Tổng quan luận án

Vụ lúa Hè Thu năm 2010 ghi nhận sự bùng phát nghiêm trọng của bọ phấn trắng tại nhiều địa phương thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) như Long An, An Giang và Tây Ninh. Thống kê của các cơ quan chuyên môn vào thời điểm đó cho thấy diện tích lúa bị nhiễm lên tới 15.462 ha, trong đó có 305 ha bị nhiễm nặng với mật độ phổ biến dao động từ 1.000 đến 2.000 con/m². Dịch hại này chích hút nhựa cây làm lá lúa bị vàng úa, cổ lá bị co rút siết chặt khiến bông lúa không trổ thoát được hoặc trổ nghẹn, các hạt bị quấn sát vào nhau dẫn đến hiện tượng lép hạt nghiêm trọng. Tuy nhiên, ở giai đoạn bùng phát, loài côn trùng gây hại này mới chỉ được phân loại sơ bộ đến cấp chi là Aleurocybotus sp. thuộc họ Aleyrodidae, chưa xác định được chính xác tên loài khoa học, thiếu các dẫn liệu cơ bản về đặc tính sinh học, sinh thái, quy luật phát sinh và chưa có quy trình quản lý tổng hợp chuyên biệt, an toàn trên cây lúa. Trên phạm vi quốc tế, loài Aleurocybotus indicus từng được báo cáo gây hại nghiêm trọng tại châu Phi (Senegal, Niger) với khả năng làm suy giảm năng suất lúa tới 80%, song các công trình nghiên cứu quy chuẩn về quản lý loài này trên thế giới còn rất hạn chế.

Trước yêu cầu cấp thiết của thực tiễn sản xuất lúa và khoảng trống nghiên cứu học thuật nêu trên, đề tài luận án "Nghiên cứu xác định thành phần loài, quy luật phát sinh, gây hại và biện pháp quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hại lúa (Hemiptera: Aleyrodidae) tại hai tỉnh Long An và An Giang" được thực hiện với 3 mục tiêu cụ thể:

  1. Xác định được thành phần loài bọ phấn trắng hại lúa ở hai tỉnh Long An và An Giang.
  2. Bước đầu xác định một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển của bọ phấn trắng hại lúa.
  3. Đề xuất biện pháp quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hại lúa có hiệu quả.

Đối tượng nghiên cứu chính của luận án là loài bọ phấn trắng hại lúa (Aleurocybotus indicus David & Subramaniam) cùng các loài thiên địch tự nhiên của chúng trên đồng ruộng, bao gồm các loài ong ký sinh (như Encarsia transvena Timberlake), bọ rùa bắt mồi ăn thịt (như Harmonia octomaculata Fabricus, Micraspis discolors Fabricus) và các nhóm thiên địch chung của sâu hại lúa.

Phạm vi nghiên cứu về không gian bao gồm các vùng canh tác lúa trọng điểm tại huyện Thạnh Hóa (tỉnh Long An), huyện Thoại Sơn (tỉnh An Giang) và các phòng thí nghiệm, nhà lưới, ruộng thực nghiệm tại Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long (huyện Thới Lai, thành phố Cần Thơ). Phạm vi thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2012 đến năm 2015: công tác điều tra thu thập mẫu bọ phấn trắng và thiên địch được thực hiện trong hai năm 2012 và 2013; các thí nghiệm chuyên sâu về hình thái, sinh học, sinh thái, ngưỡng gây hại và khảo nghiệm thuốc bảo vệ thực vật được tiến hành trong các năm 2013 và 2014; mô hình ứng dụng các biện pháp quản lý tổng hợp (IPM) trên đồng ruộng được triển khai đánh giá trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan phân loại học bọ phấn trắng trên thế giới cho thấy tính đa dạng sinh học cao của nhóm côn trùng này. Theo thống kê của Mound và Halsey (1978), toàn cầu có 1.156 loài thuộc 126 giống. Đến công bố của Martin và Mound (2007), số lượng ghi nhận tăng lên 1.556 loài thuộc 161 giống, phân chia thành 3 họ phụ còn tồn tại là Aleurodicinae (118 loài, 18 giống, phân bố chủ yếu ở Tây Bán Cầu), Aleyrodinae (1.424 loài, 148 giống, phân bố toàn cầu và phong phú nhất tại vùng Đông Phương với 542 loài) và Udamosellinae (gồm 2 loài tại Nam Mỹ thuộc giống Udamoselis), cùng một họ phụ đã hóa thạch là Bernaeinae (Evans, 2008).

Các công trình nghiên cứu trên thế giới đã mô tả chi tiết về khả năng gây hại của nhiều loài bọ phấn trắng quan trọng:

  • Aleurodicus dispersus Russell: Phổ ký chủ rộng với 481 loài cây trồng tại Ấn Độ (Srinivasa, 2000), gây hại trực tiếp qua chích hút nhựa lá và gián tiếp thông qua bài tiết mật ngọt làm môi trường cho nấm bồ hóng phát triển (Waterhouse và Norris, 1989; Wen và ctv., 1994; Geetha, 2000).
  • Bemisia tabaci Gennadius: Dịch hại nguy hiểm tại vùng nhiệt đới trên hơn 500 loài thực vật (Heather, 2000; Gerling, 1986), đóng vai trò vector truyền truyền hơn 200 loài virus thực vật, trong đó trên 90% thuộc chi Begomovirus gây bệnh xoăn lá cà chua và khảm lá (Morales và Jones, 2004; Caciagli, 2007).
  • Aleurocybotus occiduus Russell: Gây hại trên 23 loài thực vật bộ Hòa thảo và Cói tại Mỹ, El Salvador và Peru (Poinar, 1965), làm suy giảm từ 80 - 100% năng suất lúa và lúa miến nhưng không có khả năng truyền virus (Russell, 2000; Evans, 2008).
  • Aleurocybotus indicus David & Subramaniam: Được phát hiện lần đầu tại Satara, Ấn Độ năm 1966 (Alam, 1989) và ghi nhận là dịch hại chính trên lúa nước tại Fanaye, N Diaye (Senegal) và Niger năm 1977 với mức độ làm thất thu năng suất lên tới 80% (Abdou, 1992; WARDA, 1981). Nghiên cứu của Heinrichs và Barrion (2004) chỉ rõ đây là côn trùng mùa khô, ưa nhiệt độ cao và ẩm độ thấp, có ký chủ phụ là cỏ Lục lông (Chloris barbata Sw.) và cỏ Chân gà (Dactyloctenium aegyptium L.).

Tại Việt Nam, các điều tra trước đây của Viện Bảo vệ thực vật (1999) và Huỳnh Thanh Lộc (2003) chủ yếu ghi nhận sự xuất hiện của các loài Aleurocanthus spiniferus, Aleurocanthus woglumi, Dialeurodes citri, Aleurodicus dispersus và Bemisia tabaci trên cây ăn trái, cây công nghiệp và rau màu. Đối với cây lúa, dịch bọ phấn trắng năm 2010 tại ĐBSCL được Nguyễn Văn Huỳnh (2010) và Nguyễn Văn Liêm (2010) bước đầu ghi nhận thuộc chi Aleurocybotus. Một số nghiên cứu sơ bộ của Trần Ngọc Xuyến (2011) và Phan Thị Hạnh Trang (2011) đã ghi nhận bước đầu về vòng đời dao động từ 17 - 24 ngày của loài bọ phấn trắng này. Về biện pháp phòng trừ và bảo tồn thiên địch, các nghiên cứu quốc tế đã đề cập đến các loài ong ký sinh họ Aphelinidae (Encarsia, Eretmocerus) và bọ rùa bắt mồi (Kumashiro và ctv., 1983; Greenberg và ctv., 2002; Gelman và ctv., 2005; Simmons và Abd-Rabou, 2007), cũng như cảnh báo hiện tượng bọ phấn trắng nhanh chóng kháng các nhóm thuốc hóa học neonicotinoid và pyrethroid (USDA, 1995; Dittrich và ctv., 1990; Erdogan và ctv., 2012).

Vị trí của luận án: Luận án giải quyết trực tiếp khoảng trống tri thức về phân loại học bằng việc định danh chính xác loài bọ phấn trắng hại lúa bùng phát tại ĐBSCL; thiết lập hệ thống dữ liệu sinh học, sinh thái thực nghiệm hoàn chỉnh về vòng đời, khả năng trinh sản, ký chủ phụ; làm rõ bản chất triệu chứng co rút cổ lá và kiểm chứng nghi vấn truyền virus; đồng thời xây dựng quy trình quản lý tổng hợp kết hợp hài hòa biện pháp canh tác, chế phẩm sinh học nấm ký sinh và thuốc trừ sâu hóa học chọn lọc bảo vệ thiên địch.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết côn trùng học nông nghiệp, phân loại học hình thái côn trùng bộ Hemiptera, quy luật biến thái không hoàn toàn của họ Aleyrodidae (trải qua các pha trứng, 4 tuổi ấu trùng với tuổi cuối là nhộng giả, và thành trùng). Nghiên cứu đồng thời vận dụng nguyên lý sinh thái học quần thể và lý thuyết quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), tiếp cận dịch hại trong mối tương tác đa chiều giữa cây ký chủ, yếu tố môi trường (nhiệt độ, ẩm độ, chế độ phân bón, tưới tiêu) và mạng lưới thiên địch bản địa (vật bắt mồi và ký sinh).

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm sự kết hợp giữa điều tra thực địa, giải phẫu hình thái học và các thí nghiệm định lượng trong phòng, nhà lưới và ngoài đồng:

  1. Phương pháp định danh và giải phẫu hình thái học: Thu thập các cá thể bọ phấn trắng hại lúa ngoài đồng ruộng tại Long An, An Giang và Cần Thơ. Xử lý mẫu, làm tiêu bản vi thể và quan sát dưới kính hiển vi quang học độ phóng đại lớn; đối chiếu các đặc điểm râu đầu, chân, mắt kép, mép thân, lỗ vasiform, nắp đậy (operculum), lingula và rãnh đuôi theo khóa phân loại của Russell (2000). Tiến hành định danh chính xác thông qua sự phối hợp và xác nhận của chuyên gia phân loại côn trùng A.T. Barrion thuộc Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI).

  2. Phương pháp nghiên cứu đặc tính sinh học và sinh thái học: Thực hiện nuôi cá thể bọ phấn trắng trong các hộp nhựa và lồng lưới vi thể tại phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ thực vật (Viện Lúa ĐBSCL) ở điều kiện nhiệt độ phòng (29,4 ± 1,2°C, ẩm độ 79,3 ± 7,9%), kết hợp nuôi trong tủ ấm định ôn ở hai mức nhiệt độ kiểm soát là 30°C và 35°C. Theo dõi chi tiết thời gian phát triển từng pha phát dục, tỷ lệ sống sót, khả năng sinh sản của cá thể cái có giao phối và sinh sản đơn tính (trinh sản). Thử nghiệm sự phát triển và hoàn thành vòng đời của bọ phấn trắng trên các loại cây ký chủ gồm cây lúa (Oryza sativa) và các loài cỏ dại phổ biến (Chloris barbata, Dactyloctenium aegyptium).

  3. Phương pháp đánh giá thiên địch: Thí nghiệm trong phòng xác định sức tiêu thụ con mồi thành trùng bọ phấn trắng của hai loài bọ rùa bắt mồi ăn thịt bản địa là bọ rùa 8 chấm (Harmonia octomaculata) và bọ rùa đỏ (Micraspis discolors). Thu thập định kỳ nhộng giả bọ phấn trắng ngoài đồng ruộng tại Long An và An Giang đưa vào ống nghiệm để theo dõi, tính toán tỷ lệ vũ hóa của ong ký sinh Encarsia transvena Timberlake.

  4. Phương pháp đánh giá phương thức gây hại và ngưỡng suy giảm năng suất: Lây nhiễm nhân tạo thành trùng bọ phấn trắng ở giai đoạn lúa 30 ngày sau sạ (NSS) trong chậu vại (nhà lưới) và lồng lưới ngoài đồng trên hai giống lúa đại diện là OM4900 và nếp IR4625. Thí nghiệm bố trí các mật số lây nhiễm gồm: 0, 10, 20, 30, 40 và 60 con/dảnh. Theo dõi các triệu chứng biến đổi hình thái cây lúa, các chỉ tiêu cấu thành năng suất (số bông/chậu hoặc bông/m², số hạt chắc/bông, tỷ lệ lép, trọng lượng 1.000 hạt) và năng suất thực thu. Sử dụng phản ứng dung dịch Iodine 10% để kiểm tra sự tích tụ tinh bột trên các mẫu lá có triệu chứng co rút xoắn chặt nhằm sàng lọc sự hiện diện của virus gây bệnh.

  5. Phương pháp khảo sát quy luật phát sinh và khảo nghiệm biện pháp kỹ thuật: Điều tra định kỳ mật số bọ phấn trắng và thiên địch 7 ngày/lần trên đồng ruộng tại Thạnh Hóa (Long An) và Thoại Sơn (An Giang) qua các mùa vụ trong năm 2012 - 2013; đánh giá mức độ nhiễm trên các giống lúa trồng phổ biến (OM4900, IR4625, OM4218,...) trong vụ Đông Xuân 2013 - 2014 và Hè Thu 2014. Bố trí các thí nghiệm đồng ruộng theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 3 - 4 lần lặp lại để đánh giá ảnh hưởng của: mức bón đạm, chế độ tưới tiêu (sử dụng ống nhựa đo mực nước), mật độ sạ (sạ hàng 120 kg/ha so với sạ lan các mức), phương pháp sạ/cấy, kỹ thuật quản lý rơm rạ và cỏ dại.

  6. Phương pháp khảo nghiệm thuốc bảo vệ thực vật và mô hình IPM: Đánh giá hiệu lực sinh học trong nhà lưới và ngoài đồng (vụ Đông Xuân 2013 - 2014 và Hè Thu 2014) của các nhóm chế phẩm: nấm trừ sâu sinh học Metarhizium anisopliae (Ometar 1,2x10^9 bt/g, M.b 1,5x10^9 bt/g), Beauveria bassiana (Biovip 1,5x10^9 bt/g), chế phẩm phối trộn (Thiên địch - Tàng hình WP, Trắng xanh BTN); thuốc hóa học thế mới và chọn lọc (Abamectin 1.8%, Emamectin benzoate, Pymetrozine 500g/kg, dầu khoáng SK Ensray 99EC, bột tỏi Well, dịch chiết khổ sâm Matrine Sokupi 0,5AS). Đo lường hiệu lực diệt bọ phấn trắng và mức độ tác động an toàn đối với ong ký sinh và bọ rùa. Xây dựng mô hình ứng dụng IPM quy mô thực địa tại Thạnh Hóa (Long An) và Thoại Sơn (An Giang) trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015.

  7. Phương pháp xử lý số liệu: Toàn bộ số liệu thu thập được phân tích thống kê phương sai (ANOVA), phân hạng trung bình nghiệm thức theo kiểm định Duncan hoặc LSD ở các mức ý nghĩa thống kê p < 0,05 và p < 0,01 bằng các phần mềm thống kê chuyên ngành nông nghiệp. Hiệu lực của các loại thuốc được tính toán theo công thức Henderson - Tilton.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận và các kết quả nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam liên quan đến bọ phấn trắng. Tác giả phân tích dữ liệu phân loại học của Martin và Mound (2007) xác định 1.556 loài bọ phấn trắng thuộc 161 giống trên phạm vi toàn cầu, phân tích sự phân bố địa lý các giống loài của họ phụ Aleyrodinae (chiếm số lượng lớn nhất với 1.424 loài thuộc 148 giống) và họ phụ Aleurodicinae (118 loài thuộc 18 giống). Nội dung chương tập trung điểm luận đặc điểm hình thái, vòng đời, cơ chế gây hại và ký chủ của 4 loài côn trùng trọng điểm: Aleurodicus dispersus, Bemisia tabaci, Aleurocybotus occiduus và Aleurocybotus indicus.

Về cơ chế tác động, tài liệu phân định rõ hai phương thức gây hại: chích hút trực tiếp nhựa cây làm vàng lá, rụng lá, chết chồi; và gây hại gián tiếp do chất dịch mật bài tiết giàu đường tạo môi trường cho nấm bồ hóng bao phủ phiến lá làm suy giảm khả năng quang hợp. Riêng đối với khả năng làm vector truyền bệnh, trong khi Bemisia tabaci truyền hơn 200 loại virus, thì loài Aleurocybotus occiduus được chứng minh không truyền virus. Loài Aleurocybotus indicus được điểm lại từ các ghi nhận ban đầu tại Ấn Độ (1966), Senegal và Niger (1977) gây suy giảm năng suất lúa tới 80%. Chương 1 cũng phân tích sâu về hệ thống thiên địch tự nhiên gồm các loài ong ký sinh chuyên hóa (Encarsia spp., Eretmocerus spp.) và các loài bọ rùa bắt mồi ăn thịt (Harmonia, Micraspis, Nephaspis, Delphastus). Đồng thời, tác giả tổng kết cơ chế tác động và đặc tính của các nhóm hoạt chất phòng trừ sinh học (chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana, dầu khoáng, dịch chiết thảo mộc) và hoạt chất hóa học thế hệ mới, chỉ ra nguyên nhân bọ phấn trắng nhanh chóng kháng thuốc do cấu tạo lớp sáp bao phủ cơ thể và tập quán cư trú cố định ở mặt dưới lá.

Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, địa điểm, thời gian và hệ thống vật liệu nghiên cứu được triển khai từ năm 2012 đến 2015. Tác giả trình bày phương pháp giải phẫu hiển vi xác định các đặc điểm hình thái học theo khóa phân loại của Russell (2000), phương pháp gửi mẫu tham vấn định danh tại Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI). Chương này quy chuẩn hóa phương pháp nuôi cá thể bọ phấn trắng trong lồng lưới vi thể và tủ ấm định ôn (30°C và 35°C) để xác định thời gian phát triển từng pha phát dục và tập tính trinh sản; quy trình bố trí thí nghiệm đánh giá sức ăn của bọ rùa và tỷ lệ ký sinh của ong Encarsia transvena.

Chương 2 trình bày chi tiết phương pháp lây nhiễm nhân tạo các mức mật độ bọ phấn trắng (0, 10, 20, 30, 40, 60 con/dảnh) trên lúa OM4900 và nếp IR4625 ở giai đoạn 30 ngày sau sạ (NSS) trong điều kiện chậu vại nhà lưới và lồng lưới ngoài đồng, quy trình kiểm tra tinh bột bằng dung dịch Iodine 10%. Các công thức thí nghiệm đồng ruộng khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) về biện pháp canh tác (liều lượng phân bón, điều tiết nước ngập khô xen kẽ, mật độ sạ hàng 120 kg/ha so với các mức sạ khác, phương pháp sạ/cấy, xử lý rơm rạ, quản lý cỏ dại) và các nghiệm thức khảo nghiệm thuốc sinh học, thuốc hóa học chọn lọc, kỹ thuật trồng hoa bờ ruộng được thuyết minh đầy đủ kèm công thức toán học tính toán hiệu lực và phương pháp xử lý phương sai ANOVA.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được, được phân chia thành các mảng nội dung chính:

  1. Định danh, hình thái và đặc điểm sinh học: Kết quả nghiên cứu xác định tên khoa học của loài bọ phấn trắng hại lúa tại Long An, An Giang và Cần Thơ là Aleurocybotus indicus David & Subramaniam, thuộc họ Aleyrodidae, bộ Hemiptera. Côn trùng có kiểu biến thái không hoàn toàn, trải qua 3 giai đoạn: trứng, ấu trùng (4 tuổi, tuổi 4 là nhộng giả) và thành trùng. Vòng đời trung bình của A. indicus là 21,93 ± 0,23 ngày (ở điều kiện nhiệt độ 29,4 ± 1,2°C, ẩm độ 79,3 ± 7,9%). Đáng chú ý, loài này có khả năng sinh sản đơn tính: cá thể cái không phối ngẫu vẫn đẻ trứng bình thường và toàn bộ thế hệ con nở ra đều là cá thể đực (100% thành trùng đực).

  2. Ảnh hưởng của điều kiện sinh thái và cây ký chủ: Thí nghiệm trong tủ ấm cho thấy bọ phấn trắng sinh trưởng và phát triển thuận lợi nhất ở nhiệt độ 30°C (vòng đời rút ngắn còn 18,20 ngày, tỷ lệ nở của trứng và tỷ lệ hóa nhộng giả đạt mức cao); khi nhiệt độ tăng lên 35°C, tỷ lệ tử vong ở các pha phát dục tăng cao rõ rệt. Khảo sát cây ký chủ xác định ngoài cây lúa là ký chủ chính, loài cỏ Lục lông (Chloris barbata Sw.) là ký chủ phụ thích hợp; bọ phấn trắng có thể sinh sản, phát triển và hoàn thành vòng đời bình thường trên loài cỏ này.

  3. Thành phần và vai trò của thiên địch: Luận án bước đầu xác định được hai loài bọ rùa bắt mồi ăn thịt thành trùng bọ phấn trắng là bọ rùa 8 chấm (Harmonia octomaculata) và bọ rùa đỏ (Micraspis discolors). Khả năng tiêu thụ con mồi của bọ rùa đạt mức cao: cá thể bọ rùa 8 chấm tiêu thụ trung bình từ 38,7 đến 45,2 thành trùng/ngày; bọ rùa đỏ tiêu thụ từ 32,5 đến 41,0 thành trùng/ngày. Đồng thời, xác định ong Encarsia transvena Timberlake là thiên địch ký sinh quan trọng trên nhộng giả bọ phấn trắng ngoài tự nhiên; tỷ lệ ký sinh của ong ngoài đồng ruộng biến động theo mùa vụ và có thể đạt đỉnh trên 30 - 45% trong vụ Đông Xuân.

  4. Phương thức gây hại và ngưỡng suy giảm năng suất: Ấu trùng bọ phấn trắng chích hút nhựa ở mặt dưới phiến lá khiến lá bị vàng lốm đốm và suy kiệt diệp lục. Thành trùng chích hút dịch tại cổ lá và bẹ lá non làm cho lá bị co rút, cuốn xoắn chặt lại khiến đòng lúa bị nghẹn không trổ thoát được hoặc bông trổ ra bị dị dạng, hạt lép hoàn toàn. Kết quả thử nghiệm nhuộm Iodine 10% trên các mẫu lá lúa co xoắn cho phản ứng âm tính (mô lá không bị ứ đọng tinh bột bất thường), kết hợp với quan sát triệu chứng đã chứng minh hiện tượng xoắn lá nghẹn đòng không phải do virus gây ra mà là tổn thương cơ học và độc tính nước bọt khi chích hút của bọ phấn trắng. Thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo ở giai đoạn 30 NSS chỉ ra rằng mật số 30 - 40 con/dảnh đã làm giảm các chỉ tiêu cấu thành năng suất; khi mật số tăng lên 60 con/dảnh, năng suất thực thu của giống OM4900 và nếp IR4625 bị suy giảm nghiêm trọng từ 23% đến 31%.

  5. Quy luật phát sinh và đánh giá tính nhiễm của giống lúa: Điều tra đồng ruộng tại Thạnh Hóa (Long An) và Thoại Sơn (An Giang) trong các năm 2012 - 2013 cho thấy bọ phấn trắng phát sinh với mật số cao trong các vụ mùa khô nắng nóng kéo dài (vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu), mật số giảm mạnh trong vụ Thu Đông do lượng mưa lớn. Khảo sát giống lúa ghi nhận giống OM4218 và nếp IR4625 có mức độ nhiễm bọ phấn trắng thấp hơn rõ rệt so với giống OM4900.

  6. Các biện pháp quản lý tổng hợp và mô hình thực địa:

    • Canh tác: Mật độ sạ hàng 120 kg/ha giúp ruộng thông thoáng, hạn chế đáng kể mật số bọ phấn trắng tích lũy so với tập quán sạ dày 180 - 200 kg/ha. Bón đạm cân đối theo bảng so màu lá lúa ngăn chặn sự gia tăng đột biến mật số bọ. Chế độ tưới nước ngập khô xen kẽ làm giảm sự phát sinh của dịch hại so với duy trì mực nước sâu liên tục. Quản lý vùi rơm rạ và dọn sạch cỏ Lục lông trên bờ ruộng giúp cắt đứt nguồn tích lũy bọ phấn trắng giữa các vụ.
    • Biện pháp sinh học và hóa học: Chế phẩm nấm trừ sâu sinh học Metarhizium anisopliae chủng M.b (1,5x10^9 bt/g) sử dụng đơn hoặc phối trộn đạt hiệu lực trừ bọ phấn trắng từ 66,0% đến 66,8% tại thời điểm 7 - 14 ngày sau phun, an toàn tuyệt đối cho ong ký sinh Encarsia transvena. Trong các thuốc hóa học, hoạt chất Abamectin 1.8% và Pymetrozine 500g/kg đạt hiệu lực trừ bọ phấn trắng cao (>80 - 85%), ít làm suy giảm quần thể thiên địch bọ rùa và ong ký sinh so với các loại thuốc phổ rộng khác. Biện pháp trồng dải hoa quanh bờ ruộng duy trì mật số thiên địch cao và ổn định qua cả hai vụ Đông Xuân 2013 - 2014 và Hè Thu 2014.
    • Mô hình IPM thực nghiệm: Triển khai trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015 tại Thạnh Hóa (Long An) trên nếp IR4625 và Thoại Sơn (An Giang) trên lúa OM4218. Ruộng mô hình áp dụng đồng bộ các giải pháp (sạ hàng 120 kg/ha, bón phân cân đối, trồng hoa bờ ruộng, sử dụng thuốc sinh học và hóa học chọn lọc) đã khống chế mật số bọ phấn trắng ở mức an toàn (<5 con/dảnh), bảo tồn mật độ thiên địch cao hơn 1,5 - 2 lần so với ruộng nông dân đối chứng, giảm 2 - 3 lần phun thuốc hóa học, tăng năng suất thực thu từ 0,3 - 0,5 tấn/ha và nâng cao hiệu quả kinh tế từ 3,2 đến 4,8 triệu đồng/ha.

Bảng tổng hợp: Chỉ tiêu sinh học của Aleurocybotus indicus và hiệu lực một số biện pháp quản lý

Chỉ tiêu / Biện pháp kỹ thuật Giá trị thực nghiệm ghi nhận Ghi chú điều kiện thực nghiệm
Vòng đời trung bình 21,93 ± 0,23 ngày 29,4 ± 1,2°C; ẩm độ 79,3 ± 7,9%
- Thời gian pha trứng 5,82 ± 0,08 ngày Gắn chặt vào biểu bì lá qua cuống nhỏ
- Thời gian ấu trùng tuổi 1 2,68 ± 0,06 ngày Giai đoạn duy nhất có chân di chuyển
- Thời gian ấu trùng tuổi 2 2,22 ± 0,05 ngày Nằm cố định chích hút mặt dưới lá
- Thời gian ấu trùng tuổi 3 2,43 ± 0,06 ngày Nằm cố định chích hút mặt dưới lá
- Thời gian nhộng giả (tuổi 4) 5,05 ± 0,07 ngày Bất động, mắt đỏ, chuẩn bị vũ hóa
- Tuổi thọ thành trùng 3,73 ± 0,16 ngày Trinh sản tạo thế hệ con 100% đực
Nhiệt độ tối thích 30°C Vòng đời rút ngắn còn 18,20 ngày
Ký chủ phụ xác định Cỏ Lục lông (Chloris barbata) Bọ hoàn thành vòng đời bình thường
Sức ăn của bọ rùa 8 chấm 38,7 - 45,2 thành trùng/ngày Thiên địch bắt mồi ăn thịt
Sức ăn của bọ rùa đỏ 32,5 - 41,0 thành trùng/ngày Thiên địch bắt mồi ăn thịt
Thiên địch ký sinh chính Ong Encarsia transvena Tỷ lệ ký sinh tự nhiên đạt 30 - 45%
Mức giảm năng suất (60 con/dảnh) Giảm 23 - 31% Thí nghiệm lây nhiễm ở 30 NSS
Hiệu lực nấm xanh M.b (1,5x10⁹ bt/g) 66,0 - 66,8% An toàn cho ong ký sinh và bọ rùa
Thuốc chọn lọc khuyến cáo Abamectin 1.8%, Pymetrozine 500g/kg Hiệu lực >80%, ít hại thiên địch
Mật độ sạ khuyến cáo Sạ hàng 120 kg/ha Hạn chế tích lũy bọ phấn trắng

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án mang lại các đóng góp mới về mặt lý luận khoa học và thực tiễn nông nghiệp được chính tác giả tổng kết:

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  • Lần đầu tiên giám định và công bố chính xác tên khoa học của loài bọ phấn trắng gây hại lúa bùng phát tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long là Aleurocybotus indicus David & Subramaniam, thuộc họ Aleyrodidae, bộ Cánh nửa (Hemiptera).
  • Xác lập bộ cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh đầu tiên tại Việt Nam về đặc điểm hình thái và chỉ tiêu sinh học của A. indicus: vòng đời trung bình kéo dài 21,93 ngày; trải qua 4 tuổi ấu trùng với tuổi 4 là nhộng giả; phát hiện hiện tượng sinh sản đơn tính cho ra thế hệ con 100% cá thể đực; xác định khoảng nhiệt độ 30°C là ngưỡng thích hợp cho sự gia tăng quần thể.
  • Phát hiện và định danh loài cỏ Lục lông (Chloris barbata Sw.) là ký chủ phụ ngoài tự nhiên của bọ phấn trắng hại lúa.
  • Định danh các loài thiên địch chủ chốt của bọ phấn trắng hại lúa tại ĐBSCL gồm hai loài bọ rùa bắt mồi ăn thịt (Harmonia octomaculata, Micraspis discolors) và loài ong ký sinh nhộng giả Encarsia transvena Timberlake, làm sáng tỏ vai trò khống chế sinh học tự nhiên của chúng.
  • Xác định bản chất phương thức gây hại: chứng minh hiện tượng co rút cổ lá, nghẹn đòng xuất phát từ tác động chích hút cơ học và enzyme dịch tiết của bọ phấn trắng; kết quả thử nghiệm nhuộm Iodine 10% âm tính bước đầu xác nhận chưa tìm thấy sự hiện diện của virus trong các mẫu lúa có triệu chứng xoắn lá.

Đóng góp mới về thực tiễn và giải pháp đề xuất

  • Xác lập định lượng ngưỡng gây hại làm căn cứ phòng trừ: lây nhiễm bọ phấn trắng ở mật số 30 - 40 con/dảnh tại thời điểm 30 NSS bắt đầu ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất; mật số 60 con/dảnh làm thất thu năng suất lúa từ 23% đến 31%.
  • Sàng lọc và tuyển chọn được các giống lúa ít nhiễm bọ phấn trắng trong sản xuất gồm OM4218 và nếp IR4625.
  • Đề xuất và hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác hạn chế dịch hại: áp dụng sạ hàng với mật độ 120 kg/ha, bón phân đạm cân đối, điều tiết nước tưới ngập khô xen kẽ, vệ sinh đồng ruộng và diệt cỏ Lục lông trên bờ ruộng.
  • Tuyển chọn được chế phẩm nấm trừ sâu sinh học Metarhizium anisopliae (chủng M.b 1,5x10^9 bt/g) đạt hiệu lực trừ bọ từ 66,0 - 66,8% và bảo vệ an toàn cho ong ký sinh; xác định các loại thuốc hóa học có tính chọn lọc cao gồm Abamectin 1.8% và Pymetrozine 500g/kg có hiệu lực trừ bọ triệt để nhưng ít ảnh hưởng xấu đến thiên địch.
  • Xây dựng thành công mô hình quản lý tổng hợp bọ phấn trắng hại lúa tại Long An và An Giang, giúp giảm chi phí thuốc BVTV, bảo vệ môi trường sinh thái đồng ruộng và gia tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng lúa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được công bố trong văn bản luận án, các hạn chế và định hướng nghiên cứu tiếp theo được ghi nhận như sau:

  • Hạn chế của nghiên cứu: Địa bàn điều tra thực địa và triển khai mô hình quản lý mới tập trung tại 2 tỉnh Long An (huyện Thạnh Hóa) và An Giang (huyện Thoại Sơn)