Tổng quan nghiên cứu

Theo số liệu công bố từ Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc, tổn thất lương thực trong kho bảo quản trên toàn cầu hàng năm dao động từ 6% đến 10%. Riêng tại 5 quốc gia thành viên khối ASEAN, ước tính có khoảng 25% tổng sản lượng nông sản bị suy giảm trong và sau thu hoạch, tương đương mức thiệt hại hơn 10,5 triệu tấn ngũ cốc mỗi năm. Đậu đỗ là nhóm nông sản giàu giá trị dinh dưỡng với hàm lượng protein thực vật cao, đóng vai trò thiết yếu trong đời sống và công nghiệp chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, các loại nông sản này lại là đối tượng ký chủ mẫn cảm trước sự tấn công của nhiều nhóm côn trùng hại kho nguy hiểm.

Sự gia tăng thương mại nông sản xuyên biên giới kéo theo nguy cơ du nhập và phát tán các loài dịch hại nghiêm trọng. Cửa khẩu Chi Ma thuộc huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn là một trong những tuyến giao thương trọng điểm tiếp nhận nguồn nông sản nhập khẩu từ các tỉnh Bằng Tường và Quảng Tây của Trung Quốc vào Việt Nam. Đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Bảo vệ thực vật của tác giả Nguyễn Bích Hoa, dưới sự hướng dẫn khoa học của Phó Giáo sư Tiến sĩ Hồ Thị Thu Giang tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, được triển khai nhằm giải quyết bài toán cấp bách này.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xác định cơ cấu thành phần sâu mọt hại trên đậu đỗ nhập khẩu, đồng thời làm sáng tỏ các đặc điểm sinh vật thái học của loài mọt đậu đỏ Callosobruchus maculatus Fabricius. Phạm vi khảo sát được tiến hành liên tục từ tháng 3/2019 đến tháng 2/2020 tại Trạm Kiểm dịch thực vật Chi Ma và Chi cục Kiểm dịch thực vật Vùng VII. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn, hỗ trợ công tác kiểm dịch ngăn chặn nguy cơ hao hụt khối lượng hạt lên đến 60% và protein bị phá hủy tới 60%, đồng thời chuẩn hóa quy trình xử lý thuốc xông hơi đạt hiệu lực tiêu diệt 100%.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng toàn diện lý thuyết biến động quần thể côn trùng hại kho và mô hình tương tác ký chủ - dịch hại trong điều kiện môi trường bảo quản kín. Bên cạnh đó, các nguyên lý kiểm dịch thực vật ngăn chặn dịch hại du nhập được tích hợp để đánh giá rủi ro sinh học tại khu vực biên giới. Các khái niệm nền tảng bao gồm:

  • Côn trùng gây hại nguyên phát: Nhóm dịch hại có khả năng đục khoét trực tiếp vào hạt nông sản nguyên vẹn, tiêu biểu là các loài thuộc họ Bruchidae.
  • Côn trùng gây hại thứ phát: Nhóm dịch hại chỉ tấn công khi hạt đã bị tổn thương cơ giới hoặc do các loài nguyên phát xâm nhập trước đó.
  • Vòng đời phát dục: Khoảng thời gian tính từ khi trứng được đẻ ra, trải qua các pha sâu non, nhộng đến khi trưởng thành vũ hóa và bắt đầu chu kỳ sinh sản tiếp theo.
  • Mật độ quần thể và ngưỡng gây hại: Số lượng cá thể sâu mọt hiện diện trên một đơn vị khối lượng nông sản, chi phối trực tiếp đến tốc độ hao hụt vật chất khô.

Cơ sở phân loại học hiện đại xác định họ Bruchidae thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera) có gần 200 loài gây hại trên toàn cầu. Trong đó, mọt đậu đỏ Callosobruchus maculatus là dịch hại thích nghi rộng, ấu trùng phát triển trọn vẹn bên trong nội nhũ hạt và trưởng thành không cần thức ăn bổ sung nhưng vẫn duy trì khả năng sinh sản vượt trội trong dải nhiệt độ từ 25°C đến 35°C.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp từ các lô hàng đậu đỏ khô nhập khẩu qua cửa khẩu Chi Ma, tỉnh Lạng Sơn. Tiến trình lấy mẫu được thực hiện theo định kỳ 2 đến 4 lần mỗi tháng, trải qua hai giai đoạn điều tra chính gồm đợt 1 từ ngày 01/5/2019 đến 24/7/2019 và đợt 2 từ ngày 01/10/2019 đến 24/12/2019.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-141:2013/BNNPTNT về phương pháp lấy mẫu kiểm dịch thực vật. Mẫu kiểm tra được phân bố theo nguyên tắc 5 điểm chéo góc đối với từng lô hàng lưu kho, đảm bảo tính khách quan và đại diện cao nhất. Trong phòng thí nghiệm, dung lượng mẫu sinh học thực nghiệm được thiết lập từ 30 đến 60 cá thể cho mỗi pha phát dục và nhắc lại từ 3 đến 30 lần tùy từng công thức khảo nghiệm.

Lý do lựa chọn phương pháp định loại hình thái là nhằm kết hợp giữa quan sát giải phẫu hiển vi Leica DM 2500 và tài liệu khóa phân loại chuẩn của Bùi Công Hiển (1995) cùng Vũ Quốc Trung (1981). Đánh giá hao hụt khối lượng chất khô áp dụng phương trình của Kenton và Carl (1978). Thử nghiệm hiệu lực thuốc xông hơi Phosphine được bố trí ở các mức liều lượng 0,5 g/m³, 1,0 g/m³ và 2,0 g/m³ trong các khoảng thời gian 2 giờ, 24 giờ và 72 giờ theo QCVN 01-19:2010/BNNPTNT. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê sinh học trên phần mềm IRRISTAT 5.0, StatView và Microsoft Excel ở độ tin cậy 95% (p < 0,05).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát toàn diện tại cửa khẩu Chi Ma đã phát hiện 11 loài sâu mọt hại đậu đỗ thuộc 8 họ khác nhau của bộ Cánh cứng (Coleoptera). Nhóm mọt gây hại nguyên phát thuộc họ Bruchidae chiếm ưu thế tuyệt đối về tần suất xuất hiện, trong đó mọt đậu đỏ Callosobruchus maculatus và mọt đậu xanh Callosobruchus chinensis có mức độ bắt gặp nhiều và rất nhiều (độ thường gặp đạt trên 50% đến 75%). Các loài thứ phát khác như mọt đục hạt nhỏ, mọt râu dài, mọt gạo và mọt thóc Thái Lan có mức độ phổ biến dưới 25% đến 50%.

Mật độ mọt đậu đỏ trên đậu đỏ nhập khẩu có sự chênh lệch rõ rệt theo mùa. Trong đợt 1 (tháng 5 đến tháng 7/2019), mật độ mọt đạt trung bình 6,65 con/kg với đỉnh điểm lên tới 9,2 con/kg. Ngược lại, đợt 2 (tháng 10 đến tháng 12/2019) ghi nhận mật độ giảm xuống còn 3,83 con/kg. Diễn biến mật độ này phản ánh trực quan qua biểu đồ đường dao động theo từng kỳ điều tra 7 ngày/lần.

Nhiệt độ môi trường chi phối mạnh mẽ đến tốc độ phát triển và sức sinh sản của mọt đậu đỏ. Khi nhiệt độ tăng từ 25°C lên 27,8°C và 30°C, vòng đời của mọt rút ngắn tương ứng từ 29,07 ngày xuống 26,83 ngày và 23,64 ngày. Sức đẻ trứng của trưởng thành cái đạt trung bình 48,93 quả ở 25°C; 54,26 quả ở 27,8°C và tăng mạnh lên 64,73 quả ở 30°C. Đáng chú ý, trưởng thành cái đẻ trứng tập trung cao độ nhất trong 3 ngày đầu tiên sau khi vũ hóa.

Khả năng lựa chọn ký chủ và mức độ gây hại thay đổi theo loại hạt. Mọt đậu đỏ ưa thích đẻ trứng nhiều nhất trên đậu trắng (55,6 quả/cái), tiếp theo là đậu xanh (55,3 quả), đậu đỏ (53,25 quả) và thấp nhất trên đậu đen (48,2 quả). Khi mật độ sâu non tăng từ 1, 2, 3 lên 4 con/hạt, lượng khối lượng hạt bị hao hụt tăng tuyến tính lần lượt là 3,97 mg; 10,65 mg; 15,35 mg và 19,36 mg, kéo theo sự sụt giảm nghiêm trọng tỷ lệ nảy mầm của hạt giống.

Thảo luận kết quả

Sự biến động mật độ mọt giữa hai đợt điều tra bắt nguồn từ yếu tố vi khí hậu. Nền nhiệt độ trung bình đợt 1 đạt 29,06°C và ẩm độ 74,89% tạo điều kiện tối ưu thúc đẩy ấu trùng hoàn thành các pha phát dục nhanh chóng, trong khi đợt 2 có nhiệt độ trung bình thấp hơn (25,08°C) và ẩm độ cao (82,77%) làm chậm tiến trình sinh trưởng. Kết quả này tương đồng với các công bố quốc tế của Sonali và cộng sự khi ghi nhận vòng đời mọt ở 30°C khoảng 25 ngày.

Sau 120 ngày bảo quản, mật độ từ 1 đến 20 cặp mọt ban đầu làm hao hụt từ 4,72% đến 7,23% tổng khối lượng đậu đỏ. Dữ liệu này có thể được trình bày rõ ràng qua bảng phân tích tương quan giữa mật độ cá thể và tỷ lệ tổn thất chất khô. Thử nghiệm thuốc xông hơi Phosphine ghi nhận hiệu lực tiêu diệt 100% đối với mọt trưởng thành ở liều lượng 1 g/m³ và 2 g/m³ sau 72 giờ xử lý, chứng minh tính khả thi của việc sử dụng hóa chất xông hơi khử trùng trong kiểm soát dịch hại lưu kho.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Chuẩn hóa quy trình giám sát và lấy mẫu tại cửa khẩu: Giao Chi cục Kiểm dịch thực vật Vùng VII và Trạm Kiểm dịch thực vật Chi Ma thực hiện lấy mẫu 100% các lô hàng đậu đỗ nhập khẩu theo quy chuẩn QCVN 01-141:2013/BNNPTNT. Mục tiêu duy trì mật độ mọt phát hiện dưới 0,5 con/kg trong vòng 24 giờ sau khi hàng hóa cập bến biên giới, triển khai liên tục từ quý 1/2026.
  2. Áp dụng biện pháp xông hơi khử trùng bằng Phosphine đúng kỹ thuật: Các doanh nghiệp xuất nhập khẩu và đơn vị dịch vụ khử trùng tiến hành xông hơi Phosphine với liều lượng khuyến cáo từ 1 g/m³ đến 2 g/m³ trong thời gian ủ kín tối thiểu 72 giờ. Quy trình cần bảo đảm hiệu lực diệt trừ mọt đạt tuyệt đối 100% theo đúng QCVN 01-19:2010/BNNPTNT trước khi cấp giấy chứng nhận thông quan.
  3. Tối ưu hóa điều kiện kho bảo quản nông sản: Đơn vị quản lý hệ thống kho dự trữ điều chỉnh nhiệt độ bảo quản duy trì dưới 18°C hoặc kiểm soát độ ẩm hạt đậu dưới 12% nhằm kéo dài vòng đời mọt lên trên 60 ngày và ức chế 80% khả năng đẻ trứng của trưởng thành trong chu kỳ lưu kho từ 3 đến 6 tháng.
  4. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và dữ liệu kiểm dịch số hóa: Cục Bảo vệ thực vật chủ trì thiết lập nền tảng liên thông dữ liệu giám định sâu mọt giữa các trạm kiểm dịch cửa khẩu phía Bắc trong giai đoạn 2026 - 2027, giúp rút ngắn 90% thời gian xử lý thủ tục hành chính và nâng tỷ lệ nhận diện chính xác loài dịch hại lên 99%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Cán bộ kiểm dịch thực vật tại các cửa khẩu biên giới: Khai thác khóa định loại hình thái học và phương pháp lấy mẫu 5 điểm để nhận diện nhanh 11 loài sâu mọt cánh cứng, đặc biệt là kỹ thuật phân biệt đực - cái của mọt đậu đỏ qua đốt bụng cuối.
  • Doanh nghiệp kinh doanh, chế biến và xuất nhập khẩu đậu đỗ: Sử dụng các chỉ số về tỷ lệ hao hụt khối lượng (4,72% - 7,23%) và nhịp điệu sinh sản của mọt để hoạch định thời gian luân chuyển hàng hóa an toàn trong vòng 30 đến 45 ngày nhằm hạn chế thiệt hại thương phẩm.
  • Cán bộ quản trị kho lương thực và bảo quản hạt giống: Ứng dụng quy chuẩn liều lượng xông hơi Phosphine 1 - 2 g/m³ trong 72 giờ cùng các ngưỡng nhiệt độ ức chế để bảo vệ tỷ lệ nảy mầm của hạt giống duy trì trên 85%.
  • Giảng viên, nghiên cứu viên và sinh viên ngành Bảo vệ thực vật: Tiếp cận nguồn số liệu thực nghiệm chuẩn xác về sinh học, sinh thái học côn trùng hại kho và phương pháp phân tích phương sai trên phần mềm IRRISTAT 5.0 để phục vụ giảng dạy và mở rộng hướng nghiên cứu.

Câu hỏi thường gặp

Loài sâu mọt nào gây hại nghiêm trọng nhất trên đậu đỗ nhập khẩu qua cửa khẩu Chi Ma?
Luận văn xác định 11 loài sâu mọt cánh cứng, trong đó mọt đậu đỏ (Callosobruchus maculatus) và mọt đậu xanh (Callosobruchus chinensis) là hai loài gây hại nguyên phát nguy hiểm nhất với độ thường gặp đạt từ 50% đến 75%. Sâu non mọt đậu đỏ trực tiếp đục rỗng nội nhũ hạt, làm hao hụt từ 3,97 mg đến 19,36 mg chất khô trên mỗi hạt bị hại.

Nhiệt độ môi trường chi phối như thế nào đến vòng đời của mọt đậu đỏ?
Nhiệt độ tỷ lệ nghịch với thời gian phát triển của mọt đậu đỏ. Khi nền nhiệt tăng từ 25°C lên 30°C, vòng đời của mọt rút ngắn từ 29,07 ngày xuống chỉ còn 23,64 ngày. Song song đó, sức đẻ trứng của trưởng thành cái tăng từ 48,93 quả lên 64,73 quả/cá thể, tập trung đẻ nhiều nhất vào 3 ngày đầu sau khi vũ hóa.

Mọt đậu đỏ ưa thích tấn công và đẻ trứng trên loại đậu nào nhất?
Thực nghiệm so sánh trên 4 loại ký chủ cho thấy mọt đậu đỏ ưa thích đẻ trứng nhiều nhất trên hạt đậu trắng (55,6 quả/cái với vòng đời 27,46 ngày), kế tiếp là đậu xanh (55,3 quả), đậu đỏ (53,25 quả) và thấp nhất trên đậu đen (48,2 quả với vòng đời 28,35 ngày) trong cả điều kiện có và không có sự lựa chọn.

Biện pháp hóa học nào xử lý triệt để mọt đậu đỏ trên nông sản nhập khẩu?
Biện pháp xông hơi khử trùng bằng thuốc Phosphine (PH3) dạng viên đạt hiệu lực diệt trừ 100% đối với mọt đậu đỏ ở cả hai nồng độ 1 g/m³ và 2 g/m³ sau thời gian ủ 72 giờ theo đúng quy chuẩn QCVN 01-19:2010/BNNPTNT, không làm suy giảm phẩm chất thương phẩm của lô hạt.

Mật độ sâu non trên hạt ảnh hưởng ra sao đến chất lượng đậu giống?
Mật độ sâu non tỷ lệ thuận với tỷ lệ hao hụt khối lượng và tỷ lệ nghịch với khả năng nảy mầm. Khi mật độ tăng từ 1 lên 4 sâu non/hạt, lượng hao hụt chất khô tăng gần 5 lần (từ 3,97 mg lên 19,36 mg/hạt), phá hủy hoàn toàn phôi hạt và khiến tỷ lệ nảy mầm sụt giảm nghiêm trọng.

Kết luận

  • Đã xác định hệ thống 11 loài sâu mọt cánh cứng thuộc 8 họ gây hại trên đậu đỗ nhập khẩu qua Chi Ma, với Callosobruchus maculatus và Callosobruchus chinensis là hai loài gây hại nguyên phát chủ đạo.
  • Mật độ mọt đậu đỏ ở đợt điều tra mùa hè (6,65 con/kg) cao hơn hẳn đợt mùa đông (3,83 con/kg), chịu tác động quyết định bởi nền nhiệt độ môi trường.
  • Làm sáng tỏ quy luật sinh học của mọt đậu đỏ: vòng đời dao động 23,64 - 29,07 ngày, sức đẻ trứng đạt 48,93 - 64,73 quả/cái và ký chủ ưa thích nhất là đậu trắng.
  • Định lượng chính xác tổn thất bảo quản sau 120 ngày từ 4,72% đến 7,23%, đồng thời chứng minh mức độ sâu non 4 con/hạt làm tiêu hao 19,36 mg chất khô.
  • Thiết lập giải pháp xông hơi Phosphine liều lượng 1 - 2 g/m³ trong 72 giờ đạt hiệu lực 100%, bảo vệ an toàn chất lượng nông sản.

Luận văn đã đóng góp nguồn dữ liệu khoa học nền tảng cho ngành Bảo vệ thực vật và kiểm dịch cửa khẩu tại Việt Nam. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần nhanh chóng áp dụng các khuyến nghị kỹ thuật này vào kế hoạch kiểm soát lưu kho giai đoạn 2026 - 2027. Hãy tham khảo toàn văn luận văn để xây dựng giải pháp bảo quản nông sản tối ưu và ngăn chặn dịch hại xâm nhiễm hiệu quả.