1.2.4.1 Trên một số đối tượng côn trùng phổ biếntại Việt Nam
Ở Việt Nam, pheromone giới tính là một lĩnh vực nghiên cứu tƣơng đối mới với số lƣợng nghiên cứu còn rất hạn chế. Tại ĐBSCL, thử nghiệm ngẫu nhiên ngoài đồng đã xác định đƣợc chất hấp dẫn giới tính của 19 loài bƣớm. Trong đó, có 4 loài bƣớm thuộc họ Noctuidae, họ phụ Plusiinae, là những loài bƣớm sâu hại rau màu. Diễn biến mật số quần thể của 3 trong 4 loài bƣớm này đã đƣợc ghi nhận (Hai et al., 2002).
12
Từ 2001 đến 2004, các thí nghiệm về khả năng hấp dẫn của pheromone đối với một số đối tƣợng sâu hại trên rau hoa thập tự, cà chua, nho, hành tây, hành ta, dƣa hấu, lạc và vải thiều đƣợc tiến hành tại Hà Nội, Bắc Ninh, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Hải Phòng và nhiều địa phƣơng khác (diện tích mỗi điểm triển khai 5 – 10 ha/vụ). Kết quả ghi nhận số lƣợng bƣớm sâu tơ (Plutella xylostella), sâu ăn tạp (Spodoptera litura), sâu xanh (Helicoverpa armigera) và sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) vào bẫy khá lớn (125,8-139,2 con/bẫy/ngày), riêng sâu đục cuống trái vải (Camelia sinensis) thì rất ít (7,6 con/bẫy/ngày). Trong năm 2001 và 2002, đã triển khai sử dụng pheromone để phòng trừ 5 loài sâu hại này với tổng diện tích 96 ha trên 4 loại cây trồng là rau hoa thập tự, hành tây, cà chua và lạc tại Hà Nội, Bắc Giang, Hải Dƣơng và Vĩnh Phúc. Trong năm 2003 đã triển khai áp dụng với tổng diện tích 656,8 ha tại 9 tỉnh trong cả nƣớc, phòng trừ 6 loài sâu hại trên 7 loại cây trồng là rau hoa thập tự, hành tây, cà chua, lạc, dƣa hấu, nho và vải thiều. Trong đó, cây trồng áp dụng lớn nhất là rau hoa thập tự với tổng diện tích 254 ha (Lê Văn Trịnh và ctv., 2005).
Tại Hải Dƣơng, thí nghiệm đặt 400 bẫy pheromone/ha cho khả năng khống chế sâu tơ (Plutella xylostella Linnaeus, Lepidoptera: Plutellidae) và sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabricius, Lepidoptera: Noctuidae) mà không cần phải phun thuốc trừ sâu (Lê Văn Trịnh và ctv., 2005).
Sử dụng bẫy pheromone để theo dõi sự phát sinh của sâu đục cuống trái vải thiều đã tạo đều kiện sử dụng thuốc đúng lúc, giảm chi phí thuốc bảo vệ thực vật khoảng 400.000 đồng/ha và giảm đƣợc 3 lần phun thuốc trừ sâu. Để phòng trừ sâu tơ đã giảm đƣợc 3 lần dùng thuốc, thay 2 lần thuốc hóa học bằng thuốc sinh học, và tiết kiệm đƣợc 118.000 đồng/ha/vụ (Lê Văn Trịnh và ctv., 2005).
Đỗ Đức Cƣơng (2006) đã thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến động mật số quần thể - xác định pheromone giới tính của bƣớm sâu đục vỏ trái bƣởi Prays sp. tại tỉnh Vĩnh Long. Kết quả thí nghiệm cho thấy bẫy pheromone giới tính của sâu đục vỏ trái bƣởi đã có hiệu quả. Trong suốt thời gian thí nghiệm (từ tháng 8/2005 đến tháng 2/2006) Prays sp. hiện diện liên tục, mật số biến động cao hay thấp phụ thuộc vào mùa và tƣơng ứng với các giai đoạn sinh lý của cây.
Huỳnh Thị Ngọc Linh (2008) đã thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến động mật số quần thể - xác định pheromone giới tính của sâu đục vỏ trái bƣởi Prays sp. tại tỉnh Vĩnh Long từ tháng 1/2007 đến tháng 1/2008. Kết quả đã ghi nhận đƣợc quần thể bƣớm sâu đục vỏ trái bƣởi Prays sp. có mật số cao nhất vào các tháng 3, 4, 12, và thấp nhất vào tháng 8.
13
Vang et al. (2008) qua quá trình nghiên cứu tổng hợp và đánh giá ngoài đồng ở Việt Nam và Nhật Bản đối với 7,11-Hexadecatrienal - thành phần pheromone giới tính mới đƣợc xác định từ bƣớm sâu vẽ bùa cái (Phyllocnistis citrella Stainton) đã chỉ ra rằng bƣớm sâu vẽ bùa đực tại thành phố Cần Thơ, Việt Nam chỉ bị hấp dẫn mạnh khi phối hợp 7,11-Hexadecadienal và 7,11,13-Hexandecatrienal với tỉ lệ 1:3 mà không hề bị thu hút khi chỉ có một thành phần 7,11-Hexadecadienal, trong khi ở Nhật Bản thì hiệu quả thu hút bƣớm đực vào bẫy sẽ giảm khi pha thêm thành phần 7,11,13-Hexadecatrienal vào mồi pheromone. Từ đây, Vang et al. (2008) đã khẳng định rằng thông tin bắt cặp của bƣớm sâu vẽ bùa (P. citrella) ở Việt Nam thì tƣơng tự nhƣ ở Brazil và California và khác với ở Nhật Bản.
Lê Kỳ Ân (2009) qua phân tích và đánh giá hiệu quả ngoài đồng đã chứng tỏ pheromone giới tính của sâu đục vỏ trái bƣởi gây hại trên các vƣờn bƣởi Năm Roi ở vùng ĐBSCL chỉ gồm một thành phần duy nhất là hợp chất (Z)-7-tetradecenal. Hợp chất (Z)-7-tetradecenal đã đƣợc tổng hợp và điều chế thành mồi pheromone và chất quấy rối bắt cặp để ứng dụng vào khảo sát diễn biến mật số quần thể và phòng trị đối với Prays sp. Kết quả phòng trị bằng phƣơng pháp quấy rối bắt cặp từ 15/08/2008 đến 30/09/2008 ghi nhận đƣợc ở hai nghiệm thức treo 200 tuýp/ha và nghiệm thức treo 400 tuýp/ha cho hiệu quả ngăn chặn bắt cặp 100% trong suốt quá trình thí nghiệm.
1.2.4.2 Pheromone giới tính của sâu đục trái C. punctiferalis
a) Một số nghiên cứu ở ngoài nƣớc
Konno et al. (1982) đã xác định đƣợc (E)-10-hexadecenal (E10-16:Ald) là cấu trúc hóa học của pheromone giới tính của SĐT C. punctiferalis. Những thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã cho thấy pheromone giới tính tổng hợp thật sự có hiệu quả dẫn dụ với côn trùng. Tuy nhiên, khi tiến hành thử nghiệm sinh học trên đồng ruộng, Konno đã phát hiện ra rằng hỗn hợp pheromone giữa (E) và (Z) của 10- hexadecenal theo tỉ lệ 9:1 mới là tỉ lệ dẫn dụ hiệu quả. Khi thử nghiệm sinh học trong tự nhiên thì tỉ lệ (E10)/(Z10) = 9/1 cho kết quả bẫy đƣợc côn trùng cao hơn gấp 4 lần so với chỉ dùng (E10).
Kenji Mori (1990) đã tổng hợp (E)-8-tetradecenal format giả pheromone giới tính của SĐT C. punctiferalis từ 3-nonyl-1-ol và thử nghiệm thành công với tỉ lệ đồng phân hình học dẫn dụ côn trùng giữa (E) và (Z) là 10:1.
Ishmuratov et al. (2000) đã đƣa ra quy trình tổng hợp (E)-10-hexadecenal từ axit 10-undecenoic, bằng con đƣờng phản ứng Wittig sử dụng chất xúc tác n-BuLithium để cho ra cấu hình (E) với hiệu suất toàn phần của phản ứng là khoảng 19%.
14 b) Một số nghiên cứu trong nƣớc
Nguyễn Công Hào (1987) đã tổng hợp thành công hợp chất (E)-10- hexadecenal từ acrolein tạo tiền đề cho những thí nghiệm về pheromone giới tính của SĐT C. punctiferalis sau này.
Đặng Chí Hiền và ctv. (2008) đã tổng hợp giả pheromone giới tính (E)-8- tetradecen-1-yl format từ hexan-1,6-diol và tổng hợp pheromone giới tính (E)-10- hexadecenal từ acrolein và hexan-1,6-diol.
Hà Thị Thu Sƣơng (2009) đã tiến hành thí nghiệm sinh học đối với hợp chất (E)-10-hexadecenal (thành phần chính trong pheromone giới tính của SĐT C.
punctiferalis) với nồng độ khoảng 10 mg/mồi nhử tại các vƣờn nhãn ở huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh. Sau khi theo dõi trong 7 ngày (bẫy đƣợc kiểm tra hàng ngày) nhận thấy bẫy sử dụng pheromone giới tính đã có hiệu quả dẫn dụ ngay ngày đầu tiên sau khi đặt bẫy. Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy bẫy pheromone có tính chuyên biệt cao, mồi nhử pheromone chỉ hữu hiệu cho một loại côn trùng nhất định.
Đinh Thị Chi (2010) qua quá trình phân tích GC-EAD và GC-MS đã xác định đƣợc thành phần pheromone giới tính tổng hợp của SĐT C. punctiferalis. Qua phân tích cho thấy pheromone giới tính của loài SĐT C. punctiferalis ở ĐBSCL bao gồm hai thành phần, trong đó, thành phần chính là hợp chất E10-16:Ald. Kết quả đánh giá ngoài đồng tại xã Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang cho thấy hợp chất Z10-16:Ald đối với C. punctiferalis ở tỉ lệ 10% thêm vào đã làm tăng có ý nghĩa hiệu lực hấp dẫn của hợp chất Z10-16:Ald đối với C. punctiferalis. Hiệu lực hấp dẫn của các tỉ lệ hỗn hợp 8:2 (14,67 TT/bẫy/tuần) và 9:1 (18 TT/bẫy/tuần) là cao nhất. Bên cạnh đó, kết quả thử nghiệm khác còn cho thấy hợp chất E10-15:Ald ở tỉ lệ 5% thêm vào đã ức chế sự hấp dẫn của hỗn hợp E10-16:Ald và Z10-16:Ald (tỉ lệ 9:1) đối với C. punctiferalis, từ đây mở ra một hƣớng nghiên cứu mới đó là ứng dụng hợp chất E10-15:Ald làm chất quấy rối bắt cặp đối với thành trùng SĐT C.punctiferalis.
Theo kết quả nghiên cứu của Lâm Minh Đăng (2012), con đƣờng tổng hợp chọn lọc thông qua phản ứng bắt cặp đã tổng hợp thành công hai hợp chất E10- 16:Ald và Z10-16:Ald, pheromone giới tính của SĐT C. punctiferalis. Hợp chất E10-16:Ald đã thành công trong việc hấp dẫn bƣớm C. punctiferalis ở điều kiện ngoài đồng. Tuy nhiên, khi thêm vào mồi ở tỷ lệ 10% hợp chất Z10-16:Ald đã làm gia tăng có ý nghĩa số lƣợng bƣớm vào bẫy. Trong khi đó, các hợp chất E10- 15:Ald, E10-16:OH và E10-16:OAc khi đƣợc thêm vào mồi đã ức chế sự hấp dẫn. Thí nghiệm của Dƣơng Kiều Hạnh (2012) cũng cho thấy hợp chất E10-15:Ald có khả năng ức chế hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với SĐT C.
15
punctiferalis, nồng độ E10-15:Ald càng cao thì hiệu quả ức chế càng tăng. Hàm
lƣợng 1,0 mg/mồi là thích hợp cho việc ứng dụng pheromone giới tính của
C. punctiferalis. Kết quả phòng trừ C.punctiferalis trên các vƣờn ổi của pheromone giới tính áp dụng theo biện pháp bẫy tập hợp bƣớc đầu cho hiệu quả tốt khi đặt 16 bẫy pheromone/1000 m2 đã cho hiệu quả giảm tỷ lệ phần trăm trái ổi bị hại và tƣơng đƣơng với biện pháp xử lý thuốc bảo vệ thực vật theo nông dân ở các thời điểm từ 1,5 – 2,5 tháng (Lâm Minh Đăng, 2012).
16
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP
2.1 PHƢƠNG TIỆN
2.1.1 Vật liệu và hóa chất thí nghiệm
Micro syringe (dung tích 25, 100 µl), Paster pipett. Lọ thủy tinh màu nâu có nắp đậy Teflon (thể tích 4 ml). Lọ thủy tinh thể tích 8 ml có nắp đậy.
Tuýp cao su non (8 mm OD. Aldrch Chemical Co. Ltd). Máy ảnh, giấy nhôm, bông gòn…
n-hexan tinh khiết.
Pheromone tổng hợp: E10-16:Ald, Z10-16:Ald.
2.1.2 Mồi pheromone và bẫy pheromone
Thành phần pheromone tổng hợp đƣợc hòa tan trong dung môi không phân cực là n-hexan tinh khiết. Dùng micro syringe (dung tích 100 µl) rút thành phần pheromone tổng hợp để nhồi vào tuýp cao su non với hàm lƣợng 1,0 mg/tuýp cao su non. Sau khi bay hơi dung môi, không thêm bất kỳ chất ổn định hay chất chống oxy hóa nào, mồi pheromone sẽ đƣợc dán bằng giấy nhôm có dán nhãn và đƣợc bảo quản trong tủ lạnh cho đến khi đƣa ra sử dụng ngoài đồng.
Hình 2.1 Mồi pheromone và bẫy pheromone
Mái che
Tấm dính
17
Bẫy pheromone bao gồm một tấm dính (27 cm x 30 cm) (Takeda Chemical Ind., Ltd., Osaka, Nhật Bản), mái che tự chế có hình dáng và kích thƣớc tƣơng tự nhƣ kiểu mái che Takeda của Nhật Bản.
Hình 2.2 Cách đặt bẫy trên vƣờn thí nghiệm (A) Trên vƣờn ổi; (B) Trên vƣờn sầu riêng
Cách đặt bẫy trên vƣờn: trên vƣờn thí nghiệm, mồi pheromone giới tính tổng hợp đƣợc đặt ở giữa tấm dính của bẫy và đƣợc treo ở độ cao 1,5 - 2 m trong tán cây đối với vƣờn ổi và nhãn; ở độ cao từ 2,5-3 m đối với vƣờn sầu riêng và chôm chôm, bẫy pheromone đƣợc treo nơi râm mát và tránh ánh nắng trực tiếp.
2.2 PHƢƠNG PHÁP
2.2.1 Khảo sát diễn biến mật số quần thể và tỉ lệ trái bị hại do sâu đục trái cây
Conogethes punctiferalis gây ra trên một số loại cây ăn trái tại tỉnh Hậu Giang và thành phố Cần Thơ
Mục tiêu: thí nghiệm nhằm đánh giá tỉ lệ gây hại kết hợp khảo sát sự biến động mật số quần thể của loài sâu đục trái C. punctiferalis trên các vƣờn nhãn, ổi, chôm chôm và sầu riêng tại tỉnh Hậu Giang và thành phố Cần Thơ. Từ đó tìm ra sự tƣơng quan giữa số lƣợng bƣớm vào bẫy và tỉ lệ trái bị hại để xác định và cung cấp những thông tin đề xuất thời điểm phòng trị đúng lúc, cho hiệu quả cao và ít tốn kém đối với việc quản lý loài gây hại quan trọng này trên các vƣờn cây ăn trái.
Thời gian: thí nghiệm đƣợc khảo sát trong vòng 01 năm, tiến hành và theo dõi từ tháng 11/2011 đến tháng 11/2012.
Địa điểm: Thí nghiệm đƣợc thực hiện trên 8 vƣờn thuộc 4 địa điểm trồng chuyên canh các loại cây ăn trái gồm : 2 vƣờn nhãn tại huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang; 2 vƣờn ổi tại huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ; 2 vƣờn sầu riêng tại
18
huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ và 2 vƣờn chôm chôm tại quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ (Bảng 2.1).
Cách bố trí thí nghiệm: trên mỗi địa điểm chọn 2 vƣờn đại diện (vƣờn đƣợc chọn phải nằm trong khu vực chuyên canh loại cây ăn trái đó, xung quanh có các vƣờn khác trồng cùng loại cây, vƣờn đang cho trái bình thƣờng, tuổi cây không đƣợc quá già hay quá trẻ), trong đó một vƣờn đặt 3 bẫy pheromone giới tính tổng hợp vƣờn còn lại làm đối chứng không đặt bẫy. Mồi pheromone là hợp chất E10- 16:Ald và Z10-16:Ald theo tỉ lệ 9:1 (nồng độ 1,0 mg/tuýp), khoảng cách giữa các bẫy trên 50 m. Mồi pheromone đƣợc thay mới 6 tuần/lần.
Bảng 2.1 Các địa điểm thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến động mật số quần thể và tỉ lệ gây hại của SĐT C. punctiferalis.
Loại cây Địa chỉ Diện tích (m2) Tuổi cây (năm) Ghi chú Nhãn tiêu da bò Châu Thành, Hậu Giang 3.000 11 Đặt bẫy và ghi nhận tỉ lệ gây hại Châu Thành,
Hậu Giang 1.500 10 Ghi nhận tỉ lệ gây hại
Ổi xá lị Phong Điền, Cần Thơ 3.000 09 Đặt bẫy và ghi nhận tỉ lệ gây hại Phong Điền,
Cần Thơ 4.500 11 Ghi nhận tỉ lệ gây hại Chôm chôm java Bình Thủy, Cần Thơ 5.000 30 Đặt bẫy và ghi nhận tỉ lệ gây hại Bình Thủy,
Cần Thơ 4.000 26 Ghi nhận tỉ lệ gây hại Sầu riêng khổ qua xanh Phong Điền, Cần Thơ 3.000 13 Đặt bẫy và ghi nhận tỉ lệ gây hại Phong Điền,
Cần Thơ 5.000 16 Ghi nhận tỉ lệ gây hại
Chỉ tiêu ghi nhận:
- Số lƣợng bƣớm vào bẫy định kỳ 2 tuần/lần trong suốt thời gian thí nghiệm.
- Khảo sát tỉ lệ trái bị hại trên các vƣờn thí nghiệm bằng cách ghi nhận tất cả số trái bị hại trên tổng số trái quan sát. Trên mỗi vƣờn thí nghiệm chọn 5 điểm chéo góc, tại mỗi điểm chọn 3 cây ngẫu nhiên và đánh dấu. Theo dõi và ghi nhận các cây đã đƣợc đánh dấu định kỳ 2 tuần/lần trong suốt thời gian thí nghiệm. Tỉ lệ gây hại đƣợc tính theo công thức:
19 Tổng số trái bị hại TLGH (%) = x 100 Tổng số trái quan sát
Hình 2.3 Sơ đồ lấy chỉ tiêu trái bị hại trên các vƣờn thí nghiệm
Ghi nhận quá trình canh tác, chăm sóc cũng nhƣ các thời điểm ra hoa, thu hoạch…trên các vƣờn thí nghiệm. Ngoài ra số liệu về nhiệt độ và lƣợng mƣa trung bình ở các tháng trong năm đƣợc cung cấp bởi Trung tâm Khí tƣợng Thủy Văn thành phố Cần Thơ.
Xử lý số liệu: số liệu đƣợc nhập và xử lý bằng chƣơng trình Microsoft Excel dƣới dạng biểu đồ và tính hệ số tƣơng quan giữa số lƣợng bƣớm vào bẫy và tỉ lệ trái bị hại tại các khu vực khảo sát.
2.2.2 So sánh mật số quần thể SĐT C. punctiferalis trong khu vực đặt bẫy pheromone và khu vực bên ngoài trên các vƣờn ổi tại huyện Phong Điền, thành pheromone và khu vực bên ngoài trên các vƣờn ổi tại huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ
Mục tiêu: thí nghiệm nhằm so sánh mật số quần thể SĐT C. punctiferalis
giữa khu vực có đặt bẫy pheromone và ngoài khu vực đặt bẫy, từ đó đánh giá sự tác động của bẫy pheromone đến mật số loài C. punctiferalis trong tự nhiên.
Thời gian: thí nghiệm đƣợc thực hiện trong thời gian 01 tháng bắt đầu từ ngày 24/03/2013 đến ngày 28/04/2013.
Địa điểm: thí nghiệm đƣợc thực hiện trên 2 vƣờn ổi thuộc 2 địa điểm:
+ Vƣờn 1: là địa điểm đặt bẫy pheromone để khảo sát diễn biến mật số của
C. punctiferalis trong thời gian gần 2 năm, từ 11/2011 – 07/2013, thuộc xã Nhơn Nghĩa, huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ có diện tích 4.500 m2
, giống ổi xá lị đƣợc 11 năm tuổi. Xung quanh vƣờn 1 chủ yếu là những vƣờn ổi khác.
+ Vƣờn 2: cách vƣờn 1 khoảng 5 km, thuộc xã Nhơn Nghĩa, huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ có diện tích 3.000 m2, giống ổi xá lị khoảng 12 năm tuổi. Xung quanh vƣờn 2 chủ yếu là những vƣờn ổi khác