ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm qua, sản xuất nông nghiệp nước ta gặp một trở ngại mới đó là sự gây hại của nhóm nhện hại cây trồng ngày một gia tăng. Có rất nhiều loại cây trồng bị nhện gây hại đáng kể như bông, chè, cam, quýt, bưởi, nhãn, vải, đậu đỗ, cà chua, khoai tây, cây hoa (thược dược, hoa hồng,.), nhiều loại cây làm thuốc, cây cảnh, … Chúng dùng kìm chích vào mô cây và hút dịch cây làm cho cây còi cọc, làm chết điểm sinh trưởng, rụng lá, hoa và quả. Ngoài tác hại trực tiếp, một số loại nhện hại còn truyền các bệnh virus nguy hiểm cho cây. Theo thống kê tại một số nước, thiệt hại đối với cây táo có thể lên đến 50 – 60%, lê 90%, dâu tây 40 – 70%.
Chỉ tính riêng các nước trồng sắn tại Châu Phi hàng năm thiệt hại ước tính là 1,8 tỷ đô la. Chúng là một trong các nguyên nhân làm trầm trọng thêm nạn đói tại lục địa này (Nguyễn Văn Đĩnh, 2000). Nhện đỏ Tetranychus urticae (T. urticae) là một trong những loài nhện phổ biến nhất, phân bố trên toàn thế giới và phạm vi ký chủ rộng.
Chúng được coi là loài gây hại cho nhiều loại cây trồng và là loài nhện được nghiên cứu nhiều nhất với tỷ lệ kháng thuốc trừ sâu cao đã được báo cáo về loài này bởi nhiều tác giả (GBIF Secretariat, 2017). Sự kiểm soát nhện đỏ chủ yếu vẫn dựa trên việc sử dụng thuốc trừ sâu do hiệu quả tác động mạnh và nhanh chóng. Tuy nhiên, do vòng đời ngắn, đặc điểm sinh sản vô tính và phong phú, chúng có thể phát triển khả năng kháng thuốc trừ sâu rất nhanh chóng. Ngoài ra, việc sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp có tác động có hại đến môi trường, sự an toàn của con người và các sinh vật không phải mục tiêu như thiên địch, ong mật và động vật hoang dã.
Do đó, cần phải phát triển các sản phẩm tự nhiên không độc hại và có tiềm năng thay thế thuốc trừ sâu tổng hợp để kiểm soát loại sâu bệnh này (Akyazı và cs. Để quản lý sâu bệnh hiệu quả mà không gây hại môi trường, hiện nay có nhiều nghiên cứu sử dụng thực vật như Neem (Azadirachta indica), có khả năng chống lại hơn 400 loài côn trùng gây hại (Schmutterer, 1995). Ngoài ra, ngải cứu (Artemisia vulgris ), thì là (Anethum graveolens) chiết xuất từ những loài thực vật này có thể tạo thành thuốc trừ sâu sinh học để kiểm soát nhện đỏ. SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.
NGUYỄN VĂN MINH Bên cạnh việc sử dụng thực vật, vi khuẩn Bacillus cũng được nhiều tác giả nghiên cứu về khả năng phòng trừ sinh học côn trùng gây hại trong nông nghiệp như Cavados và cs. (2001) đã phân lập thành công 18 chủng Bacillus thuringiensis và 1 chủng Bacillus sphaericus từ một ấu trùng thuộc chi Simulium sp. Các mầm bệnh gây chết côn trùng có lịch sử nghiên cứu lâu dài trong kiểm soát sinh học: đặc biệt là vi khuẩn, chủ yếu là các chủng Bacillus thuringiensis, nấm entomopathogen như Beauveria bassiana và Metarhiziu (Lacey và Kaya, 2007). Theo nghiên cứu của Vodovar và cs.
(2006) nếu áp dụng các chủng Pseudomonas, sự bám dính có thể làm tăng sự xâm nhập của protease, chitinase, lipase và hydrolase qua lớp biểu bì và cơ thể của nhện đỏ làm cho chúng không thể sống được. Từ những lý do trên tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng phòng trừ sinh học nhện đỏ hai đốm (Tetranychus urticae) của một số chủng vi khuẩn, thực vật tiềm năng” nhằm sàng lọc một số chủng vi khuẩn, thực vật có tiềm năng trong phòng trừ nhện đỏ. Từ đó tìm ra phương pháp kiểm soát nhện đỏ một cách an toàn, tạo tiềm năng cho sản xuất các chế phẩm sinh học phòng trừ nhện đỏ trên cây trồng, nhằm hướng đến một nền nông nghiệp hữu cơ an toàn và là tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn sau này. Nội dung nghiên cứu: 1.
Thu nhận mẫu và nhân nuôi quần thể Tetranychus urticae 2. Thử nghiệm khả năng tiêu diệt nhện đỏ của dịch chiết thực vật (hạt neem, thì là, ngải cứu) 3. Thử nghiệm khả năng tiêu diệt nhện đỏ của dịch lên men một số chủng vi khuẩn tiềm năng. Thử nghiệm khả năng tiêu diệt nhện đỏ của các chủng vi khuẩn được lên men trong dịch chiết thực vật 5.
Thử nghiệm khả năng tiêu diệt nhện đỏ sự kết hợp 2 và 3 6. Tiếp tục đánh giá khả năng tiêu tiêu diệt nhện đỏ từ kết quả của 2,3,4 và 5 ở quy mô nhà lưới. SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH PHẦN 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Tổng quan về nhện đỏ (Tetranychus urticae) 1. Giới thiệu Tetranychus urticae (Koch, 1836) thuộc họ Tetranychidae là một trong những loài gây hại phổ biến nhất trên thế giới, gây hại trên 150 cây ký chủ có giá trị kinh tế và hơn 300 loài thực vật trong nhà kính (Zhan, 2003) như cà chua, dưa chuột, ớt và hoa như hoa cúc, hoa lan,. nó cũng là một loài phổ biến trên dâu tây.
Ở một số vùng, đây là một vấn đề đối với các loại cây ăn quả được trồng trên đồng ruộng như táo, lê và trên cây nho. Các loại cây trồng quan trọng khác bị nhiễm bệnh bao gồm bông, đậu nành và các loại cây họ đậu khác. Loài ve này cũng có thể sống trên nhiều vật chủ không trồng trọt, có thể cung cấp nguồn lây nhiễm (Bolland và cs. Cơ chế gây bệnh: do cơ thể nhện hại rất nhỏ, thường không nhìn thấy bằng mắt thường và vết gây hại của chúng rất li ti nên thời kỳ gây hại ban đầu không thể phát hiện được (Nguyễn Văn Đĩnh, 2000).
urticae, giống như các loài nhện khác, với phần miệng xâm nhập vào tế bào thực vật, thường là ở mặt dưới của lá, chúng ăn lục lạp và phá hủy lá. Mỗi phút 18 - 22 tế bào có thể bị phá hủy theo cách này. Các triệu chứng có thể nhìn thấy đầu tiên là các đốm nhỏ màu trắng, chủ yếu xung quanh gân giữa và các tĩnh mạch lớn hơn. Khi các đốm này hợp nhất, các khoảng trống sẽ tạo cho các lá một màu trắng hoặc trong suốt.
Với sự phá hoại càng lớn, thiệt hại sẽ bao gồm cả nhu mô cũng như mô lá và cả lá có thể bị phá hủy hoàn toàn. Chức năng của khí khổng bị ảnh hưởng và hạn chế sự thoát hơi nước. Lá sẽ chuyển sang màu vàng, héo và cuối cùng bị rụng. Thường thì toàn bộ tán lá của cây bị tấn công có màu vàng hoặc nâu.
Mất bề mặt hoạt động quang hợp cùng với giảm thoát hơi nước dẫn đến giảm năng suất, và cây có thể bị còi cọc hoặc trong trường hợp nghiêm trọng bị chết 1. Phân loại Dựa vào khóa phân loại của CABI (2019), phân loại khoa học của Tetranychus urticae như sau: SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH Giới: Metazoa Ngành: Arthropoda Lớp: Arachnida Bộ: Acariformes Họ: Tetranychidae Chi: Tetranychus Loài: Tetranychus urticae Tetranychus urticae là một phần của một nhóm các loài rất giống nhau trong chi Tetranychus. Bao gồm khoảng 60 loài, mỗi loài được mô tả từ các vật chủ khác nhau hoặc từ các nơi khác nhau trên thế giới, trong đó nổi tiếng nhất là Tetranychus telarius L., Tetranychus bimaculatus và Tetranychus altheae von.
Đặc điểm của Tetranychus urticae Cơ thể của nhện được tách thành hai phần riêng biệt: (1) gnathosoma và (2) idiosoma. Các gnathosoma chỉ bao gồm các miệng. Idiosoma là phần còn lại của cơ thể và tương đương với đầu, ngực và bụng. Sau khi nở ra từ trứng, giai đoạn chưa trưởng thành đầu tiên (ấu trùng) có ba đôi chân.
Các giai đoạn sau và con trưởng thành có bốn cặp chân (Fasulo và cs. Ấu trùng Protonymph 3. Ấu trùng Deutonymph 5. Nhện trưởng thành ♂♀ Hình 1.1: Các giai đoạn phát triển của nhện (Koppert Biological Systems) Vòng đời: trứng được gắn vào màng lụa mịn và nở trong khoảng ba ngày.
Vòng đời bao gồm trứng, ấu trùng, hai giai đoạn ấu trùng (protonymousph và deutonymousph) và con trưởng thành. Khoảng thời gian từ trứng đến trưởng thành SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN MINH thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào nhiệt độ. Sự phát triển của nhện rất nhanh, đặc biệt là ở nhiệt độ cao.
Ở nhiệt độ 30 - 32°C, là nhiệt độ tối ưu để phát triển, giai đoạn trứng kéo dài 3 - 5 ngày, giai đoạn ấu trùng / ấu trùng 4 - 5 ngày và với thời gian tiền rụng trứng là 1 - 2 ngày, tổng thời gian sống chu kỳ chỉ mất 8 - 12 ngày. Mỗi con cái có thể đẻ trung bình 90 - 110 quả trứng trong vòng đời khoảng 30 ngày, do đó số lượng ve có thể tăng rất nhanh trong mùa hè. Cơ thể nhện có hình bầu dục, dài khoảng 0,5 mm và có thể có màu nâu hoặc đỏ cam, cũng có màu xanh lục, vàng lục hoặc màu gần như trong suốt là phổ biến nhất. Con cái có chiều dài khoảng 0,4 mm với cơ thể hình elip mang 12 cặp vây lưng.
Con cái đan xen có màu từ cam đến đỏ cam. Các điểm trên cơ thể (điểm chấm đen) thường được nhìn thấy do cơ thể nhện trong suốt. Vì các đốm là sự tích tụ của chất thải cơ thể, ve mới lột xác có thể thiếu các đốm. Con đực có hình elip với đầu đuôi thon và nhỏ hơn con cái.
Nhện hai đốm thích thời tiết khô, nóng của mùa hè và tháng mùa thu, nhưng có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong năm. Con cái đan xen ngủ đông trong rác trên mặt đất hoặc dưới vỏ cây hoặc cây bụi (Fasulo và cs. Hình ảnh quan sát nhện đỏ (Auger P. 2013) A, B, C, D, E, F: Hình ảnh quan sát nhện cái; G, H, I, J, K, L, M, N: Hình ảnh quan sát nhện cái với sự thiếu hụt thức ăn; O, P: Hình ảnh quan sát nhện đực; Q, R: Hình ảnh quan sát trứng của nhện.
SVTH: PHẠM THỊ PHƯƠNG THẢO 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. Tình hình gây hại 1. Trên thế giới Tetranychus urticae được mô tả ban đầu ở châu Âu. Nó được coi là một loài vùng ôn đới, nhưng cũng được tìm thấy ở các khu vực cận nhiệt đới.
Nó được tìm thấy trên khắp Hoa Kỳ trong các nhà kính nơi nó sống sót qua mùa đông vượt quá giới hạn tự nhiên của nó (Tuttle và Baker, 1968). Nó cũng được ghi nhận từ hầu hết các quốc gia ở Châu Âu, Châu Á, Châu Phi, Châu Úc, Thái Bình Dương và các đảo Caribbean, Bắc, Trung và Nam Mỹ (CABI, 2019).