Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ sinh học với đề tài "Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của ong Anisopteromalus calandrae (Howard) ký sinh mọt Cánh cứng hại trong kho tại tỉnh Đồng Tháp" do nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Oanh thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Trần Ngọc Lân và PGS.TS. Trương Xuân Lam. Luận án thuộc chuyên ngành Côn trùng học (mã số: 9 42 01 06), được hoàn thành và bảo vệ tại Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào năm 2019.
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Bảo quản nông sản sau thu hoạch là mắt xích thiết yếu trong sản xuất nông nghiệp nhằm dự trữ lương thực, phục vụ tiêu dùng, thương mại và chuẩn bị hạt giống. Theo các số liệu thống kê được tác giả trích dẫn:
- Mức độ tổn thất lương thực toàn cầu trong quá trình lưu kho hàng năm dao động từ 5% đến 10% (Hodges et al., 2014).
- Tại Việt Nam, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo ở mức 11 - 13%, đối với ngô là 13 - 15% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2009). Riêng khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) – vùng sản xuất lương thực có hạt trọng điểm của cả nước (Tổng cục Thống kê, 2017), mức tổn thất lúa chiếm 13,7% tổng sản lượng (Hợp phần xử lý sau thu hoạch, 2013).
Biện pháp kiểm soát côn trùng kho chủ yếu tại Việt Nam hiện nay là sử dụng hóa chất xông hơi khử trùng (như Phosphine), dẫn đến các nguy cơ kháng thuốc ở sâu mọt (Hoàng Trung và cs., 2014), tích lũy dư lượng độc hại trong nông sản và tiêu diệt các loài thiên địch có ích. Trên thế giới, việc ứng dụng các loài ong ký sinh thuộc bộ Cánh màng (Hymenoptera) như Anisopteromalus calandrae (Howard) hay Lariophagus distinguendus (Forster) để khống chế mọt bộ Cánh cứng (Coleoptera) đã được nghiên cứu và áp dụng. Tuy nhiên, tại Việt Nam nói chung và ĐBSCL nói riêng, việc nghiên cứu thiên địch trong kho bảo quản còn rất hạn chế; riêng giống ong ký sinh Anisopteromalus chưa có công trình nghiên cứu hệ thống nào được công bố trước thời điểm thực hiện đề tài. Do đó, luận án được thực hiện nhằm xây dựng cơ sở khoa học cho việc ứng dụng ong ký sinh A. calandrae trong phòng trừ sinh học sâu mọt kho.
Mục tiêu nghiên cứu
Luận án xác định 3 mục tiêu cụ thể:
- Xác định được thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản trong kho tại tỉnh Đồng Tháp.
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của ong ký sinh Anisopteromalus calandrae.
- Đánh giá được khả năng khống chế mọt ngô (Sitophilus zeamais) và mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) của ong ký sinh Anisopteromalus calandrae trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các loài thiên địch của côn trùng hại trong kho nông sản; loài ong ký sinh Anisopteromalus calandrae (Howard) thuộc họ Pteromalidae, bộ Hymenoptera; và các loài vật chủ mọt Cánh cứng gồm mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne), mọt ngô (Sitophilus zeamais) và mọt đậu đỏ (Callosobruchus maculatus).
- Phạm vi không gian: Các kho bảo quản lương thực và công ty chế biến thức ăn thủy sản thuộc 4 huyện (Cao Lãnh, Thanh Bình, Lấp Vò, Châu Thành) và 2 thành phố (TP. Cao Lãnh, TP. Sa Đéc) của tỉnh Đồng Tháp. Các thí nghiệm sinh học, sinh thái và thực nghiệm kiểm soát được thực hiện tại Trung tâm Phân tích Hóa học, Trường Đại học Đồng Tháp.
- Phạm vi thời gian: Toàn bộ đề tài tiến hành từ tháng 11/2015 đến tháng 12/2018. Trong đó, công tác điều tra, thu thập mẫu thực địa diễn ra định kỳ hàng tháng từ tháng 11/2015 đến tháng 12/2016; các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm được triển khai từ năm 2016 đến năm 2018.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu trên thế giới
Tác giả đã điểm cứu toàn diện các tài liệu quốc tế về thiên địch kho và loài A. calandrae:
- Thành phần loài thiên địch: Các công trình của Lebeck (1991) tại Hawaii ghi nhận 22 loài thiên địch; Sedlacek et al. (1998) tại Mỹ xác định A. calandrae chiếm tỷ lệ bắt gặp 41,7%; Helbig (1998) tại miền Nam châu Phi ghi nhận 9 loài ong ký sinh; Eliopoulos et al. (2002) tại Hy Lạp công bố 16 loài ong ký sinh thuộc 5 họ; Hayashi et al. (2004) tại Thái Lan thống kê 29 loài bắt mồi và 19 loài ong ký sinh; Asl et al. (2009), Lotfalizadeh & Hosseini (2012), Eyidozehi et al. (2013) tại Iran; Imamura et al. (2004) tại Nhật Bản; Diaz & Costa (2014) tại Paraguay.
- Vật chủ mọt thuốc lá (L. serricorne): Các nghiên cứu về hình thái, sinh học và phổ thức ăn của Ashworth (1993), Ryan (1999), Cabrera (2001), Mahroof & Phillips (2008).
- Đặc điểm hình thái và phân loại A. calandrae: Hayashi et al. (2004), Baur et al. (2014) mô tả chi tiết râu đầu, cánh trước và các tỷ lệ số đo hình thái cơ thể của giống Anisopteromalus.
- Tập tính của ong ký sinh: Chuỗi hành vi tìm kiếm vật chủ và đẻ trứng của Sayaboc & Dungan (1994); tác động của tín hiệu hóa học kairomon từ vật chủ của Onodera et al. (2002); tập tính lựa chọn kích thước sâu non mọt ngô của Smith et al. (1995); lựa chọn tuổi sâu non của Kazemi et al. (2008); khứu giác định hướng của Belda & Riudavets (2010); phản ứng tìm kiếm theo tầng chứa hạt trong silo của Sitthichaiyakul & Amornsak (2014).
- Đặc điểm sinh học và sinh thái học: Ảnh hưởng của vật chủ đến tỷ lệ giới tính (Assem et al., 1984); vòng đời và sức sinh sản trên mọt đục hạt (Ahmed et al., 1996); quan hệ kích thước cơ thể và tuổi thọ (Jungyoun et al., 2004); thông số sinh học trên mọt đậu đỏ (Kazemi et al., 2008, 2010); sinh học trên mọt ngô (Visarathanonth et al., 2010; Narongplian et al., 2011); ngưỡng phát dục và tổng nhiệt hữu hiệu (Mobarakian et al., 2014); tương tác quần thể (Arbogast & Mullen, 1990); cạnh tranh giữa A. calandrae và Choetospila elegans (Wen & Brower, 1995; Williams & Floyd, 1971); ảnh hưởng nhiệt độ (Smith, 1992; Burks et al., 1999; Mobarakian et al., 2010; Ahmed, 2013; Niedermayer et al., 2016; El-Aw et al., 2014); phản ứng chức năng (Menon et al., 2002); ảnh hưởng của thức ăn bổ sung (Kazemi et al., 2008; Zilch et al., 2017); tính nhạy cảm thuốc trừ sâu (Baker & Weaver, 1993; Baker & Thorne, 1995; Baker et al., 1998).
- Khả năng kiểm soát sinh học: Các thử nghiệm khống chế mọt ngô, mọt đục hạt, mọt đậu đỏ và mọt thuốc lá của Helbig (1998), Hou et al. (2002, 2003), Mahal et al. (2005), Gredilha et al. (2006), Ngamo et al. (2007), Chaisaeng (2007), Hansen & Steenberg (2007), Hany et al. (2016).
Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam và khoảng trống luận án giải quyết
Tại Việt Nam, các nghiên cứu trước đây về thiên địch kho chỉ dừng lại ở các khảo sát bước đầu:
- Dương Minh Tú (2005) ghi nhận bọ xít Xylocoris flavipes và ong Theocolax elegans ở miền Bắc.
- Trần Văn Hai và cs. (2009) ghi nhận X. flavipes và Bracon hebetor tại Cần Thơ và An Giang.
- Nguyễn Quý Dương (2010) ghi nhận 7 loài thiên địch trên đậu đỗ lưu trữ.
- Nguyễn Văn Dương và Khuất Đăng Long (2017) ghi nhận 6 loài ong ký sinh mọt hại ngô tại Sơn La (trong đó có A. calandrae).
- Bùi Công Hiển (1995) mô tả hình thái và sinh học của mọt thuốc lá.
Khoảng trống nghiên cứu: Chưa có công trình nào tại Việt Nam nghiên cứu chi tiết về đặc điểm hình thái, các chỉ số đo đạc phân loại, sinh học (vòng đời, sức đẻ trứng, tỷ lệ giao phối), sinh thái học (ngưỡng phát dục, tổng nhiệt hữu hiệu, thức ăn bổ sung, tỷ lệ giới tính) và thực nghiệm khả năng khống chế mọt của loài ong ký sinh A. calandrae trên vật chủ mọt thuốc lá (L. serricorne) hại thức ăn chăn nuôi thủy sản và mọt ngô (S. zeamais). Luận án giải quyết trực tiếp khoảng trống này.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
Đề tài dựa trên cơ sở phân loại học côn trùng họ Pteromalidae (thuộc phân bộ Apocrita, bộ Hymenoptera), lý thuyết sinh học côn trùng ký sinh (Parasitoid biology), mối tương tác động thái quần thể giữa vật chủ và ký sinh, cùng các nguyên lý kiểm soát sinh học cá thể hại nông sản sau thu hoạch trong hệ sinh thái kho tàng kín.
Phương pháp nghiên cứu thực tế
| Nội dung nghiên cứu |
Phương pháp, công cụ và kỹ thuật phân tích |
Quy chuẩn / Cỡ mẫu ($n$) |
| Điều tra thành phần thiên địch |
Phương pháp điều tra kiểm dịch thực vật lấy mẫu tầng theo không gian khối hàng (<2 m lấy 2 tầng 5 điểm chéo góc; >2 m lấy 2 tầng cách mặt trên và đáy 0,5 m). Mẫu nông sản được nuôi hồi phục trong phòng thí nghiệm để thu nhận cá thể vũ hóa. |
Tiêu chuẩn TCVN 4731-89; 10 mẫu/kho, 0,5 - 1,0 kg/mẫu; Tính độ bắt gặp $C = (a/b) \times 100$. |
| Giám định loài |
So sánh hình thái theo các khóa định loại quốc tế của Graham (1969), Janzon (1986), Boucek & Rasplus (1991), Hayashi et al. (2004), Baur et al. (2014). Định loại vật chủ theo Haines (1991), Bùi Công Hiển (1995). |
Kính hiển vi Meiji Techno DK3000 (độ phóng đại đến 1000x), kính lúp soi nổi 70x. |
| Nghiên cứu hình thái học |
Tách mẫu, đo đạc kích thước các bộ phận (đầu, râu, ngực, cánh, chân, bụng) của trưởng thành ong cái; đo chiều dài, chiều rộng trứng; đo kích thước đầu và cơ thể sâu non qua các tuổi; đo nhộng đực và cái. |
$n = 30$ cá thể cho mỗi pha/chỉ tiêu; sử dụng phần mềm đo ảnh Lumenera INFINITY1-3C. |
| Nghiên cứu sinh học & sinh thái |
Theo dõi tập tính ghép đôi, tìm kiếm vật chủ; xác định thời gian phát triển các pha ở các mức nhiệt độ (20°C, 25°C, 30°C); xác định ngưỡng phát dục và tổng nhiệt hữu hiệu; thử nghiệm lưu giữ ở nhiệt độ thấp (12,5°C); đánh giá ảnh hưởng của thức ăn bổ sung (dung dịch mật ong 50%) và mật độ vật chủ đến sức đẻ trứng, tuổi thọ, tỷ lệ giới tính đời con. |
Tủ định ôn Sanyo MIR153 (53 lít), tủ sấy Memmert UN55, máy đo nhiệt ẩm Extech, HTC-2, máy đo thủy phần MD-7822. |
| Thực nghiệm khống chế sâu mọt |
Bố trí thí nghiệm thả ong ký sinh ở các mật độ khác nhau trên mọt ngô (trong hạt đậu trắng) và mọt thuốc lá (trong thức ăn nuôi cá). Thử nghiệm khống chế mọt thuốc lá theo khối lượng 100 g và 5 kg thức ăn nuôi cá trong thùng carton. |
Hộp nhựa nuôi côn trùng các kích thước, đĩa Petri, thùng giấy carton ($45 \times 28 \times 22\text{ cm}$). |
| Xử lý số liệu |
Thống kê mô tả (trung bình, sai số chuẩn), phân tích tương quan và hồi quy. |
Xử lý số liệu thô và thống kê bằng phần mềm SPSS. |
Nguồn tư liệu và dữ liệu
- Mẫu điều tra thu thập từ các kho chứa lúa, gạo, ngô, đậu và các nhà máy chế biến thức ăn thủy sản lớn tại Đồng Tháp: Công ty Chế biến Lương thực 1 và 2, Công ty CP Thức ăn Thực phẩm Bích Chi, các công ty thủy sản Sông Tiền, Tô Châu, Vĩnh Hoàn, Hùng Cá, Đông Á, Cỏ May, Con Heo Vàng, Vina, Hùng Vương - Tây Nam, Việt Thắng, Cửu Long, Spotlight, New Hope, Cargill, US Feed, Ngọc Đồng, Tân Hiệp Thành, Hữu Thành, Ngọc Đài, Vạn Phúc, Vân Nam, Cao Lạng, Ngân Tài, Đức Thành.
- Vật liệu thí nghiệm: Thức ăn viên nuôi cá da trơn (đường kính 8 mm, chế biến từ cám gạo, tấm, ngô, đậu nành, lúa mì), hạt đậu trắng (Vigna unguiculata), hạt ngô (Zea mays) đã được sấy ở 60°C trong 2 giờ để khử tạp.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Cơ sở khoa học và tổng quan tài liệu
Chương này tổng kết có hệ thống cơ sở lý luận về tác hại của côn trùng kho tàng đối với nông sản dự trữ, hiện trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học và xu hướng thay thế bằng biện pháp sinh học. Tác giả điểm luận chi tiết 78 tài liệu khoa học trong nước và quốc tế liên quan đến thành phần thiên địch trong kho nông sản, đặc điểm sinh học - sinh thái của loài ong ký sinh A. calandrae, đặc điểm của vật chủ mọt thuốc lá (L. serricorne), các yếu tố sinh thái ảnh hưởng (nhiệt độ, ẩm độ, mật độ, thức ăn bổ sung) và tiềm năng khống chế sinh học các loài mọt Cánh cứng hại kho. Qua đó, chương xác lập cơ sở khoa học và khẳng định tính cần thiết của việc triển khai đề tài tại ĐBSCL.
Chương 2: Thời gian, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết địa bàn nghiên cứu tại 6 huyện/thành phố thuộc tỉnh Đồng Tháp và các mốc thời gian thực hiện (2015 - 2018). Tác giả chuẩn hóa quy trình điều tra kiểm dịch thực vật theo TCVN 4731-89, phân loại các công thức tính độ bắt gặp và tỷ lệ bắt gặp. Đồng thời, chương trình bày chi tiết các thông số đo đạc hình thái học theo Janzon (1986) và Baur et al. (2014) gồm 17 chỉ số hình thái đầu, ngực, cánh, chân và bụng ong cái (ký hiệu: Body.l, Eye.b, Eye.d, Eye.h, Gst.b, Gst.l, Hea.b, Hea.h, Msc.b, Msc.l, Msp.l, Mss.l, Mv.l, OOL, Pdl.flg, POL, Ppd.l, Pv.l, Scp.l, Sct.l, Sv.l, Tb3.l). Chương cũng chi tiết hóa phương pháp theo dõi 4 tuổi sâu non của ong ký sinh (đo kích thước đầu cách 12 giờ/lần), phương pháp xác định ngưỡng phát dục, phương pháp bố trí thí nghiệm khống chế mọt ngô và mọt thuốc lá từ quy mô hộp nhỏ đến quy mô 5 kg trong thùng carton, cùng quy trình xử lý số liệu trên phần mềm SPSS.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm của luận án, được chia thành 3 phần nội dung chính:
1. Thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản trong kho tại tỉnh Đồng Tháp
- Điều tra, thu thập và định loại thành phần loài thiên địch tại các kho bảo quản lúa, gạo, ngô, đậu và nhà máy thức ăn nuôi cá thuộc tỉnh Đồng Tháp (Bảng 3.1, Bảng 3.2).
- Đánh giá tỷ lệ và độ bắt gặp của từng loài thiên địch (nhóm bắt mồi và nhóm ong ký sinh) theo các chủng loại nông sản khác nhau trong giai đoạn 2015 - 2016.
2. Đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của ong ký sinh Anisopteromalus calandrae
- Đặc điểm hình thái và sinh học của mọt thuốc lá (L. serricorne): Xác định kích thước chiều rộng đầu sâu non qua 5 tuổi phát triển (Hình 3.4, 3.5); mô tả kích thước và thời gian phát triển của các pha trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành trên thức ăn nuôi cá.
- Đặc điểm hình thái ong ký sinh A. calandrae:
- Trưởng thành ong cái và đực: đo đạc và xác lập tỷ lệ số đo kích thước các bộ phận cơ thể (đầu, râu, tấm lưng ngực giữa, tấm mai, gân mép cánh, gân sau mép cánh, gân mắt cánh, chân sau, bụng) trên 30 cá thể mẫu (Bảng 3.3).
- Các pha phát triển trước trưởng thành: Trứng có dạng hình bầu dục thuôn dài, màu trắng trong; sâu non trải qua 4 tuổi phát triển với sự biến đổi kích thước chiều rộng đầu, chiều dài và chiều rộng cơ thể (Bảng 3.4, 3.5); mô tả chi tiết giai đoạn tiền nhộng và sự biến đổi màu sắc của nhộng đực, nhộng cái (Hình 3.22, 3.23).
- Đặc điểm sinh học của ong ký sinh:
- Tập tính: Mô tả chuỗi hành vi giao phối (Bảng 3.6), tập tính tìm kiếm vật chủ, đánh trống bằng râu, châm chích làm tê liệt và đẻ trứng ngoại ký sinh (đẻ trứng bên ngoài cơ thể sâu non mọt thuốc lá nằm trong ổ thức ăn) (Hình 3.26 - 3.28).
- Vòng đời và phát triển: Thời gian phát triển từng pha (trứng, ấu trùng 4 tuổi, tiền nhộng, nhộng) trên sâu non mọt thuốc lá ở điều kiện tối ưu (nhiệt độ $30 \pm 1,0^\circ\text{C}$, độ ẩm $75 \pm 3,1%$) (Bảng 3.7).
- Khả năng sinh sản và tuổi thọ: Tuổi thọ của ong cái và ong đực, sức đẻ trứng, nhịp điệu đẻ trứng theo thời gian sống và phương trình lý thuyết mô tả nhịp điệu đẻ trứng (Bảng 3.8, Hình 3.30, 3.31, 3.32).
- Ngưỡng phát dục và tổng nhiệt hữu hiệu: Xác định ngưỡng nhiệt độ phát dục dưới ($C$) và tổng nhiệt hữu hiệu ($K$) cho từng pha phát triển và toàn bộ vòng đời của ong ký sinh (Bảng 3.9).
- Đặc điểm sinh thái của ong ký sinh:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Theo dõi thời gian phát triển và tỷ lệ vũ hóa ở 20°C và 25°C (Bảng 3.10, 3.11, 3.12); khả năng sống sót và vũ hóa sau khi lưu giữ pha nhộng ở nhiệt độ thấp 12,5°C (Bảng 3.13).
- Ảnh hưởng của thức ăn bổ sung: Đánh giá tác động của dung dịch mật ong 50% kết hợp với sự có mặt/không có mặt của vật chủ lên tuổi thọ và thời gian đẻ trứng của ong cái (Bảng 3.14, 3.15).
- Ảnh hưởng của mật độ: Tương quan giữa mật độ sâu non mọt thuốc lá với số vật chủ bị ký sinh và số trứng đẻ trên mỗi vật chủ (Bảng 3.16); ảnh hưởng của mật độ thả ong đến tỷ lệ giới tính (cái:đực) ở thế hệ con trên cả hai vật chủ mọt ngô và mọt thuốc lá (Bảng 3.17, 3.18).
3. Khả năng khống chế sâu mọt của ong ký sinh A. calandrae trong phòng thí nghiệm
- Khống chế mọt ngô (S. zeamais) trên hạt đậu trắng: Khảo sát số lượng và tỷ lệ mọt ngô trưởng thành xuất hiện theo thời gian sau khi thả ong ở các mật độ khác nhau; tỷ lệ xuất hiện của ong ký sinh thế hệ con (Bảng 3.19, 3.20, 3.21).
- Khống chế mọt thuốc lá (L. serricorne) trên thức ăn nuôi cá: Khảo sát sự suy giảm số lượng mọt thuốc lá trưởng thành và sự gia tăng tỷ lệ ong ký sinh xuất hiện theo các mức mật độ thả ong (Bảng 3.22, 3.23, 3.24).
- Thử nghiệm khống chế mọt thuốc lá theo khối lượng sản phẩm:
- Khống chế mọt thuốc lá trong hộp nhựa đựng 100 g thức ăn nuôi cá đặt trong thùng carton sau khi thả ong (Hình 3.35).
- Khống chế mọt thuốc lá trong khối lượng 5 kg thức ăn nuôi cá đặt trong thùng carton: Số lượng mọt thuốc lá giảm rõ rệt và tỷ lệ ong ký sinh gia tăng, thể hiện hiệu quả ức chế quần thể mọt trong điều kiện thí nghiệm thể tích lớn (Bảng 3.25, Hình 3.36).
Kết quả và những đóng góp mới
Những đóng góp mới về mặt khoa học (Lý luận)
- Luận án là công trình đầu tiên tại Việt Nam cung cấp hệ thống dẫn liệu đầy đủ, chuẩn hóa về đặc điểm hình thái học (17 chỉ số đo đạc các bộ phận cơ thể), vòng đời phát triển qua 4 tuổi ấu trùng, tập tính ghép đôi, tìm kiếm vật chủ và đẻ trứng ngoại ký sinh của ong Anisopteromalus calandrae (Howard) trên vật chủ sâu non mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) nuôi bằng thức ăn cá.
- Xác định các thông số sinh thái học cơ bản của loài ong ký sinh A. calandrae, bao gồm ngưỡng phát dục thấp nhất ($C$), tổng nhiệt hữu hiệu ($K$), nhịp điệu đẻ trứng, ảnh hưởng của nhiệt độ (20°C, 25°C, 30°C và lưu giữ ở 12,5°C), vai trò của thức ăn bổ sung mật ong, và quy luật điều tiết tỷ lệ giới tính đời con theo mật độ vật chủ và mật độ thả ong.
Những đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Cung cấp danh mục thành phần loài thiên địch của côn trùng hại kho và mức độ bắt gặp thực tế tại các kho nông sản và nhà máy chế biến thức ăn thủy sản tại tỉnh Đồng Tháp, giúp cán bộ quản lý kho phát hiện và nhận diện các loài có ích.
- Chứng minh bằng thực nghiệm khả năng khống chế sinh học hiệu quả của ong ký sinh A. calandrae đối với mọt ngô (Sitophilus zeamais) trên hạt đậu trắng và mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) trên thức ăn nuôi cá ở quy mô phòng thí nghiệm (từ mẫu 100 g đến khối lượng 5 kg trong thùng carton), tạo tiền đề khoa học cho việc nhân nuôi và ứng dụng thiên địch kiểm soát sâu mọt kho thay thế thuốc hóa học tại ĐBSCL.
Kiến nghị và giải pháp đề xuất
- Áp dụng các kết quả nghiên cứu về sinh thái học (nhiệt độ nuôi, thức ăn bổ sung, tỷ lệ mật độ thả) để hoàn thiện quy trình nhân nuôi số lượng lớn loài ong ký sinh A. calandrae trong điều kiện nhân tạo.
- Khuyến nghị sử dụng biện pháp đấu tranh sinh học bằng ong ký sinh kết hợp quản lý kho tàng vệ sinh an toàn, giảm thiểu phun xịt thuốc xông hơi độc hại nhằm bảo vệ chất lượng nông sản xuất khẩu và sức khỏe người tiêu dùng.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế
- Các thử nghiệm đánh giá khả năng khống chế sâu mọt của ong ký sinh A. calandrae mới được thực hiện trong phạm vi phòng thí nghiệm và quy mô mô phỏng (hộp nhựa, thùng carton chứa tối đa 5 kg thức ăn cá), chưa được tiến hành khảo nghiệm quy mô lớn tại các kho dự trữ nông sản thực tế.
- Luận án tập trung nghiên cứu sâu trên hai đối tượng vật chủ chính là mọt thuốc lá (L. serricorne) và mọt ngô (S. zeamais), chưa mở rộng đánh giá hiệu quả ký sinh trên toàn bộ phổ vật chủ mọt Cánh cứng khác ghi nhận trong kho tàng ĐBSCL.
Hướng nghiên cứu tiếp
- Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm thả ong ký sinh A. calandrae ở quy mô kho tàng thương mại và kho chứa công nghiệp lớn tại các tỉnh ĐBSCL để đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
- Nghiên cứu sâu hơn về quy trình công nghệ lưu giữ nhộng ong ở nhiệt độ thấp (12,5°C) dài ngày nhằm chủ động nguồn thiên địch phục vụ phòng trừ sinh học theo thời vụ.
- Đánh giá khả năng phối hợp giữa ong ký sinh A. calandrae với các chế phẩm sinh học khác (như nấm ký sinh côn trùng) trong mô hình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) nông sản sau thu hoạch.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo chuyên ngành có giá trị đối với nhiều đối tượng và lĩnh vực:
- Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên: Chuyên ngành Côn trùng học, Bảo vệ thực vật, Sinh học ứng dụng và Sinh thái học nông nghiệp có thể sử dụng các dữ liệu về phương pháp phân tích hình thái học Pteromalidae, phương pháp đo ấu trùng 12 giờ/lần, phương pháp tính toán ngưỡng phát dục và mô hình hồi quy nhịp điệu sinh sản.
- Cán bộ quản lý kho và kiểm dịch thực vật: Cán bộ Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật, các trung tâm kiểm dịch thực vật sau thu hoạch có thể tham khảo danh mục phân bố, độ bắt gặp thiên địch tại Đồng Tháp để nhận dạng nhanh và đánh giá mức độ kiểm soát tự nhiên trong kho tàng.
- Doanh nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, thủy sản và chế biến lương thực: Các đơn vị tại ĐBSCL có thể tham khảo cơ sở khoa học về mật độ thả ong và tỷ lệ ức chế mọt thuốc lá để xây dựng phương án kiểm soát sinh học an toàn cho sản phẩm thức ăn viên.
Câu hỏi thường gặp
1. Ong ký sinh Anisopteromalus calandrae (Howard) thuộc vị trí phân loại nào và ký sinh theo hình thức nào?
Anisopteromalus calandrae thuộc họ Pteromalidae, bộ Cánh màng (Hymenoptera). Đây là loài ong ngoại ký sinh (ectoparasitoid); ong cái dùng vòi đẻ trứng châm chích làm tê liệt sâu non vật chủ bên trong hạt hoặc trong kén thức ăn, sau đó đẻ trứng bên ngoài cơ thể sâu non để ấu trùng ong nở ra ăn mô vật chủ.
2. Vật chủ chính được sử dụng để nuôi theo dõi đặc điểm sinh học của ong trong luận án là loài nào và trên loại thức ăn gì?
Vật chủ chính được luận án sử dụng là sâu non loài mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) thuộc họ Anobiidae, được nuôi trên cơ chất thức ăn nuôi cá da trơn dạng viên (đường kính 8 mm, độ ẩm hạt 11%).
3. Nghiên cứu xác định sâu non của ong A. calandrae trải qua mấy tuổi phát triển và bằng phương pháp nào?
Sâu non của ong A. calandrae trải qua 4 tuổi phát triển. Phương pháp xác định được thực hiện bằng cách dùng kim mũi giáo tách ấu trùng ra khỏi sâu non vật chủ định kỳ 12 giờ một lần kể từ khi trứng nở đến khi hóa nhộng, chụp ảnh dưới kính lúp soi nổi gắn camera và đo kích thước chiều rộng bao đầu cùng kích thước thân bằng phần mềm Lumenera INFINITY1-3C ($n = 30$).
4. Địa bàn điều tra thu mẫu thực địa của luận án được tiến hành tại những khu vực nào?
Công tác điều tra, thu mẫu thực địa được thực hiện định kỳ hàng tháng từ tháng 11/2015 đến tháng 12/2016 tại các kho nông sản và nhà máy thức ăn thủy sản thuộc 4 huyện (Cao Lãnh, Thanh Bình, Lấp Vò, Châu Thành) và 2 thành phố (TP. Cao Lãnh, TP. Sa Đéc) thuộc tỉnh Đồng Tháp.
5. Khả năng khống chế mọt thuốc lá của ong ký sinh được kiểm chứng ở những quy mô khối lượng nào trong phòng thí nghiệm?
Khả năng khống chế mọt thuốc lá (L. serricorne) của ong ký sinh được kiểm chứng ở 3 cấp độ: (1) Thí nghiệm mật độ trong đĩa Petri/hộp nhựa; (2) Thí nghiệm trong hộp nhựa đựng 100 g thức ăn nuôi cá đặt trong thùng carton; và (3) Thí nghiệm khối lượng lớn 5 kg thức ăn nuôi cá đặt trực tiếp trong thùng giấy carton ($45 \times 28 \times 22\text{ cm}$).
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Oanh đã hoàn thành trọn vẹn các mục tiêu nghiên cứu, cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm toàn diện về thành phần thiên địch côn trùng kho tại tỉnh Đồng Tháp và các chỉ số hình thái, sinh học, sinh thái của loài ong ký sinh Anisopteromalus calandrae. Đề tài đã làm rõ vòng đời 4 tuổi ấu trùng, ngưỡng nhiệt độ phát dục, tập tính ký sinh và quy luật biến động giới tính đời con của ong trên vật chủ mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne). Các kết quả thực nghiệm kiểm soát mọt ngô trên đậu trắng và mọt thuốc lá trên thức ăn nuôi cá khẳng định khả năng ứng dụng thực tiễn của ong ký sinh A. calandrae, đóng góp cơ sở khoa học quan trọng cho việc phát triển các giải pháp phòng trừ sinh học bảo vệ nông sản sau thu hoạch an toàn tại Việt Nam.