Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm sinh học và biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định tình hình gây hại và mức độ thiệt hại do sâu đục củ gây ra trên các địa bàn canh tác khoai lang tại Vĩnh Long. Xác định một số đặc điểm hình thái, sinh học và định danh của sâu đục củ khoai lang. Xây dựng được biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang theo hướng an toàn và thân thiện với môi trường

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu đặc điểm sinh học và biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HỒNG LĨNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SÂU ĐỤC CỦ KHOAI LANG Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) TẠI HUYỆN BÌNH TÂN, TỈNH VĨNH LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT MÃ NGÀNH: 9 62 01 12 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN THỊ HỒNG LĨNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ SÂU ĐỤC CỦ KHOAI LANG Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) TẠI HUYỆN BÌNH TÂN, TỈNH VĨNH LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số: 9 62 01 12 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS. LÊ VĂN VÀNG PGS.TS. LÊ VĨNH THÚC 2018
TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học và biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long” đƣợc thực hiện từ năm 2014-2016 với mục tiêu tìm ra biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang theo hƣớng an toàn và thân thiện với môi trƣờng. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Sự điều tra đƣợc thực hiện bằng hình thức phỏng vấn 97 nông hộ đang canh tác khoai lang ở 6 xã: Thành Lợi, Thành Đông, Thành Trung, Tân Hƣng, Tân Thành và Mỹ Thuận của huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Phiếu phỏng vấn đã đƣợc soạn sẵn. Hầu hết nông hộ đƣợc điều tra (99,1%) canh tác giống khoai Tím Nhật. Nông dân canh tác khoai lang cho rằng sâu đục củ khoai lang là đối tƣợng gây hại quan trọng nhất trên khoai lang với mức độ gây thiệt hại trung bình là 20,3%. Tất cả nông hộ đƣợc phỏng vấn đã sử dụng 22,8 lần thuốc bảo vệ thực vật hóa học để phòng trừ sâu bệnh hại trong một vụ khoai lang, trong đó, thuốc trừ sâu đƣợc sử dụng trung bình 15,9 lần. Trong điều kiện ngoài đồng, sâu đục củ khoai lang bắt đầu gây hại từ thời điểm 58 ngày sau khi trồng và tỷ lệ gây hại cao nhất là 69% ở thời điểm 91 ngày sau khi trồng. Sâu đục củ khoai lang gây hại tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long đƣợc xác nhận là loài Nacoleia sp. thuộc họ Crambidae, bộ cánh Vảy (Lepidoptera). Trong điều kiện phòng thí nghiệm, vòng đời của Nacoleia sp. dài trung bình 42,1 ngày. Giai đoạn ấu trùng gồm 4 tuổi dài 25,2 ngày, giai đoạn nhộng dài 9,2 ngày, thời gian từ vũ hóa đến thành trùng cái đẻ trứng dài 2,9 ngày. Triệu chứng gây hại điển hình của Nacoleia sp. là các lổ đục rải rác trên bề mặt củ, rộng 0,3 mm - 2,0 mm, độ sâu của lổ đục khoảng 5,0 mm. Sự gây hại xảy ra từ khi khoai lang tạo củ cho đến thu hoạch. Thí nghiệm trãi màng phủ bạc đƣợc bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 3 nghiệm thức, 4 lần lặp lại mỗi lần lặp lại tƣơng ứng với diện tích là 52,5 m2, tổng diện tích cho thí nghiệm là 630 m2. Hiệu quả của biện pháp trãi màng phủ bạc là hạn chế sâu đục củ và tăng năng suất trong canh tác khoai lang. Biện pháp xua đuổi thành trùng cái bằng tinh dầu sả theo hình thức so sánh nhƣ kiểu đánh giá trên diện rộng 1000 m2, tinh dầu sả đƣợc đặt ở mật độ 1,0 túi/4 m2 (2 ml/túi) ở giai đoạn khoai bắt đầu tạo củ và đƣợc thay mới 10 ngày/lần, không sử dụng thuốc trừ sâu. Biện pháp xua đuổi thành trùng cái của tinh dầu sả kéo dài đến 10 ngày sau khi xử lý. i
Phòng trị ấu trùng bằng việc phun nấm ký sinh Metarhizium anisopliae ở nồng độ 108 bào tử/ ml làm giảm có ý nghĩa tỷ lệ gây hại của sâu đục củ khoai lang và kéo dài đến 14 ngày sau khi phun. Kỹ thuật quản lý tổng hợp sâu đục củ khoai lang gồm kỹ thuật canh tác, rải và phun nấm Metarhizium anisopliae đƣợc áp dụng 6 lần và đặt túi tinh dầu sả rải rác trên các luống khoai (4 m2/túi), đặt bẫy pheromone giới tính của sùng khoai lang Cylas formicarius và sử dụng thuốc trừ sâu sinh học khi cần thiết có hiệu quả giảm tỷ lệ củ bị gây hại dƣới mức 10%. Từ khóa: khoai lang, màng phủ, Metarhizium anisopliae, Nacoleia sp., xua đuổi ii
ABSTRACT The research of "Study on biological characteristics and management of sweet potato tuber moth Nacoleia sp. (Lepidoptera: Crambidae) in Binh Tan district, Vinh Long province" was conducted from 2014 to 2016 with the objectives management of sweet potato tuber moth towards sustainable, safe and environmental friendly. The results demonstrated that: The survey was conducted by interviewing 97 farmers who were planted sweet potato in 6 communes: Thanh Loi, Thanh Dong, Thanh Trung, Tan Hung, Tan Thanh and My Thuan in Binh Tan district, Vinh Long province. The questions has been prepared. Most of farmers in Binh Tan District, Vinh Long Province cultivating sweet potatoes (99.1%) planted Japanese Purple sweet potato variety. Interview results also showed that the sweet potato tuber moth was the most important target pest on sweet potatoes with 20.3% in Binh Tan district at this moment. There are more than 50% of households do not know about the sweet potato tuber moth. All farmers used averagely 22.8 times of spraying pesticides per sweet potato season for controlling insect pests and diseases, in which insecticides accounted for 15.9 times. In field investigation, the damage of Nacoleia sp. on sweet potato appeared at 58 days after planting and reached the highest rate at 69% at 91 days after planting. The sweet potato moth was identified Nacoleia sp. the Crambidae family, Lepidoptera in Binh Tan district, Vinh Long province. Results showed that a life cycle of Nacoleia sp. was averagely 42.1 days including 3.8 days for egg stage, 25.2 days for larval stage, 9.2 days for pupal stage and 2.9 days for the time from eclosion to female laying eggs. In green house conditions, a female of Nacoleia sp. laid averagely 90 eggs, 83.3% of which successfully hatched. Typical damage symptom of Nacoleia sp. is spherically small holes (0.3 mm – 2.0 mm in diameter and 0.5 mm in depth) distributing sporadically on the surface of sweet potato tubers. The technique of silver mulching: the experiment was arranged a randomized block design consisting of three treatments, four replicates, corresponding to an area of 52.5 m2, total area for experiments 630 m2. The effect of silver mulching applied to harvest and increase sweet potato yield. The method put the citronella lemongrass bag by comparison in the form of a large scale evaluation, select the field of 1000 m2 for the experimental plot, citronella oil is placed at a density of 1 bag/4 m2 (2 ml x iii
bag-1) at the beginning of the potato tubers and renewed every 10 days, the experiment completely without pesticides. The treatment of citronella lemongrass to 10 days after controll. Control Nacoleia sp. by the parasitic fungus Metarhizium anisopliae at a concentration of 108 spores x ml-1 was significantly reduced the incidence of the sweet potato moth. Effect of Metarhizium anisopliae fungus lasts up to 14 days after spraying. Integrated sweet potato tuber moth management included on the basis of technical solutions including cultivation Metadhizium anisopliae was applied six times: sprinkle with 2 kg/ 1.000 m2 10 days after planting, spray at 300 g / 1.000 m2 (48 liters of solution) at 30, 50, 70, 90 and 110 days after planting and to put lemongrass oil plastic bag over the sweet potato beds (4 m2 x bag -1), sex pheromone trapping of Cylas formicarius and select insecticide to use were effective in controlling the damage of sweet potato tuber moth was less than 10% and other pests, environmental and economic. Key words: dispel, Metarhizium anisopliae, mulching, Nacoleia sp., sweet potato iv
LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm tạ sâu sắc đến PGS. TS. Lê Văn Vàng và PGS. TS. Lê Vĩnh Thúc đã tận tình hƣớng dẫn, cho những lời khuyên quý báu và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành tốt các nghiên cứu luận án này. Xin gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy, Cô Bộ môn Bảo Vệ Thực vật, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ, ThS. Nguyễn Ngọc Tuyết, ThS. Nguyễn Minh Luân, ThS. Bành Ngọc Nghĩa Chi cục Bảo vệ thực vật Vĩnh Long và Ban lãnh đạo cùng anh chị đồng nghiệp Trung tâm Khuyến nông Vĩnh Long đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt quá trình thực hiện luận án. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, cùng tất cả các anh, chị, em đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận án. v
vi
MỤC LỤC TÓM TẮT...........................................................................................................................................................i ABSTRACT ...................................................................................................................................................iii LỜI CẢM TẠ..................................................................................................................................................v TRANG CAM KẾT KẾT QUẢ ...........................................................................................................vi MỤC LỤC ...................................................................................................................................................... vii DANH SÁCH HÌNH .................................................................................................................................. xii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................................xiv Chƣơng 1: GIỚI THIỆU................................................................................................................................1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................................................1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................................................................2 1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................................................2 1.4 Giới hạn nghiên cứu ..................................................................................................................................2 1.5 Những điểm mới của luận án .................................................................................................................2 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................................................3 Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................................................4 2.1 Cây khoai lang.............................................................................................................................................4 2.1.1 Giá trị sử dụng..........................................................................................................................................4 2.1.2 Tình hình canh tác khoai lang..............................................................................................................4 2.1.3. Các yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng sinh trƣởng và phát triển của cây khoai lang ................4 2.1.3.1 Nhiệt độ..................................................................................................................................................4 2.1.3.2 Ánh sáng................................................................................................................................................5 2.1.3.3 Nƣớc .......................................................................................................................................................5 2.1.3.4 Đất đai.....................................................................................................................................................5 2.2 Bộ Lepidoptera ...........................................................................................................................................6 2.2.1 Tổng họ Pyraloidea ................................................................................................................................7 2.2.2 Họ Crambidae (họ phụ Pyraustinae).................................................................................................8 2.2.3 Giống Nacoleia........................................................................................................................................9 2.2.4 Một số ghi nhận về sâu đục củ khoai lang.................................................................................... 10 2.3 Côn trùng và nhện gây hại khoai lang............................................................................................... 11 2.4.2 Quản lý dịch hại cây trồng thân thiện môi trƣờng ...................................................................... 17 2.4.3 Biện pháp sinh học .............................................................................................................................. 18 2.4.4 Phòng trị côn trùng gây hại bằng bẫy hấp dẫn tập hợp ............................................................. 19 2.4.5 Phòng trị côn trùng gây hại bằng biện pháp quấy rối sự bắt cặp ............................................ 20 2.4.6 Giải pháp “đẩy-kéo” ........................................................................................................................... 20 2.4.7 Biện pháp hóa học ............................................................................................................................... 22 2.4.8 Màng phủ nông nghiệp hạn chế côn trùng gây hại.................................................................... 22 2.5 Một số cây gia vị và hợp chất dùng xua đuổi côn trùng............................................................... 23 2.5.1 Cây sả...................................................................................................................................................... 23 2.5.2 Cây tỏi ..................................................................................................................................................... 24 2.5.3 (E)-10-pentadecenal (E10-15:Ald)................................................................................................. 24 2.6. Ứng dụng nấm Trichoderma để bảo vệ cây trồng........................................................................ 25 vii
Chƣơng 3: PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................ 26 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................................................... 26 3.2 Vật liệu và phƣơng tiện nghiên cứu ................................................................................................... 26 3.3 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 26 3.3.1 Nội dung 1: Điều tra và khảo sát tình hình gây hại của SĐCKL trên các địa bàn canh tác khoai lang ở tỉnh Vĩnh Long ....................................................................................................................... 26 3.3.2 Nội dung 2: Khảo sát một số đặc điểm hình thái và sinh học của SĐCKL........................ 28 3.3.2.1 Xác định tên khoa học của SĐCKL........................................................................................... 28 3.3.2.2 Đặc điểm hình thái, thời gian phát triển và khả năng sinh sản và tập quán hoạt động.. 28 3.3.2.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và ẩm độ lên thời gian phát triển SĐCKL ................................. 28 3.2.2.4 Khảo sát tính ƣa thích ký chủ của SĐCKL .............................................................................. 29 3.3.3 Nội dung 3: Khảo sát ảnh hƣởng của một số chất quấy rối lên sự bắt cặp và đẻ trứng của ngài SĐCKL ................................................................................................................................................... 31 3.3.4 Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả của một số giải pháp quản lý SĐCKL............................... 36 3.3.4.1 Đánh giá hiệu lực của nấm xanh Metarhizium anisopliae đối với SĐCKL ................... 36 3.3.4.2 Đánh giá hiệu quả của giải pháp trãi màng phủ nông nghiệp đối với SĐCKL ............. 37 3.3.5 Nội dung 5: Xây dựng mô hình áp dụng quy trình quản lý tổng hợp đối với SĐCKL .. 40 3.3.5.1 Mô hình quản lý tổng hợp SĐCKL tạm thời........................................................................... 40 3.3.5.2 Mô hình quản lý tổng hợp SĐCKL chính thức ..................................................................... 42 3.3.5.3 Đánh giá hiệu quả của mô hình................................................................................................... 42 3.3.5.4 Xử lý số liệu ...................................................................................................................................... 42 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................................... 43 4.1 Tình hình gây hại của SĐCKL tại các địa bàn canh tác ở tỉnh Vĩnh Long................ 43 4.1.1 Đặc điểm của ruộng khoai lang....................................................................................................... 43 4.1.2 Tình hình sâu bệnh hại trên khoai lang .......................................................................................... 44 4.1.3 Hiểu biết của nông dân về SĐCKL ............................................................................................... 45 4.1.4 Sử dụng thuốc BVTV trên ruộng khoai lang .............................................................................. 46 4.1.5 Chi phí thuốc BVTV trong canh tác khoai lang ......................................................................... 47 4.1.6 Năng suất và hiệu quả kinh tế........................................................................................................... 48 4.1.6.1 Năng suất ............................................................................................................................................ 48 4.1.6.2 Hiệu quả kinh tế................................................................................................................................ 48 4.2 Khảo sát ngoài đồng............................................................................................................................... 49 4.2.1 Triệu chứng củ khoai lang bị đục từ bên ngoài vỏ củ................................................................ 49 4.2.2 Hiện trạng tỷ lệ gây hại của SĐCKL tại thời điểm khảo sát.................................................... 50 4.2.3 Diễn biến tỷ lệ % củ khoai bị hại do SĐCKL ............................................................................. 52 4.3 Đặc điểm hình thái và sinh học của SĐCKL.................................................................................. 52 4.3.1 Tên khoa học của SĐCKL ............................................................................................................... 52 4.3.2 Đặc điểm sinh học của SĐCKL...................................................................................................... 55 4.3.3 Khả năng đẻ và tỉ lệ trứng nở của trứng SĐCKL....................................................................... 58 4.3.4 Tập quán hoạt động............................................................................................................................. 59 4.3.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ và ẩm độ lên sự phát triển của SĐCKL........................................ 59 4.3.5.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ................................................................................................................. 59 4.3.5.2 Ảnh hƣởng của ẩm độ đất ............................................................................................................. 60 viii
4.4 Tính ƣa thích ký chủ của SĐCKL ..................................................................................................... 61 4.4.1 Tính ƣa thích ký chủ đẻ trứng của trƣởng thành ......................................................................... 61 4.4.2 Tính ƣa thích ký chủ của ấu trùng................................................................................................... 62 4.4.3 Triệu chứng gây hại............................................................................................................................. 63 4.5 Khảo sát ảnh hƣởng của một số chất quấy rối lên sự bắt cặp và đẻ trứng của ngài SĐCKL 64 4.5.1 Trong điều kiện phòng thí nghiệm ................................................................................................... 64 4.5.2 Trong điều kiện nhà lƣới.................................................................................................................... 65 4.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng của một số chất quấy rối lên sự bắt cặp và đẻ trứng của ngài SĐCKL bằng hình thức đặt bẫy trong điều kiện ngoài đồng............................................................ 66 4.5.4 Ảnh hƣởng của khoảng cách đặt túi tinh dầu sả đến sự gây hại của SĐCKL Nacoleia sp. trong điều kiện ngoài đồng .......................................................................................................................... 67 4.5.5 Đánh giá hiệu quả của mô hình trình diễn diện hẹp sử dụng tinh dầu sả trong quản lý sự gây hại của SĐCKL ...................................................................................................................................... 67 4.6 Đánh giá hiệu quả của một số giải pháp quản lý SĐCKL .......................................................... 68 4.6.1 Hiệu lực của một số loại nấm ký sinh côn trùng đối với SĐCKL......................................... 68 4.6.2 Hiệu quả của giải pháp quản lý SĐCKL bằng màng phủ ....................................................... 69 4.6.2.1 Ảnh hƣởng của màng phủ đến nhiệt độ .................................................................................... 69 4.6.2.2 Ảnh hƣởng của màng phủ đến các chỉ tiêu sinh trƣởng của khoai lang.............. 70 4.6.2.3 Ảnh hƣởng của các loại màng phủ lên tỷ lệ gây hại của SĐCKL .................................... 73 4.6.2.4 Ảnh hƣởng của các loại màng phủ lên trọng lƣợng củ khoai lang .................................... 74 4.6.2.5 Phân loại củ giai đoạn 136 ngày sau khi trồng - thu hoạch.................................................. 75 4.6.2.6 Kích thƣớc củ khoai lang ở các giai đoạn................................................................................. 77 4.6.2.7 Phẩm chất khoai lang sau thu hoạch........................................................................................... 79 4.6.2.8 Năng suất ............................................................................................................................................ 79 4.6.2.9 Hiệu quả kinh tế................................................................................................................................ 81 4.7 Mô hình quản lý tổng hợp SĐCKL tạm thời.................................................................................. 82 4.7.1 Hiệu quả quản lý SĐCKL ................................................................................................................ 82 4.7.2 Năng suất ............................................................................................................................................. 82 4.7.3 Hiệu quả kỹ thuật................................................................................................................................. 83 4.7.4 Lợi nhuận ............................................................................................................................................... 83 4.7.5 Hiệu quả môi trƣờng........................................................................................................................... 84 4.8 Mô hình quản lý tổng hợp SĐCKL chính thức ............................................................................. 85 4.8.1 Kết quả quản lý SĐCKL................................................................................................................... 85 4.8.2 Hiệu quả về kỹ thuật ........................................................................................................................... 85 4.8.3 Lợi nhuận ............................................................................................................................................... 86 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................................ 87 5.1 Kết luận ...................................................................................................................................................... 87 5.2 Đề nghị....................................................................................................................................................... 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................................... 88 DANH MỤC LIỆT KÊ CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ...........................................97 PHỤ LỤC……………………………………………………………………………...98 ix
DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên bảng Trang 3.1 Phân loại củ khoai lang 39 4.1 Đặc điểm ruộng khoai lang ở các địa bàn điều tra vụ Hè Thu 43 2014. 4.2 Thành phần sâu bệnh hại trên ruộng khoai lang theo ghi 44 nhận của nông dân ở các địa bàn điều tra vụ vụ Hè Thu 2014 và Đông xuân 2014-2015 4.3 Hiểu biết về SĐCKL của nông dân đƣợc điều tra vụ Hè Thu 46 2014 và Đông xuân 2014-2015 4.4 Cách nông dân sử dụng các loại thuốc BVTV 47 4.5 Năng suất (tấn/ha) của khoai lang theo nông dân ở địa bàn 48 điều tra 4.6 Hiệu quả kinh tế sản xuất khoai lang theo nông dân ở các 49 địa bàn điều tra 4.7 Tỷ lệ (%) củ khoai bị hại qua các thời điểm khảo sát ở 4 xã 51 của huyện Bình Tân, vụ Hè Thu 2014 4.8 Tỷ lệ (%) củ khoai bị hại qua các thời điểm khảo sát ở 4 xã 51 của huyện Bình Tân, vụ Đông xuân 2014-2015 4.9 Thời gian và kích thƣớc của các giai đoạn phát triển của 55 SĐCKL 4.10 Số lƣợng trứng đẻ/ngài cái và tỉ lệ nở của trứng Nacoleia sp. 58 4.11 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên thời gian phát triển của 59 Nacoleia sp. 4.12 Ảnh hƣởng của ẩm độ nuôi đất tƣơng đối lên thời gian phát 60 triển của Nacoleia sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm 4.13 Số thành trùng SĐCKL di chuyển về phía các chậu khoai 61 lang của các giống khoai thử nghiệm. 4.14 Số trứng của trƣởng thành cái SĐCKL trong điều kiện 62 phòng thí nghiệm. 4.15 Số lƣợng ấu trùng Nacoleia sp. di chuyển về miếng khoai 62 tƣơi của các giống khoai khác nhau 4.16 Chỉ số EPI của các chất thử nghiệm đối với trƣởng thành 64 Nacoleia sp. 4.17 Số trứng đẻ ở buồng xử lý và buồng đối chứng của các 64 nghiệm thức 4.18 Tỷ lệ trứng nở ở buồng xử lý và buồng đối chứng của các 65 nghiệm thức. 4.19 Ảnh hƣởng của các chất xua đuổi lên sự quấy rối tính hiệu 65 bắt cặp ở điều kiện nhà lƣới. 4.20 Ảnh hƣởng của các chất xua đuổi lên số ngài vào bẫy ở điều 66 kiện ngoài đồng 4.21 Ảnh hƣởng của khoảng cách đặt túi tinh dầu sả đến sự gây 67 hại của SĐCKL Nacoleia sp. trong điều kiện ngoài đồng. x
4.22 Ảnh hƣởng của các chất xua đuổi lên tỷ lệ củ bị sâu 68 Nacoleia sp. 4.23 Tỷ lệ (%) củ bị gây hại ở các thời điểm trƣớc và sau xử lý 68 thuốc 4.24 Chiều dài dây chính (cm) tại các thời điểm quan sát khi sử 71 dụng màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 4.25 Số nhánh trên dây tại các thời điểm quan sát khi sử dụng 72 màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 4.26 Số mắc lá trên dây tại các thời điểm quan sát khi sử dụng 73 màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.27 Tổng số củ/dây, số củ thƣơng phẩm/dây, tỷ lệ củ thƣơng 76 phẩm/dây tại các thời điểm quan sát khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2015. 4.28 Hiệu quả kinh tế thu đƣợc của thí nghiệm khoai lang tại 79 huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 4.29 Ảnh hƣởng của các chất xua đuổi lên tỷ lệ củ bị sâu 81 Nacoleia sp. 4.30 Tỷ lệ củ bị SĐCKL gây hại trong ruộng mô hình và ruộng nông 82 dân 4.31 Trọng lƣợng củ và năng suất 83 4.32 Hạch toán kinh tế ruộng mô hình và ruộng nông dân 83 4.33 Tỷ lệ củ bị SĐCKL gây hại trong ruộng MH và ruộng ND 84 4.34 Trọng lƣợng củ và năng suất 85 4.35 Số lần xử lý thuốc BVTV trên ruộng mô hình và ruộng đối 85 chứng (lần) 4.36 Bảng hạch toán kinh tế trong và ngoài mô hình 86 xi
DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Hình dạng ngăn màng nhỉ ở họ Pyralidae (bên trên) và 8 Crambidae (bên dƣới). (Nguồn: Solis, 2007). 2.2 Trƣởng thành của các loài thuộc giống Nacoleia (Nguồn: 10 Kim et al. 2014). 2.3 Các triệu chứng côn trùng gây trên củ khoai lang theo mô tả 12 của Reed et al., (2010) 3.1 Hệ thống olfactometer. A) buồng chứa mẫu; B) buồng thả 30 ngài; mũi tên trong hình chỉ hƣớng đi của không khí. 3.2 Đĩa petri dùng khảo sát tính ƣa thích của ấu trùng SĐCKL 31 đối với các giống khoai thử nghiệm 3.3 Bẫy dính đặt ngài cái chƣa bắt cặp và chất quấy rối. 33 3.4 Cách đặt bẩy dính ở ngoài đồng 34 3.5 Sơ đồ bố trí của thí nghiệm 35 3.6 Sơ đồ các điểm ghi nhận chỉ tiêu trên lô thí nghiệm 36 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm của các nghiệm thức trên cây khoai 38 lang tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.1 Mức độ gây hại (%) của các đối tƣợng gây hại khoai lang ở 45 huyện Bình Tân theo nông dân vụ Đông xuân 2014-2015. 4.2 Tỷ lệ (%) các khoản chi phí canh tác khoai lang trên địa bàn 48 điều tra. 4.3 Triệu chứng vỏ củ khoai lang bị đục do SĐCKL. 50 4.4 Tác nhân lổ đục chƣa xác định 50 4.5 Diễn biến của tỷ lệ củ bị hại theo thời gian phát triển của 52 khoai lang vụ Đông Xuân 2014-2015. 4.6 Thành trùng Nacoleia sp. Mặt lƣng (A, B) và mặt bụng (C, 53 D) 4.7 Sơ đồ gân cánh của Nacoleia sp. A) cánh trƣớc; B) cánh sau 54 4.8 Bộ phận sinh dục ngoài của ngài cái Nacoleia sp. (A) và của 54 Nacoleia inouei (B) 4.9 Các pha phát triển của SĐCKL 58 4.10 Triệu chứng gây hại của SĐCKL (A) và sùng (B) 63 4.11 Sự thay đổi nhiệt độ khi sử dụng màng phủ khác nhau trên 70 khoai lang tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014 4.12 Sự thay đổi nhiệt độ lên sự hình thành củ trên khoai lang tại 70 huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.13 Tỷ lệ sâu đục củ gây hại trên khoai lang tại các thời điểm quan 74 sát khi sử dụng màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.14 Trọng lƣợng củ khoai lang tại các thời điểm quan sát khi sử 75 dụng màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.15 Chiều dài củ khoai lang tại các thời điểm quan sát khi sử 77 xii
dụng màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.16 Đƣờng kính củ khoai lang tại các thời điểm quan sát khi sử 78 dụng màng phủ khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. 4.17 Năng suất thu đƣợc từ thí nghiệm trên cây khoai lang. 80 4.18 Khoai lang thu đƣợc từ thí nghiệm trên cây khoai lang tại 81 huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, 2014. xiii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long EPI Excess Proportion Index IPM Integrated Pest Management Quản lý dịch hại tổng hợp NSKT Ngày sau khi trồng SĐCKL Sâu đục củ khoai lang SHƢD Sinh học ứng dụng xiv
Chƣơng 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Khoai lang là cây lƣơng thực quan trọng trên thế giới đứng hàng thứ 5 sau cây lúa, lúa mì, bắp và khoai mì (Lin et al., 2007) với diện tích trên 8,17 triệu ha, trong đó 95% tại các nƣớc đang phát triển, năng suất bình quân 13,46 tấn/ha, sản lƣợng 110,13 triệu tấn (FAO, 2006). Năm 2015, Việt Nam có sản lƣợng khoai lang là 126.900 ha, 1,32 triệu tấn, đứng thứ năm của toàn thế giới sau Trung Quốc (85,21 triệu tấn), Nigeria (3,31 triệu tấn), Uganda (2,70 triệu tấn) và Indonesia (1,87 triệu tấn). Riêng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là 21.400 ha, chiếm 16,8% diện tích cả nƣớc. Vĩnh Long là tỉnh có diện tích canh tác và sản lƣợng khoai lang lớn nhất vùng ĐBSCL với diện tích và sản lƣợng là 11.300 ha và 310.300 tấn (Tổng Cục Thống Kê, 2016). Bình Tân là huyện trồng khoai lang trọng điểm của tỉnh Vĩnh Long có diện tích trồng hơn 10 ngàn ha sản xuất hàng năm (Lê Thị Thanh Hiền và ctv., 2014) Nhãn hiệu tập thể “Khoai lang Bình Tân - BINH TAN SWEET POTATOES” của tỉnh Khoai lang ở Vĩnh Long đã đƣợc Cục sở hữu trí tuệ cấp chứng nhận. Hiện nay đã có một số Công ty đầu tƣ xuất khẩu khoai lang sang các nƣớc nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Úc, Đài Loan, Hồng Kông và Singapore, trong đó, thị trƣờng xuất khẩu khoai lang chủ yếu vẫn là Trung Quốc, thị trƣờng có yêu cầu đối với chất lƣợng sản phẩm không cao, nhƣng kém ổn định. Hiệu quả của việc trồng khoai lang ngày một nâng cao đã kéo theo mức độ thâm canh khoai lang ngày càng cao với các giống trồng chủ yếu là Tím Nhật, giống Trắng Sữa, Trắng Giấy, Nhật Cao Sản và khoai lang Đỏ. Trong đó, giống khoai lang Tím Nhật đƣợc trồng phổ biến chiếm 98,3% (Lê Thị Thanh Hiền và ctv., 2014). Điều này làm cho vấn đề dịch hại trên khoai lang ngày càng nghiêm trọng và vấn đề quản lý dịch hại ngày càng phức tạp. Sâu đục củ khoai lang (SĐCKL) đƣợc ghi nhận vào năm 2012 tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, chỉ riêng ở xã Tân Thành diện tích khoai lang bị gây hại là 1.260 ha, chiếm 70% diện tích canh tác khoai lang của xã, với mức độ gây hại làm ảnh hƣởng đến xấu 50% sản lƣợng củ khoai lang thu hoạch. Sâu đục vào ăn phần thịt bên ngoài củ làm thành những lổ nhỏ trên bề mặt củ, dù không ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng phần thịt củ bên trong nhƣng làm giảm đáng kể giá trị thƣơng phẩm của củ. Vì vậy, nông dân canh tác khoai lang gọi đối tƣợng gây hại này là “sâu đục củ” hoặc “sùng đinh”. Một số kết quả ghi nhận cho thấy sâu gây hại nặng trên giống khoai Tím Nhật ở giai đoạn sắp thu hoạch. Mặc dù sự gây hại của sâu đục củ khoai lang trong thời gian qua là có ảnh hƣởng đến canh tác khoai lang nhƣng cho đến nay vẫn chƣa có công trình 1
nghiên cứu về loài sâu hại này, thông tin về sâu đục củ khoai lang chủ yếu ở dạng tin tức, kiến thức cơ sở cần thiết cho việc xây dựng các chƣơng trình quản lý tổng hợp bền vững nhƣ phân loại, đặc điểm sinh học và sinh thái của chúng chƣa đƣợc thiết lập. Mặt khác, do sự gây hại xảy ra trên củ trong đất, để phòng trị sâu đục củ hiệu quả, nông dân thƣờng sử dụng biện pháp tƣới thuốc trừ sâu vào đất với số lần áp dụng và liều lƣợng cao, điều này làm ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng đất, nƣớc và sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Để canh tác khoai lang đƣợc bền vững và sản phẩm khoai lang có thể thâm nhập vào các thị trƣờng khó tính hơn nhƣ Châu Âu và Nhật, bên cạnh việc quản lý tốt dịch hại, trong đó có SĐCKL, giải pháp quản lý cần phải an toàn, không để lại dƣ lƣợng cũng nhƣ đáp ứng đƣợc yêu cầu canh tác theo tiêu chuẩn GAP. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định tình hình gây hại và mức độ thiệt hại do sâu đục củ gây ra trên các địa bàn canh tác khoai lang tại Vĩnh Long. - Xác định một số đặc điểm hình thái, sinh học và định danh của sâu đục củ khoai lang. - Xây dựng đƣợc biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang theo hƣớng an toàn và thân thiện với môi trƣờng. 1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu là sâu đục củ khoai lang tại Vĩnh Long. Đối tƣợng khảo sát là những hộ nông dân trồng khoai lang và ruộng bố trí thí nghiệm tại địa phƣơng. 1.4 Giới hạn nghiên cứu Biện pháp trãi màng phủ bạc trong canh tác khoai lang giới hạn ở qui mô thí nghiệm chƣa thực hiện trên pham vi mô hình diện rộng. 1.5 Những điểm mới của luận án Xác định đƣợc loài sâu đục củ khoai lang có tên khoa học là Nacoleia sp. thuộc họ Crambidae, bộ cánh Vảy (Lepidoptera). Trồng khoai lang sử dụng màng phủ bạc hạn chế sâu đục củ tấn công và tăng năng suất khoai lang. Sử dụng tinh dầu sả có tác dụng xua đuổi thành trùng cái Nacoleia sp. và giảm tỷ lệ gây hại của sâu đục củ khoai lang và có hiệu quả đến 10 ngày sau khi xử lý. Nấm Metarhizium anisopliae có hiệu quả làm giảm tỷ lệ gây hại của sâu đục củ khoai lang đến 14 ngày sau khi phun. Biện pháp quản lý tổng hợp sâu đục củ khoai lang đƣợc xây dựng bao gồm: kỹ thuật canh tác, rải và phun nấm xanh, trồng sả làm cây xua đuổi, đặt bẫy pheromone giới tính của sùng khoai lang và sử dụng thuốc trừ sâu sinh học chọn lọc. 2
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài -Ý nghĩa khoa học: Sâu đục củ khoai lang là loài côn trùng gây hại mới tại các vùng trồng khoai lang ở đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, do đó việc nghiên cứu xác định tình hình, mức độ gây hại, đặc điểm sinh thái, sinh học của sâu đục củ khoai lang có ý nghĩa khoa học rất lớn đây là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu, phát triển biện pháp quản lý sâu đục củ khoai lang theo hƣớng hiệu quả và an toàn. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu là nền tảng cơ bản cho các nghiên cứu tiếp theo và là tài liệu quý giá trong công tác giảng dạy. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp nông dân trồng khoai phòng trừ sâu đục củ có hiệu quả và an toàn. 3
Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cây khoai lang 2.1.1 Giá trị sử dụng Khoai lang là loại cây lƣơng thực có tên khoa học là Ipomoea batatas (L.) Lam thuộc họ Convolvulaceae (họ Bìm bìm), bộ Solanales (bộ Cà). Củ khoai lang là sản phẩm thu hoạch chính. Khoai lang đƣợc xem nhƣ nguồn cung cấp calo là chủ yếu, cho lƣợng calo cao hơn khoai tây (113 calo so với 75calo/100g). Thành phần dinh dƣỡng chính của khoai lang là đƣờng và tinh bột; ngoài ra còn các thành phần khác nhƣ: Protein, các vitamin (vitamin C, tiền vitamin A (caroten), B1, B2...), các chất khoáng (P, Fe...) góp phần quan trọng trong dinh dƣỡng của con ngƣời, nhất là ở các nƣớc nghèo và đang phát triển (Nguyễn Viết Hƣng và ctv., 2010). Bên cạnh đó, khoai lang tím còn chứa nhiều anthocyanins giúp chống oxy hóa, ngăn ngừa ung thƣ, cải thiện chức năng thị giác, ức chế ngƣng tụ tiểu huyết cầu, rất tốt cho sức khỏe, cho hệ tim mạch (Kano et al., 2005). 2.1.2 Tình hình canh tác khoai lang Trên thế giới có 111 nƣớc trồng khoai lang với trên diện tích 8,17 triệu ha, trong đó 95% tại các nƣớc đang phát triển, năng suất bình quân 13,46 tấn/ha, sản lƣợng 110,13 triệu tấn (so với năm 2005 là 123,27 triệu tấn và năm 1961 là 98,19 triệu tấn) (FAO, 2009). Việt Nam có sản lƣợng khoai lang năm 2015 là 126.900 ha, 1,32 triệu tấn, đứng thứ năm của toàn thế giới sau Trung Quốc (85,21 triệu tấn), Nigeria (3,31 triệu tấn), Uganda (2,70 triệu tấn) và Indonesia (1,87 triệu tấn). Riêng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là 21.300 ha, chiếm 16,8% diện tích cả nƣớc. Vĩnh Long là tỉnh có diện tích canh tác và sản lƣợng khoai lang lớn nhất vùng ĐBSCL với diện tích và sản lƣợng năm 2015 là 11.300 ha đạt 310.300 tấn (Tổng Cục Thống Kê, 2016). 2.1.3. Các yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng sinh trƣởng và phát triển của cây khoai lang 2.1.3.1 Nhiệt độ Ảnh hƣởng của nhiệt độ đối với cây khoai lang còn tuỳ thuộc vào điều kiện từng thời kỳ sinh trƣởng, phát triển khác nhau của cây và có liên quan chặt chẽ đối với thời vụ trồng. Nói chung, khi nhiệt độ không khí dƣới 12oC khoai lang không thể sống đƣợc, 15oC trở lên thì có thể trồng đƣợc khoai lang (Harter and Whitney, 1962). Nếu điều kiện nhiệt độ dƣới 10oC khoai lang có thể bị chết, dây mới trồng không bén rễ đƣợc (Nguyễn Viết Hƣng và ctv., 2010). Tuy nhiên nhiệt độ thích hợp cho thời kỳ mọc mầm ra rễ của khoai lang là 20 - 25oC. Theo Kays (1985) nhiệt độ dƣới 200C năng suất khoai lang giảm. 4