Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây na dai (Annona squamosa) là cây ăn quả có giá trị kinh tế cao, được trồng tập trung tại các tỉnh Lạng Sơn, Sơn La, Quảng Ninh và nhiều địa phương khác ở Việt Nam. Quả na chứa thành phần dinh dưỡng đáng chú ý: 72% glucose, 14,52% saccharose, 1,73% tinh bột, 2,7% protid; trong 100 g thịt na cung cấp 64 kcal năng lượng, 1,6 g protein, 35 mg canxi, 45 mg phốt pho và 36 mg vitamin C. Tuy nhiên, sản xuất na chịu áp lực lớn từ hai nhóm dịch hại chính là ruồi đục quả (họ Tephritidae) và rệp sáp giả cam (Planococcus citri, họ Pseudococcidae). Ruồi đục quả gây thối rữa quả trực tiếp, ảnh hưởng đến xuất khẩu và đòi hỏi các biện pháp kiểm dịch thực vật nghiêm ngặt. Rệp sáp chích hút dịch cây, tiết chất thải tạo môi trường cho nấm muội đen phát triển, làm giảm khả năng quang hợp, gây rụng hoa, rụng quả và có thể làm chết cây khi mật độ cao. Tác giả chỉ ra rằng người nông dân vẫn phụ thuộc nhiều vào biện pháp hóa học do thiếu hiểu biết về đặc điểm sinh học của hai đối tượng này, dẫn đến ô nhiễm môi trường và nguy cơ với sức khỏe cộng đồng.

Mục đích nghiên cứu: Xác định đặc điểm sinh học và sinh thái của các sâu hại chính trên cây na nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho các biện pháp quản lý và phòng chống hiệu quả, bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Yêu cầu cụ thể:

  1. Xác định đặc điểm sinh học, sinh thái của ruồi đục quả (Bactrocera correcta) trên cây na.
  2. Xác định đặc điểm sinh học, sinh thái của rệp sáp giả cam (Planococcus citri) gây hại trên cây na.

Đối tượng nghiên cứu: Ruồi đục quả Bactrocera correcta (Bezzi) (Bộ Diptera, Họ Tephritidae) và rệp sáp giả cam Planococcus citri (Risso) (Bộ Homoptera, Họ Pseudococcidae) gây hại trên cây na.

Phạm vi không gian: Điều tra đồng ruộng tại thôn Giếng Đá, Phường Tiền An, Thị xã Quảng Yên, Tỉnh Quảng Ninh; nghiên cứu phòng thí nghiệm tại Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Phạm vi thời gian: Tháng 7 năm 2020 đến tháng 3 năm 2021.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tài liệu nền

Khóa luận kế thừa hệ thống phân loại và các kết quả nghiên cứu quốc tế về ruồi đục quả Tephritidae, bao gồm công trình của Drew Richard Ai & Romig (2001) về 642 loài ruồi đục quả phân họ Dacinae tại khu vực Đông Nam Á và Thái Bình Dương; nghiên cứu của Liu & Ye (2009) về ảnh hưởng nhiệt độ đến tỷ lệ vũ hóa và thời gian phát triển các pha của B. correcta; nghiên cứu của Mohamed (1996) về thời gian phát dục và tỷ lệ giới tính; Armstrong & Jang (1997) về đặc điểm hình thái sâu non. Đối với rệp sáp, tác giả tham chiếu nghiên cứu của Kerns & cs. (2004) về thời gian phát dục tuổi sâu non trên lá cà phê; Hogendorp & cs. về ảnh hưởng nhiệt độ đến sức sinh sản; Nguyễn Văn Liêm (2005) và Nguyễn Văn Dân & cs. về đặc điểm sinh vật học P. citri trong điều kiện Việt Nam.

Phương pháp nghiên cứu

Điều tra đồng ruộng: Sử dụng bẫy Steiner với chất dẫn dụ Methyl eugenol (bẫy ME), treo 20 bẫy/ruộng, mỗi bẫy cách nhau 25 m, độ cao 1,5–2 m dưới tán cây, thay mồi 7 ngày/lần từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2020. Mức độ phổ biến loài được đánh giá theo thang 4 bậc dựa trên tỷ lệ độ bắt gặp (%).

Nhân nuôi và thí nghiệm sinh học: Thực hiện theo phương pháp Moadeli & cs. (2017) với hai công thức nhiệt độ CT1: 25°C và CT2: 30°C, ẩm độ 60–70%, chế độ chiếu sáng 16 giờ/ngày đêm. Thức ăn nuôi sâu non ruồi đục quả là hỗn hợp thịt quả na xay (86 g) + nấm men (10 g) + đường (3 g) + Nipagin (1 g)/100 g. Rệp sáp được nhân nuôi tập thể trên quả bí ngô, sau đó chuyển sang nuôi cá thể trên quả na hoặc lá na.

Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian phát dục các pha và vòng đời; tỷ lệ giới tính; tỷ lệ sống từng pha; khối lượng nhộng; sức sinh sản của trưởng thành cái; tuổi thọ trưởng thành; các chỉ tiêu quần thể (tỷ lệ tăng tự nhiên r~m~, hệ số nhân thế hệ R~o~, thời gian thế hệ T~c~, giới hạn tăng tự nhiên λ, thời gian nhân đôi DT).

Xử lý số liệu: Microsoft Excel và phần mềm R. Kiểm định phân phối bằng Q–Q plot và residual plot. Với dữ liệu phân phối chuẩn: mô hình tuyến tính tổng quát GLM và SNK Posthoc test. Với dữ liệu không phân phối chuẩn: Kruskal–Wallis test và Dunn Posthoc test.


Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Phần mở đầu xác lập lý do chọn đề tài dựa trên tình trạng lạm dụng thuốc hóa học trong phòng trừ sâu hại na tại Việt Nam. Tác giả chỉ ra khoảng trống nghiên cứu: tại Việt Nam chưa có thông tin nghiên cứu về loài ruồi đục quả B. correcta trên cây na, trong khi loài này đã được CABI (2020) xếp vào nhóm dịch hại nghiêm trọng tại nhiều quốc gia châu Á. Từ đó đặt ra hai yêu cầu nghiên cứu cụ thể về hai đối tượng sâu hại chính.

Phần II: Tổng quan nghiên cứu trong nước và ngoài nước

Phần này hệ thống hóa tình hình sản xuất na toàn cầu, đặc điểm phân loại và ký chủ của cả hai đối tượng nghiên cứu. Về ruồi đục quả, tác giả tổng hợp: toàn thế giới có hơn 500 loài Tephritidae; B. correcta thuộc nhóm 5 loài ruồi đục quả quan trọng nhất khu vực Đông Nam Á (Allwood & Drew, 1997); thiệt hại ở Hawaii có thể vượt 13% năng suất quả tương đương 3 triệu USD; chi phí loại trừ ruồi đục quả tại California ước tính 44–176 triệu USD, tại Úc tiêu tốn 33 triệu AUD. Tại Việt Nam ghi nhận 30 loài ruồi đục quả thuộc 2 giống Dacus và Bactrocera, trong đó khu vực miền Bắc có 22 loài. Về rệp sáp giả cam, tổng họ Coccoidea có gần 8.000 loài trong 32 họ; P. citri phát hiện trên 54 ký chủ ở Ghana, gây hại trên 70 họ cây trồng toàn cầu; tại Việt Nam, họ Pseudococcidae có 8 loài được ghi nhận.

Phần III: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Phần này mô tả chi tiết quy trình thu bắt, nhân nuôi nguồn và bố trí thí nghiệm cho cả hai đối tượng. Đáng chú ý là thiết kế thí nghiệm sức sinh sản: mỗi công thức theo dõi 5 cặp trưởng thành trong hộp nhựa 15×15×20 cm, lặp lại 5 lần; trứng thu bằng đĩa petri có nước táo phủ parafilm đục lỗ 1 mm, thay đĩa mỗi ngày trong 15 ngày. Với rệp sáp, mỗi công thức nhiệt độ lây nhiễm 100 trứng; theo dõi cá thể đến khi mỗi pha còn ít nhất 30 cá thể; theo dõi ít nhất 15 cá thể trưởng thành cái cho chỉ tiêu sinh sản.

Phần IV: Kết quả

4.1 Thành phần và diễn biến số lượng ruồi đục quả tại vườn na Tiền An, Quảng Yên, Quảng Ninh năm 2020

Bẫy ME thu được 2 loài trong thời gian điều tra tháng 8–10 năm 2020:

STT Tên loài Tên tiếng Việt Mức độ phổ biến
1 Bactrocera dorsalis Hendel Ruồi đục quả Phương Đông ++++ (rất phổ biến, >75%)
2 Bactrocera correcta (Bezzi) Ruồi đục quả + (rất ít phổ biến, <25%)

Diễn biến số lượng ruồi vào bẫy cho thấy B. dorsalis chiếm ưu thế tuyệt đối ở mọi giai đoạn phát triển của quả, đạt đỉnh ngày 07/09/2020 (giai đoạn quả bắt đầu chín) với 28,35 con/bẫy/7 ngày, tỷ lệ 78,97%. Loài B. correcta dao động thấp từ 2,45 đến 7,55 con/bẫy/7 ngày trong suốt mùa vụ. Số lượng ruồi vào bẫy giảm dần từ giai đoạn quả chín hoàn toàn đến thu hoạch.

4.2 Đặc điểm hình thái và sinh vật học, sinh thái học của ruồi đục quả B. correcta

Đặc điểm hình thái được mô tả theo 4 pha: Trứng hình dưa chuột, kích thước 1,1 × 1,15 mm, màu trắng trong khi mới đẻ, chuyển trắng đục rồi vàng nhạt khi gần nở. Sâu non tuổi 1 kích thước 2,0 × 0,2 mm, trắng trong, móc miệng nâu đỏ mềm; tuổi 2 kích thước 5 × 1 mm, móc miệng có 3 gai cứng; tuổi 3 kích thước 8,9 × 2 mm, móc miệng màu đen cứng chỉ còn 2 gai ngoài. Nhộng dạng nhộng bọc, hình trứng dài, dài 5–6 mm, màu vàng trắng chuyển nâu sẫm. Trưởng thành dài 4,0–5,5 mm, sải cánh 4,0–5,0 mm; thân màu nâu vàng, ngực đen với các sọc vàng đặc trưng.

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phát dục B. correcta:

Pha phát dục 25°C — TB ± SD (ngày) 30°C — TB ± SD (ngày)
Trứng 2,00 ± 0,00 1,30 ± 0,48
Sâu non 9,34 ± 0,48 7,21 ± 1,01
Nhộng 10,24 ± 0,43 7,82 ± 0,40
Thời gian tiền đẻ trứng 15,23 ± 0,75 13,20 ± 0,40
Vòng đời 34,41 ± 1,28 28,72 ± 1,55

Nhiệt độ ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê đến tất cả các pha (P < 0,0001). Tỷ lệ giới tính đực/cái ở 25°C là 1/2,09 và ở 30°C là 1/1,46. Tỷ lệ sống pha trứng ở 25°C (72,0%) cao hơn 30°C (68,3%); tỷ lệ sống pha nhộng tương đương ở hai nhiệt độ (94,48% và 94,75%). Sức sinh sản trưởng thành cái đạt 220,0 quả/con cái ở 30°C và 176,53 quả/con cái ở 25°C.

4.3 Đặc điểm hình thái và sinh vật học, sinh thái học của rệp sáp giả cam P. citri

Hình thái theo giới tính được ghi nhận với số đo cụ thể cho từng pha phát dục đực và cái (bảng kích thước trong văn bản). Rệp cái trưởng thành có cơ thể hình oval màu hồng nhạt phủ sáp bông trắng, không cánh, kích thước tối đa 3 mm × 1,5 mm; rệp đực trưởng thành có một đôi cánh, miệng tiêu biến. Rệp cái có biến thái qua 3 pha (trứng – sâu non 3 tuổi – trưởng thành); rệp đực có 4 pha (trứng – sâu non 2 tuổi – nhộng – trưởng thành).

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phát dục P. citri:

Chỉ tiêu 25°C 30°C
Vòng đời trung bình 45,07 ngày 39,41 ngày
Thời gian sống trưởng thành cái 16,64 ngày 19,92 ngày
Sức sinh sản trưởng thành cái 157,68 quả/con cái 201,94 quả/con cái

Nhiệt độ không ảnh hưởng đến thời gian sống của trưởng thành đực. Trưởng thành đực có tuổi thọ ngắn hơn so với trưởng thành cái ở cả hai mức nhiệt độ.


Kết quả và đóng góp

Kết quả chính kèm số liệu

Tại vườn na phường Tiền An, Quảng Yên, Quảng Ninh năm 2020 ghi nhận 2 loài ruồi đục quả: B. dorsalis (rất phổ biến, >75%) và B. correcta (rất ít phổ biến, <25%). Số lượng ruồi vào bẫy đạt cực đại vào giai đoạn quả bắt đầu chín (07/09/2020: B. dorsalis đạt 28,35 con/bẫy/7 ngày).

Với B. correcta: vòng đời trung bình rút ngắn từ 34,41 ngày (25°C) xuống 28,72 ngày (30°C). Sức sinh sản tăng từ 176,53 lên 220,0 quả/con cái khi nhiệt độ tăng từ 25°C lên 30°C. Tỷ lệ sống pha trứng ở 25°C (72,0%) cao hơn ở 30°C (68,3%).

Với P. citri: vòng đời trung bình rút ngắn từ 45,07 ngày (25°C) xuống 39,41 ngày (30°C). Trái với ruồi đục quả, thời gian sống của trưởng thành cái lại kéo dài hơn ở 30°C (19,92 ngày) so với 25°C (16,64 ngày). Sức sinh sản tăng từ 157,68 lên 201,94 quả/con cái khi nhiệt độ tăng. Nhiệt độ không ảnh hưởng đến thời gian sống trưởng thành đực.

Đóng góp so với nghiên cứu trước

Tác giả xác nhận đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam cung cấp dữ liệu sinh học định lượng về loài B. correcta trên cây na trong điều kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát nhiệt độ. Trước đó, tại Việt Nam chưa có thông tin nghiên cứu về loài ruồi đục quả B. correcta. Kết quả bổ sung dữ liệu về tỷ lệ sống, khối lượng nhộng và sức sinh sản ở hai ngưỡng nhiệt độ 25°C và 30°C — các thông số quan trọng để xây dựng mô hình dự báo phát sinh và lập lịch phòng trừ.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Tác giả thừa nhận các hạn chế về phạm vi điều tra đồng ruộng: chỉ điều tra trong một xã và trên một loại cây trồng trong khoảng thời gian từ tháng 8 đến tháng 10 năm 2020, chưa bao quát toàn bộ chu kỳ năm nên chưa ghi nhận đầy đủ các loài ruồi đục quả xuất hiện trong năm tại địa điểm nghiên cứu. Số liệu diễn biến số lượng ruồi B. correcta khá thấp trong toàn bộ giai đoạn điều tra, hạn chế khả năng phân tích tương quan với các yếu tố môi trường.

Từ phạm vi nghiên cứu, có thể thấy các hướng mở tiếp theo bao gồm: mở rộng điều tra sang nhiều vùng trồng na khác (Lạng Sơn, Sơn La); nghiên cứu hiệu quả của các biện pháp sinh học và thiên địch đối với hai loài sâu hại này; đánh giá ngưỡng gây hại kinh tế để xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên cây na; mở rộng dải nhiệt độ nghiên cứu để xây dựng bảng sống hoàn chỉnh và ngưỡng nhiệt độ phát dục.


Giá trị tham khảo

Khóa luận có giá trị tham khảo trước hết với sinh viên ngành Bảo vệ thực vật và Nông học đang thực hiện đề tài về côn trùng học ứng dụng hoặc quản lý dịch hại trên cây ăn quả. Phần III về phương pháp nhân nuôi ruồi đục quả từ quả bị hại, cách bố trí thí nghiệm sức sinh sản và phương pháp sử dụng bẫy ME có thể tham khảo trực tiếp làm quy trình thực hành. Phần IV.1 về bảng diễn biến số lượng ruồi đục quả theo giai đoạn phát triển của quả là tư liệu thực địa có giá trị cho các nghiên cứu giám sát đồng ruộng tại vùng Quảng Ninh.

Cán bộ kỹ thuật nông nghiệp và người trồng na ở các tỉnh Quảng Ninh, Lạng Sơn, Sơn La có thể tham khảo phần kết quả về mật độ ruồi đục quả theo giai đoạn phát triển quả để xác định thời điểm đặt bẫy ME và lịch phun phòng hợp lý. Kết quả cho thấy mật độ ruồi cao nhất vào giai đoạn quả bắt đầu chín là thông tin thực tiễn trực tiếp cho sản xuất.

Nhà nghiên cứu và học viên cao học quan tâm đến sinh thái học côn trùng có thể tham khảo phần so sánh ảnh hưởng nhiệt độ đến vòng đời và sức sinh sản của hai loài sâu hại, cũng như phương pháp xử lý thống kê bằng GLM và Kruskal–Wallis test được áp dụng trong văn bản.


Câu hỏi thường gặp

1. Tại vườn na Tiền An (Quảng Yên, Quảng Ninh) năm 2020 ghi nhận bao nhiêu loài ruồi đục quả và tỷ lệ xuất hiện như thế nào? Ghi nhận 2 loài: Bactrocera dorsalis Hendel (rất phổ biến, >75% độ bắt gặp) và Bactrocera correcta (Bezzi) (rất ít phổ biến, <25% độ bắt gặp). Trong ngày điều tra 03/08/2020, B. dorsalis chiếm 80,06% tổng số ruồi vào bẫy với 23,5 con/bẫy/7 ngày, trong khi B. correcta chỉ đạt 5,85 con/bẫy/7 ngày (19,94%).

2. Vòng đời của ruồi đục quả B. correcta thay đổi như thế nào giữa 25°C và 30°C khi nuôi bằng thịt quả na xay? Ở 25°C vòng đời trung bình là 34,41 ± 1,28 ngày (dao động 33–37 ngày); ở 30°C rút ngắn còn 28,72 ± 1,55 ngày (dao động 26–31 ngày). Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với F = 534,28; df = 1; P < 0,0001.

3. Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến sức sinh sản và tuổi thọ trưởng thành cái rệp sáp giả cam P. citri? Ở 30°C trưởng thành cái đẻ trung bình 201,94 quả/con cái và sống trung bình 19,92 ngày, cao hơn so với ở 25°C là 157,68 quả/con cái và 16,64 ngày. Ngược lại, nhiệt độ không ảnh hưởng đến thời gian sống của trưởng thành đực; trưởng thành đực có tuổi thọ ngắn hơn trưởng thành cái ở cả hai mức nhiệt độ.

4. Thức ăn nuôi sâu non ruồi đục quả trong thí nghiệm được chuẩn bị như thế nào, và điều này có ý nghĩa gì với kết quả? Thức ăn tự nhiên gồm thịt quả na xay (86 g) trộn với nấm men (10 g), đường (3 g) và Nipagin (1 g) cho mỗi 100 g hỗn hợp, bảo quản tủ đá 24 giờ rồi rã đông hoàn toàn trước khi dùng. Tác giả lưu ý rằng sự khác biệt so với kết quả của Mohamed (1996) — thời gian phát dục pha sâu non của Mohamed là 19,0 ngày trong khi nghiên cứu này cho kết quả ngắn hơn ở 30°C — có thể do nguồn thức ăn ký chủ nuôi khác nhau.

5. Phương pháp điều tra thành phần ruồi đục quả ngoài đồng được thực hiện theo quy trình cụ thể nào? Sử dụng bẫy Steiner chứa Methyl eugenol (bẫy ME), treo 20 bẫy/ruộng cách nhau 25 m, độ cao 1,5–2 m dưới tán cây tránh ánh sáng trực xạ. Định kỳ 7 ngày/lần đổ mẫu, dùng bút lông gạt trưởng thành vào giấy mềm, đóng gói vào hộp giấy 5 cm × 3,5 cm kèm thông tin địa điểm và ngày thu. Mức độ phổ biến được tính theo công thức: Độ bắt gặp (%) = (Tổng điểm bắt gặp / Tổng số điểm điều tra) × 100, phân thành 4 bậc từ rất ít phổ biến (<25%) đến rất phổ biến (>75%).


Kết luận

Khóa luận cung cấp dữ liệu sinh học định lượng về hai loài sâu hại chính trên cây na là Bactrocera correcta và Planococcus citri dưới hai ngưỡng nhiệt độ kiểm soát 25°C và 30°C, bổ sung vào khoảng trống tư liệu về B. correcta trên na tại Việt Nam. Kết quả điều tra đồng ruộng xác nhận B. dorsalis là loài ruồi đục quả ưu thế tại vùng trồng na Quảng Ninh, trong khi B. correcta xuất hiện với mật độ thấp; mật độ cả hai loài đạt cao nhất vào giai đoạn quả bắt đầu chín. Ở cả hai đối tượng nghiên cứu, nhiệt độ cao hơn (30°C) đều rút ngắn vòng đời và tăng sức sinh sản, song xu hướng ảnh hưởng đến tuổi thọ trưởng thành cái có chiều ngược nhau giữa hai loài. Các số liệu sinh học thu được tạo cơ sở để xây dựng lịch phát sinh và định hướng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp trên cây na phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây và điều kiện khí hậu cụ thể.