Tổng quan nghiên cứu

Hoạt động thương mại nông sản và dược liệu qua các cửa khẩu biên giới phía Bắc ghi nhận lưu lượng hàng hóa gia tăng liên tục qua từng năm. Theo số liệu thống kê của Chi cục Kiểm dịch thực vật vùng 7 thuộc Cục Bảo vệ thực vật, khối lượng hoa cúc khô nhập khẩu từ Trung Quốc vào Việt Nam đạt 203,104 tấn vào năm 2016; 196,193 tấn vào năm 2017 và riêng 6 tháng đầu năm 2018 đạt 75,52 tấn. Hoa cúc khô là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ sản xuất trà thảo mộc và các bài thuốc Đông y thanh nhiệt, giải độc. Tuy nhiên, mặt hàng này đối mặt với nguy cơ xâm nhiễm và tổn thất nghiêm trọng do các loài côn trùng kho bảo quản, đặc biệt là loài mọt thóc đỏ Tribolium castaneum (Herbst).

Sự bùng phát của mọt thóc đỏ không chỉ làm suy giảm giá trị thương phẩm, gây hao hụt khối lượng chất khô mà còn tiềm ẩn nguy cơ phát tán các dịch hại nguy hiểm vào nội địa. Xuất phát từ yêu cầu bảo vệ sản xuất nông nghiệp trong nước và chuẩn hóa quy trình kiểm dịch, nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu tổng thể là xác định chính xác thành phần sâu mọt gây hại trên hoa cúc khô nhập khẩu qua cửa khẩu Chi Ma, tỉnh Lạng Sơn; phân tích chuyên sâu các đặc tính sinh vật học, sinh thái học của mọt thóc đỏ và khảo nghiệm hiệu lực của thuốc xông hơi khử trùng Phosphine.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai toàn diện tại cửa khẩu Chi Ma và Phòng Kỹ thuật thuộc Chi cục Kiểm dịch thực vật vùng 7 từ tháng 10 năm 2018 đến tháng 9 năm 2019. Kết quả đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp hệ thống dẫn liệu sinh thái chuẩn xác, góp phần nâng cao năng lực giám định kiểm dịch và thiết lập quy trình quản lý dịch hại nông sản khô nhập khẩu an toàn, hiệu quả.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết côn trùng học sau thu hoạch (Stored-Product Entomology), lý thuyết động thái quần thể côn trùng kho và nguyên lý phân tích nguy cơ dịch hại kiểm dịch thực vật (Pest Risk Analysis). Trong hệ sinh thái kho tàng, nông sản sấy khô đóng vai trò là giá thể nhân tạo và nguồn dinh dưỡng đặc thù cho các loài côn trùng ăn hạt và thảo mộc.

Nghiên cứu tập trung vào 4 khái niệm khoa học trọng tâm:

  • Mọt hại thứ cấp: Nhóm côn trùng không có khả năng đục phá trực tiếp các hạt nông sản nguyên vẹn có lớp vỏ cứng chắc mà chủ yếu tấn công các sản phẩm đã qua chế biến, bột nghiền, hạt vỡ hoặc các loại hoa cúc khô có cấu trúc xốp mềm.
  • Vòng đời và các pha phát dục: Toàn bộ quá trình biến thái hoàn toàn từ trứng, 8 tuổi sâu non, nhộng đến trưởng thành, phản ánh khả năng thích nghi và nhân sinh khối của loài.
  • Ngưỡng nhiệt độ sinh thái: Yếu tố giới hạn quyết định trực tiếp đến tốc độ trao đổi chất, thời gian hoàn thành vòng đời và tỷ lệ tử vong tự nhiên của các pha trước trưởng thành.
  • Hiệu lực khử trùng xông hơi: Khả năng ức chế hô hấp tế bào của hoạt chất Phosphine (PH3) trên côn trùng trong môi trường kín theo quy chuẩn an toàn.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập thông qua điều tra thực địa trên các lô hàng hoa cúc khô nhập khẩu và hệ thống thí nghiệm nuôi sinh học, thử nghiệm hóa học chuẩn hóa:

  • Phương pháp điều tra và lấy mẫu: Quy trình lấy mẫu kiểm dịch thực vật được thực hiện nghiêm ngặt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-141:2013/BNNPTNT. Các lô hàng được kiểm tra định kỳ 2 đến 4 lần mỗi tháng. Phương pháp chọn mẫu áp dụng nguyên tắc 5 điểm chéo góc trên các mặt quy ước của lô hàng. Cỡ mẫu ban đầu được chỉ định theo quy mô lô: lấy từ 1 đến 4 bao đối với lô dưới 10 bao; 4 bao cộng thêm 1 bao cho mỗi 20 bao tiếp theo đối với lô 10 đến 100 bao; và 8 bao cộng thêm 1 bao cho mỗi 50 bao tiếp theo đối với lô 101 đến 500 bao. Mỗi bao lấy 2 kg mẫu ban đầu, sau đó trộn đều và chia mẫu chéo để thu mẫu trung bình phục vụ phân tích.
  • Phương pháp nuôi sinh học và xử lý số liệu: Thí nghiệm sinh thái học áp dụng phương pháp nuôi cá thể theo tiêu chuẩn nghiên cứu côn trùng kho quốc tế với cỡ mẫu theo dõi n = 30 cá thể cho chỉ tiêu hình thái phát dục và n = 55 cá thể cho mỗi mức nhiệt độ (25°C và 30°C, ẩm độ 70-80%). Khảo nghiệm hiệu lực xông hơi Phosphine được bố trí theo QCVN 01-19:2010/BNNPTNT với cỡ mẫu 100 trưởng thành cho mỗi công thức, lặp lại 3 lần ở các nồng độ 1 g, 2 g và 3 g PH3/m3 trong các khoảng thời gian 3, 5 và 7 ngày. Toàn bộ số liệu được phân tích thống kê phương sai (ANOVA), tính toán hiệu lực theo công thức Abbott và tỷ lệ hao hụt khối lượng theo công thức Kenton và Carl trên phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 4.0 kết hợp Microsoft Excel. Việc lựa chọn các phương pháp này đảm bảo tính khách quan, độ tin cậy thống kê cao và tương thích với các tiêu chuẩn kiểm định quốc gia.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã xác lập hệ thống dữ liệu toàn diện về thành phần dịch hại và đặc tính sinh vật học của mọt thóc đỏ Tribolium castaneum trên hoa cúc khô nhập khẩu:

Thứ nhất, thành phần côn trùng gây hại trên hoa cúc khô nhập khẩu tại cửa khẩu Chi Ma gồm 4 loài thuộc 3 họ thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera). Trong đó, loài mọt thóc đỏ Tribolium castaneum (họ Tenebrionidae) xuất hiện phổ biến nhất với tần suất bắt gặp đạt mức thường gặp từ 50% đến 75%. Ba loài còn lại xuất hiện ở mức độ ít gặp (tần suất 25% đến 50%) gồm mọt răng cưa Oryzaephilus surinamensis (họ Silvanidae), mọt râu dài Cryptolestes pusillus và Cryptolestes ferrugineus (họ Cucujidae).

Thứ hai, nhiệt độ môi trường và loại thức ăn tác động mạnh mẽ đến thời gian phát dục của mọt thóc đỏ. Ở nhiệt độ 25°C, độ ẩm 70-80%, vòng đời của mọt thóc đỏ trên hoa cúc khô kéo dài trung bình 92,92 ± 4,02 ngày, dài hơn đáng kể so với nuôi trên bột mì (83,50 ± 3,14 ngày). Khi nhiệt độ tăng lên 30°C, thời gian vòng đời rút ngắn rõ rệt, chỉ còn 78,23 ± 2,18 ngày trên hoa cúc khô (rút ngắn 15,8%) và 69,30 ± 1,75 ngày trên bột mì.

Thứ ba, sức sinh sản và tỷ lệ sống sót của các pha trước trưởng thành thay đổi rõ rệt theo điều kiện nhiệt độ. Ở 30°C, sức đẻ trứng của trưởng thành cái đạt mức tối đa 251,17 ± 45,19 quả trên bột mì, cao hơn vượt trội so với mức 149,15 ± 31,02 quả ở 25°C. Tỷ lệ chết của các pha trước trưởng thành khi nuôi bằng hoa cúc khô ở 25°C là 36,36%, cao hơn mức 29,09% ở nhiệt độ 30°C. Tỷ lệ đực/cái trên hoa cúc khô chuyển dịch từ 1/0,86 ở 25°C sang 1/1,20 ở 30°C.

Thứ tư, mức độ gây hại và hiệu lực hóa học được định lượng chính xác. Sau 120 ngày bảo quản, tỷ lệ hao hụt khối lượng hoa cúc khô do mọt thóc đỏ gây ra ở 25°C là 27,8% và tăng vọt lên 37,4% ở điều kiện 30°C. Về kiểm soát hóa học, thuốc xông hơi Phosphine ở liều lượng 3 g PH3/m3 đạt hiệu lực tiêu diệt 100% sau 7 ngày xử lý, trong khi ở liều lượng 1 g PH3/m3 sau 3 ngày hiệu lực chỉ đạt 31%.

Thảo luận kết quả

Các kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng mọt thóc đỏ có khả năng thích nghi cao trên giá thể hoa cúc khô. Khi nhiệt độ tăng từ 25°C lên 30°C, các quá trình trao đổi chất của ấu trùng diễn ra nhanh hơn, thúc đẩy quá trình lột xác qua 8 tuổi sâu non và làm giảm tỷ lệ chết tự nhiên. Mật độ mọt điều tra thực tế tại cửa khẩu Chi Ma qua hai đợt ghi nhận dao động từ 5,2 con/kg (đợt 1) đến 6,1 con/kg (đợt 2), chứng minh nguồn dịch hại luôn thường trực trong hàng nhập khẩu.

Trong các báo cáo phân tích, toàn bộ chuỗi dữ liệu động thái phát dục và tỷ lệ hao hụt khối lượng có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ đường đa biến biểu diễn thời gian phát dục của 8 tuổi ấu trùng, kết hợp biểu đồ cột ghép thể hiện tương quan hao hụt chất khô và đường cong đáp ứng liều lượng tiêu diệt của Phosphine theo thời gian. So sánh với các nghiên cứu trên sắn lát khô (vòng đời 95,33 ngày ở 25°C), cấu trúc xốp và hàm lượng dinh dưỡng của hoa cúc khô cho phép mọt hoàn thành chu kỳ sống thuận lợi, biến chúng thành đối tượng kiểm dịch nguy cơ cao cần kiểm soát nghiêm ngặt.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát triệt để mọt thóc đỏ và ngăn chặn tổn thất nông sản nhập khẩu, 4 giải pháp trọng tâm được khuyến nghị thực hiện:

  1. Chuẩn hóa quy trình giám định kiểm dịch tại cửa khẩu: Chi cục Kiểm dịch thực vật vùng 7 cần tăng cường kiểm tra 100% các lô hàng hoa cúc khô nhập khẩu theo đúng phương pháp lấy mẫu 5 điểm chéo góc của QCVN 01-141:2013/BNNPTNT. Cán bộ giám định cần kết hợp soi nổi phân loại hình thái râu 11 đốt phình 3 đốt ngọn và kiểm tra 8 tuổi sâu non để phát hiện kịp thời quần thể mọt trước khi thông quan.

  2. Áp dụng phác đồ khử trùng xông hơi Phosphine đạt chuẩn: Đối với các lô hàng phát hiện nhiễm mọt thóc đỏ, các đơn vị khử trùng được chỉ định phải tiến hành xông hơi với liều lượng tối thiểu 3 g PH3/m3 trong thời gian ủ kín nghiêm ngặt 7 ngày theo QCVN 01-19:2010/BNNPTNT. Tuyệt đối không sử dụng liều thấp 1 g PH3/m3 hoặc rút ngắn thời gian dưới 5 ngày để tránh nguy cơ hình thành các dòng mọt kháng thuốc.

  3. Tối ưu hóa điều kiện kho bảo quản sau thông quan: Các doanh nghiệp kinh doanh dược liệu cần duy trì nhiệt độ kho dưới 20°C và độ ẩm không khí dưới 65%. Đồng thời, kiểm soát thủy phần hoa cúc khô dưới mức 10% ngay khi nhập kho. Việc duy trì các chỉ số này giúp ức chế quá trình đẻ trứng của trưởng thành cái và giảm tỷ lệ hao hụt khối lượng xuống dưới 5% sau 120 ngày lưu trữ.

  4. Xây dựng hệ thống giám sát và báo cáo điện tử liên ngành: Thiết lập cơ chế phối hợp chia sẻ dữ liệu mật độ dịch hại giữa trạm kiểm dịch cửa khẩu và kho bãi bảo quản nội địa, thực hiện kiểm tra định kỳ 2 lần mỗi tháng từ quý 4 năm 2024 nhằm quản lý rủi ro sinh học xuyên suốt chuỗi cung ứng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và giải pháp ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

  1. Cán bộ kiểm dịch thực vật tại các cửa khẩu biên giới: Cung cấp tài liệu quy chuẩn về khóa phân loại, đặc điểm nhận dạng các pha phát dục của tập đoàn mọt cánh cứng và quy trình lấy mẫu đại diện trên các mặt hàng dược liệu hoa khô nhập khẩu.

  2. Doanh nghiệp xuất nhập khẩu, chế biến trà hoa cúc và dược liệu Đông y: Cung cấp hướng dẫn kỹ thuật kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ kho tàng và phác đồ xông hơi khử trùng Phosphine chuẩn xác để triệt tiêu tỷ lệ hao hụt 37,4% khối lượng sản phẩm.

  3. Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học: Nguồn tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp bố trí thí nghiệm sinh thái học côn trùng kho, kỹ thuật nuôi cá thể n = 30 và phương pháp phân tích phương sai thống kê sinh học.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách kiểm dịch thực vật: Dữ liệu thực chứng giúp rà soát, bổ sung các danh mục sinh vật gây hại cần kiểm soát và hoàn thiện các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xử lý y tế hàng hóa qua biên giới.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mọt thóc đỏ gây hại như thế nào đối với hoa cúc khô nhập khẩu? Mọt thóc đỏ là loài côn trùng hại thứ cấp nhưng có khả năng cắn phá mạnh mẽ hoa cúc khô. Cả sâu non qua 8 tuổi phát dục và trưởng thành đều ăn các cánh hoa, nhụy hoa và bột vụn, làm biến chất dược liệu. Sau 120 ngày bảo quản ở 30°C, chúng làm hao hụt tới 37,4% khối lượng chất khô và thải phân, xác lột gây ô nhiễm hàng hóa.

  2. Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng ra sao đến tốc độ nhân đàn của mọt thóc đỏ? Nhiệt độ là yếu tố sinh thái then chốt. Ở nhiệt độ 30°C, vòng đời của mọt trên hoa cúc khô chỉ mất 78,23 ngày và sức đẻ trứng đạt 251,17 quả/con cái. Trong khi ở 25°C, vòng đời kéo dài tới 92,92 ngày và sức đẻ trứng giảm xuống 149,15 quả. Nhiệt độ ấm đẩy nhanh tốc độ bùng phát mật độ dịch hại trong kho.

  3. Liều lượng và thời gian xông hơi Phosphine tối ưu để diệt trừ mọt thóc đỏ là bao nhiêu? Khảo nghiệm cho thấy liều lượng tối ưu là 3 g PH3/m3 với thời gian xông hơi ủ kín 7 ngày, mang lại hiệu lực diệt trừ mọt đạt 100%. Nếu chỉ xông hơi ở liều 1 g PH3/m3 trong 3 ngày, tỷ lệ chết chỉ đạt 31%, không đáp ứng yêu cầu kiểm dịch và dễ gây hiện tượng kháng thuốc.

  4. Phương pháp lấy mẫu kiểm dịch hoa cúc khô tại cửa khẩu được tiến hành như thế nào? Quy trình lấy mẫu tuân thủ QCVN 01-141:2013/BNNPTNT theo nguyên tắc 5 điểm chéo góc trên các mặt quy ước của lô hàng. Với các lô từ 10 đến 100 bao, tối thiểu chỉ định 4 bao cộng thêm 1 bao cho mỗi 20 bao tiếp theo; mỗi bao lấy 2 kg mẫu ban đầu trước khi phân tách mẫu chéo thu mẫu trung bình.

  5. Biện pháp kỹ thuật nào giúp kho bảo quản hạn chế mọt thóc đỏ mà không cần dùng thuốc hóa học thường xuyên? Doanh nghiệp cần kiểm soát độ ẩm hoa cúc khô đạt thủy phần dưới 10% trước khi đóng bao kín. Đồng thời, giữ kho bảo quản thông thoáng, nhiệt độ phòng dưới 20°C và độ ẩm tương đối dưới 65%. Ở ngưỡng sinh thái này, mọt thóc đỏ bị ức chế khả năng đẻ trứng và sâu non ngừng phát triển hoàn toàn.

Kết luận

  • Xác định tập đoàn dịch hại trên hoa cúc khô nhập khẩu tại cửa khẩu Chi Ma gồm 4 loài cánh cứng, trong đó mọt thóc đỏ Tribolium castaneum là loài gây hại chủ đạo với tần suất xuất hiện 50-75%.
  • Làm rõ các chỉ số sinh thái học: vòng đời mọt thóc đỏ trên hoa cúc khô dao động từ 78,23 ngày (ở 30°C) đến 92,92 ngày (ở 25°C); sâu non phát triển qua 8 tuổi với tỷ lệ chết tự nhiên từ 29,09% đến 36,36%.
  • Định lượng thiệt hại kinh tế với mức hao hụt khối lượng hoa cúc khô lên đến 37,4% sau 120 ngày bảo quản ở điều kiện nhiệt độ 30°C.
  • Khẳng định phác đồ xử lý xông hơi Phosphine nồng độ 3 g PH3/m3 trong 7 ngày đạt hiệu lực tuyệt đối 100%, làm cơ sở kỹ thuật chuẩn cho quy trình kiểm dịch.
  • Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng phục vụ phân tích nguy cơ dịch hại và bảo vệ chuỗi cung ứng dược liệu quốc gia.

Kế hoạch tiếp theo đòi hỏi các cơ quan kiểm dịch và doanh nghiệp hoàn thiện quy trình kiểm tra thực địa định kỳ, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu các hoạt chất thảo mộc xua đuổi sinh học an toàn. Hãy áp dụng ngay các tiêu chuẩn giám định và quy chuẩn xông hơi Phosphine được khuyến nghị để bảo vệ tối đa chất lượng nông sản và dược liệu nhập khẩu.