Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Nhiều nơi trên thế giới, châu chấu được coi là loại dịch hại nguy hiểm bậc nhất đối với sản xuất nông nghiệp. Nhiều tổ chức, cơ quan chuyên về nghiên cứu, giám sát, quản lý châu chấu đã được thành lập như: Ủy ban quản lý dịch châu chấu Ô-xtơ-rây-lia (Australian Plague Locust Commission - APLC), là cơ quan trực thuộc Bộ Nông nghiệp, Thủy sản và Lâm nghiệp Úc; Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) có cơ quan chuyên quản lý về châu chấu và những loài dịch hại di cư (FAO Locust and Other mygratory pests group). Cũng dưới sự tài trợ của FAO, hàng năm đều có hội nghị tham vấn Quốc tế với sự tham dự của 9 nước thuộc vùng Trung Á và Nga vv.
Nghiên cứu về châu chấu cũng là mối quan tâm của rất nhiều nhà khoa học và các tổ chức phi Chính phủ. Theo thống kê của Trung tâm Hợp tác nghiên cứu phát triển nông nghiệp Quốc tế Pháp (CIRAD), từ năm 1930 đến tháng 1 năm 2011 đã có hơn 12.000 công trình nghiên cứu về châu chấu được tăng tải trên các báo, tạp chí được xếp hạng toàn thế giới (CIRAD, 2011). Thành phần châu chấu rất đa dạng, số lượng loài thay đổi theo từng vùng địa lý, nhưng không phải mọi loài châu chấu đều là nguy hại. Ngay cả trong những loài nguy hại thì không phải mọi nơi, mọi lúc chúng đều nguy hiểm, đều có thể phát dịch.
Nhiều nhà khoa học trên thế giới cho rằng, các loài châu chấu sống đơn lẻ, mật độ thấp hay tập trung thành đàn lớn và phát dịch có những liên quan mật thiết đến điều kiện sinh thái của từng vùng, từng năm (Wu et al. Như vậy, việc nghiên cứu về loài H. tonkinensis trong những điều kiện sinh thái cụ thể là rất cần thiết. Xung quanh tên gọi của loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus Krauss gây hại ở tỉnh Hòa Bình, có nhiều ý kiến khác nhau.
Kết quả điều tra côn trùng năm 1967-1968 (Viện BVTV, 1976) và nghiên cứu của Phạm Thị Thùy (1998) cho thấy 5 đó là loài H. tonkinensis Bolivar; Lưu Tham Mưu (2000) cho rằng đó là loài H. banian Fabricius và khẳng định rất khó phát hiện loài H. tonkinensis ở Việt Nam; tiếp theo đó, Nguyễn Thế Nhã (2003) đã khẳng định loài châu chấu thu thập được tại tỉnh Hòa Bình là loài H.
Như vậy việc tìm hiểu, xác định chính xác tên loài châu chấu phổ biến ở tỉnh Hòa Bình thuộc giống Hieroglyphus Krauss là loài nào và các đặc điểm của chúng, sẽ vừa mang ý nghĩa khoa học, vừa là cơ sở thực tiễn đối với việc quản lý có hiệu quả loài dịch hại này. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 1. Thành phần loài và tác hại của châu chấu tại một số khu vực trên Thế giới Ở Ô-xtơ-rây-lia có trên 700 loài châu chấu, trong đó nhiều loài vẫn chưa được khoa học nghiên cứu. Ba loài châu chấu được xác định là những loài nguy hiểm nhất đối với đất nước này là Chortoicetes terminifera; Austracris guttulosa và Locusta migratoria.
Chúng có thể gây tác hại nghiêm trọng với cây ngũ cốc, cây thức ăn gia súc, rau và cây ăn quả, đặc biệt khi tần suất xuất hiện dịch cao và trên diện tích rộng lớn. Năm 1984, sản lượng cây trồng ở nước này bị thiệt hại do châu chấu gây ra lên đến 5 triệu USD, nhưng chương trình kiểm soát châu chấu vẫn được coi là thành công, vì nếu không, thiệt hại có thể lên đến hơn 100 triệu USD (APLC, 2012). Còn tại New South Wales, ba loài châu chấu bị coi là dịch hại là Chortoicetes terminifera, Locusta migratoria và Austracris guttulosa. Cả ba loài có thể gây ra thiệt hại đáng kể cho đồng cỏ và cây trồng, nhưng tác hại do Chortoicetes terminifera là thường xuyên nhất - nó gây ra gần như tất cả các thiệt hại do châu chấu tại bang này (APLC, 2010).
Báo cáo tổng hợp tại Hội nghị tham vấn năm 2009 của các nước vùng Caucasus và Trung Á (CCA) cùng Liên bang Nga cho thấy diện tích nhiễm châu chấu năm 2009 tại các quốc gia này là 7 triệu 630 ngàn ha, trong đó diện tích xử lý là 3 triệu 454 ngàn ha. Có 2 loài châu chấu đáng chú ý nhất đối với khu vực này trong những năm gần đây là châu chấu Ma-rốc Dociostaurus maroccanus và châu chấu Ý Calliptamus italicus (FAO, 2009). Sự gây hại thành dịch châu chấu suốt những năm 1860 đã dẫn đến việc thành lập 6 Ủy ban Côn trùng học Hoa kỳ vào năm 1877 để nghiên cứu vấn đề này. Vào đầu năm 1934, Quốc hội Hoa Kỳ đã phải quyết định chi khoản ngân sách 2,3 triệu USD để hỗ trợ việc nỗ lực kiểm soát châu chấu (Richman et al.
Hầu hết các loài châu chấu đều tiêu thụ ở mức 3-10mg chất khô mỗi ngày/ mỗi cá thể. Chúng là loài dịch hại chính trên nhiều cây trồng và đồng cỏ của nhiều nơi trên thế giới và vùng hoang mạc, nơi có lượng mưa hàng năm dưới 750mm. Bắc Mỹ có hơn 600 loài châu chấu; các khu vực khô như ở miền Nam Alberta thường bị châu chấu gây hại nặng, vùng này có 85 loài với 12 loài châu chấu có tầm quan trọng kinh tế, trong đó có 4 loài được coi là dịch hại chính (James and Johnson, 2003). Mỗi ấu trùng tiêu thụ từ 100-450mg chất xanh mỗi ngày, mỗi con châu chấu trưởng thành tiêu thụ bình quân 200mg chất xanh mỗi ngày; như vậy, với mật độ từ 40-50 con trưởng thành/m2 thì lượng chất xanh chúng tiêu thụ trong 1 ngày lên đến trên 100kg/ha (APLC, 2012).
Với khả năng tiêu thụ chất xanh như vậy nên chúng được coi là mối nguy với động vật ăn cỏ vùng đồng cỏ Bắc Mỹ khi mà ở mật độ cao, lượng chất xanh tiêu thụ bởi châu chấu có thể gấp 1,25 đến 2,5 lần lượng chất xanh do động vật có vú tiêu thụ hàng ngày (David et al. Các nơi khác ở Bắc Mỹ như Canada, các loài châu chấu Camnula pellucida, Melanoplus packardii, Melanoplus sanguinipes và Melanoplus bivittatus là những đối tượng gây hại chủ yếu đối với cây trồng nông nghiệp hay đồng cỏ chăn nuôi (Duke, 2002). Ở Hoa Kỳ đã phát hiện được 548 loài châu chấu, trong đó có khoảng 400 loài được xác định trên đồng cỏ ở 17 bang miền Tây nước này và 20 loài có khả năng gây nguy hại tới sản xuất nông nghiệp. Con số thiệt hại do châu chấu gây ra ở khu vực này vào năm 1977 lên tới 393 triệu USD (Fowler et al.
Đối với bang Texas, châu chấu là một trong những loại sâu hại phổ biến và nguy hiểm nhất, có khoảng 150 loài châu chấu đã được tìm thấy ở đây. Trong đó 5 loài sau đã gây ra đến 90% thiệt hại cho các loại cây trồng, hay những đồng cỏ, đó là các loài: Melanoplus differentialis, Melanoplus femurrubrum, Melanoplus sanguinipes, Melanoplus bivitattus và Melanoplus packardii (Carl and Davis, 2004). Ở bang New Mexico, từ những năm 1500 thì châu chấu cùng với hạn hán đã được coi là bất 7 lợi cơ bản của sản xuất trồng trọt. Tuy nhiên, đến trước năm 1850, những thiệt hại do châu chấu ở khu vực này chỉ là những giai thoại mà không được ghi chép cụ thể (Fowler et al.
Trong quần xã châu chấu bao gồm rất nhiều loài, số lượng các loài chỉ ăn thực vật là cao nhất, ở Bắc Colorado, có 14/24 loài châu chấu chỉ ăn thực vật, trong đó thường có 1 vài loài chiếm hầu hết số lượng cá thể (Robert, 2002). So với nhiều vùng khác trên thế giới, khu vực châu Âu thường có thành phần loài ít hơn; có 27 loài châu chấu ở Anh và 11 loài ở Ai-xơ-len là những loài bản địa (Haes and Harding, 1997). Ở châu Á, Trung Quốc là nơi có sự đa dạng loài châu chấu rất phong phú.000 loài được biết đến, nhưng trong số đó chỉ có khoảng 60 loài là thực sự nguy hiểm và có ý nghĩa kinh tế đối với nông nghiệp, lâm nghiệp hay đồng cỏ chăn nuôi. Cùng với lũ lụt, hạn hán thì sự gây hại của châu chấu được coi là 3 loại thiên tai lớn nhất đối với sản xuất nông nghiệp trong xã hội phong kiến Trung Quốc và được đề cập trong nhiều cuốn sách cổ (Chen, 1999).
Tại tỉnh Quảng Đông và đảo Hải Nam có 120 loài, thuộc 63 giống của 6 phân họ châu chấu; trong đó có 9 loài mới được phát hiện, 3 loài được ghi nhận là sâu hại chính của địa phương (Liang, 1996). Tại tỉnh Hà Bắc đã ghi nhận 75 loài châu chấu họ Acrididae, thuộc 40 giống của 5 phân họ (Ren et al. Tại tỉnh Cát Lâm đã phát hiện 24 loài châu chấu của 15 giống thuộc 7 phân họ, phần lớn trong chúng tập trung ở khu vực đồng cỏ ôn đới phía Bắc (Ren and Yang, 1993). Tại khu vực Đàm Châu (Hải Nam, Trung Quốc) đã ghi nhận được 49 loài châu chấu thuộc 32 giống của 6 phân họ.
Trong đó các loài Locusta migratoria manilensis, Hieroglyphus tonkinensis và Chondracris rosea rosea là nguy hiểm nhất, chúng gây hại trên nhiều cây trồng như mía, tre, xoài và rừng phòng hộ ven biển (Lu et al. Nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của một số loài châu chấu nguy hiểm 1. Những nghiên cứu về sinh học, sinh thái chung của họ châu chấu Nhiều loài châu chấu có khả năng di cư rất lớn, đến vài trăm km/ngày (APLC, 2012). Vào thời điểm bắt đầu di chuyển, ban đầu thường chỉ có một số ít cá thể bay ngắn để dẫn đàn và thu hút các con khác, dần dần thành bầy lớn; chúng có 8 thể bay liên tục 1-3 ngày, ở độ cao đến 1000 m, khoảng cách bay xa hàng trăm km (Richman et al.
Trong hầu hết các ổ châu chấu ở châu Âu, rất hiếm khi quan sát được được châu chấu ghép đôi. Thời gian ghép đôi xảy ra ở các loài cũng khác nhau. Có loài ghép đôi vào ban đêm, có loài lại vào giữa trưa, nhưng cũng có loài tránh cái nắng gay gắt của buổi trưa (Klaus et al. Hầu hết các loài châu chấu thường đẻ trứng ở độ sâu lớp đất 1-5cm, các quả trứng được đẻ trong một lớp vỏ bọc, phía trên là lớp như bọt biển có tác dụng thông khí và chống ký sinh (Boyd, 1994).
Nguồn thức ăn khác nhau có thể ảnh hưởng tới thời gian phát dục, số lượng trứng chứ không ảnh hưởng đến chất lượng của trứng châu chấu (Chen et al. Điều này đã được các tác giả chứng minh đối với loài châu chấu Fruhstorferiola tonkinensi khi sử dụng 4 nguồn thức ăn từ các loại cây: Pterocarya stenoptera (cây Cơi hay Cọ xôm), Morns alba (cây Dâu), Piper sarmentosum (cây Lá lốt hay Trầu giả) và Michelia alba (cây Ngọc lan).