Tổng quan luận án

Bản luận án tiến sĩ nông nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thanh Hiền có tiêu đề: "Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học chủ yếu của loài ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis Hendel hại cây ăn quả và biện pháp phòng chống theo hướng tổng hợp ở Mộc Châu, Sơn La", chuyên ngành Bảo vệ thực vật (mã số: 62.12), được hoàn thành năm 2014 tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Đức Khánh và GS. Phạm Văn Lầm.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây ăn quả giữ vị trí quan trọng trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đa dạng hóa nông sản tại Việt Nam. Tuy nhiên, các loài côn trùng gây hại là trở ngại lớn đối với năng suất và chất lượng quả thương phẩm. Trong hệ thống dịch hại trên cây ăn quả (ví dụ ghi nhận 265 loài chân đốt hại cây có múi, 129 loài hại nhãn, 123 loài hại xoài theo Phạm Văn Lầm, 2013), nhóm ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae là đối tượng dịch hại nguy hiểm hàng đầu. Chúng có phổ ký chủ rộng, khả năng thích ứng cao, vòng đời ngắn, sức sinh sản lớn và sâu non (giòi) sống hoàn toàn bên trong quả, gây thối rụng từ trước thu hoạch cho tới khâu lưu thông tiêu thụ. Nhiều quốc gia áp dụng các quy chuẩn kiểm dịch thực vật khắt khe đối với nhóm dịch hại này.

Tại huyện Mộc Châu (tỉnh Sơn La), vùng đất vùng cao mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa miền núi, có mùa đông lạnh, rất thích hợp cho các loại cây ăn quả ôn đới đặc sản như mận, hồng và đặc biệt là đào mèo (loài cây bản địa gắn với đời sống đồng bào dân tộc H'Mông). Tuy nhiên, khi đào mèo phát triển thành cây trồng hàng hóa, tỷ lệ quả bị ruồi đục quả gây hại tăng vọt, đạt từ 70% đến 100% vào thời điểm thu hoạch rộ nếu không áp dụng biện pháp phòng trừ.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả chỉ rõ: Ở Việt Nam trước thời điểm thực hiện đề tài, các nghiên cứu về ruồi đục quả họ Tephritidae chủ yếu tập trung vào khâu kiểm dịch sau thu hoạch (xử lý quả tươi bằng nhiệt, hơi nước nóng hoặc chiếu xạ để xuất khẩu, theo Nguyễn Hữu Đạt, 2003, 2007; Nguyễn Hữu Đạt và Bùi Công Hiển, 2004) hoặc điều tra thành phần loài diện rộng theo các dự án hợp tác quốc tế (FAO, ACIAR). Các nghiên cứu chuyên sâu về sinh vật học, sinh thái học phục vụ phòng trừ trước thu hoạch đối với loài ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis còn rất hạn chế, đặc biệt chưa từng được thực hiện bài bản tại vùng núi phía Bắc trên các đối tượng cây ăn quả ôn đới.

Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

  • Mục đích: Trên cơ sở đi sâu nghiên cứu xác định đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của ruồi đục quả Phương Đông làm cơ sở đề xuất, áp dụng các biện pháp phòng chống loài côn trùng hại này theo hướng tổng hợp đạt hiệu quả cao, bền vững đối với cây đào mèo ở vùng Mộc Châu (Sơn La) nói riêng và các cây ăn quả khác trong phạm vi cả nước nói chung.
  • Yêu cầu (đánh số theo văn bản):
    1. Xác định thành phần loài ruồi đục quả họ Tephritidae và tác hại của loài ruồi đục quả Phương Đông;
    2. Xác định được các đặc điểm cơ bản về hình thái và sinh vật học của ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis (Hendel);
    3. Xác định được tình hình phát sinh và các yếu tố ảnh hưởng đến biến động số lượng của quần thể ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis tại huyện Mộc Châu, Sơn La;
    4. Đề xuất và áp dụng một số biện pháp phòng chống ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis ở vùng trồng cây ăn quả ôn đới theo hướng tổng hợp và thân thiện với môi trường.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Ruồi đục quả họ Tephritidae và loài ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis (Hendel).
  • Phạm vi không gian:
    • Phòng thí nghiệm: Bộ môn Côn trùng, Viện Bảo vệ thực vật.
    • Khảo sát thành phần loài và cây ký chủ: Thành phố Hà Nội (Thanh Oai, Sơn Tây, Đan Phượng), tỉnh Hòa Bình (Đà Bắc, Pà Cò), tỉnh Sơn La (Mộc Châu, thị xã Sơn La), tỉnh Lào Cai (Sa Pa, Bắc Hà).
    • Nghiên cứu thực địa chuyên sâu, diễn biến quần thể và khảo nghiệm phòng trừ diện rộng: Xã Lóng Luông, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La (độ cao trung bình 1.150 m so với mực nước biển).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài tiến hành nghiên cứu từ năm 2010 đến năm 2013 (kết hợp các chuỗi số liệu điều tra thành phần loài từ 2009-2011 và số liệu mức độ gây hại trên đào mèo từ 2007-2011/2010-2012).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

  • Thành phần loài, phân bố và kinh tế: Họ Tephritidae có khoảng 4.000 loài trên toàn cầu, trong đó 50 loài gây hại nghiêm trọng và 30 loài gây hại thứ yếu (Ian và Marlene, 1992). Khu vực Đông Nam Á và Thái Bình Dương riêng phân họ Dacinae có 642 loài (Drew và Romig, 1996); Australia có 278 loài (Drew, 2010). Các nhóm địa lý được phân chia thành Afrotropical, Oceanic, Palaearctic, Nearctic và Neotropical. Loài Bactrocera dorsalis được ghi nhận tại Đài Loan từ 1912 rồi mở rộng khắp châu Á và Thái Bình Dương (Ấn Độ, Pakistan, Nepal, Việt Nam, Lào, Thái Lan - Xuanwu Wan et al.). Thiệt hại kinh tế được thống kê lớn: loài ruồi Địa Trung Hải gây hại 91% trên đào tại Jordan (Allwood và Leblanc, 1996); B. dorsalis nằm trong 5 loài nguy hiểm nhất Đông Nam Á (Waterhouse, 1993). Tổn thất chi phí và năng suất tại Australia lên đến hàng trăm triệu đô la hàng năm. Các quy ước quốc tế về kiểm soát gồm ISPM 8 và ISPM 35 của FAO (2012).
  • Sinh vật học và sinh thái học: Vòng đời trải qua 4 pha: trứng, sâu non, nhộng, trưởng thành. B. dorsalis có thời gian trứng từ 1-20 ngày, sâu non 9-35 ngày, nhộng 10-30 ngày, trưởng thành sống 1-3 tháng (Ian và Marlene, 1992). Nuôi trên cà rốt, trứng nở sau 30-32 giờ, sâu non tuổi 1 rộ lúc 40-41 giờ, tuổi 2 lúc 76-84 giờ, tuổi 3 lúc 104-120 giờ, nhộng kéo dài 7,5 ngày (Manoto và Tuazon, 1992-1993). Về bảng sống, Pablo Liedo và James (1996) xác định tỷ lệ tăng tự nhiên $r = 0,14$, hệ số nhân $R_0 = 712$, thời gian thế hệ $T = 50$ ngày, thời gian tăng đôi quần thể $DT = 4,3$ ngày; Roger Vargas et al. (1997) ghi nhận $R_0 = 560,2$, $r = 0,140$, $T = 77,4$ ngày, $DT = 4,9$ ngày. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng là 20-28°C (Wu et al.); sâu non chết dưới 15°C, trưởng thành không tồn tại dưới 13°C và giảm bay dưới 18°C (He et al.). Sức đẻ trứng đạt cao ở 24°C (1.512 trứng/con cái), nhưng giảm mạnh ở 16°C (40,8 trứng) và 32°C (77,9 trứng) (Roger Vargas et al., 1997).
  • Chất dẫn dụ và bẫy: Pheromone và parapheromone được nghiên cứu bởi Beroza và Green (1963), Steiner (1952). Methyl eugenol (ME) hấp dẫn con đực phân giống Bactrocera, Cue eugenol (CuE) dẫn dụ phân giống Zeugodacus. Keng-Hong Tan (2003) phân tích 70 loài trong phức hợp B. dorsalis bị thu hút bởi CuE, 20 loài bởi ME và 13 loài không bị hấp dẫn bởi hai chất trên.
  • Biện pháp phòng trừ: Gồm xử lý quả tươi (nhiệt, hơi nước nóng 46°C trong 65-90 phút, xử lý lạnh 0-1,5°C); canh tác (vệ sinh đồng ruộng, thu hoạch sớm - Vijayseganran, 1996; giống chống chịu - Agus và Tati, 1971; Khandelwal và Nath, 1978); bao quả (Malaysia giảm hại từ 100% xuống 15-20% - Allwood, 1996); bẫy màu sắc và bẫy dẫn dụ đực (Steiner trap phối hợp DDVP, Naled, Malathion); bẫy bả protein thủy phân (Steiner, 1952; pha 3-5% protein + 2% malathion, phun điểm 100-200 ml/m² tán cây theo Vickers, 1996; bả Maurit ở châu Á - Leweriquila et al.); kỹ thuật triệt sản côn trùng SIT (chiếu xạ Co-60 liều 80 Gy trên nhộng đực - Orankanok et al., 2011; Juro Koyama, 2004); phòng trừ sinh học sử dụng ong ký sinh (Fopius arisanus, Diachasmimorpha longicaudata, Psyttalia incisi - Peters, 1996; Clausen et al.); và quản lý tổng hợp diện rộng AW-IPM (Orankanok et al., 2007 tại Thái Lan giảm hại trên ổi từ 82% xuống 4,2%).

Tình hình nghiên cứu trong nước

  • Thành phần loài và phân bố: Điều tra côn trùng 1967-1968 ghi nhận 12 loài thuộc họ Trypetidae; năm 1997-1998 ghi nhận 3 loài (B. correcta, B. dorsalis, B. pyrifoliae). Dự án TCP/VIE/8823(A) và dự án ACIAR CS/1998/005 phát hiện 30 loài (8 loài có ý nghĩa kinh tế). Lê Đức Khánh và cộng sự (2010) ghi nhận 36 loài ở 5 vùng sinh thái (Trung du và miền núi Bắc Bộ có 27 loài, Đồng bằng sông Hồng 18 loài, Bắc Trung Bộ 14 loài, Đông Nam Bộ 20 loài, Đồng bằng sông Cửu Long 22 loài). Bình Thuận ghi nhận 15 loài (Nguyễn Thị Thanh Hiền và nnk., 2011).
  • Sinh học và sinh thái học: Dương Minh Tú và cộng sự (2001), Nguyễn Hữu Đạt và Bùi Công Hiển (2004) nghiên cứu vòng đời trên cám mì, ngô, cà rốt đạt 25 ± 1,2 ngày ở 28°C. Huỳnh Trí Đức và nnk. (2011, 2013) nghiên cứu B. correcta; Phạm Thị Mỹ Nhan và nnk. (2013) nghiên cứu B. carambolae. Nghiên cứu bẫy bả ngoài tự nhiên chủ yếu thực hiện trên cây thanh long tại Bình Thuận, Long An (Lê Thị Điểu và Nguyễn Văn Huỳnh, 2009; Nguyễn Thị Thanh Hiền và nnk., 2011) và cây ăn quả Tiền Giang (Viện Cây ăn quả miền Nam SOFRI, 2011).
  • Phòng trừ: Xử lý nhiệt hơi nước nóng 46,5°C trong 20 phút (Nguyễn Hữu Đạt, 2003); thử nghiệm bả SOFRI protein kết hợp bao quả trên xoài tại Tiền Giang (Phạm Quang Huy, 2011 giảm hại từ 11,2% xuống 2,4%); bả protein diện rộng trên thanh long Bình Thuận (Nguyễn Thị Thanh Hiền và nnk., 2011 giữ tỷ lệ hại dưới 3%).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Luận án đi sâu giải quyết khoảng trống thực tiễn và lý luận: Xác định thành phần loài và phổ ký chủ của Tephritidae tại miền Bắc; làm sáng tỏ các chỉ số sinh học chi tiết (bảng sống, ngưỡng nhiệt phát dục, tích ôn, sức sinh sản theo các nguồn thức ăn) của Bactrocera dorsalis; theo dõi quy luật phát sinh mật độ theo thời tiết và mùa quả tại tiểu vùng núi cao Mộc Châu (Sơn La); từ đó xây dựng và kiểm chứng mô hình quản lý tổng hợp diện rộng (AW-IPM) thân thiện môi trường trên cây đào mèo.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

  • Lý thuyết sinh thái học côn trùng: Vòng đời phát triển qua các biến thái hoàn toàn (trứng - sâu non - nhộng - trưởng thành); quy luật nhiệt độ tích luỹ và ngưỡng nhiệt phát dục hữu hiệu ($K = D(T - t_c)$); phương pháp lập bảng sống (life table) của quần thể để xác định các chỉ tiêu sinh học: tỷ lệ sống sót ($l_x$), sức sinh sản ($m_x$), hệ số nhân một thế hệ ($R_0$), thời gian thế hệ ($T, T_c$), tỷ lệ gia tăng tự nhiên ($r$), giới hạn tăng tự nhiên ($\lambda$), thời gian tăng đôi cá thể ($DT$).
  • Nguyên lý bẫy dẫn dụ giới tính và giám định dịch hại: Sử dụng bẫy pheromone/parapheromone (Methyl eugenol và Cue eugenol) giám sát mật độ quần thể thông qua chỉ số FTD (số ruồi bắt được trung bình/bẫy/ngày).
  • Khung quản lý dịch hại tổng hợp diện rộng (AW-IPM): Kết hợp đồng bộ biện pháp canh tác (vệ sinh đồng ruộng thu gom tiêu hủy quả thối rụng), biện pháp vật lý/hóa sinh (bẫy dẫn dụ tiêu diệt con đực trên diện rộng) và bẫy bả thức ăn chứa protein thủy phân trộn độc tính thấp (tiêu diệt con cái trước giai đoạn đẻ trứng) để đè bẹp quần thể dưới ngưỡng gây hại kinh tế mà không phun phủ hóa chất độc hại lên quả.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Thu thập mẫu và giám định thành phần loài:
    • Phương pháp bẫy dẫn dụ: Kiểu bẫy Steiner, treo mồi ME hoặc CuE. Mỗi tỉnh đặt 2 điểm, mỗi điểm gồm 1 bẫy ME và 1 bẫy CuE cách nhau tối thiểu 500 m. Treo bẫy dưới tán cây cách mặt đất 1,5 - 2 m, định kỳ 7 ngày thu mẫu một lần, 2 tháng thay mồi một lần.
    • Phương pháp thu quả bị hại: Thu thập toàn bộ các loại quả có triệu chứng bị hại tại thực địa, cân khối lượng, đặt vào hộp nhựa chứa mùn cưa tiệt trùng dày 0,5 cm để thu nhộng sau 6-7 ngày, chuyển nhộng sang buồng theo dõi vũ hóa. Trưởng thành nuôi bằng hỗn hợp đường:yeast (3:1) đến 7 ngày tuổi thì xử lý lạnh (-18°C trong 8 giờ) làm mẫu giám định.
    • Tài liệu phân loại: Giám định theo khóa phân loại của Ian và Harris (1992), phần mềm Lucid của Lawson et al.
  • Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học trong phòng thí nghiệm:
    • Sử dụng buồng sinh thái chuyên dụng dung tích 600 lít (dải nhiệt độ 10-60°C ± 0,1°C; dải ẩm độ 30-98% ± 1%; dải ánh sáng 0-35.000 lux).
    • Lồng nuôi khung nhựa PVC ($53 \times 53 \times 53$ cm), khung thép ($30 \times 30 \times 30$ cm) và ống trụ ghép đôi bằng nhựa trong ($\varnothing = 8$ cm).
    • Nghiên cứu ảnh hưởng của 5 loại thức ăn nuôi sâu non: quả đào mèo (Prunus persica), quả xoài (Mangifera indica), quả ổi (Psidium guajava), quả đu đủ (Carica papaya) và củ cà rốt (Daucus carota).
    • Thức ăn nhân tạo cho trưởng thành: Hydrolyzed yeast protein, đường; cho sâu non: Torula yeast, đường, nipagin.
  • Nghiên cứu thực địa và thử nghiệm diện rộng tại Mộc Châu:
    • Địa bàn thực nghiệm: Xã Lóng Luông (Mộc Châu, Sơn La; từ 10/2013 thuộc huyện Vân Hồ), diện tích đất dốc tụ, tầng đất $< 70$ cm, pH 5,5 - 6,5, lượng mưa 1.750 mm, ẩm độ trung bình 85%, nhiệt độ bình quân 18,5°C.
    • Theo dõi mối quan hệ giữa biến động FTD, yếu tố nhiệt - ẩm độ và các mùa chín của quả ký chủ tự nhiên.
    • Đánh giá tỷ lệ hại quả đào mèo theo các cấp độ chín/màu sắc vỏ quả (xanh, xanh nhạt, phớt hồng, chín hồng).
    • Khảo nghiệm phòng trừ diện rộng 3 năm liên tiếp (2010, 2011, 2012) sử dụng chế phẩm bả Ento pro 150DD, thuốc bảo vệ thực vật Regell 800WG (hoạt chất fipronil 95%), bẫy dẫn dụ ME và vệ sinh vườn quả.
  • Phương pháp xử lý số liệu:
    • Tỷ lệ quả bị hại: $\text{Tỷ lệ hại (%)} = (\text{Số quả bị hại} / \text{Số quả theo dõi}) \times 100$.
    • Tính toán các giá trị trung bình, sai số, lập bảng sống và xử lý phương sai sinh học theo các thuật toán thống kê chuyên ngành.

Nội dung chính theo từng chương

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

Chương này hệ thống hóa toàn diện các nghiên cứu về họ ruồi đục quả Tephritidae và loài Bactrocera dorsalis trên thế giới và tại Việt Nam. Tác giả phân tích cơ sở khoa học của tập tính sống, phản ứng định hướng màu sắc (ưa màu vàng, trắng), nhu cầu thức ăn protein bắt buộc đối với con cái để phát triển buồng trứng, và tính mẫn cảm cao của con đực với chất dẫn dụ Methyl eugenol. Tác giả chứng minh rằng việc phun phủ hóa chất trừ sâu trực tiếp lên tán cây mang lại rủi ro dư lượng cao trước thu hoạch, trong khi tập tính sâu non nằm sâu trong thịt quả khiến thuốc tiếp xúc khó phát huy hiệu lực. Do đó, định hướng khoa học đúng đắn là tác động vào pha trưởng thành ngoài đồng ruộng thông qua cơ chế bẫy dẫn dụ giới tính kết hợp bả thức ăn protein thủy phân trên diện rộng.

Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này trình bày chi tiết các địa điểm nghiên cứu (phòng thí nghiệm Viện Bảo vệ thực vật và đồng ruộng các tỉnh Hà Nội, Hòa Bình, Sơn La, Lào Cai; tâm điểm là xã Lóng Luông, Mộc Châu); hệ thống thiết bị và dụng cụ (buồng sinh thái 600 lít, lồng nuôi PVC, lồng nhôm, bẫy Steiner, kính hiển vi soi nổi); danh mục vật liệu sinh học (các loại quả ký chủ, hóa chất hydrolyzed yeast, torula yeast, nipagin, thuốc Regell 800WG hoạt chất fipronil 95%, bả Ento pro 150DD, Methyl eugenol, Cue eugenol). Chương 2 thiết lập cụ thể quy trình 4 nội dung nghiên cứu, phương pháp đặt bẫy, phương pháp thu - nuôi mẫu quả, phương pháp theo dõi bảng sống trong buồng sinh thái và công thức toán học xác định các chỉ tiêu.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương kết quả bao gồm 4 phần nội dung lớn với các phát hiện thực nghiệm:

1. Thành phần loài và tác hại của ruồi đục quả ở một số tỉnh miền Bắc

  • Thành phần loài và phân bố: Phát hiện 21 loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae tại vùng Hà Nội, Hòa Bình, Sơn La, Lào Cai (Bảng 3.1). Đáng chú ý, luận án ghi nhận bổ sung loài ruồi đục quả Bactrocera carambolae cho vùng cây ăn quả Mộc Châu (Sơn La).
  • Cây ký chủ: Xác định 31 loại quả là cây ký chủ của các loài ruồi đục quả họ Tephritidae tại 4 tỉnh thành nghiên cứu (Bảng 3.2). Riêng tại Mộc Châu (Sơn La), xác lập danh mục phổ cây ký chủ của loài Bactrocera dorsalis gồm 20 loại quả khác nhau (Bảng 3.11).
  • Mức độ gây hại: Tại Mộc Châu, ruồi đục quả là nhóm sâu hại chính. Trên cây đào mèo, nếu không áp dụng các biện pháp phòng trừ, tỷ lệ quả bị hại vào cuối vụ thu hoạch rộ lên tới 70 - 100% (Bảng 3.3).

2. Đặc điểm sinh vật học của ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis

  • Tập tính và cấu tạo sinh dục: Trình bày chi tiết hình thái ống đẻ trứng của con cái, buồng trứng và tinh hoàn của con đực. Trưởng thành hoạt động mạnh vào ban ngày, giao phối tập trung ở nơi có nguồn thức ăn và ánh sáng thích hợp. Nhịp điệu đẻ trứng rộ vào các thời điểm ban ngày (Hình 3.6, 3.7).
  • Thời gian phát triển các pha: Pha trứng, sâu non (3 tuổi), nhộng và trưởng thành được xác định chuẩn xác qua các đợt theo dõi (Bảng 3.4). Tỷ lệ giới tính đực:cái đạt xấp xỉ 1:1 trong buồng sinh thái (Bảng 3.5).
  • Sinh sản và bảng sống: Tỷ lệ trưởng thành cái đẻ trứng đạt cao (Bảng 3.6). Lập bảng sống đầy đủ với đường cong sống sót $l_x$ và sức sinh sản $m_x$ (Bảng 3.9, Hình 3.8). Xác định các chỉ tiêu sinh học quan trọng (Bảng 3.10) gồm hệ số nhân thế hệ $R_0$, thời gian thế hệ $T$, tỷ lệ gia tăng tự nhiên $r$, giới hạn tăng tự nhiên $\lambda$ và thời gian tăng đôi quần thể $DT$.
  • Nhiệt độ khởi điểm và tích ôn: Xác định nhiệt độ khởi điểm phát dục ($t_c$) của các pha và tổng tích ôn hữu hiệu ($K$), tính toán số lứa lý thuyết ($Y$) của ruồi đục quả Phương Đông trong năm tại vùng sinh thái Mộc Châu (Bảng 3.8).

3. Đặc điểm sinh thái học của ruồi đục quả Phương Đông

  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ chi phối trực tiếp tới thời gian phát dục của các pha (Hình 3.9, 3.10, 3.11). Nhiệt độ thích hợp dao động 20 - 28°C; ở nhiệt độ thấp vùng núi cao mùa đông, thời gian phát dục kéo dài rõ rệt.
  • Ảnh hưởng của thức ăn nuôi sâu non: So sánh 5 loại thức ăn (đào mèo, xoài, ổi, đu đủ, cà rốt) (Bảng 3.12 - 3.16): Thức ăn tác động rõ rệt tới thời gian vòng đời, khối lượng nhộng (đạt cao nhất trên các quả giàu dinh dưỡng), tỷ lệ vũ hóa thành công và sức đẻ trứng của trưởng thành cái thế hệ sau.
  • Biến động số lượng và yếu tố sinh thái tại Mộc Châu: Theo dõi biến động FTD tại xã Lóng Luông và tiểu khu Cờ Đỏ từ năm 2010 đến 2012 (Hình 3.14 - 3.18, Bảng 3.17). Mật độ ruồi vào bẫy đạt rất thấp vào các tháng mùa đông khô lạnh (nhiệt độ xuống 2-4°C), tăng dần từ mùa xuân và đạt đỉnh cao vào các tháng mùa hè ấm áp, trùng khớp hoàn toàn với mùa chín rộ của các loại quả ký chủ chính (đào mèo, mận).
  • Thiên địch tự nhiên: Điều tra tình hình xuất hiện và vai trò hạn chế số lượng của các loài thiên địch bắt mồi và ký sinh trên đồng ruộng (Bảng 3.18).
  • Mối quan hệ giữa độ chín quả và mức độ hại: Tỷ lệ quả đào mèo bị hại tăng dần theo độ chín và màu sắc vỏ quả, mẫn cảm nhất từ giai đoạn vỏ quả chuyển từ xanh nhạt sang phớt hồng và chín (Bảng 3.19, Hình 3.20).

4. Biện pháp quản lý theo hướng tổng hợp tại Mộc Châu (Sơn La)

  • Thời điểm phòng trừ: Căn cứ vào diễn biến số lượng ruồi vào bẫy giám sát và giai đoạn phát triển vỏ quả đào mèo bắt đầu chuyển màu để ấn định thời điểm can thiệp trước khi ruồi châm đẻ trứng rộ.
  • Khảo nghiệm mô hình diện rộng (2010 - 2012): Thử nghiệm các công thức kết hợp bẫy ME tiêu diệt con đực, phun bả protein Ento pro 150DD định kỳ tiêu diệt con cái, thu gom quả rụng vệ sinh vườn (Hình 3.21 - 3.27). Kết quả chứng minh mô hình tổng hợp diện rộng giúp hạ thấp rõ rệt mật độ ruồi ngoài đồng ruộng và giảm tỷ lệ quả đào mèo bị hại xuống mức rất thấp so với đối chứng không phòng trừ.

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu sinh học và quy chuẩn kỹ thuật chính trong luận án

Thông số / Chỉ tiêu kỹ thuật Dẫn liệu thực nghiệm trích xuất từ văn bản
Thành phần loài họ Tephritidae phát hiện tại miền Bắc 21 loài (Hà Nội, Hòa Bình, Sơn La, Lào Cai)
Loài bổ sung cho vùng cây ăn quả Mộc Châu Bactrocera carambolae
Số loại quả ký chủ tại 4 tỉnh / tại Sơn La 31 loại quả tại 4 tỉnh / 20 loại quả tại Sơn La
Tỷ lệ hại trên đào mèo không phòng trừ 70% - 100% vào thời điểm thu hoạch rộ
Nhiệt độ thích hợp cho ruồi đục quả 20°C - 28°C (sâu non chết $< 15^\circ\text{C}$, trưởng thành chết $< 13^\circ\text{C}$)
Điều kiện khí hậu Mộc Châu ghi nhận Nhiệt độ TB 18,5°C; mưa TB 1.560 - 1.750 mm; ẩm độ TB 85%
Chất dẫn dụ bẫy đực sử dụng Methyl eugenol (ME cho Bactrocera) và Cue eugenol (CuE cho Zeugodacus)
Hóa chất bả thức ăn và thuốc BVTV thử nghiệm Bả Ento pro 150DD; Thuốc Regell 800WG (hoạt chất fipronil 95%)
Thức ăn thực nghiệm nuôi sâu non Đào mèo, xoài, ổi, đu đủ, củ cà rốt tươi
Quy cách bẫy Steiner thực địa Treo cách mặt đất 1,5 - 2 m, dưới tán râm; 2 tháng thay mồi, 7 ngày thu mẫu

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  1. Xác định được danh mục gồm 21 loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae và 31 loại quả là cây ký chủ của chúng tại 4 tỉnh, thành phố phía Bắc (Hà Nội, Hòa Bình, Sơn La, Lào Cai). Ghi nhận bổ sung loài Bactrocera carambolae cho khu hệ côn trùng vùng cây ăn quả Mộc Châu (Sơn La).
  2. Khẳng định Bactrocera dorsalis là loài phổ biến nhất và gây hại nguy hiểm nhất trên cây ăn quả tại Mộc Châu, đồng thời lập danh mục 20 loại quả ký chủ của loài này riêng tại tỉnh Sơn La.
  3. Cung cấp một cách hệ thống các dẫn liệu khoa học mới về đặc điểm sinh học và sinh thái học của Bactrocera dorsalis ở điều kiện vùng núi cao phía Bắc: cấu tạo cơ quan sinh sản, chu kỳ phát dục, tỷ lệ giới tính, bảng sống ($l_x, m_x$), các tham số sinh học quần thể ($R_0, r, T, DT, \lambda$), ngưỡng nhiệt phát dục ($t_c$), tổng tích ôn hữu hiệu ($K$), số lứa lý thuyết trong năm ($Y$), ảnh hưởng của 5 loại thức ăn ấu trùng và quy luật biến động quần thể theo thời tiết và mùa quả chín.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất

  1. Xác định chính xác quy luật gây hại của ruồi trên cây đào mèo: mức độ mẫn cảm tăng vọt theo độ chín của vỏ quả, từ đó ấn định chuẩn xác thời điểm phòng trừ dịch hại trước thu hoạch.
  2. Bước đầu xây dựng và thử nghiệm thành công mô hình quản lý ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis theo hướng tổng hợp diện rộng (AW-IPM) tại xã Lóng Luông, Mộc Châu. Mô hình kết hợp chặt chẽ việc treo bẫy Methyl eugenol tiêu diệt ruồi đực, phun bả Ento pro 150DD dẫn dụ tiêu diệt ruồi cái trước khi đẻ trứng và thu gom xử lý triệt để quả rụng. Giải pháp đạt hiệu quả phòng trừ cao, giảm tỷ lệ hại quả đào mèo rõ rệt, thân thiện với môi trường, hạn chế tối đa dư lượng hóa chất trên nông sản và bảo vệ hệ sinh thái vùng cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Các thử nghiệm thực địa và xây dựng quy trình quản lý diện rộng của luận án mới chỉ tập trung chuyên sâu trên một đối tượng cây trồng chính là đào mèo tại địa bàn xã Lóng Luông (Mộc Châu, Sơn La). Mặc dù đã khảo sát thành phần ký chủ trên 20 loại quả tại Sơn La, các thử nghiệm kiểm chứng hiệu quả bả protein diện rộng trên các cây ăn quả ôn đới khác (mận Tam hoa, hồng) chưa được triển khai đồng thời ở quy mô tương đương.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu áp dụng quy trình quản lý tổng hợp diện rộng cho các loại cây ăn quả ôn đới khác tại vùng Tây Bắc; tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về các loài ong ký sinh bản địa phục vụ công tác nhân nuôi và ứng dụng biện pháp sinh học bảo tồn thiên địch trong tự nhiên.

Giá trị tham khảo

Bản luận án là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị chuyên môn cao đối với:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Côn trùng học nông nghiệp và Sinh thái học cây trồng. Các dữ liệu về bảng sống, phương pháp xác định ngưỡng nhiệt độ phát dục, tích ôn hữu hiệu và phương pháp phân tích mẫu bẫy Steiner là tài liệu chuẩn mực cho phương pháp luận nghiên cứu côn trùng học thực nghiệm.
  • Cơ quan quản lý và cán bộ kỹ thuật: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật các tỉnh miền núi phía Bắc, cán bộ khuyến nông tại Mộc Châu và vùng Tây Bắc. Phần quy trình bẫy dẫn dụ kết hợp phun bả Ento pro 150DD và vệ sinh vườn quả là tài liệu trực tiếp để xây dựng quy trình kỹ thuật phòng trừ ruồi đục quả cho người trồng cây ăn quả ôn đới.
  • Cơ quan kiểm dịch thực vật: Tham khảo danh mục 21 loài Tephritidae miền Bắc và phổ 31 cây ký chủ phục vụ công tác điều tra phân vùng dịch hại (theo tiêu chuẩn ISPM 8 và ISPM 35).

Câu hỏi thường gặp

1. Loài ruồi đục quả nào mới được ghi nhận bổ sung cho vùng cây ăn quả Mộc Châu (Sơn La)?

Trong quá trình điều tra thành phần loài ruồi đục quả thuộc họ Tephritidae, luận án đã ghi nhận bổ sung loài Bactrocera carambolae cho vùng cây ăn quả Mộc Châu, tỉnh Sơn La.

2. Tỷ lệ quả đào mèo bị ruồi đục quả gây hại tại Mộc Châu đạt mức độ nào nếu không áp dụng biện pháp phòng trừ?

Theo số liệu điều tra thực địa của luận án, nếu không áp dụng các biện pháp phòng trừ, tỷ lệ quả đào mèo bị ruồi đục quả gây hại vào thời kỳ thu hoạch rộ đạt rất cao, từ 70% đến 100%.

3. Những chất dẫn dụ nào được tác giả sử dụng trong bẫy Steiner để nghiên cứu thành phần loài ruồi đục quả?

Tác giả sử dụng hai chất dẫn dụ có hoạt tính sinh học cao chuyên tính gồm: Methyl eugenol (bẫy ME) để dẫn dụ các loài thuộc phân giống Bactrocera và Cue eugenol / Cuelure (bẫy CuE) để dẫn dụ các loài thuộc phân giống Zeugodacus.

4. Yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến khả năng sinh tồn của loài ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis?

Theo các dẫn liệu khoa học được tổng kết trong luận án, nhiệt độ tối ưu cho ruồi đục quả Phương Đông sinh trưởng phát triển là 20 - 28°C; sâu non của loài này sẽ chết khi nhiệt độ xuống dưới 15°C; trưởng thành không tồn tại được ở nhiệt độ dưới 13°C và khả năng bay bị suy giảm khi nhiệt độ dưới 18°C.

5. Chế phẩm bả thức ăn nào được sử dụng trong các khảo nghiệm phòng trừ diện rộng tại Mộc Châu?

Luận án sử dụng chế phẩm bả thức ăn protein thủy phân Ento pro 150DD, phối hợp với thuốc bảo vệ thực vật Regell 800WG (hoạt chất fipronil 95%) và bẫy Methyl eugenol để triển khai khảo nghiệm quản lý diện rộng trên cây đào mèo qua các năm 2010, 2011 và 2012.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Thanh Hiền là công trình nghiên cứu toàn diện đầu tiên về sinh thái, sinh vật học của loài ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis tại vùng núi cao Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Nghiên cứu đã xác định danh mục 21 loài ruồi đục quả họ Tephritidae ở miền Bắc, phát hiện bổ sung loài B. carambolae tại Mộc Châu và thiết lập đầy đủ các thông số sinh học, bảng sống, ngưỡng nhiệt phát dục của loài dịch hại nguy hiểm này. Trên nền tảng sinh thái học thực địa, tác giả đã đề xuất và kiểm chứng thành công giải pháp quản lý diện rộng theo hướng tổng hợp (AW-IPM) sử dụng bẫy bả protein Ento pro 150DD, bẫy Methyl eugenol và vệ sinh đồng ruộng, giúp bảo vệ bền vững năng suất cây đào mèo và tạo cơ sở khoa học mở rộng cho vùng cây ăn quả ôn đới phía Bắc.