Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu sâu hại ngô lai và giải pháp phòng trừ tại các tỉnh phía Bắc

Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu nông nghiệp nghiên cứu sâu chính hại ngô lai và biện pháp phòng trừ ở một số tỉnh phía bắc, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý

• Tác giả: Lại Tiến Dũng
• Người hướng dẫn: GS. Phạm Văn Lầm, Hội Côn trùng học Việt Nam
• Trường học: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
• Đề tài: Nghiên cứu sâu chính hại ngô lai và biện pháp phòng trừ ở một số tỉnh phía Bắc
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ nông nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về sâu hại ngô lai và biện pháp phòng trừ

Nghiên cứu này tập trung vào sâu hại ngô lai và các biện pháp phòng trừ hiệu quả tại miền Bắc Việt Nam. Ngô lai là cây trồng quan trọng trong nông nghiệp, nhưng thường bị ảnh hưởng bởi các loài sâu hại như sâu đục thân, rệp muội, và sâu cắn lá. Các biện pháp bảo vệ cây trồng hiện nay bao gồm cả hóa học và sinh học, nhằm đạt được nông nghiệp bền vững. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn tổng quan về thành phần sâu hại, đặc điểm sinh học, và các phương pháp quản lý dịch hại hiệu quả.

1.1. Thành phần sâu hại ngô lai

Thành phần sâu hại ngô lai rất đa dạng, bao gồm các loài như sâu đục thân châu Á, rệp muội, và sâu cắn lá. Các loài này gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng ngô. Nghiên cứu đã xác định được các loài sâu hại chính và tần suất xuất hiện của chúng trong các vụ ngô tại miền Bắc. Điều này giúp xác định các loài cần ưu tiên trong phòng trừ hiệu quả.

1.2. Đặc điểm sinh học của sâu hại

Các loài sâu hại ngô lai có đặc điểm sinh học và sinh thái học khác nhau. Ví dụ, sâu đục thân châu Á có vòng đời ngắn và khả năng sinh sản cao, trong khi rệp muội có khả năng phát triển nhanh chóng trong điều kiện thuận lợi. Nghiên cứu này cung cấp thông tin chi tiết về vòng đời, khả năng sinh sản, và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài sâu hại này.

II. Biện pháp phòng trừ sâu hại ngô lai

Các biện pháp phòng trừ được đề xuất trong nghiên cứu bao gồm cả biện pháp hóa học và sinh học. Biện pháp bảo vệ cây trồng hiệu quả cần kết hợp giữa việc sử dụng thuốc hóa học hợp lý và các phương pháp sinh học như sử dụng thiên địch. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý dịch hại tổng hợp để đạt được nông nghiệp bền vững.

2.1. Biện pháp hóa học

Sử dụng thuốc hóa học là một trong những biện pháp phòng trừ phổ biến. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc hóa học có thể dẫn đến kháng thuốc và ảnh hưởng đến môi trường. Nghiên cứu đã đánh giá hiệu quả của các loại thuốc hóa học khác nhau trong việc kiểm soát sâu hại ngô lai và đề xuất các phương pháp sử dụng hợp lý.

2.2. Biện pháp sinh học

Các biện pháp sinh học như sử dụng thiên địch và vi sinh vật có lợi được coi là giải pháp bền vững. Nghiên cứu đã xác định được các loài thiên địch có khả năng kiểm soát hiệu quả các loài sâu hại ngô lai. Việc áp dụng các biện pháp này không chỉ giảm thiểu thiệt hại mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện năng suất và chất lượng ngô lai tại miền Bắc. Các kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các chương trình quản lý dịch hại hiệu quả và bền vững. Đồng thời, nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức của nông dân về việc sử dụng các biện pháp bảo vệ cây trồng hợp lý.

3.1. Ứng dụng trong sản xuất

Các kết quả nghiên cứu đã được áp dụng thực tế trong sản xuất ngô lai tại miền Bắc. Việc áp dụng các biện pháp phòng trừ hiệu quả đã giúp giảm thiểu thiệt hại do sâu hại gây ra và nâng cao năng suất cây trồng. Nghiên cứu cũng đề xuất các biện pháp canh tác phù hợp để hạn chế sự phát triển của sâu hại.

3.2. Ý nghĩa đối với nông nghiệp bền vững

Nghiên cứu góp phần thúc đẩy nông nghiệp bền vững bằng cách đề xuất các biện pháp quản lý dịch hại thân thiện với môi trường. Việc kết hợp giữa biện pháp hóa học và sinh học không chỉ giúp kiểm soát sâu hại ngô lai mà còn bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp. Đây là hướng đi quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở khoa học của đề tài Cây ngô được trồng ở nhiều vùng địa lý khác nhau, với mùa vụ và hệ thống canh tác không giống nhau. Quần xã côn trùng trên cây ngô rất đa dạng, phụ thuộc vào điều kiện sinh thái của các vùng trồng ngô. Các yếu tố sinh thái và hoạt động sản xuất của con người có tác động rất phức tạp đến quần xã côn trùng trên đồng ngô.

Vì vậy, ý nghĩa kinh tế của các loài côn trùng ăn thực vật trên cây ngô rất thay đổi, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của từng vùng trồng ngô và ở một vùng trồng ngô vào các thời điểm khác nhau trong năm. Có những loài sâu hại được coi là quan trọng ở vùng này chưa chắc đã là quan trọng ở vùng kia. Những nghiên cứu về loài sâu hại chính ở quốc gia này cũng chưa chắc đã phù hợp với quốc gia khác và những biện pháp phòng chống hiệu quả ở nước này chưa chắc đã có thể áp dụng cho nước khác. Cuộc cách mạng xanh ở Đông nam Á với việc đưa vào sản xuất các giống lúa cải tiến đã làm thay đổi sâu sắc thành phần và ý nghĩa của các loài côn trùng hại lúa.

Tương tự, việc áp dụng các giống ngô lai cũng làm thay đổi sâu sắc thành phần và vai trò của các loài côn trùng ăn thực vật hại cây ngô. Mặt khác, những hiểu biết về thành phần sâu hại ngô, đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của các loài sâu chính hại ngô lai, hiệu quả của các biện pháp hạn chế số lượng sâu hại là cơ sở khoa học để đề xuất biện pháp phòng chống sâu hại một cách hiệu quả. Những điểm nêu trên là cơ sở khoa học của đề tài luận án. Nghiên cứu ở ngoài nước 1.

Thành phần sâu hại ngô Cây ngô có thành phần sâu hại rất phong phú. Số lượng loài sâu hại đã ghi nhận ở các vùng trồng ngô trên thế giới rất khác nhau. Tại Ucraina đã ghi nhận được 190 loài sâu hại thuộc 10 bộ côn trùng. Tại Hoa Kỳ, Thổ Nhĩ Kỳ ghi nhận có 90 và 80 loài côn trùng và nhện nhỏ gây hại (tương ứng).

Ấn Độ đã phát hiện được tới 250 loài côn trùng và nhện nhỏ hại cây ngô trên đồng và hạt ngô trong bảo quản. Ở miền Nam Trung Quốc đã phát hiện được 156 loài côn trùng và nhện nhỏ hại cây ngô. Trong khi đó, ở Philippine và Barbados có số lượng sâu hại ngô ít hơn, mới phát hiện (tương ứng) được 47 và 20 loài sâu hại (Alam, 1981; Dolin and Susidko,1975; Goodyer,1982; Lee et al., 1980; Manojlovic, 1984; Mathur, 1992; Steffey and Rice, 1999; Waterhouse, 1993) [41], [73], [86], [114], [123], [125], [164], [152], [181]. Một số nhóm sâu hại ngô có thành phần rất phong phú.

Thí dụ, nhóm rệp muội đã ghi nhận được tới 29 loài gây hại cây ngô ở trên thế giới. Trong đó, ở nước Anh, Hoa Kỳ, Hungary, Pháp mỗi nước có 4 - 6 loài rệp muội (Hance and Delannoy, 1996; Kakimoto and Fujisaki, 2003; Multani and Sohi, 2002; Polaszek and Rabbi, 2002; Stewart et al. Các nước Anh, Argentina, Pháp và Thổ Nhĩ Kỳ mỗi nước có 4 - 8 loài thuộc họ ngài đêm (Noctuidae) hại cây ngô (Ajmat de Toledo and Valverde, 1996; Naibo, 1982; Okech and Neukermans, 1996; Vidya and Gupta, 2007) [40], [133], [138], [177]. Có 2 - 6 loài sâu đục thân cây ngô ở nước Anh, Thổ Nhĩ Kỳ, Zambia (Abdel-Gawaad and El-Shazli, 1971; Neupane, 1994; Okech and Neukermans, 1996; Polaszek and Rabbi, 2002; Stinner et al.,1984; Vidya and Gupta, 2007) [38], [136], [138], [144], [167], [177].

Số lượng loài sâu hại chính trên cây ngô ở các nước cũng không giống nhau. Tại Barbados có 6 loài sâu hại chính, ở Thổ Nhĩ Kỳ có 7 loài, Ucraina - 22 loài, Australia - 11 loài, Ấn Độ - 10 loài, Nam Trung Quốc - 11 loài, 7 Campuchia - 14 loài, Lào - 11 loài, Philippine - 16 loài, Thái Lan và Malaysia mỗi nước có 21 loài, Indonesia có 14 loài (Alam, 1981; Dolin and Susidko, 1975; Lee et al., 1980; Manojlovic, 1984; Shower and Weiss, 1995; Walker, 1982; Waterhouse, 1993) [41], [73], [114], [123], [160], [179], [181]. Các loài côn trùng được coi là sâu chính hại cây ngô trên thế giới gồm sâu xám Agrotis ipsilon, sâu đục thân Chilo partellus, sâu xanh Helicoverpa armigera, Helicoverpa zea, sâu cắn lá nõn Mythimna separata, sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis, sâu đục thân ngô châu Âu O. nubilalis, rầy ngô Peregrinus maidis, rệp muội ngô Rhopalosiphum maidis,.

(Alam, 1981; Lee et al. Một số loài có phân bố khá rộng ở nhiều nước như sâu đục thân ngô châu Âu Ostrinia nubilalis có ở Ai Cập, Australia, Bungari, Hoa Kỳ, Nga, Peru, Pháp, Rumani, Thổ Nhĩ Kỳ, Ucraina,. Sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis có ở Brunei, Campuchia, Indonesia, Malaysia, Nhật Bản, Philippine, Thái Lan, Triều Tiên, Trung Quốc, Việt Nam. Sâu xanh Helicoverpa armigera có ở Australia, Brunei, Campuchia, Indonesia, Lào, Malaysia, Myanmar, Philippine, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam,.

Sâu cắn lá ngô Mythimna separata có ở Australia, Ấn Độ, Myanmar, Newzealand, Thổ Nhĩ Kỳ, Trung Quốc, Việt Nam (Baca and Draganic, 1982; Riedell and Schumacher, 1996; Okech et al.,1996; Vuksa and Sestovic, 1996) [49], [149], [138], [178]. Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của một số sâu hại chính Sâu đục thân ngô châu Âu Ostrinia nubilalis (Lep: Pyralidae) Sâu đục thân ngô châu Âu Ostrinia nubilalis là một trong các loài sâu chính hại cây ngô trên thế giới, có phân bố ở nhiều điều kiện khí hậu (Gahukar and Chiang, 1976; Lodos, 1982) [83], [119]. Thời gian phát dục các pha trứng, sâu non và nhộng kéo dài tương ứng là 3 - 14, 13 - 58 và 25 - 50 ngày. Trưởng thành cái sau khi vũ hóa 3 - 5 ngày thì đẻ trứng.

Thời gian vòng đời kéo dài từ 44 ngày đến 127 8 ngày phụ thuộc vào thời gian phát sinh trong năm. Một trưởng thành cái có thể đẻ 100 - 1200 trứng (Beck, 1987; Hudon and LeRoux, 1986) [53], [97]. Sâu đục thân ngô châu Âu là loài đa thực, sử dụng 200 loài thực vật làm thức ăn. Trong đó các cây ngô, gai dầu, hoa bia, cỏ Artemisia vulgaris, Arctium minus thường bị hại nặng.

Trên đồng ruộng, mật độ sâu đục thân ngô châu Âu trên các cây ngô, gai dầu, hoa bia thường cao hơn các cây khác (Chiang and Gahlukar, 1976; Lodos, 1982) [69], [119]. Số thế hệ trong năm của sâu đục thân ngô châu Âu thay đổi phụ thuộc vào điều kiện thời tiết của từng vùng (Paul Hagerman, 1997) [141]. Các nghiên cứu tại Nebraska - Lincol (Hoa Kỳ), Alsace (Pháp) và Italia cho thấy sâu đục thân ngô châu Âu thường có 2-3 thế hệ trong 1 năm. Sâu đục thân ngô tuổi 5 kéo dài thời gian đình dục trong thân, bắp và các tồn dư thực vật qua mùa đông khi nhiệt độ xuống thấp dưới 17,6oC (Foott and Timmins, 1981; Greatti and Zandigiacomo, 1996) [82], [87].

Tại Đài Loan, sâu đục thân ngô châu Âu ở vụ ngô xuân gây hại nặng hơn vụ ngô thu, mật độ quần thể cao nhất quan sát được vào tháng 6 - tháng 8, không có lứa rõ ràng (Straub, 1982) [168]. Sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis (Guenee) (Lep: Pyralidae) Sâu đục thân ngô châu Á được Guenee mô tả vào năm 1854 với tên Botys furnacalis. Sau đó, nó được rất nhiều tác giả mô tả với các đặc điểm hình thái như loài sâu đục thân ngô châu Âu Ostrinia nubilalis. Loài Ostrinia furnacalis được ghi nhận lần đầu tiên là sâu hại cây ngô ở Đông Nam Á vào năm 1906 (Banks, 1906) [50].

Rất nhiều tài liệu trước năm 1966 đều coi loài Ostrinia furnacalis như loài Ostrinia nubilalis vì rất khó để phân biệt 2 loài này do chúng có những đặc điểm về hình thái rất giống nhau. Muttuura và Munroe (1970) đã nghiên cứu tu chỉnh giống Ostrinia và thừa nhận loài Ostrinia furnacalis khác biệt với loài Ostrinia nubilalis (sâu đục thân ngô châu Âu). Điểm khác nhau chính là cấu trúc các mấu bám trên bộ phận sinh dục đực (Mutuura and Munroe, 1970) [131]. 9 Sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis là sâu hại phổ biến vùng phía tây Afghanistan, đông bắc nước Nga, nam Australia và châu Á Thái Bình Dương (CABI, 2015) [64].

Từ giữa thế kỷ 20 đến nay, loài côn trùng ăn thực vật này đã trở thành sâu hại rất nguy hiểm ở nhiều nước trồng ngô như Indonesia, Malaysia, Philippines, Thái Lan, Trung Quốc,. Mật độ quần thể của nó đạt rất cao, có thể tới 1.700 sâu/100 cây hay 513 ổ trứng/100 cây. Trung Quốc hàng năm bị tổn thất khoảng 6-9 triệu tấn ngô do sâu đục thân ngô châu Á gây ra. Loài sâu hại này làm giảm 20-90% năng suất ngô, trung bình giảm 52% năng suất ngô (Areekul, 1971; Areekul et al., 1964; FFTC, 2005; Hernando et al.,2014; Nonci, 2004; Wang et al.

Đặc điểm sinh học của sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis đã được nghiên cứu nhiều ở các nước như Hàn Quốc, Nhật Bản, Malaysia, Philippine, Trung Quốc. Trưởng thành thường hoạt động vào ban đêm. Trưởng thành cái có xu hướng đẻ trứng ở phần trên của cây ngô tại độ cao 75- 150 cm cách mặt đất, chủ yếu từ giữa cây đến ngọn, trên bề mặt lá và vỏ bắp. Cây cao hơn 200 cm không thích hợp cho sự đẻ trứng.

Nghiên cứu ở Selangor (Malaysia) cho thấy trên đồng ngô có 74% ổ trứng được trưởng thành cái đẻ ở giữa lá so với các phần khác của cây. Tỷ lệ số ổ trứng được đẻ ở mặt dưới lá cao hơn so với ở mặt trên của lá (tương ứng là 63% và 37%). Hầu hết các bộ phận trên cây ngô đều bị sâu đục thân ngô châu Á Ostrinia furnacalis phá hoại nhưng hiếm gặp sự gây hại ở gốc cây. Sâu non tuổi nhỏ ăn trong nõn lá, cờ, bắp và vỏ lụa.

Sâu non có thể di chuyển từ cây này sang cây khác bằng cách nhả tơ buông mình theo gió. (Cao et al., 1994; Guo et al., 2011; Hussein et al., 1983; Li et al., 1999; Nafus and Schreiner , 1991) [66], [[89], [99], [116], [134]. Sâu non trải qua 5-7 tuổi, thời gian phát triển trứng kéo dài 3-4 ngày, thời gian nhộng là 6 - 9 ngày. Vòng đời kéo dài 16-46 ngày phụ thuộc vào cây 10 ký chủ, mùa vụ, thức ăn và thời tiết.

Sức đẻ trứng của trưởng thành cái trung bình là 602 - 817 trứng/cái. Trưởng thành có thể sống được 7 - 14 ngày, tuổi thọ của con cái dài hơn của con đực (Camarao, 1976; Lee et al., 1980; Liu and Hou, 2004; Nafus and Schreiner, 1991) [65], [114], [118], [134].