Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây dừa (Cocos nucifera L.) là cây công nghiệp lâu năm có vai trò kinh tế quan trọng tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (chiếm gần 80% diện tích cả nước). Tại tỉnh Bến Tre, diện tích dừa đạt trên 72.000 ha với gần 200.000 hộ canh tác, đóng góp khoảng 50% thu nhập của nông hộ. Tuy nhiên, sản xuất dừa đang đối mặt với sự xâm nhiễm của loài dịch hại ngoại lai nguy hiểm là sâu đầu đen Opisina arenosella Walker (Lepidoptera: Xyloryctidae), loài sâu hại có nguồn gốc từ Ấn Độ và Sri Lanka. Sâu non tấn công biểu bì lá chét, tạo ống tổ bằng tơ và phân, làm cháy khô toàn bộ tán lá và cắn phá vỏ quả non gây rụng trái, có thể làm giảm 100% năng suất vườn dừa khi bùng phát nghiêm trọng.

Tại Việt Nam, sâu đầu đen được ghi nhận lần đầu vào tháng 7 năm 2020 tại huyện Bình Đại, tỉnh Bến Tre. Tính đến tháng 8 năm 2021, diện tích dừa bị nhiễm loài sâu hại này trên toàn tỉnh đã lên đến 603 ha (trong đó nhiễm nhẹ chiếm 332,12 ha, nhiễm trung bình 161,98 ha và nhiễm nặng 108,9 ha). Do đặc thù cây dừa có thân cao, tán rộng và sâu non ẩn nấp kỹ trong ống tổ, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học bằng phương pháp phun tán lá tốn kém chi phí, hiệu lực thấp và phải lặp lại nhiều lần; trong khi phương pháp tiêm thân đòi hỏi kỹ thuật phức tạp. Vì vậy, việc điều tra dịch tễ và nghiên cứu ứng dụng thiên địch bắt mồi bản địa như bọ đuôi kìm Chelisoches sp. (Dermaptera: Chelisochidae) là hướng đi cấp thiết trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Đánh giá hiện trạng gây hại của sâu đầu đen O. arenosella tại 3 xã (Hữu Định, Phước Thạnh, Phú An Hòa) thuộc huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre vào tháng 06/2022.
  2. Xác định các chỉ số về phản ứng chức năng và phản ứng số lượng của bọ đuôi kìm Chelisoches sp. trên ấu trùng sâu đầu đen O. arenosella trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Yêu cầu và nhiệm vụ nghiên cứu

  1. Thực hiện điều tra thực địa 30 vườn dừa, đánh giá tỷ lệ cây bị hại, tỷ lệ tàu lá bị hại, mật độ sâu non, mật độ nhộng và chỉ số hại theo tiêu chuẩn phân cấp 5 cấp độ hại của Cục Bảo vệ Thực vật (2020).
  2. Thiết lập quy trình nhân nuôi nguồn sâu đầu đen và bọ đuôi kìm trong phòng thí nghiệm.
  3. Bố trí thí nghiệm xác định phản ứng chức năng của ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái bọ đuôi kìm Chelisoches sp. ở các mật độ sâu mồi khác nhau.
  4. Bố trí thí nghiệm xác định phản ứng số lượng của ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái bọ đuôi kìm Chelisoches sp. ở các mật độ thiên địch khác nhau.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Sâu đầu đen hại dừa Opisina arenosella Walker và bọ đuôi kìm bắt mồi Chelisoches sp.
  • Phạm vi không gian:
    • Điều tra thực địa tại 3 xã Hữu Định, Phước Thạnh và Phú An Hòa thuộc huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre (10 vườn/xã, diện tích mỗi vườn từ 3.000 $\text{m}^2$ trở lên).
    • Thực nghiệm phòng thí nghiệm tại Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật tỉnh Bến Tre cùng Trung tâm Nông nghiệp Ứng dụng Công nghệ cao tỉnh Bến Tre.
  • Phạm vi thời gian: Điều tra thực địa diễn ra trong tháng 06/2022; các thí nghiệm sinh thái trong phòng thí nghiệm thực hiện từ tháng 06/2022 đến tháng 10/2022.
  • Giới hạn đề tài: Thí nghiệm phản ứng chức năng và phản ứng số lượng được giới hạn khảo sát trên ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4 (kích thước 1 - 1,2 cm), sử dụng ấu trùng bọ đuôi kìm tuổi 4 và thành trùng cái bọ đuôi kìm mới lột xác 1 ngày tuổi trong điều kiện phòng thí nghiệm (nhiệt độ 28 ± 2°C, độ ẩm 75 ± 5%, thời gian chiếu sáng 12 giờ).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình sinh thái học

Đề tài dựa trên nền tảng lý thuyết về tương tác thiên địch - con mồi của Solomon (1949) và Holling (1959):

  • Phản ứng chức năng (Functional Response): Mô tả sự thay đổi trong tỷ lệ tiêu thụ con mồi của một cá thể thiên địch khi mật độ con mồi thay đổi. Tác giả tổng quan 4 dạng phản ứng chức năng cơ bản và tập trung vào 3 mô hình phản ứng của Holling (1959). Phương trình phản ứng chức năng tổng quát của Holling: $$H_a = \frac{a \cdot T \cdot H}{1 + a \cdot T_h \cdot H}$$ Trong đó: $H_a$ là số lượng con mồi bị ăn, $H$ là mật độ con mồi ban đầu, $T$ là tổng thời gian hữu hiệu (ngày), $T_h$ là thời gian xử lý một con mồi (ngày hoặc giờ), $a$ là tỷ lệ tấn công/vùng tìm kiếm mồi. Phương trình trên được chuyển đổi sang dạng hồi quy tuyến tính để tính toán tham số: $$\frac{1}{H_a} = \frac{1}{a \cdot T \cdot H} + \frac{T_h}{T} \quad \Rightarrow \quad y = ax + b$$ Với $y = 1/H_a$ và $x = 1/(H \cdot T)$.
  • Phản ứng số lượng (Numerical Response): Mô tả sự thay đổi về mật độ hoặc hiệu suất ăn mồi của quần thể thiên địch theo mật độ con mồi, mô phỏng qua phương trình tương quan tuyến tính $y = ax + b$ ($x$ là mật độ thiên địch, $y$ là số lượng con mồi bị tiêu thụ).

Tiêu chuẩn đánh giá dịch hại ngoài đồng ruộng

Hiện trạng gây hại ngoài vườn dừa được đánh giá theo thang phân cấp 5 cấp độ hại của Cục Bảo vệ Thực vật (2020):

  • $C_0$: Tàu lá không bị hại.
  • $C_1$: Tàu lá có $< 20%$ lá chét bị hại.
  • $C_2$: Tàu lá có 21 - 40% lá chét bị hại.
  • $C_3$: Tàu lá có 41 - 60% lá chét bị hại.
  • $C_4$: Tàu lá có 61 - 80% lá chét bị hại.
  • $C_5$: Tàu lá có $> 80%$ lá chét bị hại.

Các chỉ tiêu định lượng được tính theo công thức:

  • Tỷ lệ cây bị hại (%): $\frac{\text{Số cây bị hại}}{\text{Tổng số cây điều tra}} \times 100$
  • Tỷ lệ tàu lá bị hại (%): $\frac{\text{Số tàu lá bị hại}}{\text{Tổng số tàu lá điều tra}} \times 100$
  • Chỉ số hại (CSH, %): $$\text{CSH (%)} = \frac{n_1 \times 1 + n_2 \times 2 + n_3 \times 3 + n_4 \times 4 + n_5 \times 5}{5 \times N} \times 100$$ (Trong đó $n_1, n_2, n_3, n_4, n_5$ lần lượt là số tàu lá ở cấp $C_1$ đến $C_5$; $N$ là tổng số tàu lá điều tra).

Phương pháp nghiên cứu và bố trí thí nghiệm

  1. Phương pháp điều tra thực địa: Điều tra 30 vườn tại 3 xã Hữu Định, Phước Thạnh, Phú An Hòa (10 vườn/xã). Mỗi vườn chọn 5 điểm ngẫu nhiên trên đường chéo, mỗi điểm kiểm tra 10 cây (tổng số 50 cây/vườn). Trên mỗi cây lấy ngẫu nhiên 30 lá chét ở phần giữa tàu dừa, kiểm tra dưới kính lúp soi nổi cầm tay để đếm mật số sâu non và nhộng, đồng thời ghi nhận tọa độ GPS của từng vườn.
  2. Quy trình nhân nuôi vật liệu thí nghiệm:
    • Sâu đầu đen: Thu thập sâu non từ các vườn dừa bị hại, nuôi trong hộp nhựa ($28,5 \times 17 \times 9,2\text{ cm}$) bằng lá dừa già, định kỳ thay lá 2 - 3 ngày/lần. Khi thành trùng vũ hóa, thu trứng và tiếp tục nhân nuôi để tạo nguồn sâu non tuổi 4 đồng đều.
    • Bọ đuôi kìm: Thu ngoài tự nhiên, nuôi trong hộp nhựa có bổ sung lá dừa, mụn dừa ẩm và lưới thông khí; thức ăn là ấu trùng sâu đầu đen.
  3. Bố trí thí nghiệm phản ứng chức năng:
    • Ấu trùng BĐK tuổi 4: Bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên đơn yếu tố (CRD), 5 nghiệm thức mật độ sâu mồi (4, 6, 8, 10, 12 ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4/hộp tròn đáy $346,2\text{ cm}^2$), 3 lần lặp lại, theo dõi liên tục trong 11 ngày (thay thức ăn mới sau mỗi 24 giờ).
    • Thành trùng cái BĐK: Thiết kế tương tự ấu trùng tuổi 4, sử dụng thành trùng cái 1 ngày tuổi sau lột xác, theo dõi liên tục trong 10 ngày.
  4. Bố trí thí nghiệm phản ứng số lượng:
    • Ấu trùng BĐK tuổi 4: Bố trí kiểu CRD đơn yếu tố, 4 nghiệm thức mật độ BĐK (1, 2, 3, 4 cá thể ấu trùng tuổi 4/hộp) trên nền mật độ cố định 20 ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4, 3 lần lặp lại, theo dõi trong 11 ngày.
    • Thành trùng cái BĐK: Bố trí kiểu CRD đơn yếu tố, 4 nghiệm thức mật độ BĐK (1, 2, 3, 4 cá thể thành trùng cái/hộp) trên nền mật độ cố định 40 ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4, 3 lần lặp lại, theo dõi trong 10 ngày.

Nguồn dữ liệu và phương pháp xử lý số liệu

Dữ liệu thô thu thập từ sổ ghi chép điều tra thực địa và kết quả đếm mồi hằng ngày trong phòng thí nghiệm. Số liệu được tổng hợp, tính toán các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn (SD), tham số hồi quy trên Microsoft Excel. Phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định phân hạng trung bình Duncan ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,01$ bằng phần mềm SAS 9.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các tư liệu nghiên cứu liên quan đến cây dừa, dịch hại sâu đầu đen và thiên địch bọ đuôi kìm:

  • Tình hình sản xuất dừa: Trên thế giới có 86 quốc gia trồng dừa với diện tích 11,58 triệu ha, sản lượng 61,52 triệu tấn (FAO, 2020); đứng đầu là Ấn Độ, Philippines và Indonesia. Việt Nam xếp thứ 8 về diện tích (163.543 ha) và thứ 9 về sản lượng (1.415 nghìn tấn). Bến Tre là địa phương dẫn đầu cả nước với hơn 72.000 ha dừa.
  • Sinh học sâu đầu đen O. arenosella: Trứng có thời gian ủ 4 - 5 ngày; sâu non có 5 - 8 tuổi phát triển trong 36 - 54 ngày; nhộng kéo dài khoảng 8 ngày; thành trùng sống 13,38 - 13,42 ngày, con cái đẻ trung bình lên đến 273,63 trứng. Sâu non ăn biểu bì mặt dưới lá chét, làm lá khô xơ xác và tấn công vỏ quả dừa non. Sâu có 5 - 6 thế hệ/năm. Ký chủ ưa thích gồm dừa Palmyra, cau, chà là, chuối, mít, điều và cọ dầu.
  • Thiên địch và biện pháp phòng trừ: Ghi nhận 38 loài ký sinh, 23 loài ăn mồi và 6 loài vi sinh vật gây bệnh trên O. arenosella. Các loài ong ký sinh như Goniozus nephantidis, Bracon brevicornis, Habrobracon hebetor và bọ xít bắt mồi Cardiastethus exiguus đã được áp dụng ở Ấn Độ, Sri Lanka, Thái Lan.
  • Đặc điểm bọ đuôi kìm Chelisoches sp.: Là loài bắt mồi phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long. Vòng đời ấu trùng có 4 tuổi (tuổi 1: vài ngày; tuổi 2: 12 - 15 ngày; tuổi 3: 10 - 12 ngày; tuổi 4: 10 - 13 ngày). Thành trùng cái dài $18,80 \pm 0,51\text{ mm}$, rộng $3,55 \pm 0,13\text{ mm}$, râu 23 đốt; thành trùng đực dài $17,95 \pm 0,57\text{ mm}$, rộng $3,15 \pm 0,07\text{ mm}$ với đôi kìm cong khỏe.
  • Lý thuyết mô hình sinh thái: Phân tích bản chất các dạng phản ứng chức năng của Solomon (1949) và 3 dạng phản ứng của Holling (1959), làm cơ sở toán học để kiểm chứng khả năng ăn mồi của thiên địch.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết địa điểm, vật liệu, dụng cụ thí nghiệm, kỹ thuật nhân nuôi sâu đầu đen và bọ đuôi kìm, phương pháp điều tra thực địa 30 vườn dừa tại 3 xã (Hữu Định, Phước Thạnh, Phú An Hòa) của huyện Châu Thành, cùng quy trình thiết lập 4 thí nghiệm đơn yếu tố (CRD) đánh giá phản ứng chức năng và số lượng của ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái bọ đuôi kìm.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

1. Hiện trạng gây hại của sâu đầu đen tại huyện Châu Thành (tháng 06/2022)

Kết quả khảo sát tại 30 vườn dừa (diện tích 3.000 - 6.000 $\text{m}^2$/vườn, tuổi cây 5 - 20 năm, chủ yếu là giống dừa xiêm xanh và dừa ta) cho thấy sâu đầu đen phân bố không đồng đều giữa các địa bàn:

Địa bàn điều tra (Xã) Tỷ lệ cây bị hại (%) (TB ± SD) Tỷ lệ tàu lá bị hại (%) (TB ± SD) Chỉ số hại (%) (TB ± SD) Mật độ sâu non (con/30 lá chét) (TB ± SD) Mật độ nhộng (con/30 lá chét) (TB ± SD)
Hữu Định ($n=10$) $93,6 \pm 11,5$ $43,8 \pm 15,2$ $18,1 \pm 10,1$ $7,3 \pm 3,3$ $1,5 \pm 1,3$
Phước Thạnh ($n=10$) $96,4 \pm 8,5$ $60,3 \pm 13,5$ $30,9 \pm 11,3$ $26,3 \pm 5,4$ $6,6 \pm 10,2$
Phú An Hòa ($n=10$) $79,2 \pm 23,3$ $30,6 \pm 12,5$ $14,2 \pm 7,3$ $11,1 \pm 1,7$ $2,6 \pm 4,8$
Trung bình toàn huyện ($n=30$) $89,7 \pm 14,4$ $44,9 \pm 13,7$ $21,1 \pm 9,6$ $14,9 \pm 2,8$ $3,6 \pm 6,2$
  • Phước Thạnh là xã bị gây hại nặng nhất với chỉ số hại đạt $30,9%$, tỷ lệ cây bị hại lên tới $96,4%$, tỷ lệ tàu lá hại $60,3%$, mật độ sâu non $26,3\text{ con/30 lá chét}$ và mật độ nhộng $6,6\text{ con/30 lá chét}$.
  • Hữu Định có mức độ hại trung bình với chỉ số hại $18,1%$, mật độ sâu non thấp nhất ($7,3\text{ con/30 lá chét}$).
  • Phú An Hòa bị gây hại nhẹ nhất với chỉ số hại $14,2%$ và tỷ lệ cây bị hại là $79,2%$.

2. Phản ứng chức năng của bọ đuôi kìm Chelisoches sp. trên sâu đầu đen

  • Ấu trùng BĐK tuổi 4:
    • Khả năng tiêu thụ sâu tăng dần theo mật độ con mồi: từ $1,82 \pm 0,53\text{ con/ngày}$ (mật độ 4 con) lên $4,94 \pm 1,03\text{ con/ngày}$ (mật độ 12 con); tổng lượng sâu ăn trong 11 ngày tăng từ 60 lên 163 con ($F_{\text{tính}} = 85,66$; $p < 0,01$).
    • Đường cong phản ứng chức năng thuộc dạng 3 của Holling (1959) (dạng sigmoid).
    • Phương trình hồi quy tương quan: $y = 0,0420x + 0,0017$ với hệ số xác định $R^2 = 0,9495$.
    • Tham số sinh thái: Thời gian xử lý mồi $T_h = 0,019\text{ ngày}$ ($0,456\text{ giờ}$); vùng tìm kiếm $a = 23,81\text{ hộp}$. Diện tích di chuyển tìm mồi ước tính đạt $0,8243\text{ m}^2$ trong $0,456\text{ giờ}$, tương đương $43,38\text{ m}^2/\text{ngày}$.
Mật độ sâu đầu đen ban đầu (con) Số sâu bị ăn (con/ấu trùng BĐK tuổi 4/ngày) Tổng số sâu bị ăn (con/11 ngày) Giá trị $1/H_a$ Giá trị $1/(H \cdot T)$
4 $1,82 \pm 0,53^{\text{d}}$ 60 0,552 0,023
6 $2,30 \pm 0,68^{\text{d}}$ 76 0,435 0,015
8 $3,03 \pm 0,68^{\text{c}}$ 100 0,330 0,011
10 $4,00 \pm 0,90^{\text{b}}$ 132 0,250 0,009
12 $4,94 \pm 1,03^{\text{a}}$ 163 0,203 0,008
  • Thành trùng cái BĐK:
    • Khả năng ăn mồi tăng từ $2,37 \pm 0,72\text{ con/ngày}$ (mật độ 4 con) lên $7,00 \pm 1,11\text{ con/ngày}$ (mật độ 12 con); tổng lượng sâu ăn trong 10 ngày tăng từ 90 lên 238 con ($F_{\text{tính}} = 78,84$; $p < 0,01$).
    • Phản ứng chức năng tuân theo dạng 3 của Holling (1959).
    • Phương trình hồi quy: $y = 0,0587x + 0,0009$ với $R^2 = 0,9683$.
    • Tham số sinh thái: Thời gian xử lý mồi $T_h = 0,009\text{ ngày}$ ($0,216\text{ giờ}$); vùng tìm kiếm $a = 17,04\text{ hộp}$. Diện tích di chuyển tìm mồi đạt $0,590\text{ m}^2$ trong $0,216\text{ giờ}$, tương đương $65,56\text{ m}^2/\text{ngày}$.
Mật độ sâu đầu đen ban đầu (con) Số sâu bị ăn (con/thành trùng BĐK/ngày) Tổng số sâu bị ăn (con/10 ngày) Giá trị $1/H_a$ Giá trị $1/(H \cdot T)$
4 $2,37 \pm 0,72^{\text{e}}$ 90 0,423 0,025
6 $4,10 \pm 0,99^{\text{d}}$ 145 0,244 0,017
8 $5,07 \pm 1,14^{\text{c}}$ 187 0,197 0,013
10 $6,23 \pm 1,50^{\text{b}}$ 230 0,160 0,010
12 $7,00 \pm 1,11^{\text{a}}$ 238 0,143 0,008

3. Phản ứng số lượng của bọ đuôi kìm Chelisoches sp. trên sâu đầu đen

  • Ấu trùng BĐK tuổi 4 (trên nền mật độ 20 sâu non): Mật số ấu trùng BĐK tăng từ 1 lên 4 con/hộp làm lượng sâu bị tiêu thụ mỗi ngày tăng từ $5,79 \pm 2,00$ lên $15,30 \pm 2,34\text{ con}$, tổng số sâu bị tiêu thụ sau 11 ngày tăng từ 191 lên 505 con (tỷ lệ tiêu diệt tăng từ 29% lên 77%, $F_{\text{tính}} = 94,68$; $p < 0,01$). Phương trình tương quan: $y = 0,32x + 0,97$ với $R^2 = 0,98$.
  • Thành trùng cái BĐK (trên nền mật độ 40 sâu non): Tăng mật số thành trùng cái giúp nâng cao lượng sâu mồi bị ăn, phương trình tương quan đạt: $y = 0,21x + 0,49$ với $R^2 = 0,97$.
Mật độ ấu trùng BĐK tuổi 4 (con/hộp) Số sâu bị ăn/ngày (con) (TB ± SD) Tổng số sâu bị ăn (con/11 ngày) Tỷ lệ ăn mồi (%)
1 $5,79 \pm 2,00^{\text{d}}$ 191 29
2 $9,97 \pm 2,00^{\text{c}}$ 329 50
3 $12,09 \pm 2,81^{\text{b}}$ 399 60
4 $15,30 \pm 2,34^{\text{a}}$ 505 77

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  1. Dữ liệu dịch tễ học thực địa: Xác định hiện trạng xâm nhiễm sâu đầu đen tại huyện Châu Thành (tháng 06/2022) ở mức phổ biến rộng với tỷ lệ cây bị hại trung bình $89,7%$, tỷ lệ tàu lá bị hại $44,9%$, chỉ số hại $21,1%$, mật độ sâu non $14,9\text{ con/30 lá chét}$ và mật độ nhộng $3,6\text{ con/30 lá chét}$. Xã Phước Thạnh là tâm điểm gây hại nặng nhất ($\text{CSH} = 30,9%$).
  2. Khả năng bắt mồi định lượng của bọ đuôi kìm:
    • Ấu trùng tuổi 4 ăn tối đa $4,94 \pm 1,03\text{ con sâu/ngày}$, thời gian xử lý mồi là $0,456\text{ giờ}$, diện tích tìm kiếm mồi đạt $43,38\text{ m}^2/\text{ngày}$.
    • Thành trùng cái ăn tối đa $7,00 \pm 1,11\text{ con sâu/ngày}$, thời gian xử lý mồi là $0,216\text{ giờ}$, diện tích tìm kiếm mồi đạt $65,56\text{ m}^2/\text{ngày}$.
  3. Mô hình hóa sinh thái: Xác lập phản ứng chức năng của cả ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái Chelisoches sp. đều tuân theo mô hình dạng 3 của Holling (1959) ($R^2 = 0,9495$ và $R^2 = 0,9683$), thể hiện khả năng săn bắt và điều hòa dịch hại hiệu quả ở cả mật độ con mồi thấp và cao.
  4. Phản ứng số lượng: Thiết lập mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ giữa mật độ bọ đuôi kìm và số lượng sâu đầu đen bị tiêu thụ ($R^2 \ge 0,97$).

Đóng góp so với các nghiên cứu trước

  • So với nghiên cứu của Galih Yoga Prasaja và ctv (2014) trên bọ đuôi kìm Chelisoches morio săn bắt bọ dừa Brontispa longissima (thuộc phản ứng chức năng dạng 2 của Holling – chỉ kiểm soát hiệu quả ở mật độ con mồi thấp), nghiên cứu này chứng minh Chelisoches sp. bắt mồi sâu đầu đen thuộc phản ứng dạng 3, mở rộng phạm vi kiểm soát hiệu quả ở cả mật độ sâu hại cao.
  • Cung cấp bộ thông số toán học ($T_h, a, R^2$) chính xác làm cơ sở lý thuyết cho việc tính toán mật độ phóng thích bọ đuôi kìm ngoài đồng ruộng trong các chương trình quản lý sinh học sâu đầu đen tại Bến Tre và khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nội dung điều tra thực địa chỉ được thực hiện giới hạn trong tháng 06/2022 tại 3 xã thuộc huyện Châu Thành, chưa phản ánh đầy đủ diễn biến mật độ quần thể sâu đầu đen theo các mùa và các chu kỳ thời tiết khác nhau trong năm.
  • Thí nghiệm phản ứng chức năng và phản ứng số lượng chỉ mới thực hiện trên một giai đoạn phát triển duy nhất của con mồi (ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4) và hai pha phát triển của thiên địch (ấu trùng tuổi 4, thành trùng cái), chưa khảo sát khả năng ăn trứng, nhộng hoặc sâu non các tuổi khác, cũng như chưa đánh giá thành trùng đực.
  • Toàn bộ dữ liệu phản ứng chức năng được thu thập trong không gian hộp nuôi nhân tạo kín, chưa tính đến các yếu tố cản trở phức tạp ngoài tự nhiên như cấu trúc tán dừa, thời tiết bất thuận hay sự cạnh tranh của các loài thiên địch khác.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng phạm vi và tần suất điều tra dịch tễ học qua nhiều tháng trong năm trên toàn tỉnh Bến Tre để xác lập quy luật phát sinh gây hại.
  • Khảo sát khả năng bắt mồi của Chelisoches sp. đối với các pha phát triển khác của sâu đầu đen (trứng, ấu trùng tuổi nhỏ, nhộng).
  • Triển khai thí nghiệm thả bọ đuôi kìm ở quy mô bán tự nhiên (nhà lưới) và ngoài vườn dừa thực tế để kiểm chứng hiệu quả kiểm soát sinh học ngoài đồng ruộng.
  • Đánh giá khả năng kết hợp phóng thích bọ đuôi kìm với các loài ong ký sinh (Goniozus nephantidis, Bracon brevicornis) trong quy trình phòng trừ tổng hợp.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo:
    • Sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh các ngành Bảo vệ Thực vật, Nông học, Côn trùng học và Sinh thái học nông nghiệp.
    • Cán bộ kỹ thuật tại Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật, Trung tâm Khuyến nông, các ban ngành phụ trách phát triển nông nghiệp tại vùng trồng dừa Đồng bằng sông Cửu Long.
    • Các kỹ sư nông nghiệp và chủ vườn dừa đang tìm kiếm giải pháp kiểm soát sinh học dịch hại sâu đầu đen.
  • Nội dung giá trị nhất:
    • Quy trình điều tra và thang phân loại 5 cấp độ hại chuẩn hóa cho sâu đầu đen hại dừa.
    • Phương pháp luận bố trí thí nghiệm và mô hình toán học tuyến tính hóa để xác định tham số phản ứng chức năng của Holling ($T_h, a$).
    • Phương pháp nhân nuôi bảo tồn bọ đuôi kìm Chelisoches sp. và sâu đầu đen trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Câu hỏi thường gặp

1. Hiện trạng sâu đầu đen gây hại dừa tại huyện Châu Thành vào tháng 06/2022 diễn biến ra sao?

Tại thời điểm tháng 06/2022, dịch sâu đầu đen đã xâm nhiễm trên diện rộng tại 30 vườn điều tra thuộc 3 xã Hữu Định, Phước Thạnh và Phú An Hòa với tỷ lệ cây bị hại trung bình là $89,7 \pm 14,4%$, tỷ lệ tàu lá bị hại trung bình là $44,9 \pm 13,7%$, chỉ số hại trung bình là $21,1 \pm 9,6%$, mật độ sâu non trung bình là $14,9 \pm 2,8\text{ con/30 lá chét}$ và mật độ nhộng là $3,6 \pm 6,2\text{ con/30 lá chét}$. Trong đó, xã Phước Thạnh bị gây hại nặng nhất ($\text{CSH} = 30,9%$), xã Phú An Hòa bị gây hại nhẹ nhất ($\text{CSH} = 14,2%$).

2. Khả năng bắt mồi của bọ đuôi kìm Chelisoches sp. tuân theo mô hình phản ứng chức năng nào của Holling?

Cả ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái bọ đuôi kìm Chelisoches sp. đều có khả năng ăn mồi tuân theo mô hình phản ứng chức năng dạng 3 của Holling (1959) (đường cong sigmoid). Điều này chứng minh hoạt động tìm kiếm và khả năng tiêu thụ con mồi của bọ đuôi kìm tăng nhanh khi mật độ sâu đầu đen tăng lên, giúp thiên địch này kiểm soát hiệu quả sâu hại ở cả mật độ thấp lẫn mật độ cao.

3. Sức tiêu thụ sâu đầu đen tối đa của ấu trùng và thành trùng bọ đuôi kìm là bao nhiêu?

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, ở mật độ sâu mồi cao nhất (12 con), một ấu trùng bọ đuôi kìm tuổi 4 tiêu thụ trung bình $4,94 \pm 1,03\text{ con sâu/ngày}$ (tổng số 163 con sau 11 ngày); một thành trùng cái bọ đuôi kìm tiêu thụ trung bình $7,00 \pm 1,11\text{ con sâu/ngày}$ (tổng số 238 con sau 10 ngày).

4. Thời gian xử lý mồi và diện tích tìm kiếm mồi trong 1 ngày của bọ đuôi kìm được tính toán như thế nào?

Theo công thức của Holling (1959):

  • Ấu trùng tuổi 4 có thời gian xử lý mồi $T_h = 0,019\text{ ngày}$ ($0,456\text{ giờ}$), vùng tìm kiếm $a = 23,81\text{ hộp}$, diện tích tìm kiếm mồi ước tính đạt $43,38\text{ m}^2/\text{ngày}$.
  • Thành trùng cái có thời gian xử lý mồi $T_h = 0,009\text{ ngày}$ ($0,216\text{ giờ}$), vùng tìm kiếm $a = 17,04\text{ hộp}$, diện tích tìm kiếm mồi ước tính đạt $65,56\text{ m}^2/\text{ngày}$.

5. Phương trình tương quan phản ứng số lượng của ấu trùng bọ đuôi kìm trên sâu đầu đen là gì?

Ở mật độ cố định 20 ấu trùng sâu đầu đen tuổi 4, phương trình hồi quy tương quan tuyến tính giữa mật độ ấu trùng bọ đuôi kìm tuổi 4 ($x$) và số lượng sâu đầu đen bị tiêu thụ ($y$) là $y = 0,32x + 0,97$ với hệ số tương quan $R^2 = 0,98$. Khi tăng mật số bọ đuôi kìm từ 1 lên 4 con, tỷ lệ sâu bị tiêu diệt tăng từ 29% lên 77%.

Kết luận

Khóa luận đã cung cấp bức tranh định lượng chi tiết về hiện trạng gây hại của dịch sâu đầu đen Opisina arenosella tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre vào tháng 06/2022 với chỉ số hại trung bình $21,1%$ và tỷ lệ cây bị hại lên tới $89,7%$. Nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh bọ đuôi kìm Chelisoches sp. (cả ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái) là thiên địch ăn mồi hữu hiệu, thể hiện phản ứng chức năng dạng 3 của Holling và phản ứng số lượng tuyến tính chặt chẽ ($R^2 \ge 0,97$) trên sâu đầu đen. Các tham số sinh thái học xác lập được từ công trình là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ công tác nhân nuôi và ứng dụng biện pháp sinh học phòng trừ sâu đầu đen hại dừa tại Đồng bằng sông Cửu Long.