Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp phòng chống sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) đục bắp ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:212

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm xác định được thành phần loài sâu hại bộ cánh vảy (Lepidoptera) trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào năm 2017- 2019; Điều tra xác định vị trí số lượng và sự chu chuyển của sâu xanh tại vùng nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp phòng chống sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) đục bắp ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HATSADA VIRACHACK NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG SÂU XANH Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) ĐỤC BẮP NGÔ TẠI HÀ NỘI, VIỆT NAM VÀ VIÊNG CHĂN, LÀO LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2020
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HATSADA VIRACHACK NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG SÂU XANH Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) ĐỤC BẮP NGÔ TẠI HÀ NỘI, VIỆT NAM VÀ VIÊNG CHĂN, LÀO Ngành : Bảo vệ thực vật Mã số : 9 62 01 12 Người hướng dẫn khoa học 1. PGS.TS. Đặng Thị Dung 2. PGS.TS. Hồ Thị Thu Giang HÀ NỘI - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận án HATSADA VIRACHACK i
LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đặng Thị Dung, PGS.TS. Hồ Thị Thu Giang đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Học viện, Ban Lãnh đạo Khoa Nông học; Ban Quản lý Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Côn trùng cùng các thầy cô giáo trong khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài. Trân trọng cảm ơn các nhà khoa học đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi, gợi ý cho tôi những ý tưởng, giải pháp để vượt qua những trở ngại, khó khăn trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm. Xin trân trọng cảm ơn Chính phủ, Bộ Giáo dục & Đào tạo Việt Nam; Xin trân trọng cảm ơn Chính phủ, Bộ Giáo dục & Đào tạo Lào đã tài trợ học bổng vào tạo nhiều điều kiện thuân lợi để tôi được thực hiện tốt nhiệm vụ khoa học của mình. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Sở Nông nghiệp Tỉnh Salavane đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Xin trân trọng cảm ơn các cán bộ kỹ thuật Cục trồng trọt Lào đã hỗ trợ cung cấp thông tin và số liệu. Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo và à con nông ân v ng sản xuất ngô huyện NaxayThong, Viêng Chăn, Lào đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện các thí nghiệm tại địa phương. Cuối cùng, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình (Cha, Mẹ, Vợ, Anh, Chị, Em và người thân) đã đồng hành, động viên giúp đỡ tôi cả tinh thần lẫn vật chất trong suốt quá trình làm đề tài nghiên cứu để có được thành quả hôm nay. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Nghiên cứu sinh HATSADA VIRACHACK ii
MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ............................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ............................................................................................................... vii Danh mục hình ................................................................................................................. ix Trích yếu luận án .............................................................................................................. x Thesis abstract................................................................................................................. xii Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2 1.2.1. Mục tiêu chung.................................................................................................. 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể.................................................................................................. 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 2 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 2 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 2 1.4. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................ 2 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 3 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 3 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................... 3 Phần 2. Tổng quan tài liệu nghiên cứu ......................................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ..................................................................................... 4 2.2. Tổng quan nghiên cứu trên thế giới, Việt Nam và Lào ........................................ 5 2.2.1. Tổng quan nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 5 2.2.2. Tổng quan nghiên cứu tại Việt Nam................................................................ 23 2.2.3. Tổng quan nghiên cứu tại Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào .......................... 30 2.2.4. Những vấn đề cần quan tâm ............................................................................ 32 Phần 3. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................ 33 3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ....................................................................... 33 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 33 3.1.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 33 iii
3.2. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu .......................................................................... 33 3.2.1. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 33 3.2.2. Dụng cụ và hóa chất nghiên cứu ..................................................................... 34 3.3. Nội ung và phương pháp nghiên cứu ................................................................ 34 3.3.1. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 34 3.3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 35 3.4. Phương pháp xử lý và bảo quản mẫu vật ............................................................ 49 3.4.1. Mẫu khô .......................................................................................................... 49 3.4.2. Mẫu ướt ........................................................................................................... 49 3.5. Chỉ tiêu theo õi và phương pháp tính toán ........................................................ 49 3.6. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 52 Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 53 4.1. Thành phần sâu cánh vảy hại ngô tại Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam và Naxaythong, Viêng Chăn, lào năm 2017-2019. Vị trí số lượng và sự chu chuyển của sâu xanh H. Armigera tại Viêng Chăn, Lào.................................... 53 4.1.1. Thành phần sâu hại cánh vảy trên ngô tại Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam và NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2017 - 2019....................................... 53 4.1.2. Vị trí số lượng của sâu xanh H. armigera trong tập đoàn sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 -2019 ..................... 55 4.1.3. Sự chu chuyển của sâu xanh H. armigera trên các cây ký chủ tại NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 – 2019........................................... 57 4.2. Đặc điểm hình thái của sâu xanh H. Armigera trên ngô ..................................... 59 4.2.1. Pha trưởng thành ................................................................................................. 59 4.2.2. Pha trứng ............................................................................................................. 59 4.2.3. Pha sâu non ......................................................................................................... 60 4.2.4. Pha nhộng ........................................................................................................... 63 4.3. Đặc điểm sinh vật học của sâu xanh H. Armigera .............................................. 65 4.3.1. Tập tính hoạt động .......................................................................................... 65 4.3.2. Thời gian phát dục các pha của sâu xanh H. armigera .................................... 71 4.3.3. Thời gian sống và sức đẻ trứng của trưởng thành sâu xanh H. armigera ................. 73 4.3.4. Tỷ lệ nở của trứng sâu xanh H. armigera ........................................................ 74 4.3.5. Tỷ lệ giới tính của sâu xanh H. armigera ........................................................ 75 4.3.6. Tỷ lệ sống sót các pha trước trưởng thành của sâu xanh H. armigera ............. 76 iv
4.3.7. Sức ăn lá ngô của sâu non sâu xanh H. armigera ............................................ 77 4.4. Đặc điểm sinh thái học của sâu xanh H. Armigera trên ngô .............................. 78 4.4.1. Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến một số chỉ tiêu sinh học của sâu xanh H. armigera ............................................................................................ 78 4.4.2. Ảnh hưởng của thức ăn đến một số chỉ tiêu sinh học của ................................ 85 4.4.3. Một số chỉ tiêu sinh - thái học cơ ản của sâu xanh H.armigera ..................... 94 4.4.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến diễn biến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào năm 2017- 2019 ................................................................................................................. 98 4.4.5. Thành phần và tỷ lệ ký sinh sâu cánh vảy hại ngô tại NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 -2019 .................................................................. 103 4.5. Biện pháp phòng chống sâu xanh H. armigera trên ngô tẠi NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè thu năm 2018 .............................................................. 107 4.5.1. Biện pháp canh tác ........................................................................................ 107 4.5.2. Biện pháp cơ giới-vật lý phòng chống sâu xanh H. armigera trên ngô tại Xen in, Nasaythong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 ......................................... 111 4.5.3. Biện pháp sử dụng thuốc Bảo vệ thực vật ..................................................... 113 Phần 5. Kết luận và kiến nghị .................................................................................... 116 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 116 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................... 116 Danh mục các công trình đã công ố liên quan đến luận án ........................................ 118 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 119 Phụ lục .......................................................................................................................... 133 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BNN & PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BVTV Bảo vệ thực vật CHDCNDL Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào CABI Cục nông nghiệp thịnh vượng quốc tế (Commonwealth Agricultural Bureau International) CT Công thức DT Thời gian nhân đôi quần thể (Double time) EPPO Tổ chức Bảo vệ thực vật châu Âu (European Plant Protection Organization) EU Liên minh châu Âu (European Union) FAO Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization) FAOSTAT Ngân hàng dữ liệu trực tuyến của tổ chức nông lương thế giới & cs. Và cộng sự lx Tỷ lệ sống của cá thể qua tuổi x mx Sức sinh sản của cá thể ở tuổi x QCVN Quy chuẩn Việt Nam RH Độ ẩm tương đối (Relative Humidity) rm Tỷ lệ tăng tự nhiên Ro Hệ số nhân của một thế hệ SN Sâu non T, Tc Thời gian của thế hệ tính theo mẹ (T) và theo con (Tc) TB Trung bình o t Nhiệt độ TT Trưởng thành TTBNNPTNT Thông tư Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn USDA Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture) Λ Giới hạn phát triển vi
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của CHDCND Lào từ 2014 – 2017 ....... 31 4.1. Thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại Gia Lâm, Hà Nội, Việt Nam và NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2017 – 2019 ........................................ 54 4.2. Vị trí số lượng của sâu xanh H. armigera trong tập hợp sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ xuân hè năm 2018- 2019 .................................................................................................................... 56 4.3. Sự chu chuyển của sâu xanh H. armigera trên các cây ký chủ tại huyện NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 - 2019 .............................................. 58 4.4. Kích thước các pha phát dục của sâu xanh H.armigera ..................................... 65 4.5. Thời gian vũ hóa trong ngày của trưởng thành sâu xanh H.armigera ...................... 65 4.6. Tính cạnh tranh trong loài của sâu xanh H. armigera ở các tuổi khác nhau (cùng mật độ) ...................................................................................................... 67 4.7. Tính cạnh tranh trong loài của sâu non sâu xanh H. armigera ở các mật độ khác nhau ....................................................................................................... 68 4.8. Khả năng đục vào bắp ngô của sâu non sâu xanh H. armigera .......................... 69 4.9. Độ sâu hóa nhộng trong đất của sâu xanh H. armigera ...................................... 70 4.10. Thời gian phát dục các pha và vòng đời của sâu xanh H. armigera ăn lá ngô ......................................................................................... 72 4.11. Thời gian sống và sức đẻ trứng của trưởng thành cái sâu xanh H. armigera ..... 73 4.12. Tỷ lệ trứng nở của sâu xanh H. armigera khi nuôi trên lá ngô........................... 75 4.13. Tỷ lệ giới tính của sâu xanh H. armigera ........................................................... 75 4.14. Tỷ lệ sống sót các pha trước trưởng thành của sâu xanh H. armigera trong phòng thí nghiệm ....................................................................................... 76 4.15. Sức ăn lá ngô của sâu non sâu xanh H. armigera ............................................... 77 4.16. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phát triển các pha và vòng đời của sâu xanh H. armigera.......................................................................................... 78 4.17. Tỷ lệ sống sót của sâu xanh H. armigera ở nhiệt độ khác nhau ......................... 80 4.18. Khối lượng nhộng của sâu xanh H. armigera khi nuôi ở các mức nhiệt độ khác nhau ............................................................................................................ 81 4.19. Mối quan hệ giữa nhiệt độ với sự phát triển của sâu xanh H. armigera............. 82 4.20. Ảnh hưởng của thức ăn (giống ngô) đến thời gian phát dục pha sâu non sâu xanh H. armigera.......................................................................................... 86 vii
4.21. Ảnh hưởng của thức ăn (giai đoạn sinh trưởng của cây ngô) đến thời gian phát dục của sâu non sâu xanh H. armigera ....................................................... 86 4.22. Ảnh hưởng của thức ăn (cây trồng khác nhau) đến thời gian phát dục của sâu non sâu xanh H. armigera ............................................................................ 88 4.23. Tỷ lệ sâu xanh H. armigera đục bắp trên một số giống ngô thí nghiệm ............ 89 4.24. Ảnh hưởng của thức ăn (cây trồng khác nhau) đến khối lượng nhộng cái của sâu xanh H. armigera ................................................................................... 90 4.25. Ảnh hưởng của yếu tố ăn thêm của pha trưởng thành đến sức đẻ trứng của sâu xanh H. armigera ................................................................................... 91 4.26. Ảnh hưởng của cây ký chủ đến sức đẻ trứng của trưởng thành sâu xanh H. armigera ......................................................................................................... 93 4.27. Bảng sống của sâu xanh H. armigera nuôi bằng giá đỗ ở điều kiện nhiệt độ 25 ± 1oC ......................................................................................................... 95 4.28. Bảng sống của sâu xanh H. armigera nuôi bằng hạt ngô chín sữa ở điều kiện nhiệt độ 25±1oC .......................................................................................... 96 4.29. Một số chỉ tiêu sinh-thái học cơ ản của sâu xanh H. armigera ở điều kiện nhiệt độ 25 ± 1oC ........................................................................................ 97 4.30. Thành phần côn trùng ký sinh sâu cánh vảy hại ngô tại Naxaythong, Viêng Chăn, Lào năm 2018-2019 ..................................................................... 104 4.31. Hiệu quả của mật độ gieo trồng đến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô tại Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè năm 2018 ................... 108 4.32. Hiệu quả của cây dẫn dụ đến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô tại xã Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè thu năm 2018......................... 109 4.33. Hiệu quả của biện pháp luân canh đến mật độ sâu xanh H. armigera tại xã Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè 2018 ................................... 110 4.34. Diễn biến số lượng trưởng thành sâu xanh H. armigera vào bẫy chua ngọt trên ngô tại Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè 2018 ................... 111 4.35. Hiệu quả của bẫy chua ngọt đến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô tại xã Xendin, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè 2018 ................................... 112 4.36. Hiệu lực của một số loại thuốc bảo vệ thực vật trong phòng thí nghiệm ......... 114 4.37. Hiệu lực của thuốc bảo vệ thực vật đối với sâu xanh hại ngô ngoài đồng tại xã Xendin, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 ................................ 115 viii
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1. Bản đồ phân bố của sâu xanh H. armigera trên thế giới .................................... 8 3.1. Khả năng đục bắp ngô của sâu non sâu xanh H. armigera .............................. 38 4.1. Trưởng thành sâu xanh H.armigera ................................................................. 59 4.2. Sự thay đổi màu sắc của pha trứng sâu xanh H. armigera ............................... 60 4.3. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 1 ............................................................... 60 4.4. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 2 ............................................................... 61 4.5. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 3 ............................................................... 61 4.6. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 4 ............................................................... 62 4.7. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 5 ............................................................... 62 4.8. Sâu non sâu xanh H. armigera tuổi 6 ............................................................... 63 4.9. Nhộng của sâu xanh Helicoverpa armigera ..................................................... 64 4.10. Tập tính kiếm ăn của sâu non sâu xanh H. armigera ....................................... 66 4.11. Nhộng trong đất của sâu xanh H. armigera ..................................................... 71 4.12. Ảnh hưởng nhiệt độ đến khối lượng nhộng sâu xanh H. armigera ................. 81 4.13. Mối quan hệ giữa nhiệt độ với tốc độ phát triển của sâu xanh H. armigera ...................................................................................................... 83 4.14. Ảnh hưởng của yếu tố thức ăn thêm giai đoạn trường thành đến nhịp điệu sinh sản của sâu xanh H. armigera ........................................................... 93 4.15. Ảnh hưởng của giống ngô đến diễn biến mật độ sâu xanh H. armigera tại Lệ Chi, Gia Lâm, Hà Nội vụ xuân 2017................................. 98 4.16. Ảnh hưởng của vụ trồng đến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô năm 2017 tại Lệ Chi, Gia Lâm, Hà Nội ................................................................. 100 4.17. Diễn biến mật độ sâu xanh H. armigera trên ngô ở các xã khác nhau tại Gia Lâm, Hà Nội vụ hè thu 2017 ................................................................... 101 4.18. Diễn biến mật độ sâu xanh H. armigera trên 2 giống ngô khác nhau tại Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào vụ hè năm 2018 ............................. 102 4.19. Diễn iến mật độ sâu xanh H. armigera ở các vụ trồng khác nhau tại Xen in, NaxayThong, Viêng Chăn, Lào năm 2018 ....................................... 103 4.20. Một số ảnh về ong ký sinh sâu cánh vảy hại ngô tại Nasaythong, Viêng Chăn, Lào năm 2018-2019 ............................................................................. 105 4.21. Tỷ lệ giữa 8 loài ong ký sinh sâu cánh vảy hại ngô họ Braconidae có khả năng sử dụng trong phòng trừ sinh học ................................................... 106 ix
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Hatsada VIRACHACK Tên luận án: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và biện pháp phòng chống sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) đục bắp ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào”. Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9. 62. 01. 12 Tên Cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu của luận án Trên cơ sở những số liệu nghiên cứu về thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô, vị trí số lượng và sự chu chuyển của sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner), kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và khảo nghiệm một số biện pháp phòng chống chúng trên ngô, làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng biện pháp phòng chống sâu xanh đạt hiệu quả kinh tế và thân thiện với môi trường. Các phƣơng pháp nghiên cứu chính đã sử dụng - Xác định thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô và mức độ phổ biến của chúng thực hiện theo QCVN 01-38: 2010 (BNNPTNT). Điều tra diễn biến mật độ của sâu xanh H. armigera trên ngô ưới ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái thực hiện theo QCVN 01-167: 2014 (BNNPTNT). - Các nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái học của sâu xanh H. armigera được thực hiện theo phương pháp thường quy trong nghiên cứu côn trùng (Amer and El-Sayed, 2014; Ratna & cs., 2014). Nghiên cứu sự phát triển và tỷ lệ tăng tự nhiên theo phương pháp nuôi cá thể trong điều kiện ổn định về nhiệt độ, ẩm độ. Thức ăn và không gian cho sâu là không giới hạn (Birch, 1948). - Sử dụng công thức A ott, Hen erson Tilton để đánh giá hiệu lực của một số thuốc trừ sâu phòng chống sâu xanh trong phòng thí nghiệm và trên đồng ruộng. Các kết quả nghiên cứu chính và kết luận 1. Thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào năm 2017-2019 ghi nhận được 25 loài thuộc 4 họ. Trong đó, họ ngài đêm (Noctuidae) có số loài thu được nhiều nhất (10/25). Tại Viêng Chăn, Lào, sâu hại đa dạng hơn ở Hà Nội, Việt Nam (21/13). Hai loài có mức độ phổ biến cao là sâu đục thân ngô châu Á (O. furnacalis) và sâu xanh (H. armigera). Sâu keo mùa thu (S. frugiperda) là loài mới xuất hiện cho danh lục sâu hại ngô với mức độ phổ biến cao ở Lào. Vị trí số lượng của sâu xanh đứng thứ 2 sau nhóm sâu đục thân ngô trong tập đoàn sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại Viêng Chăn, Lào. Sự chu chuyển của chúng quanh năm trên 11 loại cây trồng và cây dại có mặt ở Viêng Chăn, Lào. x
2. Trưởng thành sâu xanh H. armigera chủ yếu vũ hóa vào uổi sáng (6-10 giờ với tỷ lệ 52,64%). Nhộng hóa trong đất ở độ sâu > 2 – 4cm (90%). Vòng đời sâu xanh ở điều kiện nhiệt - ẩm độ trung bình 30,1oC; 79,4% là 35,54 ngày; Trưởng thành sống trung ình 8,9 ngày và đẻ được 427,55 quả/cái; Tỷ lệ trứng nở trung bình 67,3%; Tỷ lệ sống sót các pha trước trưởng thành ở điều kiện nhiệt-ẩm độ trung bình 25±1oC, 70±10% đạt rất cao (>85,33%). Tỷ lệ giới tính tương đối cân đối. Sức ăn lá ngô trung bình 4,81g lá/con. Sâu non từ tuổi 3 có tính cạnh tranh trong loài. Sâu tuổi 4 trở lên có khả năng đục bắp cao. 3. Tỷ lệ sống sót và khối lượng nhộng sâu xanh tăng tỷ lệ thuận với chiều tăng nhiệt độ. Các giá trị của tỷ lệ sống sót và khối lượng nhộng ở 3 mức nhiệt độ (20, 25 và 30oC) tương ứng là 48,57; 64,29; 75,71% và 201,77; 222,44 và 236,23mg/nhộng. Tổng tích ôn hữu hiệu (K) và Ngưỡng khởi điểm phát dục (To) của vòng đời sâu xanh là 526,3 và 10,2oC. Sâu non phát dục dài nhất khi ăn ngô tẻ địa phương (25,57 ngày). Sâu non ăn phấn hoa có thời gian phát dục ngắn nhất (16,67 ngày). Sâu non ăn lá ớt phát dục dài hơn ăn lá ngô và lá hướng ương. Trưởng thành được ăn thêm ung ịch chua ngọt có sức đẻ trứng cao nhất (654,13 quả/cái) so với dung dịch mật ong 20, 10% và nước lã. Sâu non ăn lá ngô có khối lượng nhộng lớn hơn ăn lá ớt và lá hướng ương. Trưởng thành sâu xanh chọn đẻ trứng trên cây cà chua nhiều nhất (39,3 quả/cái/đêm) so với cây ngô, cà pháo, ớt, đậu bắp ở mức xác suất P
THESIS ABSTRACT PhD candidate: Hatsada VIRACHACK Thesis title: Study on biological and ecological characteristics and control methods of the corn earworm Helicoverpa armigera Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) in Hanoi, Vietnam and Vientiane, Laos. Major: Plant protection Code: 9. 62. 01. 12 Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives On the basic research data on morphological, biological and ecological characteristics of H. armigera on maize; Determine the number position and dispersion of corn earworm and the data of some preventive measures against corn earworm to achieve appropriate solutions for management and control this pest on maize economic efficiency and environmental friendly. Materials and Methods - The determination of lepidopterous insect pests composition and the density variation of the corn earworm H. armigera ware followed the method of the Plant Protection Research Institute (1997) and National technical regulation on Surveillance method of corn pests QCVN 01-168: 2014 (MARD, 2014). - Studies on the morphological, biological and ecological characteristics of the corn earworm H. armigera was conducted following the conventional method for researching insects (Amer and El-Sayed, 2014; Ratna & cs., 2014). The corn earworm H. armigera was reared individually under controlled condition (stable temperature, relative humidity, food source and space) for evaluating the intrinsic rate of natural increase (Birch, 1948). - Using Abbott and Henderson Tilton formular to evaluate the effectiveness of some insecticides in controlling corn earworm H. armigera in laboratory and on the field. Main findings and conclusions 1. The composition of pests on maize in Hanoi, Vietnam and Vientiane, Laos in 2017-2019 is about 25 species belonging to 4 families. Among them, Noctuidae has the highest number of species (10 species). In Vientiane, Laos, pests are more diverse than in Hanoi, Vietnam (21 versus 13 species). Two species with high frequency are Asian corn borer (O. furnacalis) and corn earworm (H. armigera). The fall armyworm (S. frugiperda) is a new species of maize pest list with high frequency. The number of corn earworm ranked second after corn stem borer species in the corn lepidopterous pest in Vientiane, xii
Laos in 2018-2019. The year-round circular of corn earworm is on 11 types of plants present in Vientiane, Laos. 2. Adult H. armigera mainly emerges in the morning (6-10 am at a rate of 52.64%). Pupae take place in soil at depth > 2-4cm (90%). The life cycle of corn earworm in the condition of temperature - humidity is on average 30.1oC; 79.4% is 35.54 days; Adults longevity average of 8.9 days and lay 427.55 eggs/female; The rate of egg hatching average is 67.3%; The survival rate of preadult in the average temperature-humidity condition of 25±1oC, 70±10% is very high (> 85.33%. The sex ratio is relatively balanced. Average eating capacity of corn leaves is 4.81g leaf/ind. Larva from 3rd instar are competition interspecific. Larva from 4th to 6th instar are strong interspecific competition. 3. The values of survival rate and pupae weight at 3 temperature levels (20, 25 and o 30 C) were 48.57; 64.29; 75.71% and 201.77; 222.44 and 236.23mg/pupa respectively. The thermal constant (K) and the lower developmetal threshold (To) of the corn earworm life cycle are 526.3 and 10.2oC. The developmental time of larvae is longest when eating local maize (25.57 days). Larvae feeding pollen (flagging period) have the shortest time (16.67 days). Larvae feeding chili leaves have a longer development time than eating corn leaves and sunflower leaves. Adults fed sweet and sour solution has the highest egg laying capacity (654.13 eggs/female) compared to 20, 10% honey solution and water. The food feeding at larval stage affects the pupae weight. Thouse feeding corn leaves become biger pupae than thouse feeding chili leaves and sunflower leaves. The host plant influences the choice for laying eggs of corn earworm adults. Among 5 experimental plants, tomato was the most likely choosen (39.3 eggs/couple/night) compared to the maize, egg plant, chili and okra at significantly P< 0.05. Sweet corn is the most attractive (37.50%) compared to sticky variety (Laos), HN88 and VN6. Food in the larval stage affects the basic biological characteristics of corn earworms. With food of milky seed, the multiple coefficient of one generation (R0) is higher than R0 of bean sprout that larvae feeding (654.10 and 424.11); but the Natural increase limit (λ) and the Natural increase rate (Rm) are similar. 4. At the planting density of 6.3 plants/m2, the highest density of corn earworm (1.52 ind./m2) compared with 0.92 and 0.82 ind./m2 in the planting densities of 5 and 4 plants/m2. The use of attractant plants (sunflower, crisanthemum) surrounding corn fields reduces the density of corn earworm significantly compared to pure maize. Crop rotation with previous crops has almost no effect on the density of corn earworm. In the laboratory, 3 chemical insecticides (Senchez 5SC, Thensoo 35EC, Thaiger 40EC) have high effectivines at 72 hours after spraying for larval instar 1-3 year old (84-96%). Bio- insecticides (TAS'IEU 5WG and VBTusa WP) had lower efficacy (61.54-75%) at 72 hours after spraying. In the field, 3 chemical insecticides are more effective (82.19- 85.77%), than 2 bio-insecticides (74.5 and 51.29%). xiii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ Hòa thảo (Poaceae) là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Ngô có nguồn gốc từ Mexico thuộc Trung Mỹ, sau đó được phát triển và trồng khắp châu Mỹ. Theo thời gian, từ khi người châu Âu tìm ra châu Mỹ thì cây ngô được lan tỏa ra khắp thế giới (Joses, 2009). Ngô cung cấp khoảng 72% tinh bột, 10% protein và 4% chất béo, cung cấp năng lượng 365 Kcal/100 g (Nuss & Tanumihardjo, 2010). Ngày nay, ngô đã trở thành thực phẩm chính ở nhiều nơi trên thế giới. Ở một số khu vực nghèo nhất thế giới như Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ Latinh, ngô đã trở thành nền tảng cho an ninh lương thực. Ngô là loại ngũ cốc có sản lượng cao nhất hàng năm, khoảng 1041,7 triệu tấn vào năm 2017/2018 (so với lúa gạo là 486,3 triệu tấn và 758,5 triệu tấn ở lúa mì) (USDA, 2018). Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai, sau cây lúa, nó cũng là loại lương thực chính đối với các đồng bào dân tộc ít người. Ngoài ra, ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm phát triển, tạo ra nhu cầu sử dụng nhiều ngô hơn làm thức ăn chăn nuôi (Dang Thanh Ha & cs., 2004). Từ năm 2010 mức tăng về năng suất gấp 2,6 lần và sản lượng tăng 7 lần so với mốc năm 1990 (Trần Kim Định & cs., 2013). Theo Cục Xúc tiến thương mại Việt Nam (2016) diện tích thu hoạch năm 2016 đạt 1,3 triệu ha, năng suất ngô trung bình 4,6 tấn/ha, sản lượng đạt 5,98 triệu tấn. Mục tiêu đến năm 2020, iện tích ngô đạt 1,4 triệu ha, năng suất đạt 5,5- 6,0 tấn/ha, sản lượng 8,4 triệu tấn (Đỗ Văn Ngọc, 2016). Trong những năm gần đây, năng suất và sản lượng ngô ở nhiều khu vực trên thế giới giảm đáng kể do ảnh hưởng của khô hạn (Huỳnh Thị Thu Huệ & cs., 2018). Ở nước CHDCND Lào, sản xuất ngô hàng năm được mở rộng về diện tích, năng suất và sản lượng ngày một nâng cao. Năm 2015, cả nước có diện tích ngô tẻ 223.210 ha năng suất 5,53 tấn/ha, sản lượng 1.234,065 tấn và ngô ngọt cả nước có 30,815 ha, năng suất 9,16 tấn/ha, sản lượng 282,185 tấn (Cục Trồng trọt Lào, 2015). Tuy nhiên, như ao cây trồng khác, ngô bị nhiều loài sâu hại tấn công (...). Trong đó những loài gây hại nghiêm trọng phải kể đến nhóm sâu đục thân, đục bắp. Sâu xanh Helicoverpa armigera là đối tượng đục bắp quan trọng, ảnh hưởng tới chất lượng bắp ngô. Tuy nhiên, những nghiên cứu về tình hình sâu hại trên 1
ngô còn rất khiêm tốn và chưa có thông tin nghiên cứu về sâu xanh trên cây trồng nói chung, trên cây ngô nói riêng. Xuất phát từ tình hình thực tế, nghiên cứu sâu xanh và biện pháp phòng chống loài sâu này trên ngô đang là vấn đề cấp thiết cho sản xuất ngô ở Lào. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Mục tiêu chung Trên cơ sở những số liệu nghiên cứu về thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô, vị trí số lượng và sự chu chuyển của sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) trên ngô; đi sâu nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của sâu xanh, từ đó đề xuất biện pháp phòng chống sâu xanh đạt hiệu quả kinh tế và thân thiện với môi trường. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được thành phần loài sâu hại bộ cánh vảy (Lepidoptera) trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào năm 2017- 2019; Điều tra xác định vị trí số lượng và sự chu chuyển của sâu xanh tại vùng nghiên cứu; - Xác định được đặc điểm hình thái, sinh vật học, sinh thái học của loài sâu xanh H. armigera trên cây ngô; - Đề xuất một số biện pháp phòng chống sâu xanh hại ngô tại Viêng Chăn, Lào. 1.3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu Sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) hại ngô (Lepidoptera, Noctuidae). 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu thành phần sâu hại thuộc bộ cánh vảy trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào trong 3 năm 2017-2019. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của sâu xanh H. armigera hại ngô và đánh giá một số biện pháp phòng chống sâu xanh tại Viêng Chăn, Lào. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Ghi nhận được thành phần loài sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại Viêng Chăn, Lào gồm 21 loài và 13 loài tại Hà Nội, Việt Nam; sâu keo mùa thu Spodoptera frugiperda (Smith) là loài mới xuất hiện trên ngô. Điều tra thu được 2
15 loài côn trùng ký sinh sâu cánh vảy trên ngô tại Viêng Chăn, Lào thuộc 3 họ (Braconidae, Ichneumonidae và Chalcididae) của bộ cánh màng, trong đó 10 loài đã xác định được vật chủ. - Cung cấp dẫn liệu khoa học mới về tổng tích ôn hữu hiệu, ngưỡng khởi điểm phát dục, tỷ lệ tăng tự nhiên, hệ số nhân của một thế hệ và thời gian tăng đôi quần thể của sâu xanh H. armigera trên ngô. - Bổ sung dẫn liệu về hiệu quả của một số biện pháp phòng chống sâu xanh H. armigera hại ngô. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của luận án là một trong những công trình đầu tiên cung cấp cho khoa học danh lục thành phần sâu hại bộ cánh vảy trên ngô tại Viêng Chăn, Lào gồm 21 loài thuộc 4 họ. Trong đó có 11 loài mới so với danh lục sâu hại bộ cánh vảy trên ngô đã phát hiện ở Việt Nam đến năm 2013 (họ Ngài sáng 3 loài, Ngài đêm 4 loài, Ngài độc 2 và Ngài đèn 2). Song có 14 loài ở Lào chưa thu được so với danh lục sâu hại bộ cánh vảy trên ngô ở Việt Nam của Phạm Văn Lầm (2013), đó là họ Bướm mắt rắn 4 loài, họ Bướm nhảy 2 loài, họ Ngài đêm 4 loài, họ Ngài sáng 4 loài. Luận án đã ổ sung những dẫn liệu khoa học cơ ản về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của sâu xanh H. armigera trên cây ngô. Xác định được tổng tích ôn hữu hiệu, ngưỡng khởi điểm phát dục, tỷ lệ tăng tự nhiên... của sâu xanh trên ngô. Luận án còn cung cấp tình hình diễn biến mật độ của sâu xanh trên ngô tại Hà Nội, Việt Nam và Viêng Chăn, Lào ưới ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái cũng như cung cấp những dẫn liệu mới về hiệu quả của một số biện pháp phòng chống sâu xanh hại ngô tại Naxaythong, Viêng Chăn, Lào. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn Dựa trên các kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của sâu xanh H. armigera trên cây ngô và thử nghiệm một số biện pháp phòng chống sâu xanh để đề xuất biện pháp phòng chống chúng một cách hợp lý, đem lại hiệu quả kinh tế và môi trường. 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Sâu xanh Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) là loài đa thực phân ố rộng khắp châu Á, châu Âu, châu Phi, châu Mỹ và Châu Đại Dương (Lammers & Macleod, 2007; EPPO, 2019). Và là loài dịch hại quan trọng nhất trên cây trồng nông nghiệp trên toàn thế giới (Leite & cs., 2016; Fábio & cs., 2017). Tại Ấn Độ, Devi & Singh (2001) cho biết một số lượng lớn sâu xanh đã được quan sát trên ruộng cây trồng vụ đông, như thuốc lá, cải bắp, súp lơ, đậu tương,… trong khoảng từ tháng 2 tới tháng 4. Sau khi cây trồng vụ đông được thu hoạch, sâu xanh chuyển sang cây trồng vụ hè như ngô, đậu bắp, đậu đũa và cà chua vụ muộn,… trong khoảng từ tháng 6 tới tháng 7. Sự gây hại của H. armigera nghiêm trọng nhất vào tháng 3 và tháng 4, những cây ký chủ như đậu gà, cà chua và hướng ương ị gây hại nặng. Theo Lammers & Macleod (2007), H. armigera có thể lây lan phát tán rất nhanh cùng với thực vật hoặc các sản phẩm từ thực vật qua việc thông thương từ những vùng nhiễm sâu bệnh tới v ng chưa nhiễm sâu bệnh. Từ năm 1998, các nước EU đã thông áo cho Ủy ban 33 lần về sự có mặt của sâu xanh trong các lô hàng của EU, chủ yếu là các sản phẩm từ Tây Ban Nha. H. armigera cũng có thể di chuyển rất xa nhờ gió đẩy trong tự nhiên. Ngoài ra H. armigera còn có thể lây lan phát tán tới 1000 km để tới nước Anh và những vùng khác của Châu Âu từ phía nam Châu Âu và phía bắc Châu Phi. Những cá thể i cư đã được quan sát thấy ở Đan Mạch, Na Uy, Thụy Điển, Estonia, Latvia, Slovenia, Cộng hòa Séc và Ba Lan (EPPO, 2006). Cho dù vậy, sự phân bố địa lý của H. armigera không tăng nhanh. Sâu xanh H. armigera được quan sát thấy lần đầu tiên tại Hungary vào năm 1951 nhưng tới tận năm 2003 mới xuất hiện tại nước láng giềng Áo (CABI, 2017). Những đặc tính là di chuyển nhanh, phổ ký chủ rộng, tốc độ sinh sản nhanh và có khả năng ngừng sinh sản đều giúp sâu xanh nhanh chóng thích nghi với môi trường mới. Hiện nay, việc quản lý sâu xanh H. armigera phần lớn vẫn phụ thuộc vào thuốc trừ sâu. Tính kháng thuốc đã làm giảm hiệu lực của thuốc, dẫn đến việc phải sử dụng nhiều loại thuốc với nồng độ cao hơn để quản lý chúng. Chi phí để đánh giá tính kháng thuốc của sâu xanh rất khó ước tính, và ít khi được đưa vào các phân tích kinh tế về chiến lược quản lý sinh vật hại (Plapp, 1987). 4
Cho đến nay, những nghiên cứu về sâu xanh trên ngô một cách hệ thống ở Việt Nam và Lào hầu như chưa được đề cập đến. Thêm vào đó, tập tính gây hại của sâu xanh trên ngô khá nguy hiểm (đục vào bắp, cắn cụt râu bắp), gây ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng bắp ngô; Đồng thời sâu xanh có tính kháng thuốc cao là cơ sở khoa học để nghiên cứu, nhằm đề xuất biện pháp phòng chống loài sâu hại này một cách hợp lý, góp phần làm giảm tác hại của chúng, bảo vệ sản xuất ngô, bảo vệ nguồn thiên địch có sẵn trong tự nhiên và quản lý sinh vật hại hiệu quả hơn. 2.2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ LÀO 2.2.1. Tổng quan nghiên cứu trên thế giới 2.2.1.1. Tình hình sản xuất ngô Xu hướng phát triển cây ngô trên thế giới có những thay đổi đáng chú ý, năm 2001, iện tích là 140,20 triệu ha, năng suất trung bình 4,3 tấn/ha và tổng sản lượng 600 triệu tấn; năm 2010, iện tích đạt 155,93 triệu ha; năng suất đạt 5,35 tấn/ha; tổng sản lượng 835 triệu tấn. Trong đó, các nước đang phát triển có tổng sản lượng 383,6 triệu tấn (chiếm 45,9%) (FAOSTAT, 2012) và chiếm khoảng 73% tổng diện tích ngô thế giới (Prasanna, 2011). Theo USDA (2014), niên vụ 2013-2014 sản lượng ngô đạt 1.065,22 triệu tấn, tăng lên 89,18 triệu tấn so với 2011-2012, tăng 114,69 triệu tấn so với 2012-2013. Diện tích trồng ngô của thế giới có xu hướng giảm, nhưng sản lượng lại có xu hướng tăng. Tốc độ tăng trưởng của sản xuất ngô hàng năm trung ình trên thế giới trong giai đoạn 2000 – 2008 là: 2,2% diện tích, 2,3% về sản lượng và 4,9% về năng suất. Dự báo từ năm 2011 đến năm 2050, nhu cầu về ngô ở các nước đang phát triển sẽ tăng gấp đôi, và đến năm 2025 ngô sẽ trở thành cây trồng có nhu cầu sản xuất lớn nhất trên toàn cầu và ở các nước đang phát triển (CIMMYT, 2011). Số liệu USDA (2020a), diện tích, năng suất và sản lượng ngô niên vụ 2018/2019 và 2019/2020 tương ứng là 191,90; 192,45 triệu ha; 5,85; 5,79 tấn/ha và 1.123,28; 1.13,35 triệu tấn. USDA (2020b) dự kiến sản lượng ngô thế giới niên vụ 2020/2021 sẽ là 1.186,86 triệu tấn, tăng 6,47% so với niên vụ trước đó. Trong số các quốc gia trồng ngô, Hoa Kỳ (Mỹ) luôn chiếm vị trí về diện tích và sản lượng ngô, là một trong những quốc gia có năng suất ngô cao (>9,6 tấn/ha), gần như gấp đôi so với trung bình thế giới (5,2 tấn/ha) (FAOSTAT, 5