Tổng quan luận án
Tây Nguyên là vùng cao nguyên có diện tích đất đỏ bazan màu mỡ lớn nhất Việt Nam (khoảng 2 triệu hecta, chiếm 60% diện tích đất bazan cả nước), giữ vị trí chiến lược về phát triển kinh tế nông - lâm nghiệp, đặc biệt là các vùng chuyên canh cây công nghiệp lâu năm như cà phê (hơn 290.000 ha), cao su, ca cao và dâu tằm. Bên cạnh đó, địa hình và mạng lưới sông suối dốc là điều kiện xây dựng hàng loạt công trình thủy lợi, thủy điện trọng điểm (như Yaly, Đa Nhim, Buôn Kuốp, Sê San, Đại Ninh, Đồng Nai 3, 4...). Trong hệ sinh thái nhiệt đới, mối (Isoptera) giữ vai trò phân giải xác thực vật và xenlulo, làm tăng độ xốp và tuần hoàn dinh dưỡng cho đất; tuy nhiên, hoạt động sinh học của chúng gây ra thiệt hại nghiêm trọng. Đối với cây trồng, mối xâm lấn mô sống, cắn phá hệ rễ và gốc thân làm cây vàng lá, còi cọc và chết hàng loạt. Đối với hệ thống đê đập, mối làm rỗng thân đập đất bằng các khoang tổ và hệ thống hang giao thông ngầm chằng chịt, gây sụt lún mặt đập, rò rỉ, xói ngầm và nguy cơ vỡ đập trong mùa mưa lũ.
Trước khi đề tài được thực hiện, các công trình nghiên cứu về mối tại Tây Nguyên còn phân tán, chủ yếu là khảo sát bước đầu hoặc đánh giá cục bộ tại một số lâm trường, công trình thủy lợi nhỏ. Danh sách thành phần loài ghi nhận còn nghèo nàn, thiếu các dẫn liệu phân loại hình thái đối chiếu với sinh học phân tử, thiếu các chỉ số định lượng về sinh thái học quần xã theo đai cao và sinh cảnh, cũng như chưa xây dựng được quy trình phòng trừ bằng bả độc sinh học thích ứng riêng cho điều kiện tự nhiên của khu vực. Do đó, luận án tiến sĩ sinh học của nghiên cứu sinh Nguyễn Quốc Huy (bảo vệ năm 2011 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Bùi Công Hiển và PGS. Nguyễn Văn Quảng) đã triển khai đề tài: "Nghiên cứu mối vùng Tây Nguyên và đề xuất biện pháp phòng trừ loài hại chính", chuyên ngành Côn trùng học, mã số 62 42 10 10.
Mục tiêu nghiên cứu được xác định cụ thể gồm:
- Xác định thành phần loài và một số đặc điểm của khu hệ mối Tây Nguyên.
- Xác định các loài mối gây hại cho cây trồng và đập hồ chứa nước ở Tây Nguyên, đồng thời đề xuất biện pháp phòng trừ các loài mối gây hại chính.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ các loài mối thuộc bộ Cánh đều (Isoptera) phân bố tại vùng Tây Nguyên.
- Phạm vi nội dung: Phân loại học hình thái học kết hợp phân tích chỉ thị phân tử ADN gen ty thể; cấu trúc đa dạng sinh học khu hệ mối; đặc điểm sinh thái, sinh học của các loài gây hại chính trên vườn cây công nghiệp và thân đập đất; phương pháp phòng trừ mối bằng công nghệ bả độc.
- Phạm vi không gian: Khảo sát trên địa bàn 5 tỉnh Tây Nguyên gồm Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông và Lâm Đồng tại 58 điểm điều tra thuộc 6 dạng sinh cảnh chính.
- Phạm vi thời gian: Thực hiện tập trung trong giai đoạn 2006 - 2009, có kế thừa và bổ sung các chuỗi số liệu điều tra cơ bản từ năm 2002 và giai đoạn 2004 - 2006.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Luận án đã tổng thuật toàn diện lịch sử nghiên cứu côn trùng học về bộ Mối (Isoptera) trên thế giới và ở Việt Nam qua ba trục nội dung: phân loại hệ thống học, sinh thái học quần xã, và kỹ thuật kiểm soát phòng trừ.
Về phân loại học thế giới, nghiên cứu khởi đầu từ Hagen (1858), Haviland (1898), Silvestri (1903) và đặc biệt là Holmgren (1906, 1910) - người đặt nền móng cho phân loại học hiện đại dựa trên cấu trúc hàm trên. Snyder (1949) thống kê 1.745 loài thuộc 5 họ và 130 giống trên toàn cầu, đến Constantino (2007) số lượng loài đã lên tới 2.858 loài thuộc 286 giống. Tại khu vực Đông phương, Ahmad (1958, 1965) ghi nhận 397 loài, Krishna (1965) công bố 103 loài ở Miến Điện, Sen-Sarma (1974) mô tả mối tại Ấn Độ, Thapa (1981) nghiên cứu khu hệ Malaysia, và Yupaporn Sornnuwat (2004) thống kê 199 loài tại Thái Lan. Về quy chuẩn hình thái, Roonwal (1969) xây dựng hệ thống đo đạc hình thái ngoài. Bên cạnh đó, các nghiên cứu của Sands (1998) về cấu trúc van ruột, Belyaeva (2006) về cơ quan sinh dục ngoài của mối cánh cái, cùng các ứng dụng phân tích ADN ty thể (Alliens Szalanski et al., 2004; James Austin et al., 2005, 2006; Chow-Yang Lee et al., 2004; Menglin Cheng et al., 2006) và phổ cận hồng ngoại hydrocarbon biểu bì (Aldrich et al., 2007) đã giải quyết nhiều tranh chấp phân loại giữa các loài có hình thái tương đồng.
Về sinh học và sinh thái học, các tác giả như Petch (1906), Holdaway et al. (1935, 1940), Greaves (1962), Agarwal (1978), Scott Turner (1994) đã làm rõ cân bằng nhiệt - ẩm trong tổ; Rust et al. (1994), Wakako Ohmura et al. (2010), Yamano (1973) nghiên cứu phản ứng hướng quang âm; Abe (1979), Schaefer (1981), Abensperg-Traun (1998), Jones et al. (2002), Jouquet et al. (2005) chứng minh vai trò của mối trong việc biến đổi cấu trúc cơ lý đất và chu trình dinh dưỡng rừng nhiệt đới. Về phòng trừ mối đê đập và cây trồng, phương pháp hóa học, sinh học sử dụng nấm ký sinh Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana (Hanel, 1981, 1982), giun tròn (Cowie et al., 1989), bả sinh học (Roe, 2003) và thiết bị sóng âm, rađa đất, cảm ứng điện từ (Mankin et al., 2002; Raloff et al., 2003; Wang et al., 2007; Ragon, 2007) được ứng dụng rộng rãi. Tại Trung Quốc, Lý Thủy Mỹ (1958), Lý Đông (1989) và Zhenggyan Wang et al. (2007) đã tổng kết các loài phá hoại đê đập trọng điểm (Odontotermes formosanus, Macrotermes barneyi) và phát triển phương pháp gây nấm than cùng bả diệt ngầm.
Tại Việt Nam, các công trình từ Bathellier (1927), Patrick Durant và Lâm Bỉnh Lợi (1972), Nguyễn Đức Khảm (1976), Nguyễn Đức Khảm và Vũ Văn Tuyển (1985), Nguyễn Tân Vương (1997), Nguyễn Văn Quảng et al. (2000, 2006), Nguyễn Thị My et al. (2007), Nguyễn Thúy Hiền (2008) đến Động vật chí Việt Nam (Nguyễn Đức Khảm et al., 2007) đã ghi nhận 101 loài mối. Riêng tại địa bàn Tây Nguyên, Vũ Văn Tuyển (1982, 1991) khảo sát mối hại cà phê và 3 đập thủy lợi tại Lâm Đồng; Lê Văn Triển et al. (1998, 2002, 2003) ghi nhận 34 loài hại cây và 21 loài hại đập; Nguyễn Tân Vương et al. (2007) công bố 48 loài trong sinh cảnh cây công nghiệp; Nguyễn Văn Quảng et al. (2007) khảo sát tỷ lệ hại trên cà phê, cao su; Nguyễn Quốc Huy et al. (2008) ghi nhận 25 loài tại các hồ chứa; Trịnh Văn Hạnh (2002, 2007) nghiên cứu chế phẩm vi nấm Metarhizium; Nguyễn Tân Vương et al. (2010) thử nghiệm bả độc diệt Macrotermes annandalei.
Khoảng trống nghiên cứu mà luận án giải quyết:
- Thiếu một công trình khảo cứu hệ thống và đồng bộ trên quy mô toàn vùng Tây Nguyên (bao gồm cả 5 tỉnh với 3 tiểu vùng địa hình - khí hậu).
- Chưa kết hợp phương pháp giải phẫu hình thái truyền thống với công nghệ sinh học phân tử (giải trình tự gen ty thể) để giám định các loài mối có biến dị hình thái phức tạp.
- Chưa có số liệu định lượng về phân bố cấu trúc quần xã mối theo 3 dải độ cao, 6 sinh cảnh và 4 nhóm chức năng sinh thái.
- Chưa xác định cụ thể tập tính sinh học, cấu trúc khoang tổ của loài gây hại nguy hiểm nhất trên vườn cây (Microtermes pakistanicus) và trên thân đập (Macrotermes annandalei, Macrotermes gilvus, Odontotermes ceylonicus), đồng thời thiếu một quy trình chuẩn hóa sử dụng bả độc diệt mối tận gốc bảo vệ công trình thủy lợi tại Tây Nguyên.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án tiếp cận nghiên cứu dựa trên các nguyên lý phân loại học côn trùng, sinh thái học quần xã động vật đất và lý thuyết phòng trừ dịch hại tổng hợp (IPM) thông qua cơ chế lây truyền bả độc xã hội ở côn trùng sống thành tập đoàn.
Khung phân tích và hệ phương pháp thực tế
-
Phương pháp điều tra thu thập mẫu vật:
- Thu mẫu định tính: Thiết kế các tuyến điều tra cắt ngang các dạng sinh cảnh (chiều dài 1 - 3 km/tuyến) theo phương pháp của Nguyễn Đức Khảm (1971). Thu thập cá thể mối trong thân cây, cành khô, gốc mục, dưới thảm mục và trong tổ đất, ưu tiên thu đẳng cấp mối lính.
- Thu mẫu định lượng: Thiết lập ô tiêu chuẩn theo phương pháp của Davies (1997) và Eggleton et al. (1997) bằng cách chọn dải đất ngẫu nhiên kích thước 2m x 100m, chia làm 20 ô nhỏ liên tục (5m x 2m/ô). Thực hiện đào bới đất tới độ sâu 10 cm và thu bắt trên thân cây lên đến độ cao 2m tại các tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Đắk Nông. Mẫu vật được định hình và bảo quản trong cồn $70^\circ$.
-
Phương pháp giám định hình thái và phân loại học:
- Sử dụng kính lúp hai mắt và kính hiển vi quang học có trắc vi thị kính. Đo đạc các chỉ số hình thái đầu, trán, môi trên, hàm trên, tấm lưng ngực của mối lính và mối cánh theo quy chuẩn của Roonwal (1969).
- Tra cứu khóa định loại của Ahmad (1958, 1965), Thapa (1981), Huang Fu Sheng (2000), Nguyễn Đức Khảm et al. (2007).
-
Phương pháp sinh học phân tử (ADN gen ty thể):
- Tách chiết ADN tổng số từ mô cơ cá thể mối.
- Khuếch đại đoạn gen ty thể đặc hiệu bằng phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR) trên máy PCR Mastercycler (Eppendorf).
- Điện di kiểm tra trên gel agarose (Bio-Rad), tinh sạch sản phẩm PCR và giải trình tự nucleotide tự động bằng hệ thống ABI 3100-Avant Genetic Analyzer (Applied Biosystems).
- Xây dựng ma trận khoảng cách di truyền theo mô hình Kimura 2 tham số (Kimura 2-parameter) và thiết lập cây phát sinh chủng loại bằng phương pháp Maximum Parsimony (MP).
-
Phương pháp phân tích sinh thái học và hóa lý đất:
- Tính toán chỉ số tương đồng thành phần loài giữa các vùng địa lý khí hậu và giữa 5 tỉnh Tây Nguyên bằng chỉ số tương đồng Bray - Curtis.
- Phân chia nhóm chức năng dinh dưỡng (ăn gỗ, ăn mùn, ăn lá thảm mục, cấy nấm) và kiểu cấu trúc tổ.
- Khảo sát các thông số hóa lý tầng đất mặt (pH KCl, mùn tổng số %, N%, P2O5%, K2O%) tại Phòng Phân tích đất và Môi trường - Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp.
-
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm phòng trừ:
- Nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm bả diệt mối BDM08, BDM10 và chế phẩm sinh học Metavina 90DP.
- Khảo sát tập tính khai thác thức ăn qua hệ thống bẫy nhử trên vườn cà phê tại Công ty Cà phê Krông Ana, Ea Pôk và Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
- Thử nghiệm hiệu lực diệt các tổ mối Macrotermes annandalei theo các cấp đường kính tổ khác nhau (nhóm tổ 0,7 - 1,0 m và các cỡ tổ khác) tại đập Ea Ka và đập Ea Kao (Đắk Lắk).
| Nhóm thiết bị / Hóa chất |
Tên thiết bị / Chủng loại |
Xuất xứ / Hãng sản xuất |
Mục đích sử dụng |
| Thiết bị khảo sát hiện trường |
Máy đo pH Metrohm 620, Rađa đất, Máy dò âm, Máy định vị |
Thụy Sĩ, Mỹ |
Đo pH đất, phát hiện khoang rỗng tổ mối trong thân đập |
| Thiết bị thí nghiệm sinh học |
Kính lúp hai mắt, Kính hiển vi soi nổi, Máy sấy Mac-250Nex |
Đức, Nhật Bản (Sanyo) |
Đo đạc chỉ số hình thái, định loại mẫu vật |
| Thiết bị phân tử |
Máy PCR Mastercycler, Máy ly tâm lạnh Mikro 200R, Máy ABI 3100 |
Đức (Eppendorf), Mỹ (Applied Biosystems) |
Tách chiết ADN, phản ứng PCR và giải trình tự gen ty thể |
| Chế phẩm thực nghiệm |
Bả BDM08, BDM10, Chế phẩm Metavina 90DP |
Viện Phòng trừ Mối và BVCT |
Đánh giá hiệu lực tiêu diệt mối trên cây trồng và đập |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 1 hệ thống hóa các tư liệu nghiên cứu mối trong nước và quốc tế. Tác giả phân tích các đặc điểm địa lý - khí hậu đặc thù của Tây Nguyên gồm 3 tiểu vùng: Bắc Tây Nguyên (Kon Tum, Gia Lai), Trung Tây Nguyên (Đắk Lắk, Đắk Nông) và Nam Tây Nguyên (Lâm Đồng), với sự phân hóa rõ nét về chế độ mưa, mạng lưới thủy văn sông Đrăng, Krông Ana, Sêrêpôk, Đa Nhim cùng hệ thống đất feralit bazan. Chương này chỉ ra rằng, dù mối có vai trò phân hủy sinh khối thực vật, sự phát triển các vùng chuyên canh cà phê, cao su và hệ thống hồ đập thủy điện/thủy lợi tại Tây Nguyên đang đối mặt với nguy cơ phá hoại nghiêm trọng do mối. Tổng quan khẳng định tính cấp thiết của việc áp dụng công nghệ phân tử trong phân loại học và công nghệ bả độc sinh học nhằm thay thế hóa chất độc hại trong phòng trừ mối tại địa bàn.
Chương 2: Địa điểm, thời gian, vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết địa bàn nghiên cứu gồm 58 điểm khảo sát trải rộng trên 5 tỉnh Tây Nguyên, được tổng hợp tại bảng dưới đây:
| Tỉnh |
Số điểm điều tra |
Địa bàn đại diện thu mẫu |
| Kon Tum |
08 |
P. Lê Lợi, P. Trần Hưng Đạo, P. Ngô Mây, Xã Đăk Blà, Xã Yaly (Sa Thầy), Xã Ngọk Tụ (Đăk Tô), TT. Plei Kần (Ngọc Hồi), Xã Đăk Uy (Đăk Hà). |
| Gia Lai |
12 |
P. Thống Nhất, P. Phù Đổng, P. Trà Bá, Xã Biển Hồ (Pleiku), Xã Ia Glai (Chư Sê), Xã Ia Dom (Đức Cơ), Xã Ia Mơr, Ia Phìn, Ia Lâu (Chư Prông), Xã Ayun Hạ (Phú Thiện), P. An Phú (An Khê), Xã Ia M’lá (Ayun Pa). |
| Đắk Lắk |
20 |
Xã Ea Kao, Hòa Thắng, Hòa Phú, P. Thắng Lợi, P. Thành Nhất (Buôn Ma Thuột); Xã Cư Ni, TT. Ea Knốp, Ea Sô, Ea Đar (Ea Kar); Dray Sáp (Krông Ana); TT. Ea Pôk, Ea Kpam (Cư M’gar); Hòa Đông, Ea Kênh (Krông Păk); Krông Na, Ea Huar (Buôn Đôn); Ea Bung, Cư M'Lan (Ea Súp); Nam Ka, Buôn Tría (Lăk). |
| Đắk Nông |
09 |
P. Nghĩa Tân (TX. Gia Nghĩa), Xã Đăk R'Tih (Tuy Đức), Xã Đăk Nang, Đăk Rô, Quảng Phú (Krông Nô), TT. Đăk Mil (Đăk Mil), Xã Ea Pô, Tâm Thắng, Nam Dong (Cư Jút). |
| Lâm Đồng |
09 |
TT. D’ran, TT. Thạnh Mỹ (Đơn Dương), Xã Lát (Lạc Dương), TT. Đạ Tẻh (Đạ Tẻh), Xã Ninh Gia (Đức Trọng), Xã Đạ Long (Đam Rông), Xã Bảo Thuận (Di Linh), Xã Lộc Ngãi (Bảo Lâm), Phường 11 (TP. Đà Lạt). |
| Tổng cộng |
58 |
Toàn vùng Tây Nguyên |
Chương này trình bày chi tiết quy trình tách chiết ADN ty thể, phản ứng PCR, các thông số giải mã chuỗi nucleotide, quy trình thiết lập tuyến điều tra 1 - 3 km và phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn định lượng 20 ô ($5\text{m} \times 2\text{m}$). Đồng thời, quy trình giải phẫu tổ ngầm để đo đạc các kích thước khoang chính (DKC, HKC), khoang phụ (DKP, HKP), đường kính hang giao thông (DGT, LGT) và phương pháp đánh giá bả độc BDM08, BDM10 ngoài hiện trường được chuẩn hóa.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 3 trình bày các phát hiện học thuật chính của luận án qua 4 phần lớn:
- Thành phần loài mối ở Tây Nguyên:
Luận án đã xác định được 95 loài mối thuộc khu hệ mối Tây Nguyên. Trong đó, có 15 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệ mối Việt Nam, đồng thời bổ sung 6 giống và 30 loài lần đầu tiên ghi nhận cho vùng Tây Nguyên. Cấu trúc phân loại học được kiểm chứng qua phân tích thành phần nucleotide và ma trận khoảng cách di truyền Kimura 2 tham số, cùng cây phát sinh chủng loại Maximum Parsimony.
| STT |
Tên khoa học của loài |
Tác giả và năm công bố |
Ghi chú phân loại |
| 1 |
Schedorhinotermes brevialatus |
(Haviland, 1898) |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 2 |
Schedorhinotermes translucens |
(Haviland, 1898) |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 3 |
Schedorhinotermes rectangularis |
Ahmad, 1965 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 4 |
Odontotermes faeoides |
Holmgren, K. |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 5 |
Odontotermes pyriceps |
Fan, 1985 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 6 |
Odontotermes sarawakensis |
Holmgren, 1913 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 7 |
Hypotermes xenotermitis |
(Wasmann, 1896) |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 8 |
Indotermes bangladeshiensis |
Akhtar, 1975 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 9 |
Pericapritermes paraspeciosus |
Thapa, 1981 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 10 |
Pseudocapritermes albipennis |
(Tsai et Chen) |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 11 |
Pseudocapritermes sinensis |
Ping et Xu, 1986 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 12 |
Procapritermes prosetiger |
Ahmad, 1965 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 13 |
Nasutitermes fuscipennis |
(Haviland, 1898) |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 14 |
Nasutitermes rectangularis |
Thapa, 1981 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
| 15 |
Ahmaditermes guizhouensis |
Li et Ping, 1982 |
Ghi nhận mới cho Việt Nam |
-
Đặc điểm sinh thái và phân bố của khu hệ mối Tây Nguyên:
- So sánh tương đồng: Chỉ số tương đồng Bray - Curtis chỉ ra mối quan hệ mật thiết giữa khu hệ mối Tây Nguyên với khu hệ mối Trung Quốc, Malaysia, Thái Lan và 6 vùng địa lý khí hậu tại Việt Nam.
- Phân bố theo đai cao: Số lượng loài có xu hướng giảm dần khi độ cao tăng lên theo 3 đai độ cao chính (< 500m, 500 - 1.000m, > 1.000m). Đai dưới 500m và 500 - 1.000m tập trung mức độ đa dạng loài cao nhất.
- Phân bố theo sinh cảnh: Khảo sát trên 6 sinh cảnh (rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh, rừng trồng, trảng cây bụi, khu dân cư, đập hồ chứa nước) cho thấy sinh cảnh rừng tự nhiên có độ phong phú tương đối và số lượng loài cao nhất; sinh cảnh đập hồ chứa nước và khu dân cư có độ đa dạng thấp hơn nhưng mức độ tập trung của các loài gây hại lại cao hơn.
- Cấu trúc chức năng: Phân tích phương thức sống, nhóm chức năng dinh dưỡng và kiểu tổ cho thấy nhóm mối có vườn cấy nấm (Macrotermitinae) chiếm ưu thế tuyệt đối về tần suất bắt gặp và sinh khối hoạt động.
-
Mối hại cây trồng và biện pháp phòng trừ:
- Xác định danh sách thành phần loài mối xuất hiện trong vườn cây công nghiệp, trong đó xác định 6 loài gây hại chính trên cà phê, cao su và ca cao.
- Khẳng định loài Microtermes pakistanicus là đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất đối với cây trồng tại Tây Nguyên. Luận án mô tả chi tiết tổ ngầm dạng vòm đáy phẳng gồm nhiều khoang nhỏ, hang đi ăn ngầm và tỷ lệ đẳng cấp trong đàn kiếm ăn.
- Thử nghiệm bẫy nhử và bả diệt mối cho thấy tỷ lệ bắt gặp tại bẫy nhử đạt hiệu quả cao, bả diệt làm giảm rõ rệt tỷ lệ cây nhiễm mối so với khu vực đối chứng không xử lý.
-
Mối hại đập hồ chứa nước và biện pháp phòng trừ:
- Điều tra trên 15 đập hồ chứa nước ở Tây Nguyên, xác định 3 loài gây hại chính đe dọa trực tiếp an toàn đập gồm: Macrotermes annandalei, Macrotermes gilvus và Odontotermes ceylonicus.
- Khảo sát cấu trúc khoang tổ cho thấy các loài này phát triển hệ thống khoang rỗng lớn và hang giao thông xuyên sâu vào thân đập đất.
- Thử nghiệm bả BDM08 tiêu diệt Macrotermes annandalei: Đánh giá mức độ khai thác bả và hiệu lực diệt đối với các tổ mối có đường kính 0,7 - 1,0 m và các cỡ tổ khác, đạt tỷ lệ tiêu diệt quần tộc hoàn toàn.
- Xây dựng và đề xuất quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh về xử lý phòng trừ mối hại đập hồ chứa nước bằng phương pháp bả độc.
Kết quả và những đóng góp mới
Luận án đã đạt được các kết quả khoa học và đóng góp mới cụ thể:
Đóng góp về mặt khoa học
- Cung cấp danh mục thành phần loài đầy đủ và có hệ thống nhất về khu hệ mối vùng Tây Nguyên với 95 loài. Trong đó, 15 loài là ghi nhận mới cho khu hệ mối Việt Nam, đồng thời bổ sung 6 giống và 30 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu vực Tây Nguyên.
- Kết hợp thành công giữa phương pháp hình thái học truyền thống và phương pháp phân tích ADN gen ty thể (mô hình Kimura 2 tham số, cây phát sinh Maximum Parsimony) trong định loại và xác định quan hệ tương đồng giữa các loài mối có biến dị hình thái.
- Cung cấp các dẫn liệu định lượng khoa học về quy luật phân bố thành phần loài, số lượng loài theo 3 dải độ cao, theo 6 dạng sinh cảnh, theo đơn vị hành chính 5 tỉnh và theo các nhóm chức năng sinh thái tại Tây Nguyên.
- Làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc tổ, tập tính sinh học, sinh thái học của loài mối hại cây trồng nguy hiểm nhất (Microtermes pakistanicus) và các loài mối gây hại thân đập (Macrotermes annandalei, Macrotermes gilvus, Odontotermes ceylonicus).
Đóng góp về mặt thực tiễn
- Xác định chính xác 6 loài mối gây hại trên vườn cây công nghiệp (cà phê, cao su, ca cao) và 3 loài mối phá hoại nền thân đập đất hồ chứa nước tại Tây Nguyên.
- Ứng dụng thành công công nghệ bả độc (BDM08) trong việc dẫn dụ và tiêu diệt triệt để các tập đoàn mối cấy nấm gây hại đập hồ chứa nước và cây công nghiệp, hạn chế việc đào bới phá hủy kết cấu thân đập và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do phun rải hóa chất.
- Xây dựng quy trình công nghệ xử lý phòng trừ mối hại đập hồ chứa nước và quy trình bảo vệ vườn cây công nghiệp tại Tây Nguyên.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Khảo sát định lượng ô tiêu chuẩn ($2\text{m} \times 100\text{m}$) mới được triển khai tập trung tại 3 tỉnh (Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông); tại Kon Tum và Lâm Đồng chủ yếu là thu mẫu định tính theo tuyến. Việc phân tích ADN gen ty thể mới chỉ thực hiện trên một số nhóm loài có biến dị hình thái phức tạp chứ chưa bao phủ toàn bộ 95 loài.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục mở rộng phân tích chỉ thị phân tử cho toàn bộ các taxon trong khu hệ mối; theo dõi biến động quần thể mối trong bối cảnh biến đổi khí hậu và chuyển đổi cơ cấu cây trồng; hoàn thiện quy trình sản xuất công nghiệp cho chế phẩm bả BDM trên diện rộng.
Giá trị tham khảo
- Đối với nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Côn trùng học, Bảo vệ thực vật, Lâm nghiệp: Luận án là tài liệu tham khảo giá trị về phân loại học mối, cung cấp khóa định loại, bản mô tả chi tiết và hình vẽ mặt lưng đầu mối lính của 15 loài mới bổ sung cho Việt Nam, cùng phương pháp kết hợp sinh học phân tử trong phân loại côn trùng xã hội.
- Đối với cơ quan quản lý nông nghiệp và doanh nghiệp cây công nghiệp: Dữ liệu sinh thái và tập tính gây hại của Microtermes pakistanicus giúp xây dựng chiến lược bảo vệ rễ cây cà phê, cao su, ca cao bền vững.
- Đối với ngành Thủy lợi và quản lý hồ đập: Bản quy trình công nghệ xử lý mối bằng bả độc BDM08 là cẩm nang kỹ thuật trực tiếp phục vụ công tác kiểm tra, quan trắc và xử lý an toàn đập đất thủy lợi, thủy điện tại khu vực Tây Nguyên và các vùng sinh thái tương đồng.
Câu hỏi thường gặp
1. Luận án đã phát hiện và bổ sung bao nhiêu loài mối cho khu hệ côn trùng Việt Nam và Tây Nguyên?
Luận án đã xác định tổng số 95 loài mối ở Tây Nguyên, trong đó có 15 loài lần đầu tiên được ghi nhận cho khu hệ mối Việt Nam và bổ sung 6 giống, 30 loài lần đầu tiên ghi nhận tại vùng Tây Nguyên.
2. Loài mối nào được xác định là gây hại nghiêm trọng nhất trên cây trồng tại Tây Nguyên và tập tính của chúng ra sao?
Loài Microtermes pakistanicus được xác định là loài gây hại nghiêm trọng nhất trên cây cà phê, cao su và ca cao. Chúng sống trong các tổ ngầm chia thành nhiều khoang nhỏ, hoàng cung dạng vòm đáy phẳng, di chuyển theo các hang ngầm để cắn phá rễ và gốc thân cây.
3. Những loài mối nào đe dọa trực tiếp đến an toàn của các đập hồ chứa nước ở Tây Nguyên?
Có 3 loài mối gây hại chính trên thân đập đất là Macrotermes annandalei, Macrotermes gilvus và Odontotermes ceylonicus. Chúng tạo ra các khoang tổ trung tâm và khoang phụ có thể tích lớn cùng mạng lưới hang giao thông ăn sâu vào thân đập, gây nguy cơ rò rỉ và sụt lún.
4. Phương pháp sinh học phân tử nào được tác giả áp dụng để định loại các loài mối có biến dị hình thái?
Tác giả đã tách chiết ADN tổng số, khuếch đại đoạn gen ty thể bằng kỹ thuật PCR, giải trình tự trên máy ABI 3100-Avant, sau đó phân tích thành phần nucleotide, tính toán khoảng cách di truyền theo mô hình Kimura 2 tham số và thiết lập cây phát sinh chủng loại theo phương pháp Maximum Parsimony.
5. Giải pháp kỹ thuật nào được đề xuất để tiêu diệt mối hại đập hồ chứa nước thay cho phương pháp đào bới truyền thống?
Luận án đề xuất quy trình sử dụng bả độc BDM08. Mối thợ và mối lính khai thác bả mang chất độc về tổ, thông qua tập tính trao đổi thức ăn (trophallaxis) truyền độc cho mối chúa và toàn bộ quần tộc, giúp tiêu diệt triệt để tổ mối mà không làm tổn hại kết cấu đập.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Quốc Huy là công trình chuyên khảo toàn diện về khu hệ mối (Isoptera) vùng Tây Nguyên, xác lập danh mục 95 loài cùng 15 ghi nhận mới cho Việt Nam. Bằng việc kết hợp phương pháp phân loại hình thái với giải trình tự ADN gen ty thể và điều tra sinh thái định lượng, công trình đã làm sáng tỏ cấu trúc quần xã mối theo đai cao và sinh cảnh. Đồng thời, việc xác định chính xác các loài gây hại trọng điểm (Microtermes pakistanicus trên cây trồng; Macrotermes annandalei, Macrotermes gilvus, Odontotermes ceylonicus trên đập đất) và thử nghiệm thành công công nghệ bả độc BDM08 đã mang lại giải pháp kiểm soát dịch hại có giá trị thực tiễn cao cho vùng Tây Nguyên.