ con thì dung kim côn trùng giết chết trưởng thành rệp muội, để lại rệp non mới đẻ làm thí nghiệm nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của rệp muội ngô. Hàng ngày vào thời gian nhất định tiến hành quan sát thí nghiệm và thay thức ăn mới. Khi thay thức ăn mới thì dùng bút lông cẩn thận chuyển các cá thể rệp non thí nghiệm sang nguồn thức ăn mới
đặt trong ống tuýp (như nêu trên). Chỉ tiêu theo dõi:
- Quan sát tập tính hoạt động sống của rệp non và trưởng thành.
- Thời gian phát triển các tuổi rệp non, thời gian trước đẻ, thời gian vòng đời, thời gian đẻ con, số lượng rệp non đẻ mỗi ngày, sức đẻ của trưởng thành và thời gian sống của trưởng thành rệp muội ngô ở các điều kiện thức
ăn, nhiệt độ và ẩm độ khác nhau.
Các số liệu được phân tích dựa theo Birch (1948) [54] với các chỉ tiêu theo dõi là tỷ lệ tăng tự nhiên r, hệ số nhân của một thế hệ Ro, thời gian của một thế hệ, chỉ số giới hạn tăng tự nhiên λ và thời gian tăng đôi số lượng trong quần thể DT.
Tỷ lệ tăng tự nhiên r (the instrinsic of natural increase) là tiềm năng sinh học của loài. Chỉ tiêu này phụ thuộc vào tốc độ sinh sản, tốc độ phát triển, tỷ lệ giới tính, tỷ lệ sống trong môi trường ổn định, thức ăn và không gian không hạn chế (Birch, 1948) [54]. Tỷ lệ tăng tự nhiên r của rệp muội ngô
được tính theo công thức:
dN
r.N = (1) dt
Trong đó:
dN là số lượng cá thể của quần thể gia tăng trong thời gian dt; N Là số lượng của quần thể ban đầu.
Từ phương trình vi phân (1) có thể viết dưới dạng tích phân: Nt = No. e-r.t (2) Hay ∑lx.mx. e-r.x =1 (3) Trong đó: Nt là số lượng cá thể của quần thểở thời điểm t; No là số lượng cá thể của quần thểở thời điểm ban đầu; e là cơ số logarit tự nhiên ; lx là tỷ lệ sống qua các tuổi x, hay lx là xác suất sống sót của các cá thể cái ở tuổi x (tỷ lệ sống thời điểm ban đầu lxo =1=100%); mx là sức sinh sản, được tính bằng số con cái sống sót trung bình được một cá thể mẹ ở tuổi x đẻ ra trong một đơn vị thời gian (tính bằng ngày đối với rệp muội ngô).
Hệ số nhân của một thế hệ Ro (net reproduction rate) là tổng số con cái sinh ra sống sót trong một thế hệ do một mẹ đẻ ra và được tính bằng công thức:
Thời gian của một thế hệ (generation time) là tuổi trung bình của tất cả
các cá thể mẹ khi đẻ ra con cái. Chỉ số này được tính bằng các giá trị T và Tc. Giá trị T được tính theo cơ sở của mẹ, giá trị Tc được tính theo cơ sở con mới sinh (Nguyễn Văn Đĩnh, 1992) [9].
∑lx.mx
Tc = (5) Ro (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
T = ∑x.lx.mx. e7- rx (6)
Chỉ số giới hạn tăng tự nhiên λ (finite rate of natural increase) cho biết số lần quần thể gia tăng về số lượng trong một đơn vị thời gian, được tính bằng logarit nghịch cơ số e của r (Laing, 1969) [111].
λ =antiloger (7)
Thời gian tăng đôi số lượng trong quần thể DT (doubling time) tính theo công thức: DT = [ln(2)] : r (8)
2.4.3. Phương pháp nghiên cứu tình hình phát sinh, diễn biến mật độ, yếu tốảnh hưởng đến số lượng của sâu chính hại ngô lai ở vùng nghiên cứu