Nghiên Cứu Thời Gian và Nhiệt Độ Lưu Trữ Ong Ký Sinh Bracon hebetor

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp bảo vệ thực vật nghiên cứu thời gian và nhiệt độ lưu trữ ong ký sinh bracon hebetor, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất biện

• Tác giả: Lê Thanh Đạt
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tuấn Đạt
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Bảo Vệ Thực Vật
• Đề tài: Nghiên Cứu Thời Gian và Nhiệt Độ Lưu Trữ Ong Ký Sinh Bracon hebetor
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về Bracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae)
• 1.2. Nguồn gốc và phân bố
• 1.3. Đặc điểm hình thái ong Bracon hebetor
• 1.4. Đặc điểm sinh học của ong Bracon hebetor
• 1.5. Phương thức ký sinh của Bracon hebetor
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu thí nghiệm
• 2.3. Phương pháp
• 2.4. Thí nghiệm xác định tỷ lệ chết của ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor trên sâu đầu đen
• 2.5. Thí nghiệm xác định khả năng đẻ trứng và tuổi thọ của ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor trên sâu đầu đen
• 2.6. Thí nghiệm xác định khả năng đẻ trứng và tuổi thọ của ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor trên sâu sáp Galleria mellonella
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định tỷ lệ chết của ong ký sinh Bracon hebetor trên sâu đầu đen
• 3.2. Xác định khả năng đẻ trứng và tuổi thọ của ong ký sinh Bracon hebetor trên sâu đầu đen
• 3.3. Xác định tỷ lệ chết của ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor trên sâu sáp Galleria mellonella
• 3.4. Khả năng đẻ trứng và tuổi thọ của ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor trên sâu sáp Galleria mellonella
• PHỤ LỤC
• DANH SÁCH BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Ong Ký Sinh Bracon hebetor

Nghiên cứu về ong ký sinh Bracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae) đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Loài ong này được biết đến với khả năng kiểm soát sâu hại, đặc biệt là sâu đầu đen O. arenosella. Việc tìm hiểu về thời gian và nhiệt độ lưu trữ của ong ký sinh này là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng trong nông nghiệp.

1.1. Giới thiệu về Bracon hebetor và vai trò của nó

Bracon hebetor là một loài ong ký sinh có khả năng kiểm soát sâu hại hiệu quả. Nó ký sinh trên ấu trùng của nhiều loài sâu bướm, giúp giảm thiểu thiệt hại cho cây trồng. Nghiên cứu này nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sinh sản và tuổi thọ của loài ong này.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu thời gian và nhiệt độ lưu trữ

Thời gian và nhiệt độ lưu trữ có ảnh hưởng lớn đến khả năng sống sót và sinh sản của Bracon hebetor. Việc xác định các điều kiện tối ưu sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng loài ong này trong kiểm soát sâu hại.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Ong Ký Sinh

Mặc dù Bracon hebetor có tiềm năng lớn trong việc kiểm soát sâu hại, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc lưu trữ và nhân giống. Nhiệt độ và thời gian lưu trữ không phù hợp có thể dẫn đến tỷ lệ chết cao và giảm khả năng đẻ trứng.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót của ong ký sinh

Nhiệt độ lưu trữ là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót của Bracon hebetor. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao đều có thể gây hại cho ong ký sinh.

2.2. Thách thức trong việc nhân giống Bracon hebetor

Việc nhân giống Bracon hebetor trong phòng thí nghiệm gặp nhiều khó khăn do sự phụ thuộc vào ký chủ. Sâu đầu đen là một ký chủ khó nuôi, do đó cần tìm kiếm các ký chủ thay thế hiệu quả hơn.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Thời Gian và Nhiệt Độ Lưu Trữ Ong

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm với nhiều mức nhiệt độ khác nhau. Các thí nghiệm này nhằm xác định thời gian lưu trữ tối ưu cho Bracon hebetor mà không làm giảm khả năng sinh sản.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và điều kiện thực hiện

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 mức nhiệt độ: 10°C, 15°C, 20°C và 25°C. Thời gian lưu trữ được kiểm tra ở các mốc 1, 3, 5, 7 và 10 ngày.

3.2. Phương pháp đánh giá tỷ lệ chết và khả năng đẻ trứng

Tỷ lệ chết và khả năng đẻ trứng của Bracon hebetor được theo dõi và ghi nhận tại các thời điểm khác nhau. Điều này giúp đánh giá chính xác ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lưu trữ.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng Bracon hebetor có thể được lưu trữ hiệu quả ở nhiệt độ từ 20 đến 25°C trong thời gian tối đa 3 ngày. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong kiểm soát sâu hại.

4.1. Tỷ lệ thành trùng và khả năng đẻ trứng

Tỷ lệ thành trùng vũ hóa của Bracon hebetor đạt cao nhất ở nhiệt độ 25°C. Số lượng trứng đẻ trên ký chủ cũng tăng lên đáng kể khi nhiệt độ được điều chỉnh hợp lý.

4.2. Ứng dụng trong nông nghiệp

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong thực tiễn nông nghiệp để tối ưu hóa việc sử dụng Bracon hebetor trong kiểm soát sâu hại, từ đó nâng cao năng suất cây trồng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu Ong Ký Sinh

Nghiên cứu về Bracon hebetor đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa thời gian và nhiệt độ lưu trữ là rất cần thiết. Những kết quả này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn trong ứng dụng thực tiễn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy Bracon hebetor có thể được lưu trữ hiệu quả trong khoảng thời gian nhất định mà không làm giảm khả năng sinh sản. Điều này mở ra hướng đi mới cho nghiên cứu và ứng dụng.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến Bracon hebetor, từ đó phát triển các phương pháp lưu trữ và nhân giống hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Sâu đầu đen (Opisina arenosella Walker, thuộc bộ Lepidoptera: họ Oecophoridae) là loài dịch hại ngoại lai nguy hiểm hàng đầu đối với ngành trồng dừa tại khu vực Nam Á, Đông Nam Á và Việt Nam. Thống kê dịch tễ tại Ấn Độ cho thấy O. arenosella làm sụt giảm 42,8% - 62,9% năng suất dừa (Rao et al., 2018), trong khi tại Thái Lan thiệt hại ghi nhận lên đến gần 45% kèm theo hiện tượng chết rụi hàng loạt cây dừa (Chomphukhiao et al., 2018). Khi không được kiểm soát, sâu non cắn phá toàn bộ biểu bì lá, khiến toàn bộ tàu lá khô rũ và rụng 100% trái non. Tháng 7/2020, dịch sâu đầu đen chính thức xuất hiện tại Bến Tre (theo kết quả giám định số 17/GDKDTV/PKQ của Trung tâm Giám định Kiểm dịch Thực vật), đe dọa trực tiếp hàng trăm nghìn hecta dừa tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Biện pháp đấu tranh sinh học bằng ong ký sinh ấu trùng Bracon hebetor Say (Hymenoptera: Braconidae) đã chứng minh hiệu lực vượt trội trên thế giới nhờ khả năng gây tê liệt ấu trùng nhanh qua độc tố nọc (polypeptide ~70 kDa ức chế dẫn truyền thần kinh cơ glutamatergic). Tuy nhiên, rào cản kỹ thuật cốt lõi hiện nay là sự lệch pha sinh học: khi sâu đầu đen ngoài đồng ruộng đồng loạt bước vào pha nhộng hoặc mật độ sâu non tuổi 4–6 chưa xuất hiện, các mẻ ong ký sinh nhân nuôi đại trà trong phòng thí nghiệm không có vật chủ để duy trì, dẫn đến tỷ lệ chết cao hoặc suy giảm chất lượng sinh sản nghiêm trọng nếu không có quy trình bảo quản lạnh thích hợp.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo vệ Thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh mang tên "Nghiên cứu thời gian và nhiệt độ lưu trữ ong ký sinh Bracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae)" được thực hiện nhằm giải quyết trực tiếp nút thắt công nghệ này.

Mục tiêu cụ thể của dự án:
1. Đánh giá ảnh hưởng của 4 mức nhiệt độ bảo quản (10°C, 15°C, 20°C, 25°C) đến tỷ lệ vũ hóa của nhộng ong B. hebetor 1 ngày tuổi.
2. Xác định biến động về sức sinh sản (số trứng/ngày, tổng số trứng đẻ) và tuổi thọ thành trùng cái sau các mốc thời gian lưu trữ (1, 3, 5, 7, 10 ngày).
3. So sánh hiệu quả ký sinh của B. hebetor sau lưu trữ trên 2 đối tượng vật chủ: sâu đầu đen bản địa (O. arenosella) và sâu sáp thay thế (Galleria mellonella L.).
4. Xác lập ngưỡng nhiệt độ và thời gian lưu kho an toàn tối ưu cho quy trình tiền phóng thích thiên địch.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn trên nhộng ong 1 ngày tuổi của B. hebetor, đánh giá trên ấu trùng sâu đầu đen tuổi 6 và sâu sáp 28–30 ngày tuổi trong điều kiện phòng thí nghiệm tiêu chuẩn (ẩm độ 70 ± 5%, quang chu kỳ 12 sáng : 12 tối).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi nghiên cứu được thực hiện, các đơn vị bảo vệ thực vật và cơ sở nhân nuôi sinh học phải đối mặt với các lựa chọn công nghệ lưu trữ có nhiều khiếm khuyết lớn.

Giải pháp lưu trữ	Ưu điểm	Nhược điểm cốt lõi	Hiệu quả duy trì sinh sản
Duy trì thành trùng bằng mật ong 30%	Dễ thực hiện, không cần thiết bị lạnh	Chi phí nhân công cao, thành trùng già hóa nhanh, tỷ lệ giao phối giảm sau 7 ngày	Trung bình (< 40% sức sinh sản ban đầu)
Bảo quản lạnh sâu nhộng ở 5°C (Chen et al., 2012)	Kéo dài thời gian lưu trữ lên 6–8 tuần	Nhộng bị sốc nhiệt cục bộ, tỷ lệ chết phôi cao, sức đẻ trứng giảm > 75%	Rất thấp (tỷ lệ vũ hóa và sống sót kém)
Lưu trữ nhộng ở dải nhiệt độ tối ưu 20°C – 25°C (Đề tài)	Tỷ lệ vũ hóa đạt > 98%, giữ nguyên sức đẻ (> 500 trứng/ong cái), tuổi thọ kéo dài	Giới hạn thời gian lưu trữ tối đa trong 3 ngày	Xuất sắc (bảo toàn 100% hiệu lực sinh học)

Phân loại yêu cầu kỹ thuật sinh học theo mô hình MoSCoW:
- Must have: Tỷ lệ vũ hóa thành trùng sau lưu trữ đạt >= 95%; tổng số trứng đẻ >= 500 trứng/cái.
- Should have: Tuổi thọ thành trùng cái duy trì >= 18 ngày; kiểm soát ẩm độ buồng lạnh ổn định 70 ± 5%.
- Could have: Tích hợp môi trường nhân nuôi sâu sáp thay thế để hạ giá thành vật chủ nhân đàn.
- Won't have (trong giai đoạn này): Bảo quản lạnh mô đông lạnh sâu thành trùng trên 30 ngày.

Thiết kế hệ thống

Quy trình kỹ thuật và cấu trúc ma trận thử nghiệm được chuẩn hóa đồng bộ nhằm đảm bảo tính ổn định và khả năng lặp lại cao trong kiểm soát vi khí hậu.

Trang thiết bị và công cụ công nghệ sử dụng trong nghiên cứu:

• Tủ định ôn: Model NKsystem LH-80CCFL-6CT (Nhật Bản), độ chính xác nhiệt độ ± 0,5°C, điều hòa quang kỳ tự động.
• Thiết bị quang học: Kính lúp soi nổi KTECK KTST-975PRO (Đài Loan), dải phóng đại 17x – 110x, thấu kính tiêu chuẩn 0,75x – 2x.
• Công cụ tính toán: Ngôn ngữ phân tích dữ liệu R (v4.2.x), thư viện agricolae, phần mềm xử lý bảng tính Microsoft Excel 2010.

Về an toàn sinh học: Ong ký sinh B. hebetor là thiên địch bản địa chuyên tính đối với các loài sâu bướm hại (họ Pyralidae, Oecophoridae), hoàn toàn an toàn cho người, động vật máu nóng và các loài thụ phấn như ong mật (Apis cerana, Apis mellifera) khi triển khai ngoài tự nhiên.

Methodology

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Áp dụng khối hoàn toàn ngẫu nhiên hai yếu tố (Two-Factor Completely Randomized Design - CRD).

• Yếu tố A (Nhiệt độ): 4 mức (10°C, 15°C, 20°C, 25°C).
• Yếu tố B (Thời gian): 5 mức (1, 3, 5, 7, 10 ngày sau lưu trữ).
• Số lần lặp lại: 3 lần lặp; mỗi đơn vị thí nghiệm theo dõi 20–100 cá thể nhộng ong.

Tiến độ và các mốc thời gian thực hiện (05/2022 - 02/2023):
- Tháng 05/2022 - 07/2022: Thu thập mẫu sâu đầu đen Bến Tre, nhân thuần nguồn sâu sáp và B. hebetor qua 3 thế hệ (F1 - F3).
- Tháng 08/2022 - 11/2022: Thiết lập hệ thống định ôn, triển khai ma trận lưu trữ và theo dõi tỷ lệ vũ hóa.
- Tháng 12/2022 - 01/2023: Khảo sát sức đẻ trứng hàng ngày, ghi nhận tổng số trứng và đo lường tuổi thọ thành trùng cái.
- Tháng 02/2023: Xử lý dữ liệu thống kê sinh học trên R, nghiệm thu và hoàn thiện khóa luận.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình triển khai kỹ thuật đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt từ khâu chuẩn bị thức ăn nhân tạo cho sâu sáp đến việc chuẩn hóa tuổi nhộng ong ký sinh. Nhộng B. hebetor đúng 1 ngày tuổi được tách cẩn thận và đưa vào hộp định mức 4oz (120 mL) trước khi nạp vào buồng định ôn.

Quy trình xử lý số liệu thống kê sinh học bằng R:

# Pipeline phan tich phuong sai ANOVA 2 yeu to va kiem dinh Duncan
# Ngon ngu: R v4.2.2 | Package: agricolae

# 1. Chuyen doi bien so sinh hoc truoc khi phan tich
# Ty le vu hoa: Chuyen doi can bac hai (arcsin/square-root transformation)
data_storage$vu_hoa_trans <- sqrt(data_storage$ty_le_vu_hoa + 0.5)

# Suc de trung va Tuoi tho: Chuyen doi logarit co so tu nhien
data_storage$fecundity_log <- log(data_storage$tong_so_trung)
data_storage$longevity_log <- log(data_storage$tuoi_tho_ngay)

# 2. Mo hinh ANOVA 2 yeu to (Nhiet do * Thoi gian)
model_fecundity <- aov(fecundity_log ~ NhietDo * ThoiGian, data = data_storage)
anova_table <- summary(model_fecundity)
print(anova_table)

# 3. Trac nghiem Duncan phan hang nghiem thuc o muc y nghia alpha = 0.01
duncan_result <- duncan.test(model_fecundity, "NhietDo", alpha = 0.01, group = TRUE)
print(duncan_result$groups)

Testing và validation

Kết quả thực nghiệm được ghi nhận độc lập trên hai hệ vật chủ ký sinh:

1. Thí nghiệm trên vật chủ sâu đầu đen (Opisina arenosella):

   • Tỷ lệ vũ hóa: Dao động từ 93,3% đến 100%. Sự khác biệt giữa các mức nhiệt độ 10°C (96,1%), 15°C (97,5%), 20°C (99,2%), 25°C (96,7%) và giữa các mốc thời gian 1, 5, 10 ngày không có ý nghĩa thống kê ($F_T = 2,06^{ns}$; $F_N = 3,00^{ns}$; $CV = 1,34%$).
   • Sức đẻ trứng mỗi ngày: Đạt đỉnh ở 25°C ($25,2 \pm 2,6$ trứng/ngày) và 20°C ($24,0 \pm 2,0$ trứng/ngày), cao hơn rõ rệt so với 10°C ($19,9 \pm 4,8$) và 15°C ($19,7 \pm 2,2$) với $F_T = 6,06^{**}$.
   • Tổng số trứng đẻ: Ở 20°C đạt $522,0 \pm 215,1$ trứng và 25°C đạt $521,0 \pm 168,0$ trứng, vượt trội so với 10°C ($229,2 \pm 106,3$ trứng) và 15°C ($295,3 \pm 34,0$ trứng) với $F_T = 7,71^{**}$.
   • Tuổi thọ thành trùng cái: Cao nhất tại 20°C ($18,6 \pm 3,2$ ngày) và ở mốc lưu trữ 1 ngày ($18,9 \pm 2,6$ ngày, cực đại đạt 23,3 ngày tại 20°C mốc 1 ngày).

2. Thí nghiệm trên vật chủ sâu sáp (Galleria mellonella):

   • Tỷ lệ vũ hóa: Đạt cực đại ở 25°C ($98,5 \pm 2,4%$), 20°C ($98,2%$) và 15°C ($97,8%$), thấp nhất ở 10°C ($95,8 \pm 3,7%$) với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($F_T = 3,28^{*}$; $CV = 1,6%$).
   • Sức đẻ trứng mỗi ngày: Mốc lưu trữ 1 ngày đạt $32,2 \pm 3,8$ trứng/ngày, giảm dần còn $25,7$ (3 ngày) và $22,3$ trứng/ngày (10 ngày) ($F_N = 19,34^{**}$).
   • Tổng số trứng đẻ: Đạt giá trị cao nhất tại nhiệt độ 25°C ($542,1 \pm 155,7$ trứng) và 20°C ($515,8 \pm 148,9$ trứng). Xét theo thời gian, mốc 1 ngày ($508,4$ trứng) và 3 ngày ($508,6$ trứng) duy trì sức đẻ tối đa. Nghiệm thức kết hợp 25°C – 1 ngày đạt đỉnh sinh sản tuyệt đối với 626,4 trứng/ong cái.
   • Tuổi thọ thành trùng cái: Nhiệt độ 20°C và 25°C cho tuổi thọ trung bình cao nhất ($19,6 \pm 3,7$ ngày và $19,2 \pm 3,08$ ngày), trong khi 10°C làm tuổi thọ suy giảm xuống còn $15,3 \pm 2,3$ ngày ($F_T = 12,82^{**}$).

Kết quả đạt được

Bảng tổng hợp chỉ tiêu sinh học của B. hebetor sau lưu trữ:
+------------------------+-------------------+-------------------+--------------------+
| Chỉ tiêu sinh học      | Nhiệt độ tối ưu   | Thời gian tối ưu  | Giá trị đạt được   |
+------------------------+-------------------+-------------------+--------------------+
| Tỷ lệ vũ hóa           | 20°C - 25°C       | 1 - 3 ngày        | 98,2% - 98,5%      |
| Sức đẻ trứng/ngày      | 20°C - 25°C       | 1 ngày            | 32,2 - 34,2 trứng  |
| Tổng số trứng đẻ       | 25°C              | 1 - 3 ngày        | 542,1 - 626,4 trứng|
| Tuổi thọ ong cái       | 20°C              | 1 - 3 ngày        | 19,6 - 22,8 ngày   |
+------------------------+-------------------+-------------------+--------------------+

Nghiên cứu đã hoàn thành 100% các mục tiêu đề ra, thiết lập cơ sở dữ liệu vi khí hậu chính xác giúp ngăn chặn tình trạng suy giảm phẩm chất sinh học của ong ký sinh trong công tác lưu kho.

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại 3 đóng góp khoa học và thực tiễn mang tính đột phá:

1. Xác định chính xác ngưỡng "chấn thương nhiệt thấp" (Cold Shock Threshold): Khác với các công bố quốc tế trước đây cho rằng có thể giữ nhộng ở 5°C trong nhiều tuần (Chen et al., 2012), nghiên cứu này chứng minh rằng nhiệt độ thấp (10°C – 15°C) làm ức chế hệ enzyme buồng trứng, khiến tổng số trứng đẻ sụt giảm từ 44,7% đến 56,1% và rút ngắn tuổi thọ thành trùng cái tới 25,6%.
2. Xác lập "cửa sổ vàng" lưu kho ngắn hạn (3 ngày ở 20°C – 25°C): Trong khoảng thời gian $\le 3$ ngày tại dải nhiệt 20°C – 25°C, nhộng ong duy trì tỷ lệ vũ hóa $\ge 98,2%$, tổng lượng trứng đẻ trên sâu sáp đạt trên 508–626 trứng, cao hơn đáng kể so với các mốc công bố của Suasa-ard (2012: 166,88 trứng) và Farag et al. (2015: 395,11 trứng).
3. Chuẩn hóa quy trình nhân sinh khối trên sâu sáp G. mellonella: Chứng minh sâu sáp là vật chủ nhân nuôi thay thế lý tưởng với sức sinh sản của ong ký sinh cao gấp 1,2 – 1,5 lần so với nhân nuôi trực tiếp trên sâu đầu đen, giúp giải quyết bài toán thiếu hụt vật chủ khi sâu đầu đen ngoài tự nhiên hóa nhộng.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Quy trình bảo quản và nhân nuôi từ đề tài có khả năng ứng dụng trực tiếp tại các trung tâm sinh học nông nghiệp và các hợp tác xã trồng dừa:

• Mô hình triển khai dập dịch theo đợt (Pulse-Release Strategy): Khi phát hiện sâu đầu đen rải rác ở tuổi 1–3, cơ sở nhân nuôi tiến hành thu gom nhộng B. hebetor, đưa vào tủ mát định ôn ở 20°C – 22°C trong 1–3 ngày để gom mẻ đồng loạt. Khi sâu non ngoài vườn đạt tuổi 4–6 (giai đoạn mẫn cảm nhất), toàn bộ lượng ong đồng loạt vũ hóa sẽ được phóng thích với mật độ 50–100 cặp/ha.
• Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit Analysis):
  • Chi phí nuôi sâu sáp thay thế: Giảm 60% chi phí nhân công và lá dừa tươi so với nuôi sâu đầu đen.
  • Tỷ lệ hoàn vốn đầu tư (ROI): Việc duy trì sức đẻ > 500 trứng/ong cái giúp giảm 50% số lượng ong bố mẹ cần nhân nuôi ban đầu, tiết kiệm ước tính 15–20 triệu đồng/chu kỳ sản xuất quy mô 100.000 ong ký sinh.

Hạn chế và hướng phát triển

• Hạn chế kỹ thuật: Nghiên cứu mới chỉ tập trung vào bảo quản pha nhộng 1 ngày tuổi, chưa khảo sát pha tiền nhộng và pha thành trùng trưởng thành có bổ sung dung dịch dinh dưỡng kéo dài.
• Rào cản thời gian: Thời gian lưu trữ an toàn tối đa mới đạt 3 ngày; sau 5–10 ngày, sức đẻ trứng hàng ngày giảm 28,6% – 30,7%.
• Hướng phát triển tiếp theo:
  1. Thử nghiệm chế độ bảo quản hạ nhiệt gián đoạn (Fluctuating Thermal Regime - FTR) để kéo dài thời gian lưu trữ nhộng lên 15–30 ngày.
  2. Nghiên cứu bảo quản pha thành trùng B. hebetor kết hợp môi trường thức ăn bổ sung acid amin và đường trehalose nhằm bảo vệ tế bào sinh dục.

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên & Học viên cao học ngành BVTV / Nông học: Tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm côn trùng 2 yếu tố, kỹ thuật phân tích ANOVA trên R.
• Kỹ sư sinh học & Quản lý phòng Lab: Nắm vững thông số vi khí hậu (20°C – 25°C, 70% RH, max 3 ngày) để thiết kế quy trình vận hành kho bảo quản thiên địch.
• Doanh nghiệp & Hợp tác xã nông nghiệp: Sở hữu giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) bền vững, giảm thiểu 100% dư lượng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trên vườn dừa hữu cơ.
• Nhà khoa học & Nghiên cứu viên: Dữ liệu đối sánh tin cậy về sinh thái học sinh sản và độc tố học của ong ký sinh họ Braconidae tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu thiết bị tối thiểu để triển khai quy trình lưu trữ nhộng ong là gì? Cần trang bị tủ định ôn vi khí hậu (hoặc buồng lạnh điều hòa chính xác) có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định 20°C – 25°C (dao động $\le \pm 0,5^\circ\text{C}$), ẩm độ 70 ± 5% và hệ thống chiếu sáng hẹn giờ 12L:12D.

2. Tại sao không nên lưu trữ nhộng ong ở nhiệt độ tủ lạnh thông thường (4°C – 10°C)? Ở mức nhiệt < 15°C, tỷ lệ chết phôi tăng và thành trùng sau vũ hóa bị tổn thương buồng trứng vĩnh viễn, làm giảm hơn 50% tổng số trứng đẻ và giảm 25% tuổi thọ.

3. Có thể lưu trữ nhộng ong B. hebetor quá 3 ngày không? Có thể lưu trữ đến 5–10 ngày nếu chấp nhận tỷ lệ suy giảm sức đẻ trứng từ 20% – 30%. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu lực dập dịch tối đa ngoài vườn dừa, khuyến cáo không lưu trữ quá 3 ngày.

4. Sâu sáp có thực sự thay thế hoàn toàn được sâu đầu đen trong nhân nuôi không? Có. Sâu sáp G. mellonella giàu dinh dưỡng hơn, dễ nuôi bằng cám bắp/sáp ong, cho tỷ lệ ong ký sinh cái nở ra cao hơn và sức đẻ trứng của ong đạt tới 626 trứng/cái (so với ~522 trứng trên sâu đầu đen).

5. Thời điểm nào phóng thích ong B. hebetor ra đồng ruộng đạt hiệu quả cao nhất? Phóng thích ngay sau khi ong vũ hóa 1 ngày và đã được giao phối, thời điểm vườn dừa xuất hiện sâu non tuổi 4 đến tuổi 6 (sâu đẫy sức chuẩn bị hóa nhộng).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Thanh Đạt đã giải quyết thành công bài toán bảo quản ngắn hạn ong ký sinh Bracon hebetor, mở ra bước tiến quan trọng trong công nghệ kiểm soát sinh học sâu đầu đen hại dừa tại Việt Nam. Bằng việc chứng minh khoảng nhiệt độ 20°C – 25°C trong thời gian tối đa 3 ngày bảo toàn tối đa tỷ lệ vũ hóa (> 98%), sức sinh sản (508–626 trứng) và tuổi thọ thành trùng (~19–23 ngày), đề tài cung cấp một quy trình kỹ thuật chuẩn xác, khả thi cao và sẵn sàng chuyển giao cho các cơ sở sản xuất chế phẩm sinh học bảo vệ cây trồng trên cả nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về Bracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae) 1.1 Nguồn gốc và phân bố Vào năm 2001, Sujatha tiến hành thả B. hebetor dé kiểm soát O. hebetor được phát hiện ký sinh ở au trùng O. arenosella trong ruộng dừa tại tinh Prachuap Khiri Khan, Thai Lan (Chomphukhiao va ctv, 2011).

hebetor là một loài ong ngoại ky sinh có tập tinh bay đàn và tan công ấu trùng của một số loài sâu hại (Ghimire, 2008). hebetor chủ yếu ký sinh trên một số ấu trùng loài bướm đêm thuộc ho Pyralidae như bướm đêm An Độ (Plodia interppunctella), bướm đêm dia trung hải (Ephestia kuehniella), bướm đêm hạnh nhân (Ephestia caufella), ngài gạo (Corcyra cephalonica), sâu sap (Galleria mellonella) (Ghimire, 2008). hebefor là một trong những tác nhân kiểm soát sinh học tiềm năng tốt nhất đối với côn trùng gây hại thuộc họ sâu bướm Pyralidae (Ghimire, 2008). Và là tác nhân kiểm soát sinh học quan trọng đối với các loài côn trùng gây hại khác nhau xâm nhập vào kho bảo quản và đồng ruộng (Uwais và ctv, 2006; Imam va ctv, 2007).

Theo Ashfag va ctv (2011) đã báo cáo rang dựa vào tốc độ lan truyền cao, vòng đời ngắn và ký sinh trên nhiều loài ký chủ mà ong B. hebetor được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về quan hệ ký sinh ký chủ và kiểm soát sinh học.2 Đặc điểm hình thái ong Bracon hebefor Trứng: Thanh trùng cái đẻ trứng đơn lẻ trên cơ thé của au trùng O. Quả trứng hình bầu dục, hơi đục và sau đó chuyên sang trong suốt khi gần nở. Kích thước trứng là chiều rộng 0,12 mm và chiều dài 0,49 mm khi ký sinh trên Ó.

Au trùng: Co thé au trùng B. »ebefor có hình bau dục, mat dan độ trong suốt, chuyên sang màu trang đục ở mỗi giai đoạn mới với sự phát triển của ruột. Âu trùng 3 mới nở có chiêu rộng 0,79 mm và chiêu dài 2,61 mm. Màu sắc của âu trùng phụ thuộc vào màu của ký chủ và thay đôi từ màu trăng đên màu vàng.

Chiêu dài trung bình của au trùng trưởng thành hoàn toàn là 2,58 mm (Pezzini va ctv, 2017). Tiền nhộng: Âu trùng sau khi đẫy sức sẽ rời ký chủ tạo ra một kén tơ màu trắng hình trứng xung quanh chính nó. Ngay sau khi tạo kén, ấu trùng Ö. hebetor trở nên dày hơn và có kích thước ngắn hơn (Witethom, 1987).

hebetor có hình bầu dục, kén màu vàng nhạt, kích thước cơ thé chiều rộng 1,3 mm và chiều dài 3,15 mm. Khi nhộng gan vũ hóa, đầu, ngực và các phần phụ chuyên sang nâu và bụng có màu vàng. Chiều dài của kén nhộng trung bình là 2,68 mm (Witethom, 1987). Thanh trùng: Thành trùng B.

hebetor đực và cái được phân biệt bằng mang đẻ trứng khi thành trùng cái có máng đẻ trứng màu đen ở phía cuối đốt bụng còn thành trùng đực không có bộ phận này. Đến giai đoạn vũ hoá thành trùng sẽ đục một lỗ tròn trên kén dé chui ra ngoài. Chiều dai cơ thé trung bình của con đực và con cái trên ký chủ ngài gạo lần lượt là 2,35 mm và 2,70 mm. Thành trùng đực nhỏ hơn so với thành trùng cái.

Con trưởng thành được nuôi bằng dung dịch mật ong (Witethom, 1987).3 Đặc điểm sinh học của ong Bracon hebetor Trứng: Trong điều kiện phòng thí nghiệm ở nhiệt độ 27°C, thời gian trứng ong B. hebetor hình thành phôi thấp nhất là 0,9 ngày trên ký chủ Corcyra cephalonica; 1,12 ngày trên ký chủ Galleria mellonella; 1,28 ngày trên ky chu Maruca testutalis; 1,43 ngày trên ky chủ Helicoverpa armigera; 1,63 ngày trên ky chủ E. vittella và cao nhất 1,68 ngày trên ký chủ Spodoptera litura (Dabhi và ctv, 2013). Thời gian phát dục pha trứng của ong B.

hebetor được nuôi trên ấu trùng O. arenosella là 1 ngày (Suasaard và ctv, 2012) 1,38 ngày trên ky chủ Helicoverpa armigera (Alam và ctv, 2016); 1,51 ngày trên ky chu G. Au trùng: Theo Chomphukhiao va ctv (2018), thời gian phat dục của pha ấu trùng ong B. hebetor trên ky chủ sâu đầu den Opisina arenosella là 2,58 ngày, cao hơn 4 ghi nhận của Suasa-ard và ctv (2012) khi thời gian pha ấu trùng phát dục là 2 ngày.

Trên các ký chủ khác, thời gian phát dục của pha ấu trùng là 5,55 ngày trên ấu trùng Ephestia cautella; 6,28 ngày trên ký chủ Malacosoma đisstria; 5,25 ngày trên au trùng Plodia interpunctella (Saadat va ctv, 2014); thí nghiệm trên ký chủ Corcyra cephalonica cua Alam va ctv (2016) là 3,16 ngày; của Dabhi và ctv (2013) là 2,66 ngày va của Farag và ctv (2015) là 2,51 ngày. Tiền nhộng: Ong Bracon hebetor có thời gian tiền nhộng nhanh nhất trên ký chủ Corcyra cephalonica là 0,84 ngày (Dabhi và ctv, 2013); trên ký chủ Ephestia cautella là 1,47 ngày (Ahmed và ctv, 2012) và cao nhất trên ký chủ Plodia interpunctella là 1,57 ngày. Nhộng: Giai đoạn nhộng được xác định trong điều kiện nhiệt độ 25 + 2°C, ẩm độ 70 + 10% trên ký chủ A. kuehniella có thời gian phát triển là 5,4 ngày (Magro và ctv, 2006).

Thời gian phát triển giai đoạn nhộng của ong B. hebetor: 4,61 và 6,02 ngày nuôi trên ky chủ Ephestia cautella; 4.29 và 5,60 ngày nuôi trên ký chủ Plodia interpunctella (Ahmed và ctv, 2012; Saadat và ctv, 2014); 6,79 ngày trên ky chủ EF. kuehniella và 5,89 ngày trên âu trùng G. menollela (Farag va ctv, 2015); 5,10 ngày nuôi trên ký chu G.

Thời gian phat dục pha nhộng trên sâu đầu den là và 5,28 ngày (Suasa-ard và ctv, 2012)và 6,52 ngày (Chomphukhiao và ctv, 2018). Thành trùng: Thanh trùng cái ong B. hebe/or liên tục đẻ trứng trong suốt thời gian sống của mình (Benson, 1973). Thành trùng cái có thể đẻ trứng ngay sau khi vũ hóa nhưng sẽ cần 3 đến 4 ngày để trưởng thành và đạt được sự thuần thục trong sinh sản (Grosch và ctv, 1977).

Theo Ode va ctv (1997), tỷ lệ đực cái của ong B. hebetor trên tat cả các ký chủ thường thiên về giới cái hơn khi được những thành trùng cái đưới 3 tuần tuổi đẻ và thiên về giới đực khi thành trùng cái bước sang tuần tuổi số 4. Sự thay đổi về tỷ lệ đực/cái này có thể đo trong những tuần đầu tiên, thành trùng cái đã sử dụng hết lượng tính trùng dự trữ của mình từ lần giao phối đầu tiên. Tuy nhiên, tỷ lệ giới tính còn bị ảnh hưởng bởi các điều kiện ngoại cảnh và chất lượng ký chủ.

5 Tuổi thọ của thành trùng cái ong B. heberor là 43,86 ngày khi được nuôi trên ký chủ E. cautella (Ahmed, 2012); 31,76 ngày trên ký chủ C. cephalonica (Dabhi và ctv, 2013); 20,88 ngày được nuôi trên ky chu Plodia interpunctella (Yu va ctv, 1999); 19,11 ngày trên ky chu G.

mellonella (Farag va ctv, 2015); 16,04 ngày được nuôi trên ký chu C. cephalonica (Witethom, 1987); 13,80 ngày khi được nuôi trên ky chủ E. kuehniella và 9,70 ngày nuôi trên ky chu C. Trên ky chủ sâu đầu đen, thành trùng đực va cái có thé sống tới 48 và 61 ngày sau khi vũ hóa (Chomphukhiao và ctv, 2018).4 Phương thức ký sinh của Bracon hebefor Thành trùng cái ong B.

hebetor dựa vào độc tô có trong tuyến noc độc dé làm tê liệt ấu trùng ký chủ (Quistad và ctv, 1996). Các tuyến nọc độc của ong ký sinh được cấu tạo bởi một lớp đơn gồm tám tế bào dài được kết nối với ống đẻ trứng. Thành trùng cái chích nọc độc vào ấu trùng ký chủ bằng cách chọc thủng qua lớp biểu bì (Ghimire và ctv, 2008). hebetor chứa độc tô với năm polypeptit có trọng lượng phân tử khoảng 70 kDa (Quistad và ctv, 1996).

Các polypeptit này ngăn chặn sự dẫn truyền thần kinh cơ glutamatergic tại đầu cuối thần kinh trước synap, làm tê liệt ấu trùng ký chủ trong vòng 15 phút. Ngoài ra, noc độc của Ö. hebetor cũng ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý khác của ấu trùng ký chủ bị tê liệt bao gồm suy giảm sản xuất các loại oxy phản ứng, ức chế hoạt động của phenoloxidase trong hemolymph ký chủ và làm vỡ các tế bào máu (Kryukova và ctv, 2011). Chỉ những thành trùng cái mới ăn hemolymph của ấu trùng ký chủ bị tê liệt trong quá trình đẻ trứng còn thành trùng đực có thể ăn thức ăn nhân tạo là mật ong pha loãng (Beard và ctv, 1952).

hebefor làm tê liệt ấu trùng ký chu bằng cách chích và sau đó đẻ trứng trên bề mặt lưng hoặc dưới bụng của ký chủ bị tê liệt (Antolin và ctv, 1995). Au trùng ong B. hebetor hút chất dinh dưỡng và phát triển trên lớp biểu bì của ký chủ bị tê liệt cho đến khi thành nhộng (Kryukova và ctv, 2011). Âu trùng ong Ö.

hebefor có thê chuyền sang ấu trùng ký chủ bị tê liệt khác để tìm kiếm thức ăn mới khi chất dinh dưỡng trong ấu trùng ký chủ hiện tại không đủ cho ấu trùng phát triển (Beard và ctv, 1952). hebetor chích noc độc làm tê liệt au trùng ký chủ và quay trở lại sau đó dé tìm và đẻ trứng trên một số ấu trùng ký chủ 6 bị tê liệt. Những con thành trùng cái cua ong ký sinh B. hebefor không đẻ trứng trên tất cả các ký chủ mà thành trùng cái làm tê liệt (Ullyett và ctv, 1945).5 Thời gian và khả năng đẻ trứng Thời gian đẻ trứng sau khi thành trùng cái và thành trùng đực giao phối ngày đầu tiên đao động từ 11 đến 27 ngày (Yu và ctv, 1999).

Theo Nikam và Pawar (1993), thời gian đẻ trứng của ong B. hebetor ky sinh trên ấu trùng P. interpunctella được ước tính là 18,38 ngày. Thành trùng cái ong B.

hebetor đẻ trứng tập trung vào 10 ngày đầu và số lượng trứng chiếm 65% tổng số trứng được đẻ. Ở điều kiện nhiệt độ 27° và độ am 85%, ong B. hebetor ký sinh trên au trùng Corcycra cephalonica đẻ trung bình khoảng 258,9 trứng (Nikam và Pawar, 1993). Theo Khalil và ctv (2016) đã công bố rang trong 5 ngày theo dõi đẻ trứng của ong B.

hebetor trên các loài ký chủ khác nhau thì ghi nhận được khả năng đẻ trứng trung bình trên ấu trùng G. mellonella là cao nhất tiếp theo đến ấu trùng 77. armigera và cuối cùng thấp nhất được xác định trên ấu trùng H. postica với tông sô trứng trung bình lần lượt là 109,50 + 10,6 trứng; 97,16 + 9,43 trứng; 35,13 + 7,0 trứng.

Farag va ctv (2015) báo cáo rằng tong số trứng đẻ được của thành trùng cái ong B. hebetor khi được nuôi trên các loại ky chủ G. cautella lần lượt là 395,11 + 79,7; 93,5 + 8,11 và 56 + 6,3 trứng. Số lượng trứng đẻ hằng ngày của thành trùng cái ong B.

hebetor cũng được ghi nhận lần lượt là 19,31 + 2,9; 6,9 + 0,8 và 5,8 + 0,58 trứng (Farag và ctv, 2015). Số lượng trứng trung bình hằng ngày của thành trùng cái ong B. hebetor ký sinh trên 3 loài ký chủ H.