Tổng quan nghiên cứu

Cây Quế (Cinnamomum cassia) là cây lâm sản ngoài gỗ có giá trị kinh tế đặc biệt quan trọng tại tỉnh Yên Bái, đóng góp chủ lực vào cơ cấu xuất khẩu và thu nhập của người dân vùng trung du miền núi phía Bắc. Tính đến hết năm 2015, tổng diện tích rừng trồng quế toàn tỉnh đạt 50.436,9 ha, tập trung chủ yếu tại các huyện Văn Yên, Trấn Yên và Lục Yên. Theo Quyết định số 1481/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Yên Bái về phê duyệt đề án phát triển cây Quế giai đoạn 2016 - 2020, tỉnh đặt mục tiêu trồng mới 19.500 ha và duy trì ổn định quy mô 76.000 ha. Giá trị thương phẩm của quế không ngừng tăng cao: vỏ quế loại 1 đạt 22.000 đồng/kg, quế chi và quế vụn đạt 13.000 đồng/kg, trong khi gỗ thân cây quế đường kính trên 15 cm có giá bán từ 1,5 đến 1,8 triệu đồng/m³.

Tuy nhiên, sự gia tăng nhanh chóng về diện tích độc canh kéo theo nguy cơ bùng phát dịch hại nghiêm trọng. Theo Công văn số 1082/SNN-BVTV của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Yên Bái, diện tích rừng quế bị sâu hại tấn công lên tới 262 ha, bao gồm 163 ha bị hại nhẹ, 83 ha bị hại trung bình và 16 ha bị hại nặng. Tình hình dịch hại diễn biến phức tạp tại huyện Trấn Yên - địa bàn có tổng diện tích tự nhiên 62.914,30 ha với 46.272,34 ha đất lâm nghiệp (chiếm 73,55%). Việc quản lý dịch hại gặp nhiều rào cản do thiếu hụt dữ liệu khoa học về định danh loài, quy luật phát sinh sinh thái và các giải pháp kỹ thuật phòng trừ chuẩn hóa.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu trọng tâm: điều tra và định danh chính xác thành phần loài sâu hại trên cây quế; xác định các đặc điểm sinh thái, sinh học then chốt của loài sâu hại chính; đồng thời thử nghiệm các biện pháp lâm sinh, sinh học và hóa học tại huyện Trấn Yên. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc bảo vệ năng suất, giảm thiểu nguy cơ suy giảm 20% sản lượng tinh dầu do sâu bệnh, hỗ trợ phát triển bền vững chuỗi giá trị quế Yên Bái.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management - IPM) trong lâm nghiệp và Sinh thái học quần thể côn trùng rừng trồng. Lý thuyết IPM nhấn mạnh sự kết hợp hài hòa giữa các biện pháp canh tác lâm sinh, bảo tồn thiên địch sinh học và kiểm soát hóa học có chọn lọc nhằm duy trì mật độ sâu hại dưới ngưỡng gây hại kinh tế mà không gây mất cân bằng sinh thái.

Các khái niệm chuyên ngành nền tảng được vận dụng bao gồm:

  • Tỷ lệ cây bị hại (P%): Tỷ lệ phần trăm giữa số cây bị sâu hại trên tổng số cây điều tra.
  • Chỉ số bị hại bình quân (R): Thước đo phản ánh mức độ phá hại thực tế của sâu trên từng bộ phận tán lá, thân, cành ngọn theo thang phân cấp từ 0 đến 4.
  • Vòng đời côn trùng biến thái hoàn toàn: Chu trình phát triển sinh học khép kín trải qua 4 pha phát dục: trưởng thành, trứng, sâu non (5 tuổi) và nhộng.
  • Thiên địch tự nhiên: Tập hợp các loài vi sinh vật ký sinh (như nấm bạch cương Beauveria bassiana) và động vật bắt mồi (nhện linh miêu họ Oxyopidae, bọ ngựa) giữ vai trò khống chế sinh thái tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tuân thủ nghiêm ngặt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8927:2013 về hướng dẫn chung phòng trừ sâu hại cây rừng và giáo trình điều tra dự tính dự báo sâu bệnh lâm nghiệp.

Nguồn dữ liệu ngoại nghiệp được thiết lập qua 18 ô tiêu chuẩn (diện tích 1.000 m²/ô, kích thước 25m x 40m) tại thôn 6, xã Đào Thịnh, huyện Trấn Yên. Cỡ mẫu được phân bổ đồng đều theo phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích: 9 ô bố trí ở rừng quế cấp tuổi 2 (6 năm tuổi, mật độ 3.300 cây/ha) và 9 ô ở rừng quế cấp tuổi 3 (11 năm tuổi, mật độ 2.200 cây/ha), bao quát đủ các dạng địa hình chân đồi, sườn đồi và đỉnh đồi. Việc lựa chọn phương pháp này đảm bảo tính đại diện cao về sinh thái lập địa và giai đoạn sinh trưởng của lâm phần. Chu kỳ điều tra định kỳ 10 ngày/lần trong suốt 10 tháng liên tục từ tháng 1 đến tháng 10 năm 2019.

Nghiên cứu sinh học nội nghiệp được tiến hành tại Trạm Kiểm lâm Hồng Ca (huyện Trấn Yên) bằng 6 lồng nuôi thí nghiệm (kích thước 0,6m x 0,6m x 1,2m) trong điều kiện nhiệt độ ổn định 26°C và độ ẩm 80% từ tháng 5 đến tháng 7 năm 2019.

Thử nghiệm phòng trừ được triển khai theo Thông tư số 03/2018/TT-BNNPTNT:

  • Biện pháp sinh học: Thử nghiệm 4 chế phẩm gồm Delfin WG (32 BIU vi khuẩn Bacillus thuringiensis, liều lượng 1g/lít), Muskardin (nấm bạch cương Beauveria bassiana, liều lượng 6g/lít), nấm xanh (Metarhizium anisopliae, liều lượng 6g/lít) và Bitadin WP (1g/lít) trên tối thiểu 30 mẫu sâu non/công thức, lặp lại 3 lần.
  • Biện pháp hóa học: Thử nghiệm 4 loại thuốc gồm Sherpa 25EC (1,5 ml/lít), Trebon 10EC (2 ml/lít), Decis repel 2,5SC (1 ml/lít) và Ofatox 400EC (2 ml/lít).
  • Hiệu lực diệt trừ được tính toán chính xác qua công thức Abbott trong phòng thí nghiệm và công thức Henderson - Tilton ngoài hiện trường sau 1, 3, 5, 7 và 9 ngày xử lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra hệ thống tại huyện Trấn Yên đã ghi nhận và phân loại được 16 loài sâu hại cây quế, thuộc 2 bộ côn trùng khác nhau. Trong đó, Bộ Cánh vảy (Lepidoptera) chiếm ưu thế tuyệt đối với 14 loài thuộc 9 họ (Erebidae, Lasiocampidae, Lymantriidae, Saturniidae, Papilionidae, Geometridae, Psychidae, Tortricidae, Gracillariidae) và Bộ Cánh đều (Homoptera) có 2 loài thuộc 2 họ (Aphididae, Monophlebidae).

Phát hiện quan trọng nhất là việc xác định duy nhất loài Sâu róm xanh (Cricula sp., thuộc họ Saturniidae) là loài sâu hại chính trên cây quế với mức độ phá hại cấp 3 (+++, sâu hại nặng). 15 loài còn lại chỉ xuất hiện ở mức độ hại nhẹ (+), ít có nguy cơ bùng phát thành dịch lớn.

Số liệu điều tra định lượng cho thấy sự khác biệt rõ rệt về mức độ gây hại của Sâu róm xanh giữa hai cấp tuổi rừng:

  • Tại rừng quế cấp tuổi 2 (6 năm tuổi): Tỷ lệ cây bị hại (P%) đạt 64,5% với chỉ số bị hại bình quân R = 2,3.
  • Tại rừng quế cấp tuổi 3 (11 năm tuổi): Tỷ lệ cây bị hại (P%) đạt 48,5% với chỉ số bị hại bình quân R = 1,9.
  • Mức độ nhiễm sâu ở rừng 6 tuổi cao hơn 16,0% so với rừng 11 tuổi, cho thấy cây quế giai đoạn non mẫn cảm hơn nhiều đối với dịch hại.
  • Trong khi đó, các loài sâu hại nhẹ khác chỉ ghi nhận tỷ lệ P% dao động từ 5,5% đến 14,6% và chỉ số R rất thấp từ 0,01 đến 0,4.

Nghiên cứu cũng phát hiện quần thể thiên địch phong phú khống chế tự nhiên sâu róm xanh, tiêu biểu là nấm ký sinh bạch cương Beauveria bassiana, loài Ruồi ba vạch ký sinh nhộng, cùng các loài ăn thịt như Bọ ngựa cánh xanh và Nhện linh miêu (họ Oxyopidae).

Thảo luận kết quả

Các dữ liệu nghiên cứu được lượng hóa trực quan thông qua Bảng danh mục thành phần loài (Bảng 4.1), Bảng so sánh chỉ số P% và R theo cấp tuổi (Bảng 4.2), cùng Biểu đồ diễn biến mật độ sâu róm xanh theo các tháng trong năm (Hình 4.29). Biểu đồ phản ánh mật độ sâu non tăng vọt và đạt đỉnh dịch hại từ tháng 5 đến tháng 7, trùng khớp với thời điểm cây quế ra lộc non rộ và điều kiện khí hậu nóng ẩm (nhiệt độ trung bình 23,1°C - 23,9°C, độ ẩm 84% - 87%).

Sự chênh lệch mức độ bị hại giữa hai cấp tuổi xuất phát từ đặc tính cấu trúc lâm phần. Rừng quế cấp tuổi 2 có mật độ cao (3.300 cây/ha), tán lá giao nhau dày đặc, cành lá non mềm nhiều diệp lục, tạo vi khí hậu râm mát thuận lợi cho sâu non tuổi 1 đến tuổi 5 ẩn nấp và tránh nắng. Ngược lại, rừng cấp tuổi 3 có mật độ thưa hơn (2.200 cây/ha), độ thông thoáng cao và tầng lá già hóa, làm giảm khả năng tích lũy quần thể của sâu róm xanh.

Kết quả này tương đồng với các công bố khoa học quốc tế tại Ấn Độ và Sri Lanka khi nghiên cứu loài Cricula trifenestrata, nơi sâu non ăn trụi lá làm cây suy kiệt và giảm 20% sản lượng tinh dầu. Việc phân lập thành công thiên địch bản địa mở ra triển vọng ứng dụng nấm bạch cương Beauveria bassiana như một giải pháp thay thế hóa chất độc hại trong canh tác quế thương phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, đề tài đưa ra 4 nhóm giải pháp kỹ thuật tích hợp theo tiêu chuẩn IPM nhằm quản lý bền vững sâu hại quế tại huyện Trấn Yên:

  1. Điều chỉnh mật độ và vệ sinh lâm phần bằng kỹ thuật lâm sinh:

    • Tiến hành tỉa thưa định kỳ rừng quế cấp tuổi 2 từ mật độ 3.000 - 4.000 cây/ha xuống còn 2.800 cây/ha; rừng cấp tuổi 3 từ 2.000 - 2.500 cây/ha xuống còn 1.600 cây/ha.
    • Chặt bỏ toàn bộ những cây còi cọc, bị sâu bệnh nặng; phát dọn thực bì cục bộ nhưng giữ lại các bụi cây có hoa để cung cấp nguồn mật nuôi dưỡng thiên địch.
    • Thời gian thực hiện: Hoàn thành trong quý I và quý III hằng năm trước các đợt phát lộc non của cây quế. Chủ thể thực hiện: Hộ nông dân và các chủ rừng dưới sự hướng dẫn của cán bộ khuyến nông.
  2. Ứng dụng chế phẩm sinh học kiểm soát sâu non:

    • Sử dụng chế phẩm sinh học Muskardin (nấm bạch cương Beauveria bassiana, liều lượng 6g/lít) hoặc Delfin WG (32 BIU vi khuẩn Bacillus thuringiensis, liều lượng 1g/lít) phun trực tiếp lên tán cây khi sâu non ở tuổi 1 - 3 mới xuất hiện.
    • Mục tiêu: Đạt hiệu lực diệt trừ trên 85% sau 7 đến 9 ngày xử lý, bảo vệ tuyệt đối quần thể thiên địch và không để lại dư lượng độc hại trong vỏ quế.
  3. Can thiệp hóa học có kiểm soát khi xảy ra dịch hại khẩn cấp:

    • Chỉ áp dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học khi tỷ lệ bị hại vượt ngưỡng kinh tế (P% > 50%, chỉ số R > 2,0) và có nguy cơ lan rộng thành dịch.
    • Sử dụng các loại thuốc chọn lọc trong danh mục cho phép như Trebon 10EC (2 ml/lít) hoặc Decis repel 2,5SC (1 ml/lít), phun bằng máy áp lực cao vào sáng sớm hoặc chiều mát.
    • Tuân thủ thời gian cách ly tối thiểu 30 ngày trước khi khai thác sản phẩm quế để đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.
  4. Xây dựng mạng lưới giám sát và dự tính dự báo dịch hại:

    • Hạt Kiểm lâm huyện Trấn Yên chủ trì phối hợp cùng Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Yên Bái thiết lập hệ thống bẫy đèn và các điểm điều tra cố định, tần suất 10 ngày/lần trong cao điểm tháng 5 đến tháng 8.
    • Tổ chức tập huấn kỹ thuật nhận biết vòng đời sâu róm xanh cho 100% cán bộ lâm nghiệp cơ sở và đại diện các hợp tác xã trồng quế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Học viên cao học, nghiên cứu sinh và nhà khoa học ngành Lâm nghiệp, Bảo vệ thực vật: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp điều tra sâu hại rừng trồng theo TCVN 8927:2013, khóa định danh 16 loài sâu hại quế và phương pháp nghiên cứu sinh học côn trùng rừng.
  • Cơ quan quản lý nhà nước (Sở Nông nghiệp & PTNT, Chi cục Kiểm lâm, Chi cục BVTV tỉnh Yên Bái và các tỉnh vùng cao): Cung cấp cơ sở khoa học xác đáng để ban hành các văn bản chỉ đạo, xây dựng đề án bảo vệ rừng quế quy mô 76.000 ha và thiết lập quy trình kiểm dịch thực vật vùng trồng.
  • Các doanh nghiệp xuất khẩu quế, hợp tác xã sản xuất quế hữu cơ: Cung cấp quy trình ứng dụng chế phẩm sinh học (Muskardin, Delfin WG) thay thế hóa chất, giúp sản phẩm quế đạt các chứng nhận quốc tế khắt khe (USDA Organic, EU Organic) để gia tăng giá trị thương phẩm.
  • Chủ rừng, trang trại và hộ gia đình trực tiếp canh tác quế: Nắm vững kỹ thuật tỉa thưa duy trì mật độ tối ưu (1.600 - 2.800 cây/ha), nhận diện chính xác pha gây hại của sâu róm xanh và biết cách bảo tồn thiên địch để giảm từ 40% đến 60% chi phí thuốc bảo vệ thực vật.

Câu hỏi thường gặp

Loài sâu hại nào nguy hiểm nhất trên rừng trồng quế tại Trấn Yên, Yên Bái?
Loài sâu gây hại nghiêm trọng nhất là Sâu róm xanh (Cricula sp.) thuộc họ Saturniidae, Bộ Cánh vảy. Sâu non ăn trụi phiến lá quế từ tuổi 1 đến tuổi 5, làm gián đoạn quá trình quang hợp, khiến cây suy kiệt và làm suy giảm nghiêm trọng năng suất vỏ cũng như chất lượng tinh dầu.

Tại sao rừng quế 6 năm tuổi bị sâu hại nặng hơn rừng 11 năm tuổi?
Rừng quế 6 năm tuổi (cấp tuổi 2) có tỷ lệ bị hại lên tới 64,5% (so với 48,5% ở rừng 11 năm tuổi) do mật độ trồng dày (3.300 cây/ha), tán lá đan xen rậm rạp tạo ẩm độ cao và có nhiều chồi non mềm. Điều này tạo điều kiện thức ăn và vi khí hậu lý tưởng cho sâu non phát triển.

Biện pháp sinh học nào đạt hiệu quả cao nhất trong phòng trừ sâu róm xanh?
Thử nghiệm chứng minh chế phẩm sinh học Muskardin chứa nấm bạch cương (Beauveria bassiana, liều 6g/lít) và Delfin WG chứa vi khuẩn Bacillus thuringiensis (liều 1g/lít) mang lại hiệu quả diệt trừ sâu non vượt trội, kiểm soát tốt quần thể sâu hại mà không gây ô nhiễm môi trường.

Thời điểm nào trong năm cần tập trung cao độ phòng trừ sâu róm xanh hại quế?
Thời điểm phòng trừ hiệu quả nhất là từ tháng 5 đến tháng 7 hằng năm. Đây là giai đoạn sâu non nở rộ và gây hại mạnh nhất. Cần theo dõi sát sao để phát hiện và xử lý ngay khi sâu ở tuổi 1 - 2 sống tập trung, trước khi sâu lớn phân tán lên toàn tán cây.

Tỉa thưa điều chỉnh mật độ mang lại lợi ích gì trong việc hạn chế dịch hại?
Tỉa thưa hạ mật độ xuống mức 1.600 - 2.800 cây/ha giúp rừng quế thông thoáng, tăng cường ánh sáng chiếu xuống các tầng tán, làm giảm độ ẩm vi khí hậu thuận lợi của sâu hại, đồng thời kích thích cây sinh trưởng khỏe mạnh và tăng sức đề kháng tự nhiên.

Kết luận

  • Luận văn đã điều tra và lập danh mục toàn diện 16 loài sâu hại trên cây quế tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, trong đó Bộ Cánh vảy chiếm 14 loài và Bộ Cánh đều chiếm 2 loài.
  • Xác định chính xác Sâu róm xanh (Cricula sp.) là loài sâu hại chính với tỷ lệ gây hại 64,5% ở rừng 6 tuổi và 48,5% ở rừng 11 tuổi, đồng thời làm rõ vòng đời phát dục của sâu trong điều kiện 26°C và 80% ẩm độ.
  • Phát hiện và định danh các loài thiên địch tự nhiên quan trọng gồm nấm ký sinh Beauveria bassiana, ruồi ký sinh và nhện linh miêu họ Oxyopidae giữ vai trò cân bằng sinh thái rừng quế.
  • Thử nghiệm thành công giải pháp phòng trừ tổng hợp IPM: kết hợp tỉa thưa hạ mật độ lâm phần với phun chế phẩm sinh học Muskardin (6g/lít) và Delfin WG (1g/lít), đạt hiệu lực khống chế dịch hại cao và an toàn môi trường.
  • Đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc cho Đề án phát triển 76.000 ha quế của tỉnh Yên Bái giai đoạn 2020 - 2025. Các cấp chính quyền địa phương và người trồng rừng cần nhanh chóng áp dụng rộng rãi quy trình IPM này để bảo vệ diện tích rừng quế thương phẩm, nâng cao giá trị kinh tế và hướng tới phát triển lâm nghiệp bền vững.