Tổng quan luận án
Đề tài luận án tiến sĩ: “Ảnh hưởng của nhiệt độ, ẩm độ và thức ăn đến sự gia tăng quần thể của nhện bắt mồi Neoseiulus longispinosus Evans và khả năng sử dụng chúng trong phòng chống sinh học nhện đỏ cam chanh Panonychus citri McGregor (Acari: Tetranychidae)” do nghiên cứu sinh Lương Thị Huyền thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, chuyên ngành Bảo vệ thực vật (mã số: 62.12), dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Nguyễn Văn Đĩnh và TS. Lê Ngọc Anh.
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Cây ăn quả có múi (Citrus) là nhóm cây trồng có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, với diện tích canh tác ngày càng mở rộng tại các tỉnh phía Bắc như Hưng Yên, Hà Giang, Tuyên Quang, Nghệ An, Hà Tĩnh, Hòa Bình và Hà Nội. Tuy nhiên, nhóm cây trồng này thường xuyên bị nhiều loài dịch hại tấn công, trong đó nhện đỏ cam chanh (Panonychus citri McGregor) là đối tượng gây hại hàng đầu. P. citri phát sinh gây hại quanh năm trên lá và quả, chích hút dịch tế bào làm lá xuất hiện các chấm trắng vàng, chuyển màu bạc, rụng lá và làm suy giảm sinh trưởng của cây.
Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong thời gian dài đã hình thành tính kháng thuốc cao ở nhện đỏ cam chanh, đồng thời tiêu diệt các loài thiên địch tự nhiên, dẫn đến hiện tượng bùng phát dịch hại nghiêm trọng hơn. Xu hướng phát triển nông nghiệp an toàn đòi hỏi phải tăng cường các biện pháp phòng chống sinh học. Nhện bắt mồi họ Phytoseiidae, đặc biệt là loài Neoseiulus longispinosus Evans, được ghi nhận là kẻ thù tự nhiên có hiệu quả cao đối với các loài nhện hại thuộc họ Tetranychidae. Mặc dù vậy, tại Việt Nam chưa có quy trình nhân nuôi công nghiệp cũng như chưa có nghiên cứu hệ thống về sinh thái học cá thể, bảng sống và khả năng ứng dụng N. longispinosus trong phòng chống P. citri trên cây ăn quả có múi. Do đó, việc nghiên cứu định lượng ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái cơ bản (nhiệt độ, ẩm độ, thức ăn) và đánh giá hiệu lực phòng chống sinh học của N. longispinosus là yêu cầu cấp thiết từ thực tiễn sản xuất.
Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát: Xác định được điều kiện môi trường phù hợp gồm nhiệt độ, ẩm độ và thức ăn để nuôi nhện bắt mồi Neoseiulus longispinosus đạt tỷ lệ gia tăng quần thể cao nhất, đồng thời đánh giá khả năng sử dụng loài nhện bắt mồi này trong phòng chống sinh học nhện đỏ cam chanh Panonychus citri tại vùng Hà Nội.
- Mục tiêu cụ thể:
- Mục tiêu 1: Xác định tỷ lệ gia tăng quần thể của nhện bắt mồi N. longispinosus ở các mức nhiệt độ khác nhau.
- Mục tiêu 2: Xác định tỷ lệ gia tăng quần thể của nhện bắt mồi N. longispinosus ở các mức ẩm độ khác nhau.
- Mục tiêu 3: Xác định tỷ lệ gia tăng quần thể của nhện bắt mồi N. longispinosus khi nuôi bằng các loại thức ăn tự nhiên và thức ăn thay thế khác nhau.
- Mục tiêu 4: Đánh giá hiệu lực sử dụng loài nhện bắt mồi N. longispinosus trong phòng chống sinh học nhện đỏ cam chanh P. citri trong điều kiện nhà lưới có mái che và ngoài đồng ruộng.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Loài nhện nhỏ bắt mồi Neoseiulus longispinosus Evans (họ Phytoseiidae, bộ Ve bét Acari); đối tượng dịch hại là nhện đỏ cam chanh Panonychus citri McGregor (họ Tetranychidae); cùng các loài nhện hại làm thức ăn so sánh gồm nhện đỏ hai chấm (Tetranychus urticae), nhện đỏ son (Tetranychus cinnabarinus), nhện đỏ nâu chè (Oligonychus coffeae), nhện đỏ tươi (Brevipalpus sp.), nhện rám vàng (Phyllocoptruta oleivora), nhện kho (Tyrophagus lactis) và phấn hoa Typha.
- Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Bộ môn Côn trùng (Học viện Nông nghiệp Việt Nam), nhà lưới có mái che tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có múi (Viện Nghiên cứu Rau Quả), và các vườn bưởi Diễn tại huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội.
- Phạm vi thời gian: Các thí nghiệm và điều tra thực địa được thực hiện trong giai đoạn từ năm 2014 đến năm 2016.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu trên thế giới
Họ Phytoseiidae là nhóm thiên địch quan trọng nhất đối với nhện nhỏ hại cây trồng (Helle and Sabelis, 1985; McMurtry and Croft, 1997). Đến năm 2014, họ này đã có 2.709 loài được mô tả, phân bố trong 91 giống thuộc 3 phân họ: Amblyseiinae, Phytoseiinae và Typhlodrominae (Demite et al., 2014). Theo hệ thống phân loại chức năng của McMurtry et al. (2013), loài Neoseiulus longispinosus Evans được xếp vào Nhóm II (Type II) – nhóm nhện bắt mồi chuyên tính vừa, thức ăn chủ yếu là các loài nhện chăng tơ và nhện nhỏ thuộc họ Tetranychidae.
Các nghiên cứu quốc tế về N. longispinosus tập trung vào các nội dung chính:
- Phân loại học và hình thái học: Đã được mô tả bởi Collyer (1982), Moraes et al. (2004), Oliveira et al. (2012) với các đặc trưng về hệ thống lông cứng trên mảnh lưng (9 cặp lông bên, lông L6 nhỏ, L8 nhẵn hoặc răng cưa không rõ) và cấu trúc cơ quan sinh dục.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ và ẩm độ: Nghiên cứu của Ibrahim and Palacio (1994), Hyun et al. (1988), Rahman et al. (2013), Chauhan et al. (2010), Ortiz (2012) cho thấy thời gian phát dục của các pha trước trưởng thành rút ngắn khi nhiệt độ tăng từ 15°C lên 30°C; ngưỡng nhiệt độ cao (35°C) làm ấu trùng chết ở tuổi 1 hoặc không thể phát triển qua tuổi 2. Ẩm độ thích hợp cho loài phát triển dao động trong khoảng 65–85%.
- Phổ thức ăn và phản ứng chức năng: Các công trình của Deleon and Corpuz (2005), Song et al. (2016), Rachman (2011), Kim and Lee (1993), Zhang et al. (1998, 1999) đã xác định khả năng tiêu thụ con mồi của N. longispinosus đối với T. urticae, T. kanzawai, T. truncatus, T. cinnabarinus, O. coffeae, P. citri.
- Ứng dụng phòng chống sinh học: Khả năng khống chế nhện hại đã được thử nghiệm thành công tại Nhật Bản, Thái Lan, Ấn Độ, Hàn Quốc, Malaysia và Trung Quốc trên các cây trồng như dưa chuột, hoa hồng, cẩm chướng, dâu tây, chè, bo bo (Petrova and Khrameeva, 1989; Chauhan et al., 2011; Kongchuensin, 2015; Jeyarani and Ramaraju, 2012; Özsisli and Şekeroğlu, 2004).
Các nghiên cứu tại Việt Nam
Ở trong nước, các nghiên cứu về nhện nhỏ bắt mồi đã được thực hiện trên một số đối tượng:
- Amblyseius victoriensis trong phòng chống T. cinnabarinus và Thrips palmi trên cây họ đậu (Nguyễn Văn Đĩnh và cs., 2006).
- Amblyseius sp. trên P. citri (Trần Xuân Dũng, 2003; Nguyễn Tuấn Lộc và Nguyễn Văn Đĩnh, 2007; Phạm Thị Hiếu và cs., 2013) và bọ phấn Dialeuropora sp. hại vải (Phạm Thị Hiếu và cs., 2015).
- Neoseiulus longispinosus đã được nghiên cứu trên nhện đỏ hai chấm T. urticae hại đậu đỗ (Nguyễn Đức Tùng, 2009), hại bông (Mai Văn Hào, 2010), và rau ăn quả tại miền Nam (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs., 2013, 2014, 2016).
Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết
Trước khi luận án này được thực hiện, chưa có công trình nào tại Việt Nam nghiên cứu một cách đồng bộ và định lượng về ảnh hưởng đồng thời của 3 yếu tố sinh thái (nhiệt độ, ẩm độ, loại thức ăn tự nhiên và thức ăn thay thế) đến các chỉ số sinh học và bảng sống của N. longispinosus khi sử dụng vật mồi là nhện đỏ cam chanh P. citri. Đồng thời, chưa có dữ liệu thực nghiệm về việc xác định tỷ lệ lây thả, nhịp điệu quần thể và hiệu lực khống chế sinh học của N. longispinosus đối với P. citri trên cây bưởi trong điều kiện nhà lưới có mái che và vườn bưởi sản xuất ngoài đồng ruộng tại vùng đồng bằng sông Hồng.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết
Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết sinh thái học quần thể ve bét bắt mồi (Acari: Phytoseiidae) và phương pháp phân tích bảng sống (Life Table) của Birch (1948) được Nguyễn Văn Đĩnh (1992) chuẩn hóa. Bảng sống cung cấp các tham số sinh học cơ bản nhằm mô tả tiềm năng gia tăng số lượng cá thể của một loài trong điều kiện môi trường xác định:
- Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$): Biểu thị tốc độ tăng trưởng nội tại của quần thể trên một đơn vị thời gian.
- Hệ số nhân của một thế hệ ($R_0$): Số cá thể cái sinh ra bình quân từ một cá thể cái ban đầu qua một thế hệ ($R_0 = \sum l_x m_x$).
- Thời gian của một thế hệ ($T$ hoặc $T_c$): Thời gian trung bình để quần thể hoàn thành một chu kỳ thế hệ ($T = \frac{\ln R_0}{r_m}$).
- Giới hạn gia tăng quần thể ($\lambda$): Tỷ lệ nhân lên của quần thể sau mỗi ngày ($\lambda = e^{r_m}$).
- Thời gian nhân đôi quần thể ($DT$): Thời gian cần thiết để kích thước quần thể tăng gấp hai lần ($DT = \frac{\ln 2}{r_m}$).
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp nuôi cá thể và theo dõi sinh học: Sử dụng lồng nuôi Munger cải tiến (Munger cage) để theo dõi từng cá thể nhện bắt mồi trong tủ định ôn ở điều kiện nhiệt độ và ẩm độ kiểm soát, nguồn thức ăn và không gian không bị hạn chế.
- Khảo sát hình thái và tập tính: Đo đạc kích thước các pha phát dục, mảnh lưng, hệ thống lông cứng và cơ quan sinh sản dưới kính hiển vi quang học và kính lúp soi nổi theo phương pháp của Collyer (1982), Moraes et al. (2004), Oliveira et al. (2012).
- Điều tra diễn biến mật độ tự nhiên: Thực hiện điều tra định kỳ trên cây bưởi Diễn tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-38:2010/BNNPTNT và QCVN 01-119:2012/BNNPTNT.
- Đánh giá hiệu lực phòng chống sinh học:
- Thí nghiệm trong nhà lưới có mái che: Đánh giá hiệu lực khống chế nhện đỏ cam chanh ở các tỷ lệ thả nhện bắt mồi : nhện vật mồi (NBM:NVM = 1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50) theo công thức Abbott (1925):
$$E (%) = \left( 1 - \frac{T_a}{C_a} \right) \times 100$$
(trong đó $T_a$ là mật độ nhện hại ở công thức xử lý, $C_a$ là mật độ nhện hại ở công thức đối chứng).
- Thí nghiệm ngoài đồng ruộng: Đánh giá hiệu lực khống chế trên cây bưởi Diễn ngoài đồng ruộng vụ thu năm 2016 theo công thức Henderson - Tilton (1955):
$$E (%) = \left( 1 - \frac{T_a \times C_b}{T_b \times C_a} \right) \times 100$$
(trong đó $T_b, T_a$ là mật độ nhện hại ở công thức xử lý trước và sau khi thả; $C_b, C_a$ là mật độ nhện hại ở công thức đối chứng trước và sau khi thả).
Nguồn tư liệu và vật liệu nghiên cứu
- Cây ký chủ: Cây bưởi Diễn (Citrus grandis), cây bưởi chua, cây Ba Bét (Mallotus sp.).
- Nguồn ve bét: Quần thể nhện bắt mồi N. longispinosus thu thập tự nhiên và nhân nuôi ổn định trong phòng thí nghiệm; nguồn nhện đỏ cam chanh P. citri; 5 loài nhện hại tự nhiên khác (T. urticae, T. cinnabarinus, O. coffeae, Brevipalpus sp., P. oleivora); nguồn thức ăn thay thế gồm 2 loài nhện kho (Tyrophagus lactis...) và hạt phấn cỏ nến (Typha latifolia).
Nội dung chính theo từng chương
Sự phát triển, tập tính của nhện bắt mồi và diễn biến số lượng của chúng trên cây bưởi Diễn tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội
- Đặc điểm hình thái: Trứng hình bầu dục, trong suốt. Nhện non tuổi 1 có 3 đôi chân, ít di chuyển. Nhện non tuổi 2 và tuổi 3 có 4 đôi chân, bắt đầu chủ động tìm kiếm và tấn công vật mồi; màu sắc cơ thể chuyển từ vàng nhạt sang cam đậm hoặc cam xám tùy thuộc vào loại thức ăn tiêu thụ. Trưởng thành cái có mảnh lưng dài trung bình 321–330 µm, rộng 186–187 µm; con đực có kích thước nhỏ hơn con cái.
- Tập tính sinh học: Trưởng thành có tập tính giao phối nhiều lần; thời gian giao phối kéo dài trung bình từ vài chục phút đến hơn 1 giờ. Con cái sau khi thụ tinh có tập tính đẻ trứng rải rác trên bề mặt lá hoặc tập trung gần ổ trứng của nhện hại.
- Diễn biến mật độ tự nhiên năm 2015 trên cây bưởi Diễn tại Chương Mỹ, Hà Nội:
- Nhện đỏ cam chanh P. citri: Xuất hiện quanh năm, phát triển mạnh thành 2 đỉnh cao số lượng: Đỉnh thứ nhất vào tháng 5 (đạt 65,33 con/lá) và tháng 6 (41,44 con/lá); đỉnh thứ hai vào mùa thu - đông (tháng 10–11). Mật độ thấp nhất vào tháng 1 (2,11 con/lá).
- Nhện bắt mồi N. longispinosus: Biến động mật độ bám sát theo sự gia tăng mật độ của vật mồi P. citri. Mật độ NBM đạt đỉnh cao vào tháng 5 (6,72 con/lá) và tháng 10 (6,42 con/lá), mật độ thấp nhất vào tháng 1 (0,95 con/lá).
Tỷ lệ gia tăng quần thể của loài N. longispinosus khi nuôi ở các mức nhiệt độ khác nhau
Thí nghiệm được thực hiện trên nền ẩm độ ổn định 75 ± 5% ở 6 mức nhiệt độ (20°C, 25°C, 27,5°C, 30°C, 32,5°C và 35°C), sử dụng thức ăn là nhện đỏ cam chanh P. citri.
- Thời gian phát triển: Tỷ lệ nghịch với nhiệt độ trong khoảng 20–30°C. Thời gian vòng đời dài nhất ở 20°C (13,48 ngày), giảm xuống 5,78 ngày ở 27,5°C, và đạt ngắn nhất ở 30°C (4,81 ngày). Tại ngưỡng nhiệt độ cao 35°C, nhện bắt mồi bị chết ở giai đoạn ấu trùng tuổi 2, không thể hoàn thành vòng đời.
- Khả năng sinh sản: Số trứng trung bình đẻ ra của một con cái đạt cao nhất tại nhiệt độ 27,5°C (43,76 quả) và 30°C (33,22 quả).
- Chỉ số sinh học quần thể: Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$) đạt giá trị tối ưu ở dải nhiệt độ 27,5–30°C, cụ thể $r_m = 0,303$ (ở 27,5°C) và $r_m = 0,323$ (ở 30°C).
| Nhiệt độ (°C) |
Thời gian vòng đời (ngày) |
Số trứng/con cái (quả) |
Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$) |
Hệ số nhân thế hệ ($R_0$) |
| 20,0 |
13,48 |
Thấp |
Thấp |
- |
| 25,0 |
- |
- |
Tăng dần |
- |
| 27,5 |
5,78 |
43,76 |
0,303 |
Cao |
| 30,0 |
4,81 |
33,22 |
0,323 |
Cao |
| 32,5 |
Ngắn |
Giảm |
Giảm |
- |
| 35,0 |
Không hoàn thành |
0,00 |
- |
- |
(Ghi chú: Tại 35°C cá thể chỉ phát triển đến tuổi 2 rồi chết).
Tỷ lệ gia tăng quần thể của loài N. longispinosus nuôi ở các mức ẩm độ khác nhau
Thí nghiệm được tiến hành tại nhiệt độ cố định 27,5 ± 1°C trên 5 mức ẩm độ tương đối (55%, 65%, 75%, 85% và 95%), thức ăn là nhện đỏ cam chanh P. citri.
- Sinh trưởng và phát triển: N. longispinosus phát triển tối ưu trong dải ẩm độ từ 75% đến 85%. Ở ẩm độ thấp 55%, tỷ lệ sống sót suy giảm và thời gian phát dục kéo dài. Ở ẩm độ bão hòa 95%, nhện cái hoàn toàn không đẻ trứng.
- Thời gian vòng đời: Đạt 6,33 ngày ở ẩm độ 75% và rút ngắn xuống 5,58 ngày ở ẩm độ 85%.
- Sức sinh sản: Số lượng trứng đẻ trung bình của một con cái đạt 27,30 quả ở ẩm độ 75% và 28,36 quả ở ẩm độ 85%.
- Bảng sống và chỉ số sinh học: Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$) đạt 0,293 ở ẩm độ 75% và đạt giá trị cực đại 0,318 ở ẩm độ 85%.
| Ẩm độ tương đối (RH %) |
Thời gian vòng đời (ngày) |
Số trứng/con cái (quả) |
Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$) |
Nhận xét sinh học |
| 55 |
Dài |
Thấp |
Thấp |
Phát triển kém |
| 65 |
Trung bình |
Trung bình |
Trung bình |
Phát triển bình thường |
| 75 |
6,33 |
27,30 |
0,293 |
Phát triển tốt |
| 85 |
5,58 |
28,36 |
0,318 |
Tối ưu nhất |
| 95 |
- |
0,00 |
- |
Không sinh sản |
Tỷ lệ gia tăng quần thể của loài N. longispinosus nuôi trên các loại thức ăn tự nhiên và thay thế
Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện chuẩn 27,5 ± 1°C và RH = 85 ± 5%.
- Thức ăn tự nhiên (6 loài nhện nhỏ hại cây trồng): N. longispinosus hoàn thành vòng đời và phát triển bình thường trên cả 6 loài. Trong đó, 3 loài nhện thuộc họ Tetranychidae là thức ăn thích hợp nhất:
- Nuôi bằng nhện đỏ hai chấm (T. urticae): Sức đẻ 29,32 trứng/con cái; $r_m = 0,2997$.
- Nuôi bằng nhện đỏ son (T. cinnabarinus): Sức đẻ 32,09 trứng/con cái; $r_m = 0,2966$.
- Nuôi bằng nhện đỏ cam chanh (P. citri): Sức đẻ 28,97 trứng/con cái; $r_m = 0,2980$.
- Nuôi trên các loài nhện khác (O. coffeae, Brevipalpus sp., P. oleivora), các chỉ số sinh học và sức sinh sản đạt mức thấp hơn.
- Thức ăn thay thế: Khi nuôi bằng 2 loài nhện kho (Tyrophagus lactis...) và hạt phấn cỏ nến (Typha latifolia), N. longispinosus không thể hoàn thành vòng đời, ấu trùng chỉ sống sót đến tuổi 2 rồi chết, không sinh sản.
| Loại thức ăn vật mồi |
Số trứng/con cái (quả) |
Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$) |
Đánh giá giá trị dinh dưỡng |
| Tetranychus urticae |
29,32 |
0,2997 |
Thức ăn tối ưu |
| Tetranychus cinnabarinus |
32,09 |
0,2966 |
Thức ăn tối ưu |
| Panonychus citri |
28,97 |
0,2980 |
Thức ăn tối ưu |
| Oligonychus coffeae |
Thấp hơn |
Thấp hơn |
Thức ăn phù hợp |
| Brevipalpus sp. |
Thấp hơn |
Thấp hơn |
Thức ăn phù hợp |
| Phyllocoptruta oleivora |
Thấp hơn |
Thấp hơn |
Thức ăn phù hợp |
| Nhện kho (T. lactis) |
0,00 |
- |
Không hoàn thành vòng đời |
| Phấn hoa Typha latifolia |
0,00 |
- |
Không hoàn thành vòng đời |
Khả năng sử dụng loài N. longispinosus trong phòng chống sinh học nhện đỏ cam chanh P. citri
- Sức ăn và khả năng tiêu thụ con mồi: Trưởng thành cái của N. longispinosus có sức ăn cao nhất đối với các pha trứng và nhện non của P. citri. Sức ăn tăng tỷ lệ thuận với mật độ con mồi cho đến khi đạt ngưỡng bão hòa chức năng.
- Thử nghiệm trong nhà lưới có mái che: Đánh giá ở 5 công thức tỷ lệ lây thả NBM:NVM (1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50). Tất cả các công thức đều thể hiện hiệu quả khống chế sau 20 ngày thả. Hiệu lực đạt cao nhất ở công thức tỷ lệ 1:20 (đạt hiệu lực 90,98%) và tỷ lệ 1:30 (đạt hiệu lực 89,81%).
- Thử nghiệm ngoài đồng ruộng (Vụ thu năm 2016 trên cây bưởi Diễn): Khi phóng thích N. longispinosus ở tỷ lệ 1:20, hiệu lực khống chế P. citri tăng dần theo thời gian và đạt mức cao nhất từ 83,48% đến 84,26% sau khi thả từ 50 đến 60 ngày.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu một cách cơ bản, toàn diện và hệ thống về ảnh hưởng đồng thời của 3 yếu tố sinh thái cốt lõi (nhiệt độ, ẩm độ và chủng loại thức ăn) đến sự gia tăng quần thể và các chỉ số bảng sống của nhện bắt mồi Neoseiulus longispinosus.
- Cung cấp hệ thống dữ liệu định lượng chính xác về thời gian phát dục từng pha, tuổi thọ, sức sinh sản, nhịp điệu đẻ trứng, tỷ lệ sống sót ($l_x$), sức sinh sản riêng ($m_x$), cùng các tham số sinh học ($r_m, R_0, T, \lambda, DT$) của N. longispinosus khi tiêu thụ vật mồi là nhện đỏ cam chanh P. citri và 5 loài nhện gây hại khác.
- Xác định ngưỡng giới hạn sinh thái của N. longispinosus: dải nhiệt độ tối ưu 27,5–30°C (bị triệt tiêu phát triển ở 35°C), dải ẩm độ tối ưu 75–85% (ngừng sinh sản ở 95%), và chứng minh tính chuyên hóa thức ăn thuộc Type II khi loài này không phát triển được trên nhện kho và phấn hoa Typha.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Xác định được quy luật diễn biến số lượng tự nhiên của N. longispinosus và P. citri trên giống bưởi Diễn tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội, xác lập thời điểm xuất hiện đỉnh cao mật độ vào tháng 5–6 và tháng 10–11 hàng năm.
- Xây dựng cơ sở thực nghiệm cho việc ứng dụng biện pháp sinh học: Xác định tỷ lệ lây thả tối ưu giữa nhện bắt mồi và nhện đỏ cam chanh trong nhà lưới có mái che là 1:20 đến 1:30 (hiệu lực khống chế đạt 89,81–90,98% sau 20 ngày) và ngoài đồng ruộng là tỷ lệ 1:20 (hiệu lực đạt 83,48–84,26% sau 50–60 ngày).
Kiến nghị và giải pháp đề xuất
- Khuyến nghị ứng dụng phóng thích N. longispinosus để phòng chống sinh học P. citri trên cây ăn quả có múi theo tỷ lệ 1:20 khi mật độ nhện hại mới chớm tăng, nhằm giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ nhện hóa học.
- Thời điểm thả NBM thích hợp nhất trong năm tại miền Bắc là vào các đợt bùng phát mật độ tự nhiên (tháng 4–5 và tháng 9–10), trong điều kiện thời tiết ấm áp, ẩm độ cao.
- Đề nghị tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện môi trường nuôi nhân tạo hoặc tìm kiếm các loại thức ăn thay thế giá rẻ nhằm phục vụ nhân nuôi quy mô công nghiệp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài
- Các thí nghiệm đồng ruộng và điều tra quy luật mật độ mới chỉ được thực hiện giới hạn trên một giống cây trồng là bưởi Diễn và tập trung tại một địa bàn đại diện (huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội).
- Chưa giải quyết được vấn đề thức ăn nhân tạo/thức ăn thay thế: N. longispinosus không thể hoàn thành vòng đời trên các nguồn thức ăn phi vật mồi (như nhện kho T. lactis hay phấn hoa Typha), do đó quy trình nhân sinh khối trong phòng thí nghiệm vẫn bắt buộc phải phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nhện sống họ Tetranychidae.
Hướng nghiên cứu tiếp
- Mở rộng khảo nghiệm hiệu lực phòng chống sinh học của N. longispinosus trên các đối tượng cây có múi khác (cam sành, cam đường Canh, chanh, quýt) tại các vùng sinh thái chuyên canh lớn như Hòa Bình, Hưng Yên, Bắc Giang, Nghệ An.
- Nghiên cứu các công thức thức ăn nhân tạo dạng lỏng hoặc bán rắn nhằm phục vụ nhân nuôi thương mại quy mô lớn mà không cần duy trì hệ thống cây ký chủ nhân nuôi nhện hại sống.
- Đánh giá tính tương thích và độc tính chọn lọc của các hoạt chất bảo vệ thực vật sinh học đối với N. longispinosus trong mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM/IMM).
Giá trị tham khảo
Đối tượng thụ hưởng và ứng dụng
- Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học: Là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp nghiên cứu ve bét học nông nghiệp (Acarology), phương pháp thiết lập bảng sống cá thể côn trùng - ve bét bằng lồng Munger, và phân tích số liệu động thái quần thể.
- Cán bộ kỹ thuật bảo vệ thực vật và khuyến nông: Cung cấp tài liệu chỉ dẫn thực địa về nhận diện hình thái, theo dõi nhịp điệu mật độ thiên địch, và tính toán liều lượng/tỷ lệ phóng thích thiên địch kiểm soát nhện hại trên cây có múi.
- Nhà sản xuất nông nghiệp hữu cơ/an toàn: Cung cấp luận cứ khoa học để xây dựng mô hình phòng trừ sinh học thay thế thuốc hóa học trên cây ăn quả có múi.
Các phần đáng tham khảo nhất trong luận án
- Phần phương pháp nuôi sinh học cá thể ve bét bằng lồng Munger cải tiến và các công thức toán sinh học tính toán tham số $r_m, R_0, T, \lambda, DT$.
- Dữ liệu chi tiết về bảng sống và phản ứng chức năng của N. longispinosus theo từng ngưỡng nhiệt độ, ẩm độ và 6 loài nhện hại cây trồng.
- Bảng quy chuẩn tỷ lệ lây thả NBM:NVM và đánh giá hiệu lực khống chế thực tế theo thời gian trong nhà lưới và ngoài vườn sản xuất.
Câu hỏi thường gặp
1. Nhiệt độ và ẩm độ tối thích cho sự phát triển và tăng trưởng quần thể của Neoseiulus longispinosus là bao nhiêu?
Theo kết quả nghiên cứu trong tủ định ôn, N. longispinosus phát triển thuận lợi nhất trong dải nhiệt độ từ 27,5°C đến 30°C và dải ẩm độ tương đối từ 75% đến 85%. Tại 27,5°C (RH 75%), thời gian vòng đời là 5,78 ngày, sức đẻ đạt 43,76 quả trứng/con cái, tỷ lệ tăng tự nhiên $r_m = 0,303$. Tại 30°C, vòng đời rút ngắn xuống 4,81 ngày và $r_m$ đạt cực đại 0,323. Ở ẩm độ 85% (tại 27,5°C), $r_m$ đạt 0,318. Ở 35°C ấu trùng chỉ sống đến tuổi 2 rồi chết, còn ở ẩm độ 95% nhện cái ngừng đẻ trứng.
2. Neoseiulus longispinosus có thể sinh trưởng và sinh sản bằng nguồn thức ăn thay thế như nhện kho và phấn hoa không?
Không. Kết quả thực nghiệm cho thấy khi nuôi bằng 2 loài nhện kho (Tyrophagus lactis...) hoặc hạt phấn cỏ nến (Typha latifolia), N. longispinosus không thể hoàn thành vòng đời và chỉ sống sót đến giai đoạn nhện non tuổi 2. Điều này chứng minh N. longispinosus thuộc nhóm bắt mồi Type II có tính chuyên hóa thức ăn hẹp, bắt buộc phải tiêu thụ các loài nhện hại thực vật thuộc họ Tetranychidae để sinh trưởng và duy trì nòi giống.
3. Tỷ lệ lây thả nhện bắt mồi nào đem lại hiệu lực khống chế nhện đỏ cam chanh cao nhất?
Trong điều kiện nhà lưới có mái che, tỷ lệ lây thả NBM:NVM tối ưu là 1:20 và 1:30, đạt hiệu lực khống chế P. citri sau 20 ngày lần lượt là 90,98% và 89,81%. Ngoài đồng ruộng trên cây bưởi Diễn, tỷ lệ lây thả 1:20 cho hiệu lực cao nhất đạt từ 83,48% đến 84,26% sau 50–60 ngày phóng thích.
4. Diễn biến mật độ tự nhiên của nhện đỏ cam chanh và nhện bắt mồi trên bưởi Diễn tại Hà Nội diễn ra theo quy luật nào?
Tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội (năm 2015), nhện đỏ cam chanh P. citri xuất hiện quanh năm và bùng phát mật độ mạnh nhất vào tháng 5 (65,33 con/lá) và tháng 6 (41,44 con/lá), đợt tăng thứ hai diễn ra vào mùa thu (tháng 10–11), mật độ thấp nhất vào tháng 1 (2,11 con/lá). Quần thể nhện bắt mồi N. longispinosus ngoài tự nhiên biến động đồng pha với con mồi, đạt mật độ cao nhất vào tháng 5 (6,72 con/lá) và tháng 10 (6,42 con/lá), thấp nhất vào tháng 1 (0,95 con/lá).
5. Luận án sử dụng các phương pháp toán học nào để xác định hiệu lực khống chế của thiên địch?
Luận án sử dụng công thức Abbott (1925) để tính toán hiệu lực khống chế của nhện bắt mồi đối với nhện đỏ cam chanh trong điều kiện nhà lưới có mái che (so sánh trực tiếp mật độ giữa công thức thả thiên địch và công thức đối chứng không thả). Đối với thí nghiệm ngoài đồng ruộng có mật độ tự nhiên biến động, tác giả sử dụng công thức Henderson - Tilton (1955) để hiệu chỉnh sai số mật độ trước và sau xử lý giữa các ô thí nghiệm và ô đối chứng.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Lương Thị Huyền đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định đặc tính sinh thái, bảng sống của loài nhện bắt mồi Neoseiulus longispinosus Evans và tiềm năng ứng dụng của chúng trong kiểm soát sinh học nhện đỏ cam chanh Panonychus citri McGregor tại miền Bắc Việt Nam. Công trình đã lượng hóa chính xác dải nhiệt độ tối ưu (27,5–30°C), ẩm độ tối ưu (75–85%), xác nhận phổ thức ăn thích hợp nhất là các loài nhện hại họ Tetranychidae (T. urticae, T. cinnabarinus, P. citri), đồng thời chỉ rõ giới hạn không phát triển được trên thức ăn thay thế. Các dữ liệu thực nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng đã chứng minh tỷ lệ lây thả NBM:NVM là 1:20 đạt hiệu lực khống chế nhện đỏ cam chanh trên 83–90%, cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc cho việc phát triển biện pháp phòng chống sinh học trong quản lý dịch hại cây ăn quả có múi bền vững.
