Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài Lúa là cây lương thực chính ở nước ta, chiếm khoảng 80% diện tích và 72% sản lượng trong nhóm cây lương thực (lúa, ngô, khoai lang, sắn) [19]. Trong thời gian gần ñây, tổng sản lượng lương thực tăng nhanh, nhất là sản lượng lúa, ñó là kết quả của việc áp dụng nhiều biện pháp canh tác mới như gieo trồng các giống lúa mới, cấy với mật ñộ dầy, bón nhiều phân hóa học và sử dụng nhiều thuốc trừ sâu, tăng vụ, xen vụ,. ñã ñược áp dụng rộng rãi. Ở nước ta, nhện gié ñược ghi nhận gây hại trên lúa tại Thừa Thiên - Huế (Ngô ðình Hòa, 1992) [13], ở vùng ñồng bằng sông Hồng (Nguyễn Văn ðĩnh, 1994) [6].
Tại nhiều tỉnh phía Nam (An Giang, ðồng Tháp, Tiền Giang, Kiên Giang,.) ñã ghi nhận triệu chứng “bệnh cạo gió” gây ra bởi loài này. Trong khoảng 10 năm trở lại ñây, nhện gié Steneotarsonemus spinki Smiley ñã trở thành ñối tượng gây hại khá phổ biến trên lúa. Sự xuất hiện và gây hại mạnh của nhện gié tại miền Bắc trong vòng vài năm vừa qua cho thấy hệ thống canh tác ở ñây có nhiều ñiểm bất hợp lý, ñã làm cho nhóm dịch hại nhỏ này (cùng với nhện ñỏ Tetranychus cinnabarinus K. và nhện trắng Polyphagotarsonemus latus B.
hại cây trồng) trở nên quan trọng, từ chỗ dịch hại thứ yếu (hoặc không biết ñến) trở thành dịch hại quan trọng, mà trên thế giới thường gọi là nhóm “MAN MADE PESTS” - nhóm do con người tạo nên. Nhóm dịch hại này có ñặc ñiểm chung là sự gia tăng quần thể lớn, sinh sản mạnh, vòng ñời ngắn và thường bị nhóm thiên ñịch phong phú khống chế. Một khi nhóm thiên ñịch do các ñiều kiện bất thuận (thường là do phun thuốc trừ sâu hóa học) không phát huy ñược tác dụng thì nhện hại sẽ chiếm ưu thế và sự thiệt hại là rất lớn và khó kiểm soát. 6 Nhện gié Steneotarsonemus spinki Smiley với phương thức sống: ñục vào bẹ lá lúa, sống trong tổ, khả năng chịu nước và chịu lạnh cao, sức sinh sản lớn, khác biệt với nhiều loài nhện nhỏ hại cây trồng như nhện trắng Polyphagotarsonemus latus Banks, nhện ñỏ son Tetranychus cinnabarius Boisduval, nhện ñỏ hại chè Oligonychus coffeae Niet., nhện ñỏ cam chanh Panonychus citri McG.
Triệu chứng gây hại lại dễ nhầm lẫn với triệu chứng của các bệnh do vi sinh vật gây nên (như nấm, vi khuẩn Pseudomonas glumae.) mà người ta thường gọi là “bệnh lem lép”. Trong các năm 2007, 2008 tình hình nhện gié gây hại ngày một tăng. Theo thống kê chưa ñầy ñủ của 11/25 tỉnh thành ở miền Bắc, diện tích lúa bị nhện gié gây hại trong 2 năm 2007, 2008 là trên 5000 ha. Có nhiều tỉnh như Thái Nguyên, Phú Thọ diện tích lúa mùa bị hại nặng lên tới trên 500 ha, toàn thân cây lúa chuyến sang màu xám nâu hơi ñen, mất màu vàng ñặc trưng khi lúa chín, năng suất giảm ñáng kể.
Các tỉnh miền núi cao như ðiện Biên, Sơn La và ở ñồng bằng sông Hồng như Hải Dương, Ninh Bình, Bắc Ninh,… cũng ñã ghi nhận sự gây hại của nhện gié [20]. Vụ mùa năm 2009, nhện gié gây hại và phân bố rộng hơn năm trước, hại nặng cục bộ ở một số tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang, Hoà Bình, ðiện Biên, Quảng Ninh, Ninh Bình, Hưng Yên… Diện tích nhiễm hơn 2.000 ha, nhiễm nặng 115 ha (Trung tâm BVTV phía Bắc, 2009) [21]. Năm 2010, nhện gié xuất hiện ở cả 2 vụ nhưng hại chủ yếu ở vụ mùa, diện phân bố rộng hơn, mức ñộ gây hại nặng hơn vụ mùa năm trước. Diện tích nhiễm gần 10.000 ha, nhiễm nặng 1.
Trong vòng 5 năm trở lại ñây có sự gia tăng rõ rệt mức ñộ gây hại của nhện gié ở ðồng bằng sông Hồng và Trung du miền núi phía Bắc (Nguyễn Văn ðĩnh và Vương Tiến Hùng, 2007) [12]; (ðỗ Thị ðào và cs, 2008) [5]. Một số tỉnh ở miền Bắc như Hà Nam, Hải Dương, Ninh Bình, ðiện 7 Biên, Hưng Yên, Bắc Ninh, Thái Nguyên, Yên Bái, Lai Châu, năm 2011 từ ñầu tháng 9 ñến ñầu tháng 10, tỷ lệ hại của nhện gié phổ biến từ 3-7%, cao từ 20-40% và cục bộ tới 60% số dảnh bị hại. Tổng diện tích nhiễm nhện gié là 1.871 ha, nhiễm nặng 270 ha, diện tích phòng trừ phòng trừ 62 ha (Trung tâm BVTV phía Bắc, 2011) [23]. Như vậy, nghiên cứu ñể phòng chống thành công loài nhện gié Steneotarsonemus spinki Smiley hại lúa cần phải tiến hành từ nghiên cứu cơ bản như xác ñịnh ñặc ñiểm sinh học, quy luật phát sinh gây hại, mức ñộ gây hại và khả năng phát tán, kí chủ của nhện gié cũng như ảnh hưởng của giống lúa, phân bón, thời vụ gieo trồng, chân ñất, thiên ñịch ñến biến ñộng số lượng nhện gié và nghiên cứu mang tính ứng dụng như biện pháp phòng chống, xây dựng qui trình quản lý tổng hợp (IPM) nhện gié theo hướng thân thiện với môi trường, hiệu quả ñể áp dụng cho các vùng trồng lúa trong cả nước.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 1.1 Những nghiên cứu về vị trí phân loại, tình hình phân bố, mức ñộ gây hại của nhện gié hại lúa Steneotarsonemus spinki Smiley Nhện gié Steneotarsonemus spinki ñược mô tả lần ñầu tiên năm 1967 (Smiley, 1967) [91], sau ñó cộng hoà ðôminica, Haiti, Cu Ba, Costa Rica, Panama thông báo rằng loài nhện này ñã làm giảm tới 70% năng suất lúa ở các nước này (Ramos et al.
Nhện gié Steneotarsonemus spinki Smiley thuộc ngành chân ñốt (Arthropoda), lớp hình nhện (Arachnida), bộ ve bét (Acarina), tổng họ Tarsonemoidae, họ Tarsonemidae, giống Steneotarsonemus Beer, 1954, loài Steneotarsonemus spinki Smiley, 1967 (Beer, 1954) [37], (Mendonça et al. Trong họ Tarsonemidae có 3 loài nhện gây hại lúa: Steneotarsonemus spinki, Steneotarsonemus furcates và Steneotarsonemus spirifex. spinki là loài nguy hiểm nhất vì ngoài những thiệt 8 hại do nó trực tiếp gây ra, nó còn là môi giới truyền bệnh nấm Sarocladium oryzae Sawada và bệnh vi khuẩn. Về phân bố ñịa lý, Rao et al., (2003) [87] ñã chỉ ra rằng có thể các tài liệu ñầu tiên về nhện gié S.
spinki là trong tài liệu tham khảo “ñộng vật chân ñốt nhỏ” ñã tấn công cây lúa ở Ấn ðộ. Việc xuất bản tài liệu tham khảo ñầu tiên nói ñến S. spinki như là một dịch hại của cây lúa là từ miền Nam Trung Quốc năm 1968 (Ou et al. Tiếp theo là báo cáo ghi nhận nhện gié ở Ấn ðộ vào tháng 11 năm 1975 (Rao et al., 1977) [86], ở ðài Loan, Kenya và Philippines năm 1977 (Lo et al., 1977) [67], (Rao et al., 1977) [86], (Sogawa, 1977) [93], (Smiley et al., 1993) [92] và tại Nhật Bản, nhện gié ñã xâm nhiễm vào cây mạ trồng trong nhà kính năm 1984 (Shikata et al.spinki ñã ñược tìm thấy tại Hàn Quốc, Thái Lan và Sri Lanka (Cheng et al., 1999) [48], (Cho et al., 1999) [49], (Cabrera et al.
Các báo cáo ñầu tiên về nhện gié S. spinki như là một dịch hại lúa của châu Mỹ là ở Cu Ba vào năm 1997 (Ramos et al. Sau ñó nhện gié S. spinki nhanh chóng lan rộng khắp vùng Caribe và Trung Mỹ, tại Cộng hòa Dominica vào năm 1999 (Ramos et al., 2001) [82], Panama (Almaguel et al., 2005) [34], Haiti (Herrera, 2005) [58] và Costa Rica vào năm 2004 (Sanabria et al.
spinki ñược ngăn chặn và sau ñó loại trừ từ nhà kính vào năm 2004 tại Ohio, Hoa Kỳ (R. spinki ñã ñược ghi nhận ở Colombia (Instituto Colombiano Agropecuario, 2005) [62], Guatemala, Honduras (Castro et al., 2006) [45], Nicaragua và Venezuela (Aguilar et al. spinki ñã ñược báo cáo từ thị trấn Palizada, bang Campeche, Mexico (Arriaga, 2007) [35]. Về mức ñộ gây hại, nhện gié là loài dịch hại nguy hiểm ở các vùng 9 trồng lúa ở châu Á như Trung Quốc, Ấn ðộ, ðài Loan, Hàn Quốc, Philipin và Thái Lan từ những năm 1930 (Lo et al., 1979) [69], (Xu et al.
Những năm 1970, Trung Quốc và ðài Loan ñã công bố thiệt hại do nhện gié gây ra làm giảm năng suất trung bình 5-20%, một số nơi bị hại nặng lên ñến 70-90% (Jiang et al. Ở ðài Loan, nhện gié gây hại trên diện tích 17.000 ha năm 1977, thiệt hại do chúng gây ra ước tính là 9,2 triệu ñô la Mỹ (Nguyễn Văn ðĩnh, 1994 dẫn) [6]. Nhện gié ñược phát hiện ở Cu Ba năm 1997, một trong những cây trồng chính bị ảnh hưởng bởi một loài ngoại lai xâm lấn, nhện Steneotarsonemus spinki Smiley (Tarsonemidae), sự gây hại ñã giảm năng suất lúa ñáng kể khoảng 60% ở một số ñịa phương và năm ñầu giảm năng suất từ 30 - 70% (Ramos et al. Nhện gié sau ñó ñã nhanh chóng lan rộng ra các nước trồng lúa trong vùng Caribe và làm giảm năng suất từ 30-90% (Almaguel et al.
Sau ñó nhện gié lần lượt ñược phát hiện ở Cộng hoà ðôminica, Haiti, Nicaragua, Costa Rica và Panama làm thiệt hại khoảng 30% năng suất lúa (Fernando, 2007) [53]. Ở Brazil, nước ñứng ñầu về sản xuất lúa ở Nam Mỹ, thu hoạch trung bình là khoảng 12,7 triệu tấn/ năm và thiệt hại ñược dự ñoán là từ 30-70% hoặc từ 3,8-8,9 triệu tấn/năm, nhện gié là tác nhân gây hại chính ñến an ninh lương thực và làm ảnh hưởng lớn ñến nền công nghiệp lúa gạo của ñất nước này (Mendonça et al., 2004) [72], (Navia et al. Năm 2003 - 2004 nhện gié làm giảm từ 10 ñến 60% năng suất lúa một số nước ở Trung Mỹ như: Haiti, thiệt hại năng suất 60% do S. spinki (Almaguel et al.
Trong năm ñầu tiên ở Costa Rica, nhện gié phá hoại làm thiệt hại năng suất lên ñến 45%, trong ñó mất 10,96 triệu ñô la Mỹ (Barquero, 2004) [36]. Năm 2005 nhện gié gây thiệt hại kinh tế ñến Côlombia, 10 Hoduras và Guatemala (Castro et al. Nhện gié ñược coi là một dịch hại lúa nghiêm trọng và có thể gây ra thiệt hại mùa màng ñáng kể. Thiệt hại năng suất có thể dao ñộng 30-90% (NAPPO, 2007) [76].
Năm 1997, vùng sản xuất lúa ở Cu Ba bị thiệt hại nặng do nhện gié gây nên, mật ñộ lên ñến 200 con/m2, làm thiệt hại 15 - 20% năng suất do cả nhện và nấm gây ra. Các loài nấm gây hại bao gồm: Pyricularia, Rhychosporium, Rhizoctonia tổng hợp gây ra. Nhện gié còn là trung gian truyền các bệnh nấm và vi khuẩn cho cây lúa như Fusarium moniliform, Currvularia lunata, Alternaria padwickii, Pseudomonas glumae. Nhện gié ñược coi là loài mới xuất hiện trở lại ở Mỹ vào năm 2007 (Hummel et al.2 ðặc ñiểm hình thái và sinh học của nhện gié Steneotarsonemus spinki Smiley Những nghiên cứu về ñặc ñiểm sinh học của loài nhện gié Steneotarsonemus spinki cho thấy, nhện gồm các pha phát dục: trứng, nhện non tuổi 1, nhện non tuổi 2 và nhện trưởng thành (Lindquist, 1986) [66], (Ramos et al., 2000) [81], (Xu et al.