Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở nghiên cứu khoa học của vấn đề nghiên cứu Cây thông mã vĩ là loài cây không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế, khoa học, y học mà nó còn mang ý nghĩa về mặt sắc thái văn hóa của địa phương. Cũng như những loài thực vật khác trên trái đất, trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây hồi cũng bị những loài côn trùng gây hại làm ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chúng. Những loài côn trùng gây hại này không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của cây mà nó còn làm ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của con người.
Vì vậy, việc nghiên cứu về những loài côn trùng gây hại này để hiểu rõ về chúng và tìm ra các biện pháp phòng trừ hiệu quả là rất cần thiết. Trong thế giới động vật thì côn trùng là lớp phong phú nhất, hơn 1,2 triệu loài động vật mà con người biết đến thì côn trùng chiếm hơn 1 triệu loài và chiếm gần 1/2 tổng số các loài sinh vật cư trú trên hành tinh chúng ta. Côn trùng phân bố khắp nơi trên trái đất này từ xích đạo đến nam cực, bắc cực hay trên những hòn đảo xa xôi hẻo lánh hoặc trên đỉnh núi cao 5000m, ta cũng tìm thấy côn trùng trong những tảng băng lạnh, trong các mạch nước nóng, trong đất, trong các rễ cây, trong quả, trong thân và lá cây. Côn trùng có sức sinh sản phi thường, chỉ cần một lượng thức ăn rất nhỏ chúng có thể tồn tại được và là lớp động vật không xương sống duy nhất có cánh.
Sâu hại cây trồng Nông - Lâm nghiệp có rất nhiều loài song không phải loài nào cũng có mức độ gây hại giống nhau. Có những loài có tính đa thực hẹp như: Bọ hung, Bọ dừa, Mối mọt,… chúng gây hại nhưng ít khi phát dịch. Ngược lại có nhiều loài sâu có tính ăn hẹp (đơn thực), chúng chỉ ăn một số loài nhất định, gần nhau về phân loài thực vật, những loài này rất dễ phát thành dịch và 5 gây hại lớn đối với sản xuất nông lâm nghiệp. Ví dụ: Sâu róm thông, sâu xanh ăn lá bồ đề, ong ăn lá mỡ.
Khi các yếu tố sinh thái thuận lợi, đặc biệt là thức ăn, nhiệt độ và ẩm độ nơi loài sâu hại sống sẽ làm cho chúng sinh trưởng phát triển rất nhanh. Trên thực tế các trận dịch xảy ra là do sự phát sinh hàng loạt của loài. Tuy nhiên các trận dịch lại không xảy ra một cách đột ngột. Sự phát sinh hàng loạt chính là sự tăng số lượng loài sâu.
Nguyên nhân của nó, ngoài các yếu tố ngoại cảnh còn có nguyên nhân bên trong, chủ yếu là quá trình phát triển của loài như khả năng sinh sản lớn, vòng đời ngắn, sức sinh trưởng nhanh,… 1. Đặc điểm chung của nhóm sâu ăn lá cây rừng - Khái niệm sâu hại: Sâu hại là những loài côn trùng (Insecta) gây hại hoặc gây khó chịu cho các hoạt động, ảnh hưởng xấu và thiệt hại đến lợi ích của con người. Sâu hại cùng với nhện hại, cỏ dại, bệnh hại (nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng), gặm nhấm. tạo thành sinh vật gây hại hoặc vật gây hại (Bộ NN & PTNT).
- Sâu thường sống trực tiếp trên cây ở giai đoạn sâu trưởng thành, sâu non, trứng, nhộng (làm kén trong đất) như các loại sâu: Sâu xanh ăn lá Bồ đề, sâu Róm Thông, Ong ăn lá Mỡ, Ong ăn lá Thông, sâu ăn lá Muồng đen, sâu xanh ăn lá Tếch… - Đa phần loại sâu ăn lá cây rừng đều có chu kì gồm 4 pha: Sâu trưởng thành, sâu non, trứng, nhộng. - Phần lớn chúng thuộc nhóm côn trùng hẹp thực: Chỉ ăn một số loại cây gần nhau trong phân loại thực vật như sâu Róm Thông chỉ ăn các loại thuộc Pinus (Trần Công Loanh, Nguyễn Thế Nhã,1997). - Có vòng đời ngắn. + Sâu xanh ăn lá Bồ đề một năm có tới 7 - 8 vòng đời (Trần Công Loanh, Nguyễn Thế Nhã, 1997).
6 + Sâu Róm Thông một năm có tới 3 - 5 vòng đời. + Ong ăn lá thông một năm có tới 5 -6 vòng đời (Trần Minh Đức, 2007). + Sâu ăn lá Muồng đen một năm có tới 7 - 8 vòng đời (Đặng Kim Tuyến, 2004). - Sức sinh sản của các loài sâu ăn lá thường rất lớn: + Sâu ăn lá Muồng đen bướm cái thường đẻ từ 137 - 185 trứng/lứa (Đặng Kim Tuyến, 2004).
+ Ong ăn lá Thông trung bình ong cái đẻ từ 125 - 158 trứng/lứa (Trần Minh Đức, 2007). Do mang những đặc tính sinh trưởng phát triển vậy nên khi gặp được các yếu tố sinh thái thuận lợi, đặc biệt là thức ăn, nhiệt độ, ẩm độ nơi sâu hại sống sẽ làm cho sâu hại sinh trưởng phát triển nhanh rất dễ phát thành dịch gây nên những tổn thất nặng nề cho việc kinh doanh rừng trồng của nước ta cũng như làm giảm về giá trị thẩm mỹ, sinh thái môi trường. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 1. Thành phần loài nhóm sâu róm hại thông Theo kết quả nghiên cứu của Beaver và Laosumthorm (1974) ở vùng Bắc Thái Lan đã xác định được 3 loài ong ăn lá thông là loài Diprion, Neodiprion và Gilpinia; Năm loài chủ yếu được định danh là Diprion hutacharernae, Neodiprion biremis; Gilpinia marshalli, G.
Theo Zhang (1997), Sâu róm thông Dendrolimus có 27 loài. Trong đó vùng Mông cổ có loài D. Vùng Đông Bắc Trung Quốc có loài D. Còn các loài khác phân bố ở vùng Đông Nam Á, Pakistan, Liên Xô (cũ), Nhật Bản và Triều Tiên.
Hầu hết các loài Sâu róm thông đều có ở Trung Quốc. Trong đó có 5 loài thường gây hại nguy hiểm và thường phát dịch là Sâu róm thông đuôi ngựa, Sâu róm thông dầu, Sâu róm thông đỏ, Sâu róm thông Vân Nam và Sâu róm thông kikucchi. 7 Sâu róm thông đuôi ngựa phân bố từ Bình Nguyên phía Đông đến 32o vĩ độ Bắc. Nơi có tổng tích ôn 4.500oC, độ cao so với mặt nước biển dưới 500m thường có Sâu róm thông đuôi ngựa phân bố.
Trong các vùng núi duyên hải, các vùng rừng trồng Thông đuôi ngựa và rừng Thông nhựa thuần loài, Sâu róm thông thường gây dịch. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới có những ngày mưa lạnh, lượng mưa 1.000 mm/năm, độ cao so với mực nước biển trên 500m cũng xuất hiện Sâu róm thông nhưng khả năng gây hại không lớn. Theo các nghiên cứu ở Trung Quốc, Sâu róm 4 túm lông hại thông thuộc họ Ngài độc (Lymantriidae), bộ Cánh vẩy (Lepidoptera); trong họ ngài độc có một số giống mà sâu non có đặc điểm có 4 túm lông dạng bàn chải trên lưng, đó là các giống Dasychira, Callitera, Orgyia, Pantana (Xiao, 1991). Đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học nhóm sâu róm hại thông Sâu róm thông (Dendrolimus punctatus Walker) phân bố tương đối rộng từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc đến miền Trung nước ta, ngoài ra còn một số loài Sâu róm thông thuộc giống Dendrolimus như các loài D.
spectabilis phân bố ở phía Bắc Trung Quốc và một số nước khác như Nga, Pháp… (Billings, 1991; Zhang et al. Từ những năm 1530, dịch Sâu róm thông được ghi nhận là đã xuất hiện ở Triết Giang, Trung Quốc và trận dịch kéo dài suốt trong 9 năm liền. Đến năm 1599, dịch Sâu róm thông tiếp tục xuất hiện và kéo dài tới 17 năm tại Giang Tô (Bassus, 1974; Chen, 1990). Các nhà nghiên cứu cho thấy mỗi năm có khoảng 3 triệu ha rừng thông ở Trung Quốc bị sâu róm tấn công, thiệt hại ước tính mất đi sản lượng khoảng 5 triệu m3 gỗ.
Gần đây nhất là vào năm 1988, chỉ tính riêng ở huyện Đức Khánh thuộc tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc, diện tích rừng thông bị hại lên tới 40.000 ha, sản lượng nhựa giảm 6.510 tấn (Lu et al. 8 Những nghiên cứu về Sâu róm thông được thực hiện chủ yếu là ở phía Đông Nam Trung Quốc, nơi thường xuyên xảy ra dịch và gây tổn thất nặng nề. Từ trước những năm 1970, rất nhiều công trình nghiên cứu về Sâu róm thông đã được công bố trên các tạp chí bao gồm các kết quả nghiên cứu về hình thái, đặc điểm sinh học và phương pháp dự tính dự báo, phòng trừ bằng biện pháp hoá học (Cai, 1995; Chen, 1990; Chen et al., 1980; Jian, 1984; Zhang et al., 2001; Zhang et al., 2003; Zhao et al. Ở giai đoạn sâu non, có sự thay đổi về kích thước, màu sắc, lượng thức ăn tiêu thụ và nơi qua đông phụ thuộc vào tuổi sâu.
Sâu non mới nở có tập tính ăn vỏ trứng, sống thành đàn, đến tuổi 2-3 mới phân tán tìm nguồn thức ăn. Sâu non tuổi 1-2 rất nhạy cảm với các tác động từ bên ngoài, khi có động mạnh hoặc gió thổi chúng thường buông tơ để phát tán rộng ra các khu vực xung quanh. Sâu non tuổi 1-3 có tỷ lệ sống rất thấp, chỉ đạt 30 - 50% (Chen, 1990). Thời gian vũ hóa của sâu trưởng thành diễn ra trong khoảng thời gian từ 7 - 8 giờ tối, sau khi vũ hóa sâu trưởng thành cái tiết ra pheromone để hấp dẫn sâu trưởng thành đực và tiến hành giao phối ngay, thời gian để giao phối kéo dài tới 16 giờ sau khi vũ hóa.
Mỗi sâu trưởng thành chỉ giao phối 1 lần và thời gian giao phối phải đạt trên 7 giờ mới đảm bảo trứng được thụ tinh, nếu chỉ giao phối dưới 6 giờ thì trứng không thể nở được hay nói cách khác trứng chưa được thụ tinh (Kong et al. Sau khi vũ hóa sâu trưởng thành không ăn bổ sung và có thể sống đến 15 ngày. Sâu trưởng thành cái mỗi ngày đẻ trứng 1-3 lần vào khoảng thời gian từ 7 - 10 giờ tối. Số lượng trứng đẻ trung bình đạt 300 - 400 trứng/con cái.
Số lượng trứng của mỗi con trưởng thành cái tỷ lệ thuận với trọng lượng của nhộng. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc, loài Dasychira axutha được xác định gây hại chủ yếu trên Thông nhựa và Thông mã vĩ, xuất hiện ở nhiều 9 tỉnh của Trung Quốc như Hắc Long Giang, Liêu Ninh, Triết Giang, Hồ bắc, Giang Tây, Hồ Nam, Quảng Đông, Quảng Tây,… Số thế hệ của loài này cũng rất khác nhau: 2 thế hệ ở phía bắc Trung Quốc, 3 thế hệ ở khu vực phía tây, 4 thế hệ ở khu vực phía tây và thường qua đông ở pha nhộng. Đặc điểm sinh thái nhóm sâu róm hại thông Ở Trung Quốc, Sâu róm thông có từ 1 đến 5 thế hệ trong năm phụ thuộc vào vĩ độ (Chen, 1990; Zhang et al., 2003), ở vị trí 30 vĩ độ Bắc có 2 - 3 thế hệ (He, 1995; Li et al., 1993), trong khi đó ở Đài Loan mỗi năm loài này có 3 thế hệ (Ying, 1986).
