Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện có hơn 13,84 triệu ha rừng với độ che phủ đạt khoảng 39,1%, trong đó hệ thống rừng phòng hộ ven biển đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc chắn sóng, chắn gió bão và ngăn chặn hiện tượng cát bay, cát chảy. Cây Phi lao (Casuarina equisetifolia Forst) được du nhập vào nước ta từ cuối thế kỷ 19 và nhanh chóng trở thành loài cây gỗ tiên phong chủ lực trên toàn bộ dải cồn cát duyên hải miền Trung. Tại huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh, tổng diện tích đất lâm nghiệp đạt 7.195,5 ha, trong đó diện tích rừng Phi lao phòng hộ ven biển chiếm 608,7 ha tập trung tại các xã trọng điểm như Xuân Hội, Xuân Đan, Xuân Phổ, Cổ Đạm và Cương Gián.

Tuy nhiên, các dải rừng trồng Phi lao thuần loài trên nền đất cát nghèo dinh dưỡng thường có cấu trúc sinh thái đơn giản, khả năng tự cân bằng sinh học kém, dẫn đến nguy cơ bùng phát dịch sâu hại ngày càng gay gắt. Tại địa bàn Nghi Xuân, áp lực sâu hại diễn biến phức tạp nhưng công tác quản lý dịch hại trước đây còn phân tán, thiếu cơ sở dữ liệu khoa học đồng bộ. Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp của tác giả Nguyễn Đình Lưu, dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Lê Bảo Thanh tại Trường Đại học Lâm nghiệp, đã tập trung giải quyết trọn vẹn vấn đề cấp bách này.

Mục tiêu cốt lõi của đề tài là điều tra toàn diện thành phần loài sâu hại, giải mã đặc điểm sinh học và sinh thái học của các loài gây hại chính, đồng thời xây dựng hệ thống giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp bền vững. Nghiên cứu được triển khai thực địa liên tục từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 8 năm 2014 trên địa bàn 8 xã ven biển huyện Nghi Xuân. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn, cung cấp luận cứ khoa học chuẩn xác giúp giảm tỷ lệ cây bị sâu hại từ mức trên 21,33% xuống dưới ngưỡng an toàn sinh thái, bảo vệ vững chắc 608,7 ha đai rừng phòng hộ huyết mạch trước biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Sinh thái học côn trùng rừng và nguyên lý Cân bằng quần xã sinh vật trong hệ sinh thái rừng trồng nhiệt đới. Bản chất của mối quan hệ ký chủ - sâu hại trên cây Phi lao được giải thích qua mô hình tương tác ba chiều giữa thực vật ký chủ (Casuarina equisetifolia), côn trùng thực dưỡng và các yếu tố ngoại cảnh khắc nghiệt của vùng cát ven biển Bắc Trung Bộ. Bên cạnh đó, khung lý thuyết Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management - IPM) trong lâm nghiệp được vận dụng xuyên suốt nhằm định hình các can thiệp kỹ thuật dựa trên sinh học thay vì lạm dụng hóa chất.

Bốn khái niệm chuyên môn then chốt được áp dụng bao gồm: Mật độ sâu hại trung bình (M - số cá thể trên một cây), Tỷ lệ cây bị sâu hại (P% - phản ánh phạm vi lây lan và phân bố không gian của dịch hại), Ngưỡng kinh tế gây hại (mức mật độ sâu đòi hỏi phải thực hiện biện pháp phòng trừ nhân tạo để tránh suy thoái lâm phần), và Vòng đời phát dục của côn trùng hại thân gỗ (chuỗi biến thái hoàn toàn gồm trứng, sâu non, nhộng và sâu trưởng thành).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp từ việc kế thừa tài liệu khí tượng, thổ nhưỡng, quy hoạch 3 loại rừng của huyện Nghi Xuân kết hợp khảo sát thực địa chuyên sâu. Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế với 8 ô tiêu chuẩn (ÔTC) cố định, diện tích 1.000 m2 mỗi ô (kích thước 20m x 50m), phân bổ đại diện theo 3 cấp tuổi rừng trồng: rừng trồng năm 2005 (3 ô tại Cổ Đạm, Xuân Liên, Cương Gián), rừng trồng năm 2007 (3 ô tại Xuân Phổ, Xuân Hải, Xuân Thành) và rừng trồng năm 2008 (2 ô tại Xuân Hội, Xuân Đan).

Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có hệ thống được áp dụng để chọn 10 cây tiêu chuẩn trên mỗi ô (tổng cộng 80 cây điều tra). Trên mỗi cây tiêu chuẩn, tiến hành thu thập mẫu trên 5 cành tán mẫu gồm 2 cành tầng gốc hướng Đông - Tây, 2 cành tầng giữa hướng Nam - Bắc và 1 cành ngọn (tổng số 400 cành khảo sát). Để điều tra sâu hại rễ và côn trùng trong đất, nghiên cứu bố trí 5 ô dạng bản diện tích 1 m2 tại 4 góc và tâm của mỗi ô tiêu chuẩn, đào phân tầng đất sâu 10 cm mỗi lớp cho đến tầng hết sâu.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tầng tán và ngẫu nhiên có hệ thống là nhằm phản ánh chính xác tập tính cư trú đặc trưng của từng nhóm côn trùng trên tán hình nón của cây Phi lao. Để làm rõ đặc tính sinh học, tác giả thiết lập lồng nuôi sâu trực tiếp ngoài hiện trường trên 30 cây bị hại có đánh dấu sơn đỏ, theo dõi định kỳ 3 lần mỗi tháng (10 ngày/lần). Dữ liệu mẫu côn trùng được giám định chuẩn xác với sự hỗ trợ của các chuyên gia phân loại học côn trùng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Phúc Kiến.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận và định danh được 19 loài sâu hại cây Phi lao thuộc 14 họ của 5 bộ côn trùng khác nhau tại huyện Nghi Xuân. Bộ Cánh vẩy (Lepidoptera) chiếm ưu thế áp đảo với 8 loài (chiếm 42,11% tổng số loài), tiếp theo là bộ Cánh không đều (Hemiptera) với 4 loài (21,05%), bộ Cánh cứng (Coleoptera) và bộ Cánh thẳng (Orthoptera) cùng có 2 loài (10,53% mỗi bộ), và bộ Cánh đều (Homoptera) có 1 loài (5,26%).

Phân loại theo phương thức và bộ phận gây hại cho thấy: nhóm sâu hại lá có 7 loài (chiếm 36,84%), nhóm sâu hại thân cành có 5 loài (chiếm 26,32%), nhóm côn trùng hút nhựa có 5 loài (chiếm 26,32%), và nhóm sâu hại rễ có 2 loài (chiếm 10,53%).

Từ các chỉ số điều tra thực địa, nghiên cứu đã xác định 3 loài sâu hại nguy hiểm nhất trên địa bàn:

  1. Xén tóc vân hình sao (Anoplophora chinensis Forster): Tỷ lệ cây có sâu P% đạt 21,33% (cao nhất trong toàn bộ các loài), mật độ 0,22 con/cây. Loài này có chu kỳ sinh trưởng 1 năm/thế hệ; sâu trưởng thành xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 8; con cái gặm máng hình chữ T ở độ cao dưới 1 m tính từ mặt đất để đẻ từ 8 đến 20 trứng; sâu non đục sâu vào gỗ giác và gỗ lõi tạo đường hầm dài 40-60 cm kèm 2-4 lỗ thải phân ra ngoài, gây suy kiệt dòng nhựa và làm chết cây.
  2. Ngài độc hại lá (Lymantria xylina Swinhoe): Mật độ sâu hại đạt 0,64 con/cây, tỷ lệ nhiễm P% là 19,70%. Đây là loài ăn tạp, sâu non xuất hiện rộ từ tháng 3 đến tháng 6, có sức tàn phá tán lá rất nhanh làm trơ trụi cành.
  3. Sâu đục thân da báo (Zeuzera multistrigata Moore): Tỷ lệ cây có sâu P% đạt 16,50%, mật độ 0,17 con/cây. Sâu non tuổi lớn đục khoét tâm thân cành chính khiến cành giòn gãy khi gặp gió bão.

Mặc dù loài Rệp bọt (Poophilus costalis) có mật độ trung bình rất cao (5,99 con/cây) và tỷ lệ nhiễm 13,50%, nhưng do chỉ hút dịch nhựa ngoài vỏ và không phá hủy cấu trúc mô cơ bản nên không xếp vào nhóm gây hại hiểm họa hàng đầu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính khiến các loài sâu đục thân và ăn lá phát triển mạnh tại Nghi Xuân xuất phát từ tính chất rừng phòng hộ thuần loài, độ tàn che lớn và biên độ biến thiên thời tiết khắc nghiệt. Vào mùa hè, hiệu ứng gió phơn Tây Nam thổi mạnh kết hợp nhiệt độ không khí có ngày lên tới 41°C làm giảm sức đề kháng sinh lý của cây Phi lao, tạo điều kiện lý tưởng cho sâu non đục thân phát triển bên trong lớp vỏ ẩm.

So sánh với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam, báo cáo của ngành lâm nghiệp năm 2006 chỉ ghi nhận 9 loài sâu hại Phi lao. Công trình này đã bổ sung thêm 10 loài mới ghi nhận tại khu vực Bắc Trung Bộ, mở rộng đáng kể danh lục côn trùng học rừng ven biển. Khi đối chiếu với các nghiên cứu tương đồng tại tỉnh Phúc Kiến (Trung Quốc), tập tính sinh thái của Xén tóc vân hình sao và Ngài độc ăn lá có sự tương thích cao về thời gian vũ hóa mùa hè, chứng minh tính quy luật sinh học chặt chẽ của nhóm dịch hại này trong cùng vành đai sinh thái duyên hải Đông Á.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua biểu đồ cơ cấu tỷ lệ phần trăm theo hình thức gây hại, biểu đồ cột so sánh mật độ cá thể giữa 19 loài, và sơ đồ phân bố không gian của sâu non Xén tóc theo chiều cao thân cây. Các phân tích này khẳng định rõ ràng rằng việc quản lý sâu hại thân gỗ phải lấy đoạn gốc thân 0-1m làm tiêu điểm can thiệp kỹ thuật trọng tâm.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát bền vững dịch sâu hại rừng Phi lao tại Nghi Xuân, luận văn đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và tổ chức có tính ứng dụng cao:

  1. Thiết lập hệ thống dự tính dự báo và giám sát thực địa định kỳ: Hạt Kiểm lâm Nghi Xuân chủ trì phối hợp với Ban Quản lý Rừng phòng hộ Hồng Lĩnh tổ chức điều tra bẫy đèn và đếm cá thể định kỳ 10 ngày/lần trong giai đoạn từ tháng 4 đến tháng 8 hàng năm. Mục tiêu đặt ra là phát hiện sớm 100% các ổ phát sinh sâu trưởng thành trước khi đẻ trứng rộ, giảm thiểu tối thiểu 50% nguy cơ bùng phát dịch ngài độc ăn lá.
  2. Thực hiện các biện pháp lâm sinh phòng ngừa cơ giới: Các hộ gia đình nhận khoán rừng và cộng đồng địa phương tổ chức thu dọn thực bì, cắt tỉa cành khô gãy vào tháng 3 trước mùa nắng nóng. Đồng thời, triển khai quét vôi đặc pha lưu huỳnh tại đoạn gốc thân cây từ 0 đến 1 m trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến trước ngày 15 tháng 6 hàng năm, nhằm ngăn chặn 75-80% hoạt động gặm vỏ tạo máng đẻ trứng của Xén tóc trưởng thành.
  3. Ứng dụng công nghệ phòng trừ sinh học an toàn: Chi cục Bảo vệ Thực vật và lực lượng kiểm lâm địa phương chuyển giao công nghệ sử dụng chế phẩm nấm vi sinh Bạch cương (Beauveria bassiana) và nấm Cương xanh (Metarhizium anisopliae). Áp dụng phương pháp bơm tiêm trực tiếp huyền phù bào tử nấm vào các lỗ đục thân tươi của Sâu đục thân da báo và Xén tóc, đạt hiệu lực diệt sâu non từ 85% đến 95% mà không gây ô nhiễm hệ sinh thái mạch nước ngầm ven biển.
  4. Chuyển đổi và cải thiện cơ cấu rừng phòng hộ bền vững: Ủy ban nhân dân huyện Nghi Xuân và Sở Nông nghiệp & PTNT Hà Tĩnh giai đoạn 2024-2030 cần xây dựng đề án trồng bổ sung dải cây bụi bản địa, cây họ Đậu cố định đạm chịu mặn ven chân đai rừng Phi lao, nâng tỷ lệ đa dạng sinh học quần xã lên trên 40% để tạo môi trường cư trú cho các loài thiên địch tự nhiên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban quản lý rừng phòng hộ và Chi cục Kiểm lâm các tỉnh ven biển miền Trung: Luận văn cung cấp cẩm nang nhận diện triệu chứng gây hại, lịch phát sinh chuẩn xác và quy trình kỹ thuật phòng trừ thực chiến để áp dụng trực tiếp cho 608,7 ha rừng Phi lao Nghi Xuân cũng như hàng chục nghìn hecta rừng phòng hộ ven biển từ Thanh Hóa đến Bình Thuận.
  2. Cán bộ nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng, Bảo vệ thực vật: Tài liệu này là nguồn tham khảo học thuật giá trị về phương pháp điều tra côn trùng rừng theo ô tiêu chuẩn, kỹ thuật bẫy nuôi sâu thực địa và phương pháp xử lý toán học sinh thái trong giám định dịch hại lâm nghiệp.
  3. Các hộ gia đình, trang trại và hợp tác xã nhận khoán bảo vệ rừng: Cung cấp hướng dẫn trực quan, dễ áp dụng về kỹ thuật bắt diệt xén tóc thủ công, cách nhận biết lỗ xả phân của sâu non và kỹ thuật quét vôi gốc cây phòng chống đẻ trứng hiệu quả với chi phí thấp.
  4. Các cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức phi chính phủ phát triển bền vững ven biển: Tài liệu hỗ trợ cơ sở khoa học tin cậy để thẩm định các dự án trồng rừng thay thế, quy hoạch đai rừng chắn gió bão và xây dựng chính sách quản trị tài nguyên rừng thích ứng với biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao Xén tóc vân hình sao lại là loài sâu hại nguy hiểm nhất đối với rừng Phi lao tại Nghi Xuân?

Xén tóc vân hình sao (Anoplophora chinensis) có tỷ lệ nhiễm cao nhất đạt 21,33%. Sâu non đục sâu vào lõi gỗ tạo đường hầm dài 40-60 cm, phá hủy toàn bộ hệ thống mạch dẫn truyền nước và dinh dưỡng của thân cây. Khi bị tấn công nặng, thân cây bị rỗng ruột, suy kiệt nhanh chóng và rất dễ bị gãy đổ hoàn toàn khi gặp bão biển.

Làm thế nào để nhận biết sớm cây Phi lao đang bị sâu non đục thân tấn công?

Dấu hiệu đặc trưng nhất là quan sát phần vỏ thân cây cách mặt đất từ 0 đến 1 m. Nếu cây bị hại, trên thân sẽ xuất hiện các vết nứt vỏ hình chữ T, kèm theo các lỗ đùn mùn cưa và phân sâu màu nâu nhạt rơi vãi xung quanh gốc cây. Vào ban ngày, nhựa cây thường ứa ra màu vàng sẫm tại các điểm sâu non đang khoét gỗ giác.

Vì sao không nên lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để trừ sâu hại trên rừng Phi lao phòng hộ?

Rừng Phi lao Nghi Xuân nằm trên nền đất cát xốp ven biển có tốc độ thẩm thấu rất nhanh. Việc phun thuốc hóa học trên diện rộng sẽ làm rửa trôi độc chất xuống mạch nước ngầm sinh hoạt của cư dân ven biển, hủy diệt các loài thiên địch có ích, gây ô nhiễm môi trường biển du lịch Xuân Thành và nhanh chóng dẫn đến hiện tượng kháng thuốc của sâu hại.

Chế phẩm sinh học nào mang lại hiệu quả cao nhất trong việc phòng trừ sâu đục thân và ngài độc ăn lá?

Nấm ký sinh Bạch cương (Beauveria bassiana) và nấm Cương xanh (Metarhizium anisopliae) là hai chế phẩm sinh học tối ưu nhất. Thử nghiệm thực tiễn cho thấy khi tiêm dung dịch huyền phù nấm trực tiếp vào lỗ thải phân của sâu non đục thân, hiệu quả tiêu diệt đạt từ 85% đến trên 90%, đồng thời có khả năng lây lan diệt trừ tự nhiên trong quần thể sâu.

Thời điểm nào trong năm là thích hợp nhất để triển khai các biện pháp phòng trừ sâu hại Phi lao tại Hà Tĩnh?

Thời điểm vàng để xử lý là từ tháng 5 đến tháng 7 hàng năm. Trong giai đoạn này, xén tóc trưởng thành bắt đầu vũ hóa và tập trung đẻ trứng ở gốc cây, đồng thời sâu non ngài độc nở rộ ăn lá non. Can thiệp quét gốc và phun vi sinh vào thời điểm này sẽ cắt đứt hoàn toàn chu kỳ sinh sản của thế hệ sâu mới trong năm.

Kết luận

  • Luận văn đã thiết lập danh lục khoa học hoàn chỉnh gồm 19 loài sâu hại thuộc 14 họ, 5 bộ côn trùng trên rừng Phi lao tại huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh, bổ sung 10 loài mới so với các ghi nhận trước đó.
  • Xác định chính xác 3 loài sâu hại nguy hiểm hàng đầu đe dọa sinh thái rừng gồm Xén tóc vân hình sao (Anoplophora chinensis - P=21,33%), Ngài độc hại lá (Lymantria xylina - P=19,70%) và Sâu đục thân da báo (Zeuzera multistrigata - P=16,50%).
  • Giải mã chi tiết quy luật sinh thái học và lịch phát sinh của Xén tóc vân hình sao với chu kỳ 1 thế hệ/năm, làm cơ sở khoa học để xác định vùng can thiệp trọng điểm ở độ cao dưới 1 m thân cây.
  • Đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) kết hợp hài hòa giữa dự báo sớm, lâm sinh cơ giới, chế phẩm nấm vi sinh (Beauveria bassiana) và chuyển hóa rừng hỗn giao bản địa.
  • Cung cấp tài liệu tra cứu chuẩn mực cho công tác quản lý bảo vệ 608,7 ha rừng phòng hộ ven biển Nghi Xuân và toàn bộ dải rừng phi lao duyên hải miền Trung.

Lộ trình triển khai tiếp theo cần tập trung chuyển giao công nghệ vi sinh cho các trạm kiểm lâm cơ sở trong giai đoạn 2024-2025, tiến tới số hóa bản đồ dự báo dịch hại bằng phần mềm viễn thám trước năm 2026. Các đơn vị quản lý rừng phòng hộ và chính quyền địa phương hãy nhanh chóng áp dụng gói quy trình IPM lâm nghiệp này nhằm bảo vệ lá phổi xanh ven biển bền vững.