Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng hại hành spodoptera exigua năm 2022 khoán luận tốt nghiệp

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng hại hành Spodoptera exigua năm 2022 trong luận văn tốt nghiệp.

• Tác giả: Cầm Thị Ngọc Quỳnh
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Hiếu
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Nông học
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng hại hành Spodoptera exigua năm 2022
• Loại tài liệu: khoá luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc
• 2.2. Tình hình gây hại của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.3. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.4. Nghiên cứu về một số đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của cây ký chủ đến một số đặc điểm sinh vật học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.7. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
• 2.8. Tình hình gây hại của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.9. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.10. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 2.11. Nghiên cứu ảnh hƣởng của cây ký chủ đến sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 3. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Vật liệu và dụng cụ
• 3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
• 3.4. Phƣơng pháp nhân nuôi quần thể sâu keo da láng Spodoptera exigua trên hành
• 3.5. Phƣơng pháp nhân nuôi cá thể xác định đặc điểm hình thái và đo kích thƣớc các pha phát dục của sâu keo da láng
• 3.6. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến một số đặc điểm hình thái, sinh học của sâu keo da láng hại hành
• 3.7. Phƣơng pháp nghiên cứu sức tiêu thụ thức ăn của sâu keo da láng
• 3.8. Phƣơng pháp tính toán và xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 4.2. Kết quả nghiên cứu thời gian đẻ trứng trong ngày của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 4.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 4.3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến thời gian phát dục các pha của sâu keo da láng Spodoptera exigua
• 4.3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh sản của trƣởng thành cái S.
• 4.3.3. Sức tiêu thụ sức ăn của của pha sâu non sâu keo da láng
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sâu keo da láng (Spodoptera exigua) là một vấn đề quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc quản lý dịch hại trên cây hành. Sâu keo da láng là một trong những loài gây hại chính ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, có khả năng tấn công nhiều loại cây trồng khác nhau. Nghiên cứu này nhằm xác định ảnh hưởng của các mức nhiệt độ khác nhau đến các đặc điểm sinh học của sâu keo da láng, từ đó đề xuất các biện pháp phòng trừ hiệu quả. Theo nghiên cứu, nhiệt độ có tác động lớn đến tốc độ phát triển, sức sinh sản và hoạt động của sâu keo. Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa nhiệt độ và sự phát triển của Spodoptera exigua sẽ giúp nông dân có những biện pháp quản lý dịch hại hợp lý.

II. Tình hình nghiên cứu

Tình hình nghiên cứu về sâu keo da láng cho thấy rằng loài này đã gây hại nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trên cây hành. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Spodoptera exigua có khả năng sinh sản cao nhất ở nhiệt độ 30℃, với số lượng trứng đạt 506,87 trứng/cái. Hệ số nhân của một thế hệ (Ro) cũng đạt giá trị cao nhất ở mức nhiệt độ này. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian phát dục và tỷ lệ sống sót của sâu keo. Việc xác định các đặc điểm sinh học của sâu keo da láng dưới tác động của nhiệt độ sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các biện pháp kiểm soát dịch hại hiệu quả.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện bằng cách nuôi sâu keo da láng trong điều kiện nhiệt độ khác nhau (22,5℃, 25℃ và 30℃) để theo dõi các chỉ tiêu sinh học. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc theo dõi thời gian phát dục, sức sinh sản và tỷ lệ tiêu thụ thức ăn của sâu keo. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian phát dục của các pha phát triển của Spodoptera exigua. Thời gian vòng đời của sâu keo ở các mức nhiệt độ khác nhau là 44,65 ngày ở 22,5℃, 41,23 ngày ở 25℃ và 24,60 ngày ở 30℃. Điều này cho thấy rằng nhiệt độ cao hơn có thể rút ngắn thời gian phát triển của sâu keo.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến các đặc điểm sinh học của sâu keo da láng. Ở nhiệt độ 30℃, sâu keo có sức sinh sản cao nhất và thời gian phát dục ngắn nhất. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót của các pha phát triển của sâu keo. Tỷ lệ chết của pha sâu non và nhộng ở các mức nhiệt độ khác nhau cho thấy rằng nhiệt độ cao có thể làm tăng tỷ lệ chết. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các biện pháp quản lý dịch hại hiệu quả, giúp nông dân bảo vệ cây hành khỏi sự tấn công của sâu keo da láng.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển và sinh sản của sâu keo da láng. Việc hiểu rõ mối quan hệ này sẽ giúp nông dân có những biện pháp phòng trừ hiệu quả hơn. Đề xuất các biện pháp quản lý dịch hại dựa trên các mức nhiệt độ khác nhau sẽ là một hướng đi quan trọng trong việc bảo vệ cây hành. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ hơn về ảnh hưởng của nhiệt độ đến các loài sâu hại khác trong nông nghiệp.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sâu keo da láng Spodoptera exigua Hübner (thuộc bộ Cánh vảy Lepidoptera, họ Ngài đêm Noctuidae) là loài côn trùng gây hại nguy hiểm phân bố rộng tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Đây là loài dịch hại đa thực với phổ ký chủ rất rộng, có khả năng tấn công khoảng 90 loài thực vật thuộc ít nhất 18 họ thực vật khác nhau như bông, ngô, đậu đỗ, cà chua, bắp cải, khoai tây, măng tây, hành tỏi và các loại cây ăn quả có múi. Tại Việt Nam, loài này đã được ghi nhận gây hại trên hơn 25 loại cây trồng, đặc biệt là nhóm cây thuộc họ Hành tỏi (Alliaceae).

Cây hành hoa (Allium fistulosum) là một trong những loại rau gia vị và cây kinh tế quan trọng đang được mở rộng diện tích sản xuất tại nhiều tỉnh thành phía Bắc như Hà Nội, Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Phòng, Vĩnh Phúc. Tuy nhiên, sự phát sinh và gây hại với mật độ cao của sâu keo da láng S. exigua trên hành lá đã làm suy giảm nghiêm trọng năng suất và phẩm chất nông sản, gây thiệt hại tới 30% sản lượng và thu nhập của người sản xuất. Loài dịch hại này có thể tồn tại quanh năm ngoài đồng ruộng, chuyển tiếp từ vụ này sang vụ khác và từ cây trồng chính sang các loài cỏ dại xung quanh.

Nhiệt độ môi trường là yếu tố sinh thái đóng vai trò quyết định đến tốc độ phát dục, quy luật phát sinh phát triển, nhịp điệu sinh sản và sức tiêu thụ thức ăn của côn trùng. Mặc dù vậy, các dữ liệu thực nghiệm về mối quan hệ giữa yếu tố nhiệt độ với các chỉ tiêu sinh học của sâu keo da láng khi ký sinh trên cây hành hoa tại miền Bắc Việt Nam vẫn còn hạn chế. Do đó, khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Cầm Thị Ngọc Quỳnh (ngành Bảo vệ thực vật, Học viện Nông nghiệp Việt Nam) thực hiện đề tài nhằm cung cấp hệ thống số liệu khoa học phục vụ dự báo và quản lý dịch hại.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm:

1. Xác định ảnh hưởng của các mức nhiệt độ khác nhau đến đặc điểm cơ bản về hình thái học của sâu keo da láng S. exigua.
2. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến các chỉ tiêu sinh học cơ bản (thời gian phát dục, tỷ lệ sống, khả năng sinh sản, bảng sống, ngưỡng phát dục và tổng tích ôn hữu hiệu) của S. exigua nuôi trên cây hành hoa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Sâu keo da láng Spodoptera exigua Hübner được nhân nuôi từ mẫu thu thập ngoài tự nhiên.
• Cây ký chủ thực nghiệm: Cây hành hoa (Allium fistulosum).
• Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam; nguồn sâu ban đầu thu thập tại ruộng trồng hành lá ở xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ, thành phố Hà Nội.
• Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 9 năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và vị trí phân loại

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết sinh thái học côn trùng về mối quan hệ giữa nhiệt độ môi trường và sự phát triển cá thể của động vật biến nhiệt, ứng dụng phương pháp bảng sống của Birch (1948) và mô hình xác định ngưỡng nhiệt phát dục theo Barteková & Praslička (2006).

Vị trí phân loại học của đối tượng nghiên cứu:

• Giới (Regnum): Animalia
• Ngành (Phylum): Eulepidoptera
• Lớp (Class): Insecta
• Bộ (Ordo): Lepidoptera
• Họ (Familia): Noctuidae
• Chi (Genus): Spodoptera
• Loài (Species): Spodoptera exigua Hübner, 1808

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Thí nghiệm được thiết lập trong tủ định ôn vi xử lý (Sanyo MIR 154 và Leica M165C) ở 3 ngưỡng nhiệt độ không đổi: 22,5°C, 25°C và 30°C, duy trì ẩm độ không khí 60 - 70% và chế độ quang chu kỳ 12 giờ sáng : 12 giờ tối (12L:12D).

Các bước tiến hành cụ thể:

• Nhân nuôi nguồn sâu: Quần thể ban đầu thu thập ngoài đồng ruộng được nuôi trong các hộp nhựa kích thước 12 × 17 × 5 cm bằng lá hành tươi sạch, lót giấy ẩm. Trưởng thành vũ hóa được ghép cặp trong lồng nhựa 10 × 5 × 8 cm, nuôi ăn thêm dung dịch mật ong 10% và cắm lá hành tươi để thu trứng đồng tuổi.
• Nghiên cứu hình thái và kích thước: Nuôi cá thể sâu non từ tuổi 1 trong các hộp nhựa nhỏ (2 × 3 × 3 cm). Theo dõi $n = 30$ cá thể cho mỗi pha để đo chiều dài cơ thể, chiều rộng thân và bề ngang mảnh đầu dưới kính hiển vi soi nổi và kính lúp có thước đo vi lượng.
• Theo dõi thời gian phát dục và tỷ lệ sống: Theo dõi $n = 10$ ổ trứng để xác định thời gian ấp và tỷ lệ nở; theo dõi $n = 100$ sâu non cá thể từ tuổi 1 đến khi hóa nhộng và vũ hóa để ghi nhận thời gian phát dục từng tuổi và tỷ lệ chết; theo dõi $n = 15 - 20$ cặp trưởng thành để xác định thời gian tiền đẻ trứng, thời gian đẻ trứng và tuổi thọ trưởng thành. Thí nghiệm được tiếp tục theo dõi qua thế hệ F2.
• Xác định sức tiêu thụ thức ăn: Sử dụng $n = 30$ sâu non mỗi tuổi, cung cấp 600 mg lá hành cắt khúc trong hộp nuôi có giấy ẩm. Cân lượng thức ăn tiêu thụ sau mỗi 24 giờ bằng cân kỹ thuật Kern (Model: PNS 600-3), có bố trí công thức đối chứng để hiệu chỉnh lượng nước bốc hơi theo công thức: $$I = \left(1 - \frac{W}{I_c}\right) - [I \times (F + \beta \times F)]$$
• Phương pháp tính toán bảng sống và tham số quần thể:
  • Tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$): Xác định qua phương trình tích phân $\sum l_x m_x e^{-r_m x} = 1$, trong đó $l_x$ là xác suất sống sót đến tuổi $x$, $m_x$ là số cá thể cái sinh ra từ một mẹ ở tuổi $x$.
  • Hệ số nhân của một thế hệ ($R_0$): $R_0 = \sum l_x m_x$.
  • Thời gian của một thế hệ ($T$ và $T_c$): $T_c = \frac{\sum x l_x m_x}{R_0}$.
  • Tỷ lệ tăng hữu hạn ($\lambda$): $\lambda = e^{r_m}$.
  • Thời gian nhân đôi số lượng quần thể ($DT$): $DT = \frac{\ln(2)}{r_m}$.
• Xác định ngưỡng nhiệt phát dục ($T_0$) và tích ôn hữu hiệu ($K$): Ứng dụng phương trình hồi quy tuyến tính giữa tốc độ phát dục ($V = 1/Y$) và nhiệt độ ($T$): $y = a + bx$.
  • Ngưỡng nhiệt khởi điểm phát dục: $T_0 = -\frac{a}{b}$.
  • Tổng tích ôn hữu hiệu: $K = X_n(T_n - T_0)$.

Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp qua hệ thống sổ theo dõi thí nghiệm, xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel và IBM SPSS Statistics 25.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Đặt vấn đề

Trình bày cơ sở khoa học và thực tiễn về thiệt hại do sâu keo da láng gây ra trên cây hành lá tại Việt Nam và các vùng sản xuất nông nghiệp trên thế giới. Xác định tính cấp thiết của việc đánh giá tác động của nhiệt độ đến các pha sinh trưởng của sâu hại nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu cho công tác dự tính, dự báo và phòng trừ tổng hợp. Nêu rõ mục đích, yêu cầu và phạm vi nghiên cứu của đề tài.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Tổng hợp có hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về sâu keo da láng Spodoptera exigua:

• Tình hình nghiên cứu ngoài nước: Lịch sử phân bố từ Đông Nam Á sang Bắc Mỹ, châu Âu, châu Phi; mức độ thiệt hại kinh tế trên bông, đậu tương, cà chua tại Hoa Kỳ và Ấn Độ; đặc điểm hình thái học các pha trứng, sâu non (5 - 6 tuổi), nhộng và trưởng thành; tập tính giao phối ban đêm và khả năng di cư; ảnh hưởng của nhiệt độ từ 15°C đến 38°C đến tỷ lệ sống sót, sức sinh sản và các tham số bảng sống ($R_0, r_m, \lambda$).
• Tình hình nghiên cứu trong nước: Lịch sử ghi nhận S. exigua từ năm 1967 tại Hải Hưng (nay là Hải Dương và Hưng Yên) và các tỉnh phía Nam giai đoạn 1977 - 1979; đặc điểm hình thái và tập tính gây hại trên cây hành hoa tại miền Bắc và Nam Trung Bộ; các kết quả nghiên cứu trước đây về biến động thời gian phát dục và sức sinh sản theo nhiệt độ môi trường và loại thức ăn.

Phần III: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Mô tả chi tiết địa điểm, thời gian, vật liệu thí nghiệm, thiết bị định ôn và quy trình chăm sóc cây hành làm thức ăn. Trình bày chi tiết phương pháp nhân nuôi quần thể, nhân nuôi cá thể, kỹ thuật phân biệt giới tính ở pha nhộng dựa vào khe sinh dục trên đốt bụng thứ 8 và thứ 9, phương pháp bố trí thí nghiệm ở 3 mức nhiệt độ (22,5°C, 25°C, 30°C), quy trình đo đạc kích thước các pha, phương pháp xác định lượng thức ăn tiêu thụ hàng ngày và các công thức toán sinh học xử lý số liệu bảng sống, ngưỡng phát dục và tích ôn.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Trình bày các dữ liệu thực nghiệm đạt được từ các nội dung nghiên cứu:

Đặc điểm hình thái và kích thước các pha phát dục

• Pha trứng: Hình cầu, khi mới đẻ có màu trắng sữa, sau chuyển sang sẫm dần khi sắp nở; trứng đẻ thành từng ổ gồm 3 - 4 hàng chạy dọc theo thân hành, phía ngoài phủ lớp lông màu trắng ngà hoặc xám nhạt để bảo vệ.
• Pha sâu non: Khi nuôi bằng hành lá, sâu non trải qua 5 lần lột xác với 6 tuổi phát dục. Màu sắc cơ thể thay đổi rõ rệt qua các tuổi: tuổi 1 mới nở màu xám đầu đen; tuổi 2 - 3 chuyển dần sang màu xanh lá cây với các sọc nhạt trên lưng; tuổi 4 - 5 màu sắc phân hóa đa dạng (xanh vàng, nâu đen, vàng nâu hoặc hồng) với sọc sẫm chạy dọc lưng; tuổi 6 cơ thể dài từ 20,63 đến 23,86 mm, chuẩn bị hóa nhộng chuyển màu xanh đen hoặc nâu sẫm.
• Pha nhộng: Dạng nhộng màng màu nâu đồng, dài 1,1 - 1,4 cm, rộng 3,46 - 3,65 mm, đỉnh cuối bụng có 2 gai song song. Nhộng cái có khe sinh dục dài nằm ở mép trước đốt bụng thứ 8; nhộng đực có khe sinh dục ngắn hơn nằm ở giữa đốt bụng thứ 9.
• Pha trưởng thành: Thân dài 10,84 - 13,40 mm, sải cánh rộng 22,70 - 24,60 mm. Cánh trước màu nâu xám có hai đốm nâu đỏ đặc trưng và một hàng chấm đen ở rìa cánh; cánh sau mỏng, màu trắng bóng lộ rõ gân cánh; phần cuối bụng con cái mang chùm lông dài hơn con đực.

Bảng tổng hợp kích thước các pha phát dục của S. exigua ở các mức nhiệt độ thí nghiệm (TB ± SE):

Pha phát dục	Chỉ tiêu	22,5°C	25°C	30°C
Sâu non tuổi 1	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	1,61 ± 0,02 0,31 ± 0,01 0,21 ± 0,01	1,65 ± 0,02 0,27 ± 0,01 0,29 ± 0,01	1,91 ± 0,06 0,41 ± 0,01 0,27 ± 0,01
Sâu non tuổi 2	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	3,16 ± 0,05 0,47 ± 0,01 0,34 ± 0,01	3,79 ± 0,09 0,54 ± 0,01 0,56 ± 0,01	(Đo đạc theo từng tuổi)
Sâu non tuổi 3	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	4,88 ± 0,06 0,73 ± 0,02 0,55 ± 0,01	8,03 ± 0,15 0,98 ± 0,02 0,94 ± 0,01	10,02 ± 0,20 1,15 ± 0,03 0,98 ± 0,01
Sâu non tuổi 4	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	12,34 ± 0,27 1,54 ± 0,04 1,04 ± 0,02	12,02 ± 0,29 1,65 ± 0,02 1,31 ± 0,03	13,87 ± 0,21 1,57 ± 0,03 1,29 ± 0,02
Sâu non tuổi 5	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	15,80 ± 0,19 1,89 ± 0,04 1,22 ± 0,02	16,17 ± 0,21 2,10 ± 0,02 1,41 ± 0,02	16,61 ± 0,18 2,13 ± 0,03 1,83 ± 0,01
Sâu non tuổi 6	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Bề ngang đầu (mm)	22,46 ± 0,29 2,90 ± 0,08 1,51 ± 0,02	23,86 ± 0,38 3,07 ± 0,11 1,78 ± 0,04	20,63 ± 0,21 3,17 ± 0,05 2,13 ± 0,01
Nhộng	Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm)	11,09 ± 0,16 3,46 ± 0,05	10,93 ± 0,35 3,48 ± 0,03	11,44 ± 0,15 3,65 ± 0,06
Trưởng thành	Chiều dài thân (mm) Sải cánh rộng (mm)	11,15 ± 0,31 23,25 ± 0,40	13,40 ± 0,15 24,60 ± 0,40	10,84 ± 0,57 22,70 ± 0,44

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến các chỉ tiêu sinh học và phát dục

• Thời gian vòng đời: Thời gian phát dục giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Ở 22,5°C vòng đời kéo dài 44,65 ngày; ở 25°C là 41,23 ngày; ở 30°C rút ngắn xuống còn 24,60 ngày.
• Sức sinh sản của trưởng thành cái: Sức đẻ trứng trung bình đạt cao nhất ở 30°C với 506,87 trứng/cái; ở 22,5°C đạt 391,09 trứng/cái; ở 25°C đạt 355,46 trứng/cái.
• Tham số bảng sống quần thể: Hệ số nhân của một thế hệ ($R_0$) đạt cực đại ở 30°C là 1251,01. Các chỉ tiêu về tỷ lệ tăng tự nhiên ($r_m$), thời gian tăng đôi số lượng quần thể ($DT$) và giới hạn tăng tự nhiên ($\lambda$) đều đạt giá trị tối ưu ở nhiệt độ 30°C.
• Ngưỡng nhiệt phát dục ($T_0$) và tích ôn hữu hiệu ($K$):
  • Ngưỡng nhiệt khởi điểm phát dục ($T_0$) của pha sâu non là 15,12°C.
  • Ngưỡng nhiệt khởi điểm phát dục ($T_0$) của pha nhộng là 9,54°C.
  • Ngưỡng nhiệt khởi điểm phát dục ($T_0$) cho toàn bộ vòng đời là 14,60°C.
  • Tổng tích ôn hữu hiệu ($K$) cần thiết để hoàn thành một thế hệ của sâu keo da láng là 352,73 độ-ngày (°C).

Phần V: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn diện các phát hiện thực nghiệm về đặc điểm hình thái, vòng đời, ngưỡng phát dục và tiềm năng gia tăng số lượng của sâu keo da láng theo nhiệt độ; đề xuất các khuyến nghị về thời điểm và biện pháp quản lý loài sâu hại này trên đồng ruộng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính của đề tài

1. Xác định chi tiết các pha phát dục trên hành lá: Pha sâu non của S. exigua trải qua 6 tuổi với 5 lần lột xác. Kích thước mảnh đầu tăng đều qua các tuổi (ở 22,5°C từ 0,21 mm lên 1,51 mm; ở 30°C từ 0,27 mm lên 2,13 mm).
2. Quy luật biến động thời gian phát dục theo nhiệt độ: Vòng đời của sâu keo da láng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ trong ngưỡng khảo sát:
   • Tại 22,5°C: Vòng đời kéo dài 44,65 ngày.
   • Tại 25,0°C: Vòng đời kéo dài 41,23 ngày.
   • Tại 30,0°C: Vòng đời rút ngắn xuống còn 24,60 ngày.
3. Tiềm năng sinh sản và gia tăng quần thể: Nhiệt độ 30°C là điều kiện thuận lợi nhất cho sự bùng phát quần thể với sức đẻ đạt 506,87 trứng/trưởng thành cái, hệ số nhân thế hệ $R_0 = 1251,01$.
4. Hệ số nhiệt sinh học: Xác lập chính xác ngưỡng nhiệt khởi điểm phát dục $T_0$ của pha sâu non (15,12°C), pha nhộng (9,54°C), vòng đời (14,60°C) và tổng tích ôn hữu hiệu của một thế hệ $K = 352,73$ độ-ngày.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

• Bổ sung hệ thống dữ liệu sinh học và sinh thái định lượng chi tiết cho loài Spodoptera exigua nuôi trên thức ăn tự nhiên là hành lá tại điều kiện miền Bắc Việt Nam.
• Các chỉ số $T_0$ và $K$ cung cấp cơ sở toán học trực tiếp cho các trạm Bảo vệ thực vật trong việc tính toán ngày xuất hiện các lứa sâu non, dự báo thời điểm sâu tuổi nhỏ gây hại rộ để xử lý thuốc bảo vệ thực vật đúng lúc, nâng cao hiệu quả phòng trừ và giảm thiểu dư lượng thuốc trên hành thương phẩm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm với nhiệt độ không đổi (22,5°C, 25°C, 30°C) và thức ăn đồng nhất (hành hoa), chưa phản ánh đầy đủ tác động tổng hợp của các yếu tố sinh thái biến thiên ngoài đồng ruộng (nhiệt độ dao động ngày đêm, ẩm độ thất thường, mưa, nắng và áp lực của các loài thiên địch tự nhiên).
• Hướng nghiên cứu tiếp: Cần tiếp tục theo dõi diễn biến quần thể sâu keo da láng dưới điều kiện nhiệt độ dao động tự nhiên ngoài đồng ruộng; nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ giữa sức tiêu thụ thức ăn của các tuổi sâu non với ngưỡng gây hại kinh tế (EIL) trên các giống hành khác nhau; đánh giá hiệu lực của các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu keo da láng dựa trên các giai đoạn phát dục được dự báo bởi tổng tích ôn.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Côn trùng học, Nông học, Sinh thái học nông nghiệp.
• Cán bộ kỹ thuật tại các Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật trong công tác điều tra, phát hiện, dự tính dự báo thời điểm xuất hiện các pha phát dục của sâu hại trên cây rau màu.
• Các phần có giá trị tham khảo cao nhất: Bảng số liệu kích thước chi tiết qua 6 tuổi sâu non, phương pháp tính toán tham số bảng sống ($r_m, R_0, \lambda, DT$) và phương pháp phân biệt giới tính nhộng qua cấu trúc khe sinh dục.

Câu hỏi thường gặp

1. Sâu keo da láng Spodoptera exigua trải qua bao nhiêu tuổi sâu non khi nuôi bằng hành lá?

Khi nuôi bằng hành lá trong thí nghiệm, pha sâu non của sâu keo da láng trải qua 5 lần lột xác với 6 tuổi phát dục. Chiều dài cơ thể tăng từ 1,61 - 1,91 mm ở tuổi 1 lên đến 20,63 - 23,86 mm ở tuổi 6 đẫy sức.

2. Vòng đời của sâu keo da láng thay đổi như thế nào ở 3 mức nhiệt độ thí nghiệm?

Thời gian vòng đời của sâu keo da láng giảm rõ rệt khi nhiệt độ tăng: ở 22,5°C vòng đời kéo dài 44,65 ngày; ở 25°C là 41,23 ngày; và ở 30°C rút ngắn xuống còn 24,60 ngày.

3. Ngưỡng khởi điểm phát dục (T₀) và tổng tích ôn hữu hiệu (K) của sâu keo da láng là bao nhiêu?

Theo kết quả tính toán trong đề tài, ngưỡng khởi điểm phát dục ($T_0$) của pha sâu non là 15,12°C, pha nhộng là 9,54°C và toàn bộ vòng đời là 14,60°C. Tổng tích ôn hữu hiệu ($K$) cần thiết cho một thế hệ sâu keo da láng là 352,73 độ-ngày (°C).

4. Cách phân biệt giới tính đực và cái ở pha nhộng của sâu keo da láng như thế nào?

Giới tính của nhộng được phân biệt dựa vào vị trí và hình dạng khe sinh dục ở mặt bụng: ở nhộng cái, khe sinh dục dài hơn và nằm ở mép trước đốt bụng thứ 8; ở nhộng đực, khe sinh dục ngắn hơn và nằm ở phần giữa của đốt bụng thứ 9.

5. Khả năng sinh sản của trưởng thành cái sâu keo da láng đạt cao nhất ở mức nhiệt độ nào?

Sức sinh sản của trưởng thành cái đạt cao nhất ở nhiệt độ 30°C với trung bình 506,87 trứng/cái, so với 391,09 trứng/cái ở 22,5°C và 355,46 trứng/cái ở 25°C.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Cầm Thị Ngọc Quỳnh đã cung cấp các dẫn liệu thực nghiệm có độ chính xác cao về đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái học của sâu keo da láng Spodoptera exigua hại hành lá ở các mức nhiệt độ 22,5°C, 25°C và 30°C. Kết quả nghiên cứu khẳng định nhiệt độ 30°C là ngưỡng nhiệt thuận lợi nhất cho sự gia tăng quần thể sâu hại, đồng thời xác lập các thông số nhiệt sinh học cơ bản ($T_0 = 14,60^\circ\text{C}, K = 352,73^\circ\text{C}$). Đây là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ công tác dự tính, dự báo và xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên cây hành hoa theo hướng an toàn và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Sâu keo da láng Spodoptera exigua Hubner (Lepidoptera : Noctuidae) là một trong những loài gây hại nguy hiểm của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.exigua là loài có phạm vi ký chủ rộng. Nó tấn công khoảng 90 loài thực vật từ 18 họ thực vật khác nhau, bao gồm bông, cà chua, cà rốt, bắp cải, củ cải, cỏ đinh lăng, củ cải đƣờng, khoai tây, khoai lang, lạc, lúa mì, ngô, măng tây, súp lơ, thuốc lá, tỏi, vừng, cam quýt… (Xia-lin Z. Ở Việt Nam, sâu keo da láng S. exigua đã đƣợc ghi nhận trên 25 loại cây trồng khác nhau, trong đó có 4 loài thuộc họ Alliaceae và nó đã gây hại đáng kể cho hành lá ở Tiền Giang và các tỉnh khác trong nƣớc (Phạm Văn Lầm & cs, 2010).

Cây hành hoa hay hành ăn lá Allium fistulosum (Họ hành tỏi Liliaccae) bị nhiều loài sâu hại làm ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng trong đó có loài sâu keo da láng đƣợc ghi nhận ở nhiều nơi trên thế giới (CABI, 2014). Ở Việt Nam, hành lá là một loại rau gia vị quan trọng, đƣợc dùng làm hƣơng liệu hay còn đƣợc coi là cây thuốc có giá trị cao. Việc trồng hành lá đang đƣợc mở rộng ở các vùng miền Bắc, Việt Nam bao gồm Hà Nội, Hƣng Yên, Hải Dƣơng, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Phòng, Vĩnh Phúc. exigua đang gây hại đáng kể tại các vùng sản xuất hành ở hầu hết cả nƣớc, nó xuất hiện với mật độ dày, gây hại nặng trên hành lá, làm giảm đến 30% sản lƣợng và thu nhập của ngƣời nông dân (Nguyễn Thị Hƣơng, 2018).

Theo Smits (1987), sâu keo da láng có thể tồn tại quanh năm trên đồng ruộng, gây hại từ vụ này sang vụ khác, từ cây trồng này sang cây trồng khác hoặc gây hại trên các cây cỏ dại quanh đồng ruộng, gây thiệt hại nghiêm trọng cho nền sản xuất nông nghiệp. Sản xuất hành an toàn và trên diện rộng vẫn còn nhiều thách thức, đặc biệt là quản lý dịch hại. Nhiệt độ môi trƣờng có ý nghĩa quyết định chiều hƣớng và mức độ mọi hoạt động sống của côn trùng nói chung. Nhiệt độ ảnh hƣởng đến tốc độ phát dục, quy 1 luật phát sinh phát triển, sức sinh sản và hoạt tính của côn trùng (Nguyễn Viết Tùng, 2006).

Ví dụ, nhiệt độ càng tăng thì loài sâu cắn gié Leucaunia separata Walk có thời gian phát dục càng ngắn và sức sinh sản của trƣởng thành lớn nhất ở 30℃ sức đẻ giảm sút rõ rệt so với ở nhiệt độ 19-23℃, thậm chí chúng không đẻ trứng ở 35℃ (Nguyễn Viết Tùng, 2006). Tuy nhiên, hiện chƣa có nhiều nghiên cứu về yếu tố nhiệt độ đến sâu keo da láng. Những dữ liệu khoa học về loài sâu hại nguy hiểm này trên hành lá còn rất hạn chế, trong đó việc nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sinh thái dƣới sự tác động của nhiệt độ, sẽ là cơ sở khoa học để xác định các biện pháp phù hợp trong phòng chống sâu keo da láng hại cây hành. Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn, cần phải có những nghiên cứu sâu hơn đặc biệt là về yếu tố nhiệt độ đến sâu keo da láng.

Việc xác định chính xác các đặc điểm hình thái, sinh thái và sinh học của Spodoptera exigua là cơ sở để xác định các biện pháp phòng ngừa phù hợp. Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : “Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến đặc điểm sinh học của sâu keo da láng Spodoptera exigua hại hành năm 2022”. Mục tiêu của đề tài 1. Mục đích Trên cơ sở nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến một số chỉ tiêu sinh học cơ bản của sâu keo da láng để từ góp phần đề xuất biện pháp phòng trừ hiệu quả sâu keo da láng hại hành theo hƣớng an toàn, bảo đảm hiệu quả kinh tế.

Yêu cầu - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đặc điểm cơ bản về hình thái học của sâu keo da láng S. - Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đặc điểm sinh học của sâu keo da láng S. exigua trên cây hành hoa. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc 2.1 Tình hình gây hại của sâu keo da láng Spodoptera exigua Vị trí phân loại khoa học: Giới (regnum): Animalia; Ngành (phylum) : Eulepidoptera; Lớp (class): Insecta; Bộ (ordo): Lepidoptera; Họ (familia): Noctuidae; Chi (genus): Spodoptera; Loài (species): Spodoptera exigua.

Danh pháp Spodoptera exigua Hubner, 1808. Phạm vi kí chủ: Sâu keo da láng Spodoptera exigua Hubner, có phạm vi ký chủ rộng, cƣ trú và phá hoại trên nhiều loại cây trồng khác nhau. Spodoptera exigua là một trong những loài gây hại nguy hiểm của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Nó tấn công gây hại hơn 90 loài thực vật thuộc ít nhất 18 họ trên khắp Bắc Mỹ, bao gồm bông, cà chua, cà rốt, bắp cải, củ cải, cỏ linh lăng, củ cải đƣờng, khoai tây, khoai lang, lạc, lúa mì, ngô, măng tây, súp lơ, cây thuốc lá, hoa hồng, tỏi, vừng, cây họ cam quýt, v.

Một số loài cỏ dại thích hợp cho sự phát triển của sâu non sâu keo da láng nhƣ Chenopodium album, Verbascum sp., Amaranthus spp, Portulaca spp.(Amaldoss & Hsue, 1989; Farahani & cs. Phân bố và sự gây hại Sâu keo da láng, một trong những sâu hại nguy hiểm của nhiều vùng trồng rau trên thế giới. Theo Capinera (2020), sâu keo da láng S.exigua có nguồn gốc từ Đông Nam Á, lần đầu tiên phát hiện ở Bắc Mỹ vào khoảng năm 1876 ở Oregon, sau đó trong khoảng gần 50 năm chúng đã xuất hiện trở lại ở Florida vào năm 1924. Sâu keo da láng S.exigua phân bố rộng sang Bắc Mỹ, Mexico, châu Phi, châu Âu, Ấn Độ và Australia (Waterhouse, 1993).

Chúng đƣợc coi là một trong những loài côn trùng hại cây trồng nông nghiệp chính tại hầu hết các vùng trên thế giới nhƣ châu Phi, châu Á, châu Úc, châu Mỹ, phía nam châu Âu, đặc biệt ở châu Mỹ 4 và châu Á (Liburd & cs. Sâu keo da láng hiếm khi phát sinh ở những nơi có mùa đông lạnh kéo dài, do đó S.exigua ít đƣợc ghi nhận ở Arizona, Florida. Vào năm 1980, sâu keo da láng tấn công hành tây ở Nhật Bản và hiện nay trở thành loài côn trùng nguy hiểm của vùng Tây Nam, Nhật Bản (Takai, 1991). Ở Malaysia, trƣởng thành sâu keo da láng S.exigua đƣợc tìm thấy quanh năm ở cao nguyên Cameron, Pahang, Malaysia, sâu non của chúng tấn công các cánh đồng bắp cải, đậu, rau cần tây và các cánh đồng trồng hoa cẩm chƣớng với các giống hoa màu hồng, tím và đỏ (Azidah, 2008).

Tại các tỉnh trồng hành ở Philippines, S.exigua đã bùng phát đặc biệt là ở Nueva Ecija, Pangasinan, và Tarlac vào năm 2016 (Navasero & cs.exigua gây thiệt hại về năng suất của những vùng sản xuất rau, là loài sâu hại chính tại các vùng cà chua ở Geogria và trở thành loài sâu hại thứ cấp trên cây bông ở Alabama, Georgia, ouisiana, Mississippi và Texas của Mỹ (Douce & McPherson, 1991; Huffman, 1996; Layton, 1994). Năm 1988 các vùng trồng bông ở Georgia cũng bị loài sâu hại này tấn công gây hại 102.505 ha bị hại rất nặng. Sản lƣợng bông bị mất ở vùng này lên đến 2. Các vùng trồng đậu tƣơng ở Geogria cũng bị loài sâu hại này tấn công cùng thời điểm này, chi phí phòng trừ dịch hại đến 558.

Sản lƣợng đậu tƣơng bị mất là 272 tấn (Gore & cs. Sâu keo da láng đã phát triển thành dịch ở Texas vào năm 1995, gây thiệt hại cho hơn 1.000 ha cây bông, với chi phí hơn 31 triệu USA để kiểm soát dịch bệnh cho khoảng 480. Sâu keo da láng S.exigua cũng đã lây nhiễm trên 2.000 ha bông trồng ở Hoa Kỳ vào năm 1998, gây ra thiệt hại đáng kể và thiệt hại gần 1,2 triệu USA (Williams, 2005). Năm 2017, tại trang trại thử nghiệm ở ICAR-DOGR, Pune sâu keo da láng S.exigua xuất hiện gây hại nghiêm trọng đến sản lƣợng hành trong vùng.

Trong vụ đầu tiên có khoảng 44,72% cây bị hại, trong khi ở giai đoạn sau, mức độ thiệt hại lên đến 81,90% (Soumia & cs. Sâu keo da láng đã phá hủy khoảng 200 ha 5 cây ăn quả có múi trong nhà kính ở California trong các mùa hè 1957, 1958 và 1959, gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể (Atkins, 1960). Nghiên cứu về đặc điểm hình thái của sâu keo da láng Spodoptera exigua Trứng Spodoptera exigua có dạng hình cầu màu trắng, đƣợc đẻ thành từng ổ từ 50 – 150 quả/ổ đƣợc bao phủ bởi một lớp lông, do đó các ổ trứng có hình dạng bông đặc biệt, trứng đƣợc đẻ chủ yếu trên ngọn lá hành (Soumia & cs. Do đƣợc bao phủ bởi lông cứng của trƣởng thành cái, ổ trứng đƣợc bảo vệ khỏi tác động của môi trƣờng và các loài thiên địch (Amaldoss & Hsue, 1989).exigua thƣờng có 5-6 tuổi (Chen & cs.

Sâu non có màu sắc thay đổi qua từng tuổi, từ màu xanh lá cây nhạt đến màu xanh thẫm. Sâu non mới nở có màu xanh lục nhạt và sau đó chuyển sang màu xám với đầu màu đen và cơ thể đƣợc bao phủ bởi những gai nhọn (Soumia & cs. Sâu non tuổi 1 và tuổi 2 có màu xanh nhạt hoặc màu vàng. Bắt đầu từ tuổi 3 sâu non xuất hiện những sọc nhạt màu trên thân.

Đến tuổi 4 những sọc trên lƣng có màu đậm hơn (Capinera, 1999). Sâu non tuổi 5 biến đổi nhiều về màu sắc, có thể có nhiều màu sắc khác nhau nhƣ màu xanh vàng, nâu đen, vàng nâu hoặc màu hồng. Màu sắc của sâu non tuổi 6 từ vàng xanh đến nâu đen, nâu vàng đến hồng. Chúng có màu đen trƣớc khi hóa nhộng.exigua có màu sắc thay đổi rất nhiều qua quá trình lột xác chuyển tuổi, do đó không có kiểu màu điển hình cho bất kỳ cá thể nào (Atkins, 1960).

Kích thƣớc chiều rộng của 5 tuổi sâu tƣơng ứng 0,25; 0,45; 0,70; 1,12 và 1,80 mm. Sâu non đẫy sức có chiều dài thân 20 - 25,4 mm (Amaldoss & Hsue, 1989; Wilson, 1932). Sâu non tuổi 1 và tuổi 2 có xu hƣớng thả tơ để đu đƣa. Từ sâu non tuổi 3 trở đi di cƣ đến các bộ phận khác của cây sống riêng lẻ (Chen & cs.

Theo Soumia & cs.exigua có màu nâu. Nhộng mới có màu nâu sáng, sau chuyển sang màu nâu đỏ. Nhộng có chiều dài 9-15 mm (Ronal & cs. Khối lƣợng nhộng khoảng 0,053 - 0,099 g (Idris & Emelia, 2001) và có khối lƣợng ở 15℃ và 25℃ lần lƣợt là 107,2 mg 109,5 mg, tối đa 117,5 mg ở 35℃ (Jaba & cs.

Nhộng cái có khối lƣợng trung bình cao hơn (0,07g) so với nhộng đực (0,058g) (Amaldoss & Hsue, 1989). Theo Zheng & cs. (2011), nhộng sâu keo da láng hóa nhộng trong đất ở độ sâu 1,1 – 2,0 cm gần gốc của cây ký chủ.