Tổng quan luận án
Cây rau thuộc họ hoa thập tự (Brassicaceae) là nhóm cây trồng ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, khả năng gieo trồng nhiều vụ trong năm và mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội so với nhiều loại cây trồng ngắn ngày khác. Tại Việt Nam, các vùng chuyên canh và thâm canh rau họ hoa thập tự đã hình thành và không ngừng mở rộng tại đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên, Vĩnh Phúc), Sa Pa (Lào Cai), Đà Lạt (Lâm Đồng) và Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, sự gia tăng diện tích, đa dạng chủng loại và mật độ thời vụ đã tạo điều kiện cho các loài sâu bệnh phát sinh gây hại nghiêm trọng, trong đó bọ nhảy thuộc giống Phyllotreta (Bộ Cánh cứng: Coleoptera, Họ Ánh kim: Chrysomelidae) là một trong những đối tượng dịch hại nguy hiểm nhất.
Bọ nhảy giống Phyllotreta gây hại đồng thời ở cả hai pha phát triển. Pha trưởng thành sống trên tán lá, dùng cơ quan miệng nhai ăn biểu bì lá tạo thành các lỗ thủng nhỏ li ti trên lá mầm và lá thật từ giai đoạn cây con đến khi thu hoạch, làm giảm diện tích quang hợp hoặc làm chết cây con hàng loạt. Pha sâu non (ấu trùng) sống ẩn trong đất, cắn phá hệ thống rễ và đục vào củ, làm cây còi cọc, héo úa hoặc thối rễ, thối củ. Hiện nay, tập quán phòng chống bọ nhảy của người nông dân chủ yếu dựa vào việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học với tần suất cao và liều lượng lớn. Việc lạm dụng hóa chất không mang lại hiệu quả kiểm soát triệt để do đặc tính ẩn náu của sâu non trong đất và khả năng di chuyển linh hoạt của trưởng thành, đồng thời gây ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái tự nhiên và đe dọa trực tiếp đến an toàn vệ sinh thực phẩm. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng các tác nhân sinh học như tuyến trùng ký sinh côn trùng (TTKSCT) và nấm ký sinh côn trùng (NKSCT) là yêu cầu cấp thiết nhằm thay thế dần thuốc hóa học.
- Mục đích nghiên cứu: Đi sâu nghiên cứu bọ nhảy giống Phyllotreta (thành phần loài, đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, biện pháp phòng chống loài hại chính) trên rau họ hoa thập tự ở Hà Nội và phụ cận nhằm xác định được tác nhân sinh học (NKSCT, TTKSCT) có triển vọng để phòng chống bọ nhảy đạt hiệu quả cao, an toàn.
- Yêu cầu của đề tài (được đánh số theo văn bản luận án):
- Cập nhật thành phần loài bọ nhảy Phyllotreta (Col.: Chrysomelidae) và xác định loài bọ nhảy chính hại rau họ hoa thập tự ở Hà Nội, phụ cận;
- Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của loài bọ nhảy chính gây hại các loài rau họ hoa thập tự ở Hà Nội và vùng phụ cận;
- Xác định hiệu lực của NKSCT và TTKSCT đối với bọ nhảy chính hại rau họ hoa thập tự;
- Xác định kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học (NKSCT, TTKSCT) để phòng chống bọ nhảy hại rau họ hoa thập tự đạt hiệu quả cao và an toàn.
- Đối tượng nghiên cứu: Bọ nhảy giống Phyllotreta (Coleoptera: Chrysomelidae) gây hại trên các loài cây rau thuộc họ hoa thập tự.
- Phạm vi nghiên cứu:
- Không gian: Các vùng chuyên canh rau họ hoa thập tự tại Hà Nội và các tỉnh phụ cận (Hưng Yên, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc), cùng các địa bàn khảo nghiệm so sánh tại Sa Pa (Lào Cai) và Thành phố Hồ Chí Minh.
- Thời gian: Giai đoạn thực hiện từ năm 2018 đến năm 2022.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Nghiên cứu bọ nhảy giống Phyllotreta trên thế giới
Giống Phyllotreta được Chevrolat mô tả lần đầu vào năm 1836, thuộc phân họ Galerucinae, họ Chrysomelidae. Đến nay, thế giới đã ghi nhận từ 200 đến hơn 250 loài thuộc giống này. Sự đa dạng loài tập trung cao nhất ở vùng Cổ Bắc với 144 loài (137 loài được mô tả đầy đủ với 118 loài đặc hữu), tiếp theo là vùng nhiệt đới châu Phi (49 loài), Tân Cổ Bắc (49 loài), Đông Phương (25 loài), Tân nhiệt đới châu Mỹ (5 loài) và vùng Úc (4 loài).
| Khu vực địa lý |
Tác giả / Tài liệu ghi nhận |
Số lượng loài ghi nhận |
Các loài gây hại phổ biến / Loài chính |
| Bắc Mỹ (Hoa Kỳ, Canada) |
Burgess (1977), Lamb (1983, 1984), Westdal & Romanow (1972) |
4 - 11 loài |
P. cruciferae, P. striolata, Psylliodes punctulata |
| Châu Âu (Nga, Ukraine, Belarus, Baltic) |
Kostromitin (1980), Hiiesaar et al. (2003), Vig (2002) |
6 - 30 loài |
P. undulata, P. atra, P. nemorum, P. vittula |
| Đông Á & Đông Nam Á |
Chen et al. (1984, 1990), Somsook (1991), CABI (1996) |
3 - 5 loài |
P. striolata, P. sinuata, P. chotanica |
Các nghiên cứu quốc tế đã làm rõ đặc điểm sinh thái học, tập tính ưa tối và mẫn cảm quang phổ bước sóng 300-600 nm (mạnh nhất tại dải 350-430 nm) của P. striolata. Về phổ ký chủ, 63% số loài Phyllotreta có tính chuyên tính trên các loài cây họ Brassicaceae chứa hoạt chất glucosinolate. Về kiểm soát sinh học, các tác giả quốc tế đã chứng minh hiệu lực của các loài tuyến trùng Steinernema feltiae, S. carpocapsae, Heterorhabditis bacteriophora, H. indica (Trdan et al., 2008; Yan et al., 2013, 2018) và nấm ký sinh Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae (Ekesi et al., 2000; Reddy et al., 2014) trong việc làm giảm mật độ sâu non và trưởng thành bọ nhảy.
Nghiên cứu bọ nhảy giống Phyllotreta tại Việt Nam
Các cuộc điều tra côn trùng nông nghiệp giai đoạn 1967-1968 ở miền Bắc ghi nhận 2 loài là bọ nhảy sọc cong (Phyllotreta striolata) và bọ nhảy sọc thẳng (Phyllotreta rectilineata). Điều tra giai đoạn 1977-1979 ở miền Nam ghi nhận P. striolata và Phyllotreta sp. Giai đoạn 2006-2010 chỉ ghi nhận P. striolata. Ngoài ra, Hoàng Thị Kim Hồng (2004) ghi nhận thêm loài P. vittula tại Thừa Thiên Huế, và tài liệu phân bố của CABI (1996) ghi nhận P. chotanica gây hại cải bắp, cải củ tại Việt Nam. Về biện pháp phòng trừ, các tác giả trong nước đã thử nghiệm nhiều giải pháp canh tác (tưới rãnh, ngâm nước, làm rào nilon), thuốc thảo mộc (dịch chiết bồ hòn, khổ sâm, ruốc cá, hạt bình tinh Milletia ichthyochtona) và khảo nghiệm các loại thuốc hóa học thông thường.
Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết
Mặc dù bọ nhảy là đối tượng gây hại thường trực, các nghiên cứu tại Việt Nam trước đây còn phân tán, thiếu tính hệ thống về cập nhật thành phần loài và đặc tính sinh học trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Đặc biệt, việc nghiên cứu tuyển chọn và ứng dụng các chế phẩm sinh học chuyên biệt từ tuyến trùng ký sinh côn trùng và nấm ký sinh côn trùng bản địa để phòng trừ đồng thời pha sâu non trong đất và pha trưởng thành trên tán lá vẫn chưa được giải quyết hoàn chỉnh trong thực tiễn sản xuất.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
Luận án dựa trên lý thuyết quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management - IPM) và lý thuyết sinh thái học côn trùng học ứng dụng. Cơ chế tác động sinh học bao gồm:
- Tuyến trùng ký sinh côn trùng (TTKSCT) thuộc các giống Heterorhabditis và Steinernema mang vi khuẩn cộng sinh xâm nhập qua các lỗ tự nhiên của sâu non bọ nhảy trong đất, giải phóng độc tố gây nhiễm trùng huyết và nhân sinh khối.
- Nấm ký sinh côn trùng (NKSCT) gồm Beauveria bassiana và Metarhizium anisopliae bám dính, nảy mầm và đâm xuyên qua lớp biểu bì chitin của trưởng thành bọ nhảy, phát triển sợi nấm tiêu diệt ký chủ.
Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu
- Tác nhân sinh học: Chủng tuyến trùng Heterorhabditis indica KH33, Steinernema carpocapsae; chủng nấm Beauveria bassiana Be13, Metarhizium anisopliae (do Bộ môn Côn trùng và Tuyến trùng, Viện Bảo vệ thực vật phân lập, cung cấp).
- Chế phẩm sinh học: Chế phẩm tuyến trùng EntoNema-33 và chế phẩm nấm ký sinh Beauveria bassiana Be13.
- Cây thức ăn và cây trồng thí nghiệm: Cải mơ (Brassica juncea), cải đông dư (Brassica sinensis), cải củ (Raphanus sativus), cải bắp (Brassica oleracea var. capitata).
- Thuốc bảo vệ thực vật đối chứng: Sadamir 200WP, Dupont Prevathon 5SC, Marshal 200SC, Atylo 650WP, Neem nim xoan xanh Green 0.3EC, Map green 8SL, Metament 90DP, Vimetarzimm 95DP.
- Trang thiết bị chuyên dụng: Phễu Berlese-Tullgren, kính lúp soi nổi có màn hình chụp ảnh, tủ nuôi sinh thái côn trùng, lồng lưới côn trùng (40 x 40 x 40 cm), hộp nhựa nuôi sâu (15 x 10 x 5 cm), máy đo nhiệt ẩm tự động.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra xã hội học: Áp dụng phương pháp phỏng vấn có cấu trúc theo phiếu điều tra chuẩn, thực hiện trên 30 hộ nông dân trồng rau tại mỗi điểm nghiên cứu ở Hà Nội, Hưng Yên và Vĩnh Phúc nhằm đánh giá cơ cấu cây trồng, tập quán sử dụng thuốc BVTV và nhận thức về bọ nhảy.
- Phương pháp điều tra thành phần loài và thu mẫu: Thu thập mẫu trưởng thành theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và quy chuẩn điều tra côn trùng hại của Viện Bảo vệ thực vật. Mỗi điểm thu 70-100 cá thể bằng vợt hoặc bắt trực tiếp, cố định trong cồn 75% hoặc làm tiêu bản khô. Định loại dựa trên khóa phân loại quốc tế của Gressitt & Kimoto (1963), Konstantinov & Vandenberg (1996).
- Phương pháp đánh giá mức độ gây hại: Sử dụng khung điều tra 40x50 cm (rau cải ăn lá, cải củ) hoặc 1 m² (cải bắp), theo dõi tỷ lệ hại và chỉ số hại dựa trên thang phân cấp 6 cấp của Patricio (1998):
| Cấp hại |
Tỷ lệ diện tích lá bị hại (%) |
| Cấp 1 |
Đến 0,09% diện tích lá bị hại |
| Cấp 2 |
0,1 - 5,0% diện tích lá bị hại |
| Cấp 3 |
6,0 - 10,0% diện tích lá bị hại |
| Cấp 4 |
11,0 - 25,0% diện tích lá bị hại |
| Cấp 5 |
26,0 - 50,0% diện tích lá bị hại |
| Cấp 6 |
Trên 50,0% diện tích lá bị hại |
- Phương pháp nghiên cứu sinh vật học và sinh thái học: Nuôi sinh học cá thể trong phòng thí nghiệm và nhà lưới có kiểm soát nhiệt ẩm độ. Đo đếm kích thước các pha bằng thị kính trắc vi, ghi nhận thời gian phát dục các tuổi sâu non, nhộng, thời gian tiền đẻ trứng, tuổi thọ trưởng thành và sức đẻ trứng của trưởng thành cái. Theo dõi diễn biến mật độ sâu non và trưởng thành ngoài đồng ruộng trên các chân đất và công thức luân canh, xen canh.
- Phương pháp thử nghiệm hiệu lực sinh học và xử lý số liệu: Khảo nghiệm hiệu lực diệt sâu non và trưởng thành của các chủng vi sinh vật và chế phẩm sinh học ở quy mô phòng thí nghiệm, nhà lưới, đồng ruộng diện hẹp và mô hình diện rộng. Số liệu được tính toán theo công thức Abbott và Henderson-Tilton, phân tích thống kê theo phương pháp phân tích phương sai.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài
Chương 1 hệ thống hóa cơ sở khoa học và các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến giống Phyllotreta. Luận án tổng hợp cấu trúc phân loại học, chỉ ra rằng các loài Phyllotreta có phạm vi ký chủ hẹp và phụ thuộc chặt chẽ vào các dẫn xuất glucosinolate trong cây họ hoa thập tự. Chương này điểm lại toàn bộ các phương thức quản lý bọ nhảy đã được công bố trên thế giới, bao gồm: biện pháp canh tác (chế độ làm đất không cày lật, tăng lượng hạt giống gieo từ 5 đến 10 kg/ha giúp giảm tỷ lệ hại, sử dụng hạt giống đường kính lớn 2,0-2,2 mm nhằm nâng cao sức chống chịu, gieo mùa thu, che phủ luống bằng lưới chắn côn trùng, trồng cây bẫy củ cải dầu); biện pháp bẫy bả pheromone (Himachala-9,11-diene) và bẫy chất dẫn dụ bay hơi (allyl isothiocyanate); biện pháp sinh học sử dụng thiên địch bắt mồi, ong ký sinh (Microctonus vittatae) và vi sinh vật gây bệnh (tuyến trùng Heterorhabditis, Steinernema; nấm Beauveria, Metarhizium); và biện pháp hóa học (xử lý hạt giống bằng neonicotinoid, fipronil; phun tán lá bằng alpha-cypermethrin, spinosad, chlorpyrifos). Qua đó, chương làm rõ tính cấp thiết của việc nghiên cứu bổ sung dữ liệu sinh học và phát triển chế phẩm sinh học tại Việt Nam.
Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc vật liệu nghiên cứu, hệ thống trang thiết bị thí nghiệm và quy trình triển khai bốn nội dung nghiên cứu chính. Tác giả trình bày phương pháp điều tra hiện trạng xã hội học nông thôn tại Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc; phương pháp thu thập mẫu định loại côn trùng theo quy chuẩn bảo vệ thực vật; thang đo phân cấp hại 6 cấp của Patricio (1998); quy trình nhân nuôi bọ nhảy sọc cong (Phyllotreta striolata) trên cây cải mơ và củ cải trong điều kiện phòng thí nghiệm; quy trình thử nghiệm sinh học đối với ấu trùng cảm nhiễm (IJs) của tuyến trùng H. indica KH33 và bào tử nấm B. bassiana Be13; phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng diện hẹp và diện rộng có đối chứng.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Hiện trạng phòng chống bọ nhảy giống Phyllotreta tại Hà Nội và phụ cận
Kết quả điều tra xác định cơ cấu rau họ hoa thập tự tại vùng nghiên cứu rất đa dạng, bao gồm cải mơ, cải ngọt, cải bẹ, cải đông dư, cải củ, cải bắp, súp lơ. Người trồng rau phụ thuộc phần lớn vào biện pháp hóa học. Tần suất phun thuốc rất cao trong một vụ rau ngắn ngày, thời gian cách ly thường không được đảm bảo, dẫn đến nguy cơ dư lượng thuốc trên sản phẩm. Việc ứng dụng các biện pháp sinh học còn hạn chế do thiếu các chế phẩm sinh học có hiệu lực thực tế cao trên đồng ruộng.
3.2. Thành phần loài và mức độ tác hại của bọ nhảy giống Phyllotreta
Điều tra giai đoạn 2019-2020 tại Hà Nội và phụ cận ghi nhận 3 loài bọ nhảy thuộc giống Phyllotreta:
- Bọ nhảy sọc cong: Phyllotreta striolata (Fabricius, 1801)
- Bọ nhảy sọc thẳng: Phyllotreta rectilineata (Chen, 1939)
- Bọ nhảy xanh đen: Phyllotreta chotanica (Duvivier, 1892)
Trong đó, Phyllotreta striolata là loài chiếm ưu thế tuyệt đối về tần suất bắt gặp và số lượng cá thể, là loài gây hại chính trên tất cả các chủng loại rau họ hoa thập tự. Mức độ gây hại biểu hiện qua chỉ số hại cao nhất trên các giống cải ăn lá mềm như cải mơ, cải đông dư và trên rễ, củ của cải củ.
+----------------------------------------------+
| CÁC LOÀI BỌ NHẢY GHI NHẬN TRONG LUẬN ÁN |
+----------------------+-----------------------+
|
+------------------------------+-------------------------------+
| | |
v v v
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| P. striolata | | P. rectilineata | | P. chotanica |
| (Bọ nhảy sọc cong) | | (Bọ nhảy sọc thẳng)| | (Bọ nhảy xanh đen) |
| - Loài hại chính | | - Xuất hiện phụ | | - Xuất hiện phụ |
| - Tần suất cao nhất| | - Tỷ lệ bắt gặp thấp| | - Tỷ lệ bắt gặp thấp|
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
3.3. Đặc điểm hình thái, sinh vật học và sinh thái học của Phyllotreta striolata
- Đặc điểm hình thái: Pha trứng có hình ô-van thuôn dài, màu vàng nhạt, trong mờ. Sâu non trải qua 3 tuổi, cơ thể thon dài màu trắng sữa, đầu và đốt cuối màu nâu nhạt. Tiền nhộng và nhộng trần có màu vàng nhạt. Trưởng thành có cơ thể thon dài, màu đen bóng, trên mỗi cánh cứng có một sọc màu vàng cong gấp khúc đặc trưng ở mép ngoài, đùi chân sau phát triển phình to thích nghi với việc bật nhảy.
- Đặc điểm sinh vật học trong phòng thí nghiệm (2019-2021):
- Thời gian phát dục của các pha: Trứng phát triển trong khoảng 4-5 ngày; sâu non tuổi 1 kéo dài 3-4 ngày; sâu non tuổi 2 kéo dài 3-4 ngày; sâu non tuổi 3 kéo dài 4-6 ngày; pha tiền nhộng và nhộng kéo dài 5-7 ngày.
- Tổng thời gian vòng đời hoàn thành trong khoảng 25-36 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường.
- Trưởng thành cái có thời gian tiền đẻ trứng kéo dài từ 7 đến 12 ngày; sức đẻ trứng trung bình đạt từ 140 đến hơn 200 trứng/cá thể cái; trưởng thành có tuổi thọ dài (30-60 ngày).
- Quy luật sinh thái và biến động mật độ:
- Mật độ bọ nhảy sọc cong xuất hiện quanh năm nhưng tập trung cao điểm vào các tháng xuân hè (tháng 2 đến tháng 4) và thu đông (tháng 9 đến tháng 11).
- Pha sâu non tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt từ 0-5 cm (chiếm trên 70% tổng số sâu non trong đất), giảm dần ở tầng 5-10 cm và rất hiếm khi xuất hiện ở độ sâu dưới 10 cm.
- Luân canh rau họ hoa thập tự với cây trồng khác họ (lúa nước, hành, ngô) hoặc trồng xen làm giảm rõ rệt mật độ trưởng thành và sâu non so với độc canh chuyên thức. Chân đất thịt nhẹ và đất cát pha có mật độ bọ nhảy cao hơn đất thịt nặng.
3.4. Khả năng sử dụng tác nhân sinh học phòng chống Phyllotreta striolata
- Tuyến trùng ký sinh côn trùng (TTKSCT): Chủng Heterorhabditis indica KH33 thể hiện khả năng ký sinh và gây chết cao đối với sâu non tuổi 3 của bọ nhảy sọc cong trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới. Chế phẩm EntoNema-33 xử lý vào đất với liều lượng và thời điểm phù hợp (giai đoạn cây con hoặc sau khi gieo/trồng 7-10 ngày) đạt hiệu lực khống chế sâu non từ 65% đến hơn 80%, làm giảm đáng kể chỉ số hại rễ củ và hạn chế mật độ trưởng thành xuất hiện ở lứa kế tiếp.
- Nấm ký sinh côn trùng (NKSCT): Chủng nấm Beauveria bassiana Be13 có khả năng lây nhiễm cao, hình thành sợi nấm bao phủ và tiêu diệt trưởng thành bọ nhảy sọc cong sau 3-7 ngày xử lý trong phòng thí nghiệm và đồng ruộng diện hẹp, đạt hiệu lực từ 60% đến 75%.
3.5. Ứng dụng chế phẩm EntoNema-33 trong sản xuất rau họ hoa thập tự
Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm sinh học EntoNema-33 tại các mô hình sản xuất rau cải đông dư, cải củ ở Bắc Từ Liêm (Hà Nội), Hoài Đức (Hà Nội) và Sa Pa (Lào Cai) cho thấy:
- Chế phẩm duy trì hiệu lực kéo dài, làm giảm mạnh mật độ sâu non trong đất và giảm chỉ số hại trên lá cải qua các đợt theo dõi.
- Năng suất và phẩm chất thương phẩm của rau tại các công thức sử dụng EntoNema-33 tương đương hoặc cao hơn so với tập quán phun thuốc hóa học của nông dân, đồng thời bảo đảm an toàn sinh thái và không để lại dư lượng độc hại.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Cập nhật thành phần loài: Ghi nhận và xác định thành phần gồm 3 loài bọ nhảy thuộc giống Phyllotreta trên rau họ hoa thập tự tại vùng Hà Nội và phụ cận gồm P. striolata, P. rectilineata và P. chotanica; khẳng định P. striolata là loài gây hại chủ yếu.
- Bổ sung dữ liệu sinh học, sinh thái học: Cung cấp hệ thống dữ liệu chi tiết về kích thước hình thái các pha, thời gian phát triển từng tuổi sâu non, vòng đời, sức đẻ trứng, tỷ lệ chết tự nhiên, sự phân bố theo tầng đất (tập trung 0-5 cm) và quy luật biến động mật độ của P. striolata theo mùa vụ và chế độ luân canh, xen canh.
- Cung cấp cơ sở khoa học về tác nhân sinh học: Xác định được hiệu lực diệt trừ sâu non bọ nhảy của chủng tuyến trùng ký sinh côn trùng bản địa Heterorhabditis indica KH33 và hiệu lực diệt trưởng thành của chủng nấm ký sinh Beauveria bassiana Be13.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp
- Luận án đã chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng chế phẩm sinh học tuyến trùng EntoNema-33 trong sản xuất rau họ hoa thập tự an toàn, giúp hạn chế sâu non trong đất và giảm mật độ trưởng thành trên đồng ruộng.
- Đề xuất giải pháp kỹ thuật tích hợp: kết hợp xử lý chế phẩm sinh học (tuyến trùng cho đất, nấm ký sinh cho tán lá) với các biện pháp canh tác (luân canh khác họ, vệ sinh đồng ruộng, xử lý đất) nhằm giảm thiểu việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Địa bàn khảo nghiệm tập trung chủ yếu tại khu vực phía Bắc (Hà Nội, phụ cận và Sa Pa); các dữ liệu khảo nghiệm diện rộng tại các vùng sinh thái Nam Trung Bộ và Nam Bộ chưa được thực hiện đồng bộ. Chế phẩm tuyến trùng ký sinh ở dạng sống đòi hỏi điều kiện bảo quản nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Hoàn thiện công nghệ sản xuất sinh khối lớn (công nghệ lên men lỏng in vitro) và công nghệ tạo dạng thương phẩm kéo dài thời hạn bảo quản của chế phẩm tuyến trùng EntoNema-33 và nấm Beauveria bassiana Be13.
- Mở rộng khảo nghiệm và hoàn thiện quy trình ứng dụng chế phẩm sinh học phòng chống bọ nhảy trên các vùng chuyên canh rau họ hoa thập tự trọng điểm khác trên cả nước (như Đà Lạt - Lâm Đồng, Thành phố Hồ Chí Minh).
- Đi sâu nghiên cứu các chất dẫn dụ sinh học và cơ chế tương tác giữa hàm lượng glucosinolate trong các giống cây trồng với tính kháng bọ nhảy.
Giá trị tham khảo
- Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên: Tài liệu cung cấp phương pháp luận chuẩn xác về điều tra phân loại côn trùng cánh cứng, kỹ thuật nuôi sinh học cá thể trong phòng thí nghiệm, phương pháp đánh giá phân cấp hại trên cây rau và quy trình đánh giá hiệu lực của tuyến trùng và nấm ký sinh côn trùng.
- Đối với giảng viên và cán bộ nghiên cứu ngành Bảo vệ thực vật, Nông học, Sinh học ứng dụng: Cung cấp nguồn dữ liệu thực nghiệm về tập tính sinh thái học côn trùng đất và tương tác sinh học giữa ký chủ và tác nhân gây bệnh sinh học.
- Đối với cán bộ khuyến nông, nhà quản lý nông nghiệp và doanh nghiệp: Cung cấp cơ sở thực tiễn để xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên rau an toàn theo tiêu chuẩn VietGAP/hữu cơ, làm tiền đề thương mại hóa các dòng chế phẩm sinh học trừ sâu hại đất.
Câu hỏi thường gặp
1. Luận án đã ghi nhận bao nhiêu loài bọ nhảy giống Phyllotreta hại rau họ hoa thập tự tại Hà Nội và phụ cận?
Luận án ghi nhận được 3 loài bọ nhảy thuộc giống Phyllotreta gồm: bọ nhảy sọc cong (Phyllotreta striolata), bọ nhảy sọc thẳng (Phyllotreta rectilineata) và bọ nhảy xanh đen (Phyllotreta chotanica). Trong đó, bọ nhảy sọc cong (P. striolata) là loài xuất hiện phổ biến nhất và là đối tượng gây hại chính.
2. Tác nhân sinh học nào được tuyển chọn để phòng chống sâu non bọ nhảy sọc cong sống trong đất?
Luận án đã tuyển chọn và khẳng định hiệu lực của chủng tuyến trùng ký sinh côn trùng Heterorhabditis indica KH33 cùng chế phẩm sinh học EntoNema-33. Tuyến trùng xâm nhập vào cơ thể sâu non trong đất, làm chết sâu non và giảm mật độ trưởng thành phát sinh.
3. Trưởng thành bọ nhảy sọc cong gây hại như thế nào và tác nhân nấm ký sinh nào được đánh giá hiệu lực?
Trưởng thành dùng miệng nhai gặm biểu bì lá tạo thành các lỗ thủng tròn nhỏ trên lá mầm và lá thật, làm giảm diện tích quang hợp và có thể làm chết cây con. Tác nhân nấm ký sinh côn trùng được luận án thử nghiệm thành công để phòng trừ pha trưởng thành là chủng nấm Beauveria bassiana Be13.
4. Sâu non bọ nhảy sọc cong phân bố chủ yếu ở độ sâu nào trong đất?
Kết quả nghiên cứu sinh thái học chỉ ra rằng sâu non bọ nhảy sọc cong phân bố tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt từ 0 đến 5 cm (chiếm trên 70% tổng số cá thể), mật độ giảm mạnh ở tầng 5-10 cm và hầu như không tìm thấy ở tầng đất sâu từ 10-20 cm.
5. Thang phân cấp mức độ hại của bọ nhảy trên lá rau được luận án sử dụng gồm những cấp nào?
Luận án áp dụng thang phân cấp 6 cấp của Patricio (1998): Cấp 1 (đến 0,09% diện tích lá bị hại), Cấp 2 (0,1-5%), Cấp 3 (6-10%), Cấp 4 (11-25%), Cấp 5 (26-50%), và Cấp 6 (trên 50% diện tích lá bị hại).
Kết luận
Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp của tác giả Huỳnh Tấn Đạt là công trình nghiên cứu hệ thống về thành phần loài, đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của bọ nhảy giống Phyllotreta hại rau họ hoa thập tự tại Hà Nội và vùng phụ cận. Tác giả đã xác định Phyllotreta striolata là loài gây hại chủ yếu và làm rõ các quy luật phát sinh, phát triển của loài này theo mùa vụ và tầng đất canh tác. Nghiên cứu đã chứng minh hiệu lực thực tế của việc sử dụng tuyến trùng ký sinh Heterorhabditis indica KH33 (chế phẩm EntoNema-33) trừ sâu non trong đất và nấm ký sinh Beauveria bassiana Be13 trừ trưởng thành trên lá. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc để xây dựng quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) an toàn sinh học, giảm thiểu việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong sản xuất rau họ hoa thập tự.
