Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần các loài côn trùng bắt mồi trên một số cây công nghiệp ở tây nguyên đặc điểm sinh học sinh thái của hai loài rhynocoris fuscipes và euagoras plagiatus

Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần côn trùng bắt mồi trên cây công nghiệp Tây Nguyên và đặc điểm sinh học của Rhynocoris fuscipes, Euagoras plagiatus.

• Tác giả: Bùi Thị Quỳnh Hoa
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Phương Liên
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Côn trùng học
• Đề tài: Nghiên cứu thành phần các loài côn trùng bắt mồi trên một số cây công nghiệp ở Tây Nguyên, đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU
• 1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan nghiên cứu về côn trùng bắt mồi trên thế giới
• 1.2. Tổng quan nghiên cứu về côn trùng bắt mồi ở Việt Nam
• 2. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng và dụng cụ nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Điều tra thành phần loài côn trùng bắt mồi và vật mồi
• 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến
• 2.3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến
• 2.3.4. Điều tra diễn biến mật độ côn trùng bắt mồi
• 2.3.5. Nghiên cứu mối quan hệ của côn trùng bắt mồi với vật mồi
• 2.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên côn trùng bắt mồi
• 2.3.7. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thành phần loài côn trùng bắt mồi trên mặt số vườn trồng cây cà phê, hồ tiêu ở Tây Nguyên
• 3.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến
• 3.2.1. Đặc điểm hình thái của hai loài bọ xít bắt mồi
• 3.2.2. Đặc điểm sinh học của hai loài bọ xít bắt mồi
• 3.3. Nghiên cứu diễn biến mật độ và mối quan hệ giữa các loài bọ xít bắt mồi với vật mồi trên cây cà phê tại Đắk Lắk
• 3.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái lên mật độ và mối quan hệ của các loài côn trùng bắt mồi
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Côn trùng bắt mồi và vai trò trong hệ sinh thái nông nghiệp Tây Nguyên

Côn trùng bắt mồi đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái nông nghiệp, đặc biệt là ở Tây Nguyên, nơi có các cây công nghiệp như cà phê, hồ tiêu. Chúng giúp kiểm soát sâu hại tự nhiên, giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học. Nghiên cứu này tập trung vào hai loài Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus, hai loài côn trùng săn mồi phổ biến trong khu vực. Việc hiểu rõ đặc điểm sinh học và sinh thái của chúng là cơ sở để phát triển các biện pháp kiểm soát sinh học hiệu quả.

1.1. Đa dạng sinh học của côn trùng bắt mồi

Nghiên cứu đã ghi nhận sự đa dạng sinh học của các loài côn trùng bắt mồi trên các cây công nghiệp Tây Nguyên. Các loài này bao gồm cả động vật ăn thịt và côn trùng có ích, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái. Việc bảo tồn và phát triển các loài này có ý nghĩa lớn trong quản lý dịch hại bền vững.

1.2. Vai trò của Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus

Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus là hai loài côn trùng săn mồi quan trọng, có khả năng kiểm soát các loài sâu hại trên cây cà phê và hồ tiêu. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chúng có hiệu quả cao trong việc giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh gây ra, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào thuốc hóa học.

II. Đặc điểm sinh học và sinh thái của Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus

Nghiên cứu này cung cấp chi tiết về đặc điểm sinh học và sinh thái của hai loài Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus. Các yếu tố như vòng đời, khả năng sinh sản, và mối quan hệ với vật mồi được phân tích kỹ lưỡng. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển các biện pháp kiểm soát sinh học hiệu quả.

2.1. Vòng đời và khả năng sinh sản

Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus có vòng đời ngắn và khả năng sinh sản cao, giúp chúng nhanh chóng tăng quần thể trong điều kiện thuận lợi. Nghiên cứu đã ghi nhận số lượng trứng và thời gian phát triển của hai loài này, cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc nhân nuôi và thả ra môi trường.

2.2. Mối quan hệ với vật mồi

Hai loài này có mối quan hệ chặt chẽ với các loài sâu hại trên cây cà phê và hồ tiêu. Nghiên cứu chỉ ra rằng chúng có khả năng kiểm soát hiệu quả các loài sâu ăn lá và rệp sáp, giúp giảm thiệt hại cho cây trồng.

III. Ứng dụng trong kiểm soát sinh học và quản lý dịch hại

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp kiến thức về đặc điểm sinh học và sinh thái của côn trùng bắt mồi, mà còn đề xuất các biện pháp kiểm soát sinh học hiệu quả. Việc sử dụng Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus trong quản lý dịch hại có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào thuốc hóa học, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sản phẩm.

3.1. Nhân nuôi và thả côn trùng bắt mồi

Nghiên cứu đề xuất quy trình nhân nuôi và thả Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus ra môi trường. Việc này đòi hỏi sự hiểu biết sâu về đặc điểm sinh học và sinh thái của chúng, cũng như các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả kiểm soát sâu hại.

3.2. Tác động của các yếu tố sinh thái

Các yếu tố như đai rừng chắn gió và kỹ thuật tạo hình cây có ảnh hưởng lớn đến mật độ và hiệu quả của côn trùng bắt mồi. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc duy trì các yếu tố này có thể tăng cường khả năng kiểm soát sâu hại tự nhiên.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Cây cà phê và hồ tiêu là những cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao, giữ vai trò chủ lực trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp và kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam, đặc biệt là tại vùng Tây Nguyên. Theo số liệu thống kê được luận án viện dẫn, tính đến niên vụ 2019-2020, diện tích cà phê tại Đắk Nông đạt 135 nghìn ha, Gia Lai đạt 82,5 nghìn ha, Kon Tum đạt 14 nghìn ha; sản lượng toàn vùng đạt trên 1,66 triệu tấn với năng suất bình quân 2,77 tấn/ha, giải quyết việc làm cho hơn 1 triệu lao động và đóng góp hơn 3,5 tỷ USD cho nền kinh tế. Tuy nhiên, việc mở rộng diện tích vượt quy hoạch cùng với sự thay đổi môi trường canh tác đã khiến áp lực sâu hại ngày càng gia tăng. Theo Cục Bảo vệ thực vật (2019), tỷ lệ hại trên cây cà phê tại Tây Nguyên do rệp sáp dao động từ 2% đến 50%, rệp vảy nâu từ 3% đến 40%, sâu đục thân từ 20% đến 25%, bên cạnh sự xuất hiện của bọ xít muỗi và bọ xít lưới. Để bảo vệ năng suất, tập quán canh tác chủ yếu vẫn dựa vào biện pháp hóa học, dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nguồn nước và làm suy giảm chất lượng nông sản xuất khẩu.

Trước yêu cầu phát triển nông nghiệp sạch và quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), việc sử dụng côn trùng bắt mồi để kìm hãm số lượng sâu hại là giải pháp sinh học cần thiết. Mặc dù nhiều nghiên cứu tại Việt Nam đã tiếp cận thành phần loài và đặc điểm sinh học của côn trùng bắt mồi trên cây rau màu, cây lương thực ở miền Bắc và miền Trung, nhưng tại vùng Tây Nguyên, nguồn dữ liệu về côn trùng bắt mồi trên cây công nghiệp dài ngày (cà phê, hồ tiêu) còn thiếu tính hệ thống. Vai trò sinh thái của các loài phổ biến thuộc họ Bọ xít ăn sâu (Reduviidae), đặc biệt là kỹ thuật nhân nuôi và đánh giá mối quan hệ giữa thiên địch với vật mồi dưới tác động của các biện pháp canh tác, vẫn còn nhiều khoảng trống.

Mục tiêu tổng quát của luận án là xác định thành phần loài côn trùng bắt mồi trên một số cây công nghiệp ở Tây Nguyên, đồng thời cung cấp dẫn liệu về đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến Rhynocoris fuscipes (Fabricius) và Euagoras plagiatus (Burmeister) tại khu vực nghiên cứu. Luận án cụ thể hóa bằng ba nhóm nội dung nghiên cứu:

1. Xác định thành phần loài côn trùng bắt mồi và vật mồi của chúng trên một số cây trồng (cà phê, hồ tiêu) tại Tây Nguyên.
2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của hai loài bọ xít bắt mồi Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus.
3. Nghiên cứu diễn biến mật độ, mối quan hệ giữa côn trùng bắt mồi với vật mồi và ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái (đai rừng chắn gió, biện pháp tạo hình tỉa cành) trên cây cà phê tại Đắk Lắk.

Đối tượng nghiên cứu của luận án là các nhóm côn trùng bắt mồi thuộc bộ Cánh khác (Heteroptera), bộ Cánh màng (Hymenoptera), bộ Cánh cứng (Coleoptera), bộ Bọ ngựa (Mantoptera), bộ Chuồn chuồn (Odonata) và các loài sâu hại làm vật mồi của chúng trên cây cà phê, hồ tiêu.

Phạm vi nghiên cứu về không gian tập trung tại 4 tỉnh Tây Nguyên: Đắk Lắk (các huyện Krông Păk, Cư M'gar, Krông Ana), Đắk Nông (huyện Đắk Song), Gia Lai (huyện Chư Prông) và vùng đệm các Vườn quốc gia, Khu bảo tồn thiên nhiên (Chư Yang Sin, Kon Ka Kinh, Kon Chư Răng, Chư Mom Ray, Tà Đùng). Các thí nghiệm sinh học chuyên sâu và theo dõi sinh thái được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trường Đại học Tây Nguyên, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, và thực địa các vườn cà phê tại Đắk Lắk. Phạm vi thời gian nghiên cứu thực hiện từ năm 2018 đến năm 2023 (thu thập số liệu thực địa giai đoạn 2018-2022).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng kết có hệ thống các công trình nghiên cứu về côn trùng bắt mồi trên thế giới và tại Việt Nam theo từng bộ phân loại:

Về bộ Cánh khác (Heteroptera), các nghiên cứu quốc tế đã ghi nhận tính đa dạng và vai trò sinh thái của họ Reduviidae. Ishikawa và cs. (2005) ghi nhận 6 loài Reduviidae tại Nhật Bản; Zhao và cs. (2006, 2015) mô tả giống Platerus, loài Sphedanolestes zhengi và tái mô tả Cosmosycanus perelegans; Galvão và Mangulo (2006) công bố loài Belminus corredor tại Colombia; Christiane (2008) thống kê toàn cầu có trên 6.600 loài thuộc họ Reduviidae, trong đó phân họ Harpactorinae đa dạng nhất; Chłond (2008, 2018) chỉnh lý phân họ Peiratinae và giống Sirthenea; Ghahari và cs. (2013) ghi nhận 109 loài tại Iran; Chen và cs. (2016, 2021) bổ sung các loài thuộc giống Epidaus và Ischnobaena; Gil-Santana và cs. (2020) công bố giống Amazopothea. Về mặt sinh học và hành vi săn mồi, Gupta và cs. (1998), Javadi và cs. (2000), Uematse (2006) theo dõi sức sinh sản và vòng đời của Andrallus spinidens; Srikumar và cs. (2014) theo dõi tập tính giao phối của Cydnocoris gilvus; Nitin và cs. (2017) và Rajan và cs. (2017) nghiên cứu thời gian phát dục của Sycanus galbanus và Sycanus collaris; Shahid và cs. (2018) đánh giá khả năng kìm hãm sâu hại của Sycanus annulicornis.

Đối với các bộ khác, Pickett và Carpenter (2010), Mahmood và cs. (2012), Yildirim và Gusenleitner (2012), Waichert và cs. (2012), Gess và cs. (2014), Kumar và cs. (2020), Olszewski và cs. (2021) phân tích phân loại, tập tính làm tổ của ong bắt mồi (Vespidae, Pompilidae, Sphecidae). Về bọ rùa (Coccinellidae), Aslan và Nedim (2005), Mari và cs. (2005), Omkar (2008), Ali và cs. (2009), Chowdhury và cs. (2008), Roy và cs. (2010), Belén và cs. (2018), Celli và cs. (2021) tập trung vào hiệu suất săn rệp, thời gian phát dục và sức tiêu thụ của Menochilus sexmaculatus, Coccinella transversalis, Micraspis discolor. Về chuồn chuồn (Odonata), các nghiên cứu của Subramanian (2005, 2017), Zhang và Tong (2010), Sasamoto và cs. (2019), Araujo và Pinto (2021) tập trung vào kiểm kê thành phần loài và mô tả giai đoạn thiếu trùng.

Tại Việt Nam, các hướng nghiên cứu trước đây phân bố không đồng đều:

• Phân loại học bọ xít bắt mồi: Trương Xuân Lam và cs. (2006-2019) đã khảo sát phân họ Harpactorinae, công bố giống mới Rhachicephala (2007), loài Epidatus bachmanensis, ghi nhận 66 loài thuộc 35 giống tại Việt Nam; phát hiện loài Pygolampis breviptera (2019).
• Ong bắt mồi: Nguyễn Thị Phương Liên và cs. (2014-2020) nghiên cứu họ Vespidae, mô tả các loài mới thuộc các giống Polistes, Okinawepipona, Labus, Pararrhynchium, Pseumenes, Vespa, tổng hợp danh sách 131 loài và cấu trúc tổ của các phân họ Eumeninae, Polistinae.
• Bọ rùa và ruồi bắt mồi: Hoàng Đức Nhuận (2007) và các tác giả khác điều tra thành phần bọ rùa trên cây ăn quả, cây rau màu tại Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hòa Bình, Tiền Giang, Long An; các công trình về ruồi ăn rệp họ Syrphidae và ruồi ăn sâu họ Asilidae.
• Nghiên cứu sinh học thực nghiệm: Đã có nghiên cứu nuôi dưỡng Sycanus falleni, Sycanus croceovittatus, Andrallus spinidens, Coccinella transversalis, Menochilus sexmaculatus, Lemnia biplagiata, Synonycha grandis với các loại thức ăn nhân tạo và con mồi tự nhiên.
• Nghiên cứu tại khu vực Tây Nguyên: Dữ liệu trước đây chỉ mang tính rải rác trong các đợt khảo sát đa dạng sinh học tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kon Chư Răng (ghi nhận 28 loài thuộc phân họ Harpactorinae), Vườn quốc gia Kon Ka Kinh (21 loài Vespidae), hoặc công bố loài chuồn chuồn mới (Coeliccia hayashii, Coeliccia mattii).

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án lựa chọn giải quyết là: Chưa có công trình nào điều tra toàn diện, hệ thống thành phần các loài côn trùng bắt mồi trên các cây công nghiệp chính (cà phê, hồ tiêu) tại Tây Nguyên; thiếu hoàn toàn các dẫn liệu sinh học, sinh thái học của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus trong điều kiện Việt Nam; chưa có nghiên cứu định lượng về diễn biến số lượng, mối quan hệ bắt mồi - con mồi cũng như tác động của các yếu tố kỹ thuật canh tác (đai rừng chắn gió, kỹ thuật tạo hình và tỉa cành) đến mật độ và khả năng kiểm soát sâu hại của nhóm côn trùng này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên nền tảng lý thuyết quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và sinh thái học nông nghiệp, coi côn trùng bắt mồi là mắt xích điều hòa quần thể sâu hại trong chuỗi và lưới thức ăn.

Phương pháp điều tra thực địa và giám định thành phần loài:

• Điều tra theo phương pháp quy chuẩn của Viện Bảo vệ thực vật (1997) và Ủy ban Khoa học Nhà nước (1981). Tại các vườn cà phê, hồ tiêu và thảm cây bụi phụ cận, tiến hành thu thập mẫu bằng vợt côn trùng chuyên dụng (đường kính miệng vợt 35-40 cm hoặc 45 cm, cán dài 70-80 cm) tại các điểm điều tra ngẫu nhiên cách nhau 10 m, kết hợp thu bắt trực tiếp bằng tay.
• Mức độ xuất hiện của từng loài được tính toán theo công thức:

$$\text{Mức độ xuất hiện loài A (%)} = \frac{\text{Số lần xuất hiện loài A}}{\text{Tổng số điểm điều tra}} \times 100$$

Chỉ số xuất hiện được phân chia theo 4 cấp: rất ít gặp khi tỉ lệ < 5% (-); ít gặp từ 5% đến 20% (+); gặp từ 21% đến 50% (++); tương đối phổ biến khi > 50% (+++).

• Bảo quản mẫu vật: Mẫu khô được cắm ghim côn trùng chuyên dụng (số 00, 0, 01, 02, 03), sấy ở 40-50°C trong tủ sấy 48 giờ và lưu trữ trong hộp gỗ; mẫu ướt được bỏ đói 24 giờ để bài tiết hết chất thải trong ruột rồi ngâm trong cồn 70° hoặc 90°.
• Giám định mẫu: Định danh dựa trên các tài liệu chuyên khảo của Hoàng Đức Nhuận (2007) cho bọ rùa; Trương Xuân Lam (2019) cho bọ xít bắt mồi; Nguyễn Thị Phương Liên (2020) cho ong cánh màng; Đỗ Mạnh Cương (2006) cho chuồn chuồn; Tạ Huy Thịnh (2010) cho bọ ngựa; có sự giám định và kiểm tra của các chuyên gia phân loại học.

Phương pháp nghiên cứu hình thái và đặc điểm sinh học:

• Quan sát và đo đạc các số đo hình thái trứng, thiếu trùng từ tuổi 1 đến tuổi 5 và trưởng thành của Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus dưới kính hiển vi soi nổi Olympus SZX7 có thước đo vi lượng, kết hợp kính lúp cầm tay. Các số đo gồm: chiều dài, chiều rộng trứng; kích thước cơ thể và độ rộng ngực qua các tuổi thiếu trùng; đối với trưởng thành đo chiều dài cơ thể, chiều dài đầu, phần trước mắt, phần sau mắt, chiều rộng và chiều dài các đốt ngực.
• Nuôi sinh học cá thể trong phòng thí nghiệm (tại Đại học Tây Nguyên và Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật) bằng dụng cụ nuôi chuyên dụng (hộp nhựa, đĩa petri, lồng lưới kích thước 30x30x40 cm và 50x50x100 cm). Sử dụng thức ăn thay thế là sâu non ngài gạo Corcyra cephalonica và ấu trùng sâu quy Tenebrio molitor. Theo dõi qua 2 thế hệ về các chỉ tiêu: thời gian phát dục của trứng, các tuổi thiếu trùng, giai đoạn tiền đẻ trứng, tuổi thọ trưởng thành đực/cái, vòng đời, tỷ lệ nở của trứng, tỷ lệ sống sót của thiếu trùng và sức sinh sản.

Phương pháp điều tra sinh thái và xử lý số liệu:

• Định kỳ theo dõi diễn biến mật độ của các loài bắt mồi và vật mồi (tập hợp sâu ăn lá, nhóm rệp hại) trên cây cà phê tại Đắk Lắk.
• Bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của đai rừng chắn gió (so sánh giữa vườn cà phê có đai rừng chắn gió - ĐRCG và không có đai rừng chắn gió - KĐRCG) tại Krông Păk và Krông Ana năm 2019.
• Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng của kỹ thuật tạo hình và tỉa cành cà phê năm 2020 gồm 2 nghiệm thức: PP1 (tạo hình đơn thân, bổ sung phần tán bị khuyết và tỉa cành) và PP2 (tạo hình đa thân không hãm ngọn).
• Số liệu được tổng hợp và phân tích bằng các công thức sinh thái học, xác định hệ số tương quan (R) giữa biến động số lượng của thiên địch và con mồi.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần Mở đầu xác định cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài trong bối cảnh canh tác cà phê tại Tây Nguyên. Tác giả nêu rõ mục tiêu, đối tượng, địa bàn nghiên cứu và 3 đóng góp mới về học thuật của luận án: bổ sung danh mục phân loại, phát hiện loài mới và cung cấp số liệu sinh thái - sinh học thực nghiệm.

Chương 1: Cơ sở khoa học và tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu nghiên cứu liên quan đến thiên địch bắt mồi trong nông nghiệp:

• Trình bày cơ sở sinh thái học của việc sử dụng côn trùng bắt mồi trong mô hình IPM nhằm hạn chế tác động tiêu cực của hóa chất bảo vệ thực vật.
• Phân tích chi tiết các kết quả nghiên cứu trên thế giới về đa dạng thành phần loài, tập tính săn mồi, cấu trúc tổ và sức tiêu thụ của các bộ Heteroptera, Hymenoptera, Coleoptera, Odonata.
• Rà soát các công trình nghiên cứu tại Việt Nam, chỉ rõ các nghiên cứu trước đây tập trung chủ yếu ở phía Bắc và trên các loại rau hoa màu. Phân tích thực trạng nghiên cứu tại Tây Nguyên còn phân tán, khẳng định tính cần thiết của việc triển khai đề tài trên cây công nghiệp.

Chương 2: Địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết phương tiện, thời gian và địa bàn nghiên cứu:

• Địa bàn khảo sát trải rộng tại 4 tỉnh: Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai, Kon Tum, tập trung sâu tại các vùng trồng cà phê trọng điểm huyện Krông Păk, Cư M'gar, Krông Ana (Đắk Lắk).
• Liệt kê chi tiết các trang thiết bị: kính hiển vi soi nổi Olympus SZX7, nhiệt ẩm kế tự động, tủ sấy, lồng nuôi, hóa chất xử lý mẫu (cồn 70°, 90°, ethyl acetate, formol, clofukaly...).
• Mô tả quy trình chuẩn trong thu thập mẫu thực địa, bảo quản khô/ướt, công thức tính tần suất xuất hiện, phương pháp nuôi sinh học trong phòng thí nghiệm và phương pháp bố trí các ô thí nghiệm sinh thái có/không có đai rừng chắn gió và theo các biện pháp tỉa cành.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

1. Thành phần loài côn trùng bắt mồi trên cây công nghiệp tại Tây Nguyên

Kết quả điều tra giai đoạn 2018-2022 trên các vườn cà phê, hồ tiêu tại các điểm nghiên cứu đã ghi nhận danh mục côn trùng bắt mồi thuộc các bộ Cánh khác, Cánh màng, Cánh cứng, Bọ ngựa và Chuồn chuồn cùng các nhóm vật mồi tương ứng.

Đặc biệt, tác giả và các cộng sự đã phát hiện, mô tả và công bố 2 loài mới cho khoa học:

• Loài bọ xít bắt mồi Rihirbus kronganaensis Truong, Bui, Ha & Cai, 2020 (thuộc họ Reduviidae, bộ Heteroptera), thu thập tại Krông Ana, Đắk Lắk.
• Loài ong bắt mồi Ropalidia daklak Bui, Mai & Nguyen, 2020 (thuộc họ Vespidae, bộ Hymenoptera), thu thập tại Đắk Lắk.
• Đồng thời ghi nhận mới 1 loài ong bắt mồi cho khu hệ côn trùng Việt Nam.

2. Đặc điểm hình thái và sinh học của hai loài bọ xít bắt mồi phổ biến

Luận án tiến hành đo đạc kích thước chi tiết và theo dõi các chỉ tiêu sinh học của Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus qua các giai đoạn phát triển:

Chỉ tiêu sinh học / hình thái	Loài Rhynocoris fuscipes	Loài Euagoras plagiatus
Pha trứng	Đo kích thước chiều dài, chiều rộng trứng và ổ trứng; theo dõi thời gian phát dục và tỷ lệ nở	Đo kích thước trứng; ghi nhận thời gian phát dục và tỷ lệ nở
Pha thiếu trùng	Đo đạc kích thước cơ thể và độ rộng ngực từ tuổi 1 đến tuổi 5; thời gian phát dục từng tuổi	Đo đạc kích thước thiếu trùng từ tuổi 1 đến tuổi 5; thời gian phát dục từng tuổi
Pha trưởng thành	Đo các chỉ tiêu: chiều dài thân, đầu, phần trước/sau mắt, ngực trước/sau; tuổi thọ con đực và con cái	Đo các thông số kích thước cơ thể đực và cái; tuổi thọ trưởng thành
Vòng đời và sinh sản	Vòng đời hoàn chỉnh; thời gian tiền đẻ trứng; số lượng trứng/ổ và tổng số trứng/cái	Vòng đời hoàn chỉnh; thời gian phát dục và khả năng sinh sản của con cái
Nuôi qua 2 thế hệ (với thức ăn Corcyra cephalonica)	Xác định thời gian phát triển thiếu trùng, tỷ lệ sống sót và khả năng sinh sản của thế hệ 1 và thế hệ 2	Xác định thời gian phát triển thiếu trùng, tỷ lệ sống sót và sức sinh sản qua 2 thế hệ

Các số liệu thực nghiệm chứng minh cả hai loài bọ xít đều thích ứng tốt với thức ăn thay thế là ấu trùng ngài gạo Corcyra cephalonica và sâu quy Tenebrio molitor, hoàn thành vòng đời ổn định qua 2 thế hệ nuôi nhân tạo với tỷ lệ sống sót cao.

3. Diễn biến mật độ, mối quan hệ bắt mồi - vật mồi và ảnh hưởng của yếu tố sinh thái

• Mối quan hệ giữa bọ xít bắt mồi và sâu hại: Theo dõi diễn biến mật độ của tập hợp các loài bọ xít bắt mồi và riêng 2 loài R. fuscipes, E. plagiatus cho thấy sự biến động mật độ của chúng có mối tương quan thuận rõ rệt với biến động mật độ của nhóm sâu ăn lá hại cà phê tại Đắk Lắk.
• Mối quan hệ giữa bọ rùa bắt mồi và rệp hại (2019-2020): Diễn biến số lượng của tập hợp các loài bọ rùa bắt mồi và hai loài phổ biến là bọ rùa chữ nhân Coccinella transversalis và bọ rùa sáu vằn Menochilus sexmaculatus có mối quan hệ phụ thuộc chặt chẽ vào mật độ của nhóm rệp hại chính trên cây cà phê. Khi mật độ rệp hại tăng cao, mật độ bọ rùa bắt mồi tăng theo tương ứng.
• Ảnh hưởng của đai rừng chắn gió (ĐRCG): So sánh số liệu năm 2019 tại Krông Păk và Krông Ana cho thấy các vườn cà phê có đai rừng chắn gió (ĐRCG) duy trì mật độ các loài côn trùng bắt mồi (cả bọ xít và bọ rùa) cao hơn và ổn định hơn so với vườn không có đai rừng chắn gió (KĐRCG), từ đó nâng cao hiệu quả kìm hãm vật mồi.
• Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo hình và tỉa cành (năm 2020): So sánh giữa nghiệm thức PP1 (tạo hình đơn thân, bổ sung tán khuyết và tỉa cành) và PP2 (tạo hình đa thân không hãm ngọn) chỉ ra rằng phương pháp cắt tỉa, tạo tán hợp lý tạo tiểu khí hậu thông thoáng nhưng vẫn giữ được nơi cư trú cho thiên địch, ảnh hưởng tích cực đến sự duy trì mật độ côn trùng bắt mồi và mối quan hệ kìm hãm sâu hại trên cây cà phê.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của luận án

1. Về phân loại học và khu hệ côn trùng: Lần đầu tiên cung cấp danh sách thành phần các loài côn trùng bắt mồi trên một số cây công nghiệp tại Tây Nguyên một cách có hệ thống. Phát hiện và mô tả 2 loài mới cho khoa học (Rihirbus kronganaensis Truong, Bui, Ha & Cai, 2020 thuộc họ Reduviidae và Ropalidia daklak Bui, Mai & Nguyen, 2020 thuộc họ Vespidae); ghi nhận mới 1 loài ong bắt mồi cho khu hệ côn trùng Việt Nam.
2. Về sinh thái học và sinh học thực nghiệm: Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm đầu tiên tại Việt Nam về đặc điểm hình thái chi tiết và các chỉ tiêu sinh học (thời gian phát dục các pha, vòng đời, tỷ lệ nở, tỷ lệ sống sót, sức sinh sản qua 2 thế hệ nuôi bằng thức ăn nhân tạo Corcyra cephalonica) của hai loài bọ xít bắt mồi Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus.
3. Về mối quan hệ sinh thái và biện pháp canh tác: Cung cấp dẫn liệu định lượng về diễn biến số lượng và tương quan mật độ giữa bọ xít bắt mồi với sâu ăn lá, giữa bọ rùa bắt mồi (Coccinella transversalis, Menochilus sexmaculatus) với nhóm rệp hại cà phê; xác định vai trò tích cực của đai rừng chắn gió và kỹ thuật tạo hình tỉa cành (PP1) trong việc gia tăng mật độ và nâng cao hiệu quả kiểm soát sinh học của thiên địch.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Áp dụng các biện pháp bảo vệ và duy trì tập hợp côn trùng bắt mồi tự nhiên trong các vườn trồng cây công nghiệp thông qua việc duy trì hệ sinh thái đai rừng chắn gió quanh vườn cà phê.
• Ứng dụng kỹ thuật tỉa cành, tạo hình đơn thân bổ sung tán khuyết hợp lý nhằm tạo điều kiện sinh cảnh thuận lợi cho thiên địch phát triển.
• Sử dụng quy trình nhân nuôi hai loài bọ xít bắt mồi Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus bằng ấu trùng ngài gạo Corcyra cephalonica trong phòng thí nghiệm để phục vụ mục tiêu nhân thả sinh học phòng trừ sâu hại ngoài sản xuất, giảm thiểu áp lực dùng thuốc hóa học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Các thí nghiệm chuyên sâu về sinh học và nhân nuôi thực nghiệm trong luận án chỉ tập trung vào 2 loài bọ xít bắt mồi thuộc họ Reduviidae (R. fuscipes và E. plagiatus). Dữ liệu theo dõi diễn biến mật độ thực địa và tác động của các biện pháp canh tác mới chỉ khảo sát trên cây cà phê tại một số địa bàn của tỉnh Đắk Lắk (Krông Păk, Cư M'gar, Krông Ana), chưa mở rộng trên diện tích hồ tiêu và các tiểu vùng sinh thái khác của Tây Nguyên.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu quy trình nhân nuôi quy mô lớn đối với các loài thiên địch tiềm năng khác như bọ rùa bắt mồi; tiến hành khảo nghiệm thả bọ xít bắt mồi R. fuscipes và E. plagiatus trên quy mô đồng ruộng rộng lớn để đánh giá hiệu quả phòng trừ thực tế; nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các loại thuốc bảo vệ thực vật sinh học đến tập tính và sức sống của hai loài này.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Côn trùng học, Bảo vệ thực vật, Sinh học và Sinh thái học: Cung cấp phương pháp luận chuẩn xác về điều tra thực địa, phương pháp giám định hình thái côn trùng học, quy trình nuôi sinh học côn trùng bắt mồi bằng thức ăn thay thế và kỹ thuật xử lý dữ liệu tương quan sinh thái.
• Giảng viên và nhà nghiên cứu: Dữ liệu mô tả 2 loài mới (Rihirbus kronganaensis, Ropalidia daklak) và các bản vẽ, thông số hình thái của R. fuscipes, E. plagiatus là tài liệu bổ sung giá trị cho hệ thống phân loại học côn trùng Việt Nam.
• Cán bộ khuyến nông và nhà quản lý nông nghiệp tại Tây Nguyên: Các kết quả định lượng về vai trò của đai rừng chắn gió và phương pháp tỉa cành tạo hình (PP1) cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng quy trình canh tác cà phê bền vững, tích hợp biện pháp sinh học nhằm giảm thiểu chi phí và tác hại của thuốc trừ sâu hóa học.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã phát hiện và công bố những loài mới nào cho khoa học? Luận án cùng các đồng tác giả đã phát hiện và mô tả 2 loài mới cho khoa học gồm: loài bọ xít bắt mồi Rihirbus kronganaensis Truong, Bui, Ha & Cai, 2020 (thuộc họ Bọ xít ăn sâu Reduviidae, bộ Cánh khác Heteroptera) và loài ong bắt mồi Ropalidia daklak Bui, Mai & Nguyen, 2020 (thuộc họ Ong vàng Vespidae, bộ Cánh màng Hymenoptera); đồng thời ghi nhận bổ sung 1 loài ong bắt mồi mới cho khu hệ côn trùng Việt Nam.

2. Hai loài bọ xít bắt mồi nào được chọn để nghiên cứu sâu về đặc điểm hình thái và sinh học? Hai loài bọ xít bắt mồi được nghiên cứu chi tiết là Rhynocoris fuscipes (Fabricius) và Euagoras plagiatus (Burmeister), đều thuộc họ Bọ xít ăn sâu Reduviidae, bộ Cánh khác Heteroptera.

3. Thức ăn nào được sử dụng thành công để nuôi sinh học hai loài bọ xít bắt mồi trong phòng thí nghiệm? Tác giả đã sử dụng sâu non ngài gạo Corcyra cephalonica và ấu trùng sâu quy Tenebrio molitor làm thức ăn thay thế; trong đó ngài gạo Corcyra cephalonica được dùng để nuôi theo dõi liên tục qua 2 thế hệ để đánh giá vòng đời, tỷ lệ sống sót và khả năng sinh sản của cả hai loài bọ xít bắt mồi.

4. Những yếu tố kỹ thuật canh tác nào đã được đánh giá về ảnh hưởng tới côn trùng bắt mồi trên cây cà phê? Luận án đánh giá 2 yếu tố kỹ thuật canh tác tại Đắk Lắk: ảnh hưởng của đai rừng chắn gió (so sánh vườn có đai rừng chắn gió - ĐRCG và không có đai rừng chắn gió - KĐRCG thực hiện năm 2019) và ảnh hưởng của kỹ thuật tạo hình, tỉa cành (so sánh giữa PP1: tạo hình đơn thân, bổ sung phần tán bị khuyết và tỉa cành với PP2: tạo hình đa thân không hãm ngọn thực hiện năm 2020).

5. Mức độ gây hại của các loài sâu hại chính trên cây cà phê tại Tây Nguyên trước nghiên cứu được ghi nhận ra sao? Theo số liệu của Cục Bảo vệ thực vật năm 2019 được luận án trích dẫn, tại các tỉnh Tây Nguyên, cây cà phê bị rệp sáp gây hại với tỷ lệ từ 2% đến 50%, rệp vảy nâu hại từ 3% đến 40%, sâu đục thân gây hại từ 20% đến 25%, bên cạnh sự xuất hiện gây hại rải rác của bọ xít muỗi và bọ xít lưới.

Kết luận

Luận án tiến sĩ Côn trùng học của nghiên cứu sinh Bùi Thị Quỳnh Hoa là công trình nghiên cứu toàn diện về thành phần loài côn trùng bắt mồi trên cây công nghiệp tại khu vực Tây Nguyên. Công trình đã có đóng góp học thuật rõ rệt thông qua việc phát hiện, mô tả 2 loài mới cho khoa học (Rihirbus kronganaensis, Ropalidia daklak), bổ sung 1 ghi nhận mới cho khu hệ côn trùng Việt Nam và thiết lập hệ thống dữ liệu sinh học, sinh thái thực nghiệm của hai loài bọ xít bắt mồi Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus. Đồng thời, các kết quả định lượng về mối quan hệ thiên địch - vật mồi dưới tác động của đai rừng chắn gió và kỹ thuật tạo hình tỉa cành cung cấp cơ sở khoa học xác thực cho việc ứng dụng biện pháp phòng trừ sinh học trong canh tác cà phê bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà GIÁO DĀC VIàN HÀN LÂM KHOA HâC VÀ VÀ ĐÀO T¾O CÔNG NGHà VIàT NAM HâC VIàN KHOA HâC VÀ CÔNG NGHà ----------------------------- BÙI THà QUþNH HOA NGHIÊN CĄU THÀNH PHÄN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BÄT MàI TRÊN MàT SÞ CÂY CÔNG NGHIàP â TÂY NGUYÊN, Đ¾C ĐIàM SINH HâC, SINH THÁI CĂA HAI LOÀI RHYNOCORIS FUSCIPES VÀ EUAGORAS PLAGIATUS LUÂN ÁN TI¾N S) CÔN TRÙNG HâC Hà Nội – 2024 Bà GIÁO DĀC VIàN HÀN LÂM KHOA HâC VÀ VÀ ĐÀO T¾O CÔNG NGHà VIàT NAM HâC VIàN KHOA HâC VÀ CÔNG NGHà ----------------------------- BÙI THà QUþNH HOA NGHIÊN CĄU THÀNH PHÄN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BÄT MàI TRÊN MàT SÞ CÂY CÔNG NGHIàP â TÂY NGUYÊN, Đ¾C ĐIàM SINH HâC, SINH THÁI CĂA HAI LOÀI RHYNOCORIS FUSCIPES VÀ EUAGORAS PLAGIATUS LUÂN ÁN TI¾N S) CÔN TRÙNG HâC Mã sß: 9 42 01 06 Xác nhÃn căa Hãc vián Ng°ái h°ßng dÁn 1 Ng°ái h°ßng dÁn 2 Khoa hãc và Công nghá (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) PGS. Nguyßn Thá Ph°¢ng Liên Tr°¢ng Xuân Lam Hà Nội – 2024 i LàI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luÁn án: <Nghiên cứu thành phần các loài côn trùng bắt mồi trên một số cây công nghiệp ở Tây Nguyên, đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài Rhynocoris fuscipes và Euagoras plagiatus= là công trình nghiên cứu căa chính mình dưới sự hướng d¿n khoa hãc căa tÁp thể hướng d¿n. LuÁn án sử dāng thông tin trích d¿n từ nhiều nguồn tham khÁo khác nhau và các thông tin trích d¿n đưÿc ghi rõ nguồn gốc. Các kÁt quÁ nghiên cứu căa tôi đưÿc công bố chung với các tác giÁ khác đã đưÿc sự nhÃt trí căa đồng tác giÁ khi đưa vào luÁn án.

Các số liáu, kÁt quÁ đưÿc trình bày trong luÁn án là hoàn toàn trung thực và chưa từng đưÿc công bố trong bÃt kỳ mát công trình nào khác ngoài các công trình công bố căa tác giÁ. LuÁn án đưÿc hoàn thành trong thßi gian tôi làm nghiên cứu sinh t¿i Hãc vián Khoa hãc và Công nghá, Vián Hàn lâm Khoa hãc và Công nghá Viát Nam. Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2024 Tác giÁ luÃn án (Ký và ghi rõ họ tên) Bùi Thá Quÿnh Hoa ii LàI CÀM ¡N Để hoàn thành luÁn án, tôi xin cÁm ơn sâu sắc tới thầy hướng d¿n là PGS. Nguyßn Thá Phương Liên và GS.

Trương Xuân Lam công tác t¿i Vián Sinh thái và Tài nguyên sinh vÁt, Vián Hàn lâm Khoa hãc và Công nghá Viát Nam, là những thầy cô luôn luôn đồng hành, giúp đỡ và trực tiÁp hướng d¿n cÁ nái dung và ý tưáng khoa hãc cho tôi trong suốt thßi gian thực hián luÁn án. Tôi xin chân thành cÁm ơn Ban Lãnh đ¿o, phòng Đào t¿o, các phòng chức năng căa Hãc vián Khoa hãc và Công nghá, Vián Hàn lâm Khoa hãc và Công nghá Viát Nam và các cán bá làm viác t¿i Phòng Sinh thái côn trùng, Vián Sinh thái và Tài nguyên sinh vÁt đã nhiát tình giúp đỡ tôi về vÁt liáu nghiên cứu, cơ sá vÁt chÃt và thă tāc hành chính để bÁo vá luÁn án. Tôi xin cÁm ơn Ban Giám hiáu, các thầy cô giáo Bá môn Sinh hãc, trưßng Đ¿i hãc Tây Nguyên luôn t¿o điều kián thuÁn lÿi nhÃt cho tôi trong suốt thßi gian thực hián sinh. Tôi xin cÁm ơn các đồng nghiáp trong và ngoài cơ quan, các b¿n sinh viên, các há gia đình t¿i các điểm nghiên cứu đã cho phép, đồng ý, giúp đỡ để tôi thu thÁp, điều tra, nhân nuôi côn trùng, cung cÃp các d¿n liáu, thông tin trong suốt thßi gian tôi thực hián luÁn án.

Cuối cùng, tôi xin ghi ân sự quan tâm, đáng viên và sự chia sẻ căa gia đình, ngưßi thân trong quá trình tôi thực hián luÁn án.