5. Những đóng góp mới của luận án
1.2. Nghiên cứu bọ nhảy giống Phyllotreta ở trên thế giới
1.2.3. Nghiên cứu biện pháp phòng chống bọ nhảy giống Phyllotreta
Biện pháp canh tác
L m đất và vệ sinh đồng ruộng
Bọ nhảy Phyllotreta sinh sản nhanh, tỷ lệ sống sót cao, gây hại nặng cho rau HHTT khi có cỏ dại và các thực vật khác trên đồng ruộng. Không xử lý cỏ
16
dại khi gieo cải dầu vào cuối tháng 7 đã làm giảm rõ rệt năng suất chất khô so với dọn sạch cỏ và tàn dư cây trồng [48]. Từ năm 1883, ở châu Âu đã khuyến cáo bắt buộc nhổ bỏ các cây cải dại trên đồng sẽ trồng cây HHTT [106]. Việc dọn sạch tàn dư cây HHTT sau thu hoạch góp phần ngăn chặn sự tái sinh sản của bọ nhảy Phyllotreta trên đồng ruộng. Vun xới đúng thời điểm, đúng kỹ
thuật làm giảm số lượng sâu non bọ nhảy Phyllotreta trên đồng ruộng [50]. Tại vùng trung tâm Alberta (Canada), đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của làm đất đến bọ nhảy P. cruciferae và BNSC (P. striolata) trên cây cải dầu ba lan (Brassica rapa) và cải dầu argentina (B. napus). Kết quả nghiên cứu trong ba năm cho thấy cây cải dầu được trồng ở chế độ làm đất thơng thường có tỷ lệ bị hại lớn hơn đáng kể so với cây cải dầu được trồng ở chế độ khơng làm đất [48]. Tại phía Bắc châu Âu, đã thí nghiệm làm đất tối thiểu và không làm đất. Kết quả cho thấy làm đất tối thiểu hoặc khơng làm đất có triển vọng đối với việc hạn chế bọ nhảy Phyllotreta [75], [77].
Che phủ mặt luống
Che phủ mặt luống rau là biện pháp có hiệu quả nhất để hạn chế bọ nhảy
Phyllotreta, đặc biệt vào vụ xuân và đầu mùa hè. Nhưng biện pháp này khá
tốn kém cả cơng và chi phí vật tư. Một số vật liệu ngăn cản côn trùng khác cũng được áp dụng (lưới chống côn trùng loại Proteknet, Biothrips, Filbio). Biện pháp che phủ mặt luống này ít làm nóng và tạo điều kiện cho khơng khí lưu thơng tốt hơn. Tuy nhiên, ở đầu vụ xuân, việc làm ấm một chút của biện pháp che phủ mặt luống sẽ được ưa dùng hơn. Sử dụng các loại tấm che phủ mặt luống (Agribon, ProtekNet) so sánh với việc dùng thuốc hóa học cũng cho kết luận tốt đối với việc hạn chế bọ nhảy Phyllotreta.
Mật độ trồng cây HHTT
Từ năm 1882, ở Ukraina đã khuyến cáo tăng gấp đôi lượng hạt giống khi gieo cây HHTT [106]. Ảnh hưởng của mật độ trồng rau HHTT đến mật độ bọ nhảy Phyllotreta được thí nghiệm trên cải dầu ba lan (Brassica rapa) và cải
17
dầu argentina (Brassica napus). Khoảng cách (cây x cây) hợp lý nhất làm giảm mật độ bọ nhảy Phyllotreta trên cải dầu argentina là 14 cm và đối với
cải dầu ba lan là 30 cm [49]. Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách hàng trồng và lượng hạt giống gieo đối với tỷ lệ hại của bọ nhảy P. cruciferae và BNSC (P. striolata) được thực hiện tại vùng trung tâm Alberta (Canada). Cây cải dầu ba lan và cải dầu argentina được trồng với ba khoảng cách hàng khác nhau (10, 20 và 30 cm) và ba lượng hạt giống gieo (5,0; 7,5 và 10,0 kg/ha tương đương 120, 180 và 240 cây/m2). Ba năm nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng của khoảng cách hàng và lượng hạt giống gieo đối với tỷ lệ hại của bọ nhảy Phyllotreta rất biến động phụ thuộc vào thời gian thí nghiệm. Nhìn
chung, tỷ lệ hại do bọ nhảy Phyllotreta đã giảm đáng kể và có ý nghĩa thống kê khi tăng lượng hạt giống gieo cùng khoảng cách hàng cho cả hai loài cải dầu. Bất kể chế độ làm đất, tỷ lệ hại do bọ nhảy Phyllotreta có thể giảm bằng cách tăng lượng hạt giống gieo và khoảng cách hàng so với các mức hiện đang được khuyến cáo trong sản xuất cải dầu [48].
Sử d ng hạt giống có chất ượng tốt
Nghiên cứu 3 năm để xác định ảnh hưởng của kích thước hạt giống đến khả năng của cây con cải dầu chống chịu bọ nhảy Phyllotreta. Thí nghiệm
được tiến hành trên lồi cải dầu argentina (Brassica napus) với bốn giống là: giống đơn bội kép Cyclone, giống lai AC H102, giống thụ phấn tự do Profit và AC Elect. Hạt giống của 4 giống này được sàng lọc, theo kích thước phân loại thành các nhóm: hạt kích thước nhỏ, hạt kích thước vừa, hạt kích thước lớn và hạt kích thước rất lớn (tương ứng) với đường kính hạt là 1,4-1,6; 1,6- 1,8; 1,8-2,0 và 2,0-2,2 mm. So với hạt kích thước nhỏ, hạt kích thước lớn đã hình thành số lượng cây con, khối lượng chồi, sinh khối, năng suất cao hơn 1,1; 1,6-2,0; 3,0-3,5 và 1,5 lần (tương ứng). Cây con mọc từ hạt kích thước lớn có sức sống mạnh hơn, chống chịu tốt hơn đối với sự phá hại của bọ nhảy
18
Thời gian gieo trồng
Đã tiến hành thí nghiệm gieo trồng ở thời vụ sớm. Việc gieo trồng ở thời vụ sớm làm giảm tỷ lệ lá mầm bị hại so với gieo trồng ở thời vụ bình thường. Tuy vậy, cần tiếp tục các thí nghiệm nghiên cứu phối hợp giữa khơng làm đất và gieo trồng ở thời vụ sớm cho phù hợp với điều kiện ở Bắc châu Âu [75], [77]. Gieo hạt cải dầu vào mùa thu có thể đã làm tăng chất lượng hạt và hiệu quả sản xuất. Tác động của biện pháp kỹ thuật này đối với sự phá hại của bọ nhảy Phyllotreta (là sâu hại chính trên cải dầu ở Bắc Mỹ) cũng đã được
nghiên cứu. Đã thí nghiệm đồng ruộng đánh giá ảnh hưởng của việc gieo hạt cải dầu vào mùa thu so với gieo hạt vào mùa xuân đối với tác hại của bọ nhảy
Phyllotreta. Tác hại của bọ nhảy Phyllotreta trên cải dầu ba lan (Brassica rapa) lớn hơn trên cải dầu argentina (B. napus), trên cây cải dầu gieo hạt mùa
xuân cao hơn cây gieo hạt vào mùa thu, trên cải dầu phát triển từ hạt được xử lý thuốc vitavax đơn (chỉ chứa hoạt chất carboxin) cao hơn so với trên cải dầu phát triển từ hạt được xử lý thuốc vitavax hỗn hợp (chứa carboxin, thiram, lindane). Mức độ hại trung bình của bọ nhảy Phyllotreta trên mỗi cây cải dầu giảm khi lượng hạt giống được gieo tăng lên. Việc gieo hạt cải dầu vào mùa thu cho phép cây cải dầu ở giai đoạn lá mầm mẫn cảm với bọ nhảy tránh được thời điểm mà vết thương do bọ nhảy xuất hiện nhiều nhất. Gieo hạt vào mùa thu là một biện pháp quan trọng của chiến lược IPM đối với bọ nhảy, nhờ đó đã giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu trên loài cây trồng này [49].
Nghiên cứu sử d ng giống kháng bọ nhảy Phyllotreta
Giống kháng đóng vai trị quan trọng trong phòng chống bọ nhảy
Phyllotreta và là một hướng chính trong tạo giống cải dầu trên thế giới. Một
số giống cải dầu ít bị bọ nhảy Phyllotreta gây hại đã tạo được ở châu Âu (kể cả Nga) gồm Kris, Lira, Ribel, Ural, Licolly, k-330, k-4217, Liho, Karat, WW1490 [106]. Tại Canada, đã đánh giá tính mẫn cảm của rau HHTT đối với bọ nhảy Phyllotreta. Trong 62 khảo nghiệm sinh học đã không thấy sự giảm
19
ăn ổn định của bọ nhảy Phyllotreta ở bất kỳ nguồn giống nào đối với 218
nguồn giống thí nghiệm của các lồi cải dầu Brassica carinata, B. braun, B. juncea, B. napus, B. rapa. Đã chọn lọc các nguồn giống có khả năng kháng bọ
nhảy Phyllotreta và chỉ ra vai trò phức tạp của các chất glucosinolate trong
quyết định tính ưa thích vật chủ của bọ nhảy [100].
Bẫy cây trồng
Từ những năm 1882-1883, tại Ukraina đã khuyến cáo gieo hạt các loài cải dại ở gần nơi trồng rau HHTT để dẫn dụ trưởng thành bọ nhảy và dùng vợt để thu bắt [106]. Đã thí nghiệm xác định tác dụng của ba lồi cây bẫy (củ cải dầu, cải dầu và cải trắng) trong hạn chế bọ nhảy Phyllotreta hại trên hai
giống cải bắp trắng lai. Bọ nhảy biểu hiện ưa thích cây bẫy là củ cải dầu và khơng ưa thích đối với hai lồi cây bẫy khác được thí nghiệm [108]. Sử dụng một số giống mù tạc, cải thìa, củ cải,… để làm bẫy cây trồng. Các loài cây trồng làm bẫy được trồng trước cây trồng chính khoảng 2-4 tuần lễ [35].
Biện pháp bẫy bả
Bẫy dẫn dụ (pheromon) đối với BNSC (P. striolata) đã được nghiên cứu ở Cam-pu-chia, Lào, Đài Loan, Thái Lan và Việt Nam. Thí nghiệm với chất Himachala-9,11-diene (lượng 0,3 mg) ở Cam-pu-chia đã thu hút được số lượng khá lớn trưởng thành BNSC (188 bọ nhảy/bẫy) so với đối chứng (52 con/bẫy). Nhưng, năng suất rau HHTT khơng có sự sai khác đáng tin cậy giữa thí nghiệm dùng bẫy dẫn dụ và đối chứng. Thí nghiệm ở 4 nước cịn lại khác không cho hiệu quả thu hút trưởng thành BNSC [103].
Hợp chất phân lập được từ một số thực vật có tác dụng giống như hợp chất tách chiết từ cá thể đực trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta. Hợp chất này thu hút cả trưởng thành đực và cái. Hợp chất này có chức năng giống như chất dẫn dụ tụ tập của con đực. Chất allyl isothiocyanate là một glucosinolate có trong cây cải dầu argentina Brassica napus và cây mù tạc. Các thí nghiệm cho thấy hỗn hợp chất dẫn và chất chiết xuất từ cây cải dầu có khả năng dẫn
20
dụ tốt đối với trưởng thành nhiều loài Phyllotreta như P. atra, P. nemorum, P.
undulata, P. nigripes, P. armoraciae,… [35], [37], [106].
Ở Canada, đã tiến hành thí nghiệm bẫy dẫn dụ chứa các sản phẩm glucosinolate (GS) thủy phân dễ bay hơi đối với trưởng thành bọ nhảy
Phyllotreta. Chín chất isothiocyanates (IC)/dầu mù tạc và ba chất nitrin (CN)
đã được thí nghiệm đối với trưởng thành bọ nhảy P. crossiferae và BNSC. Sự thu bắt trưởng thành bọ nhảy vào bẫy chứa chất IC tăng lên khi lượng chất GS thủy phân được giải phóng trong ngày tăng từ 0,04 mg lên 40 mg. Số lượng trưởng thành bọ nhảy thu bắt được cao nhất với lượng chất GS thủy phân được giải phóng thấp nhất là 4 mg/ngày. Trưởng thành bọ nhảy vào bẫy chứa chất IC nhiều hơn bất kỳ hợp chất nào khác trong thí nghiệm. Các nitrin là những hợp chất kém hấp dẫn nhất đối với trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta. Dầu mù tạc có tỷ lệ giải phóng cao cần thiết đủ thu hút trưởng thành bọ nhảy
Phyllotreta. Điều này cho thấy cánh đồng trồng các loài cây thuộc chi Brassica sẽ giải phóng đủ lượng dầu mù tạc để thu hút trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta từ xa. Các loài cây Brassica kháng bọ nhảy Phyllotreta không bị
ảnh hưởng bởi sự giải phóng chất IC [91].
Biện pháp sinh học
Ở Slovenia, đã đánh giá ở phịng thí nghiệm hiệu lực của chế phẩm từ tuyến trùng ký sinh côn trùng (TTKSCT) Steinernema feltiae, S. carpocapsae,
Heterorhabditis bacteriophora và H. megidis đối với trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta. Các chế phẩm từ TTKSCT được thí nghiệm với liều lượng 200,
1.000 và 2.000 IJ và ở nhiệt độ 15°C, 20°C và 25°C. Số lượng trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta bị chết được ghi nhận sau thí nghiệm 2, 4, 6 và 8 ngày
nhiều hơn ở 20°C và 25°C so với 15°C. Ở 20°C, tuyến trùng chết từ 44% (ở liều thấp nhất được thử nghiệm) đến 77% (ở liều thấp nhất được thí nghiệm) sau thí nghiệm. Ở hai liều cao nhất của các chế phẩm thử nghiệm S. feltiae, S.
21
nhất 74% trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta ở 25°C. Steinernema feltiae là
loài tuyến trùng hiệu quả nhất (LC50 = 483-1.467 IJs/trưởng thành bọ nhảy). Các chế phẩm từ TTKSCT thay thế thuốc trừ sâu hóa học, có tiềm năng cao để kiểm soát trưởng thành bọ nhảy Phyllotreta spp. qua đông (vào tháng 5)
trong điều kiện đồng ruộng. Các loài tuyến trùng S. feltiae, S. carpocapsae và
H. bacteriophora đều thích hợp để kiểm sốt bọ nhảy trong những tháng mùa
hè ấm áp, khi chúng xuất hiện với số lượng cao [104].
Hiệu lực của ba loài TTKSCT (Steinernema siamkayai, S. carpocapsae
và Heterorhabditis indica) được đánh giá đối với các pha phát triển khác nhau của bọ nhảy P. sinuata. Cả ba lồi TTKSCT nêu trên đều có hiệu lực đối với sâu non tuổi 3, nhộng và trưởng thành của bọ nhảy P. sinuata ở phịng thí
nghiệm. So với pha nhộng và trưởng thành, pha sâu non mẫn cảm hơn với cả ba lồi TTKSCT được thí nghiệm. Trên đồng ruộng sau 40 ngày thí nghiệm, nơi dùng TTKSCT có quần thể bọ nhảy P. sinuata giảm và chiều dài vết hại trên củ cải do sâu non bọ nhảy P. sinuata gây ra cũng giảm. Công thức sử
dụng tuyến trùng ký sinh S. carpocapsae có khối lượng rễ và đường kính củ của củ cải trung quốc đạt cao hơn so với công thức đối chứng. Như vậy, sử dụng TTKSCT có triển vọng lớn để phòng chống bọ nhảy P. sinuata trong
sản xuất củ cải trung quốc tại Thái Lan [81].
Ở miền Nam Trung Quốc, hai loài tuyến trùng Steinernema carpocapsae và Heterorhabditis indica đều có hiệu lực tốt để hạn chế số lượng sâu non bọ nhảy Phyllotreta, giúp làm giảm mật độ trưởng thành bọ nhảy, tức là giảm tác hại đối với bộ lá của rau HHTT. Sử dụng TTKSCT làm nâng cao năng suất rau HHTT so với đối chứng và dùng thuốc azadirachtin. Thuốc azadirachtin khơng có hiệu lực đối với bọ nhảy, nhưng góp phần nâng cao hiệu lực của chế phẩm từ tuyến trùng ký sinh S. carposapsae [118].
Năm 2018, đã đánh giá đặc điểm sinh học và hiệu lực của hai chủng TTKSCT Steinernema pakistanense 94-1 (Sp94-1) và Heterorhabditis indica
22
212-2 (Hi212-2). Nuôi cấy bọt biển monoxenic, cho năng suất ấu trùng (IJ) của 2 chủng Sp94-1 và Hi212-2 (tương ứng) là 3,52.105 và 7,08.105 IJs/g. Nhiệt độ tối ưu để bảo quản là 25°C đối với Sp94-1 và 14°C đối với Hi212-2. Chủng Sp94-1 có khả năng chịu nhiệt và bức xạ UV cao hơn các chủng khác được thí nghiệm. Chủng Hi212-2 ức chế sâu non BNSC (P. striolata) ở nồng độ 1,5.109
IJ/ha hoặc cao hơn, còn chủng Sp94-1 ức chế sâu non BNSC chỉ ở nồng độ 4,5.109 IJs/ha [119].
Hiệu lực của 20 chủng TTKSCT đối với sâu non BNSC hại rau HHTT được đánh giá trong phịng thí nghiệm. Tỷ lệ chết do TTKSCT (nồng độ gây nhiễm là 36 IJ/cm2 bề mặt cát) dao động từ 6,7% đến 100%.
Đã đánh giá tỷ lệ chết của sâu non tuổi 3 của bọ nhảy khi nhiễm TTKSCT ở các nhiệt độ khác nhau. Nhiệt độ 25oC là tối thích cho các chủng tuyến trùng S. carpocapsae A11, S. pakistanense 94-1, H. indica LN2 và H. indica 212-2. Chủng S. pakistanense 94-1 và H. indica 212-2 có khả năng
chịu nhiệt độ cao hơn các chủng S. carpocapsae All và H. indica LN2. Mức độ mẫn cảm với 4 chủng tuyến trùng thí nghiệm của sâu non tuổi 3 và nhộng BNSC cao hơn so với sâu non tuổi 1, tuổi 2. Theo tiêu chí mức độ gây chết, khả năng chịu nhiệt và khả năng sinh sản của TTKSCT thì chủng H. indica 212-2 là sự lựa chọn tốt nhất để chống BNSC ở Nam Trung Quốc [117].
Hiệu lực của TTKSCT (Steinernema spp. và Heterorhabditis spp.) đối
với bọ nhảy P. cruciferae hại cải dầu được thí nghiệm diện hẹp tại Bắc Mỹ.
Chế phẩm TTKSCT được xử lý khi cây cải dầu ở giai đoạn 2 lá mầm và trưởng thành bọ nhảy xuất hiện. Khi áp lực sâu hại vừa phải, công thức dùng thuốc Gaucho 600 (imidacloprid) cho năng suất 843,2kg/ha. Công thức dùng chế phẩm sinh học Barricade (1%)+Scanmask (Steinernema feltiae) cho năng suất cao nhất đạt 1020 kg/ha khi áp lực sâu hại cao (2-5,3% diện tích lá bị hại) và là 670 kg/ha khi áp lực sâu hại rất cao (4,3-8,6% diện tích lá bị hại) [29].
23
Nhiều nghiên cứu nhân sinh khối TTKSCT đã được tiến hành. Có hai phương pháp nhân sinh khối tuyến trùng là „in vivo‟ và „in vitro‟, trong „in
vitro‟ lại có 2 cách là lên men rắn và lỏng [52], [61], [62], [72], [96], [98],...
Nấm ký sinh côn trùng (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae) ở nồng độ 1010 bào tử/ml có tác dụng diệt cơn trùng hại rau HHTT sau phun 5 ngày xử lý, nhưng hiệu lực của nấm đối với bọ nhảy đạt không cao [39].
Năm 2016, tại Conrad và Sweetgrass (Montana, Hoa Kỳ) đã đánh giá hiệu lực đối với bọ nhảy P. cruciferae của một số thuốc sinh học có trên thị
trường như TTKSCT Steinernema feltiae + Barricade (gel polyme 1%), Grandevo SC (Chromobacterium subtsugae), Venerate XC (vi khuẩn
Burkholderia sp. chủng A396). Các thuốc sinh học được thí nghiệm khơng
làm tăng năng suất cải dầu rõ ràng, nhưng đều có hiệu quả duy trì tỷ lệ hại ở mức thấp (11,8-13,4% diện tích lá bị hại) so với đối chứng khơng được xử lý (16,0-21,4% diện tích lá bị hại) [33].
Dùng thuốc thảo mộc
Có một số nghiên cứu tìm kiếm các chất thảo mộc để phòng chống bọ nhảy hại rau HHTT. Một loạt các chất sesquiterpene lactone glucoside chiết từ cây Inula salsoloides (Asteraceae) được đánh giá hiệu lực đối với BNSC (P.
striolata). Chất inulasalene có hoạt tính xua đuổi BNSC với hiệu lực đến