Tổng quan nghiên cứu

Cây cao lương ngọt (Sorghum bicolor L. Moench) là cây lương thực quan trọng đứng thứ năm trên thế giới, được trồng rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như châu Phi, Trung Mỹ, Nam Á và Việt Nam. Với năng suất trung bình toàn cầu dao động từ 13,77 đến 14,95 tạ/ha và sản lượng khoảng 56-61 triệu tấn trong 5 năm gần đây, cao lương ngọt không chỉ cung cấp thực phẩm mà còn là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho sản xuất nhiên liệu sinh học như ethanol. Ở Việt Nam, cao lương ngọt được trồng chủ yếu tại các vùng trung du và miền núi phía Bắc, trong đó Thái Nguyên là một địa phương điển hình với điều kiện sinh thái phù hợp.

Tuy nhiên, sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) là một trong những đối tượng gây hại chính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cao lương ngọt. Mức độ thiệt hại do sâu đục thân gây ra có thể làm giảm năng suất từ 10% đến 70%, gây tổn thất kinh tế lớn cho người nông dân. Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của một số thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) trong phòng trừ sâu đục thân đến sinh trưởng và phát triển của cao lương ngọt tại Thái Nguyên trong vụ Xuân hè năm 2015. Mục tiêu cụ thể là xác định thuốc BVTV thích hợp vừa đạt hiệu quả trừ sâu cao, vừa nâng cao năng suất và hàm lượng đường trong cây cao lương ngọt.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng biện pháp phòng trừ sâu đục thân hiệu quả, góp phần phát triển bền vững cây cao lương ngọt, đồng thời hỗ trợ phát triển nguồn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại huyện Phú Lương, thành phố Thái Nguyên, trong vụ Xuân hè năm 2015, với các chỉ tiêu đánh giá về mật độ sâu, đặc điểm sinh vật học sâu đục thân và ảnh hưởng của thuốc BVTV đến sinh trưởng cây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh học sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) và ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến sinh trưởng cây trồng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết sinh vật học sâu đục thân: Mô tả vòng đời, đặc điểm hình thái, sinh trưởng và phát triển của sâu đục thân trên cây cao lương ngọt, bao gồm các pha trứng, sâu non (5 tuổi), nhộng và trưởng thành. Thời gian phát dục và khả năng sinh sản của sâu được xác định dưới các điều kiện nhiệt độ và độ ẩm khác nhau.

  2. Mô hình tác động của thuốc BVTV đến sinh trưởng cây trồng: Đánh giá hiệu quả phòng trừ sâu đục thân bằng các loại thuốc Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC, đồng thời phân tích ảnh hưởng của thuốc đến các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lá, đường kính thân, năng suất sinh vật học và hàm lượng đường trong thân.

Các khái niệm chính bao gồm: mật độ sâu đục thân, tần suất xuất hiện, hiệu lực phòng trừ thuốc BVTV, các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao, số lá, đường kính thân), năng suất thực thu và hàm lượng Brix (đường).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ thực địa tại huyện Phú Lương, Thái Nguyên trong vụ Xuân hè năm 2015, bao gồm điều tra mật độ sâu đục thân trên các ruộng cao lương ngọt, nuôi nhân giống sâu trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, và thí nghiệm phun thuốc BVTV trên các ô thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 công thức và 3 lần nhắc lại.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm SAS để xử lý số liệu thống kê, phân tích hiệu quả thuốc BVTV theo công thức Abbott và Henderson-Tilton, đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý của cây cao lương ngọt. Đồ thị diễn biến mật độ sâu và các chỉ tiêu sinh trưởng được vẽ bằng Microsoft Excel.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong vụ Xuân hè 2015, với các đợt điều tra mật độ sâu định kỳ 5 ngày/lần, theo dõi sinh trưởng cây 30 ngày/lần, và đánh giá hiệu quả thuốc BVTV sau phun từ 1 đến 14 ngày.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mỗi ruộng điều tra có diện tích tối thiểu 300 m2, lấy mẫu tại 5 điểm trên đường chéo góc, mỗi điểm diện tích 1 m2. Trong thí nghiệm thuốc BVTV, mỗi công thức có 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại gồm 10 cây được đánh dấu theo dõi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần và tần suất xuất hiện sâu đục thân: Ba loài sâu đục thân chính xuất hiện trên cao lương ngọt tại Thái Nguyên gồm Chilo partellus (tần suất 57,59%), Ostrinia nubilalis (63,55%) và Ostrinia furnacalis (60,38%), tất cả đều rất phổ biến với tần suất trên 50%.

  2. Diễn biến mật độ sâu đục thân: Mật độ sâu đục thân bắt đầu xuất hiện từ ngày 02/4/2015, đạt hai cao điểm chính vào ngày 17/4 (61,0 con/m2) và ngày 07/5 (60,2 con/m2). Mật độ sâu giảm dần đến thời điểm thu hoạch, dao động từ 14,0 đến 22,6 con/m2. Tỷ lệ cây bị hại tăng dần trong suốt quá trình sinh trưởng, đạt 39,6% vào thời điểm thu hoạch.

  3. Đặc điểm sinh vật học sâu đục thân: Vòng đời sâu đục thân dao động từ 12 đến 17,7 ngày tùy nhiệt độ (25oC và 30oC). Thời gian sống của trưởng thành cái trung bình 4,37 - 5,37 ngày, dài hơn trưởng thành đực 0,44 - 1,44 ngày. Khả năng đẻ trứng của trưởng thành cái cao hơn ở nhiệt độ 25oC với trung bình 4,58 ổ trứng, so với 3,16 ổ trứng ở 30oC. Kích thước sâu non và trưởng thành phù hợp với các nghiên cứu trước đây.

  4. Hiệu lực thuốc BVTV: Thuốc Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC có hiệu quả phòng trừ sâu đục thân cao, với tỷ lệ diệt sâu sau phun đạt trên 80% trong vòng 7 ngày. Việc sử dụng thuốc không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng chiều cao, số lá, đường kính thân và năng suất sinh vật học của cao lương ngọt.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) là loài gây hại chính trên cao lương ngọt tại Thái Nguyên, với mật độ và tỷ lệ cây bị hại cao nhất vào giai đoạn trỗ cờ, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Vòng đời ngắn và khả năng sinh sản cao của sâu đòi hỏi biện pháp phòng trừ kịp thời và hiệu quả.

Hiệu quả của hai loại thuốc BVTV được đánh giá cao, phù hợp với các nghiên cứu trong và ngoài nước về phòng trừ sâu đục thân trên cây ngô và cao lương. Việc sử dụng thuốc đúng liều lượng và thời điểm giúp giảm mật độ sâu, đồng thời không làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây cao lương ngọt, đảm bảo năng suất và hàm lượng đường.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn biến mật độ sâu đục thân theo thời gian, bảng so sánh kích thước và thời gian phát dục sâu đục thân ở các nhiệt độ khác nhau, cũng như bảng hiệu lực phòng trừ thuốc BVTV. So sánh với các nghiên cứu trước đây cho thấy sự nhất quán về đặc điểm sinh học sâu đục thân và hiệu quả thuốc, khẳng định tính ứng dụng của kết quả nghiên cứu trong thực tiễn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng thuốc BVTV Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC: Phun thuốc vào các thời điểm mật độ sâu đạt cao điểm (khoảng 17/4 và 7/5) để đạt hiệu quả phòng trừ tối ưu, giảm thiểu thiệt hại cho cây cao lương ngọt. Thời gian thực hiện trong vụ Xuân hè, chủ yếu do nông dân và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp thực hiện.

  2. Tăng cường giám sát mật độ sâu đục thân: Thực hiện điều tra định kỳ 5 ngày/lần để phát hiện sớm và xử lý kịp thời, giúp giảm thiểu thiệt hại và hạn chế sử dụng thuốc BVTV không cần thiết. Chủ thể thực hiện là các trạm bảo vệ thực vật địa phương.

  3. Đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân: Tổ chức các lớp tập huấn về nhận biết sâu đục thân, cách sử dụng thuốc BVTV an toàn và hiệu quả, đồng thời áp dụng các biện pháp canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng cao lương ngọt. Thời gian triển khai trong vòng 1 năm, do các cơ quan nông nghiệp phối hợp thực hiện.

  4. Nghiên cứu bổ sung về giống cao lương kháng sâu: Khuyến khích các viện nghiên cứu và trường đại học tiếp tục phát triển và thử nghiệm các giống cao lương ngọt có khả năng kháng sâu đục thân, nhằm giảm phụ thuộc vào thuốc BVTV và tăng tính bền vững trong sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng cao lương ngọt: Nắm bắt kiến thức về sâu đục thân và biện pháp phòng trừ hiệu quả, từ đó áp dụng kỹ thuật chăm sóc và sử dụng thuốc BVTV hợp lý để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

  2. Cán bộ kỹ thuật nông nghiệp và trạm bảo vệ thực vật: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để tư vấn, hướng dẫn nông dân và xây dựng kế hoạch phòng trừ sâu đục thân phù hợp với điều kiện địa phương.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học cây trồng, bảo vệ thực vật: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả đặc điểm sinh vật học sâu đục thân và hiệu quả thuốc BVTV, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo về sâu bệnh hại và quản lý dịch hại tổng hợp.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và cung ứng thuốc bảo vệ thực vật: Hiểu rõ hiệu quả và tác động của các loại thuốc BVTV trên cây cao lương ngọt, từ đó phát triển sản phẩm phù hợp và tư vấn kỹ thuật cho khách hàng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Sâu đục thân (Ostrinia furnacalis) gây hại như thế nào trên cây cao lương ngọt?
    Sâu đục thân gây hại từ giai đoạn cây con đến thu hoạch, đục thân, lá và bông, làm giảm diện tích quang hợp, ảnh hưởng đến thụ phấn và năng suất. Tỷ lệ cây bị hại có thể lên đến gần 40% vào thời điểm thu hoạch.

  2. Thuốc bảo vệ thực vật nào hiệu quả nhất trong phòng trừ sâu đục thân trên cao lương ngọt?
    Hai loại thuốc Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC được đánh giá có hiệu lực diệt sâu trên 80% sau phun, không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng cây, phù hợp để sử dụng trong điều kiện Thái Nguyên.

  3. Thời gian phát dục và vòng đời của sâu đục thân là bao lâu?
    Vòng đời sâu đục thân dao động từ 12 đến 17,7 ngày tùy theo nhiệt độ môi trường, với các pha phát dục sâu non kéo dài từ 2,23 đến 3,63 ngày mỗi tuổi, trưởng thành sống trung bình 3,37 đến 5,37 ngày.

  4. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến sinh trưởng và năng suất cao lương ngọt như thế nào?
    Việc sử dụng thuốc BVTV đúng liều lượng và thời điểm không làm giảm chiều cao, số lá, đường kính thân và năng suất sinh vật học của cây cao lương ngọt, đồng thời giúp tăng hàm lượng đường trong thân.

  5. Làm thế nào để giám sát và phòng trừ sâu đục thân hiệu quả?
    Cần thực hiện điều tra mật độ sâu định kỳ 5 ngày/lần, phun thuốc khi mật độ sâu đạt cao điểm, kết hợp với biện pháp canh tác như cày đất, xen canh và sử dụng giống kháng để giảm thiểu thiệt hại và hạn chế sử dụng thuốc hóa học quá mức.

Kết luận

  • Sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) là loài sâu hại chính trên cây cao lương ngọt tại Thái Nguyên, với mật độ và tỷ lệ cây bị hại cao nhất vào giai đoạn trỗ cờ.
  • Vòng đời sâu đục thân ngắn, khả năng sinh sản cao, đòi hỏi biện pháp phòng trừ kịp thời và hiệu quả.
  • Thuốc BVTV Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC có hiệu lực phòng trừ sâu đục thân cao, không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và năng suất cao lương ngọt.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng biện pháp phòng trừ sâu đục thân hiệu quả, góp phần phát triển bền vững cây cao lương ngọt và nguồn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam.
  • Đề xuất triển khai giám sát mật độ sâu, đào tạo kỹ thuật cho nông dân và nghiên cứu phát triển giống kháng sâu trong các năm tiếp theo nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các biện pháp phòng trừ sâu đục thân theo khuyến nghị, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng cao lương ngọt bền vững. Các cơ quan quản lý và nông dân nên phối hợp chặt chẽ để triển khai hiệu quả các giải pháp này.