2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.2.1. Những nghiên cứu ngoài nước về rầy nâu
2.2.1.1. Vị trắ phân loại của rầy nâu
Rầy nâu có tên khoa học là Nilaparvata lugens ựược Stal mô tả và ựặt tên năm 1854 vị trắ phân loại theo sơ ựồ sau Nilaparvata cũng ựã ựược mô tả trong Kalpa Distant and Dicranotropis Kirkaldy (Wilson và Claridge, 1991). Năm 1979, Claridge công bố danh sách xác ựịnh ựầy ựủ các loài Nilaparvata:
Lớp (class): Insecta
Bộ (order): Homoptera
Bộ phụ (Suborder): Auchenorrhyncha Tổng họ (Superfamily):
Họ (Family): Delphacidae Giống (genus): Nilaparvata
Loài (Species): Nilaparvata lugens
Theo Suegana K. (1964) Loài này còn có các tên gọi khác như sau: Năm 1854: Delphax lugens Stal
Năm 1863: Liburnia sordescens Motschulsky Năm 1906: Delphax oryzea Matsumara Năm 1906: Kalpa aculeata Distant Năm 1906: Nilaparvata greeni Distant Năm 1907: Dicranotropis anderida Distant Năm 1907: Delphax ordovix Kirkaldy Năm 1907: Delphax parysatis Kirkaldy
Năm 1924: Nilaparvata lugens Muir & Giffard Năm 1935: Hikona formosana Matsumura Năm 1949: Nilaparvata lugens Ishihara
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 16
Năm 1955: Nilaparvata lugens Hasegaeva Năm 1963: Nilaparvata lugens Stal
2.2.1.2. Lịch sử phát sinh gây hại của rầy nâu
Theo Dyck VA, Thomas B, (1979) Triều Tiên: Ngay từ năm 18 sau công nguyên (tức cách ựây 1988 năm), người ta ựã ghi nhận ựược sự gây hại của rầy nâu cho cây lúa nước. Và sau ựó rầy ựã phát sinh và gây hại mạnh cho nghề trồng lúa ở ựây với khoảng 10 ựợt dịch bùng phát khác nhau[35].
Nhật Bản: Rầy nâu ựược ghi nhận là loài côn trùng gây hại rõ ràng cho nghề nông ở ựây từ rất lâụ Rầy nâu phát sinh gây hại mạnh từ trước 697 hoặc 701, vào năm 1897 nó ựã phát sinh thành dịch. Trong thế kỷ XX các ựợt dịch rầy nâu ựã xảy ra thường xuyên hơn[35].
Ấn độ: Người ta ựã ghi nhận rầy nâu phát sinh gây hại rải rác ở vùng Kerala từ năm 1958 và sau ựó ựã lan sang một số bang khác[35].
Bănglaựét: Những ghi nhận về rầy nâu hại lúa của nước này vào các năm 1917 và 1957, 1969. Tình hình rầy nâu tuy ựã có sự gia tăng nhưng vẫn chỉ ựược coi như là sâu hại thứ yếu, lúa bị cháy rầy ựược ghi nhận lần ựầu tiên vào năm 1976 ở vùng Dacca [35].
Inựônêxia: Rầy nâu ựược ghi nhận ở nước này từ năm 1931 và 1939, 1940 tại ựảo Javạ Sau ựó rầy nâu ựã trở thành sinh vật gây hại nguy hiểm trên lúa ở Inựônêxia và ngày càng gây hại mạnh[35].
Philipines: Rầy nâu có từ lâu nhưng cho tới năm 1954 người ta mới chú ý ựến nó khi xuất hiện với mật ựộ cao và gây hại nặng ở Calamba (tỉnh Laguna), năm 1973 hầu hết các tỉnh trồng lúa nước ở Philipines ựều bị rầy nâu gây hại nặng. Năm 1998 ựã bùng phát thành dịch lớn[35].
Malaixia: Trước ựây rầy nâu chỉ coi là sinh vật gây hại thứ yếu, nhưng năm 1967 rầy nâu cùng với rầy lưng trắng ựã phát sinh thành dịch trên diện tắch 5.000ha lúa ở phắa tây Malaixia và từ ựó dịch cháy rầy trên lúa cũng xuất hiện ngày càng nhiều[35].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 17
Trung Quốc: Năm 1955 rầy nâu bùng phát thành dịch ở vùng trồng lúa phắa Bắc, năm 1957 dịch lại xảy ra ở vùng phắa Nam. Sau ựó dịch diễn ra thường xuyên trên các vùng trồng lúa nước[35].
Thái Lan: Năm 1974 vẫn chưa có ghi nhận gì về rầy nâu nhưng sang tới năm 1975 rầy nâu ựã trở thành sâu hại nguy hiểm ở nước này, và kể từ ựó tới nay rầy nâu ựã có 3 trận dịch lớn gây nguy hại cho nông nghiệp nước này[35].
2.2.1.3. Nghiên cứu về sinh học rầy nâu
Theo Pathak, (1979) Rầy nâu là loài côn trùng có biến thái không hoàn toàn, có nghĩa là trong chu kỳ của rầy nâu có 3 pha phát dục.
Pha trứng: Trưởng thành cái ựẻ trứng vào ban ựêm, trứng ựược ựẻ trên thân, bẹ lá và gân chắnh của thân lúạ Trên cỏ lồng vự mọc trên ruộng. Trứng ựược ựẻ thành ổ, số trứng trong một ổ rất giao ựộng từ 2 Ờ 30 trứng trên ổ. Thời gian phát dục của trứng rầy thường kéo dài từ 6 Ờ 8 ngày, trung bình là 7 ngày[47].
Pha rầy non: Rầy non của rầy nâu có 5 tuổi, tuy nhiên Caresche, 1933 lại chỉ quan sát thấy 4 tuổị Caresche cho biết pha rầy non kéo dài từ 11 Ờ 18 ngàỵ Trong ựiều kiện 21 Ờ 29oC, thời gian rầy non kéo dài 12 Ờ 19 ngày [47].
Pha trưởng thành: Trưởng thành rầy nâu rất ưa thắch ánh sáng ựèn, thường bay vào những nơi có nguồn sáng mạnh. Trưởng thành vũ hoá vào sáng sớm và tiến hành giao phối ngay sau khi lột xác vũ hoá. Trong ựiều kiện ựồng ruộng trưởng thành rầy nâu có thời gian ựẻ trứng kéo dài từ 3 Ờ 10 ngày[47].
Thời gian vòng ựời: thời gian phát triển từ trứng ựến trưởng thành kéo dài trung bình 21,6 ngày, thời gian một thế hệ rầy nâu kéo dài 21 Ờ 32 ngàỵ
Theo Gao, M.C et al. (1994) tuổi thọ của trưởng thành rầy nâu: trưởng thành rầy nâu sống ựược trung bình khoảng 21 ngày (từ 17 Ờ 24 ngày). Tại Ấn độ trưởng thành ựực rầy nâu có thể sống ựược trung bình 18,4 ngày (14 Ờ 21 ngày) và trưởng thành cái có thể sống ựược 5,6 ngày[36].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 18
Theo Suenaga, (1963) khả năng ựẻ trứng: Khả năng ựẻ trứng của trưởng thành cái có sự biến ựộng ở các ựiều kiện khác nhaụ Tại Trung Quốc, một trưởng thành cái có thể ựẻ ựược từ 300 Ờ 408 trứng vào tháng 6 Ờ 7 và 70 Ờ 300 trứng vào tháng 9 Ờ 10. Theo Pathak, 1977 mỗi trưởng thành cái có thể ựẻ 300 Ờ 350 trứng, trưởng thành cái dạng cánh ngắn ựẻ nhiều hơn dạng cánh dàị Tại Ấn độ mỗi trưởng thành cái có thể ựẻ 151 Ờ 305 trứng, trung bình là 232.4 trứng. Tối ựa 1 trưởng thành cái dạng cánh dài ở Nhật Bản có thể ựẻ ựược 1474 trứng [53].
Thời gian ựẻ trứng: Ở Ấn độ thời gian ựẻ trứng của trưởng thành cái rầy nâu là 10 Ờ 28 ngàỵ Trưởng thành cái dạng cánh ngắn có thời gian ựẻ trứng trung bình vào 4.6 ngày[53].
2.2.1.4. Nghiên cứu về sinh thái rầy nâu
Theo Parthak, (1979) ảnh hưởng của nhiệt ựộ: Pha trứng của rầy nâu phát sinh nhanh nhất ở ựiều kiện nhiệt ựộ 25 Ờ 30oC. Tỉ lệ trứng nở cao nhất ở nhiệt ựộ 27 Ờ 28oC và trứng rầy nâu sẽ không nở ở nhiệt ựộ ở 33oC. Theo Parthak, 1977 còn cho rằng nhiệt ựộ thay ựổi không ổn ựịnh có ảnh hưởng tới sự phát triển của quần thể rầy nâụ Trong ựiều kiện thời tiết nóng thì vòng ựời rầy nâu ựược rút ngắn lạị Trưởng thành cái rầy nâu ở nhiệt ựộ 20oC có thời gian ựẻ trứng 21 ngày sẽ giảm xuống còn lại 3 ngày khi nhiệt ựộ tăng lên 30oC. Trưởng thành cái rầy nâu sống 10 Ờ 20 ngày trong mùa hè và sống ựược 30 Ờ 50 ngày trong mùa thụ Nhiệt ựộ 33oC làm suy giảm tuổi thọ rầy nâu[47]. Theo Dyck, 1969 khi nhiệt ựộ hạ thấp thì dạng cánh ngắn phát triển nhiềụ Ngày ngắn và nhiệt ựộ cao sẽ làm tăng tỉ lệ trưởng thành ựực dạng cánh ngắn[35].
Ảnh hưởng của ẩm ựộ không khắ: Theo Dyck, 1979 ẩm ựộ tương ựối của không khắ ở khoảng 70 Ờ 85% là tối thắch hợp cho sự phát triển của rầy nâu [35]
Ảnh hưởng của thức ăn: Thức ăn có vài trò quan trọng ựối với sự phát sinh quần thể rầy nâụ Với các giống lúa khác nhau sự phát triển quần thể là
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 19
hoàn toàn khác nhaụ Theo Sogawa, 1971 nuôi rầy trên 2 giống Mudgo (mang gen kháng biotype 1) và TN1 (không mang gen kháng) cho thấy có sự biến ựộng rất lớn, cụ thể tỉ lệ trứng nở trên 2 giống Mudgo và TN1 lần lượt là 68% và 91%, thời gian phát dục của rầy non là 14,2 và 12,5 ngày [35]
Thời tiết: Theo dõi 2 vụ dịch năm 1931 và 1932, ựã có nhận xét quần thể rầy nâu phát sinh mạnh sau những trận mưa ựầu mùạ Mưa to làm trôi rầy, nhất là rầy cám. Mưa nhỏ giúp rầy phát triển mạnh.
Theo Dyck, (1979) phân bón: Phân ựạm làm gia tăng quần thể rầy nâu (Dyck, 1973 ). Thắ nghiệm ở viện lúa quốc tế cho thấy nuôi rầy nâu trên lúa bón nhiều phân ựạm, trưởng thành cái tăng khả năng ựẻ trứng. Bón nhiều phân ựạm có thể dẫn tới hình thành Protein và axit amin nhiều trong thân cây lúa, ựây là những chất rất cần thiết cho sự phát triển của rầy non và sự sinh sản của rầy nâu [35].
2.2.1.5. Các nghiên cứu về phòng trừ
- Bố trắ phòng trừ
Theo Liu G, Wilkins RM, Saxena RC, (1989) kinh nghiệm cho thấy trừ rầy nâu khi ựã phát sinh thành dịch thường ựạt kết quả kém, tốn nhiều thuốc, cho dù trừ 2 Ờ 3 lần mà kết quả ựạt ựược không cao vì rầy nhiều và phát dục rất phức tạp, cây lúa cao, lá nhiềụ Không có thuốc trừ ựược trứng, vì vậy trong 1 vụ lúa nên trừ rầy trước 1 lứạ Nên trừ rầy 20 Ờ 25 ngày sau khi rầy di chuyển ựến. Dùng thuốc hoá học nhằm diệt rầy non của lúa di chuyển sinh ra, không chờ chúng ựẻ trứng mới tiến hành trừ [43]
- Dùng thuốc hoá học phòng trừ rầy nâu:
Từ lâu, nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới ựã ựề xuất cần dùng hỗn hợp thuốc ựể trừ rầy nâu và thắ nghiệm trừ trứng rầỵ Jutaro và Hirao ựề xuất ở giai ựoạn cuối của cây lúa cần phải phun thuốc cho ựủ lượng và phun nhằm vào phần thấp của câỵ Dùng thuốc vào giai ựoạn lúa ựẻ nhánh cần có công cụ phun rắc ựể ựạt kết quả cao, tốt nhất là dùng thuốc viên. Thuốc ựối với rầy nâu dùng ựơn ựộc có kết quả kém hơn là dùng hỗn hợp, ựồng thời làm giảm
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 20
khả năng hình thành sức chống thuốc của rầy nâụ Thắ nghiệm trong phòng về dùng thuốc Sevin và Rogor ựể trừ trứng rầy kết quả là sau trứng ựẻ ựược 4 ngày bị phun thuốc thì trứng ung không nở ựược [43].
- Biện pháp hoá học phòng trừ rầy nâu:
Viện lúa quốc tế ựã thử 23 loại thuốc phòng trừ rầy nâu là 8 loại Cacbamat, 9 loại lân hữu cơ, 2 loại Clo hữu cơ, 4 loại Pyretroit. Mỗi loại thuốc ựược sử dụng với 4 phương pháp khác nhau gồm tiếp xúc với rầy nâu, phun lên tán lá lúa, rắc vào nước, và rắc vào gốc lúa cho thấy hiệu quả là khác nhau ở từng phương pháp.
- Phương pháp sử dụng thuốc trên ựồng ruộng
để nâng cao hiệu quả kinh tế của thuốc, người ta ựã thử và phân tắch một số phương pháp như sau:
- Xử lý hạt giống trước khi trồng - Rắc thuốc trên luống
- Phun thuốc lên lá - Rắc thuốc hạt
- Bón thuốc vào gốc lúa - Trộn thuốc vào ựất ruộng
Thuốc hoá học mới: Thông thường thuốc hoá học diệt trừ côn trùng bằng cơ chế tiếp xúc, nội hấp, hoặc xông hơi, gần ựây người ta thắ nghiệm và thấy những loại diệt ựược rầy nâu bằng phương thức khác ựang chú ý là:
- Thuốc ức chế sự ăn
- Thuốc ức chế sự ựẻ trứng và thuốc diệt trứng - Thuốc diệt sinh trưởng và diệt sinh sản - Tắnh kháng thuốc của rầy nâu:
Ở Nhật Bản nơi thuốc ựược sử dụng nhiều năm tắnh kháng thuốc của rầy nâu ựược ghi nhận với nhóm Clo hữu cơ (BHC, diclorin) và lân hữu cơ (fenthion, fenitrothion, diazinon và malathion), Cacbamat vẫn còn có hiệu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 21
quả. Tại IRRI năm 1969 ựã ghi nhận hiểu quả của thuốc diazinon giảm rõ rệt
khi dùng thuốc trong 10 vụ liên tiếp do tắnh kháng thuốc của rầy nâu tăng và
sự phân huỷ thuốc của các loài vi sinh vật trong ựất. Trong trại của IRRI
khoảng 50 thế hệ rầy ựã qua thuốc diazinon, khi so sánh với rầy nâu ở những
nơi khác thì thấy rầy nâu ở IRRI có tắnh kháng thuốc gấp 5 lần.
2.2.1.6. Nghiên cứu về biotype rầy nâu
Theo nghiên cứu Dale,(1994) ở các nước nhiệt ựới châu Á ựã tồn tại vài (biotype) của rầy nâu khác nhau,các biotype này khác nhau về ựộc tắnh, bài tiết mật và khả năng sống sót trên các giống lúa khác nhau [34]. Gần ựây Tao (1995) ựã nghiên cứu và so sánh 2 quần thể rầy nâu ở Long you (Trung Quốc) và Ô Môn (Việt Nam) kết quả cho thấy quẩn thể rầy nâu ở LongYou có ựộc tắnh kém hơn ở Ô Môn [54].
Sự hình thành lên các biotype khác nhau của rầy nâu là một trong những hạn chế to lớn cho việc sử dụng các giống lúa kháng rầy nâụ
Theo Parthak (1979) thì một biotype mới ựược hình thành có thể là do 9 lứa rầy sinh sống liên tục trong một giống ựơn gen. Vì vậy theo dõi khả năng sống sót của rầy nâu trên 1 số giống lúa giúp ta xác ựịnh ựược tắnh thắch ứng của rầy nâu, từ ựó có thể xác ựịnh ựược bước chuyển biến qua các biotype khác nhau của rầy [47].
2.2.1.7. Nghiên cứu về giống kháng và cơ chế kháng
- Nghiên cứu về giống kháng:
Ở Viện lúa quốc tế, những nghiên cứu về tắnh kháng rầy nâu của các giống lúa ựược bắt ựầu từ năm 1966. Những nghiên cứu này ựã ựánh giá 1.350 giống lúa khác nhau, và chỉ sau khoảng 1 năm sau người ta ựã có giống Mudgo và 1 số cây lai IR 532 (TKM6 x Tai chung Ờ Native 1 [47].
Năm 1987 Viện nghiên cứu lúa quốc tế ựã lai tạo ựược hơn 400 dòng giống lúa kháng rầy nâụ Những nghiên cứu cho thấy khả năng kháng rầy nâu của các giống lúa là rất cao nhưng lại không ựược ổn ựịnh.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22
Năm 1994 trên thế giới ựã xác ựịnh ựược 7 gen kháng rầy nâu của các giống lúạ Những giống mang gen kháng này có vai trò rất quan trọng ựối với sự ựánh giá kháng nhiễm của nhiều giống lúa ngoài sản xuất, các giống lúa ựó bao gồm Mudgo mang gen kháng biotype 1, ASD7 mang gen kháng biotype 2, Rathu Heenati mang gen kháng biotype 3, Babawee mang gen kháng biotype 4, Swarnalata mang gen kháng biotype 6, T12 mang gen kháng biotype 7, chinsaba mang gen kháng biotype 8, Ptb33 mang cả 2 gen kháng biotype 2 và 3, TN1 không mang gen kháng nàọ
- Nghiên cứu về cơ chế kháng rầy nâu:
Tắnh kháng rầy nâu là một ựặc tắnh của giống lúa có khả năng chống lại sự tấn công của rầy nâu, hoặc làm giảm tác hại do rầy nâu gây rạ
Các loại tắnh kháng rầy nâu của giống lúa:
Ớ Tắnh kháng không di truyền: là tắnh kháng không di truyền ựược cho ựời sau, bao gồm tắnh kháng sinh thái và tắnh kháng tạo ựược.
Tắnh kháng sinh thái: (Tắnh kháng không có thật) là tắnh kháng xuất hiện tạm thời ở giống lúa nhiễm rầy nâu dưới ảnh hưởng của ựiều kiện sinh tháị Bản chất của tắnh kháng này là giai ựoạn mẫn cảm nhất của cây lúa không trùng với thời gian quần thể rầy nâu có mật ựộ caọ
Tắnh kháng tạo ựược: là tắnh kháng có ựược của cây trồng nhờ sử dụng các biện pháp nhân tạo ựể làm tăng sức chống chịu của cây trồng với sâu hạị
Ớ Tắnh kháng di truyền: Là tắnh kháng do vật liệu di truyền là gen quyết ựịnh, tắnh kháng này chia thành tắnh kháng ngang và tắnh kháng dọc.
Tắnh kháng ngang: Do các gen thứ qui ựịnh ựây là tắnh kháng ựa gen, chúng có thể kháng ựược nhiều biotype khác nhaụ Là tắnh kháng ổn ựịnh trong thời gian dài, nhưng mức ựộ kháng không ựạt ựược caọ
Tắnh kháng dọc: Do các gen chắnh quyết ựịnh, có thể do một hoặc vài gen qui ựịnh. Tác dụng của gen dễ bị mất ựi do sự thay ựổi tắnh thắch ứng của rầy nâụ Tắnh kháng dọc thường biểu hiện tắnh kháng cao ựối với rầy nâụ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
Cơ chế tắnh kháng rầy nâu của giống lúa
Cơ chế không ưa thắch: được hình thành do 1 hoặc vài ựặc ựiểm của
