Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sâu đầu đen (Opisina arenosella Walker) có nguồn gốc từ Sri Lanka và Ấn Độ, là loài sâu hại ngoại lai nguy hiểm tấn công cây dừa tại nhiều quốc gia. Loài sâu này gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng và trên hầu hết các bộ phận của cây, đặc biệt là tàu lá và trái non. Khi không được kiểm soát kịp thời, sâu đầu đen có thể làm toàn bộ tán lá bị cháy khô, rũ xuống, trái non rụng hàng loạt và làm suy giảm năng suất vườn dừa lên tới 100%. Trong bối cảnh việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người, kiểm soát sinh học bằng thiên địch được xem là biện pháp bền vững, hiệu quả và thân thiện với hệ sinh thái.

Trong các loài thiên địch tự nhiên, ong ký sinh Bracon hebetor Say (Hymenoptera: Braconidae) được đánh giá là một trong những loài ngoại ký sinh có tiềm năng cao nhất đối với các loài sâu hại thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera), bao gồm sâu đầu đen hại dừa và sâu hại nông sản trong kho bảo quản. Nhờ khả năng phân tán nhanh, tập tính định vị ký chủ ở những vị trí khó tiếp cận và vòng đời ngắn, loài ong này được ứng dụng rộng rãi trong các chương trình phòng trừ sinh học. Để nhân nuôi ong B. hebetor với số lượng lớn trong điều kiện phòng thí nghiệm, ấu trùng sâu sáp lớn (Galleria mellonella Linnaeus) được lựa chọn làm ký chủ thay thế nhờ chứa hàm lượng dinh dưỡng dồi dào, chu kỳ phát triển ổn định và dễ nuôi dưỡng nhân tạo.

Tuy nhiên, các yếu tố môi trường vô sinh, đặc biệt là nhiệt độ, đóng vai trò quyết định đối với tốc độ phát triển các pha, tỷ lệ sống sót, khả năng sinh sản và tỷ lệ đực/cái của ong ký sinh. Nhiệt độ không phù hợp có thể kéo dài vòng đời, làm tăng tỷ lệ chết của ấu trùng hoặc làm sai lệch tỷ lệ giới tính quần thể. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài khóa luận được thực hiện với các nội dung trọng tâm:

  1. Mục tiêu nghiên cứu: Xác định mức nhiệt độ thích hợp (trong dải nhiệt độ 20°C, 25°C, 30°C và 35°C) để nhân nuôi ong B. hebetor ký sinh trên ấu trùng sâu sáp G. mellonella, nhằm tối ưu hóa quy trình nhân nuôi số lượng lớn phục vụ phóng thích kiểm soát sâu hại.
  2. Nhiệm vụ nghiên cứu:
    • Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phát triển các pha (trứng, ấu trùng, nhộng), vòng đời, tỷ lệ sống sót qua các giai đoạn và tỷ lệ giới tính (đực/cái) của thế hệ F1.
    • Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến nhịp điệu đẻ trứng, thời gian đẻ trứng, tổng số trứng đẻ được và tuổi thọ của thành trùng đực, thành trùng cái.
  3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
    • Đối tượng nghiên cứu: Ong ký sinh Bracon hebetor và ấu trùng sâu sáp Galleria mellonella đạt 28 ngày tuổi.
    • Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Côn trùng, Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
    • Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 05 năm 2022 đến tháng 10 năm 2022 (nghiệm thu tháng 11 năm 2022).
    • Phạm vi điều kiện môi trường: Thí nghiệm cố định ẩm độ ở mức 70 ± 5%, quang kỳ 12 giờ sáng : 12 giờ tối, khảo sát tại 4 mức nhiệt độ kiểm soát: 20°C, 25°C, 30°C và 35°C.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết côn trùng học ứng dụng và nguyên lý ký sinh - ký chủ trong đấu tranh sinh học. Ong B. hebetor là loài ngoại ký sinh biến thái hoàn toàn (holometabolous), trải qua 4 giai đoạn phát triển: trứng, ấu trùng (gồm 4 tuổi), nhộng (gồm giai đoạn tiền nhộng và nhộng chính thức) và thành trùng. Cơ chế ký sinh của ong cái là sử dụng vòi đẻ trứng chọc thủng biểu bì của ấu trùng ký chủ để tiêm nọc độc. Nọc độc của ong chứa 5 loại polypeptit có trọng lượng phân tử khoảng 70 kDa, gây tê liệt hệ thần kinh cơ của vật chủ trong vòng 15 phút do ức chế quá trình xuất bào của các túi trước synap, làm ngưng tim, ức chế enzyme phenoloxidase trong hemolymph nhưng vẫn duy trì hoạt động cơ ruột. Con cái hút dịch ký chủ để bổ sung dinh dưỡng và đẻ trứng bên ngoài cơ thể vật chủ bị làm tê liệt.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu áp dụng phương pháp thực nghiệm sinh học trong phòng thí nghiệm có kiểm soát điều kiện nhân tạo:

  1. Chuẩn bị nguồn vật liệu sinh học:

    • Nhân nuôi sâu sáp G. mellonella: Sử dụng thức ăn nhân tạo phối trộn theo công thức của Bộ môn Bảo vệ Thực vật gồm: 212 g hỗn hợp bột ngũ cốc (bắp, tấm, khoai mì), phụ phẩm ngũ cốc (cám gạo, cám mì), đạm động vật, đạm thực vật, khoáng hữu cơ, dẫn xuất axit formic, premix vi khoáng - vitamin, axit amin, chất phụ gia; kết hợp với 25 g cám bắp, 125 g mật ong, 13 g sáp ong và 125 g glycerin. Sâu sáp được nuôi ở nhiệt độ 28 ± 2°C, ẩm độ 70 ± 5% đến đúng 28 ngày tuổi thì thu thập làm thí nghiệm.
    • Nhân nuôi nguồn ong B. hebetor: Nguồn ong ban đầu thu thập từ sâu đầu đen hại dừa tại tỉnh Bến Tre, định danh và nhân nuôi qua 4 - 5 thế hệ trên sâu đầu đen, sau đó chuyển sang thuần dưỡng và nhân nuôi bằng ấu trùng sâu sáp 28 ngày tuổi (tỷ lệ 35 cái : 15 đực tiếp xúc 50 sâu sáp/ngày), bổ sung mật ong pha loãng 30% làm thức ăn cho thành trùng.

  2. Bố trí thí nghiệm:

    • Thí nghiệm 1 (Đặc điểm phát triển, tỷ lệ sống và tỷ lệ giới tính): Bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) một yếu tố gồm 4 nghiệm thức nhiệt độ (20°C, 25°C, 30°C, 35°C), 4 lần lặp lại. Cho 10 cặp ong 1 ngày tuổi tiếp xúc 30 ấu trùng sâu sáp trong 24 giờ, chuẩn hóa mật độ giữ lại chính xác 5 trứng ong trên mỗi ấu trùng sâu sáp. Mỗi nghiệm thức gồm 4 hộp (mỗi hộp 30 trứng, tổng cộng n = 120 cá thể/nghiệm thức). Các hộp nuôi đặt trong tủ định ôn ở độ ẩm 70 ± 5%, quang kỳ 12 giờ sáng.
    • Thí nghiệm 2 (Khả năng sinh sản và tuổi thọ thành trùng): Bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) một yếu tố gồm 4 mức nhiệt độ, 10 lần lặp lại (n = 10 cặp/nghiệm thức). Mỗi đơn vị thí nghiệm gồm 1 cặp ong 1 ngày tuổi nhốt chung với 5 ấu trùng sâu sáp 28 ngày tuổi trong hộp nhựa (đường kính 7 cm, cao 3 cm). Định kỳ hàng ngày thay mới 5 ấu trùng sâu sáp cùng tuổi và đếm số trứng đẻ được cho đến khi thành trùng chết.

  3. Thu thập chỉ tiêu và xử lý số liệu:

    • Quan sát hình thái và đếm số lượng trứng, ấu trùng, nhộng bằng kính lúp soi nổi hai mắt (Hãng KTECK, Model KTST-978PRO, độ phóng đại 17x - 110x).
    • Xử lý thống kê: Nhập liệu và vẽ biểu đồ bằng Microsoft Excel 2016. Phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định phân hạng trung bình bằng kiểm định LSD (Least Significant Difference) ở mức ý nghĩa α = 0,01 trên phần mềm SAS phiên bản 9.1.
    • Trước khi phân tích phương sai, số liệu thời gian phát triển trứng và ấu trùng được chuyển đổi sang dạng $\log(x+1)$; thời gian nhộng, vòng đời và tuổi thọ chuyển đổi sang dạng $\log(x)$; tỷ lệ trứng nở và tỷ lệ vũ hóa chuyển đổi theo công thức $(x + 0,5)^{1/2}$; tỷ lệ chết ấu trùng, tỷ lệ hóa nhộng và tỷ lệ giới tính chuyển đổi theo công thức $\arcsin(\sqrt{x})$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về phân loại, phân bố, hình thái, tập tính sinh học của ong Bracon hebetor và ký chủ sâu sáp Galleria mellonella. Tác giả hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu trước đây về ảnh hưởng của nhiệt độ và loài ký chủ đến vòng đời của ong. Về hình thái, trứng ong có kích thước 0,52 × 0,12 mm; ấu trùng trải qua 4 tuổi với kích thước chiều dài tăng dần từ 0,42 mm (tuổi 1), 0,92 mm (tuổi 2), 1,52 mm (tuổi 3) đến 2,64 mm (tuổi 4); nhộng có chiều dài 2,46 - 2,50 mm, phân biệt rõ rệt giữa đực và cái qua số đốt râu (con cái có 13 đốt râu và có vòi đẻ trứng cong lên ở đuôi bụng; con đực có 20 đốt râu và không có vòi đẻ trứng). Phần tổng quan cũng phân tích tác động của nhiệt độ đến màu sắc cơ thể thành trùng (nhiệt độ thấp 15 - 18°C cơ thể có màu đen, 25°C có màu vàng đốm đen, trên 30°C cơ thể có màu vàng hoàn toàn). Đối với sâu sáp G. mellonella, tài liệu tổng thuật nguồn gốc phân bố toàn cầu, đặc tính ăn phá sáp ong mật, giá trị dinh dưỡng cao và tiềm năng làm vật chủ nhân nuôi thiên địch thay thế.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình chuẩn bị vật liệu, thức ăn nhân tạo cho sâu sáp, phương pháp thuần dưỡng nguồn ong ký sinh thu thập từ thực địa Bến Tre và thiết kế chi tiết 2 thí nghiệm sinh học trong phòng định ôn. Tác giả định nghĩa chuẩn hóa các công thức tính toán chỉ tiêu nghiên cứu:

  • Thời gian phát triển từng pha (trứng, ấu trùng, nhộng) và vòng đời (tính từ khi trứng được đẻ ra cho đến khi thành trùng cái thế hệ F1 đẻ quả trứng đầu tiên).
  • Tỷ lệ trứng nở (tổng số ấu trùng nở / tổng số trứng theo dõi × 100%).
  • Tỷ lệ chết giai đoạn ấu trùng (tổng số ấu trùng chết / tổng số ấu trùng nở × 100%).
  • Tỷ lệ hóa nhộng (tổng số nhộng hình thành / tổng số ấu trùng sống sót × 100%).
  • Tỷ lệ vũ hóa (tổng số thành trùng vũ hóa / tổng số nhộng × 100%).
  • Tỷ lệ thành trùng đực và cái thế hệ F1 (% trên tổng số thành trùng vũ hóa).
  • Khả năng sinh sản: số trứng đẻ hàng ngày, thời gian đẻ trứng, tổng số trứng đẻ trong đời, thời gian sau đẻ trứng và tuổi thọ thành trùng của hai giới tính.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương này trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được từ 2 thí nghiệm, đối chiếu và thảo luận sâu với các công bố khoa học quốc tế.

1. Thời gian phát triển các pha và vòng đời

Nhiệt độ tỷ lệ nghịch với thời gian phát triển của tất cả các pha phát dục. Nhiệt độ càng cao, thời gian phát triển càng rút ngắn:

  • Giai đoạn trứng: Dài nhất ở 20°C (1,5 ± 0,13 ngày), ngắn nhất ở 30°C và 35°C (cùng đạt 1,2 ± 0,09 ngày).
  • Giai đoạn ấu trùng: Kéo dài tới 6,7 ± 1,14 ngày ở 20°C, giảm xuống 3,4 ± 0,42 ngày ở 25°C, 1,6 ± 0,29 ngày ở 30°C và đạt giá trị ngắn nhất ở 35°C (1,3 ± 0,09 ngày).
  • Giai đoạn nhộng: Giảm mạnh từ 15,8 ± 0,62 ngày ở 20°C xuống 8,4 ± 0,52 ngày ở 25°C, 6,9 ± 0,69 ngày ở 30°C và 5,7 ± 0,17 ngày ở 35°C.
  • Vòng đời của ong B. hebetor: Ở 20°C kéo dài đến 22,7 ± 0,15 ngày, ở 25°C là 12,7 ± 0,26 ngày, ở 30°C là 9,7 ± 0,49 ngày và ở 35°C rút ngắn xuống còn 8,7 ± 0,83 ngày. Phân tích thống kê cho thấy sự khác biệt về vòng đời giữa các nghiệm thức có ý nghĩa rất cao ($F = 232,85$; $p < 0,01$).
Mức nhiệt độ Giai đoạn trứng (ngày) Giai đoạn ấu trùng (ngày) Giai đoạn nhộng (ngày) Vòng đời (ngày)
20°C 1,5 ± 0,13 a 6,7 ± 1,14 a 15,8 ± 0,62 a 22,7 ± 0,15 a
25°C 1,4 ± 0,06 ab 3,4 ± 0,42 b 8,4 ± 0,52 b 12,7 ± 0,26 b
30°C 1,2 ± 0,09 b 1,6 ± 0,29 c 6,9 ± 0,69 c 9,7 ± 0,49 c
35°C 1,2 ± 0,09 b 1,3 ± 0,09 c 5,7 ± 0,17 d 8,7 ± 0,83 c
CV (%) 4,98 7,93 3,01 2,23
F tính 13,03** 110,76** 189,26** 232,85**

(Ghi chú: Trong cùng một cột, các giá trị có chữ cái đi kèm giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức α = 0,01; ** biểu thị khác biệt rất có ý nghĩa thống kê; n = 40).

2. Tỷ lệ sống sót qua các giai đoạn phát triển

  • Tỷ lệ trứng nở: Đạt mức cao ở tất cả các ngưỡng nhiệt độ (từ 84,2% đến 96,7%), trong đó cao nhất ở 25°C (96,7 ± 2,72%) và thấp nhất ở 20°C (84,2 ± 7,88%). Khác biệt giữa các mức nhiệt độ không có ý nghĩa thống kê ($F = 2,88$).
  • Tỷ lệ chết ấu trùng: Đạt đỉnh ở 20°C với 38,9 ± 7,49%, thấp nhất ở 25°C (20,6 ± 5,98%) và 30°C (24,3 ± 6,33%). Nhiệt độ thấp (20°C) hoặc nhiệt độ cao (35°C) làm tăng tỷ lệ chết của ấu trùng.
  • Tỷ lệ hóa nhộng: Phản ánh tỷ lệ sống của ấu trùng đến khi làm kén, cao nhất ở 25°C (79,4 ± 5,98%) và 30°C (75,6 ± 6,33%), giảm rõ rệt ở 20°C (61,1 ± 7,48%).
  • Tỷ lệ vũ hóa: Dao động từ 82,2% đến 91,7%, đạt giá trị cao nhất tại 30°C (91,7 ± 4,46%). Khác biệt về tỷ lệ vũ hóa giữa 4 mức nhiệt độ không có ý nghĩa thống kê ($F = 1,29$).
Mức nhiệt độ Tỷ lệ trứng nở (%) Tỷ lệ ấu trùng chết (%) Tỷ lệ hóa nhộng (%) Tỷ lệ vũ hóa (%)
20°C 84,2 ± 7,88 38,9 ± 7,49 a 61,1 ± 7,48 b 82,2 ± 12,19
25°C 96,7 ± 2,72 20,6 ± 5,98 b 79,4 ± 5,98 a 89,3 ± 7,26
30°C 92,5 ± 5,00 24,3 ± 6,33 b 75,6 ± 6,33 a 91,7 ± 4,46
35°C 88,3 ± 7,93 28,2 ± 3,39 ab 70,1 ± 4,52 ab 82,7 ± 8,72
CV (%) 3,53 12,18 6,85 4,94
F tính 2,88 (ns) 6,74** 6,50** 1,29 (ns)

(Ghi chú: ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê; **: khác biệt rất có ý nghĩa thống kê ở mức α = 0,01; n = 120).

3. Tỷ lệ đực/cái của thế hệ F1

Nhiệt độ tác động có ý nghĩa quyết định đến tỷ lệ giới tính của ong B. hebetor ($F = 10,96$; $p < 0,01$). Khi nhiệt độ môi trường nuôi tăng, tỷ lệ cá thể đực tăng dần và tỷ lệ cá thể cái giảm tương ứng:

  • Ở 20°C: Tỷ lệ cá thể cái đạt cao nhất trong 4 mức nhiệt độ với 45,8 ± 10,76% (tỷ lệ đực là 54,2 ± 10,76%).
  • Ở 25°C: Tỷ lệ cái giảm xuống 36,6 ± 2,41% (đực 63,3 ± 2,41%).
  • Ở 30°C: Tỷ lệ cái đạt 31,8 ± 3,53% (đực 68,2 ± 3,53%).
  • Ở 35°C: Tỷ lệ cái giảm xuống mức thấp nhất là 26,1 ± 4,08% (tỷ lệ đực chiếm ưu thế tuyệt đối với 73,9 ± 4,08%).

4. Khả năng sinh sản và tuổi thọ của ong thành trùng

  • Nhịp điệu đẻ trứng: Ở cả 4 mức nhiệt độ, ong cái đều tập trung đẻ trứng mạnh nhất từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 15 - 17 sau khi vũ hóa (chiếm khoảng 67% tổng số trứng trong đời). Đỉnh đẻ trứng hàng ngày cao nhất đạt ở nhiệt độ 25°C vào ngày thứ 9 (37,7 trứng/ngày); ở 30°C đạt đỉnh vào ngày thứ 9 (35,0 trứng/ngày); ở 20°C đạt đỉnh vào ngày thứ 4 (29,7 trứng/ngày). Ở 35°C, ong đẻ rộ vào các ngày đầu (ngày thứ 2 đến 11) sau đó sụt giảm đột ngột từ ngày thứ 12.
  • Thời gian đẻ trứng: Có xu hướng giảm khi nhiệt độ tăng, dài nhất ở 20°C (22,6 ± 9,70 ngày), tiếp đến 25°C (20,7 ± 7,75 ngày), 30°C (19,9 ± 10,31 ngày) và ngắn nhất ở 35°C (13,9 ± 4,38 ngày). Khác biệt không có ý nghĩa thống kê ($F = 1,88$).
  • Tổng số trứng sinh sản: Thành trùng cái đẻ nhiều trứng nhất ở 25°C (541,9 ± 192,13 trứng/cái) và 30°C (521,6 ± 213,54 trứng/cái). Ở 20°C, sức đẻ giảm xuống 411,5 ± 145,23 trứng/cái và ở 35°C giảm xuống mức thấp nhất là 362,2 ± 110,49 trứng/cái.
  • Thời gian sau đẻ trứng: Rất ngắn, dao động từ 0,8 ± 0,63 ngày (ở 25°C) đến 1,5 ± 0,97 ngày (ở 35°C), khác biệt không có ý nghĩa thống kê ($F = 2,11$).
  • Tuổi thọ thành trùng: Ở tất cả các nghiệm thức nhiệt độ, tuổi thọ của thành trùng cái luôn dài hơn thành trùng đực từ 2 đến hơn 2,5 lần. Nhiệt độ càng cao, tuổi thọ của cả hai giới càng giảm:
    • Thành trùng đực: Sống lâu nhất ở 20°C (11,7 ± 1,83 ngày), giảm dần xuống 10,0 ± 1,41 ngày (25°C), 9,0 ± 1,63 ngày (30°C) và ngắn nhất ở 35°C (8,4 ± 1,17 ngày).
    • Thành trùng cái: Sống lâu nhất ở 20°C (25,2 ± 10,15 ngày), ở 25°C đạt 22,7 ± 7,54 ngày, ở 30°C đạt 22,3 ± 10,88 ngày và giảm mạnh ở 35°C xuống 16,4 ± 5,13 ngày.
Chỉ tiêu sinh học 20°C 25°C 30°C 35°C F tính
Thời gian đẻ trứng (ngày) 22,6 ± 9,70 20,7 ± 7,75 19,9 ± 10,31 13,9 ± 4,38 1,88 (ns)
Tổng số trứng (trứng/cái) 411,5 ± 145,23 541,9 ± 192,13 521,6 ± 213,54 362,2 ± 110,49 3,01 (ns)
Thời gian sau đẻ trứng (ngày) 1,1 ± 0,32 0,8 ± 0,63 1,4 ± 0,84 1,5 ± 0,97 2,11 (ns)
Tuổi thọ thành trùng đực (ngày) 11,7 ± 1,83 a 10,0 ± 1,41 ab 9,0 ± 1,63 b 8,4 ± 1,17 b 8,51**
Tuổi thọ thành trùng cái (ngày) 25,2 ± 10,15 22,7 ± 7,54 22,3 ± 10,88 16,4 ± 5,13 2,23 (ns)

(Ghi chú: ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê; **: khác biệt rất có ý nghĩa thống kê ở mức α = 0,01; n = 10).

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm hoàn chỉnh về sinh học của ong ký sinh Bracon hebetor nuôi trên sâu sáp lớn tại Việt Nam:

  1. Xác lập thông số sinh học phụ thuộc nhiệt độ:
    • Xác định được mối tương quan nghịch rõ rệt giữa nhiệt độ với thời gian phát dục của các pha: vòng đời ong ở 20°C kéo dài 22,7 ngày, giảm xuống 12,7 ngày ở 25°C, 9,7 ngày ở 30°C và chỉ còn 8,7 ngày ở 35°C.
    • Khoảng nhiệt độ 25°C - 30°C cho tỷ lệ sống sót tích lũy tối ưu: tỷ lệ trứng nở đạt trên 92%, tỷ lệ hóa nhộng đạt 75,6% - 79,4%, tỷ lệ vũ hóa đạt 89,3% - 91,7%, đồng thời tỷ lệ chết của ấu trùng ở mức thấp nhất (20,6% - 24,3%).
    • Sức sinh sản của thành trùng cái đạt cao nhất ở 25°C (541,9 trứng) và 30°C (521,6 trứng). Giai đoạn đẻ trứng tập trung từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 15 - 17 sau vũ hóa.
    • Làm sáng tỏ ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ giới tính F1: nhiệt độ tăng kích thích tỷ lệ đực gia tăng (từ 54,2% ở 20°C lên tới 73,9% ở 35°C).
  2. Khuyến nghị kỹ thuật nhân nuôi:
    • Tác giả kết luận mức nhiệt độ 30°C là điều kiện tối ưu nhất để nhân nuôi hàng loạt ong ký sinh B. hebetor trên ấu trùng sâu sáp G. mellonella. Ở ngưỡng 30°C, vòng đời hoàn thành nhanh (9,7 ngày), tỷ lệ vũ hóa đạt mức cao nhất (91,7%), khả năng sinh sản của ong cái duy trì ở mức cao (521,6 trứng) và nhịp điệu đẻ trứng kéo dài đều đặn, cho phép rút ngắn chu kỳ sản xuất và nhân đàn số lượng lớn trong thời gian ngắn.
  3. Đóng góp học thuật so với các công bố trước:
    • Vòng đời của ong B. hebetor ghi nhận ở 25°C (12,7 ngày) ngắn hơn nghiên cứu của Ahmed và cộng sự (1985) (13,3 ngày) nhưng dài hơn công bố của Ahmed và cộng sự (1982) (9,8 ngày). Ở 30°C, vòng đời (9,7 ngày) dài hơn so với ghi nhận của Ahmed và cộng sự (1982) (7,5 ngày). Ở 35°C, vòng đời (8,7 ngày) dài hơn so với nghiên cứu của Ahmed và cộng sự (1985) (7,8 ngày) và Golizadeh và cộng sự (2017) (7,10 ngày).
    • Tỷ lệ thành trùng đực F1 ở 30°C (68,2%) và tỷ lệ thành trùng cái ở 20°C (45,8%) đều cao hơn so với kết quả của Singh và cộng sự (2014) trên cùng các ngưỡng nhiệt độ tương ứng (61,66% đực ở 30°C và 41,05% cái ở 20°C).
    • Sự khác biệt về các chỉ số sinh học so với y văn quốc tế được giải thích do sự khác biệt về nguồn ký chủ thay thế (G. mellonella 28 ngày tuổi), chế độ dinh dưỡng nhân tạo bổ sung và xuất xứ địa lý của dòng ong thu thập tại Bến Tre.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên giới hạn đề tài được nêu trong văn bản, khóa luận có các hạn chế và định hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:

  • Hạn chế:
    • Nghiên cứu chỉ được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 4 mức nhiệt độ cố định (20°C, 25°C, 30°C, 35°C) dưới sự kiểm soát của tủ định ôn, chưa đánh giá phản ứng sinh học của ong dưới điều kiện nhiệt độ dao động tự nhiên theo ngày và đêm.
    • Thí nghiệm chỉ sử dụng duy nhất ấu trùng sâu sáp ở giai đoạn 28 ngày tuổi, chưa khảo sát các độ tuổi khác của ký chủ hoặc so sánh trực tiếp với ấu trùng sâu đầu đen tự nhiên.
    • Chưa tiến hành thử nghiệm thả ong ngoài đồng ruộng để kiểm chứng hiệu quả thực tế và khả năng cạnh tranh, định vị vật chủ trong tán dừa.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ dao động và ẩm độ biến thiên tương thích với điều kiện khí hậu ngoài đồng ruộng tại các vùng trồng dừa trọng điểm (như Bến Tre, Trà Vinh).
    • Nghiên cứu xác định mật độ và tỷ lệ phóng thích ong B. hebetor thích hợp ngoài vườn dừa nhằm đạt hiệu quả ký sinh cao nhất trên sâu đầu đen mà không làm suy thoái quần thể thiên địch do thiếu thức ăn.
    • Đánh giá khả năng sống sót và khả năng ký sinh của ong thế hệ F1 khi tiếp xúc trở lại với ấu trùng sâu đầu đen sau nhiều thế hệ nhân nuôi trên sâu sáp.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn dành cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Côn trùng học nông nghiệp và Sinh thái học ứng dụng.
  • Các đơn vị sản xuất chế phẩm sinh học và trạm bảo vệ thực vật:
    • Cung cấp công thức chi tiết và quy trình phối trộn thức ăn nhân tạo để nuôi ấu trùng sâu sáp G. mellonella quy mô lớn làm vật chủ ký sinh.
    • Cung cấp hệ thống bảng số liệu chuẩn hóa về thời gian phát triển từng pha, bảng sống, nhịp điệu sinh sản và tỷ lệ đực/cái theo từng ngưỡng nhiệt độ, giúp các cơ sở nhân nuôi tính toán chính xác hệ số nhân đàn, dự báo lịch vũ hóa và điều chỉnh tỷ lệ giới tính đàn ong phục vụ chiến lược phòng trừ sinh học sâu đầu đen hại dừa.

Câu hỏi thường gặp

1. Mức nhiệt độ nào được tác giả kết luận là tối ưu nhất để nhân nuôi ong Bracon hebetor và vì sao?
Tác giả kết luận mức nhiệt độ 30°C là tối ưu nhất để nhân nuôi ong B. hebetor trên ấu trùng sâu sáp G. mellonella. Ở 30°C, ong hoàn thành vòng đời trong thời gian ngắn (9,7 ± 0,49 ngày), tỷ lệ vũ hóa đạt đỉnh cao nhất trong các nghiệm thức (91,7 ± 4,46%), tỷ lệ hóa nhộng cao (75,6 ± 6,33%), tỷ lệ chết ấu trùng thấp (24,3 ± 6,33%) và tổng lượng trứng sinh sản của con cái duy trì ở mức rất cao (521,6 ± 213,54 trứng/cái).

2. Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng như thế nào đến tỷ lệ giới tính (đực/cái) của ong Bracon hebetor thế hệ F1?
Nhiệt độ môi trường tỷ lệ thuận với tỷ lệ cá thể đực và tỷ lệ nghịch với tỷ lệ cá thể cái ở thế hệ sau. Khi nhiệt độ tăng từ 20°C lên 35°C, tỷ lệ thành trùng cái F1 giảm liên tục từ 45,8 ± 10,76% (ở 20°C) xuống 36,6 ± 2,41% (ở 25°C), 31,8 ± 3,53% (ở 30°C) và thấp nhất là 26,1 ± 4,08% (ở 35°C). Ngược lại, tỷ lệ thành trùng đực tăng từ 54,2% (ở 20°C) lên mức áp đảo 73,9% (ở 35°C).

3. Tuyến nọc độc của ong Bracon hebetor có cấu tạo và cơ chế tác động sinh học như thế nào lên ấu trùng ký chủ?
Tuyến nọc của ong B. hebetor được cấu tạo bởi một lớp đơn gồm 8 tế bào dài nối với cơ ống đẻ trứng. Nọc độc chứa 5 chuỗi polypeptit có trọng lượng phân tử khoảng 70 kDa. Khi ong cái tiêm nọc qua biểu bì, các polypeptit này sẽ ngăn chặn dẫn truyền thần kinh cơ bằng cách ức chế quá trình xuất bào của túi trước synap, làm ấu trùng ký chủ tê liệt hoàn toàn trong vòng 15 phút. Nọc độc còn gây ngưng tim, ức chế hoạt động của enzyme phenoloxidase trong hemolymph và làm suy giảm sự bao bọc của tế bào máu, nhưng cơ ruột của vật chủ vẫn duy trì hoạt động.

4. Nhịp điệu đẻ trứng của ong Bracon hebetor diễn biến như thế nào qua các ngày tuổi?
Ở cả 4 mức nhiệt độ, ong cái đều tập trung đẻ trứng mạnh nhất từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 15 - 17 sau khi vũ hóa, lượng trứng đẻ trong giai đoạn này chiếm khoảng 67% tổng số trứng của cả đời sống. Đỉnh đẻ trứng cao nhất trong ngày được ghi nhận ở 25°C vào ngày thứ 9 (37,7 trứng/ngày) và ở 30°C vào ngày thứ 9 (35,0 trứng/ngày). Sau ngày thứ 17, khả năng đẻ trứng giảm mạnh và thời gian sau khi ngừng đẻ trứng kéo dài từ 0,8 đến 1,5 ngày trước khi ong cái chết.

5. Thành phần thức ăn nhân tạo dùng để nuôi ấu trùng sâu sáp Galleria mellonella trong khóa luận gồm những gì?
Thức ăn nhân tạo được pha trộn theo công thức của Bộ môn Bảo vệ Thực vật gồm: 212 g hỗn hợp bột ngũ cốc (bắp, tấm, khoai mì), phụ phẩm ngũ cốc (cám gạo, cám mì), đạm động vật, đạm thực vật, khoáng hữu cơ, dẫn xuất axit formic, premix vi khoáng - vitamin, axit amin và chất phụ gia; phối trộn cùng 25 g cám bắp, 125 g mật ong, 13 g sáp ong và 125 g glycerin, nuôi ở điều kiện 28 ± 2°C và ẩm độ 70 ± 5%.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Cao Thị Minh Thảo đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định ảnh hưởng của 4 mức nhiệt độ kiểm soát (20°C, 25°C, 30°C và 35°C) đến các đặc tính sinh học, khả năng sinh sản và tỷ lệ giới tính của ong ký sinh Bracon hebetor trên ấu trùng sâu sáp Galleria mellonella. Kết quả nghiên cứu khẳng định nhiệt độ 30°C là ngưỡng tối ưu để vận hành quy trình nhân nuôi sinh khối loài ong này với vòng đời ngắn (9,7 ngày), tỷ lệ vũ hóa đạt 91,7% và sức đẻ trứng đạt 521,6 trứng/cái. Đây là cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm quan trọng phục vụ công tác nhân rộng thiên địch kiểm soát sinh học sâu đầu đen hại dừa tại Việt Nam.