MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Bảo quản nông sản sau thu hoạch là quá trình thứ hai sau trồng trọt của sản xuất nông nghiệp. Bảo quản nông sản vừa đảm bảo dự trữ hàng hóa nông sản cho tiêu dùng, phát triển kinh tế, vừa đảm bảo hạt giống cho vụ trồng kế tiếp. Trong quá trình bảo quản nông sản, riêng với côn trùng đã có nhiều loài gây hại và gây ra nhiều tổn thất.
Từ trước đến nay, tổn thất sau thu hoạch luôn là vấn đề được quan tâm trong sản xuất nông nghiệp nhiệt đới. Bởi nguyên nhân chính của “mất mùa trong nhà” là do sâu mọt gây hại nông sản bảo quản trong kho. Mỗi năm trên thế giới mức tổn thất về lương thực trong bảo quản khoảng 5 - 10% (Hodges et al. Ở Việt Nam mức tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo dao động trong khoảng 11 - 13%, với ngô là 13 - 15% trong đó có khâu bảo quản (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2009) [2].
Theo tổ chức Hợp phần xử lý sau thu hoạch, ở khu vực đồng bằng sông Hồng và các khu vực khác mức tổn thất đối với lúa là 11,6% còn với ngô là 18 - 19%, riêng ở vùng ĐBSCL, mức tổn thất lúa là 13,7% tổng sản lượng [3]. Sản lượng lương thực như lúa, gạo, ngô, đậu, v. của tỉnh Đồng góp phần không nhỏ khi ĐBSCL hiện nay là vùng sản xuất lương thực có hạt lớn nhất cả nước (Tổng cục Thống kê, 2017) [4]. Bên cạnh đó do phương cách bảo quản, nông sản thường bị côn trùng phá hoại dẫn đến thiệt hại lớn và ảnh hưởng tới việc tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
Để giảm thiểu những tổn thất trong bảo quản nông sản, hiện nay ở Việt Nam, biện pháp chủ yếu được sử dụng là thuốc xông hơi như Phosphine diệt sâu mọt hại nông sản (Hoàng Trung và cs. Thực tế, biện pháp này không thể tiêu diệt hoàn toàn những loài sâu mọt gây hại chính, mà lại có thể làm phát sinh tính kháng thuốc của chúng. Bên cạnh đó, các hóa chất độc hại vừa tiêu diệt côn trùng có ích, vừa để dư lượng hóa chất trong nông sản, không an toàn với môi trường và đe dọa sức khỏe người tiêu dùng. Trên thế giới, biện pháp sử dụng kẻ thù tự nhiên để kiểm soát sâu mọt là trọng tâm của chiến lược bảo vệ nông sản an toàn.
Ở các nước phát triển đã có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng các loài ký sinh thuộc bộ Cánh màng (Hymenoptera) như là 2 tác nhân kiểm soát sâu mọt thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera) gây hại nông sản bảo quản trong kho. Ví dụ, một số công trình nghiên cứu đề cập đến việc sử dụng loài ong Anisopteromalus calandrae (Howard) (Kraaz et al., 2008) [6] hay loài Lariophagus distinguendus (Forster) (Steidle et al., 2001 [7] và Niedermayer et al., 2016) [8] là một trong những tác nhân chính trong kiểm soát nhiều loài mọt thuộc bộ Cánh cứng như Sitophilus oryzae (Linnaeus), Sitophilus zeamais Motsch. gây hại nông sản trong kho. Hiện nay ở Việt Nam nói chung cũng như tỉnh Đồng Tháp và vùng ĐBSCL nói riêng, việc sử dụng ong ký sinh mới nghiên cứu và phát triển ứng dụng phòng chống sâu hại trên đồng ruộng.
Đối với phòng chống sâu hại nông sản trong kho bằng kẻ thù tự nhiên còn hạn chế, chỉ có một vài thông báo khoa học. Riêng với giống ong ký sinh Anisopteromalus ở Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào được công bố. Để có cơ sở khoa học cho việc hướng tới sử dụng loài thiên địch như ong ký sinh phòng chống sâu hại nông sản trong kho ở Việt Nam, từ 2015, chúng tôi đã thực hiện 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”. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học - Cung cấp các dẫn liệu về thành phần loài thiên địch của côn trùng hại nông sản bảo quản trong kho tại tỉnh Đồng Tháp.
- Cung cấp các dẫn liệu về đặc điểm hình thái, sinh học, một số tập tính ký sinh và đặc điểm sinh thái của ong ký sinh Anisopteromalus calandrae (*) với vật chủ sâu non mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne). - Cung cấp những dẫn liệu khoa học về khả năng khống chế mọt ngô (Sitophilus zeamais) trên hạt đậu trắng và mọt thuốc lá (L. serricorne) trên thức ăn nuôi cá của ong ký sinh A. Ý nghĩa thực tiễn - Việc đánh giá mức độ phổ biến của một số loài thiên địch giúp người dân và những người làm công tác quản lý kho điều tra, phát hiện nhanh và chính xác sự 3 hiện diện của chúng.
Từ đó sử dụng biện pháp phòng trừ phù hợp nhằm không gây ảnh hưởng những loài có ích trong kho tàng. - Kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái và khả năng khống chế sâu mọt trong kho của ong ký sinh A. calandrae là cơ sở khoa học để sử dụng loài ong ký sinh này trong phòng chống sâu mọt hại nông sản, thức ăn chăn nuôi trong kho bảo quản tại tỉnh Đồng Tháp nói riêng và vùng ĐBSCL nói chung. Mục tiêu nghiên cứu - 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 A. - Đánh giá được khả năng khống chế mọt ngô (S. zeamais) và mọt thuốc lá (L. serricorne) của ong ký sinh A.
calandrae trong điều kiện phòng thí nghiệm. Những đóng góp mới của luận án - Lần đầu tiên cung cấp dẫn liệu về đặc điểm sinh học, tập tính, đặc điểm sinh thái của loài ong ký sinh A. calandrae với vật chủ sâu non mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) trên hạt thức ăn nuôi cá ở Việt Nam. - Cung cấp dẫn liệu khoa học mới về khả năng khống chế mọt ngô (Sitophilus zeamais) trên hạt đậu trắng và mọt thuốc lá (Lasioderma serricorne) trên thức ăn nuôi cá của ong ký sinh A.
calandrae trong điều kiện phòng thí nghiệm. Theo tên gọi Việt Nam một số tác giả thường gọi là ong ngoại ký sinh để phân biệt với các loài ong nội ký sinh (ong đẻ trứng ký sinh bên trong cơ thể vật chủ - ký sinh trong). Tuy nhiên xuất phát từ Tiếng Anh “Parasitoid” chúng tôi thống nhất sử dụng cụm từ “ong ký sinh” đối với loài A. calandrae trong toàn văn luận án.
4 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Hầu như ở đâu có dự trữ và bảo quản nông sản, hàng hóa thì ở đó xuất hiện các loài sinh vật gây hại. Nhiều khi chỉ cần sau vài tuần, sinh vật gây hại đã phát triển thành quần thể có số lượng lớn và gây ra những vụ cháy ngầm, tiêu hủy một phần hoặc hoàn toàn nông sản bảo quản trong kho (Bùi Công Hiển, 1995) [9]. Sự phá hại của côn trùng đối với nông sản bảo quản trước hết phải kể đến việc làm giảm phẩm chất hoặc phá hủy làm cho nông sản bảo quản bị giảm hoặc mất hoàn toàn giá trị sử dụng (Bùi Công Hiển và Trần Huy Thọ, 2003) [10].
Trong nhiều trường hợp, thiệt hại có thể rất lớn và thậm chí là vô giá. Trên thế giới, nhiều nước đã quan tâm nghiên cứu sử dụng côn trùng ký sinh để kiểm soát sâu hại nông sản trong kho. Một trong những loài ong ký sinh được một số tác giả nghiên cứu là Anisopteromalus calandrae (Howard). Các kết quả nghiên cứu này đã đề cập đến đặc điểm sinh học, sinh thái học của ong ký sinh A.
calandrae trên một số loài mọt Cánh cứng hại nông sản bảo quản trong kho. Đồng Tháp là một trong những tỉnh thuộc ĐBSCL với nhiều kho bảo quản, dự trữ các loại nông sản như lúa, gạo, ngô, đậu, v. Hệ thống kho và chủng loại nông sản bảo quản của tỉnh Đồng Tháp đa dạng và phong phú là điều kiện thuận lợi cho sự lây lan và phát triển nhiều loài côn trùng gây hại. Kết quả điều tra của Nguyễn Thị Oanh và cs.
Tuy nhiên hiện nay, ở Việt Nam nói chung hay ở Đồng Tháp nói riêng chủ yếu sử dụng thuốc hóa học độc hại để phòng trừ, việc nghiên cứu côn trùng ký sinh các loài sâu hại trong kho bảo quản nông sản lại chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức. Do vậy, để hòa nhập với xu thế phát triển trên thế giới và đáp ứng thực tiễn của địa phương, việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài ong ký sinh A. calandrae là cơ sở khoa học cho việc áp dụng biện pháp phòng trừ sinh học. Mục đích nghiên cứu là hướng tới sử dụng thiên địch trong phòng trừ sâu hại nhằm đem lại nông sản an toàn cho người và động vật sử dụng.
Những nghiên cứu trên thế giới 1. Nghiên cứu thành phần loài thiên địch của côn trùng trong kho Ở nhiều nước trên thế giới đã quan tâm nghiên cứu về thành phần loài thiên địch của côn trùng gây hại nông sản bảo quản trong kho. Chẳng hạn ở Hawaii, Lebeck (1991) đã thống kê có 22 loài thiên địch, trong đó có 2 loài bắt mồi thuộc họ Ampulicidae và 20 loài ong ký sinh thuộc họ Evaniidae (8 loài), Pteromalidae (1 loài), Eupelmidae (3 loài), Encyrtidae (1 loài) và Eulophidae (7 loài) [12]. Kết quả nghiên cứu tại Frankfort (Mỹ), Sedlacek et al.
Nhóm tác giả cũng đã đánh giá loài ong ký sinh A. calandrae chiếm tỷ lệ bắt gặp cao (41,7%) trong tổng số các loài ghi nhận được. Với sự có mặt của loài A. calandrae trong 9 loài ong ký sinh thuộc 4 họ (Encyrtidae, Eulophidae, Bethylidae và Pteromalidae) cũng được Helbig (1998) công bố khi nghiên cứu các loài ong ký sinh sâu mọt trên các cửa hàng ngô tại miền Nam châu Phi.
Nghiên cứu, thu thập trong 3 mùa (1988 - 1990) tại các địa điểm khác nhau, tác giả nhận thấy 2 loài ong ký sinh A. calandrae và Theocolax elegans (Westwood) bắt gặp thường xuyên hơn so với các loài còn lại [14]. Eliopoulos et al. (2002) lần đầu tiên tại Hy Lạp đã công bố 16 loài ong ký sinh sâu mọt trong kho thuộc 5 họ.
Kết quả ghi nhận, họ Pteromalidae có 6 loài (gồm cả loài A. calandrae), họ Bethylidae có 6 loài, họ Braconidae có 2 loài, họ Ichneumonidae và Trichogrammatidae mỗi họ có 1 loài. Nghiên cứu này được tiến hành trên ngũ cốc, bột, đậu, thuốc lá và quả khô bảo quản với số lượng khác nhau tại các cơ sở lưu trữ và cửa hàng gia đình. Tỷ lệ ong ký sinh bắt gặp cao nhất trong kho bảo quản quả khô, thuốc lá và bột.
Trong nghiên cứu, nhóm tác giả đã đánh giá độ bắt gặp các loài giảm dần theo tứ tự: ong A.