Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Ruồi đục quả họ Tephritidae được ghi nhận như một nhóm dịch hại mang tính toàn cầu. Chúng phân bố và gây hại trên nhiều loại cây ăn quả từ vùng ôn đới đến các vùng á nhiệt đới và nhiệt đới. Ruồi đục quả họ Tephritidae có thành phần loài khá phong phú và có phổ ký chủ rất đa dạng thuộc các họ thực vật khác nhau (Ian và Marlene, 1992) [53].
Tuy nhiên, thành phần loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae ở các vùng sinh thái khác nhau rất không giống nhau, thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào thành phần loài thực vật là cây ký chủ của chúng. Những hiểu biết về đặc điểm riêng về sinh vật học và sinh thái học của từng loài ruồi đục quả là cơ sở khoa học chắc chắn để đề xuất biện pháp phòng chống chúng một cách hiệu quả. Sâu non (giòi) của các loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae đều sinh sống và gây hại ở bên trong quả của các loại thực vật. Do đó, việc nghiên cứu diễn biến số lượng của quần thể ruồi đục quả chỉ có thể thông qua theo dõi diến biến số lượng của pha trưởng thành vào các loại bẫy khác nhau.
Với tập tính sống ở bên trong các loại quả nên các biện pháp (kể cả biện pháp hóa học) phòng trừ sâu non của ruồi đục quả thường không cho hiệu quả cao. Để phòng trừ ruồi đục quả họ Tephritidae, hiện nay chủ yếu tập trung sử dụng các biện pháp tiêu diệt pha trưởng thành. Các dẫn liệu khoa học về diễn biến số lượng trưởng thành của ruồi đục quả họ Tephritidae hay ruồi đục quả Phương Đông là căn cứ quan trọng để đề xuất thời điểm áp dụng các biện pháp tiêu diệt pha trưởng thành của ruồi đục quả. Sự phát sinh của ruồi đục quả nói chung và của loài ruồi đục quả Phương Đông nói riêng ở trong các vườn quả khá phức tạp, tuỳ thuộc vào thời 7 gian trong năm và các yếu tố ngoại cảnh (điều kiện khí hậu, sự hiện diện của các loại quả là thức ăn của pha sâu non,…).
Mật độ quần thể của trưởng thành ruồi đục quả Phương Đông thường biến động rất lớn. Số lượng trưởng thành của loài này vào bẫy dẫn dụ đạt rất thấp trong những tháng mùa đông hay những tháng có nhiệt độ cao và lượng mưa lớn. Ngược lại, số lượng trưởng thành của chúng lại tăng cao trong những tháng có nhiệt độ từ 24°C đến 29°C và vào mùa quả của các cây ký chủ (dẫn theo Muhammad, 2002) [61]. Những hiểu biết về tình hình phát sinh phát triển của ruồi đục quả Phương Đông trong các điều kiện sinh thái cụ thể sẽ là cơ sở khoa học để xây dựng biện pháp phòng chống loài côn trùng hại này một cách hiệu quả và bền vững.
Trên đây là những cơ sở khoa học để triển khai các nội dung nghiên cứu của đề tài. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước về ruồi đục quả 1. Thành phần loài, sự phân bố và ý nghĩa kinh tế của ruồi đục quả 1. Thành phần loài và sự phân bố của ruồi đục quả Có khoảng 4.000 loài ruồi đục quả họ Tephritidae đã được phát hiện trên toàn thế giới (dẫn theo Ian và Marlene, 1992) [52].
Trong số này có 50 loài là đối tượng gây hại nghiêm trọng cho các loại cây rau ăn quả, cây ăn quả và 30 loài là đối tượng gây hại thứ yếu. Tại Australia đã thống kê có 278 loài ruồi đục quả họ Tephritidae (Drew, 2010) [44]. Tại khu vực Đông Nam Á và Thái Bình Dương chỉ riêng thuộc phân họ Dacinae đã ghi nhận có 642 loài ruồi đục quả đục quả (Drew và Romig, 1996) [42]. Sự phân bố của các nhóm ruồi đục quả ở các vùng và khu vực trên thế giới có sự khác nhau khá rõ.
Các tác giả Ian và Marlene (1992) [52] đã thống kê ở khu vực các nước Châu Phi thuộc phía nam của sa mạc Sahara có 140 loài thuộc giống Bactrocera, 65 loài thuộc giống Ceratitis và khoảng 170 loài thuộc giống Dacus, chúng được gọi chung là nhóm Afrotropical. Ruồi đục 8 quả ở khu vực New Zealand và đảo ở Thái Bình Dương là nhóm Oceanic. Nhóm này gồm 270 loài thuộc giống Bactrocera và Ceratitis, 27 loài thuộc giống Dacus. Ruồi đục quả ở khu vực Châu Âu, vùng nhiệt đới châu Á, Trung Đông và phía Bắc Phi gọi là vùng của nhóm Palaearctic.
Nhóm này có 13 loài của giống Bactrocera và Ceratitis, 5 loài thuộc giống Dacus và 22 loài thuộc giống Rhagoletis. Ruồi đục quả ở khu vực Canada, Mỹ và miền núi phía Bắc Mêxicô có khoảng 60 loài gọi là nhóm Nearctic. Ruồi đục quả ở vùng Châu Mỹ là phân nhóm Neotropical với khoảng 180 loài thuộc giống Anastrepha, một vài loài thuộc phức hợp loài ruồi đục quả Phương Đông B. dorsalis và Ceratitis capitata và 21 loài thuộc giống Rhagoletis.
Giống ruồi đục quả Bactrocera được ghi nhận là quan trọng ở khu vực Thái Bình Dương và đa số các loài trong giống này thuộc nhóm kiểm dịch thực vật của nhiều nước ở trên thế giới (Roger Vargas et al. Loài ruồi đục quả Phương Đông nằm trong giống Bactrocera, thuộc nhóm loài B. Loài ruồi đục quả này xuất hiện ở California, Florida vào năm 1987 và đã bị tiêu diệt, nhưng đến 1989 nó lại xuất hiện trở lại. Loài ruồi đục quả này chưa ghi nhận có ở khu vực châu Âu.
Tại châu Á, loài ruồi đục quả Phương Đông đã ghi nhận có ở Đài Loan từ năm 1912. Từ đó đến nay, loài ruồi đục quả Phương Đông đã mở rộng phân bố tới nhiều nước khác nhau thuộc châu Á và Thái Bình Dương như Ấn Độ, Paskistan, Nepan, Việt Nam, Lào, Thái Lan,…(dẫn theo Xuanwu Wan et al. Ý nghĩa kinh tế của ruồi đục quả Ở giai đoạn trước thu hoạch, tỉ lệ hại của loài ruồi đục quả Carpomya vesuviana Costa trên quả táo đạt từ 10,4 % đến 47%. Loài ruồi đục quả Địa Trung Hải gây ra tỉ lệ quả bị hại là 20-25% trên cây cam quýt, 91% trên cây đào, 55% trên cây mơ và 15% cho cây mận ở Jordan (Allwood và Leblanc, 1996) [34].
Một số ít các loài ruồi đục quả gây hại ngay khi quả vừa mới hình thành. 9 Ruồi đục quả Phương Đông là một trong những loài gây hại nghiêm trọng cho nhiều loại quả của nhiều nhóm cây trồng, nhưng ít gặp gây hại quả của các cây họ bầu bí. Theo Waterhouse (1993) [97], loài ruồi đục quả này được xếp là một trong năm loài ruồi đục quả quan trọng ở khu vực Đông Nam Á. Giai đoạn sau thu hoạch, ruồi đục quả thuộc nhóm đối tượng kiểm dịch thực vật của nhiều nước ở trên thế giới.
Ruồi đục quả làm cản trở hoạt động xuất nhập khẩu rau quả do luật kiểm dịch thực vật của nhiều nước cấm nhập rau-quả từ những vùng có ruồi đục quả. Tuỳ theo nước nhập khẩu sản phẩm nông nghiệp mà có yêu cầu kiểm dịch về các loài ruồi đục quả. Việc kiểm soát ruồi đục quả ở mỗi quốc gia được thực hiện dựa trên những qui ước quốc tế chung như hướng dẫn về phương pháp tiếp cận để quản lý những loài ruồi đục quả quan trọng (ISPM 35 của FAO, 2012) [47], qui ước về xác định vùng dịch hại (ISPM No.v… Nhiều quốc gia trên thế giới phải chi kinh phí khá cao cho nghiên cứu nhằm kiểm soát ruồi đục quả. Theo Allwood và Leblanc (1996) [34], chính phủ New Zealand phải chi tới 6 triệu đô la New Zealand nhằm kiểm soát loài ruồi đục quả Địa Trung Hải vào năm 1986.
Ở nước Australia, hàng năm mức chi cho phòng trừ ruồi đục quả lên tới 850 triệu đô la Australia mà tổn thất năng suất vẫn ước tính khoảng 100 triệu đô la Australia. Nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học của ruồi đục quả 1. Tập tính sống Loài ruồi đục quả Phương Đông B. dorsalis và các loài ruồi đục quả nói chung khi trưởng thành bước vào giai đoạn thành thục, trứng phát triển trong cơ thể con cái và chúng sẽ tìm đến nhau giao phối ở cây ký chủ nơi có nguồn dinh dưỡng phù hợp, đặc biệt là protein.
Những loài ruồi đục quả sống ở vùng khí hậu khác nhau có tập tính chọn nơi giao phối khác nhau. Loài ruồi đục quả Phương Đông B. dorsalis có xu tính ưa màu vàng, loài Rhagoletis pomonella ở Bắc Mỹ có xu tính với màu đỏ (Drew và Romig, 1999) [43]. Các 10 loài ruồi đục quả nhiệt đới thì thường chọn những quả chín thành thục và vỏ mềm để đẻ trứng (Allwood và Ema, 2003) [36].
Thời gian phát triển các pha và vòng đời Ruồi đục quả (Tephritidae) trải qua 4 pha phát dục gồm pha trứng, pha sâu non, pha nhộng và trường thành. Thời gian phát triển các pha các pha phát dục có khác nhau giữa. Thí dụ loài Bactrocera oleae có thời gian phát triển pha trứng là 2- 4 ngày, pha sâu non kéo dài 10 -14 ngày, pha nhộng khoảng 10 ngày và tuổi thọ trưởng thành kéo dài 1- 2 tháng (Christenson và Foote, 1960) [39]. Thời gian hoàn thành vòng đời có sự khác nhau giữa các loài và trung bình là 19 - 33 ngày (Allwood và Ema, 2003) [36].
Loài ruồi đục quả Phương Đông B. dorsalis có thời gian phát triển trứng là 1 - 20 ngày, thời gian sâu non kéo dài 9 - 35 ngày, thời gian nhộng là 10 - 30 ngày. Tuổi thọ của pha trưởng thành kéo dài 1 - 3 tháng (dẫn theo Ian và Marlene, 1992) [52]. Khi nuôi bằng thức ăn với thành phần có củ cà rốt, thời gian bắt đầu thu trứng đến bắt đầu trứng nở kéo dài 30 - 32 giờ, sâu non tuổi 1 xuất hiện rộ vào giờ thứ 40 - 41, sâu non tuổi 2 xuất hiện rộ vào gìờ thứ 76 - 84, sâu non tuổi 3 xuất hiện rộ vào giờ thứ 104 - 120.
Thời gian của pha nhộng kéo dài trung bình 7,5 ngày (Manoto và Tuazon, 1992-1993) [60]. Khả năng sinh sản Tuỳ loài ruồi đục quả, số lượng trứng do một trưởng thành cái đẻ được rất khác nhau. Ví dụ, một trưởng thành cái loài Anastrepha fraterculus đẻ được 200 - 400 trứng và một trưởng thành cái loài Bactrocera oleae chỉ đẻ được 200 - 250 trứng (Christenson và Foote, 1960) [39]. Ở điều kiện phòng thí nghiệm, một trưởng thành cái ruồi đục quả Phương Đông đẻ trung bình được 10 trứng/ngày.
Trong thời gian sống, một trưởng thành cái ruồi đục quả Phương Đông có thể đẻ được khoảng 1236 trứng. Theo tài liệu tổng hợp kết quả nghiên cứu đã công bố của các tác giả Pablo Liedo và James (1996) [73], nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm, 11 ruồi đục quả Phương Đông B.