Tổng quan nghiên cứu

Theo Quyết định số 3322/QĐ-BNN-TCLN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, tổng diện tích rừng toàn quốc đạt 13,954 triệu ha với độ che phủ 41%, trong đó rừng trồng các loài thông chiếm khoảng 400.000 ha. Thông nhựa là cây lâm nghiệp đa tác dụng trọng điểm, vừa có chức năng phòng hộ chống xói mòn vừa cung cấp sản lượng nhựa đạt 5 đến 6 kg trên một cây mỗi năm trong chu kỳ khai thác đẽo máng kéo dài 40 đến 50 năm.

Tại Ban Quản lý rừng phòng hộ Yên Thành, tỉnh Nghệ An, đơn vị quản lý 6.050,0 ha đất lâm nghiệp với 1.000,0 ha rừng thông nhựa gồm hơn 500 ha tuổi V đến VII và 500 ha tuổi II đến III. Tuy nhiên, tình hình sâu hại diễn biến hết sức phức tạp khi toàn tỉnh Nghệ An ghi nhận tỷ lệ cây bị hại lên tới 73%, cục bộ nhiều nơi có mật độ sâu róm đạt 300 đến 500 con trên một cây. Các đợt bùng phát dịch theo chu kỳ khoảng 3 năm một lần làm trụi tán hàng trăm hecta, làm suy giảm nghiêm trọng sản lượng nhựa và chất lượng rừng.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng thực hiện nhằm mục tiêu xác định thành phần loài sâu hại thông nhựa, làm rõ đặc tính sinh học của loài sâu hại chính, đồng thời thử nghiệm và đề xuất các biện pháp phòng trừ tổng hợp. Phạm vi nghiên cứu tiến hành tại các lâm phần thông nhựa huyện Yên Thành trong giai đoạn từ tháng 4 đến tháng 11 năm 2018. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp cơ sở để hạ tỷ lệ tán lá bị hại xuống dưới 20%, bảo vệ môi trường sinh thái và tối ưu hóa nguồn ngân sách phòng trừ vốn tiêu tốn từ hàng trăm triệu đến 1,2 tỷ đồng mỗi năm tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trong lâm nghiệp, kết hợp hài hòa các biện pháp lâm sinh, cơ giới vật lý, sinh học và hóa học nhằm duy trì mật độ sâu hại dưới ngưỡng gây hại kinh tế mà không làm mất cân bằng sinh thái.

Đồng thời, đề tài áp dụng lý thuyết cân bằng sinh thái quần xã rừng, nhấn mạnh vai trò điều tiết tự nhiên của hơn 250 loài thiên địch gồm ong ký sinh trứng, nhặng ký sinh họ Tachinidae và nấm ký sinh côn trùng. Các khái niệm cốt lõi được định nghĩa và chuẩn hóa bao gồm:

  • Ngưỡng gây hại kinh tế: Mật độ sâu bắt đầu gây thiệt hại vượt quá chi phí phòng trừ.
  • Cấp độ hại lá: Đánh giá theo 5 cấp tiêu chuẩn từ cấp 0 (không bị hại) đến cấp IV (bị ăn hại trên 75% diện tích lá).
  • Tỷ lệ có sâu (P%): Phân loại phân bố ngẫu nhiên (dưới 25%), không đều (25% đến 50%) và phân bố đều (trên 50%).
  • Tính kháng sinh học: Khả năng ức chế sâu hại thông qua hàm lượng hợp chất hóa sinh như terpene, tannin và phenol trong lá thông.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp ngẫu nhiên có hệ thống. Trên tổng diện tích 1.000,0 ha rừng thông Yên Thành, nghiên cứu lập 8 ô tiêu chuẩn đại diện với diện tích 1.000 m² mỗi ô (kích thước 40m x 25m). Cỡ mẫu được phân bổ cân đối: 4 ô thuộc cấp tuổi II đến III (2 ô thuần loài, 2 ô hỗn giao) và 4 ô thuộc cấp tuổi V đến VII (2 ô thuần loài, 2 ô hỗn giao). Trong mỗi ô tiêu chuẩn, 10 cây mẫu được chọn ngẫu nhiên có hệ thống (tổng cộng 80 cây điều tra tỉ mỉ) và thu thập số liệu trên 5 cành tán mẫu theo các hướng phơi khác nhau. Đồng thời, 5 ô dạng bản diện tích 1 m² được bố trí theo đường chéo trong từng ô tiêu chuẩn để đào từng lớp đất dày 10 cm điều tra sâu hại rễ và nhộng dưới đất.

Nguồn dữ liệu thực nghiệm kế thừa từ số liệu quan trắc khí tượng thủy văn huyện Yên Thành với nhiệt độ trung bình 23,66°C, lượng mưa năm 1.866 mm và độ ẩm 85,08%. Thí nghiệm nuôi sinh học trong phòng thực hiện trên 100 nhộng và thử nghiệm hiệu lực thuốc trên 30 cá thể sâu non cho mỗi công thức với 3 lần lặp lại.

Phương pháp phân tích hiệu lực phòng trừ được tính toán theo công thức Abbott đối với phòng thí nghiệm và công thức Henderson - Tilton đối với hiện trường qua các mốc theo dõi 1, 3, 5 và 7 ngày sau xử lý. Việc lựa chọn các công thức này là bắt buộc nhằm loại bỏ hoàn toàn tỷ lệ tử vong tự nhiên ở lô đối chứng, đảm bảo tính chuẩn xác sinh học và độ tin cậy thống kê cao nhất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra thực địa và giám định mẫu côn trùng tại Yên Thành đã ghi nhận 8 loài sâu hại thuộc 8 họ thuộc 3 bộ côn trùng chính. Bộ Cánh vảy (Lepidoptera) chiếm ưu thế với 4 loài, bộ Cánh cứng (Coleoptera) có 3 loài và bộ Cánh màng (Hymenoptera) có 1 loài. Trong đó, Sâu róm thông (Dendrolimus punctatus Walker) được xác định là loài gây hại nguy hiểm và phổ biến nhất với tỷ lệ nhiễm cây P% vượt 50% ở các lâm phần thuần loài.

Cấu trúc lâm phần ảnh hưởng rõ rệt đến mật độ sâu hại. Tại các ô tiêu chuẩn rừng hỗn giao Thông nhựa trồng xen Keo tai tượng hoặc Keo lá tràm, mật độ sâu róm chỉ dao động từ 3 đến 12 con trên một cây. Ngược lại, tại các ô rừng thuần loài cùng cấp tuổi, mật độ sâu róm tăng vọt lên mức 35 đến 85 con trên một cây trong thời kỳ bùng phát, tương đương mức giảm mật độ sâu từ 60% đến 75% ở mô hình hỗn giao.

Vòng đời của sâu róm thông tại khu vực nghiên cứu trải qua 5 lứa trong năm. Trưởng thành có tính xu quang rất mạnh từ 19h00 đến 05h00 sáng hôm sau. Việc sử dụng bẫy đèn trong 14 ngày cao điểm vũ hóa đã bắt được hàng nghìn bướm trưởng thành mỗi đợt, hạn chế tối đa số lượng trứng đẻ đạt 300 đến 400 trứng trên mỗi con cái.

Thử nghiệm các chế phẩm sinh học cho thấy nấm bạch cương Boverin (Beauveria bassiana) và vi khuẩn VBT (Bacillus thuringiensis) đạt hiệu lực tiêu diệt sâu non tuổi 1 đến 3 từ 72,5% đến 84,6% sau 5 đến 7 ngày phun. Thuốc hóa học Ofatox 400EC đạt hiệu lực dập dịch tức thời trên 90% sau 3 ngày xử lý.

Thảo luận kết quả

Khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Yên Thành với mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 12 chiếm 92,49% lượng mưa cả năm, kết hợp nền nhiệt bình quân 23,66°C và lượng bức xạ 130 Kcal/cm² tạo điều kiện nhiệt ẩm lý tưởng cho sâu róm thông phát sinh 5 thế hệ liên tục. Rừng trồng thuần loài có cấu trúc tán đơn giản làm suy giảm nơi cư trú của các loài thiên địch tự nhiên như nhặng ký sinh Tachinidae và ong cự vàng, khiến quần thể sâu róm tăng trưởng đột biến thành dịch.

Diễn biến mật độ sâu róm thông qua 3 lần điều tra có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ đường đa trục (Line Chart), thể hiện rõ 5 đỉnh phát sinh sâu non vào cuối tháng 3, giữa tháng 6, giữa tháng 8, giữa tháng 10 và cuối tháng 12. Bên cạnh đó, dữ liệu đánh giá hiệu lực phòng trừ thuốc bảo vệ thực vật được tổng hợp thành bảng đối chiếu (Data Table) theo công thức Henderson - Tilton, mô tả chi tiết tốc độ tiêu diệt sâu non qua các mốc 1, 3, 5 và 7 ngày, giúp người quản lý nhận diện rõ độ trễ phát huy tác dụng sinh học của nấm Boverin so với tác động tiếp xúc tức thì của thuốc hóa học.

So sánh với các nghiên cứu tại Thanh Hóa và Quảng Ninh, các phát hiện này hoàn toàn tương thích về mặt sinh thái học, khẳng định việc chuyển đổi sang rừng hỗn giao và ưu tiên dùng chế phẩm sinh học là giải pháp bền vững thay thế cho việc phun thuốc hóa học diện rộng gây suy thoái môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật có tính hành động cao:

  • Chuyển đổi cơ cấu cây trồng sang mô hình rừng hỗn giao: Ban Quản lý rừng phòng hộ Yên Thành phối hợp cùng các hộ nhận khoán tiến hành trồng dặm, chuyển đổi ít nhất 300 ha rừng thông thuần loài sang mô hình hỗn giao giữa Thông nhựa và Keo tai tượng hoặc Keo lá tràm theo tỷ lệ băng 1:1 hoặc 2:1. Mục tiêu hạ mật độ sâu hại xuống dưới 10 con trên một cây và nâng tỷ lệ sống của lâm phần lên trên 90% trong giai đoạn 2024 đến 2027.
  • Thiết lập hệ thống bẫy đèn dự tính dự báo và tiêu diệt trưởng thành: Lắp đặt mạng lưới bẫy đèn bán tự động tại 100% các khu vực đồi cao từ 85 đến 150m có tiền sử phát dịch. Lực lượng kỹ thuật bảo vệ rừng vận hành định kỳ 5 đợt mỗi năm tương ứng với 5 đỉnh vũ hóa nhằm tiêu diệt trên 70% ngài trưởng thành trong 14 ngày bẫy, đồng thời đưa ra dự báo sớm trước 7 đến 10 ngày.
  • Ứng dụng đồng bộ chế phẩm sinh học Boverin và VBT: Ban Quản lý rừng chủ động trích ngân sách hàng năm từ 100 đến 150 triệu đồng để dự trữ chế phẩm sinh học. Tổ chức phun phòng trừ bằng máy áp lực cao khi sâu non ở tuổi 1 đến tuổi 3 vào các tháng 3, 4 và tháng 8, 9, hướng tới mục tiêu đạt hiệu lực trừ sâu từ 75% đến 85% và bảo vệ an toàn 100% hệ thiên địch tự nhiên.
  • Khoanh vùng dập dịch khẩn cấp bằng biện pháp hóa học có kiểm soát: Chi cục Kiểm lâm và Ban Chỉ huy phòng chống sâu bệnh địa phương chỉ kích hoạt phun thuốc Ofatox 400EC cục bộ khi mật độ sâu róm vượt ngưỡng nguy cấp trên 150 con trên một cây trên diện tích trên 20 ha. Mục tiêu dập tắt hoàn toàn ổ dịch, giảm mật độ sâu xuống dưới 15 con trên một cây trong vòng 72 giờ và khống chế 100% diện tích không để xảy ra cháy tán lá.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  • Ban quản lý rừng phòng hộ và doanh nghiệp lâm nghiệp: Vận dụng quy trình lập 8 ô tiêu chuẩn điều tra dịch hại, kỹ thuật vận hành bẫy đèn và phương pháp phun nấm Boverin quy mô lớn để tiết kiệm từ 30% đến 50% chi phí phòng trừ dịch sâu hại hàng năm.
  • Hộ gia đình và cộng đồng nhận khoán bảo vệ rừng thông: Tiếp cận quy trình nhận biết sớm 5 lứa phát sinh của sâu róm non, áp dụng kỹ thuật bắt thủ công và trồng xen keo để bảo vệ năng suất khai thác nhựa ổn định từ 5 đến 6 kg trên một cây mỗi năm.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và Chi cục Kiểm lâm địa phương: Sử dụng hệ thống dữ liệu về 8 loài sâu hại và quy luật phân ly thế hệ để xây dựng kế hoạch dự tính dự báo dịch hại cấp tỉnh, đồng thời phân bổ hiệu quả nguồn ngân sách phòng trừ từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ đồng mỗi năm.
  • Giảng viên, nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Khai thác khung phương pháp luận chuẩn xác về điều tra ô dạng bản đất, kỹ thuật nuôi lồng ghép đôi và áp dụng công thức Abbott, Henderson - Tilton phục vụ các công trình nghiên cứu sinh thái côn trùng chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân nào khiến sâu róm thông bùng phát dịch theo chu kỳ khoảng 3 năm một lần tại Nghệ An?

Do điều kiện thời tiết tại Nghệ An có nhiệt độ trung bình 23,66°C và độ ẩm 85,08% rất thuận lợi cho sâu róm hoàn thành 5 lứa mỗi năm. Trong rừng trồng thuần loài có thảm thực bì nghèo nàn, quần thể thiên địch tự nhiên bị suy giảm mạnh sau các đợt phun thuốc hóa học, tạo điều kiện cho mật độ sâu tích lũy và bùng phát vượt mức 150 đến 250 con trên một cây sau mỗi chu kỳ 3 năm.

Rừng trồng hỗn giao Thông nhựa và Keo giúp giảm mật độ sâu hại như thế nào?

Kết quả khảo sát thực tế trên 8 ô tiêu chuẩn cho thấy rừng hỗn giao thông xen keo giúp giảm mật độ sâu róm từ 60% đến 75% so với rừng thuần loài, duy trì mật độ an toàn từ 3 đến 12 con trên một cây. Tán cây keo đóng vai trò rào cản vật lý hạn chế sâu non buông tơ phát tán, đồng thời tạo môi trường cho hơn 250 loài thiên địch trú ngụ.

Thời điểm nào thích hợp nhất để phun chế phẩm sinh học Boverin và VBT đạt hiệu quả cao?

Thời điểm vàng để xử lý sinh học là khi sâu non ở tuổi 1 đến tuổi 3 thuộc thế hệ 1 vào tháng 3 đến tháng 4 hoặc thế hệ 3 và 4 vào tháng 8 đến tháng 10. Ở các tuổi đầu, sâu non có lớp cutin mỏng và sức đề kháng yếu, giúp nấm Beauveria bassiana và vi khuẩn VBT đạt hiệu lực tiêu diệt từ 72,5% đến 84,6% sau 5 đến 7 ngày.

Biện pháp bẫy đèn thu bắt trưởng thành cần tuân thủ những nguyên tắc kỹ thuật nào?

Bẫy đèn cần được bố trí liên tục trong 14 ngày tại các vị trí đồi có độ cao từ 85 đến 150m ngay khi sâu bắt đầu hóa nhộng và vũ hóa rộ. Khung giờ thắp đèn hiệu quả nhất là từ 19h00 tối đến 05h00 sáng hôm sau nhằm khai thác triệt để tính xu quang của bướm trưởng thành trước khi giao phối, ngăn chặn mỗi con cái đẻ 300 đến 400 trứng.

Khi nào bắt buộc phải sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học như Ofatox 400EC?

Biện pháp hóa học chỉ được sử dụng trong tình huống khẩn cấp khi mật độ sâu róm vượt quá 150 con trên một cây tại các lô rừng có nguy cơ bị ăn trụi hoàn toàn. Phun Ofatox 400EC bằng máy cao áp giúp tiêu diệt trên 90% sâu non trong vòng 3 ngày, sau đó phải dừng xử lý ngay để bảo vệ hệ sinh thái thiên địch phục hồi.

Kết luận

  • Ghi nhận đầy đủ danh lục 8 loài sâu hại thông nhựa tại Yên Thành, trong đó Sâu róm thông (Dendrolimus punctatus) là đối tượng gây hại nguy hiểm nhất với tỷ lệ nhiễm cây vượt 50%.
  • Xác định sâu róm thông có 5 lứa phát sinh trong năm tại Nghệ An, thích ứng mạnh mẽ với điều kiện nhiệt độ bình quân 23,66°C và độ ẩm 85,08%.
  • Chứng minh mô hình rừng hỗn giao Thông nhựa xen Keo giúp giảm từ 60% đến 75% mật độ sâu hại so với rừng thuần loài cùng cấp tuổi.
  • Đánh giá hiệu lực trừ sâu non tuổi 1 đến 3 của chế phẩm sinh học Boverin và VBT đạt từ 72,5% đến 84,6%, mở ra giải pháp thay thế an toàn cho hóa chất.
  • Xây dựng hoàn chỉnh quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) kết hợp lâm sinh, bẫy đèn cơ giới, chế phẩm sinh học và khoanh vùng hóa học khẩn cấp.

Luận văn là tài liệu khoa học nền tảng, đóng góp thiết thực cho công tác bảo vệ và phát triển rừng thông bền vững tại khu vực Bắc Trung Bộ. Trong giai đoạn 2024 đến 2026, các đơn vị quản lý rừng cần sớm áp dụng quy trình IPM vào kế hoạch điều hành hàng năm. Các chủ rừng và cơ quan chuyên môn hãy chủ động liên hệ các chuyên gia lâm nghiệp để triển khai ngay các giải pháp sinh học an toàn và chuyển hóa rừng thuần loài thành công.