5. Cấu trúc của luận án
2.5.6. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến sự
phát triển của Sitophilus zeamais
2.5.6.1. Phương pháp nghiên cứu diễn biến số lượng mọt trưởng thành S. zeamais trong kho bảo quản
Tại mỗi điểm điều tra, chọn 3 kho theo 2 cơ sở bảo quản: cơ sở kinh doanh và hộ gia đình. Thời gian bảo quản ngô hạt thường kéo dài 10 tháng. Lấy mẫu theo “TCVN 01–141: 2013/BNNPTNT”, mỗi kho lấy 5 mẫu ở 5 vị trí khác nhau, một mẫu 300g ngô hạt. Trộn đều, sau đó lấy ngẫu nhiên 300g ngô hạt để xác định số lượng của mọt ngô S. zeamais xuất hiện. Số lượng cá thể trưởng thành của mọt ngô được tính số con/300g ngô hạt. Điều tra định kỳ 10 ngày/ lần. Để so sánh số lượng và thời gian xuất hiện của mọt ngô S. zeamais ở cơ sở kinh doanh và hộ gia đình.
2.5.6.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thức ăn đến mọt ngô S. zeamais trưởng thành
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp bẫy bằng thức ăn. Sử dụng 3 loại thức ăn của mọt gồm ngô hạt, gạo hạt và hạt đậu tương. Các loại thức ăn này được khử khuẩn ở nhiệt độ 60 ºC trong thời gian 2 giờ, sau đó để trong phòng 7 ngày trước khi chuyển sang giữ trong bình kín để duy trì được thủy phần 13% sử dụng cho thí nghiệm trong thời gian dài.
Dụng cụ bẫy là các túi tải nhỏ kích thước dài × rộng = 25 × 15 cm, bên trong có chứa thức ăn để bẫy mọt. Các dụng cụ được sử dụng trong thí nghiệm bao gồm tủ sấy hạt, máy đo thủy phần hạt Dickey–John, sai số ± 0.5%; nhiệt ẩm kế Hair Hygrometer, sai số ± 1%; kính lúp soi nổi Olympus SZ61. Địa điểm tiến hành đặt bẫy thí nghiệm: Các kho bảo quản ngô rải rác ở khu vực xã Cò Nòi, Mai Sơn, Sơn La. Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ vật liệu thí nghiệm và các dụng cụ thí nghiệm, tiến hành cân các loại hạt ngô, gạo và đậu tương rồi cho vào các túi tải nhỏ đã chuẩn bị với khối lượng 300g (mỗi loại thức ăn chuẩn bị 3 túi tải riêng rẽ).
Đặt bẫy trong các kho cách xa nhau tại xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn, nơi có nhiều kho bảo quản ngô ở tỉnh Sơn La. Lựa chọn 3 vị trí khác nhau trong kho bảo quản ngô để đặt 3 mẫu thức ăn trong túi để mở đã chuẩn bị trước ở 3 vị trí được chọn trong kho đảm bảo ở mỗi vị trí có 3 mẫu thức ăn với khoảng cách đồng đều và dễ dàng cho mọt tiếp cận.
Cứ sau 5 ngày thu các túi thức ăn trên, đếm số lượng từng loài mọt có trong các túi, thay thức ăn mới rồi tiếp tục đặt vào đúng vị trí đã được chọn ban đầu. Lặp lại thí nghiệm cho đến hết thời gian 3 tháng, từ tháng 3–5/2019. Các mẫu thu, được tách, đếm số lượng từng loài mọt. Toàn bộ mẫu mọt hại kho được bảo quản trong cồn 90%, được lưu giữ ở Trung tâm Thực hành–Thí nghiệm, Trường Đại học Tây Bắc; định tên các loài mọt hại theo Bùi Công Hiển và nnk. (2014) [119].
So sánh số lượng loài mọt vào bẫy theo thời gian qua tỷ lệ (%) mỗi loài mọt so với tổng số mẫu thu theo công thức sau:
Tỷ lệ loài a (%) =n(a) N × 100
Trong đó: n(a) số lượng cá thể của loài a; N là tổng số cá thể của toàn bộ số loài thu được trong mỗi loại thức ăn.
2.5.6.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến mọt ngô S. zeamais Bố trí thí nghiệm theo phương pháp nuôi cá thể với số lượng mẫu sử dụng cho mỗi giai đoạn (n = 30) và không sử dụng lại các mẫu để làm thí nghiệm tiếp theo; thức ăn là hạt gạo đã được khử khuẩn có thủy phần 13% ở các điều kiện nhiệt độ là 25 và 30oC, ẩm độ 70% trong tủ sinh thái có điều khiển. Ghép các cặp mọt trưởng thành 10 ngày tuổi cho giao phối, sau đó thu lấy trứng, cách thu trứng đảm bảo mỗi
1 trứng được đẻ trên một hạt gạo cũng giống với các thí nghiệm trên. Mỗi một trứng được đặt riêng rẽ trong từng ống nghiệm, được nuôi và theo dõi hàng ngày sự lột xác và đo chiều ngang đầu để xác định các pha phát triển. Tất cả giai đoạn này được nuôi trong tủ sinh thái.
2.5.6.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ đến mọt ngô S. zeamais
Bố trí thí nghiệm theo phương pháp nuôi cá thể với số lượng mẫu sử dụng cho mỗi giai đoạn (n = 30) và không sử dụng lại các mẫu để làm thí nghiệm tiếp theo; trên thức ăn là hạt gạo đã được khử khuẩn có thủy phần 13% ở các điều kiện ẩm độ là 60, 70 và 80%, trong tủ sinh thái có điều khiển với nhiệt độ 25oC. Ghép các cặp mọt trưởng thành 10 ngày tuổi cho giao phối, sau đó thu lấy trứng, cách thu trứng đảm bảo mỗi 1 trứng được đẻ trên một hạt gạo cũng giống với các thí nghiệm trên. Mỗi một trứng được đặt riêng rẽ trong từng ống nghiệm, được nuôi và theo dõi hàng ngày sự lột xác và đo chiều ngang đầu để xác định các pha phát triển. Tất cả các giai đoạn này được nuôi trong tủ sinh thái.
2.5.6.5. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện bảo quản nghèo ôxy a. Xây dựng môi trường kín khí
Bước 1: Chuẩn bị các nguyên liệu cần thiết như: Bình nhựa PET, van khóa, lạt thắt, chất khử ôxy ở các khối lượng khác nhau.
Bước 2: Lắp ráp mô hình thí nghiệm như hình 1 đảm bảo kín khí và dễ dàng khi làm các thao tác thí nghiệm.
Bước 3: Bố trí thí nghiệm: Chất khử ôxy đặt cạnh bình có nối ống và van điều chỉnh kiểm soát nồng độ ôxy từ bên ngoài. Đầu đo ôxy được kết nối với máy tính thông qua bộ chuyển đổi A/C (hình 2.6).
Bước 4: Thử nghiệm
Bước này tiến hành kiểm tra độ kín khí của mô hình thí nghiệm bằng cách: sử dụng máy đo nồng độ ôxy trong bình khi chưa khóa van, sau đó khóa van bình lại rồi tiếp tục lặp lại. Thông thường, khi chưa mở túi đựng chất khử, nồng độ ôxy trong và ngoài bình gần như nhau, bằng 21%, khóa van bình lại, rồi nới lỏng
miệng túi đựng chất khử ôxy đồng thời sử dụng máy đo để xác định nồng độ ôxy mong muốn.
Hình 2.6. Hình ảnh bình môi trường PET được thiết kế trong phòng thí nghiệm b. Khử nồng độ ôxy theo ý muốn
Sau khi thiết kế xong mô hình thí nghiệm, tiến hành thử nghiệm, trước tiên khóa van bình tạo môi trường bằng cách nới lỏng miệng gói đựng chất khử, sử dụng máy đo nồng độ ôxy được đặt trên miệng bình thiết kế sao cho không khí bên ngoài không đi vào được, theo dõi trên máy đo để khử đến nồng độ mong muốn, sau đó buộc chặt gói chất khử. Các thí nghiệm trên được lặp lại 3–5 lần.
c. Duy trì nồng độ ôxy
Sau khi tạo được môi trường thí nghiệm có nồng độ ôxy mong muốn, để duy trì được môi trường này trong suốt quá trình thí nghiệm. Hàng ngày đều phải sử dụng máy đo để kiểm tra, trường hợp nồng độ ôxy trong bình tăng lên có thể điều chỉnh về nồng độ ban đầu bằng cách nới lỏng miệng túi đựng chất khử, khử ôxy về nồng độ ban đầu. Thao tác này cần được thực hiện nhiều lần trong suốt quá trình làm thí nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình thao tác phải nhanh, gọn để không làm thay đổi đến môi trường thí nghiệm. Trường hợp nồng độ ôxy giảm so với mức ban đầu có thể mở khóa van đến khi đạt nồng độ ôxy mong muốn rồi sau đó khóa van lại.
d. Ảnh hưởng của nồng độ ôxy đến mọt ngô S. zeamais trưởng thành
Các mẫu hạt ngô sau khi đã nhiễm mọt được sàng lọc, loại bỏ các tạp chất, loại bỏ mọt bên ngoài và côn trùng trưởng thành. Bên trong các mẫu ngô hạt này đều đã có sẵn các pha phát triển của mọt ngô (trứng, ấu trùng và nhộng). Toàn bộ số ngô
này được trộn đều, sau đó, được chia thành các mẫu nhỏ 90g/mẫu và xác định các tính chất chính (số lượng hạt, ẩm độ, màu sắc và hình thái). Nếu có mọt trưởng thành còn sót lại đều bị loại bỏ.
Tiếp theo, mẫu được đưa vào bình nhựa có kích thước chiều cao – đường kính miệng = 120–30 mm, có màng ngăn mọt. Mỗi mẫu thí nghiệm gồm ba hộp được kết nối bằng dây cước tạo thành một chuỗi . Mỗi chuỗi hộp được đưa vào môi trường kín khí (bình PET–hình 2.5), là các buồng nuôi côn trùng, hàm lượng ôxy các bình thí nghiệm lần lượt là 0%, 5%, 10%, 15% và hàm lượng kiểm soát là 21%. Các môi trường thí nghiệm này được kiểm tra nồng độ ôxy, nhiệt độ và ẩm độ. Nhiệt độ được duy trì ở 25 °C.
Cứ sau 10 ngày thí nghiệm, lấy 3 hộp nhựa, mỗi hộp nhựa chứa 30g hạt ngô để kiểm đếm số lượng mọt, sau đó loại bỏ phân, hạt vỡ và bụi bẩn. Khối lượng còn lại của mẫu ngô được ký hiệu là Wi. Thời gian thử nghiệm là 80 ngày, với 8 lần kiểm đếm.
Tỷ lệ hao hụt khối lượng của mẫu thu được lần thứ i trong thí nghiệm (có khối lượng Wi) được tính theo công thức:
Wi (%) = 100 WO −Wi
WO
trong đó: WO: khối lượng khô ban đầu của khối hạt
Wi:khối lượng khô của khối hạt được thu mẫu lần thứ i Wi: tỷ lệ tổn hao của khối lượng khô của mẫu thu lần thứ i i: chỉ số lần thu mẫu, với i = 1, 2, ... 8
e. Ảnh hưởng của điều kiện nghèo ôxy đến tập tính hoạt động của mọt ngô
S. zeamais
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhiệt độ 25 oC, bình PET đã được thiết kế kín khí với ẩm độ 70%, nồng độ ôxy 0%. Sử dụng các hộp nhựa có kích thước chiều cao × đường kính miệng = 150 × 18 mm được nối với nhau bằng dây cước dài để dễ dàng đưa các hộp ra bên ngoài bình thí nghiệm. Trong các hộp nhựa đã chuẩn bị 20 hạt gạo làm thức ăn và 15 cặp mọt trưởng thành 10 ngày tuổi. Tổng số
có 12 hộp nhựa như trên được đưa vào bình thí nghiệm để theo dõi sự thay đổi hành vi và khả năng phụ hồi của mọt ngô trưởng thành S. zeamais.
Sử dụng 15 cặp mọt trong hộp nhựa đưa vào trong môi trường không có ôxy và giữ trong thời gian 18 giờ (chia nhỏ các khoảng thời gian 0–10, 11–20, 21–30, 31– 75, 76–205, 206–18 giờ và sau 18 giờ để dễ dàng mô tả) và theo dõi tập tính hoạt động của mọt ngô; thí nghiệm đc lặp lại 3 lần
Từ các mốc thời gian 24, 30, 36,..., 90 giờ các hộp nhựa lần lượt được đưa ra bên ngoài để mọt tiếp xúc môi trường bình thường, đồng thời theo dõi số lượng mọt có khả năng hồi phục và số mọt chết; số mọt hồi phục trong các khoảng thời gian tiếp xúc với môi trường không có ôxy tiếp tục được nuôi riêng rẽ trong điều kiện bình thường có đầy đủ thức ăn.