ĐẶT VẤN ĐỀ Sâu khoang ăn tạp Spodoptera litura là loài sâu hại xuất hiện khá phổ biến trên hầu hết các cây raumàu tại thành phố Hồ Chí Minh và các vùng phụ cận. Việc phòng trừ sâu khoang đến naychủ yếu vẫn dựa vào thuốc hóa học.Điều này không những càng làm cho sâu ngày càng kháng thuốc; gây tácđộng xấu đến môi trường sống mà còn nguy hiểm đến sức khỏe của con người do tồn dư củathuốc hóa học trên nông sản, đặc biệt là các cây rau ngắn ngày, rau ăn sống. Nhu cầu sử dụngrau sạch, rau an toàn đang là đòi hỏi cấp thiết của xã hội, đặc biệt đối với cư dân tại thànhphố Hồ Chí Minh. Vì vậy, việc sử dụng chế phẩm sinh học để giảm sử dụng thuốc hóa họccũng đang là lựa chọn cho các vùng sản xuất rau theo tiêu chuẩn GAP.
Trong số các tác nhânsinh học có khả năng kìm hãm sâu khoang ăn tạp, NPV (Nuclear polyhedosis virus) được coi là tác nhân triển vọng nhấtvì khả năng diệt sâu và mức độ lây lan trong quần thể cao nhưng lại rất chuyên tính và antoàn đối với con người và môi trường. Việc phân lập các chủngNPVđể sảnxuất sử dụng trong phòng trị sâu khoang ăn tạp thay thế thuốc hóa học trên các cây rauđậu tại thành phố Hồ Chí Minh là rất cần thiết trong hoàn cảnh hiện nay. Xuất phát từ yêu cầu trên, năm 2013, đề tài “Khai thác khả năng phòng trừ sinhhọc của Nucleopolyhedrosis virus (NPV)để sản xuất chế phẩm sinh học, sử dụng cho phòngtrừ sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura) hại rau, đậu tại thành phố Hồ Chí Minh” đã được sở Khoa học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh phê duyệt và cho phép thực hiện. Báo cáo này xin được trình bày kết quả thực hiện của đề tài.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớcvề lĩnh vực liên quan đến đề tài Tác hại của sâu khoang ăn tạp: Sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura) là loài sâu hại nguy hiểm cho nền nông nghiệp của nhiều nước ở châu Á, châu Phi và vùng Thái Bình Dương. Loài sâu này ăn tạp và gây hại cho hơn 150 loài cây trồng khác nhau và là loài sâu hại chính trên các loài cây trồng có giá trị kinh tế như bông, đậu nành, cà chua, thuốc lá, bắp, khoai tây và các loài cây rau ăn lá (Hill, 1993 ; Rao et al, 1993). Sâu khoang phân bố khắp nơi trên thế giới và gây hại nặng cho nhiều nước nhiệt đới như: Ấn Độ, Pakistans, Banglades, Srilanca, Indonesia, Philippin, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Úc, Hawaii, các nước Đông Nam Á (Hill, 1993; Singh and Jalali, 1997).
Khả năng phòng trừ sâu khoang của chế phẩm NPV: Kinh nghiệm của các nước trên thế giới cho thấy, việc sử dụng bừa bãi thuốc hóa học đã không thể quản lý được sự bùng phát và gây hại của các loài sâu bộ cánh vảy nói chung và sâu khoang nói riêng. Các nghiên cứu cho thấy, sâu khoang ăn tạp đã kháng lại với nhiều loại thuốc trừ sâu hóa học thuộc nhóm Carbamate, lân hữu cơ và Pyrethroid (Venkateswarlu và cộng sự, 2005). Nhiều biện pháp thay thế mang tính thân thiện với môi trường đã được sử dụng. Trong số đó, NPV được coi là tác nhân hứa hẹn nhất và cho kết quả tương đương với thuốc hóa học (Rober et al, 1991; Ravishanka and Venkatesha, 2010; Hochberg, 1991; Gitanjali et al, 1994; Vinay, 1997).
Các nghiên cứu chỉ ra rằng, sâu khoang ăn tạp rất mẫn cảm với NPV và NPV này đã được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc trừ sâu khoang ở nhiều quốc gia trên thế giới (Jayaraj et al, 1980, Ravishanka and Venkatesha, 2010). Ưu điểm của chế phẩm NPV: Hiệu lực diệt sâu của NPV tương đương như thuốc hóa học. Ngoài chỉ tiêu về hiệu lực diệt sâu, nuclear polyhedrosis được sử dụng rộng rãi là do chúng rất an toàn với môi trường.Theo Szewczyk và cộng sự (2009), BaculoNPVnói chung và NPV nói riêng chỉ gây bệnh cho 8 duy nhất ngành chân đốt mà không làm ảnh hưởng đến động vật có xương sống, cây trồng và các vi sinh vật khác. Vì tính chuyên hóa cao nên NPV không gây độc cho các loài thiên địch, các động vật máu nóng và con người (Ignoffo, 1997; Monobrullah M et al, 2000).
Mặt khác, các loài thiên địch không những không bị hại bởi NPV mà chúng còn có vai trò phát tán NPV trong quần thể sâu hại, góp phần quan trọng trong việc phát triển dịch bệnh cho sâu hại trên đồng (Trang và et al, 2003). Phạm Văn Ty và Vũ Nguyên Thành (2007) cho biết, BaculoNPV rất thuận lợi khi sản xuất chế phẩm thương mại vì thường có thể đạt nồng độ cao trong mô của ấu trùng (1010NPV / ấu trùng). Chế phẩm có thể duy trì hoạt tính trong thời gian rất dài (10-15 năm) ngoài cơ thể côn trùng. Nhược điểm của chế phẩm NPV: Chế phẩm NPV rất khó bảo quản.
Ngoài ra, so với thuốc hóa học thì hiệu lực trừ sâu của NPV chậm hơn nhiều. Do NPV rất đặc hiệu đối với ký chủ, mà thường trên cùng một mùa vụ có nhiều loài dịch hại cùng xuất hiện, sẽ rất tốn kém nếu phải dùng mỗi loại thuốc cho một loài dịch hại riêng biệt. Hơn nữa việc sản xuất chế phẩm NPV cũng khó khăn hơn thuốc hóa học vì NPV phải được nuôi từ cơ thể sống, chúng không thể phát triển trong môi trường nhân tạo do đó giá thành sản phẩm sẽ tăng lên. Vì là tác nhân sinh học nên NPV dễ bị mất tác dụng khi điều kiện ngoài đồng không thích hợp (nhiệt độ, độ ẩm,…) do đó việc sử dụng chúng không thuận lợi bằng thuốc hóa học (Phạm Thị Thùy, 2004).
NPV có thể sản xuất bằng phương pháp invivo và invitro. Tuy nhiên, NPV được thương mại hóa hiện nay trên thế giới chủ yếu được sản xuất bằng phương pháp invivo (Tuan S. 1998; Monobrullah M et al, 2000). Trong đó, NPV của các loài thuộc chi Spodoptera được sử dụng nhiều nhất trên phạm vi toàn thế giới (Monobrullah, M.
Nhiều chế phẩm đã được thương mại hóa để trừ sâu khoang ăn tạp là SOMSTAR TM–SL, SpodopterinTM, Spodoptera litura NPV, sử dụng trên rau, cà chua, bắp, bông vải (Gipta và cộng sự, 2005). Hiệu lực diệt sâu khoang ăn tạp của các chủng NPV: Các nghiện cứu đều chỉ ra rằng NPV có hiệu lực gây chết rất cao trên sâu khoang. Sâu càng nhỏ mức độ mẫn cảm càng cao (Boucias et al, 1980; Bucher and Turnck, 1983; Smith and Vlak, 1988; Mohammad et al, 2002). Giá trị LC50 NPV trên sâu khoang từ tuổi 1 đến tuổi 4 được ghi nhận tương ứng là 3,2 x 10 6; 1,1 x 107; 1.
Nghiên cứu, sản xuất Nuclear polyhedrosis NPV (NPV):So sánh sản lượng NPV đạt được khi dùng sâu 7,8,9 và 10 ngày tuổi để sản xuất NPV, Monobrullah và Nagata (2000) cho biết, sản lượng NPV cao nhất khi sử dụng sâu 9 ngày tuổi (trọng lượng 125 – 155mg) để nhiễm NPV. Sản lượng NPV cao nhất được cho biết là 3,91 x 109PIB/sâu với số lượng nhiễm là 4,8x 106PIB/ml. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sản xuất NPV:Các tác giả cho rằng,NPV bị ảnh hưởng rất rõ bởi yếu tố nhiệt độ. Mohammad (2002), Sajap et al (2007) cho biết, tỷ lệ sâu chết tăng khi tăng nhiệt độ nuôi ủ sâu và giá trị LT50 thì ngược lại.
Giá trị LT50 khi nhiễm sâu ở 200C tăng 4 lần so với khi nuôi ở nhiệt độ 300C(Mohammad, 2002). Cũng theo tác giả này, điều kiện tối thích để sản xuất invitro NPV trên sâu khoang là 300C. Ảnh hưởng của tia cực tím đến NPV: Các nghiên cứu đã chứng minh rằng hiệu lực trừ sâu của NPV bị suy giảm do ảnh hưởng của tia UV có trong nắng mặt trời (ELnagar 1982; Jgnoffo và cộng sự, 1989; Jones và cộng sự, 1993; El Salamouny và cộng sự, 2009). Vì vậy, khi sử dụng NPV để trừ sâu trên đồng, cần thiết phải bổ sung chất chống tia cực tím, bảo vệ NPV (Shapiro et al.Từ khá lâu, Ignoffo và Garcia (1994) đã chứng minh rằng chất chống oxy hóa đóng vai trò hấp thụ tia cực tím và nhờ vậy đã bảo vệ được 10 NPV.
Nhiều cố gắng đã được thực hiện để bảo vệ NPV khỏi tác động của tia UV có trong nắng mặt trời bằng cách sử dụng các hóa chất để làm phụ gia như các loại thuốc nhuộm (Shapiro,1989; Ramakrichman và Chaudhary,1991; Reddy và Divakar, 2001) hoặc Cu(NO3)2và CuSO4 (Arivudainambi và cộng sự, 2000). Các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên như lignin (phụ phẩm của công nghiệp giấy) cũng có khả năng bảo vệ NPV khỏi ảnh hưởng của tia UV (Jacques,1977; Tames-guera và cộng sự, 2000; El Salamouny và cộng sự, 2002; Elnagar và cộng sự, 2003). Các nghiên cứu cũng cho biết các chất chống oxy hóa có khả năng bảo vệ NPV từ nắng mặt trời như Dilodin và Inol (Zarin và Eglite, 1985), các Vitamin (Murahabaskaran và cộng sự, 2000) hoặc các chất có nguồn gốc từ thiên nhiên như: folic acid (Deotale và cộng sự, 2007); Riboflavin, Pyridoxin, dịch chiết của lá xoài và lá bạch đàn (Deotale và cộng sự, 2003), dịch chiết từ cây cacao, cà và cây cà phê (Salamouny và cộng sự, 2009). El-Helaly và cộng sự (2008) thì có nhiều chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ thực vật có khả năng bảo vệ NPV khỏi tác động của tia UV như trà xanh, bắp cải tím, cacao, ớt, cà phê.
Hai mươi bốn phenolics đã được xác định từ trà xanh (Caffin et al 2004) đều có khả năng hấp phụ được tia cực tím. Từ những thử nghiệm trên NPV của sâu xanh da láng,Martin Shapiroet al (2009) cho biết, dung dịch nước trà xanh là một chất hấp thụ tia cực tím tuyệt vời, bảo vệ Nucleopolyhedrois NPV của sâu xanh da láng (Spodoptera exigua). Nghiên cứu tăng cường hiệu lực diệt sâu của NPV: Tiêu chí để tạo chế phẩm NPV trừ sâu là kéo dài hoạt lực cũng như sự bền vững của NPV trên đồng (Jones et al , 1997). Việc tạo chế phẩm có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của NPV.
Các chất phụ gia cho vào NPV nhằm kích thích sự ăn của sâu ký chủ hoặc tăng cường hiệu lực gây chết của NPV ( Bell và Kanavel , 1975; Burges và Jones , 1998). 11 Để tăng hiệu lực trừ sâu và rút ngắn thời gian ủ bệnh do NPV, các tác giả đã phối trộn NPV với nhiều sản phẩm khác như: thuốc trừ sâu, chế phẩm Neem, acid boric, rỉ đường…. Rabindra và cộng sự (1997) cho biết phối hợp NPV (liều lượng 5 x 105 PIB/ml) + mật đường (1%) + dịch chiết neem (0,1%) cho hiệu quả diệt sâu khoang tăng hơn so với không trộn. Tuy nhiên, tác giả cho biết, nếu không bổ sung rỉ đường thì sự phối hợp này không có hiệu quả.