Tổng quan nghiên cứu

Lúa nước giữ vị trí sống còn trong cơ cấu nông nghiệp Việt Nam khi chiếm khoảng 61% tổng diện tích gieo trồng cả nước và là sinh kế chính của hơn 80% hộ nông dân. Tại huyện Kiến Thụy, thành phố Hải Phòng, vụ Mùa năm 2016 ghi nhận diện tích canh tác lúa đạt 4.480 ha trải rộng trên 17 xã và 1 thị trấn. Tuy nhiên, áp lực thâm canh tăng vụ cùng với sự thay đổi của thời tiết đã khiến áp lực sâu bệnh gia tăng đột biến. Lịch sử bảo vệ thực vật tại các tỉnh phía Bắc từng chứng kiến những đợt dịch sâu cuốn lá nhỏ bùng phát trên 1.434.000 ha vào năm 2010, trong đó diện tích nhiễm nặng lên tới 545.831 ha và gây mất trắng 207 ha lúa.

Trước thực trạng đó, đề tài tập trung giải quyết vấn đề kiểm soát ba đối tượng dịch hại nguy hiểm nhất: sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis), sâu đục thân lúa hai chấm (Tryporiza incertulas) và rầy nâu (Nilaparvata lugens). Mục tiêu cụ thể của công trình là giám định chính xác thành phần côn trùng hại lúa, theo dõi biến động mật độ và tỷ lệ gây hại dưới tác động của 4 yếu tố sinh thái bao gồm thời vụ, giống lúa, phân bón, mật độ cấy, đồng thời đánh giá hiệu lực sinh học của 4 loại thuốc bảo vệ thực vật chuyên trừ sâu cuốn lá nhỏ.

Nghiên cứu được triển khai thực địa từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2016 tại xã Ngũ Phúc, huyện Kiến Thụy. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc cung cấp bộ cơ sở dữ liệu sinh thái học chuẩn xác, giúp giảm thiểu tỷ lệ hại từ 15% đến 30% trên đồng ruộng, hạ thấp chi phí dùng thuốc bảo vệ thực vật và gia tăng hiệu quả kinh tế rõ rệt cho người trồng lúa địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng hệ thống lý thuyết Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management - IPM) và nguyên lý Cân bằng sinh thái nông sinh quần (Agroecosystem Balance) làm kim chỉ nam. Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa bao gồm: Ngưỡng gây hại kinh tế (Economic Injury Level), Mật độ quần thể dịch hại (Pest Population Density), Tiểu khí hậu đồng ruộng (Field Microclimate) và Hệ thống thâm canh lúa cải tiến (System of Rice Intensification - SRI).

Mô hình nghiên cứu thiết lập mối quan hệ tương tác đa chiều giữa hai nhóm yếu tố: nhóm phi sinh học gồm thời vụ gieo cấy, liều lượng dinh dưỡng phân bón NPK và nhóm sinh học gồm đặc tính sinh trưởng của giống lúa, mật độ cấy đối với quy luật phát sinh của sâu hại. Theo các tài liệu chuyên ngành, ruộng lúa bón thừa phân đạm với mức trên 120 kg N/ha có thể làm tăng mật độ sâu cuốn lá nhỏ lên 29,20 con/m² so với mức 19,70 con/m² ở ruộng bón 80 kg N/ha. Ngược lại, việc ứng dụng các biện pháp sinh thái học như điều chỉnh mật độ cấy thưa sẽ tạo ra tiểu khí hậu bất lợi cho dịch hại, hạn chế khả năng đẻ trứng và phát triển của ấu trùng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập trực tiếp thông qua hệ thống thí nghiệm đồng ruộng tại xã Ngũ Phúc. Nghiên cứu thực hiện chọn mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên trên các ô tiêu chuẩn có diện tích tối thiểu 1 sào Bắc Bộ (360 m²/ruộng) với 2 lần lặp lại cho mỗi công thức thí nghiệm. Trên mỗi ruộng, tiến hành chọn 10 điểm ngẫu nhiên trên 2 đường chéo góc, mỗi điểm kiểm tra cố định 10 khóm lúa, tương đương cỡ mẫu điều tra là 100 khóm/ruộng theo định kỳ 7 ngày/lần.

Quy trình kỹ thuật tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn quốc gia:

  • Điều tra thành phần côn trùng hại lúa theo tiêu chuẩn QCVN 01-38: 2010/BNNPTNT.
  • Điều tra diễn biến mật độ và tỷ lệ hại theo quy chuẩn QCVN 01-166: 2014/BNNPTNT. Sâu đục thân được tính toán qua tỷ lệ dảnh héo và bông bạc; sâu cuốn lá nhỏ được kiểm tra bằng cách tách tổ đếm sâu non và tính tỷ lệ lá hại; rầy nâu được điều tra định lượng bằng phương pháp khay dầu nhớt kích thước 20 x 20 x 5 cm đặt nghiêng 45 độ sát gốc lúa và đập 2 lần/khóm.
  • Khảo nghiệm hiệu lực thuốc bảo vệ thực vật trên giống lúa Nam Ưu 209 theo tiêu chuẩn QCVN 01-01: 2009/BNNPTNT đối với 4 loại thuốc: Vitarko 40WG, DuPont Prevathon 5SC, Scorpion 36EC và Takumi 20WP.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích này là nhằm chuẩn hóa dữ liệu theo hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, triệt tiêu sai số ngoại cảnh ngẫu nhiên, phản ánh chính xác mật độ cá thể trên một đơn vị diện tích và bảo đảm tính lặp lại của thí nghiệm trong suốt khung thời gian từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và làm sáng tỏ nhiều phát hiện thực nghiệm mang tính thực tiễn cao trên đồng ruộng Kiến Thụy vụ Mùa 2016:

Thứ nhất, thành phần sâu hại trên lúa vụ Mùa tại địa bàn tương đối đa dạng, trong đó bộ Cánh vảy (Lepidoptera) và bộ Cánh đều (Homoptera) chiếm ưu thế áp đảo về số lượng cá thể lẫn tần suất xuất hiện, với ba loài gây hại chủ chốt là sâu cuốn lá nhỏ, sâu đục thân hai chấm và rầy nâu.

Thứ hai, mật độ cấy đóng vai trò quyết định đến mức độ phát sinh dịch hại. Thí nghiệm so sánh cho thấy công thức cấy thưa theo phương pháp SRI ở mật độ 20 - 25 khóm/m² làm giảm mật độ sâu cuốn lá nhỏ và sâu đục thân từ 30% đến 45% so với tập quán cấy dày của nông dân ở mật độ 40 - 45 khóm/m². Tỷ lệ lá bị sâu cuốn lá hại ở mật độ cấy dày luôn cao hơn mật độ cấy thưa từ 1,5 đến 2,0 lần ở hầu hết các giai đoạn sinh trưởng.

Thứ ba, việc sử dụng phân bón chuyên dùng Lộc Xuân đã thúc đẩy cây lúa sinh trưởng khỏe, rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây từ 3 đến 5 ngày so với công thức bón phân đơn truyền thống. Thân cây cứng cáp hơn giúp giảm rõ rệt tỷ lệ hại do sâu đục thân và sâu cuốn lá, đồng thời mang lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao hơn khoảng 10% trên mỗi đơn vị diện tích canh tác.

Thứ tư, khảo nghiệm hiệu lực thuốc trừ sâu cuốn lá nhỏ trên giống lúa Nam Ưu 209 xác định thuốc Vitarko 40WG đạt hiệu lực trừ sâu vượt trội nhất, đạt tỷ lệ diệt trừ trên 85% sau 5 đến 7 ngày xử lý, cao hơn đáng kể so với các hoạt chất thông thường khác.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến sự khác biệt giữa hai công thức mật độ cấy là do yếu tố tiểu khí hậu. Mật độ cấy dày 40 - 45 khóm/m² khiến các dảnh lúa che khuất ánh sáng, làm độ ẩm tương đối trong tán lá luôn duy trì ở mức cao trên 85%, tạo môi trường vi sinh thái tối ưu cho bướm sâu cuốn lá đến đẻ trứng và sâu non phát triển. Ngược lại, mật độ 20 - 25 khóm/m² giúp ruộng lúa thông thoáng, tăng cường cường độ quang hợp và ức chế khả năng nhân mật độ của rầy non tuổi 1 và tuổi 2.

Khi so sánh với các nghiên cứu trước đây tại khu vực đồng bằng sông Hồng của một số tác giả trong ngành, kết quả của luận văn hoàn toàn tương đồng về quy luật sinh thái học nhưng đã cập nhật các số liệu mới về sự tương tác giữa phân bón thế hệ mới và mật độ cấy SRI. Về phương diện trình bày số liệu, toàn bộ diễn biến mật độ sâu hại theo thời gian và tỷ lệ thiệt hại ở từng giai đoạn phát dục được minh họa trực quan thông qua 23 biểu đồ đường diễn biến và hệ thống 8 bảng số liệu so sánh kinh tế chi tiết trong toàn văn luận án.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm tối ưu hóa công tác phòng trừ sâu hại và nâng cao thu nhập cho nông dân trồng lúa tại Kiến Thụy, Hải Phòng, các giải pháp cụ thể được đề xuất như sau:

  • Chuyển đổi mật độ cấy: Các hợp tác xã và hộ nông dân cần thay đổi tập quán cấy dày truyền thống sang áp dụng phương pháp cấy lúa cải tiến SRI với mật độ 20 - 25 khóm/m², mục tiêu giảm từ 30% đến 40% mật độ sâu bệnh hại trên đồng ruộng ngay từ đầu vụ Mùa tới.
  • Chuẩn hóa quy trình dinh dưỡng: Trạm Khuyến nông huyện Kiến Thụy cần phối hợp với các xã đẩy mạnh tập huấn kỹ thuật bón phân cân đối, đưa phân bón chuyên dùng như Lộc Xuân vào quy trình chuẩn để thay thế thói quen bón thừa phân đạm, đặt mục tiêu rút ngắn thời gian sinh trưởng 3 - 5 ngày và nâng cao năng suất thực thu thêm 5 - 8% trong giai đoạn 2017 - 2020.
  • Quy hoạch khung thời vụ tập trung: Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Kiến Thụy cần chỉ đạo gieo cấy lúa mùa sớm và mùa trung đồng loạt theo từng tiểu vùng, đảm bảo tỷ lệ gieo cấy tập trung đạt trên 95% diện tích nhằm cắt đứt nguồn thức ăn liên tục của sâu đục thân lứa 5 và rầy nâu lứa 6.
  • Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật Hải Phòng cần hướng dẫn nông dân chỉ phun thuốc khi mật độ sâu cuốn lá nhỏ vượt ngưỡng phòng trừ kinh tế (trên 20 con/m² ở giai đoạn làm đòng), ưu tiên sử dụng thuốc có hiệu lực cao như Vitarko 40WG với liều lượng khuyến cáo để bảo vệ quần thể thiên địch tự nhiên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng cao cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học: Nắm bắt phương pháp luận nghiên cứu sinh thái học côn trùng chuẩn mực, kỹ thuật điều tra theo quy chuẩn QCVN 01-166: 2014 và kỹ năng thiết kế thí nghiệm đồng ruộng so sánh các yếu tố kỹ thuật canh tác.
  • Cán bộ kỹ thuật khuyến nông và Chi cục Bảo vệ thực vật: Tiếp cận nguồn dẫn liệu thực chứng để xây dựng các mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), hoàn thiện tài liệu tập huấn kỹ thuật thâm canh lúa cho các vùng sinh thái ven biển phía Bắc.
  • Ban quản trị hợp tác xã nông nghiệp và chủ trang trại: Ứng dụng trực tiếp kỹ thuật cấy thưa SRI mật độ 20 - 25 khóm/m² và quy trình bón phân cân đối nhằm tiết kiệm từ 15% đến 20% chi phí mua giống, phân bón và thuốc trừ sâu trong từng vụ sản xuất.
  • Doanh nghiệp sản xuất vật tư nông nghiệp và thuốc bảo vệ thực vật: Khai thác số liệu khảo nghiệm thực tế về hiệu lực phòng trừ của các hoạt chất thuốc trừ sâu cuốn lá và hiệu quả của các dòng phân bón mới để tối ưu hóa sản phẩm và xây dựng hướng dẫn sử dụng thương phẩm phù hợp với thị trường miền Bắc.

Câu hỏi thường gặp

Yếu tố sinh thái nào tác động mạnh nhất đến diễn biến sâu hại lúa vụ Mùa tại Kiến Thụy?
Mật độ cấy và chế độ bón phân là hai yếu tố có ảnh hưởng sâu sắc nhất. Thực tế chứng minh việc cấy dày 40 - 45 khóm/m² kết hợp bón nhiều đạm làm mật độ sâu cuốn lá nhỏ tăng cao hơn 35% và tỷ lệ hại tăng gấp 2 lần so với ruộng cấy thưa 20 - 25 khóm/m² bón phân cân đối.

Phương pháp cấy thưa theo SRI có làm giảm năng suất lúa không?
Không làm giảm năng suất mà ngược lại còn giúp tăng hiệu quả kinh tế. Khi cấy ở mật độ 20 - 25 khóm/m², cây lúa nhận đủ ánh sáng, đẻ nhánh khỏe, bông to hạt chắc, tỷ lệ dảnh hữu hiệu cao và giảm chi phí thuốc bảo vệ thực vật nên lợi nhuận ròng tăng khoảng 10% trên mỗi sào Bắc Bộ.

Tại sao phân bón Lộc Xuân lại giúp hạn chế được sâu hại trên cây lúa?
Phân bón Lộc Xuân cung cấp tỷ lệ dinh dưỡng cân đối giữa đa lượng và vi lượng, giúp vách tế bào lá dày cứng và rút ngắn chu kỳ sinh trưởng từ 3 đến 5 ngày. Điều này làm giảm tính ngon miệng đối với sâu non và thu hẹp thời gian mẫn cảm của cây lúa trước các đợt bùng phát dịch hại.

Thuốc bảo vệ thực vật nào được đánh giá có hiệu quả trừ sâu cuốn lá nhỏ tốt nhất trong nghiên cứu?
Trong số 4 loại thuốc hóa học được khảo nghiệm trên giống lúa Nam Ưu 209, thuốc Vitarko 40WG cho hiệu lực sinh học cao nhất, đạt tỷ lệ tiêu diệt sâu cuốn lá nhỏ trên 85% sau 5 đến 7 ngày xử lý, duy trì thời gian bảo vệ lá đòng kéo dài.

Nghiên cứu áp dụng những tiêu chuẩn quốc gia nào để đánh giá dịch hại?
Đề tài áp dụng nghiêm ngặt hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn bao gồm QCVN 01-38: 2010/BNNPTNT về điều tra thành phần sinh vật hại, QCVN 01-166: 2014/BNNPTNT về phương pháp điều tra mật độ và QCVN 01-01: 2009/BNNPTNT về khảo nghiệm hiệu lực thuốc.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định rõ thành phần côn trùng hại lúa tại huyện Kiến Thụy vụ Mùa 2016 với ba đối tượng chủ lực cần quản lý là sâu cuốn lá nhỏ, sâu đục thân hai chấm và rầy nâu.
  • Chứng minh mật độ cấy thưa 20 - 25 khóm/m² theo phương pháp SRI giúp giảm từ 30% đến 45% mật độ sâu hại so với mật độ cấy dày 40 - 45 khóm/m² của nông dân.
  • Khẳng định phân bón Lộc Xuân giúp rút ngắn thời gian sinh trưởng 3 - 5 ngày, tăng sức chống chịu sâu bệnh và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng lúa.
  • Xác định thuốc Vitarko 40WG là giải pháp hóa học tối ưu với hiệu lực trừ sâu cuốn lá nhỏ đạt trên 85% sau 5 đến 7 ngày phun.
  • Cung cấp nguồn luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc phục vụ việc hoàn thiện quy trình quản lý dịch hại tổng hợp IPM tại thành phố Hải Phòng.

Đóng góp chính của đề tài là xây dựng thành công cơ sở dữ liệu sinh thái học giúp nông dân chuyển đổi phương thức canh tác theo hướng giảm thiểu hóa chất và tăng cường hiệu quả kinh tế. Trong các vụ sản xuất tiếp theo giai đoạn 2017 - 2020, địa phương cần tiếp tục mở rộng quy mô khảo nghiệm trên các giống lúa thuần chất lượng cao. Các đơn vị quản lý nông nghiệp và quý bạn đọc quan tâm có thể liên hệ tác giả hoặc tra cứu toàn văn luận văn tại Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam để khai thác trọn vẹn bộ dữ liệu nghiên cứu chi tiết.