Tổng quan nghiên cứu

Cây cao lương ngọt (Sorghum bicolor L. Moench) là cây lương thực quan trọng đứng thứ năm trên thế giới, cung cấp thực phẩm và nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là sản xuất nhiên liệu sinh học. Theo FAOSTAT (2014), diện tích trồng cao lương toàn cầu dao động quanh mức 40 triệu ha với năng suất trung bình từ 13,77 đến 14,95 tạ/ha, sản lượng đạt khoảng 56-61 triệu tấn. 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 trong những địa phương có tiềm năng phát triển cây trồng này.

Sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) là một trong những đối tượng gây hại chính trên cây cao lương ngọt, làm giảm năng suất từ 10% đến 70% tùy mức độ nhiễm bệnh. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để phòng trừ sâu đục thân là biện pháp phổ biến, tuy nhiên ảnh hưởng của các loại thuốc này đến sinh trưởng và phát triển của cao lương ngọt chưa được nghiên cứu sâu. Mục tiêu của luận văn là xác định ảnh hưởng của một số thuốc BVTV trong phòng trừ sâu đục thân đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm lượng đường của cao lương ngọt tại Thái Nguyên trong vụ Xuân hè năm 2015.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng biện pháp phòng trừ sâu đục thân hiệu quả, đồng thời nâng cao năng suất và chất lượng cao lương ngọt, góp phần phát triển bền vững cây trồng năng lượng tại vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về sinh vật học sâu đục thân, sinh trưởng phát triển cây trồng và hiệu quả thuốc BVTV. Hai khung lý thuyết chính bao gồm:

  • Lý thuyết sinh vật học sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee): Nghiên cứu vòng đời, đặc điểm hình thái, khả năng sinh sản và phát tán của sâu đục thân trên cây cao lương ngọt, từ đó đánh giá mức độ gây hại và thời điểm can thiệp hiệu quả.

  • Mô hình sinh trưởng phát triển cây cao lương ngọt: Bao gồm các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lá, đường kính thân, số nhánh, cùng các chỉ tiêu sinh lý như hàm lượng đường, khối lượng thân lá tươi, tỷ lệ thân/lá tươi.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: tần suất xuất hiện sâu đục thân, mật độ sâu, hiệu lực phòng trừ thuốc BVTV, tốc độ tăng trưởng cây, năng suất sinh vật học và năng suất thực thu.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ thực địa tại huyện Phú Lương, thành phố Thái Nguyên trong vụ Xuân hè năm 2015. Nghiên cứu sử dụng cây cao lương ngọt và sâu đục thân (Ostrinia furnacalis Guenee) làm đối tượng chính. Thuốc BVTV được thử nghiệm gồm Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp điều tra định kỳ 5 ngày/lần để xác định tần suất xuất hiện, mật độ sâu đục thân trên đồng ruộng. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học sâu đục thân được thực hiện trong phòng thí nghiệm với lồng nuôi và cây cao lương ngọt làm thức ăn. Hiệu lực thuốc BVTV được đánh giá theo công thức Abbott (1925) và Henderson-Tilton (1955). Phân tích số liệu sử dụng phần mềm SAS 6.

  • 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. Thí nghiệm thuốc BVTV bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện trong vụ Xuân hè 2015, từ tháng 4 đến tháng 6, theo dõi diễn biến sâu đục thân và sinh trưởng cây cao lương ngọt trong suốt vụ.

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 (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 đạt hai cao điểm chính trong vụ Xuân hè 2015, lần lượt vào ngày 17/4 với 61,0 con/m2 và ngày 7/5 với 60,2 con/m2. Mật độ sâu giảm còn 14,0 - 22,6 con/m2 vào thời điểm thu hoạch.

  3. Đặc điểm sinh vật học sâu đục thân: Vòng đời sâu đục thân dao động từ 12 đến 18 ngày tùy nhiệt độ (25-30oC). Trưởng thành cái đẻ trung bình 123-137 trứng trong khoảng 3,3-3,5 ngày. Thời gian sống của trưởng thành cái dài hơn đực khoảng 1 ngày, dao động từ 3,4 đến 5,4 ngày.

  4. Hiệu lực thuốc BVTV: Thuốc Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC có hiệu lực phòng trừ sâu đục thân cao, đạt trên 80% sau 7 ngày phun ngoài đồng ruộng, giúp giảm mật độ sâu đáng kể so với đối chứng.

  5. Ảnh hưởng thuốc BVTV đến sinh trưởng cao lương ngọt: Việc sử dụng thuốc BVTV không làm giảm chiều cao cây, số lá, đường kính thân mà còn giúp cây phát triển tốt hơn do giảm thiểu tổn thương do sâu đục thân. Năng suất thực thu tăng khoảng 10-15% so với đối chứng không phun thuốc. Hàm lượng đường trong thân cũng được cải thiện nhẹ, đạt trên 14% Brix.

Thảo luận kết quả

Diễn biến mật độ sâu đục thân với hai cao điểm rõ rệt phù hợp với chu kỳ sinh trưởng của sâu và điều kiện khí hậu tại Thái Nguyên. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trước đây cho thấy sâu đục thân gây hại mạnh nhất vào giai đoạn cây trỗ cờ và phát triển thân.

Hiệu lực cao của hai loại thuốc BVTV thử nghiệm cho thấy khả năng kiểm soát sâu đục thân hiệu quả, đồng thời không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng cây cao lương ngọt. Điều này khẳng định tính an toàn và hiệu quả của thuốc trong điều kiện thực tế.

Việc tăng năng suất và hàm lượng đường sau khi sử dụng thuốc BVTV góp phần nâng cao giá trị kinh tế của cây cao lương ngọt, đồng thời hỗ trợ phát triển bền vững cây trồng năng lượng tại vùng trung du miền núi phía Bắc.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn biến mật độ sâu đục thân theo thời gian, bảng so sánh hiệu lực thuốc và các chỉ tiêu sinh trưởng cây giữa các công thức thí nghiệm để minh họa rõ ràng hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng thuốc BVTV Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC trong phòng trừ sâu đục thân trên cao lương ngọt tại Thái Nguyên, phun vào giai đoạn sâu xuất hiện cao điểm (tháng 4-5), nhằm giảm mật độ sâu xuống dưới ngưỡng gây hại, nâng cao năng suất cây trồng.

  2. Tăng cường theo dõi diễn biến sâu đục thân định kỳ 5 ngày/lần để xác định thời điểm phun thuốc hợp lý, tránh phun thuốc không cần thiết, giảm chi phí và tác động môi trường.

  3. Kết hợp biện pháp canh tác như cày đất kỹ trước khi trồng và bón phân cân đối để tăng sức đề kháng của cây cao lương ngọt, hạn chế sự phát triển của sâu đục thân.

  4. Đào tạo và hướng dẫn nông dân sử dụng thuốc BVTV đúng kỹ thuật, đúng liều lượng nhằm đảm bảo hiệu quả phòng trừ sâu, tránh tồn dư thuốc và bảo vệ hệ sinh thái đồng ruộng.

Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 1-2 vụ tiếp theo tại Thái Nguyên và các vùng lân cận để đánh giá hiệu quả thực tiễn và điều chỉnh phù hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

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

  2. Chuyên gia và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để tư vấn, hướng dẫn và xây dựng chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) cho cây cao lương ngọt.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học cây trồng, bảo vệ thực vật: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu sinh vật học sâu đục thân và ảnh hưởng thuốc BVTV đến cây trồng để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh thuốc BVTV: Đánh giá hiệu quả sản phẩm trên cây cao lương ngọt, từ đó phát triển và quảng bá các loại thuốc phù hợp với điều kiện sinh thái và nhu cầu thị trường Việt Nam.

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 chủ yếu trên thân, lá và bông cao lương ngọt, làm giảm diện tích quang hợp, ảnh hưởng đến thụ phấn và làm giảm năng suất từ 10% đến 70% tùy mức độ nhiễm.

  2. Thuốc BVTV 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 nghiên cứu cho hiệu lực phòng trừ trên 80% sau 7 ngày phun, đồng thời không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng cây.

  3. Ảnh hưởng của thuốc BVTV đến sinh trưởng và năng suất cao lương ngọt ra sao?
    Việc sử dụng thuốc BVTV giúp giảm tổn thương do sâu đục thân, từ đó cây phát triển tốt hơn, năng suất thực thu tăng khoảng 10-15% và hàm lượng đường trong thân cũng được cải thiện.

  4. Khi nào nên phun thuốc BVTV để phòng trừ sâu đục thân hiệu quả?
    Phun thuốc vào giai đoạn sâu đục thân xuất hiện cao điểm, thường vào tháng 4-5, theo dõi mật độ sâu định kỳ để xác định thời điểm phun chính xác, tránh phun thuốc không cần thiết.

  5. Có biện pháp nào khác ngoài thuốc BVTV để phòng trừ sâu đục thân không?
    Ngoài thuốc BVTV, biện pháp canh tác như cày đất kỹ trước khi trồng, bón phân cân đối, sử dụng giống kháng và áp dụng quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) cũng góp phần hạn chế sâu đục thân hiệu quả.

Kết luận

  • Xác định được ba loài sâu đục thân phổ biến trên cao lương ngọt tại Thái Nguyên với tần suất xuất hiện trên 57%.
  • Vòng đời sâu đục thân dao động từ 12-18 ngày, trưởng thành cái đẻ trung bình 123-137 trứng trong 3,3-3,5 ngày.
  • Thuốc BVTV Voliam Tago 063SC và Dupont TMP Prevathon 5SC có hiệu lực phòng trừ sâu đục thân trên 80%, không ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng cây.
  • Sử dụng thuốc BVTV giúp tăng năng suất thực thu cao lương ngọt khoảng 10-15% và cải thiện hàm lượng đường trong thân.
  • Đề xuất áp dụng biện pháp phòng trừ kết hợp thuốc BVTV và kỹ thuật canh tác phù hợp trong 1-2 vụ tiếp theo để phát triển bền vững cây cao lương ngọt tại Thái Nguyên.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan quản lý, nông dân và doanh nghiệp phối hợp triển khai các giải pháp phòng trừ sâu đục thân hiệu quả, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng quy mô và đánh giá lâu dài để tối ưu hóa sản xuất cao lương ngọt năng lượng tại Việt Nam.