* Sử dụng giống lúa kháng rầy lưng trắng
Heinrichs và cộng sự (1985); Romena và cộng sự (1986) nêu rằng nguồn gen kháng rầy lưng trắng là rất khác nhau ở cả lúa trồng và lúa dạị Việc đánh giá giống kháng rầy lưng trắng đã được Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) tiến hành từ năm 1970. Khoảng 5000 giống lúa trồng (Oriza sativa) đã được đánh giá với rầy lưng trắng. Khoảng một nửa trong tổng số 437 giống lúa dại được đánh giá là kháng rầy lưng trắng. Ở Ấn Độ, các giống Ọ officinalis, Ọ punctata và Ọ latifolia có sức kháng cao với rầy lưng trắng (Velusamy và cộng sự, 1994).
Mishra và Misra (1991) kết luận rầy lưng trắng có định hướng về phía giống nhiễm TN1 hơn là các giống kháng Pundia trong vòng 24h sau khi thả và số lượng rầy non tăng đột biến ở các giống nhiễm trong khoảng 24 đến 72h còn ở các giống kháng thì có sự giảm đột biến (Mishra, 1991)[45]. Ở Ấn Độ và Philippines đã xác định được một số dòng/giống lúa kháng rầy lưng trắng như N22, NCS2041, ARC11367, PR109, IET6288, RP1801- 35-40-83, RP1800-10-5-8-2, CR333-6-1, CR333-6-2, HKP30 [13], [36].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 14 Theo Ramaraju (1990) thì ở Ấn Độ đã có 48 giống được công nhận là kháng rầy lưng trắng ở trong nhà lưới (5 giống kháng cao, 24 giống kháng vừa). Theo ghi nhận của Ramaraju thì rầy non sống trên các giống kháng cao và kháng vừa này bị kéo dài thời gian phát dục (thời gian pha rầy non trên các giống kháng cao và kháng vừa là từ 12,6 – 13,0 ngày; trong khi trên giống nhiễm chỉ là 11,6 ngày) và lượng dịch cây chúng hút được từ cây kí chủ cũng ít hơn [42].
Theo như Mishra (1992) thì silic có vai trò quan trọng trong tính kháng của các giống lúa với rầy lưng trắng. Giống lúa nào có hàm lượng silic cao thì sẽ kháng rầy lưng trắng tốt hơn các giống có hàm lượng silic thấp (giống lúa Pundia có hàm lượng silic gấp đôi giống lúa TN1, và nó là giống kháng còn TN1 là giống nhiễm rầy lưng trắng) (Mishra, 1992) [35].
Việc nghiên cứu thành phần hoá học của cây chủ sẽ cho hiểu biết tốt hơn mối quan hệ giữa côn trùng và cây trồng. Theo Mishra và cộng sự (1991 & 1993) thì các giống kháng có hàm lượng Si, Fe, Zn và Mn cao hơn còn nồng độ N, P, K, Ca, Cu, Mg và hàm lượng aminoacid, phenol, diệp lục tố thấp hơn các giống nhiễm rầy lưng trắng (Mishra, 1991; Mishra,1992) [33],[34].
Đã có một số nghiên cứu về cơ chế kháng rầy lưng trắng của một số giống lúạ Rầy lưng trắng có phản ứng định hướng điển hình đối với tất cả các giống lúa thí nghiệm. Đã quan sát thấy có sự giảm đáng kể số lượng cá thể trưởng thành và ấu trùng đậu lại trên giống kháng (NCS2041, ARC11367, PR109) so với trên giống nhiễm (TN1). Trên giống kháng, rầy lưng trắng có thời gian dinh dưỡng ngắn hơn trên giống nhiễm TN1. Trưởng thành cái đẻ trứng trên giống nhiễm TN1 nhiều hơn 4-5 lần so với đẻ trên các giống kháng. Khi sinh sống trên giống nhiễm TN1, trưởng thành cái đẻ được lượng trứng nhiều gấp 33 lần so với trưởng thành cái sinh sống trên các giống kháng (Bhathal et al., 1994) [13].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 15 Di truyền tính kháng rầy lưng trắng đã được nghiên cứu trên giống lúa N22. Kết quả cho thấy tính kháng được kiểm soát bởi các gen đơn trội hoặc gen đơn lặn (Mirtra et al., 1981; Sidhu et al., 1981; Singh et al., 1994) [36].
Các thí nghiệm đồng ruộng về quản lý rầy lưng trắng bền vững dựa trên cơ sở sử dụng giống kháng và giảm sử dụng thuốc trừ sâu thông qua các chỉ số mật độ sâu hại và nhện, năng suất lúa, trọng lượng 1000 hạt và lợi nhuận đã được thực hiện tại ở Trung Quốc. Các công thức sử dụng thuốc trừ sâu phun thuốc 2 lần, công thực dùng thuốc theo nông dân và công thức đối chứng không phun thuốc. Kết quả cho thấy số lượng trưởng thành và ấu trùng của rầy lưng trắng trên giống lúa kháng rầy Jiahua 1 ở tất cả các công thức phun thuốc là từ 0,9 đến 33 cá thể/cây và ít hơn 826,7 lần so với mật độ của chúng trên giống nhiễm Zhong xiang không phun thuốc (Liu Guang-jie et al. p108-114 )[26].
Rầy lưng trắng chỉ là sâu hại lúa thứ cấp ở Trung Quốc trước những năm 1970. Tuy nhiên, chúng ngày càng trở lên quan trọng và trở thành sâu hại chính thay thế rầy nâu Nilaparvata lugens ở các vùng trồng lúa lai Indica ở Trung Quốc những năm 1980. Rầy lưng trắng cũng trở thành sâu hại quan trọng trên lúa Japonica ở miền trung của Trung Quốc vì sự thay thế các giống lúa lai từ miền nam Trung Quốc ở các vùng nàỵ Cuối cùng thì dịch rầy nâu và rầy lưng trắng đã xảy ra ở toàn bộ các vùng trồng lúa ở Trung Quốc trong các năm từ 1987 đến 1991. Tính mẫn cảm cao của giống lúa lai Trung Quốc Shunyou 63 (SY-63) với rầy lưng trắng có nguồn gốc từ dòng ban đầu WA- CMS là dòng cực kỳ mẫn cảm với sự gây hại của rầy lưng trắng. Thêm vào đó, mức mẫn cảm của giống SY-63 với rầy lưng trắng tăng nhanh còn do sự tăng đột ngột về mật độ của rầy lưng trắng. Giống lúa Trung Quốc Japonica Chenjiang 06 (CJ-06) được xác định là có khả năng kháng cao với rầy lưng trắng. Tính kháng với rầy lưng trắng của giống lúa này do giống lúa có cơ chế
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 16 phản ứng kìm hãm hoạt động hút dinh dưỡng từ dịch cây của rầy lưng trắng và phản ứng diệt trứng rầy do các gen trội điều khiển. Các thí nghiệm đồng ruộng ở vùng dịch rầy lưng trắng ở Trung Quốc đã cho thấy việc sử dụng giống lúa Japonica kháng rầy lưng trắng và không dùng thuốc trừ rầy mang lại lợi nhuận cao hơn việc trồng giống lúa lai SY-63 có sử dụng thuốc trừ rầy (Kazushige Sogawa et al. 2009 p 257-280) [22].
Các giống lúa kháng rầy có năng suất cao nhanh chóng bị đánh bại bởi gen kháng thích ứng của quần thể rầy do thay đổi biotpe của chúng. Những trận dịch không thể kiểm soát đã dẫn đến khủng hoảng trong hệ sinh thái đồng lúa và mang lại thay đổi trong quản lý sâu hại lúa ở vùng trồng lúa nhiệt đới (Heong and Sogawa 1994 p 3-14)[18].
Sản xuất lúa ở Trung Quốc mang đặc điểm sử dụng rộng rãi con lai F1 năng suất cao . Từ khi nó được đưa vào sản xuất năm 1976, diện tích trồng lúa lai tăng lên nhanh chóng và đã chiếm một nửa tổng diện tích trồng lúa của quốc gia nàỵ Sản lượng lúa trong những năm 1980 của nước này phụ thuộc chủ yếu vào lúa laị Tuy nhiên, các tác giả cũng chỉ ra rằng tần xuất của các trận dịch rầy nâu và rầy lưng trắng tăng lên tương ứng với việc tăng diện tích lúa lai trong những năm 1980 – 1990 ở Nam Trung Quốc (Hu et al. 1992 p219-222, Tang et al. 1998 p456-459)[19],[52].
Ở Trung Trung Quốc, mật độ hàng năm cao của rầy lưng trắng được ghi nhận lần đầu trên lúa lai Shanyou 6 ở tỉnh Triết Giang vào năm 1979. Những quan sát trên ruộng của nông dân trong 3 năm từ 1980 đến 1982 cho thấy mật độ của rầy lưng trắng trên lúa lai tăng từ 8 đến 38 lần so với trên lúa thuần (Ruan 1983). Sau đó, người ta đã xác định được mức sinh sản của rầy lưng trắng trên giống lúa Shanyou-6 cao hơn 2,6–3,9 lần trên 3 giống lúa thuần (Huang et al. 1985 p162-164)[20].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 17 Rầy lưng trắng cũng chỉ là sâu hại thứ yếu trên lúa mùa ở vùng đồng sông Hồng của Việt Nam. Tuy nhiên, loài rầy này đã gây ra trận dịch lịch sử trên diện tích 153000 ha lúa lai đông xuân năm 2000 (Thanh et al 2001). Từ đó, rầy lưng trắng đã trở thành một đối tượng sâu hại lúa có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế với vựa lúa này của Việt Nam (Thanh et al. 2007 p.1-9) [53].
Thực tiễn đã chứng minh sự cải thiện tính kháng rầy lưng trắng của giống lúa Japonica Jinhua-1 (JH-1). Đây là giống có cùng nguồn gen kháng rầy lưng trắng như giống CJ-06 và nó có thể ngăn chặn việc sử dụng thuốc trừ rầy lưng trắng ở các vùng dịch trồng lúa laị Hơn nữa, việc sử dụng giống lúa lai chống chịu rầy lưng trắng không dùng thuốc trừ rầy JH-1 có lợi nhuận cao hơn việc sử dụng giống lúa lai năng suất cao phụ thuộc vào thuốc trừ rầy SY- 63 (Liu et al. 2003, p.108-114) [26].
Việc kết hợp tính kháng vi-rút và rầy lưng trắng đã trở thành mục tiêu chính trong chương trình cải thiện giống lúa của hầu hết tất cả các quốc gia trồng lúạ (Angeles et al., 1981 p.47-50; Sidhu et al., 1979, p.227- 232)[12],[48].
* Biện pháp sinh học (Ký sinh, thiên địch của rầy lưng trắng )
Đã có nhiều nghiên cứu về thành phần thiên địch của rầy lưng trắng trong số các loài bắt mồi thì bọ xít và các loài nhện được coi là những thiên địch quan trọng đối với 12 loài rầy trong đó có rầy lưng trắng (Swezey, 1936; Napompeth, 1973; Waloff, 1980; Kenmore, 1980; Ooi, 1982; Cook và Perfect, 1985). Các loài bắt mồi Cytorhinus và Tytthus đặc biệt thích trứng và rầy non tuổi nhỏ của 2 họ Delphacidae và Cicadellidae (Swezey, 1936; Hinckley, 1963; Matsumato và Nishida, 1966; Rothschild, 1966; Napompeth , 1973; Greathead, 1983; Bentur và Kalode, 1987; Manti, 1989).
Theo Benrey và cộng sự (1994) trong số bọ rùa thì Coccinella arcuta
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 18 lưng trắng ở Ấn độ, Fiji, Ôxtralia và Papua New Guineạ Trong các loài ong ký sinh trứng thì loài Anagrus flaveolus được ghi nhận là loài ký sinh quan trọng. Theo Otake (1969) tỷ lệ ký sinh của loài ong này lên đến gần 100 % với trứng rầy lưng trắng vào tháng 7 ở Kagawa (Nhật bản). Ở Srilanka, Otake và cộng sự (1976) đã thu được các loài ký sinh thuộc họ Elenchidae (Strepsiptera), Dryinidea (Hymenoptera) và Pipunculidea (Diptera). Có trường hợp tỷ lệ ký sinh của 2 họ Elenchidae và Dryinidae lên tới gần 40% , ở
một vài tỉnh phía Bắc Thái Lan cũng có tình trạng tương tự (Otake,1976)[40]. Samsul (1969) thông báo rằng ở Fiji trong một vài trường hợp, bọ xít
mù đã hạn chế số lượng rầy nâu và rầy lưng trắng rất có hiệu quả (Shamsul 1969 – 1970 [47]. Yang (1982) đã nhận xét tuyến trùng hại rầy trên lúa có 1 thế hệ trong 1 năm. Chúng qua đông trong đất, thời gian sống hơn 400 ngày trong đó có 10 tháng ở trong đất (có pH 6,7-7,0 ẩm độ 35%) và chỉ có 20-25 ngày ở trong cơ thể rầỵ Tỷ lệ nhiễm tuyến trùng của rầy lưng trắng ở Trung Quốc là 23,1- 28,8%. Rầy cánh ngắn nhiễm bệnh cao hơn rầy cánh dài, thường thấy tuyến trùng hại rầy lưng trắng ở tầng đất mặt 50mm. Chế độ nước và tập quán canh tác ảnh hưởng lớn đến số lượng tuyến trùng (Yang, 1982)[54]. Theo Shuiyan và cộng sự (1989), ở những ruộng nuôi cá ở tỉnh Triết Giang (Trung quốc) quần thể rầy lưng trắng ở thế hệ thứ 3 thời vụ sớm giảm được 34,48 - 74,31% so với ruộng không nuôi cá.
Reissig và cộng sự (1986) đã công bố danh sách thiên địch tự nhiên phân bố ở các nước Á Nhiệt đới như sau:
Theo tổng kết của Ooi (1982) có 8 loài ký sinh rầy lưng trắng trong đó có 4 loài ký sinh trứng, 4 loài ký sinh trứng rầy non và trưởng thành phân bố ở Ấn Độ, Đài Loan, Fiji, Indonesia, Pakistan, Philippines, Solomon, Srilanka, Thái Lan, Triều Tiên và Trung Quốc…( Ooi, 1982)[39].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 19 Các loài bắt mồi quan trọng trên cây lúa (như Cyrtorhinus lividipennis,
Harmonia octomaculata, Paederus fuscipes,...) có mật độ quần thể thấp là một trong những nguyên nhân làm cho rầy lưng trắng bùng phát ở Muda (Malaysia) vào tháng 5/1979 (Ooi et al, 1982; Otake, 1976) [34], [35].
* Biện pháp hoá học
Để đánh giá hiệu quả của các thuốc trừ rầy lưng trắng và tính kháng thuốc của rầy lưng trắng, nhiều khảo nghiệm hiệu lực của thuốc hoá học với loài rầy này đã được tiến hành.
Valencia và cộng sự (1980) đưa ra kết luận rằng rầy non tuổi 3 của rầy lưng trắng (và cả rầy nâu, rầy xanh) chết khi lột xác nếu phun buprofezin nồng độ 0,075% hoặc quần thể bị hạn chế số lượng khi sống trên cây có phun buprofezin cũng với nồng độ trên (Mishra, 1991)[33].
Theo kết quả nghiên cứu của Nagata và CTV (1973), tại Nhật Bản, rắc thuốc viên Mipcin 1 lần để trừ rầy cái cánh ngắn lứa 2 hoặc lứa 3 có thể làm giảm mật độ tới mức cực kỳ thấp cho đến cuối vụ.
Nagata và cộng sự (1980) đã tiến hành so sánh tính mẫn cảm của các quần thể rầy lưng trắng nhiệt đới và ôn đới (nhiệt đới là Thái lan và Philippin còn ôn đới là Nhật bản và Đài Loan) với 8 loại thuốc sâu thì thấy rằng các quần thể rầy lưng trắng ở Thái Lan và Philippin mẫn cảm với thuốc sâu hơn các quần thể rầy ở Nhật Bản và Đài loan và chúng cũng sinh ra tỷ lệ rầy cánh ngắn cao hơn quần thể rầy ở Nhật Bản khi được nuôi trên mạ. Điều này cho thấy rằng giữa hai quần thể rầy ôn đới và nhiệt đới có sự khác nhau về sinh lý và sinh thái (Nagata, 1980)[37].
Sasmal (1984) đã thử 7 loại thuốc ở Ấn độ và kết luận rầy lưng trắng chết 90 % sau 24 giờ đối với các loại thuốc Quinaphos, Carbaryl, Chlopyriphos, và Carbosulfan cho hiệu lực kéo dài 5 ngày (Sasmal, 1984) [45].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 20 Ramaraju (1987) cũng đã tiến hành thử 6 loại thuốc ở Ấn Độ với trứng rầy lưng trắng và đã xác định chỉ có Phosphamidon 0,05% và Fenvalerate 0,005% là có tác dụng làm giảm khả năng sinh sản của rầy cái và duy nhất có Phosphamidon 0,05% là có khả năng diệt trứng (Ramaraju, 1987)[43]. Tuy nhiên loại thuốc này đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam do độ độc caọ
Mani (1991) cho rằng nếu phun Flufenoxuron (chất ức chế tổng hợp kitin) vào giai đoạn trứng vừa đẻ thì trứng chết rất nhanh, còn nếu phun vào lúc ngay trước khi trứng chuẩn bị nở thì rầy non nở ra sẽ bị biến dạng. Nếu xử lý thuốc này lúc rầy đang lột xác thì rầy sẽ bị kìm hãm lột xác và chết. Thậm chí nếu các cá thể rầy non hoàn thành phát dục thì khi hoá trưởng thành cánh của chúng sẽ bị biến dạng rất điển hình. Ở nồng độ 600ppm thì hợp chất có tác dụng làm giảm khả năng sinh sản của rầy (Mani, 1991)[28].
Haq và cộng sự (1991) đã tiến hành thử hiệu lực của các loại thuốc có nguồn gốc lân hữu cơ và thảo mộc ở Pakistan với rầy lưng trắng cho kết luận: Thuốc lân hữu cơ Nicotin (61,63 %) và cuối cùng là dầu Neem (33,39 %) (Haq,1991) [16].
Endo và cộng sự (1988) đã kết luận tính mẫn cảm với các thuốc Lân hữu cơ, Carbamate và ĐT của rầy lưng trắng ở Nhật bản đã giảm đi theo thời gian (năm 1987 so với 1980), nhưng độ mẫn cảm với Lindan thuộc nhóm Clo hữu cơ thì hầu như không thay đổi ( 1967 so với 1987 ) (Endo,1988) [15]. Việc sử dụng quá nhiều thuốc trừ sâu làm quần thể rầy lưng trắng tái phát đã được nhiều tài liệu công bố (Ooi,1979; Panda và cộng sự, 1989).Vì vậy ở các vùng lúa nhiệt đới, việc dùng thuốc để trừ rầy là rất cần thiết nhưng chỉ nên dùng khi cần thiết và nên tránh dùng các loại thuốc có phổ tác động rộng. Các loại thuốc có tác dụng chọn lọc, ít có hại cho thiên địch như Buprofezin nên được sử dụng (Heinrichs và cộng sự, 1984; Pan và Chiu, 1989)[17].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 21 Để kiểm soát rầy nâu và rầy lưng trắng, nhóm thuốc hoá học Neonicotinoid và Phenylpirazole như là Imidacloprid và Fipronil đã được sử dụng từ những năm giữa thập kỉ 90 tại nhiều nước Đông Á và Đông Dương. Ở Nhật Bản, imidacloprid và fipronil chỉ được sử dụng cho xử lý cây con trong lồng để kiểm soát rầy hại lúạ Ở Việt Nam và Trung Quốc thì ngược lại, thuốc trừ sâu được sử dụng rộng rãi trên những cánh đồng trồng lúa kể cả khi mật độ rầy nâu và rầy lưng trắng ở mức tương đối thấp khi mà các loại thuốc này mới được sử dụng (Masaya,2007) [29].