Nghiên cứu nuôi cấy tạo mô sẹo từ lá non của 2 giống mía Việt Nam 84 – 4137 và Suphanburi 7 trên môi trường MS. Bước đầu nghiên cứu chuyển gen

Nhờ vào cây mía và chính sách hỗ trợ của Đảng và nhà nước mà rất nhiều hộ dân đã có thêm thu nhập và ổn định đời sống, giúp cho bộ mặt nông thôn Việt Nam tại các vùng trồng mía được đổi

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của:

Tiến Sĩ Nguyễn Hữu Hổ – Phòng Công nghệ Gen Thực vật – Viện Sinh học Nhiệt đới – đã gợi ý đề tài, hướng dẫn tận tình về các vấn đề có liên quan trong đề tài

Kỹ sư Lê Tấn Đức – Phòng Công nghệ Gen Thực vật – Viện Sinh học Nhiệt đới –

đã hướng dẫn và động viên tinh thần tôi trong suốt thời gian làm việc

Các cán bộ phòng Công nghệ Gen Thực vật – Viện Sinh học Nhiệt đới – đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể sử dụng các trang thiết bị, hóa chất và dụng cụ thí nghiệm

Tiến sĩ Nguyễn Đức Quang – Giám đốc trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía đường – Bến Cát – Bình Dương – đã giúp đỡ và hỗ trợ về các giống mía

Tiến sĩ Cao Anh Đương – Phó giám đốc trung tâm Nghiên cứu và phát triển mía đường – Bến Cát – Bình Dương – đã giới thiệu một số tài liệu về cây mía đường

Cha, mẹ và em tôi đã động viên tinh thần và giúp đỡ tôi về mặt kinh tế để tôi có thể

an tâm thực hiện luận văn

Các thầy cô bộ môn Công nghệ Sinh học – Đại học Bách Khoa Tp HCM – đã giảng dạy để tôi có những kiến thức cần thiết

Các bạn sinh viên lớp HC06BSH – Đại học Bách Khoa Tp HCM – đã cùng học tập, trao đổi kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong quá trình làm việc

Xin gởi đến những người kể trên lời cảm ơn chân thành!

TÓM TẮT

Mía được xem là loại cây trồng cung cấp nguồn năng lượng cho con người, 70% lượng đường được tạo ra trên thế giới là từ mía Khảo sát nuôi cấy tạo mô sẹo từ lá non của 2 giống mía VN84 – 4137 (Việt Nam) và Suphanburi 7 (Thái Lan), dùng môi trường cơ bản MS (có 500 mg/l casein, 30 g/l đường saccharose) với các nồng độ khác nhau của 2,4 – D, đã xác định được môi trường thích hợp nhất là môi trường có 4 mg/l 2,4 – D Tiếp tục khảo sát tái sinh tạo chồi của 2 giống mía trên đã xác định được môi trường tối ưu cho tái sinh chồi/cây là môi trường MS (30 g/l sucrose) có bổ sung 2 mg/l BAP và 0,1 mg/l NAA với tỷ lệ tái sinh là 100% sau 30 ngày nuôi cấy

Nhằm mục đích phục vụ cho giai đoạn chuyển gen, khảo sát ảnh hưởng của PPT đã xác định được môi trường MS (có 500 mg/l casein, 30 g/l saccharose, 4 mg/l 2,4 – D)

có bổ sung 4 mg/l PPT gây ức chế sự hình thành mô sẹo mới từ mô sẹo lá của giống mía VN84 – 4137

Bước đầu nghiên cứu chuyển gen (dùng dòng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens EHA 105 chứa plasmid pCAMBIA 3301 mang gen kháng sâu cryIA(c), gen kháng chất trừ cỏ bar và gen chỉ thị gusA) đã thu nhận được một số dòng mô sẹo hình thành mới

có sức chống chịu tốt đối với PPT; trước đó, thử nghiệm hóa mô tế bào GUS nhằm ghi

nhận sự biểu hiện tạm thời của gen gusA sau giai đọan 2 ngày đồng nuôi cấy đã được

thực hiện với kết quả dương tính qua xử lý mô với thuốc thử X-Gluc

MỤC LỤC

CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH ix

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tình hình sản xuất mía đường ở Việt Nam và trên Thế giới 3

2.1.1 Tình hình sản xuất mía đường trên Thế giới 3

2.1.2 Tình hình sản xuất mía đường ở Việt Nam 5

2.2 Một số đặc điểm hình thái cây mía 13

2.2.1 Thân mía 13

2.2.2 Lóng mía 14

2.2.3 Đốt mía 15

2.2.4 Mầm mía 16

2.2.5 Lá mía 17

2.2.6 Rễ mía 18

2.2.7 Hoa mía (bông cờ) 20

2.2.8 Hạt mía 21

2.3 Sâu hại mía 21

2.3.1 Sâu đục thân 4 vạch 22

2.3.2 Sâu đục thân mía mình tím 27

2.3.3 Sâu đục thân mình trắng (sâu đục ngọn) 31

2.4 Nuôi cấy mô thực vật 33

2.5 T-DNA vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens sát nhập vào bộ gen của thực vật 35

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 37

3.1.1 Giống VN84 – 4137 37

3.1.2 Suphanburi 7 38

3.2 Vi khuẩn, plasmid và các gen được chuyển 39

3.2.1 Dòng vi khuẩn và plasmid 39

3.2.2 Gen chỉ thị gusA 39

3.2.3 Gen chọn lọc bar 40

3.2.4 Gen hữu dụng cryIA(c) 40

3.3 Phương pháp 41

3.3.1 Khảo sát sự hình thành mô sẹo 42

3.3.2 Khảo sát sự tạo chồi 43

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của PPT lên sự hình thành mô sẹo 43

3.4 Phương pháp tạo cây chuyển gen 45

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ và BIỆN LUẬN 49

4.1 Thí nghiệm khảo sát sự hình thành mô sẹo 49

4.1.1 Sự hình thành mô sẹo của giống mía VN84 – 4137 (Việt Nam) 49

4.1.2 Sự hình thành mô sẹo của giống mía Suphanburi 7 (Thái Lan) 53

4.2 Thí nghiệm khảo sát sự hình thành chồi (tái sinh) 57

4.2.1 Sự hình thành chồi của giống mía VN84 – 4137 (Việt Nam) 57

4.2.2 Sự hình thành chồi của giống mía Suphanburi 7 (Thái Lan) 60

4.3 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của PPT lên sự hình thành mô sẹo 65

4.4 Thí nghiệm chuyển gen 67

4.4.1 Sự biểu hiện của gen gusA 67

4.4.2 Tăng sinh mô sẹo sau chuyển gen trên môi trường chứa chất chọn lọc PPT 68

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 70

5.1 Kết luận 70

5.2 Đề nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 74

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Diện tích, sản lượng và năng suất mía đường của một số nước trên Thế giới 4

Bảng 2: Danh sách các giống mía đang sử dụng trong sản xuất 9

Bảng 3: Các giống mía mới được phép sản xuất thử từ năm 2006 11

Bảng 4: Danh sách các giống mía mới đang khảo nghiệm 12

Bảng 5: Một số giống mía mới đang khảo nghiệm có triển vọng ở các vùng sinh thái trồng mía trọng điểm 13

Bảng 7: Số liệu khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ khác nhau của 2,4 – D lên sự hình thành mô sẹo ở giống mía Suphanburi 7 53

Bảng 8: Số liệu khảo sát sự tái sinh tạo chồi của giống mía VN84 – 4137 58

Bảng 9: Số liệu khảo sát sự tái sinh chồi của giống mía Suphanburi 7 60

Bảng 10: Số liệu khảo sát ảnh hưởng của PPT lên sự hình thành mô sẹo 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Bản đồ các nước và khu vực có sản lượng mía cao trên Thế giới 3

Hình 2: Lóng mía 14

Hình 3: Đốt mía 15

Hình 4: Các bộ phận của lá mía 17

Hình 5: Bộ rễ mía 19

Hình 6: Hoa mía 20

Hình 7: Hạt mía 21

Hình 8: Phạm vi phân bố của sâu đục thân 4 vạch trên Thế giới 22

Hình9: Triệu chứng gây hại của sâu đục thân 4 vạch 23

Hình 10: Pha trứng của sâu đục thân 4 vạch 25

Hình 11: Pha sâu non của sâu đục thân 4 vạch 25

Hình 12: Pha nhộng sâu đục thân 4 vạch 26

Hình 13: Ngài trưởng thành sâu đục thân 4 vạch 26

Hình 14: Cơ quan sinh dục của sâu đục thân 4 vạch 27

Hình 15: Phạm vi phân bố của sâu đục thân mía mình tím trên Thế giới 27

Hình 16: Phạm vi phân bố của sâu đục thân mía mình tím ở Việt Nam 28

Hình 17: Triệu chứng gây hại của sâu đục thân mía mình tím 29

Hình 18: Các pha của sâu đục thân mía mình trắng 32

Hình 19: Giống mía VN84 – 4137 37

Hình 20: Giống mía Suphanburi 7 38

Hình 21: Quy trình tạo cây chuyển gen 45

Hình 22: Ngọn mía trước khi được tách bỏ lớp lá già bên ngoài 46

Hình 23: Ngọn mía trước khi được khử trùng 47

Hình 24: Hình dạng mẫu cấy mía 47

Hình 25: Các nghiệm thức của quá trình khảo sát sự hình thành mô sẹo của giống mía VN84 – 4137 (Việt Nam) 51

Hình 26: Mô sẹo từ giống mía VN84 – 4317 52

Hình 27: Các nghiệm thức của quá trình khảo sát sự hình thành mô sẹo của giống mía Suphanburi 7 (Thái Lan) 54

Hình 28: Mô sẹo của giống mía Suphanburi 7 – Thái Lan 56

Hình 29: Các nghiệm thức tái sinh tạo chồi của giống mía VN84 – 4137 58

Hình 30: Các mẫu tái sinh tạo chồi của giống mía VN84 – 4137 ở môi trường số 1 và môi trường số 4 59

Hình 31: Các nghiệm thức tái sinh tạo chồi của giống mía Suphanburi 7 60

Hình 32: Các mẫu tái sinh tạo chồi của giống mía Suphanburi 7 ở môi trường số 1 và môi trường số 4 61

Hình 33: Khối mô sẹo tái sinh chồi nhiều sau 30 ngày 62

Hình 34: Khối mô sẹo tái sinh chồi ít và mô sẹo tăng sinh sau 30 ngày 62

Hình 35: Các chồi phát triển sau 45 ngày 63

Hình 36: Các nghiệm thức của quá trình khảo sát ảnh hưởng của PPT lên sự hình thành mô sẹo 66

Hình 37: Sự biểu hiện của gen gusA của mô sẹo chuyển gen sau 2 ngày chuyển gen 67

Hình 38: Các mẫu mía sau khi chuyển gen và nuôi cấy trên môi trường chứa PPT 68

Hình 39: Khối mô sẹo mới hình thành sau chuyển gen 69

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Cây mía và nghề làm mật, đường ở Việt Nam đã có từ xa xưa, nhưng công nghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỷ thứ XX Nhờ vào cây mía và chính sách hỗ trợ của Đảng và nhà nước mà rất nhiều hộ dân đã có thêm thu nhập và ổn định đời sống, giúp cho bộ mặt nông thôn Việt Nam tại các vùng trồng mía được đổi mới Hiện nay

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đang chuẩn bị trình Chính phủ phê duyệt tổng quan phát triển mía đường Việt Nam đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm 2020 Đề ra các giải pháp chỉ đạo các địa phương xây dựng vùng nguyên liệu tập trung, thực hiện các giải pháp đồng bộ về quy hoạch, giống kỹ thuật thâm canh, đầu tư cơ sở hạ tầng áp dụng cơ giới hoá, để nâng nhanh năng suất, chất lượng mía Đầu tư chiều sâu, mở rộng công suất nhà máy đường hiện có, nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm, giảm chi phí chế biến, tăng năng lực cạnh tranh …

Chương trình mía đường được chọn là chương trình khởi đầu để tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, xoá đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động nông nghiệp Còn ngành mía đường được giao “không phải là ngành kinh tế vì mục đích lợi nhuận tối đa mà là ngành kinh tế xã hội” Tuy nhiên, vấn đề mà người dân cũng như các nhà máy sản xuất đường từ mía ở Việt Nam là về nguyên liệu mía Điều này dẫn đến việc hầu hết các nhà máy sản xuất đường ở các tỉnh thành đều

Bộ Nông nghiệp phải có những chính sách điều chỉnh vùng trồng mía để họ có nguyên liệu phục vụ sản xuất, tránh tình trạng có những lúc tranh mua mía, có những lúc người dân lại điêu đứng trước tình cảnh các công ty không chịu mua nguyên liệu trong khi mía đã đến thời kỳ thu hoạch Nhưng đó cũng chưa phải là lý do chính khiến cho người dân trồng mía hiên nay đang có ý định từ bỏ việc trồng mía nguyên liệu mà một phần

là do thiên tai, sâu bệnh cũng khiến cho mía bị thất thu

Việc trồng mía để lưu trữ giống đang dần trở nên khó khăn bởi các yếu tố tác động

từ nhiên nhiên, môi trường, sâu bệnh sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của giống mía Như vậy, phải đòi hỏi những kỹ thuật viên có kinh nghiệm, xuất sắc trong vấn đề lưu trữ và giữ giống mía Những công việc đó so với sự phát triển như vũ bão của công nghệ – khoa học hiện đại đã trở nên kém hiệu quả, trong khi chúng ta có thể lưu trữ và bảo quản giống một cách dễ dàng bằng các phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật

Ngoài ra, nhờ công nghệ gen, chúng ta cũng có thể tạo ra những dòng/giống cây trồng nói chung, cây mía nói riêng có năng suất, chất lượng cao hơn bằng cách chuyển các gen hữu ích vào đối tượng cần chuyển

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất mía đường ở Việt Nam và trên Thế giới

2.1.1 Tình hình sản xuất mía đường trên Thế giới

Trên Thế giới, mía đường được trồng ở các nước nằm trong khu vực 36,7o Bắc

và 31,0o Nam của đường xích đạo, chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, sự phân bố đó được mô tả trên bản đồ dưới đây (hình 1)

Hình 1: Bản đồ các nước và khu vực có sản lượng mía cao trên Thế giới

Diện tích mía đường trên Thế giới chiếm 20,42 triệu hecta (ha) với tổng sản lượng là 1333 triệu tấn (FAO, 2003) Diện tích và sản lượng mía được được phân bố khác nhau ở các nước (bảng 1) Diện tích trồng mía đường cao nhất là ở Brazil (5,343 triệu ha) trong khi Australia lại có năng suất cao nhất (85,1 tấn/ha) Trong số

121 nước sản xuất mía đường, có 15 nước (Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Pakistan, Mexico, Cuba, Columbia, Australia, Hoa Kỳ, Philippin, Nam Phi, Argentina, Myanma, Bangladesh) chiếm 86% diện tích mà 87,1% tổng sản lượng Trong số tổng sản lượng đường trắng thì chiếm 70% là được sản xuất từ mía đường

và 30% còn lại được sản xuất từ củ cải đường

Bảng 1: Diện tích, sản lượng và năng suất mía đường của một số nước trên Thế giới

Tên nước Diện tích (triệu ha) Sản lượng (triệu

tấn) Năng suất (tấn/ha)

Nước ép từ mía được sử dụng trong sản xuất đường trắng tinh khiết, đường vàng (Khandsari), đường thô (đường thốt nốt) (Gur) và cồn Phần lớn các sản phẩm phụ của công nghiệp mía đường là bã mía và mật mía Nước mật đường là sản phẩm phụ chiếm đa phần được sử dụng làm nguyên liệu chính để sản xuất cồn, do đó là cơ sở cho công nghệ sản xuất cồn Lượng bã mía dư thừa bây giờ được sử dụng là nguyên liệu chính trong công nghiệp sản xuất giấy

2.1.2 Tình hình sản xuất mía đường ở Việt Nam

Trong thời gian gần đây, công tác nghiên cứu, chuyển giao và áp dụng giống mía mới đã được Nhà nước, các Bộ, ngành mía đường, các địa phương và các cơ quan quan tâm đặc biệt, trong khi đó người trồng mía cũng đã có cách nhìn toàn diện hơn về hiệu quả của vấn đề áp dụng giống mía mới, còn đội ngũ cán bộ nghiên cứu về giống mía cũng dần lớn mạnh hơn cả về số lượng và chất lượng Chính vì vậy, tiến độ nghiên cứu, chuyển giao và áp dụng các giống mía mới đã đạt được bước tiến bộ đáng kể, dần dần đi vào thế ổn định, mang lại hiệu quả rõ rệt cho ngành mía đường Tuy nhiên, bên cạnh những thuận lợi và kết quả đạt được nêu trên vẫn còn có những khó khăn nhất định như sự gắn kết giữa cơ quan nghiên cứu và đơn vị sản xuất chưa chặt chẽ nên việc chuyển giao kết quả nghiên cứu ra sản xuất còn chậm và kém hiệu quả hơn so với yêu cầu thực tế

Năm 1994, cả nước mới có 9 nhà máy đường mía, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía/ngày và 2 nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu Hàng năm phải nhập khẩu từ 300.000 đến 500.000 tấn đường Năm

1995, với chủ trương “Đầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy đường hiện có, xây dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ở những vùng nguyên liệu nhỏ Ở những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết bị công nghệ tiến tiến hiện đại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt khoảng một triệu tấn (Nghị Quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ 8)

Thực hiện “Chương trình Quốc gia 1 triệu tấn đường” ngành mía đường Việt Nam tuy còn non trẻ, chỉ sau 5 năm (1995 – 2000) đã có bước tiến đột phát Đầu tư

mở rộng công suất 9 nhà máy cũ, xây dựng mới 33 nhà máy, tổng số nhà máy đường của cả nước là 44, tổng công suất là 81.500 tấn (so với năm 1994 tăng thêm 33 nhà máy và trên 760.000 tấn công suất), năm 2000 đã đạt mục tiêu 1 triệu tấn đường Về

cơ bản đã đáp ứng được nhu cầu đường tiêu dùng trong nước, chấm dứt được tình

trạng hàng năm Nhà nước phải bỏ ra hàng trăm triệu USD để nhập khẩu đường Đặc biệt trong công nghiệp mía đường thì hầu hết các nhà máy đường mới đều được xây dựng tại các vùng nông thôn, vùng trung du, miền núi, vùng dân tộc ít người, vùng đất nghèo khó khăn, vùng sâu, vùng xa và được phân bổ khắp cả 3 miền (miền Nam:

14 nhà máy, Miền Trung và Tây Nguyên: 15 nhà máy, và miền Bắc: 13 nhà máy) Đáng chú ý nhất là ngành mía đường phát triển đã giúp nông dân khai hoang phục hoá, chuyển dịch cơ cấu cây trồng, mở thêm đất trồng mía được hơn 200.000ha, đưa tổng diện tích trồng mía bán nguyên liệu cho các nhà máy và các cơ

sở chế biến thủ công được gần 18 triệu tấn mía cây, giải quyết việc làm cho hơn 1 triệu lao động trong nông nghiệp Hàng năm có từ 150 đến 200 ngàn hộ nông dân trồng mía đã ký hợp đồng kinh tế trồng và bán mía cho các nhà máy, trong đó 70%

số hộ hàng năm đã được các nhà máy ký hợp đồng đầu tư và bao tiêu sản phẩm ổn định sản xuất Nhiều nhà máy đường như: Nhà máy đường Lam Sơn, nhà máy đường Nghệ An Tatte&Lyle, nhà máy đường Bourbon Tây Ninh, nhà máy đường Phụng Hiệp, Nhà máy đường Vị Thanh, nhà máy đường Sơn La, nhà máy đường Hoà Bình, công ty đường Quảng Ngãi… đã đầu tư ứng trước giống mía, phân bón, cày bừa đất, thuốc sâu… và cử cán bộ nông vụ hướng dẫn tập huấn chuyển giao kỹ thuật trồng mía, tăng năng suất sản lượng bán cho nhà máy, tăng thêm thu nhập, ổn định sản xuất và cuộc sống cho nông dân Có thể nói gần 80% số hộ nông dân ở các vùng trồng mía bán nguyên liệu cho các nhà máy đường

Tóm lại, hơn một thập kỷ qua (1995 – 2006) tuy thời gian chưa nhiều, nhưng được sự hỗ trợ và bằng sự tác động có hiệu quả bởi các chính sách của Chính phủ, ngành mía đường non trẻ của nước ta đã đóng góp một phần vào sự tăng trưởng nền kinh tế Quốc dân, và phần quan trọng hơn là góp phần lớn về mặt xã hội, giải quyết việc làm ổn định hàng triệu nông dân trồng mía và hơn 2 vạn công nhân ổn định làm việc trong các nhà máy, có đời sống vật chất tinh thần ổn định ngày một cải thiện, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế tạo nên các vùng sản xuất hàng hoá lớn, bộ mặt nông thôn các vùng mía được đổi mới… Đặc biệt là trong 3 năm qua thực hiện quyết định 28/2004/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, nhà máy đường đã được chuyển đổi sở hữu doanh nghiệp nhà nước sang công ty cổ phần, mối quan hệ hợp tác giữa nhà máy và người trồng mía và các địa phương trồng mía, trong việc xây

Tuy nhiên, bước vào hội nhập kinh tế khu vực AFTA và gia nhập tổ thức thương mại thế giới WTO, ngành mía đường Việt Nam đang đứng trước những thách thức lớn là:

Các nhà máy đường Việt Nam phần lớn vừa mới được xây dựng với quy mô vừa và nhỏ Hiện tại còn 37 nhà máy đường đang hoạt động, gồm 6 nhà máy có vốn đầu tư nước ngoài với tổng công suất 27.000 tấn mía/năm, bình quân một nhà máy 4500 tấn mía/năm, 31 nhà máy là vốn đầu tư trong nước (trong đó có

25 nhà máy cổ phần hoá) tổng công suất 48.800 tấn mía/năm, bình quân 1.575 tấn mía/năm/nhà máy; phần lớn các nhà máy có quy mô nhỏ từ 700 – 1.000 tấn mía/năm, thiết bị và công nghệ lạc hậu, năng suất thiết bị và lao động, hiệu quả

và chất lượng sản phẩm thấp, giá thành cao

Vùng nguyên liệu quy mô nhỏ bé, phân tán, chưa được đầu tư tương xứng với yêu cầu sản xuất công nghiệp Đặc biệt là diện tích trồng mía bình quân cho mỗi hộ nông dân quá thấp (0,3 – 0,5 ha/hộ) Một nhà máy đường phải quan hệ hợp đồng với 20 – 30 nghìn hộ nông dân bán mía, bình quân mỗi hộ chỉ bán được từ 30 – 40 tấn mía/vụ; năng suất và chất lượng mía thấp; bình quân năng suất chỉ đạt khoảng 50 tấn/ha và dưới 10ccs (độ đường) Xét cả về năng suất nông nghiệp và năng suất công nghiệp chế biến, ngành mía đường Việt Nam còn thấp, thua quá nhiều so với các ngành mía đường lớn của khu vực và thế giới Bình quân ở Việt Nam chỉ mới đạt 4 – 5 tấn đường/ha, trong khi đó ở Thái Lan là 7 – 8 tấn/ha, ở Úc và Brazil là 9 – 12 tấn/ha

Rất đáng lưu ý là ngành mía đường Việt Nam chịu tác động rủi ro rất lớn bởi thời tiết hạn hán và bão lũ, các vùng nguyên liệu phần lớn nằm ở các vùng trung du và miền núi, nông dân và nông thôn vốn là những vùng khó khăn, chưa được đầu tư các công trình thuỷ lợi, giao thông…

Ngành mía đường Việt Nam cũng đang chịu tác động lớn bởi quan hệ cung cầu và giá đường của thị trường thế giới Phần lớn trong số 60 quốc gia sản xuất đường lớn trên thế giới đều có chính sách trợ giá đường nội tiêu thông qua thuế nhập khẩu cao và chính sách hạn ngạch thuế quan Với Việt Nam, những bảo hộ này không có nhiều, chỉ riêng có hạn ngạch và thuế nhập khẩu thì theo lộ trình hội nhập AFTA thuế suất nhập khẩu đường sẽ giảm dần từ 30% năm 2007 xuống còn 5% năm 2010 Với việc gia nhập WTO, Việt Nam sẽ phải mở cửa

nhập khẩu trong hạn ngạch là 25% vớI đường thô, ngoài hạn ngạch là 65%, khối lượng nhập khẩu trong hạn ngạch còn tăng 5% mỗi năm

Giá đường thị trường thế giới, cho đến nay, không thực sự phản ánh quan hệ cân bằng cung cầu mà chịu tác động bởi chính sách trợ cấp sản xuất trực tiếp hay gián tiếp của nhiều nước, nhất là các nước EU trong 40 năm qua luôn duy trì giá đường cao gấp 4 lần so với giá đường trung bình trên thế giới (tháng 8/2005 là 631,9 Euro, tương tương 764,1 USD) đã bóp méo thị trường đường của các nước đang phát triển Việt Nam cũng không nằm ngoài chịu sự tác động này

Vì vậy, trong những năm qua, chính phủ cũng đã có những biện pháp hỗ trợ ngành Mía đường Việt Nam Đáng chú ý là những quyết định như sau:

Quyết định 80/2002/QĐ – TTg ngày 24/6/2002 về việc tiêu thụ nông sản thông qua hợp đồng Thời gian qua, quyết định này đã phát huy tác dụng tích cực gắn kết các nhà máy đường với nông dân trồng mía, góp phần ổn định và phát triển vùng nguyên liệu mía phục vụ các nhà máy đường Tuy nhiên, Chính phủ cần nghiên cứu kinh nghiệm của các nước để có bổ sung, tăng cường tính pháp lý và tạo nên sự gắn bó hơn nữa giữa nhà máy đường và nông dân như: Quy hoạch vùng trồng mía, không để các cây khác tuỳ tiện cạnh tranh, có quỹ phòng chống rủi ro thiên tai bão lũ

Quyết định 28/2004/QQD – TTg ngày 4/3/2004 về việc tổ chức lại sản xuất

và thực hiện một số giải pháp xử lý khó khăn đối với các nhà máy và công ty đường và người trồng mía

Bên cạnh những thuận lợi và kết quả đạt được nêu trên vẫn còn có những khó khăn nhất định như sự gắn kết giữa cơ quan nghiên cứu và đơn vị sản xuất chưa chặt chẽ nên việc chuyển giao kết quả nghiên cứu ra sản xuất còn chậm và kém hiệu quả hơn so với yêu cầu thực tế Nhiều giống mía cũ như My – 5514, Comus, Hòa Lan Tím, F134, … vẫn đang chiếm một tỷ lệ tương đối cao trong cơ cấu giống ở nhiều vùng mía nguyên liệu như Bắc Trung bộ, Tây Nguyên, Tây Nam bộ,… Trong khi

đó, một số giống mía mới đang có biểu hiện chống chịu sâu bệnh kém như ROC16, VĐ86–368, ROC10,… còn các giống mía mới khác như QĐ15, VN85–1427,

nhiều giống mía được trồng thử nghiệm và cho năng suất cao hơn (bảng 2, bảng 3, bảng 4, bảng 5) Ngoài ra, do nhiều địa phương và một số công ty đường chưa ý thức được những thiệt hại to lớn của việc sử dụng hom giống mía không đạt tiêu chuẩn, không rõ nguồn gốc, xuất xứ trong sản xuất mía nguyên liệu, làm cho tiến độ hoàn thành và đi vào vận hành đồng bộ hệ thống sản xuất và cung ứng hom giống mía sạch sâu bệnh, chất lượng cao 3 cấp (cấp 1: sản xuất giống gốc; cấp 2: sản xuất giống xác nhận; cấp 3: sản xuất giống thương phẩm) theo đề án “Phát triển giống mía cho vùng nguyên liệu của các nhà máy đường giai đoạn 2003 – 2008” bị chậm hơn so với dự kiến, ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu quả áp dụng các giống mía mới sau khi nghiên cứu và chuyển giao ra sản xuất

Bảng 2: Danh sách các giống mía đang sử dụng trong sản xuất

TT Giống mía Năng suất (tấn/ha) CCS (%) Vùng sản xuất chính

1 My5514 >80 9 – 11 Trung bộ, Tây Nguyên và Đông

TT Giống mía Năng suất (tấn/ha) CCS (%) Vùng sản xuất chính

12 VĐ86-368 70 – 130 >10

Miền núi phía Bắc, Bắc Trung bộ, Nam Trung bộ, Tây Nam bộ,

Đông Nam bộ

13 ROC10 75 – 100 11 – 12 Bắc Trung bộ, Trung Trung bộ,

Tây Nguyên, Tây Nam bộ

Bảng 3: Các giống mía mới được phép sản xuất thử từ năm 2006

TT Giống mía Năng suất (tấn/ha) CCS (%) Vùng được phép sản xuất thử

Bảng 4: Danh sách các giống mía mới đang khảo nghiệm

TT Vùng khảo nghiệm Giống mía

1 Miền núi phía Bắc Ty70-17; C111-79; C1324-74; C132-81; C85-212;

CR74-250; RB72-454; Ty70-17;

2 Bắc Trung bộ

VN96-09; B83-10; C132-81; C89-148; C90-127; C96-675; Đại Ưu Đường; DB72-6613; FR91-397; FR94-0498; K88-65; K93-236; K95-156; KK2; QĐ18 (QĐ90-95); ROC27;

3 Duyên hải Trung bộ

VĐ85-177; Ty70-17; B83-10; C132-81; C140-81;

C85-212; C89-148; CP72-208; CR74-250; FR91-397; K88-65; K95-156; LK92-11; Mex105; Phil80-13; ROC27; Suphanburi 7; Ty70-17;

4 Tây Nguyên B83-10; K95-156; KK2; KU00-1-58; KU00-1-92;

U-thong 4; U-thong 5; U-thong 6; 52 VĐ00-236; Ty70-17; ROC27; QĐ21 (QĐ94-119); QĐ24 (QĐ94-116); QĐ95-168; Quế Dẫn P8; Phil80-13; VĐ93-159; Viên Lâm 1; Viên Lâm 2; Viên Lâm 3; Viên Lâm 4; Viên Lâm 6; VN96-06; VN96-07; VN96-08; C132-81; C89-148; C90-530; Co671; FR91-397; K88-65; K88-92; K90-54; K92-11; K95-156; K95-205; K95-296; KK2; KU00-1-58; KU00-1-61; KU00-1-92; LK92-11;

VĐ85-177; VĐ54-142; C1324-74; C132-81; 212; C86-12; C86-456; C89-148; C90-501; Co671; CR74-250; Đại Ưu Đường; K88-65; K95-156; KK2; KU00-1-61; KU60-1; KU60-3; QĐ18 (QĐ90-95); QĐ21 (QĐ94-119); RB72-454; ROC24; ROC26; ROC27; Suphanburi 7;

C85-Bảng 5: Một số giống mía mới đang khảo nghiệm có triển vọng ở các vùng sinh thái trồng mía trọng điểm

Miền Núi phía Bắc C1324-74, VN85-1427, DLM24, RB72-454,

TY70-17 Vùng Bắc Trung bộ C89-148, FR91-397, C132-81, C90-127, VN96-09

Vùng Duyên Hải Trung bộ C89-148, C85-212, CR74-250, LK92-11, Phil80-13,

ROC27, Suphanburi 7 Vùng Đông Nam bộ Phil80-13, VN96-07, VN96-08, KK2, K88-92

Vùng Tây Nam bộ 1 (Hậu

Giang – Sóc Trăng)

C1324-74, CR74-250, RB72-454, ROC24, ROC27, QĐ18, VĐ54-142, VĐ85-177, Suphanburi 7

Vùng Tây Nam bộ 2 (Long An

– Bến Tre)

C132474, C85-212, C132-81, C86-12, K88-65, VĐ85-177

2.2 Một số đặc điểm hình thái cây mía

2.2.1 Thân mía

Thân mía là đối tượng thu hoạch, là nguyên liệu chính để thu đường, và cũng chứa bộ phận làm giống trồng cho các vụ sau Số lượng thân hữu hiệu và trọng lượng thân (cao và to) là hai yếu tố quyết định năng suất Thân mía vừa biểu hiện đặc trưng của giống, vừa phản ánh tình trạng sinh trưởng và hiệu quả của hệ thống

kỹ thuật canh tác

Thân mía gồm nhiều lóng và đốt hợp thành Tùy giống, các lóng có thể to, nhỏ, dài, ngắn khác nhau và sắp xếp lại với nhau thành đường thẳng hoặc hơi gấp khúc Đây cũng là một chỉ tiêu để phân biệt giống Thân mía có vỏ màu xanh, màu vàng, màu đỏ sẫm, màu tím, màu đỏ nến, màu tím xanh, màu tím mốc … và cũng là một đặc điểm để phân biệt giống

2.2.2 Lóng mía

Lóng là bộ phận nằm giữa hai đốt, thường có độ dài trung bình khoảng 10 – 18cm Lóng cùng với đốt (mắt) là những đơn vị cơ bản cấu thành cây mía Tùy theo các giống khác nhau mà các lóng cũng có hình dáng, màu sắc, to nhỏ, dài ngắn khác nhau Hình dáng lóng mía rất đa dạng, song có thể quy về 6 dạng cơ bản sau đây: hình trụ, hình ống chỉ, hình chóp cụt (hình chùy), hình chóp cụt ngược (hình chùy ngược), hình cong queo

Hình 2: Lóng mía [11]

Hình dáng lóng mía cũng có sự biến động theo điều kiện chăm sóc, nhưng không nhiều Ví dụ: giống mía có lóng hình trống, nhưng nếu chăm sóc kém, độ phình to ở giữa lóng sẽ giảm, nên có xu hướng gần giống hình trụ và ngược lại Màu sắc lóng cũng có sự thay đổi khá nhiều theo tuổi mía, theo chế độ ánh sáng và phân bón Ví dụ, giống có màu tím nhạt, nhưng ở nơi dãi nắng (nhiều ánh sáng) sẽ có màu tím thẫm; nơi thiếu ánh sáng, hoặc thừa phân đạm sẽ có màu tím xanh …

Ở phần dưới lóng mía, phía trên đỉnh mầm, có thể có một vết lõm gọi là rãnh mầm, rãnh mầm có thể sâu, nông, dài, ngắn hoặc không có tùy theo giống mía Trên long có thể có 1 hoặc 2 vết nứt, hoặc không có vết nứt Rãnh mầm và vết nứt cũng là một trong những căn cứ để phân biệt giống

Phía trên cùng của lóng mía, chỗ gần giáp với sẹo lá và đai rễ thường có nhiều phấn, (sáp) hơn các chỗ khác nên được gọi là đai phấn hay đai sáp, màu mốc trắng

vỏ có màu đỏ Nếu diệp lục tố nhiều thì vỏ có màu xanh Nếu cả 2 thứ cùng nhiều thì

vỏ có màu tím, cả 2 thứ cùng ít thì vỏ có màu vàng … Trên vỏ mía lại có lớp sáp, nếu lớp sáp dày thì cây có màu mốc Nếu lớp sáp bị nấm ký sinh thì biến thành màu đen (màu của bào tử nấm), …

Người có nhiều kinh nghiệm, nhìn màu sắc của ruộng mía có thể rút ra nhiều nhận xét thú vị Nếu ruộng mía có màu sắc nhạt, lệch về màu xanh so với màu đặc trưng của giống là biểu hiện của sự dư thừa đạm hoặc thiếu ánh sáng do mật độ quá cao, chỉ số

diện tích lá quá lớn Nếu ruộng mía quá sẫm so với màu đặc trưng của giống là biểu hiện của sự quá thừa ánh sang, do thiếu mật độ, hoặc quá thiếu chất dinh dưỡng, nhất là đạm Màu sắc cũng còn phản ánh mức độ thành thục (chín công nghiệp) của cây mía,

để từ đó dự kiến thời gian thu hoạch, …

2.2.4 Mầm mía

Mầm mía nằm trên đai rễ Thông thường ở mỗi đốt mía chỉ có một mầm Cá biệt

có sự biến dị thành 2 hoặc nhiều mầm

Mầm là phôi của cây ở thế hệ sau, từ đây sẽ mọc ra một cây mới sau khi trồng Mầm gồm một thân nhỏ và điểm sinh trưởng, xung quanh bao bọc bởi nhiều lá mầm hình vảy như một chiếc mũ Chân mầm có thể nằm sát sẹo lá hoặc hơi cách xa một ít Đỉnh mầm có thể nằm dưới, nằm ngang hoặc vượt quá đai sinh trưởng So với thân cây mía, mầm có thể hơi lồi lên, phẳng hoặc hơi lõm vào một ít tùy theo giống

Ở mặt ngoài của mầm, hai mép lá có hình vảy, xếp chéo lại với nhau, chừa một chỗ nhỏ gọi là lỗ mầm hay điểm mầm hoặc ở gần đỉnh mầm Ngoài rìa của mầm có cánh mầm Tùy giống, cánh mầm có thể phát sinh ở sát chân mầm, ở giữa hoặc ở phía trên mầm và có thể rộng, hẹp, dài, ngắn khác nhau tùy theo từng giống

Ở đỉnh mầm, trong và xung quanh điểm mầm (lỗ mầm) ở chân mầm, ở giữa các mạch của vảy mầm … có những hàng lông hoặc túm lông rất nhỏ, số lượng, màu sắc,

và dài ngắn khác nhau tùy theo giống

Độ lớn và hình dạng của mầm cũng thay đổi rất nhiều tùy theo giống mía Nhìn chung, mầm mía rất đa dạng, nhưng để dễ nhớ, người ta quy về 9 dạng chính sau đây: hình tam giác, hình bầu dục, hình chữ nhật, hình mỏ chim, hình trứng (noãn viên hình),

…

Nhìn chung, mầm chỉ là chỉ tiêu (căn cứ) đặc biệt quan trọng để phân biệt giống mía Trong đó có hình dạng, vị trí của chân mầm, của đỉnh mầm, của điểm mầm (lỗ mầm); hình dạng, màu sắc của cánh mầm (xem mầm bánh tẻ, không non quá hoặc già quá) là những đặc trưng rất rõ, rất ổn định thường dùng để nhận dạng giống

Cần lưu ý các cây đầu bờ, các cây bị sâu bệnh, bị hỏng điểm sinh trưởng, mầm có thể cương to lên và biến dạng rất nhiều, cần loại trừ khi phân biệt giống

2.2.5 Lá mía

Lá mía mọc thành 2 hàng so le, đối nhau, hoặc theo đường vòng trên thân mía (tùy giống) Mỗi đốt có một lá Lá mía dính vào thân ở phía dưới đai rễ, khi lá rụng tạo thành sẹo lá hay vết lá Lá mía có 2 bộ phận chính: phiến lá và bẹ lá Bẹ lá ôm chặt vào thân cây Chỗ tiếp giáp giữa bẹ lá và phiến lá thường gọi là cổ lá Ở đó có đai dày, lưỡi

lá (hoặc lá thìa) và tai lá (hoặc thìa lìa) (hình 4)

Hình 4: Các bộ phận của lá mía [11]

Khi cây con mới mọc, các lá dưới cùng chỉ có bẹ lá chứ chưa có phiến lá Khi mầm cao được 10 – 20 cm mới có lá hoàn chỉnh, gồm bẹ lá, cổ lá và phiến lá, gọi là lá thật đầu tiên (số 1) Mầm càng lớn, bẹ và phiến lá cũng lớn dần và dài dần Thường đến lá thật thứ 12 – 15 lá mía mới đạt đến độ to và chiều dài tiêu chuẩn (đặc trưng của giống) Khi bước vào giai đoạn tích lũy đường hoặc chuẩn bị ra hoa, lá lại bắt đầu bé và ngắn dần Phiến lá có dạng hình lưỡi kiếm (lưỡi mác) Giữa phiến lá có một gân lá màu trắng chạy suốt từ bẹ lá đến tận chót lá Bề dài, bề rộng, độ dài, mỏng, cứng, mềm của phiến

lá phụ thuộc vào đặc tính riêng của từng giống mía

Nhìn chung, hình dạng của lá, tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài, lá mọc đứng hay mọc tỏa (góc giữa lá và thân lớn hay bé), màu sắc của bẹ lá, của đai dày; lớp phấn và lông ở lưng bẹ lá, tai lá to hay bé, dài hay ngắn, có hay không, … có quan hệ chặt chẽ

với từng giống, có thể nói đấy là đặc trưng của giống, vì vậy chúng ta cần nắm vững để phân biệt giống mía

Người trồng trọt cần có sự hiểu biết đầy đủ về bộ lá, cần nắm vững các đặc trưng của từng giống, để thông qua bộ lá, qua từng thời kỳ sinh trưởng mà có những nhận định kịp thời về thực trạng của cây, của điều kiện ngoại cảnh, của kỹ thuật canh tác …

Từ đó có sự điều chỉnh cách chăm sóc hợp lý, kịp thời, nhằm đạt tới các mục tiêu mình mong muốn

2.2.6 Rễ mía

Rễ mía thuộc vào loại rễ chìm Rễ mía mọc từ các điểm rễ trên đai rễ của hom giống, hoặc ở chân mầm, nơi tiếp giáp giữa mầm và hạt

Rễ mía nói chung được chia thành 2 loại: rễ sơ cấp và rễ thứ cấp

Rễ sơ cấp còn gọi là rễ giống, rễ sơ sinh, rễ tạm thời … tức là loại rễ mọc từ hom giống hoặc hạt giống ra, loại rễ này đường kính bé, phân nhánh nhiều, ít ăn sâu, tuổi thọ ngắn, chỉ đảm nhiệm việc nuôi cây trong vòng 4 – 7 tuần đầu

Rễ thứ cấp còn gọi là rễ thứ sinh, rễ vĩnh cửu Rễ này mọc từ gốc (điểm rễ) của mầm mới sinh ra từ hom giống Thông thường khi cây con có từ 3 – 5 lá thật thì rễ thứ cấp bắt đầu xuất hiện Loại rễ này to hơn rễ giống, ăn sâu hơn và tuổi thọ dài hơn nhiều nên gọi là rễ vĩnh cửu Rễ thứ cấp hay rễ vĩnh cửu lại chia làm 3 nhóm nhỏ:

Nhóm rễ hấp thu (còn gọi là rễ chỉ), loại này bé, chia nhánh nhiều, độ bền kém (khoảng 1,5N) phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt và lan rộng đến 2 – 3 m để kiếm thức ăn

Nhóm rễ ăn sâu (rễ cắm), loại này to, ít phân nhánh, phân bố theo chiều thẳng đứng, có thể ăn sâu đến 4 – 5 m nếu đất xốp và không có nước ngầm Nhiệm vụ chủ yếu là tìm nước, chống hạn cho cây và chống đổ

Nhóm rễ chống đổ (rễ thừng), loại này to và cong queo, có độ bền cao (khoảng 3N), chúng thường phân bố với một góc 45 – 60o, nhằm giữ cho cây khỏi đổ (hình 5)

Hình 5: Bộ rễ mía [11]

Các nhóm rễ kể trên, ngoài chức năng riêng, chúng đều có chức năng chung của bộ

rễ, và chúng bổ sung hỗ trợ cho nhau

Tùy theo giống, đất đai, thời tiết và kỹ thuật chăm bón mà sự phân biệt của 3 nhóm

rễ kể trên rõ hay không rõ, khác biệt nhau nhiều hay ít

So với các cây hòa thảo ngắn ngày khác, cây mía có bộ rễ phát triển đặc biệt mạnh Một khóm mía có thể có từ 500 – 2000 rễ Tổng chiều dài có thể lên tới 100 – 500m

Khoảng 50 – 60% tổng lượng rễ kể trên phân bố ở tầng đất canh tác Số còn lại phân bố đến độ sâu 60 cm Cá biệt có rễ xuống sâu 7 – 8m

Do bộ rễ phát triển mạnh nên nếu ta xử lý kỹ thuật đúng thì cây mía có khả năng chống hạn và chống xói mòn cao

Điều khiển bộ rễ mía phát triển một cách thỏa đáng, thích hợp với từng thời kỳ, từng loại đất, từng điều kiện thời tiết … là một biện pháp cực kỳ quan trọng đối với người trồng mía Nó thể hiện trình độ cao hay thấp, sự hiểu biết sâu hay nông của người kỹ thuật viên Chỉ có điều khiển bộ rễ, và thông qua bộ rễ mới có thể phát huy cao độ hiệu lực của phân bón, của nước và của các khoản đầu tư, của các biện pháp kỹ thuật khác

2.2.7 Hoa mía (bông cờ)

Khi kết thúc thời kỳ sinh trưởng sẽ chuyển sang giai đoạn sinh thực (thời kỳ ra hoa) Mầm hoa được hình thành trên cùng của tên cây (điểm sinh trưởng) và phát triển thành hoa Hoa mía được bao bọc bởi chiếc lá cuối cùng của bộ lá, gọi là lá cụt hoặc lá đòng Khi hoa thoát ra ngoài, nó xòe ra như một bông cờ Cấu tạo của bông hoa mía gồm trục chính và các nhánh cấp 1, cấp 2 … (còn gọi là gié cấp 1 và gié cấp 2 hoặc gié cái, gié con …) Trên những gié con có nhiều hoa mía nhỏ

Mỗi hoa mía được bao bọc bởi 2 mảnh vỏ, được tạo thành bởi 2 lớp, màng trong và màng ngoài

Hoa mía là loại hoa có cấu trúc đơn giản Mỗi hoa bao gồm cả tính đực và tính cái (hoa lưỡng tính) Mỗi hoa có 3 nhị đực, 1 bầu noãn, và 2 đầu nhị cái Khi hoa mía nở, các bao phấn của nhị đực tung phấn, nhờ gió mà các nhị cái tiếp nhận được các hạt phấn để tiến hành thụ tinh như các cây hòa thảo khác (lúa, ngô, …)

Mía chỉ ra hoa trong điều kiện ngày dài từ 12 – 12 giờ 30 phút, liên tục từ 24 – 50 ngày, ở thời kỳ có khả năng chuyển sang giai đoạn sinh thực (thành thực); ẩm độ đầy

đủ, nhiệt độ tối thiểu là 18o

C

Cường độ ra hoa giảm dần khi vĩ độ tăng từ 10o

– 30o – trên vĩ độ 30 thì mía không

ra hoa Người ta có thể điều khiển sự ra hoa bằng ánh sáng nhân tạo hoặc hóa chất Có một số giống mía không ra hoa hoặc tỷ lệ hoa rất thấp

2.3 Sâu hại mía

Các loại sâu đục thân mía phân bố ở hầu khắp các vùng trồng mía ở nước ta Chúng gồm có 5 loài: sâu mình vàng, sâu 5 vạch, sâu 4 vạch, sâu bướm trắng và sâu cú mèo Mặc dù triệu chứng và mức độ gây hại của từng loại có sự khác nhau, song chúng

có đặc trưng điển hình sau đây: Đối với mía ở thời kỳ cây non, sâu đục vào gây hiện ượng héo nõn, đối với mía ở thời kỳ có lóng, sâu xâm nhập vào thân cây, đốt mía bị sâu đục dễ bị gãy đổ khi có gió to, đồng thời bệnh thối đỏ dễ phát triển thông qua các vết đục này Nếu vườn mía bị sâu đục lõi, đục thân gây hại nặng có thể làm giảm mật

t-độ cây, giảm năng suất, sản lượng và chất lượng từ 15 – 20%, thậm chí 50 – 60%, gây thiệt hại lớn cho người trồng ở nước ta, mỗi năm sâu đục thân hại nõn thường có 5 – 7 lứa do đó mức thiệt hại rất lớn

2.3.1 Sâu đục thân 4 vạch

a Tên Việt Nam, tên khoa học và tên khác

Tên Việt Nam: Sâu đục thân 4 vạch

Tên khoa học: Chilo sacchariphagus Bojer

Tên khác (synonyms): Chilo sacchariphagus indicus Kapur, Chilo indicus Kapur, Chilo sacchariphagus venosatus Bojer, Proceras sacchariphagus Bojer, Diatraea striatalis Snellen, Chilo venosatus Walker, Chilo sacchariphagus sacchariphagus Bojer, Chilo mauriciellus Walker, Proceras venosatus Wlk., Diatraea venosata Wlk., Proceras indicus Kapur, Diatraea mauriciella Walker, Borer saccharellus Guenée, Diatraea sacchariphagus Bojer, Argyria indicus, Argyria sacchariphagus, Diatrea mauriciella, Diatrea striatalis, Diatrea venosata

b Phân bố

Hình 8: Phạm vi phân bố của sâu đục thân 4 vạch trên Thế giới (CABI, 2007) Trên Thế giới, loài sâu đục thân 4 vạch được ghi nhận thấy xuất hiện gây hại

như: Băng-la-đét (APPPC, 1987), Brunei (Waterhouse, 1993), Campuchia (Waterhouse, 1993), Trung Quốc (Bleszynski, 1970), Nhật Bản (Uesumi, 1972), Lào (Waterhouse, 1993), Malaysia (Waterhouse, 1993), Pakistan (EPPO, 1999), Philippin (Bleszynski, 1970), Singapore (Waterhouse, 1993), Sri Lanka (Williams, 1983), Ấn Độ (David & Easwaramoorthy, 1990), Thái Lan (Waterhouse, 1993) và Việt Nam (Waterhouse, 1993; CTM, 1961; Lương Minh Khôi, 1963) Trong đó đáng kể nhất là ở Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ

Ở Việt Nam, loài sâu này thấy xuất hiện gây hại ở khắp các vùng trồng mía trên cả nước, trong đó các vùng phân bố chính là Đông Nam bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Tây Nam bộ và Bắc Trung bộ (Lương Minh Khôi, 1963; Viện Bảo

vệ thực vật, 1976; Đỗ Ngọc Diệp, 2002) Đây là 1 trong 3 loài sâu hại mía chủ yếu ở Việt Nam (Đỗ Ngọc Diệp, 2002)

c Ký chủ

Phạm vi ký chủ của loài sâu đục thân 4 vạch tương đối hẹp so với các loài

khác trong chi Chilo, chủ yếu gồm loài mía trồng và loài mía hoang dại, thuộc chi

Saccharum Ngoài ra nó còn có thể gây hại trên cây bo bo, cây lúa nước và cây ngô (CABI, 2007)

d Triệu chứng gây hại

Triệu chứng hại trên lá đọt Triệu chứng hại trên đốt lóng

Hình9: Triệu chứng gây hại của sâu đục thân 4 vạch [8]

Các bộ phận của cây mía có thể bị sâu đục thân 4 vạch gây hại là lá, thân và đỉnh sinh trưởng Sâu non tuổi nhỏ thường gây hại tập trung trong đọt lá non, ăn nhu mô lá (chất xanh), chừa lại lớp biểu bì mỏng, tạo ra triệu chứng lá bị "lốm đốm trắng" rất điển hình Đây là giai đoạn có thể áp dụng biện pháp hoá học để phòng trừ Cây mía còn nhỏ bị sâu đục chết đỉnh sinh trưởng thường có triệu chứng „héo đọt‟, tương tự như các loài sâu đục thân 5 vạch và sâu đục thân mình hồng Khi mía đã lớn và có lóng, sâu thường đục ăn ở khoảng giữa 2 mắt lóng, lỗ đục hình tròn và có nhiều lỗ xếp thành hàng ngang, xung quanh lỗ đục có quầng vàng, đường đục trong thân thường ngắn, ngoằn ngoèo và có nhiều đường ngang, làm mía dễ bị gãy ngang khi có gió Đường sâu đục có thể xuyên từ đốt lóng này qua đốt lóng khác Trên 1 cây mía thường có nhiều sâu đục và phân đùn ra ngoài nhiều Đường đục của sâu cũng tạo điều kiện cho bệnh thối đỏ xâm nhập và gây hại, làm giảm tỷ lệ thu hồi đường khi chế biến

Sâu đục thân 4 vạch được xếp vào nhóm các loài dịch hại chủ yếu trên cây mía ở khu vực Châu Á (Waterhouse, 1993) Ở Ấn Độ, người ta đã xác định được ngưỡng kinh tế của loài sâu này trên 3 giống CoJ 46, Co 6806 và Co 6304 tương ứng là 28,3, 24,4 và 17,1% lóng bị hại khi theo dõi trên hàng mía có chiều dài 6

m, khoảng cách hàng 90 cm (David, 1986)

e Đặc điểm hình thái:

Pha trứng: Trứng mới đẻ có hình bầu dục, dẹt, quả trứng có kích thước dài xấp xỉ khoảng 1,6 mm, rộng 0,8 mm, với bề mặt như được chạm trổ hình mạng lưới nhỏ rất đẹp Trứng đẻ thành ổ, trên bề mặt ổ trứng được phủ một loại chất tiết như 1 lớp keo dính các quả trứng lại với nhau Trứng mới đẻ có màu xanh nhợt, trong suốt, bởi vậy rất khó phát hiện thấy, nhưng về sau, trứng dần dần chuyển sang màu tối và cuối cùng trước khi nở có màu nâu hơi đỏ

Ổ trứng mới đẻ Ổ trứng bi kí sinh

Hình 10: Pha trứng của sâu đục thân 4 vạch [8]

Pha sâu non: Sâu non mới nở có kích thước khoảng 1,0 mm, nhưng khi đẫy sức có thể dài tới 30 mm Mảnh đầu có màu nâu, mảnh lưng ngực trước có màu nâu nhạt Cơ thể sâu non có màu trắng, có các chấm màu tím đen xếp thành 4 vạch dài trên lưng (nên gọi là sâu đục thân 4 vạch) và các móc móng chân xếp thành hình tròn khép kín 6 chấm trên mỗi đốt xếp thành hình thang cân, đầu nhỏ của hình thang hướng về phía sau, độ lớn góc nhọn đáy lớn của hình thang khoảng 35o Màu sắc các chấm nhạt dần theo độ lớn của tuổi sâu non Lỗ thở màu nâu đen, nằm ở chính giữa vạch dưới, có dạng hình tròn mở với mép màu đen và

có gai thịt bảo vệ

Hình vẽ sâu non sâu đục thân 4 vạch Sâu non 4 vạch trong đường đục

Hình 11: Pha sâu non của sâu đục thân 4 vạch [8]

Pha nhộng: Nhộng mới hình thành có màu nâu nhạt, dần dần chuyển sang màu nâu tối sau 6 – 7 ngày Nhộng đực thường nhỏ hơn nhộng cái Nhộng cái dài

từ 16 – 20 mm, trong khi nhộng đực có chiều dài ngắn hơn (13 – 16 mm) Đầu nhộng nhỏ, dẹt có 2 gai nhỏ Các đốt bụng ngắn và trơn không có gai, đuôi nhộng

có 2 gai to

Hình 12: Pha nhộng sâu đục thân 4 vạch [8]

Pha trưởng thành: Ngài trưởng thành có cơ thể và cánh trước màu vàng rơm,

ở giữa mỗi cánh trước có một chấm đen nhỏ, ở con cái rõ hơn con đực Cánh trước dài từ 12 – 18 mm Cánh sau mỏng, có màu trắng bẩn, sau chuyển sang màu nâu nhạt ở ngài đực hoặc màu trắng mịn ở ngài cái Ngài đực có kích thước nhỏ hơn ngài cái và sẫm màu hơn, chúng thường bay từng quãng ngắn khi di chuyển hoặc khi bị khua động Ngài đực có trán gồ cao, ngài cái trán phẳng, vòi môi của con đực màu sẫm, con cái màu vàng

Cơ quan sinh duc cái Cơ quan sinh dục đực

Hình 14: Cơ quan sinh dục của sâu đục thân 4 vạch [8]

2.3.2 Sâu đục thân mía mình tím

a Tên Việt Nam, tên khoa học, tên khác (synonyms)

Tên Việt Nam: Sâu đục thân mình tím

Tên khoa học: Phragmataecia castaneae Hübner

Tên khác (synomyms): Phragmatoecia castaneae Hübner

b Phân bố:

Hình 15: Phạm vi phân bố của sâu đục thân mía mình tím

trên Thế giới (CABI, 2007)

Trên Thế giới, loài sâu đục thân mía mình tím được ghi nhận thấy xuất hiện gây hại chủ yếu ở các nước Đông Nam Châu Á như: Trung Quốc (Fang, 1984; You và cs., 1994), Việt Nam (Đỗ Ngọc Diệp, 2002), Malaysia (Lim và Pan, 1980) và Indonesia (Boedijono, 1980; Hozelhoff, 1929; Kalshoven, 1981)

Hình 16: Phạm vi phân bố của sâu đục thân mía mình tím ở Việt Nam

Ở Việt Nam, sâu đục thân mình tím thấy xuất hiện gây hại ở hầu hết các vùng trồng mía trong cả nước, trong đó các vùng phân bố chính là Đông Nam bộ và Duyên hải miền Trung (CTM, 1961; Trung tâm Bảo vệ thực vật miền Trung, 1995; Đỗ Ngọc Diệp, 2002) Đây là 1 trong 3 loài sâu hại mía chủ yếu ở Việt Nam (Đỗ Ngọc Diệp, 2002)

c Ký chủ:

Ký chủ chính của loài sâu hại này là cây mía trồng (Hazelhoff, 1929; Kalshoven, 1981; Boedijono, 1980) và cây mía dại (Kalshoven, 1981; Anonymous, 1979) Ở Indonesia, người ta còn thấy nó gây hại trên cây bo bo

d Triệu chứng gây hại:

Triệu chứng "ngọn teo tóp" Triệu chứng "héo lá bên"

Hình 17: Triệu chứng gây hại của sâu đục thân mía mình tím [9]

Triệu chứng gây hại điển hình ở giai đoạn mía mầm là lá bên bị héo trước, lá giữa đọt héo sau Nguyên nhân là do sâu non không đục ăn thẳng vào đỉnh sinh trưởng, mà đục ăn vòng xung quanh thân, cắn ăn hết lớp bẹ này tới lớp bẹ khác, sau đó mới đục vào đỉnh sinh trưởng

Triệu chứng gây hại điển hình ở giai đoạn mía có lóng là trên thân có nhiều mầm nách phát triển, ngọn teo tóp, thân ngắn, phần ngọn chỉ còn một vài lá ngắn, nhỏ Trên phần ngọn cây bị hại nặng thường có 1 lỗ rất lớn, miệng lỗ còn dính vỏ nhộng, đó là lỗ vũ hóa của sâu Đây là đặc điểm rất riêng biệt của sâu đục thân mình tím

e Đặc điểm hình thái các pha phát dục

Pha trứng: Trứng mới đẻ có màu trắng kem, sau khoảng vài ngày thì chuyển sang màu nâu Trước khi nở 1 – 2 ngày trứng chuyển sang màu xám Trứng có

hình bầu dục, kích thước dài khoảng 1,4 – 1,8 mm, rộng khoảng 0,8 mm Ổ trứng sâu đục thân mình tím trên lá và bẹ lá mía

Pha sâu non: Sâu non mới nở có màu tím hồng Mảnh đầu màu vàng nhạt, dần dần chuyển sang màu nâu tối khi sâu lớn dần lên Sâu non đẫy sức có màu trắng phớt hồng với 4 chấm hơi đỏ trên mỗi đốt cơ thể Sâu non đẫy sức dài tới 5,5 cm đối với con cái và 4 cm đối với con đực

Pha nhộng: Nhộng đực có kích thước nhỏ hơn nhộng cái Chiều dài cơ thể nhộng đực và cái trung bình tương ứng là 2,52 – 0,24 và 3,3 – 0,25 cm Trọng lượng nhộng đực và nhộng cái trung bình tương ứng là 0,3786 và 0,6865 gam Lúc đầu nhộng có màu vàng nhạt, sau khi vũ hóa vài ngày thì chuyển sang màu sẫm hơn, cuối cùng, khi chuẩn bị vũ hóa, nhộng có màu nâu tối Đầu nhộng có một gai nhọn trông như mỏ chim, phần đầu nhỏ hơn phần đuôi Trên mỗi đốt bụng của nhộng có hai hàng gai tạo thành 2 đai rõ rệt Đốt bụng thứ nhất không

có lỗ thở Các đốt bụng còn lại đều có lỗ thở lộ rõ hình bầu dục Lưng nhộng gồ cao ở phần bụng

Pha trưởng thành: Ngài trưởng thành có màu vàng đất, trên cánh có các chấm màu vàng nghệ nhỏ, cánh ngắn hơn bụng Các đốt bụng có đai lông ngăn cách Râu đầu ngắn, 2/3 chiều dài râu ngài cái (phần gốc râu) có dạng răng lược kép, phần roi râu còn lại có dạng sợi chỉ 3/4 chiều dài râu ngài đực có dạng răng lược kép, phần còn lại cũng có dạng sợi chỉ Ngài đực có kích thước nhỏ hơn ngài cái, chiều dài cơ thể ngài đực và cái trung bình tương ứng là 2,15 – 0,11 cm và 3,01 – 0,25 cm Ngài đực có sải cánh trung bình rộng khoảng 3,64 – 0,15 cm Ngài cái

có sải cánh trung bình rộng khoảng 4,8 – 2,23 cm

2.3.3 Sâu đục thân mình trắng (sâu đục ngọn)

Tên khoa học: Scirpophaga nivella Fabricius

Họ ngài sáng (Pyralidae), Bộ cánh vảy (Lepidoptera)

Phân bố và ký chủ

Loài sâu này xuất hiện nhiều ở Ấn Độ, Đài Loan, Malaysia, Miến Điện, Nhật Bản, Pakistan, Philippines, Sri Lanka, Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam Ngoài mía, sâu còn có thể sống trên cỏ lồng vực, lúa

Đặc điểm hình thái và sinh học

Bướm có chiều dài cơ thể từ 13 – 15 mm, sải cánh rộng từ 15 – 17 mm Bướm đực nhỏ hơn bướm cái Ngực trước bướm có màu đen Cánh màu trắng bạc Cuối bụng bướm cái có chum lông để phủ ổ trứng Bướm sống từ 3 – 6 ngày Một bướm cái đẻ từ 40 – 220 trứng Trứng hình bầu dục, lúc mới đẻ có màu vàng nhạt, sau chuyển thành màu da cam Thời gian ủ trứng từ 6 – 15 ngày Sâu non màu trắng sữa, có 5 tuổi, phát triển trong thời gian từ 15 – 45 ngày, lớn đủ sức dài

từ 20 – 30 mm Nhộng màu vàng, dài từ 10 – 18 mm Thời gian nhộng từ 5 – 23 ngày

Yếu tố ảnh hưởng đến mật độ:

Nhiệt độ và độ ẩm thích hợp đối với loài sâu này là 22 – 30oC và 99% Ở ruộng mía, hiện tượng chết đọt xuất hiện nhiều vào đầu mùa mưa, trùng vào lúc nhiệt độ và độ ẩm cao Nhưng lúc này cây mía phát triển nhanh cũng làm giảm sự chết đọt vì các lóng mọc nhanh và dài làm cản trở phần nào khả năng đục đến chồi ngọn của ấu trùng Hàm lượng đạm ở lá cao được xem là yếu tố thu hút bướm tới đẻ trứng và ấu trùng tới tấn công Bóc lá giúp cây phát triển tốt, làm tăng lượng đường trong thân cây, đồng thời ruộng mía quang đãng, không thu hút bướm tới đẻ trứng, giảm lượng sâu tấn công Giống mía có lá rập, thân uốn cong, cây có vỏ mềm, ít xơ thường bị sâu hại nặng hơn những giống có thân đứng, cứng cây

Ngoài thiên nhiên, loài sâu này thường bị các loài ong thuộc họ Trichogrammatidae tấn công, do đó, nếu trồng xen mía và cây phân xanh thuộc

họ Đậu có thể làm tăng một số ong ký sinh