Tổng quan nghiên cứu
Keo tai tượng (Acacia mangium Wild.) là loài cây trồng rừng kinh tế chủ lực tại các tỉnh miền núi phía Bắc, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp gỗ lớn, nguyên liệu chế biến bột giấy và phủ xanh đất trống đồi núi trọc. Theo Báo cáo số 33/BC-SNN-KL của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Yên Bái, diện tích rừng trồng keo các loại trên địa bàn tỉnh đạt trên 65.000 ha. Tuy nhiên, giai đoạn gần đây ghi nhận sự xuất hiện và bùng phát bất thường của các loài côn trùng đục thân cành gây héo úa và chết cây, với tỷ lệ cây bị hại phổ biến từ 10% đến 25% tại các vùng trọng điểm như thành phố Yên Bái và huyện Yên Bình. Hiện tượng dịch hại mới này xuất phát một phần từ biến đổi khí hậu cục bộ, đe dọa trực tiếp năng suất của 47.343,9 ha đất lâm nghiệp trên toàn huyện Yên Bình.
Trước thực trạng cấp bách đó, luận văn tập trung giải quyết 3 mục tiêu cụ thể: xác định thành phần loài sâu hại trên cây keo tai tượng; làm rõ đặc điểm sinh học và sinh thái học của loài gây hại chính; thử nghiệm các biện pháp lâm sinh, sinh học và hóa học nhằm xây dựng quy trình quản lý tổng hợp. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại huyện Yên Bình, trọng tâm là xã Tân Hương qua 2 điểm khảo sát thôn Ngòi Vồ và thôn Khuân Giỏ, theo dõi liên tục trong 10 tháng trên 2 cấp tuổi rừng (dưới 3 năm tuổi và trên 3 năm tuổi). Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc giảm tỷ lệ cây bị hại xuống dưới mức 5%, hạn chế tối đa suy giảm sản lượng gỗ thương phẩm từ 15 đến 20 m3/ha, bảo vệ thu nhập bền vững cho người trồng rừng.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu được xây dựng dựa trên 2 nền tảng lý thuyết cốt lõi trong lâm nghiệp: Lý thuyết Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) và Lý thuyết Sinh thái học quần xã côn trùng rừng trồng. Lý thuyết IPM nhấn mạnh sự phối hợp hài hòa giữa các biện pháp lâm sinh, sinh học và hóa học nhằm duy trì mật độ sâu hại dưới ngưỡng gây thiệt hại kinh tế. Đồng thời, lý thuyết sinh thái học giúp phân tích mối quan hệ giữa cây chủ keo tai tượng, côn trùng gây hại, thiên địch ký sinh và các yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ 22,9°C và lượng mưa 2.121 mm hàng năm tại địa phương. Mô hình nghiên cứu vận dụng quy trình điều tra côn trùng rừng theo vòng đời biến thái hoàn toàn 4 pha gồm trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành. Các khái niệm chính bao gồm: Tỷ lệ cây bị hại (P%), Chỉ số bị sâu hại bình quân (R), Hiệu lực phòng trừ theo phần trăm (E%) và Cấp độ hại theo mật độ lỗ đục trên thân.
Phương pháp nghiên cứu
Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp qua hệ thống 12 ô tiêu chuẩn (OTC) định vị ngoài hiện trường với diện tích tiêu chuẩn 1.000 m2 mỗi ô (kích thước 25 m x 40 m) phân bố tại thôn Ngòi Vồ và thôn Khuân Giỏ, kết hợp 10 ô khảo sát mật độ lâm sinh (1.330 cây/ha, 1.660 cây/ha và 2.200 cây/ha) cùng 8 ô thử nghiệm chế phẩm phòng trừ. Phương pháp chọn mẫu áp dụng theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8927:2013 về phòng trừ sâu hại cây rừng, tiến hành lấy mẫu hệ thống phân tầng trên tuyến điều tra dài 2 km đại diện cho 2 nhóm tuổi cây (trên 3 tuổi và dưới 3 tuổi) cùng các dạng địa hình chân đồi, sườn dốc và đỉnh núi. Cây điều tra được đánh dấu cố định bằng sơn đỏ, kiểm tra định kỳ 10 ngày một lần theo quy tắc cách 1 cây lấy 1 cây và cách 1 hàng lấy 1 hàng. Phương pháp phân tích dữ liệu áp dụng công thức Abbott (1925) trong phòng thí nghiệm và công thức Henderson - Tilton ngoài hiện trường nhằm loại trừ sai số do biến động tự nhiên của quần thể côn trùng. Toàn bộ lộ trình nghiên cứu diễn ra liên tục từ tháng 1/2019 đến tháng 10/2019.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Quá trình điều tra thực địa và giám định mẫu tiêu bản đã ghi nhận 30 loài sâu hại thuộc 17 họ và 5 bộ côn trùng khác nhau trên cây keo tai tượng. Trong đó, Bộ Cánh vảy (Lepidoptera) chiếm tỷ trọng lớn nhất với 20 loài (chiếm 66,7% tổng số loài), tiếp theo là Bộ Cánh cứng (Coleoptera) với 4 loài (chiếm 13,3%), Bộ Cánh bằng (Isoptera) với 2 loài (chiếm 6,7%), Bộ Cánh đều (Homoptera) với 2 loài (chiếm 6,7%) và Bộ Cánh nửa cứng (Hemiptera) với 2 loài (chiếm 6,7%). Đa số 28 loài chỉ gây hại ở mức độ nhẹ (+), 1 loài gây hại trung bình là Bọ xít muỗi (Helopeltis theivora) trên rừng keo dưới 3 tuổi (++), và duy nhất 1 loài gây hại nặng (+++) là Mọt hại thân (Euwallacea fornicatus Eichhoff).
Mọt hại thân Euwallacea fornicatus được xác định là loài sâu hại chính nguy hiểm nhất, tấn công cả 2 cấp tuổi rừng keo tại 2 thôn khảo sát. Nuôi cấy nhân tạo trong phòng thí nghiệm ở nhiệt độ 26°C và độ ẩm 80% cho thấy vòng đời trung bình của mọt là 44,2 ngày. Mật độ mọt ngoài tự nhiên tăng cao từ tháng 5 và đạt đỉnh vào tháng 7 với hơn 30 lỗ đục/250 cm2 vỏ thân. Về thử nghiệm phòng trừ, 2 chế phẩm sinh học vi khuẩn Bacillus thuringiensis và vi nấm Beauveria bassiana cho hiệu lực diệt trừ mọt đạt 100% trong phòng thí nghiệm sau 7 ngày, đồng thời ngoài hiện trường giúp giảm mật độ mọt từ 78,5% đến 84,2% sau 9 ngày phun xử lý.
Thảo luận kết quả
Sự bùng phát của mọt Euwallacea fornicatus bắt nguồn từ nền nhiệt ẩm cao tại Yên Bình (nhiệt độ trung bình 22,9°C, độ ẩm 87%), tạo điều kiện tối ưu cho nấm cộng sinh của mọt phát triển trong mạch gỗ. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu của nhiều tác giả lâm nghiệp trong nước khi phân tích hiện tượng mọt nuôi nấm gây hại keo tại các tỉnh trung tâm. Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua biểu đồ cơ cấu các bộ côn trùng, đồ thị đường thể hiện mật độ phát sinh mọt theo chu kỳ 10 tháng và bảng so sánh hiệu lực tương đối giữa các công thức xử lý lâm sinh, sinh học và hóa học, cung cấp cơ sở tin cậy cho công tác giám sát dịch hại.
Đề xuất và khuyến nghị
Thứ nhất, điều chỉnh mật độ trồng rừng và vệ sinh lâm sinh: Chủ rừng cần thiết lập mật độ trồng hợp lý từ 1.330 đến 1.660 cây/ha, tránh trồng dày 2.200 cây/ha nhằm giảm độ ẩm dưới tán; định kỳ tỉa cành và chặt bỏ 100% cây còi cọc bị sâu bệnh trước mùa mưa, hoàn thành trong quý 1 hàng năm do các hộ gia đình và công ty lâm nghiệp địa phương thực hiện.
Thứ hai, ứng dụng chế phẩm sinh học phòng ngừa định kỳ: Sử dụng chế phẩm vi nấm Beauveria bassiana hoặc vi khuẩn Bacillus thuringiensis phun bao phủ thân cây từ độ cao 0 đến 3 m bằng máy áp lực cao, đặt mục tiêu tiêu diệt trên 80% mọt trưởng thành trong vòng 7 đến 10 ngày sau phun, giao Trung tâm Dịch vụ Nông nghiệp huyện hướng dẫn thực hiện vào tháng 4 và tháng 5.
Thứ ba, can thiệp hóa học khẩn cấp khi xuất hiện ổ dịch: Khi tỷ lệ cây bị hại vượt ngưỡng cảnh báo 25%, tiến hành phun cục bộ các hoạt chất chọn lọc như Cartap (Padan 95SP) hoặc Etofenprox (Trebon 10EC) nồng độ 0,2% nhằm dập tắt dịch trong vòng 48 giờ, do lực lượng bảo vệ rừng chuyên trách chỉ đạo.
Thứ tư, thiết lập hệ thống dự tính dự báo cấp cơ sở: Hạt Kiểm lâm Yên Bình phối hợp UBND các xã lập trạm quan trắc định kỳ 10 ngày một lần trên địa bàn 25 xã, thị trấn, phát hiện sớm nguy cơ phát sinh dịch hại trước 15 ngày trong suốt giai đoạn 2020 - 2025.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Cán bộ quản lý lâm nghiệp và Chi cục Kiểm lâm: Tiếp cận danh mục chuẩn 30 loài sâu hại và quy trình giám định côn trùng, phục vụ việc ban hành hướng dẫn kỹ thuật quản lý 47.343,9 ha rừng trồng tại tỉnh Yên Bái và các địa phương có điều kiện sinh thái tương đồng.
Chủ rừng, hộ gia đình và doanh nghiệp lâm nghiệp: Áp dụng trực tiếp quy trình tỉa thưa, điều chỉnh mật độ 1.330 - 1.660 cây/ha và kỹ thuật phun chế phẩm sinh học giúp giảm tỷ lệ cây chết, tăng năng suất rừng thêm 10% đến 15%.
Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng: Khai thác tài liệu học thuật với đầy đủ thông số thực nghiệm, quy trình nuôi cấy mọt bằng môi trường nhân tạo gồm 75 g mùn cưa và 40 g agar, cùng phương pháp tính toán Abbott và Henderson - Tilton chuẩn xác.
Các đơn vị nghiên cứu và sản xuất thuốc bảo vệ thực vật sinh học: Sử dụng số liệu thử nghiệm hiệu lực của chủng Beauveria bassiana và Bacillus thuringiensis làm căn cứ phát triển sản phẩm thương mại đặc trị côn trùng đục thân gỗ rừng trồng.
Câu hỏi thường gặp
Keo tai tượng tại Yên Bình bị loài sâu hại nào tấn công nghiêm trọng nhất?
Nghiên cứu khẳng định Mọt hại thân (Euwallacea fornicatus) là loài dịch hại nguy hiểm nhất với chỉ số bị hại cấp 3 (+++). Mọt đục sâu vào thân cây sống tạo đường hầm mang nấm cộng sinh, làm tắc mạch dẫn khiến cây héo khô, gãy đổ và có thể gây hại tỷ lệ từ 10% đến 25% diện tích rừng khảo sát.
Vì sao rừng keo trồng mật độ cao lại bị mọt gây hại nặng hơn?
Rừng keo trồng mật độ dày 2.200 cây/ha khiến tán cây giao nhau sớm, độ ẩm nội tán vượt 87% và cây bị cạnh tranh ánh sáng dẫn đến suy giảm sức đề kháng. Kết quả điều tra thực tế tại 12 ô tiêu chuẩn cho thấy rừng trồng mật độ dày có tỷ lệ cây bị hại cao hơn 30% so với mật độ 1.330 cây/ha.
Vòng đời của loài mọt đục thân kéo dài trong bao lâu?
Trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát ở nhiệt độ 26°C và độ ẩm không khí 80%, vòng đời của mọt Euwallacea fornicatus kéo dài trung bình 44,2 ngày trải qua 4 pha phát triển gồm trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành. Đây là căn cứ khoa học để xác định chu kỳ phun thuốc nhắc lại sau 40 đến 45 ngày.
Biện pháp sinh học nào mang lại hiệu lực trừ mọt cao nhất?
Chế phẩm sinh học chứa vi nấm Beauveria bassiana và vi khuẩn Bacillus thuringiensis cho hiệu lực diệt trừ mọt đạt 100% sau 7 ngày trong phòng thí nghiệm. Khi thử nghiệm ngoài hiện trường, các chế phẩm này duy trì hiệu quả giảm mật độ mọt sống từ 78,5% đến 84,2% sau 9 ngày phun xử lý.
Khi nào cần sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ mọt hại keo?
Thuốc trừ sâu hóa học như Padan 95SP hoặc Trebon 10EC nồng độ 0,2% chỉ nên sử dụng khẩn cấp khi tỷ lệ cây bị mọt vượt ngưỡng 25% hoặc xuất hiện ổ dịch có nguy cơ lan rộng. Biện pháp này giúp tiêu diệt 100% mọt lộ diện sau 24 giờ, ngăn ngừa dịch bùng phát diện rộng.
Kết luận
- Xác định và phân loại chính xác 30 loài sâu hại thuộc 17 họ và 5 bộ côn trùng, làm rõ Mọt hại thân (Euwallacea fornicatus) là loài gây hại chính nguy hiểm nhất trên keo tai tượng tại Yên Bình.
- Hoàn thiện dẫn liệu sinh học về vòng đời trung bình 44,2 ngày của mọt đục thân trong điều kiện nhiệt độ 26°C và độ ẩm 80%.
- Chứng minh hiệu quả giảm thiểu dịch hại của giải pháp lâm sinh duy trì mật độ tối ưu từ 1.330 đến 1.660 cây/ha kết hợp tỉa cành vệ sinh rừng.
- Xác lập hiệu lực phòng trừ thực địa đạt trên 80% của 2 chế phẩm sinh học thân thiện môi trường gồm Beauveria bassiana và Bacillus thuringiensis.
- Hoàn thiện gói giải pháp kỹ thuật quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) thích ứng với biến đổi khí hậu trên diện tích 47.343,9 ha đất lâm nghiệp địa phương.
Luận văn đã đóng góp hệ thống dữ liệu sinh thái và quy trình phòng trừ mọt nuôi nấm hoàn chỉnh đầu tiên cho vùng trọng điểm keo huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái. Kế hoạch tiếp theo cần nhân rộng mô hình phòng trừ sinh học trong giai đoạn 2020 - 2023 và duy trì quan trắc định kỳ 6 tháng một lần. Các chủ rừng và đơn vị quản lý lâm nghiệp hãy chủ động liên hệ Hạt Kiểm lâm Yên Bình để tiếp nhận chuyển giao quy trình IPM, góp phần bảo vệ bền vững tài nguyên rừng keo.