Tổng quan nghiên cứu

Dưa lưới (Cucumis melo L.) là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến tại nhiều tỉnh phía Nam Việt Nam như Tây Ninh, Đồng Nai, Bình Dương, Vũng Tàu và TP. Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng dưa lưới đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các loài côn trùng gây hại, trong đó nhện đỏ Tetranychus urticae là tác nhân chính với tần suất xuất hiện trên 75% trong các nhà màng trồng dưa lưới tại Tây Ninh. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật lâu dài đã dẫn đến hiện tượng kháng thuốc của nhện đỏ, làm giảm hiệu quả phòng trừ. Do đó, nghiên cứu các đặc điểm sinh học và khả năng kiểm soát của các loài thiên địch tự nhiên như bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. trở nên cấp thiết nhằm phát triển các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát thành phần sâu hại và thiên địch trên cây dưa lưới trong nhà màng tại Trang trại Đức Thành, Tây Ninh, đồng thời xác định đặc điểm sinh học và khả năng kiểm soát nhện đỏ của hai loài thiên địch nói trên. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 10/2020 đến tháng 4/2021, tập trung điều tra sâu hại và thiên địch từ tháng 12/2020 đến tháng 2/2021. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ vai trò của các thiên địch trong kiểm soát nhện đỏ, từ đó đề xuất các giải pháp phòng trừ sinh học hiệu quả, giảm thiểu sử dụng thuốc hóa học, nâng cao năng suất và chất lượng dưa lưới trong nhà màng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sinh thái về quan hệ giữa sâu hại và thiên địch trong hệ sinh thái nhà màng. Hai mô hình chính được áp dụng là:

  • Mô hình phản ứng chức năng của Holling (1959): mô tả mối quan hệ giữa mật độ con mồi và khả năng ăn mồi của thiên địch, giúp đánh giá hiệu quả kiểm soát sinh học của các loài thiên địch.

  • Lý thuyết quản lý dịch hại tổng hợp (IPM): nhấn mạnh việc sử dụng các biện pháp sinh học, trong đó thiên địch đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát quần thể sâu hại, giảm thiểu tác động tiêu cực của thuốc hóa học.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Nhện đỏ Tetranychus urticae: loài sâu hại chính trên dưa lưới, có khả năng gây hại nghiêm trọng qua việc chích hút mô lá, làm giảm quang hợp và năng suất cây trồng.

  • Bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp.: thiên địch quan trọng, có khả năng ăn tất cả các giai đoạn phát triển của nhện đỏ, đặc biệt ấu trùng tuổi 4 có khả năng ăn đến 21,8 ± 3,53 con nhện đỏ trưởng thành/ngày.

  • Nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp.: thiên địch phổ biến, có khả năng ăn trứng và nhện non của nhện đỏ với mức tiêu thụ từ 5,50 ± 0,75 đến 8,66 ± 1,37 trứng/ngày và 4,69 ± 0,85 đến 6,90 ± 1,35 nhện non/ngày.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại Trang trại Đức Thành, Tây Ninh, trong khoảng thời gian từ tháng 10/2020 đến tháng 4/2021. Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Điều tra thành phần sâu hại và thiên địch: chọn 2 nhà màng trồng dưa lưới không sử dụng thuốc hóa học, diện tích mỗi nhà màng trên 200 m². Điều tra định kỳ 7 ngày/lần, thu thập mẫu bằng vợt và ống hút côn trùng, quan sát dưới kính hiển vi soi nổi. Mỗi lần điều tra lấy mẫu tại 5 điểm trên 2 đường chéo, mỗi điểm 4 cây, mỗi cây 3 lá.

  • Nhân nguồn và nuôi cấy: thu mẫu nhện đỏ, bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. từ nhà màng, nuôi trong phòng thí nghiệm với điều kiện nhiệt độ 28 ± 2°C, độ ẩm 65 ± 5%, chiếu sáng 12 giờ/ngày.

  • Thí nghiệm đặc điểm sinh học: xác định thời gian phát triển các pha cơ thể, vòng đời, khả năng đẻ trứng và tuổi thọ của Stethorus sp. và Amblyseius sp. trên vật môi là nhện đỏ T. urticae.

  • Thí nghiệm phản ứng chức năng: đánh giá khả năng ăn mồi của ấu trùng tuổi 4 và thành trùng cái Stethorus sp., cũng như nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. tuổi 2 và trưởng thành cái, theo các nghiệm thức với mật độ nhện đỏ khác nhau.

  • Phân tích số liệu: sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 và SAS 9 để phân tích thống kê ANOVA, trắc nghiệm phân hạng Duncan với mức ý nghĩa α = 0,05.

Cỡ mẫu cho các thí nghiệm là 10-30 cá thể/lần lặp lại, với 10-30 lần lặp lại tùy theo từng thí nghiệm nhằm đảm bảo độ tin cậy và tính đại diện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thành phần sâu hại và thiên địch trên dưa lưới trong nhà màng

    • Ba loài sâu hại phổ biến gồm bọ phan trắng Bemisia sp., bọ trĩ Thrips palmi Karny và nhện đỏ Tetranychus urticae với tần suất xuất hiện trên 75%.
    • Ba loài thiên địch được ghi nhận là bọ xít mắt to Geocoris sp., bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp., với tần suất xuất hiện dưới 25%.

  2. Đặc điểm sinh học của bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp.

    • Thời gian hoàn thành vòng đời trung bình 29,0 ± 3,63 ngày.
    • Thành trùng cái có thể đẻ đến 117 trứng, tuổi thọ trên 30 ngày.
    • Ấu trùng tuổi 4 có khả năng ăn đến 21,8 ± 3,53 con nhện đỏ trưởng thành/ngày.

  3. Đặc điểm sinh học của nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp.

    • Thời gian hoàn thành vòng đời trung bình 9,6 ± 0,67 ngày.
    • Tuổi thọ trung bình của thành trùng cái là 23,0 ± 2,77 ngày, mỗi con cái đẻ trung bình 22,8 trứng.
    • Khả năng ăn mồi trên vật môi là trứng và nhện non của nhện đỏ lần lượt là 5,50 ± 0,75 - 8,66 ± 1,37 trứng/ngày và 4,69 ± 0,85 - 6,90 ± 1,35 nhện non/ngày.

  4. Phản ứng chức năng của thiên địch

    • Khả năng ăn mồi của Stethorus sp. tăng theo mật độ nhện đỏ, phù hợp với mô hình phản ứng chức năng dạng III của Holling.
    • Amblyseius sp. cũng thể hiện khả năng ăn mồi hiệu quả, đặc biệt ở giai đoạn trưởng thành cái và tuổi 2, với mức tiêu thụ ổn định qua các nghiệm thức mật độ nhện đỏ khác nhau.

Thảo luận kết quả

Kết quả điều tra thành phần sâu hại và thiên địch phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy nhện đỏ Tetranychus urticae là loài gây hại chính trên dưa lưới trong nhà màng, đồng thời bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. là hai loài thiên địch quan trọng có tiềm năng kiểm soát hiệu quả nhện đỏ. Thời gian vòng đời và khả năng sinh sản của Stethorus sp. và Amblyseius sp. tương đối ngắn, phù hợp với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tại Tây Ninh, giúp chúng có thể duy trì quần thể ổn định và kiểm soát nhện đỏ kịp thời.

Khả năng ăn mồi của ấu trùng tuổi 4 Stethorus sp. cao hơn nhiều so với Amblyseius sp., đặc biệt trong việc tiêu thụ nhện đỏ trưởng thành, cho thấy Stethorus sp. có vai trò quan trọng trong việc giảm nhanh mật độ nhện đỏ khi quần thể tăng cao. Ngược lại, Amblyseius sp. có khả năng ăn trứng và nhện non hiệu quả, góp phần ngăn chặn sự phát triển của nhện đỏ từ giai đoạn đầu.

Dữ liệu phản ứng chức năng được trình bày qua các biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa mật độ con mồi và số lượng con mồi bị ăn, minh họa rõ hiệu quả kiểm soát của từng loài thiên địch. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng của Stethorus sp. và Amblyseius sp. trong chương trình quản lý dịch hại tổng hợp tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Phóng thích bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. trong nhà màng

    • Thực hiện phóng thích định kỳ theo chu kỳ sinh trưởng của dưa lưới, ưu tiên giai đoạn đầu mùa vụ để kiểm soát nhện đỏ kịp thời.
    • Mục tiêu giảm mật độ nhện đỏ dưới ngưỡng gây hại 10 con/cây trong vòng 2 tháng đầu trồng.
    • Chủ thể thực hiện: nông dân, kỹ thuật viên bảo vệ thực vật.

  2. Xây dựng mô hình nuôi và nhân giống thiên địch tại địa phương

    • Phát triển quy trình nhân giống Stethorus sp. và Amblyseius sp. phù hợp với điều kiện khí hậu Tây Ninh.
    • Mục tiêu cung cấp nguồn thiên địch ổn định, giảm chi phí nhập khẩu.
    • Chủ thể thực hiện: các trung tâm nghiên cứu, doanh nghiệp sản xuất sinh học.

  3. Tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật sử dụng thiên địch trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM)

    • Tổ chức các lớp tập huấn cho nông dân về nhận biết, bảo tồn và sử dụng thiên địch hiệu quả.
    • Mục tiêu nâng cao nhận thức, giảm sử dụng thuốc hóa học không hợp lý trong 1-2 năm tới.
    • Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp, các tổ chức khuyến nông.

  4. Theo dõi và đánh giá hiệu quả kiểm soát nhện đỏ bằng thiên địch

    • Thiết lập hệ thống giám sát mật độ nhện đỏ và thiên địch trong nhà màng.
    • Mục tiêu đánh giá hiệu quả thực tế, điều chỉnh biện pháp quản lý phù hợp.
    • Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu, phòng bảo vệ thực vật địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng dưa lưới trong nhà màng

    • Lợi ích: Nắm bắt kiến thức về sâu hại và thiên địch, áp dụng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp hiệu quả, giảm chi phí thuốc bảo vệ thực vật.

  2. Kỹ thuật viên và cán bộ khuyến nông

    • Lợi ích: Cung cấp cơ sở khoa học để tư vấn, hướng dẫn nông dân sử dụng thiên địch trong phòng trừ nhện đỏ, nâng cao hiệu quả sản xuất.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Bảo vệ thực vật

    • Lợi ích: Tham khảo dữ liệu chi tiết về đặc điểm sinh học, phản ứng chức năng của Stethorus sp. và Amblyseius sp., làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

  4. Doanh nghiệp sản xuất sinh học và thuốc bảo vệ thực vật sinh học

    • Lợi ích: Phát triển sản phẩm thiên địch nhân tạo, mở rộng thị trường sinh học, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. có thể kiểm soát nhện đỏ hiệu quả đến mức nào?

    • Ấu trùng tuổi 4 của Stethorus sp. có khả năng ăn đến 21,8 ± 3,53 con nhện đỏ trưởng thành/ngày, giúp giảm nhanh mật độ nhện đỏ khi mật số cao.

  2. Nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. ăn những giai đoạn nào của nhện đỏ?

    • Amblyseius sp. chủ yếu ăn trứng và nhện non của nhện đỏ với mức tiêu thụ từ 5,50 ± 0,75 đến 8,66 ± 1,37 trứng/ngày và 4,69 ± 0,85 đến 6,90 ± 1,35 nhện non/ngày.

  3. Điều kiện nuôi cấy thiên địch trong phòng thí nghiệm là gì?

    • Nhiệt độ 28 ± 2°C, độ ẩm 65 ± 5%, chiếu sáng 12 giờ/ngày, sử dụng lá dưa lưới có các giai đoạn phát triển của nhện đỏ làm vật môi.

  4. Tại sao cần sử dụng thiên địch thay vì thuốc hóa học?

    • Thuốc hóa học lâu dài gây kháng thuốc ở nhện đỏ, ảnh hưởng môi trường và sức khỏe người dùng. Thiên địch giúp kiểm soát bền vững, giảm thiểu tác động tiêu cực.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế?

    • Phóng thích thiên địch định kỳ trong nhà màng, kết hợp theo dõi mật độ sâu hại, đào tạo nông dân và cán bộ kỹ thuật, xây dựng mô hình nhân giống thiên địch tại địa phương.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được thành phần sâu hại chính trên dưa lưới trong nhà màng tại Tây Ninh gồm bọ phan trắng, bọ trĩ và nhện đỏ với tần suất xuất hiện trên 75%.
  • Bọ rùa đen nhỏ Stethorus sp. và nhện nhỏ bắt mồi Amblyseius sp. là hai loài thiên địch quan trọng, xuất hiện với tần suất dưới 25%, có khả năng kiểm soát hiệu quả nhện đỏ.
  • Đặc điểm sinh học của Stethorus sp. và Amblyseius sp. phù hợp với điều kiện khí hậu Tây Ninh, vòng đời ngắn, khả năng sinh sản cao và sức ăn mồi mạnh.
  • Phản ứng chức năng của hai loài thiên địch cho thấy hiệu quả kiểm soát nhện đỏ tăng theo mật độ con mồi, phù hợp với mô hình Holling dạng III.
  • Đề xuất phóng thích thiên địch định kỳ, xây dựng mô hình nhân giống, đào tạo kỹ thuật và giám sát mật độ sâu hại để nâng cao hiệu quả quản lý dịch hại tổng hợp trên dưa lưới.

Next steps: Triển khai thử nghiệm phóng thích thiên địch quy mô lớn tại các nhà màng, đồng thời phát triển quy trình nhân giống và bảo quản thiên địch phù hợp với điều kiện thực tế. Kêu gọi sự phối hợp giữa nông dân, nhà nghiên cứu và các cơ quan quản lý để áp dụng rộng rãi biện pháp sinh học trong sản xuất dưa lưới.

Call to action: Nông dân và kỹ thuật viên hãy áp dụng các giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp dựa trên thiên địch để bảo vệ mùa vụ, nâng cao năng suất và phát triển nông nghiệp bền vững.