hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy và sự mẫn cảm một số loại thuốc của rầy lưng trắng sogatella furcifera (horvath) tại hưng nguyên, nghệ an vụ mùa năm 2014

ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG 2.2 Đối tượng và vật liệu và dụng cụ nghiên cứu 22 2.4.1 Điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy tại các vùng trồng lúa 2.4.2 Đánh giá tính kháng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN TÙNG LÂM

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG THUỐC TRỪ RẦY VÀ SỰ MẪN

CẢM MỘT SỐ LOẠI THUỐC CỦA RẦY LƯNG TRẮNG

VỤ MÙA NĂM 2014

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN TÙNG LÂM

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG THUỐC TRỪ RẦY VÀ SỰ MẪN

CẢM MỘT SỐ LOẠI THUỐC CỦA RẦY LƯNG TRẮNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Kết quả nghiên cứu trong luận văn là kết quả lao động của chính tác giả Các số liệu trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

cứ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, Ngày Tháng năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Tùng Lâm

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thanh đề tài tốt nghiệp ngoai sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tinh của thầy cô, bạn bè và người thân

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS Nguyễn Thị Kim Oanh – Bộ môn Côn Trùng – Khoa Nông học – Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trinh thực hiện đề tài và hoàn thanh bản luận văn này

Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Hồ Thị Thu Giang

và các thầy cô trong bộ môn Côn trùng Khoa Nông học, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này

Bên cạnh đó tôi xin gửi lời cám ơn tới tất cả người thân, bạn bè và những người luôn bên cạnh động viên giúp đỡ tôi trong quá trinh học tập và thực hiện luận văn này

Hà Nội, Ngày Tháng năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Tùng Lâm

1.1 Phân loại, phân bố, ký chủ của rầy lưng trắng Sogatella furcifera

1.2 Triệu chứng gây hại và thiệt hại do rầy lưng trắng gây ra 6

1.5.1 Khái niệm tính kháng thuốc và cơ chế kháng thuốc trừ sâu của

1.5.2 Tình hình kháng thuốc của rầy lưng trắng Sogatella furcifera

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

2.2 Đối tượng và vật liệu và dụng cụ nghiên cứu 22

2.4.1 Điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy tại các vùng trồng lúa

2.4.2 Đánh giá tính kháng đối với một số nhóm hoạt chất của quần

3.4.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của rầy lưng rắng

3.1 Điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV trên lúa tại huyện Hưng

3.1.1 Điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV đối với nông dân tại

3.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trừ rầy tại các địa điểm nghiên

3.1.3 Số lần phun thuốc trừ rầy trong một vụ lúa tại Huyện Hưng

3.1.4 Nhận thức của Nông dân về kỹ thuật sử dụng thuốc BVTV tại

3.1.5 Tình hình sử dụng thuốc trừ rầy theo đánh giá của các Đại lý

3.1.6 Tình hình các loài sâu hại, sử dụng thuốc trừ sâu và cách phòng

trừ, khắc phục kháng thuốc thu thập thông tin từ các Chi cục và

3.2 Kết quả đánh giá tính kháng đối với một số hoạt chất thuốc trừ

rầy cuả quần thể rầy lưng trắng Sogatella furcifera (Horvarth)

3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của quần thể rầy lưng

trắng Sogatella furcifera (Horvarth) Nghệ An 57 3.3.1 Thời gian phát triển các pha và vòng đời của rầy lưng trắng

3.3.2 Sức sinh sản và nhịp điệu sinh sản của quần thể rầy lưng trắng

3.4 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học của rầy lưng trắng

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật STT Số thứ tự

Ri Chỉ số tính kháng

TTC Trưởng thành cái

DANH MỤC BẢNG

3.1 Các giống lúa có biểu hiện kháng rầy tại huyện Hưng Nguyên,

3.2 Thành phần các loài sâu rầy quan trọng nhất trong các năm 2008

và 2013 tại huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An 35 3.3 Chủng loại hoạt chất trừ sâu được sử dụng để phòng trừ rầy trên

lúa từ 2003 đến nay tại huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An 37 3.4 Số loại thuốc trừ rầy được dùng nhiều nhất từ 2003 đến năm

3.5 Số lần phun thuốc trừ rầy trong một vụ lúa tại huyện Hưng

3.6 Tỷ lệ % hộ nông dân sử dụng thuốc dưới dạng hỗn hợp hoặc đơn lẻ

trừ rầy tại huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An (từ 2003 đến 2013) 43 3.7 Ý kiến của Nông dân về kỹ thuật sử dụng thuốc BVTV tại huyện

3.8 Ý kiến của Nông dân về hiệu quả sử dụng thuốc và cách khắc

phục sự giảm hiệu lực của thuốc tại huyện Hưng Nguyên, tỉnh

3.9 Tình hình sử dụng thuốc trừ rầy thu thập thông tin từ các đại lý

thuốc BVTV tại huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An 48 3.10 Các loài sâu rầy quan trọng nhất trong các loài theo năm 2008 –

3.11 Chỉ đạo phòng trừ và khắc phục tính kháng thuốc trừ rầy tại tỉnh

3.12 Hiệu lực của hoạt chất Imidacloprid đối với rầy lưng trắng

(S furcifera) Nghệ An trong phòng thí nghiệm 53

3.13 Hiệu lực của hoạt chất Emamectin Benzoate đối với quần thể rầy

lưng trắng (S furcifera) Nghệ An trong phòng thí nghiệm 54 3.14 Mức độ mẫn cảm của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An và dòng

rầy mẫn cảm đối với hoạt chất Imidacloprid 55 3.15 Mức độ mẫn cảm của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An và dòng

mẫn cảm đối với hoạt chất Emamectin Benzoate 56

3.16 Thời gian phát dục các pha của rầy lưng trắng Nghệ An (S fucifera) 57

3.17 Nhịp điệu sinh sản của rầy lưng trắng (S furcifera) Nghệ An 61 3.18 Tỷ lệ sống sót của các pha trước trưởng thành của rầy lưng trắng

Nghệ An (S furcifera) trong phòng thí nghiệm 63 3.19 Ảnh hưởng của các hoạt chất thuốc trừ sâu đến một số đặc điểm

sinh học của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An 64 3.20 Ảnh hưởng của các hoạt chất thuốc trừ sâu đến tỷ lệ giới tính và

sự hình thành cánh của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An 64

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Chủng loại hoạt chất trừ sâu được sử dụng phòng trừ sâu hại trên

lúa từ năm 2003 đến nay tại 2 xã Hưng Trung và Hưng Đạo,

3.2 Đồ thị biểu diễn hiệu lực phòng trừ rầy lưng Trắng của hoạt chất

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nền nông nghiệp Việt Nam gắn bó với cây lúa nước từ thủa sơ khai, sản phẩm gạo là lương thực chính trong hầu hết các bữa ăn của người dân Việt Nam Qua thời gian canh tác phát triển diện tích trồng cây lúa nước đã được mở rộng và thâm canh cao Ngày nay, diện tích dành cho sản xuất lúa chiếm tới 60% tổng diện tích trồng trọt của nước ta và số lao động được sử dụng trong trồng lúa cũng chiếm tới hơn 3/4 tổng số lao động trong ngành nông nghiệp

Vai trò của cây lúa ở Việt Nam ngày càng có vị thế cao trên thị trường quốc tế, góp phần lớn trong việc đảm bảo an ninh lương thực thế giới Nước

ta trong các năm gần đây luôn đứng đầu thế giới về sản lượng gạo xuất khẩu, góp phần quan trọng và chủ yếu trong kim ngạch xuất khẩu Chính vì tầm quan trọng của lúa gạo, thời gian qua Chính phủ Việt Nam luôn luôn đặt phát triển lúa gạo là nhiệm vụ trung tâm của phát triển nông nghiệp và đã có những đầu tư thích đáng cho xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống thủy lợi, nhờ vậy chỉ trong vòng 30 năm đã biến nhiều vùng đất khó khăn trở thành những vùng đất trồng lúa trù phú cho đất nước Ngoài đầu tư cơ sở hạ tầng, Nhà nước cũng đã quan tâm đầu tư về khoa học công nghệ và khuyến nông đối với cây lúa và các chính sách hỗ trợ nông dân Nhìn lại 20 năm qua, sản xuất lúa ở Việt Nam đã có những tựu đặc biệt ấn tượng, mà dấu mốc lịch sử là năm 1989, khi Việt Nam, một nước thiếu lương thực lần đầu xuất hiện là nước xuất khẩu gạo với số lượng lến đến 1 triệu tấn và sau đó, từ 1990 đến

2010 sản lượng lúa từ 19 triệu tấn tăng lên 40 triệu tấn, xuất khẩu gạo từ 1,6 triệu tấn tăng lên 6,7 triệu tấn, trong bối cảnh diện tích đất lúa năm 2010 đã giảm 380.000 ha nếu so với năm 2000 Năng suất lúa bình quân toàn quốc đã tăng từ 3,18 tấn/ha năm 1990 lên 5,3 tấn/ha năm 2010 Từ năm 2002 đến nay,

năng suất lúa bình quân của Việt Nam luôn dẫn đầu các nước ASEAN và ít nhất trên nửa triệu ha năng suất lúa Việt Nam đạt trên 7 tấn/ha trong vụ Đông Xuân là mức năng suất lúa tiên tiến của thế giới hiện nay Bên cạnh những thành tựu đã đạt được trong sản xuất lúa vẫn còn tồn tại những vấn đề thách thức lớn ngay từ khâu sản xuất Quy trình sản xuất thâm canh trồng lúa trong thời gian dài đã làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất, đất mất đi kết cấu, nghèo dinh dưỡng và nhiều côn trùng gây hại đã phát sinh gây hại nặng hơn trên cây lúa Loài côn trùng mới nổi và gây hại quan trọng hơn trên lúa phải

kể đến các loài rầy hại thân lúa trong đó phải kể đến loài rầy lưng trắng

Sogatella furcifera (Horvath) Rầy lưng trắng là loài côn trùng có kiểu miệng

chích hút, có kích thước cơ thể nhỏ bé, cả rầy trưởng thành và rầy non đều tập trung ở phần thân cây lúa phần sát mặt nước để hút nhựa, nếu mật độ cao

có thể gây hại nghiêm trọng tới năng suất Bên cạnh rầy nâu truyền bệnh virus vàng lùn lùn xoăn lá thì rầy lưng trắng còn là môi giới truyền bệnh lùn sọc đen phương Nam một bệnh cực kỳ nguy hiểm cho cây lúa, đã từng gây dịch trên diện rộng ở nước ta cách đây vài năm Nhằm đối phó với rầy lưng trắng, nông dân hiện nay vẫn chủ yếu sử dụng biện pháp thuốc hóa học

Qua thời gian dài lạm dụng thuốc hóa học, quần thể rầy lưng trắng đã thể hiện tính kháng thuốc, kéo theo những thiệt hại kinh tế rất lớn Tổn hại kinh tế do tăng lượng thuốc sử dụng, tăng số lần phun thuốc, tăng dư lượng thuốc trên nông sản, thuốc hóa học thấm sâu vào đất gây ô nhiễm môi trường đất nước, không khí Do vậy, việc nghiên cứu tính kháng thuốc của rầy lưng trắng trở thành trọng điểm quan trọng trong nền nông nghiệp hiện đại ngày nay Nhận định vấn đề quan trọng này và mong muốn có thể góp phần phát triển sản xuất nông nghiệp nước nhà một cách bền vững, chúng tôi thực hiện

đề tài: “Hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy và sự mẫn cảm một số loại thuốc

của rầy lưng trắng Sogatella furcifera (Horvath) tại Hưng Nguyên, Nghệ

An vụ mùa năm 2014”

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích của đề tài

Trên cơ sở điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy lưng trắng tại vùng trồng lúa của Nghệ An và xác định mức độ mẫn cảm của một số loại thuốc của quần thể rầy tại đây để từ đó đề xuất biện pháp giảm áp lực kháng thuốc của quần thể rầy lưng trắng tại vùng nghiên cứu

2.2 Yêu cầu của đề tài

– Điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy lưng trắng tại vùng trồng lúa của Nghệ An

– Đánh giá mức độ mẫn cảm đối với một số nhóm hoạt chất của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An

– Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của rầy lưng trắng Nghệ An trước và sau khi thử thuốc

2.3 Cơ sở khoa học của đề tài

Trong bảo vệ thực vật tại Việt Nam, thuốc trừ sâu hóa học vẫn còn chiếm tỷ lệ lớn trong các loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng, mặc dù đã

có nhiều công trình công bố về ảnh hưởng tiêu cực của thuốc trừ sâu hóa học đến các hệ sinh thái Đặc biệt, việc sử dụng thường xuyên và lâu dài thuốc hóa học đã làm mất cân bằng cho các hệ sinh thái, trong đó làm thúc đẩy nhanh quá trình hình thành những quần thể sâu hại có khả năng kháng được thuốc trừ sâu

2.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

+ Ý nghĩa khoa học:

Đề tài đã đánh giá được mức độ mẫn cảm của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An với hai nhóm hoạt chất Imidacloprid và Emamectin Benzoate và so sánh đặc điểm sinh rầy lưng trắng Nghệ An trước và sau thử thuốc Các kết quả này là tư liệu khoa học mới để sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo

+ Ý nghĩa thực tiễn:

Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp cho nông dân sản xuất lúa tại Nghệ

An có phương pháp sử dụng thuốc trừ rầy một cách có hiệu quả hơn và làm chậm quá trình hình thành tính kháng thuốc của rầy lưng trắng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Phân loại, phân bố, ký chủ của rầy lưng trắng Sogatella furcifera

(Horvath)

Rầy lưng trắng lần đầu tiên được Horvath mô tả và đặt tên là Delphax furcifera vào năm 1899 trên cơ sở mẫu thu thập tại Nhật Bản, và sau đó được đổi là Sogatella furcifera Rầy lưng trắng Sogatela fucifera (Horvarth) thuộc

Lớp: Insecta Bộ: Homoptera Bộ phụ: Auchenorrhyncha Tổng họ:

Fulgoroidae Họ: Delphacidae Giống: Sogatella furcifera Ngoài ra loài rầy này còn có các tên đồng danh như: 1899 – Delphax furcifera Horvath, 1905 – Liburnica albolineosa Fowler, 1912 – Sogata distinctant Distant, 1917 – Megamelut furcifera Muir,…1963 – Sogatella furcifera Horvath Về phân bố,

rầy lưng trắng phân bố rộng rãi ở hầu hết các nước trồng lúa vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Malaysia, Philippines, Ấn Độ, Việt Nam…và một số nước ở châu Mỹ và một

số nước ở châu Úc và đảo Thái Bình Dương

So với rầy nâu thì khả năng gây thành dịch và mức độ phổ biến của rầy lưng trắng ít hơn Ký chủ chính của rầy lưng trắng là lúa, qua thí nghiệm cho thấy rầy có thể đẻ trứng trên 37 loại cây khác nhau Catindig (1993) nhận định ngoài cây lúa rầy lưng trắng còn có thể hoàn thành pha phát dục của mình trên

ngô (Zea mays), cỏ lồng vực cạn (Echinochloa cololum), lồng vực nước (Echinochloa glabrescens), cỏ đuôi phượng(Leptochloa chinensis) Theo Tao

và Ngo,(1986) ký chủ chính của rầy lưng trắng là lúa Oryza sativa L., ngoài

lúa ra rầy lưng trắng còn hoàn thành pha phát dục của mình trên các kí chủ đa dạng khác Rầy lưng trắng có đặc điểm đẻ trứng ở phần mô bẹ lá hoặc gân lá chính của lá, đẻ thành từng ổ, trứng có hình dạng và kích thước tương tự như nhưng mũi trứng dài hơn, mỗi con cái có thể đẻ khoảng 300 – 500 trứng, đẻ tập trung trong 3– 6 ngày và kéo dài khoảng 10 – 15 ngày (Ammar et al.,

1980) Trưởng thành rầy lưng trắng có hai dạng cánh ngắn và cánh dài, tất

cả con đực đều có cánh dài, con cái có hai dạng cánh ngắn và cánh dài

Ở nước ta phân bố rông khắp từ bắc vào nam với các ký chủ là lúa, cỏ lồng vực, cỏ mần trầu, cỏ đuôi phụng kể cả bắp và mía (Nguyễn Văn Đĩnh,

Hà Quang Hùng và cs., 2012)

Theo kết quả điều tra của Nguyễn Văn Viên và Nguyễn Kiến Quốc (2008), rầy lưng trắng còn xuất hiện gây hại trên cả ngô

Năm 1966, rầy lưng trắng đã gây thành dịch nặng ở tỉnh Thừa Thiên;

vụ đông – xuân năm 1974 – 1975, xuất hiện trên đồng ruộng với mật độ cao tại các tỉnh Gò Công và Tiền Giang; năm 1980, bắt đầu gia tăng mật độ ở nhiều tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long như Long An, Hậu Giang, Tiền Giang, Minh Hải và Kiên Giang; năm 1987, rầy gây hại trên giống IR42 tại huyện Mỹ Xuyên (Sóc Trăng), tỉnh Hậu Giang làm cho nhiều nơi bị mất trắng; hiện nay, đang xuất hiện và gây hại trên các giống lúa lai của miền Bắc

1.2 Triệu chứng gây hại và thiệt hại do rầy lưng trắng gây ra

Rầy lưng trắng có thể gây hại trong toàn bộ giai đoạn phát triển của cây lúa Chúng phát triển và gây hại chủ yếu ở giai đoạn mạ và giai đoạn lúa đẻ nhánh Nếu ở thời kì mạ bị gây hại nặng, cây sẽ không phát triển, còi cọc, héo

và chết (Dale, 1994)

Theo Dale (1994), cả rầy trưởng thành và rầy non đều hút tế bào nhựa tại thân lúa và bề mặt lá Các cây bị tấn công chuyển sang màu vàng và sau đó

có màu gỉ sắt, lan rộng từ đầu lá đến phần còn lại của cây Rầy lưng trắng

Sogatella furcifera với mật độ cao sẽ làm cây lúa bị vàng đỏ, héo khô và chuyển sang màu đỏ nâu do cây mất quá nhiều nhựa hay còn gọi là hiện tượng cháy rầy Con cái mang trứng gây hại nặng bằng cách chọc thủng mô

bẹ lá để đẻ trứng Dịch ngọt do rầy thải ra còn giúp cho sự phát triển của nấm đây chính là nguyên nhân gián tiếp chính của bệnh muội đen trên lúa Ngoài tác hại trực tiếp, rầy lưng trắng còn là môi giới gây bệnh virus lùn sọc

đen phương nam.Trong đó vào các năm 1978– 1979, 1982– 1983 và 1987–

1988 thiệt hại do rầy lưng trắng lên tới 1 triệu tấn lúa/năm, đặc biệt vào những năm 1991 diện tích bị rầy nâu và rầy lưng trắng gây hại năng lên tới

25 triệu ha (Cheng, 2009)

Một số thiệt hại do rầy lưng trắng gây ra ở một số nước Châu Á được

Catindig et al (2009) tổng kết như sau:

Ở Trung Quốc, hàng triệu hecta lúa đã bị rầy lưng trắng gây hại liên tục ra trong vòng 10 năm từ năm 1998 đến năm 2006 Với nghiên cứu ở 5 vùng tại Trung Quốc đã chỉ ra rằng thiệt hại thấp nhất là 5,1 triệu ha năm

2002 và thiệt hại cao nhất là 8,5 triệu ha năm 2006 Trong năm 2007, 1,5 triệu

ha bị thiệt hại bao phủ chỉ trong một tỉnh Nhìn chung diện tích bị rầy lưng trắng gây hại có xu hướng tăng lên

Ở Malaysia, diện tích bị thiệt hại thấp nhất là 541 ha trong năm 2001, diện tích cao nhất là 1256 ha trong năm 1999 Không có dữ liệu về thiệt hại từ năm 2003 đến năm 2007

Ở Thái Lan thiệt hại do rầy lưng trắng rất hạn chế: 14905 ha trong năm

1999 và 1 ha được ghi nhận trong năm 2001

Theo Trần Quý Hùng (2003), diện tích lúa bị hại do rầy nâu và rầy lưng trắng gây ra trong cả nước là 263.129 ha (miền Bắc là 141.066 ha, miền Nam 122.063 ha) trong đó diện tích bị hại nặng là 12.317 ha Nhìn chung, diện tích lúa bị nhiễm rầy đến nhiễm nặng đều giảm so với cùng kỳ năm 2001 khoảng

22 – 33% Như vậy diện tích lúa bị hại và bị hại nặng do rầy nâu và rầy lưng trắng gây ra xếp thứ 4 trong 5 loài dịch hại chủ yếu sâu cuốn lá, sâu đục thân, bệnh đạo ôn, rầy thân, bệnh khô vằn

Theo Phạm Văn Lầm (2000), năm 2000, tại tỉnh Thái Bình, rầy hại thân lúa phát sinh sớm ngay từ đầu vụ với mật độ cao, diện phân bố rộng hơn

so với năm 1999 Diện tích phải phòng trừ khá lớn với tổng số là 58.349 ha trong vụ xuân và 225 ha trong vụ mùa, trong vụ xuân có diên tích phải phun 2

lần (11.304 ha) hoặc 3 lần (360 ha) Trong đó tiêu biểu có đợt rầy non xuất hiện 5/6/2000 – 10/6/2000, tỷ lệ rầy nâu đạt 75 – 80%,25/ 4 – 5/5, 3 – 10/4 có nơi mật độ rầy tăng cao cục bộ lên 8000 – 1 vạn con/m2 gây cháy rầy

Theo báo cáo của Cục Bảo Vệ Thực Vật (2011) tại Việt Nam, năm

2008 – 2010 diện tích nhiễm rầy tăng gấp 2 so trung bình 10 năm trở lại đây

và tăng 4,7 đến 5,2 lần so với năm có diện tích thấp nhất; đặc biệt các tỉnh phía Bắc diện tích nhiễm rầy tăng gấp 1,9 và 2,3 lần so với trung bình 10 năm trở lại đây và tăng 7,2 đến 9,3 lần so với năm có diện tích thấp nhất

Riêng vụ mùa năm 2009, rầy lưng trắng gây bệnh lùn sọc đen trên lúa tại Nam Định với diện tích nhiễm 18.000 ha, trong đó diện tích mất trắng là 8.100 ha (Chi cục bảo vệ thực vật Nam Định, 2012)

1.3 Đặc điểm sinh học của rầy lưng trắng

Trứng:

Theo Hongxing Xu et al (2014), rầy lưng trắng giống như rầy nâu đẻ trứng ở phần mô bẹ lá hoặc gân chính của lá, đẻ trứng thành ổ, trứng có hình dạng và kích thước tương tự như rầy nâu nhưng mũi trứng dài hơn, trứng có màu vàng nhạt trong suốt Mỗi cá thể cái có thể đẻ 300 – 500 trứng, thời gian

đẻ tập trung trong 3 – 6 ngày thậm chí kéo dài tới 10 – 15 ngày Ở Nhật Bản, rầy lưng trắng có số ổ trứng là 4 – 8 Quan sát tại IRRI cho thấy rầy lưng trắng đẻ 7 – 19 ổ trứng, rầy cái đẻ 300 – 350 quả (Pathak and Khan, 1994)

Thời gian phát dục của pha trứng trung bình là 7,1 ngày ở nhiệt độ 23 –

34oC; 9,3 ngày ở 17 – 28oC và khoảng 21 ngày ở nhiệt độ 13 – 22oC Tỷ lệ

nở của trứng trung bình là 64,3 – 88,9% (Ammar et al., 1980)

Thời gian trứng ở nhiệt độ 25,30 C – 32,7 0C và ẩm độ từ 83 – 85 % có thời gian phát dục từ 5 – 8 ngày (Catindig, 1993)

Theo Tao and Ngo (1968) trứng được đẻ vào các mô của bẹ lá với số lượng lớn, và mỗi ổ gồm 5 đến 20 trứng sắp xếp cạnh nhau Trứng mới đẻ có màu trắng đục, gần nở có màu vàng nhạt; Một phần của các mô xung quanh

những quả trứng bị tổn thương do sự đẻ trứng và biến màu thành nâu sẫm Trứng phát triển từ 5,2 – 10,5 ngày là pha đầu tiên, dài nhất và không khác biệt đáng kể

Rầy non:

Thời gian phát dục pha ấu trùng rầy lưng trắng khoảng 14 – 16 ngày và trải qua 5 tuổi, ở tuổi 1 chúng đã bắt đầu gây hại cây lúa bằng cách chích hút nhựa cây, song từ tuổi 3 chúng có khả năng di chuyển, phát tán sang những cây lúa xung quanh (Catindig, 1993)

Khi mới nở chúng có màu trắng sữa, sau chuyển dần sang màu xám sẫm hoặc màu đen và trắng xen kẽ, kích thước của chúng từ 0,8 mm – 2,1mm tùy tuổi.Ấu trùng mới nở ăn chất màu xám trên vỏ trứng của nó từ 3 đến 5 phút, rầy non phát triển sớm và bắt đầu hút nhựa cây lúa ngay khi mới nở Thời gian củuarầy non từ 9,6 – 15,4 ngày, trừ với thế hệ thứ 10 là ngắn nhất (Tao and Ngo, 1968)

Trưởng thành:

Trưởng thành rầy lưng trắng có hai dạng cánh ngắn và cánh dài, chiều dài

cơ thể của trưởng thành cánh ngắn từ 2,6 – 2,9 mm, cánh dài từ 3,5 – 4 mm (IRRI)

Theo Tao and Ngo (1968) thì hầu hết các con trưởng thành xuất hiện vào buổi sáng Con đực thường xuất hiện sớm hơn 1 – 2 ngày so với con cái Con cái đẻ trứng sau 3 hoặc 4 ngày giao phối Rầy cái trưởng thành thường sống lâu hơn so với con đực trưởng thành Tuổi thọ tương đối của các con trưởng thành bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm trong suốt quá trình quan sát Trung bình tuổi thọ của con cái trưởng thành dao động 2,3 – 16,0 ngày và con đực trưởng thành từ 1,9 – 10,7 ngày

Tỷ lệ con đực thường là cao nhất trong mỗi thế hệ Đối với con cái, nó thay đổi do kiểu gen, con cái đặc biệt rất nhạy cảm với nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác Theo số liệu, tỷ lệ con cái dao động 7,6 – 49,1% và con đực 40,1 – 63,6% (Tao and Ngo, 1968)

Theo Hồ Thị Thu Giang (2011), thời gian phát dục các pha của rầy lưng trắng giảm cùng với sự tăng của nhiệt độ Nhiệt độ 20 – 210 C và ẩm độ

từ 73,4 – 86,7% thời gian phát dục trứng là 9,10 ± 0,31 ngày, nhiệt độ từ 25 –

260C và ẩm độ 73,4 – 86,7% thời gian phát dục trứng là là 7,45 ± 0,68 ngày, nhiệt độ từ 30 – 310C và ẩm độ 73,4 – 86,7% thời gian phát dục trứng là 5.49

± 0,93 ngày Vòng đời của rầy lưng trắng từ 25 – 26 ngày khi nuôi trong điều kiện nhiệt độ từ 25 – 26,60C và ẩm độ từ 73,4 – 86,7% (Hồ Thị Thu Giang, 2011) Còn theo Nguyễn Đức Khiêm (1995), rầy lưng trắng trong điều kiện nhiệt độ 25 – 28,60C thì vòng đời rầy là 22 ngày

1.4 Biện pháp phòng trừ rầy lưng trắng

1.4.1 Biện pháp canh tác

Biện pháp canh tác được khuyến cáo để hạn chế rầy lưng trắng như: không trồng quá hai vụ mỗi năm và sử dụng giống trỗ chín sớm Rầy lưng trắng không hoàn thành giai đoạn sinh trưởng trên các giống lúa trỗ chín sớm Ngoài ra, việc sử dụng phân bón bằng các chia lượng đạm hợp lý cũng làm giảm khả năng bùng phát của rầy lưng trắng Phương thức canh tác lúa đồng

bộ bao gồm cả các vùng lân cận trong vòng ba tuần duy trì không có lúa trên ruộng có thể có hiệu quả tuy nhiên biện pháp này vẫn còn tranh luận Các ruộng có thể thoát nước trong 3 – 4 ngày khi ruộng bị nhiễm nặng Tại Trung Quốc, việc tiêu thoát nươc trên ruộng khi cây ở giai đoan 8 – 9 lá trong vụ đầu tiên và ở giai đoan 12 – 13 lá trong vụ thứ hai giúp lúa phát triển cũng như tăng quần thể kẻ thù tự nhiên góp phần làm hạn chế sự phát triển của quần thể rầy lưng trắng (Ammar, E D và ctv 1980)

Ký chủ của rầy lưng trắng rất đa dang và phổ biến vậy nên chế độ canh tác có ảnh hưởng không nhỏ đến sự tồn tại, phát sinh phát triển của rầy lưng trắng: thời vụ, bón phân, chế độ nước

1.4.2 Biện pháp giống chống chịu

Theo Finbarr Horgan (2009), biện pháp dùng giống chống chịu là một

công cụ có giá trị trong quản lý rầy hại hại thân Với các thực nghiệm với rầy nâu đã chỉ ra rằng: Giống kháng rầy áp dụng trên đồng ruộng là có giới hạn vì rầy thân có thể phá vỡ tính kháng nhanh chóng Do đó, các nghiên cứu nhằm nâng cao tác dụng của các giống lúa kháng rầy đang được phát triển từ những năm 90 của thế kỷ 20 Tại Hàn Quốc, biện pháp kiểm tra sức sống của ấu trùng và biểu đồ điện tử phân tích chuyên sâu (EPG) trên giống nhiễm và giống kháng với bốn quần thể rầy được thu ở các thời điểm khác nhau: giai đoạn những năm 1980 – 1989, 2005, 2006, 2007 và kết quả cho thấy rầy nâu

có tỷ lệ sống sót thấy trên các giống kháng có mang gen Bph1 và bph2 Tuy nhiên mới đây, quần thể rầy nâu đã có những biểu hiện bẻ gẫy tính kháng trên các giống kháng (Bo Yoon Seo và ctv, 2009)

Gieo trồng giống lúa kháng rầy được xem là biện pháp chủ động trong việc hạn chế bệnh lùn sọc đen hại lúa và là biện pháp thân thiện với môi trường Một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm được thực hiện trên 13 giống lúa được trồng phổ biến ở miền Trung (QR1, OM7364, OM5976, XT27, ĐT34, QNam 1, HT1; DH815–6, VN 121, TH6, ML 202, XT28; BT7) và đối chứng là giống chuẩn nhiễm TN1 để kiểm tra với mục đích tuyển chọn được các giống lúa có khả năng kháng với quần thể rầy lưng trắng ở Thừa Thiên Huế Kết quả cho thấy giống ĐT34 biểu hiện kháng cao với quần thể rầy lưng trắng Thừa Thiên Huế; 3 giống XT28, VN121, XT27 là các giống kháng vừa;

2 giống OM7364, ML202 nhiễm vừa; 4 giống biểu hiện nhiễm là HT1, QR1, OM5976, ĐH815–6; các giống QNam1, TH6, BT7 và giống đối chứng TN1 biểu hiện nhiễm nặng với quần thể rầy lưng trắng ở Thừa Thiên Huế Cần tiến hành các khảo nghiệm đồng ruộng về khả năng thích ứng, năng suất và mức

độ kháng rầy của các giống ĐT34, XT27, XT28 ở các vùng sinh thái khác nhau để làm cơ sở cho việc sản xuất đại trà các giống lúa đó tại Thừa Thiên

Huế (Trần Thị Hoàng Đông và cs 2014)

1.4.3 Biện pháp sinh học

Quần thể rầy lưng trắng được duy trì ở mức cần bằng tự nhiên nhờ có các tác nhân kiểm soát sinh học, các loài ký sinh có thể tồn tại trong các điều kiện ngoài ruộng lúa, nhờ đó các loài này có thể bảo tồn qua các mùa vụ Tuy nhiên, những loài ký sinh thiên địch đòi hỏi có 1 – 2 thế hệ để biến đổi thích ứng với ký chủ Trong quá trình di cư, rầy lưng trắng đã mang theo loài bắt

mồi ăn thịt: bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis và nấm ký sinh Erynia delphacis đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát rầy lưng trắng Tại Nhật Bản, tỷ lệ chết của trứng rầy bị ăn và ký sinh khiến trứng không thể nở là từ

30 – 70%, tại Malaysia năm 1989, tỷ lệ chết của trứng rầy trên ruộng lúa gieo

sạ là từ 11 – 90% mà trong đó nhóm ong ký sinh rầy chiếm 69% tổng số trứng (Zhang W và ctv, 2012)

Ở Việt Nam rầy lưng trắng cũng có những loài thiên địch trong tự nhiên Vùng Hà Nội đã ghi nhận có 18 loại thiên địch của rầy lưng trắng trong

đó nhóm bắt mồi gồm 5 loại nhện, 3 bọ rùa, 2 loại bọ xít, 1 loại bọ 3 khoang

và 1 bọ cánh ngắn, nhóm ký sinh gồm 4 loài kí sinh trứng và 1 loài ký sinh rầy non, 1 loại bọ cánh cuốn (P.V.Lầm, 1989)

1.4.4 Biện pháp vật lý cơ giới

Biện pháp cơ giới vật lý diễn ra theo nguyên tắc vật lý Biện pháp này liên quan tới vận động cơ bắp và các tác động như đặt bẫy côn trùng, bắt côn trùng bằng tay, các công cụ hoặc máy móc, các biện pháp cơ giới vật lý,canh tác thường được sử dụng đồng thời để bổ khuyết cho nhau: cầy và bừa đất trồng lúa là biện pháp canh tác và côn trùng bị chết do tổn thương do va chạm

và nhiệt độ cao khi phơi đất Các biện pháp cơ giới như: Bắt bằng tay từ cây trồng, thu bắt hay tiêu diệt bằng dụng cụ, xua đuổi bằng các khua động, đào bới, cầy lật Biện pháp vật lý được áp dụng gồm: Bẫy ánh sáng, trải rơm

dưới nắng (James, 1994)

1.4.5 Biện pháp phòng trừ bằng thuốc BVTV

Nhiều loại thuốc trừ sâu thuộc hầu hết các nhóm thuốc hóa học được đánh giá có hiệu quả trong phòng chống rầy lưng trắng Dịch chiết thực vật, dầu cây neem, dịch chiết hạt neem điều chế dưới dạng xịt với tên sản phẩm là Nimbicidin có tác dụng chống lại rầy lưng trắng và có ít ảnh hưởng trên kẻ thù tự nhiên hơn so với thuốc trừ sâu hóa học thông thường

Trong điều kiện canh tác lúa ở khu vực nhiệt đới thì việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học thường không thực sự cần thiết, tuy nhiên, khi buộc phải sử dụng thuốc trứ sâu thì việc sử dụng phun trên lá có hiệu quả hơn dạng hạt khi

sử dụng trên cây trồng Thuốc trừ sâu dạng hạt phát huy hiệu quả cao hơn khi trồng trên đất đã được xử lý Ngoài ra ứng dụng thuốc trừ sâu qua rễ cần đồng

bộ có hệ thống nhằm kéo dài hiệu quả phòng trừ Việc phòng trừ rầy lưng trắng cần hợp lý, hiệu quả, tích kiệm, tránh sử dụng thuốc trừ sâu phổ rộng Loại thuốc được khuyến cáo sử dụng là loại thuốc chọn lọc, ít gây hại cho kẻ thù tự nhiên, thí dụ như Buprofezin nên chọn để bảo vệ thiên địch

Theo Chi cục Bảo vệ thực vật Nam Định (2012) phối hợp với Sở Khoa học – công nghệ nên diệt rầy bằng thuốc hóa học bằng các loại thuốc khác nhau tùy theo từng giai đoạn của lúa như:

Giai đoạn lúa chưa trỗ dùng các loại thuốc nội hấp và thuốc ức chế sinh trưởng: Applaud 25WP, Aperlaur 250WP, Wofara 300WG, Asarasuper

250 WDG, Dantotsu 16WSG, Actara 25WG, Conphai 10WP

Giai đoạn từ đòng già – ngậm sữa, chắc xanh: Chỉ dùng các loại thuốc tiếp xúc có hoạt chất Fenobucarb (Bassa 50EC, Azora 350EC, Bascide 50EC, Nibas 50ND ) và nhóm Chlorpyrifos Ethyl (Victory 585EC, Medophos 750EC, Dragon 585EC ) Phải rẽ lúa 4 hàng/băng; nếu lúa tốt, mật độ rầy cao, rẽ 3 hàng/băng và phun trực tiếp vào nơi cư trú của rầy

Sau phun 3 ngày đối với rầy lưng trắng; 1 ngày với rầy nâu cần kiểm tra ruộng, nếu mật độ rầy còn trên ngưỡng phòng trừ phải phun lại

Muốn phòng trừ rầy có hiệu quả cần phải phối hợp tiến hành kết hợp các biện pháp khác nhau (biện pháp tổng hợp) như sử dụng giống kháng, gieo trồng không quá 2 vụ trong một năm, phòng trừ sinh học

Về kết quả dùng thuốc hóa học trừ rầy lưng trắng tại Thừa Thiên năm

1960 tại 3 điểm, mỗi điểm xử lý thuốc khoảng 1/10 ha: thuốc dùng ở điểm thứ nhất là 5% Malathion bột; 10% DDT bột, ở địa điểm thứ hai là 5% Malathion bột; 10% DDT bột, 0,02% Edrin sữa; 0,005% Malathion sữa, ở điểm thứ ba là 0,004% Edrin sữa; 0,01% Diedrin bột thấm nước; 0,1% Aldrin bột thấm nước, thuốc bột dùng 30kg/ha, thuốc nước dùng 800lít/ha Ở điểm 1 và 2 phun thuốc được hai lần, điểm 3 phun được một lần do mật độ rầy quá thấp Kết quả ở điểm 1 và 2 thuốc có hiệu quả với rầy còn ở điểm 3 không đánh giá được vì mật độ rầy quá thấp

Theo Trần Thị Me và Cs (2011) biện pháp hóa học được áp dụng ngăn chặn rầy lưng trắng trong thời gian cây lúa non cấn sử lý hạt giống bằng thuốc Cruiser Plus 312.5FS và Enaldo 40FS Trong giai đoạn cây lúa từ đẻ nhánh đến trước trỗ nên dùng thuốc lưu dẫn và tiếp xúc như Elsin 10EC, Oshin 20WG cùng với thuốc bám dính để tăng hiệu quả

Hiện nay biện pháp hóa học cùng với biện pháp dùng giống kháng là 2 biện pháp được đặt lên hàng đầu phòng trừ dịch hại do rầy lưng trắng gây ra Tuy nhiên do giống kháng hiện giờ vẫn chưa thể thực hiện được trên diện rộng nên biện pháp hóa học vẫn là chủ yếu Song bên cạnh những mặt tích cực do biện pháp hóa học đem lại thì vẫn còn nhiều mặt tiêu cực như ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, làm mất cân bằng sinh thái Điều đáng lo ngại hơn, quan tâm hơn đó là việc lạm dụng thuốc hóa học quá nhiều dẫn đến hiện tượng kháng thuốc ở rầy lưng trắng

1.5 Tình hình nghiên cứu tính kháng thuốc

1.5.1 Khái niệm tính kháng thuốc và cơ chế kháng thuốc trừ sâu của côn trùng

*Khái niệm tính kháng thuốc

Định nghĩa: kháng thuốc là sự suy giảm tính mẫn cảm của 1 quần thể động thực vật với 1 loại thuốc BVTV, sau một thời gian dài (trong quá trình sản xuất, bảo quản), quần thể này liên tục tiếp xúc với thuốc đó, khiến cho loài sinh vật ấy chịu được lượng thuốc lớn có thể tiêu diệt được hầu hết các cá thể cùng loài chưa chống thuốc Khả năng này của dịch hại có thể di truyền qua đời sau, dù các cá thể đời sau có hay không tiếp xúc với thuốc

* Cơ chế kháng thuốc trừ sâu của côn trùng

Có nhiều loại cơ chế kháng của côn trùng

Kháng do cơ chế chuyển hóa (metabolic mechanism): khi phân tử hóa chất xâm nhập vào cơ thể, dưới tác dụng của các enzyme khác nhau trong cơ thể côn trùng kháng thuốc sẽ bị phân giải theo các con đường khác nhau: oxy hóa, thủy phân, hydro hóa, ankyl hóa trở thành chất không độc

Kháng do giảm tính thẩm thấu: là cơ chế mà trong đó hóa chất không bị phân hủy trực tiếp, song tính kháng được hình thành là do giảm khả năng thấm Nhiều loại hoá chất diệt côn trùng thâm nhập vào cơ thể côn trùng qua lớp biểu bì Những thay đổi của lớp biểu bì của côn trùng làm giảm tốc độ thẩm thấu của hoá chất diệt côn trùng gây nên sự kháng đối với một số hoá chất diệt Đơn thuần tính thấm giảm chỉ gây ra sự kháng ở mức độ thấp

Kháng do biến đổi vị trí đích (Target – Site Resistance): Sự kháng này gây ra bởi sự biến đổi vị trí đích tác động của hoá chất diệt côn trùng Sự biến đổi đó đã được quan sát thấy ở các enzym và cơ quan cảm nhận thần kinh, đó

là điểm đích của một số lớp hoá chất diệt côn trùng

Kháng do thay đổi thụ thể (receptors) GABA (G – Amino Butyric Acid): Thụ thể GABA của côn trùng là điểm tác động của nhóm thuốc

Pyrethroid, Chlor hữu cơ (Cyclodiene) và chế phẩm Cơ chế kháng là do sự thay đổi một nucleotit trong một bộ ba mã hoá của gen tổng hợp nên thụ thể, qua đó làm giảm độ nhạy của thụ cảm thể đối với hiệu lực độc của hoá chất diệt côn trùng

Kháng tập tính (behaviouristic resistance): là sự thay đổi của côn trùng trong tập tính né tránh được liều chết của hóa chất Những thay đổi bao gồm

sự giảm xu hướng bay vào vùng sử dụng hoá chất hay tránh xa khỏi bề mặt có hoá chất

Thuốc hóa học có ảnh hưởng đến quần thể và số lượng rầy lưng trắng

Ở Pakistan (1991), các loại thuốc Chlopyriphos và carbosulphal có hiệu lực cao và kéo dài trong 5 ngày đối với rầy lưng trắng, ngoài ra dầu xoan, dầu luyn cũng có tác dụng trừ rầy lưng trắng, chỉ có Phosphamilon 0,05 % có khả năng diệt trứng, ngòai ra Phosphamilon 0,05 % và Fenvalirate 0.045 % có tác dụng làm giảm sinh sản của rầy cái Tính kháng thuốc được phát hiện đầu tiên

trên ruồi nhà (Musca domestica) đối với thuốc DDT vào năm 1947, chỉ sau 7

năm sử dụng Cho tới nay, tính kháng thuốc của côn trùng đã được phát hiện thấy đối với hầu hết các nhóm thuốc trừ sâu gồm lân hữu cơ, clor hữu cơ, formamidines, pyrethroid, (neo)nicotinoids, spinosyns, thuốc điều hòa sinh trưởng, thậm chí cả thuốc trừ sâu sinh học như Bt, chỉ sau 2 – 20 năm sử dụng

Tốc độ phát triển tính kháng thuốc của côn trùng phụ thuộc nhiều yếu

tố, trong đó có 4 yếu tố quan trọng sau:

– Cường độ áp lực chọn lọc (liên quan đến tần số sử dụng thuốc trên một khu vực);

– Tần số các gen kháng thuốc có trong quần thể côn trùng (thông thường tần số này rất thấp);

– Đặc điểm của các gen kháng (trội hoặc lặn, đơn gen hoặc đa gen); – Đặc điểm sinh sản của côn trùng

Sử dụng một thuốc đối với một quần thể sâu hại, lúc đầu, thường có hiệu quả cao vì tần số các gen kháng thuốc trong quần thể lúc này rất thấp Tiếp theo, sử dụng liên tục thuốc dẫn tới gia tăng tần số cá thể mang gen kháng thuốc sẵn có Hậu quả là hình thành thành quần thể kháng thuốc mới Nói cách khác, sử dụng một thuốc thường xuyên, liên tục, không đúng cách sẽ tạo một áp lực chọn lọc cao lên tính kháng thuốc của quần thể dịch hại dẫn tới nhanh chóng hình thành một quần thể kháng thuốc Khi tính kháng chiếm ưu thế trong quần thể sẽ thường dẫn tới những biện pháp cực đoan như sử dụng thuốc quá liều lượng với tần suất phun dày đặc Hậu quả là dịch hại (kháng thuốc) nhanh chóng bùng phát và gây thiệt hại lớn cho sản xuất

*Cơ chế tạo tính kháng thuốc

Cơ chế kháng thuốc của côn trùng có thể được chia thành bốn loại: Làm giảm sự xâm nhập của thuốc qua các lớp biểu bì Cơ chế này thường dẫn tới tính kháng thấp

Tính kháng hành vi: côn trùng tránh thuốc hoặc thuốc có tác dụng như chất xua đuổi

Tính kháng trao đổi chất: tăng hoạt tính của một số enzyme giải độc của côn trùng

Tính kháng di truyền: hình thành các đột biến của các gen tổng hợp thụ thể hoặc các đột biến tại các vị trí hoạt động của một số enzyme

Hầu hết các trường hợp kháng thuốc trừ sâu phát hiện đều liên quan đến tính kháng trao đổi chất hoặc tính kháng di truyền

Tính kháng thuốc của nhóm rầy hại lúa

Phòng chống nhóm rầy hại lúa, đặc biệt rầy nâu, phụ thuộc nhiều vào

sử dụng thuốc hóa học Hậu quả, rầy đã phát triển tính kháng với nhiều loại thuốc hóa học bao gồm lân hữu cơ, carbamat, pyrethroid và neonicotinoid Tính kháng thuốc của rầy đã được xác định chủ yếu liên quan đến tính kháng trao đổi chất (Hemingway et al., 1999; Nagata et al., 2002) Tính kháng 3

nhóm thuốc lân hữu cơ, carbamat, pyrethroid liên quan đến đến tăng cường hoạt tính của 2 enzym phản độc là (i) carboxylesterase (qui định tính kháng thuốc phổ rộng kháng nhóm lân hữu ơ và carbamate) và (ii) glutathione S–transferase (qui định tính kháng nhóm pyrethroids) (Small & Hemingway, 2000; Vontasc et al., 2000, 2001, 2002) Riêng nhóm thuốc neonicotinoid không bị ảnh hưởng bởi hoạt tính của 2 enzyme trên nên được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên nhóm thuốc này cũng nhanh chóng bị rầy nâu kháng lại Các nghiên cứu sinh hóa gần đây đã cho thấy tính kháng thuốc nhóm neonicotinoid của rầy nâu chủ yếu do tăng cường hoạt tính của các enzyme monoxygenase phụ thuộc cytochrome P450 (cytochrome P450 – dependent monoxy – genases) (Wen et al., 2009; Puineanet al., 2010)

1.5.2 Tình hình kháng thuốc của rầy lưng trắng Sogatella furcifera đối với các nhóm hoạt chất

Neonicotinoid là nhóm thuốc trừ sâu mới bao gồm các hoạt chất phổ biến: Imidacloprid, Thiamethoxam Các thuốc trong nhóm có phổ rất rộng Chính vì vậy mà rất dễ hình thành tính kháng thuốc đối với nhóm hoạt chất

này (Giáo trình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật)

Đối với imidacloprid, tất cả các quần thể rầy lưng trắng quần từ Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc, Việt Nam và Philippines có giá trị LD50 nhỏ (0.11 – 0.34 µg.g–) (Masaya Masumura et al, 2008) Trong khi đó giá trị LD50 được theo dõi cùng năm 2006 ở một số nước ở Châu Á với rầy nâu thì giá trị LD50

dao động đối với hoạt chất imidacloprid là rất lớn từ (0.18 – 24.2 µg.g–) với giá trị LD50 cao nhất tại Việt Nam (24.2 µg.g–) (Masaya Masumura et al, 2008)

Tại Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia và Thái Lan, rầy đã kháng thuốc trừ sâu Ở Trung Quốc, rầy kháng thuốc 28,8 lần và 79,1 đến 81,1 lần kháng Buprofezin và Imidacloprid, tương ứng, trong năm 2004 và 2005 đến năm

2006 Ở Ấn Độ, phosphates đã được thử nghiệm chống lại rầy từ năm 1998.Tuy nhiên rầy không có bất kỳ tính kháng với hóa chất Các thí nghiệm

khác trong năm 2006 đã diễn ra cho thấy rầy kháng 35,3, 10,78, và 4,98 lần với Imidacloprid, Metconazole, và Clothianidin, tương tự tại Indonesia, Isoprocard và Cypermethrin đã được thử nghiệm cho rầy nâu Mật độ rầy tăng lên khi Cypermethrin được phun ở Thái Lan, rầy có khả năng kháng 3 – 5,6 lần chống Fenobucarb và 3 – 4,1 lần khả năng chống Imidacloprid khi được thử nghiệm vào năm 2002 và 2006 Imidacloprid là thuốc trừ sâu phổ biến ở Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, tuy nhiên rầy đã hình thành tính kháng (Catindig., et al 2009)

Khi khảo nghiệm độ mẫn cảm của 25 quần thể rầy lưng trắng đến từ 9 tỉnh Miền Đông, Trung Quốc vào năm 2010 và 2011 cho kết quả như sau: Giá trị LC50 của hoạt chất Thiamethoxam dao động từ 0.141mg/L (ở quần thể đến từ Shizong) đến 0.813 mg/L (quần thể ở Cangyuan) Sự chênh lệch giá trị LC50 giữa các quần thể là 6 lần giữa 2 quần thể Shizong và Cangyuan, như vậy quần thể rầy lưng trắng ở Miền Đông, Trung Quốc vẫn mẫn cảm với hoạt chất Thiamethoxam; 28% quần thể thể hiện tính kháng thấp và 72% quần thể

mẫn cảm, không thể hiện tính kháng (Su et al, 2013)

Giá trị LC50 của hoạt chất Imidacloprid ở quần thể rầy lưng trắng khi khảo nghiệm ở Miền Đông, Trung Quốc (2013) dao động từ 0.216mg/L (ở Nanning) đến 1.635 mg/L (ở Qianshan) Như vậy, độ mẫn cảm giữa các quần thể rầy lưng trắng dao động không lớn (7.6 lần giữa quần thể đến từ Nanning

và Qianshan) 2 quần thể đến từ Nanning và Naxi có độ mẫn cảm thấp đối với hoạt chất Imidacloprid 7 trong 25 quần thể (28%), đến từ Hejiang, Guilin, Jiangpu, Yixing, Minqing, Changsha và Qianshan cho thấy tính kháng mạnh đối với hoạt chất Imidacloprid 10 quần thể (40%) có tính kháng thấp đối với hoạt chất này Còn lại các quần thể khác (32%) thì vẫn mẫn cảm với hoạt chất

này.(Su et al, 2013)

Như vậy ở Trung Quốc, rầy lưng trắng đã hình thành tính kháng thuốc đối với nhóm Neonicotinoid Tuy nhiên vẫn ở mức thấp (72% quần thể không

kháng hoạt chất Thimethoxam) và trung bình (68% quần thể kháng thuốc Imidacloprid)

Tính kháng hoạt chất Imidacloprid không những được hình thành trên rầy lưng trắng mà còn cả trên rầy nâu

Ở Việt Nam, các nghiên cứu tính kháng của rầy lưng trắng đối với nhóm hoạt chất Neocotinoid còn rất hạn chế mà chủ yếu các nghiên cứu về rầy nâu như Lê Thị Kim Oanh và cộng sự đã nghiên cứu tính kháng thuốc của rầy nâu ở một số tỉnh đồng bằng sông Hồng và vùng Đông Bắc Bộ từ năm

2008 – 2011 thấy rằng Có 4/7 quần thể rầy nâu kháng cao đối với hoạt chất Imidacloprid là Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên và Thái Bình với Ri lần lượt

là 98,52; 55,29; 42,35; 20,00

Theo Phan Văn Tương và cộng sự (2011), khi đánh giá mức độ mẫn cảm của rầy nâu thu thập tại 3 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (An Giang, Tiền Giang và Long An) với 3 hoạt chất thuốc trừ sâu (fenobucarb, fibpronil

và imidacloprid) từ năm 2009– 2011 đã cho thấy với hoạt chất Imidacloprid

cả 3 quần thể cũng đều thể hiện tính kháng với hoạt chất này Chỉ số kháng Ri của quần thể rầy An Giang tăng từ 40,5 (2009) lên 61,9 (2010) sau đó tăng lên 73,8 năm 2011; với chỉ số kháng Ri của quần thể rầy Tiền Giang thì tăng cao liên tục trong 3 năm lần lượt là 42,9; 57,1 và 83,3 Còn với quần thể rầy nâu Long An thì tăng đều qua 3 năm theo thứ tự là 57,1; 66,7 và 78,6

Theo kết quả nghiên cứu tính kháng thuốc của rầy lưng trắng của Lê Thị Kim Oanh và cộng sự năm 2010 thì kết quả điều tra tại 7 tỉnh đồng bằng sông Hồng cho thấy có 8 nhóm thuốc trừ sâu được người dân sử dụng trên lúa, trong đó 3 nhóm sử dụng với tỷ lệ cao là: Phenylpyrazol, Carbamate, Neo–nicotionid Tuy nhiên, qua các năm, ở các địa phương khác nhau thì số chủng loại thuốc sử dụng, mức độ sử dụng các nhóm thuốc là khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy 7/7 quần thể rầy nâu kháng với hoạt chất Fenobucarb với chỉ số kháng (11,18 – 33,31) Có 4/7 quần thể rầy nâu kháng cao với hoạt

chất Imidacloprid với chỉ số kháng (20,00 – 98,52) Có 2/7 quần thể rầy nâu kháng với hoạt chất Fipronil với chỉ số kháng (11,78–18,52).Các quần thể rầy nâu đều có biểu hiện gia tăng mức độ kháng qua các năm Hoạt chất Fenobucarb mức độ gia tăng tính kháng tăng 6,67 lần, Imidacloprid 4,12 lần

và đặc biệt hoạt chất Fipronil tuy có chỉ số kháng Ri thấp so với các hoạt chất khác nhưng lại có mức độ gia tăng tính kháng cao tăng là 9,28 lần (từ năm

2009 – năm 2010) Đối với các quần thể rầy nâu có biểu hiện kháng Fenobucarb và Imidacloprid thì hiệu lực trừ rầy nâu ngoài đồng ruộng của hoạt chất này có hiệu lực thấp hơn khi sử dụng đơn lẻ chúng Việc hỗn hợp Fenobucarb với Imidacloprid hay Fipronil với Imidacloprid để trừ rầy nâu cho hiệu quả phòng trừ cao hơn Đây cũng là một trong các biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng kháng thuốc của rầy nâu

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm: Phòng thí nghiệm của Bộ môn Côn trùng, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

Thời gian nghiên cứu: năm 2014 – 2015

2.2 Đối tượng và vật liệu và dụng cụ nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

– Rầy lưng trắng quẩn thể Nghệ An

2.2.2 Vật liệu, dụng cụ nghiên cứu

*Vật liệu nghiên cứu

– Giống lúa bắc thơm 7

– Các hoạt chất thuốc thử nghiệm tính kháng của rầy lưng trắng:

Imidacloprid, Emamectinbenzoate,

*Dụng cụ nghiên cứu

– Dụng cụ thu thập mẫu: ống hút rầy, được thiết kế chuyên dùng cho việc hút rầy ngoài đồng ruộng cũng như trong phòng thí nghiệm, lồng lưới nuôi rầy bao gồm cả khay gieo lúa để khi thu thập rầy có sẵn nguồn thức ăn

– Dụng cụ nhân nuôi côn trùng: Nhà lưới, lồng lưới các cỡ 60x60x120cm, 40x40x60 cm, 30x30x30 cm, khay gieo mạ, giá thể, ống tuýp, điều hòa nhiệt độ, các dụng cụ đo nhiệt độ, độ ẩm

– Dụng cụ thử tính kháng thuốc: Bộ micropipettes 10µl, lọ thủy tinh, bình CO2 (SGA), đĩa petri, bút lông, hộp nhựa giữ rầy, kính lúp cầm tay …

– Dụng cụ phục vụ cho thiết kế điều tra thí nghiệm ngoài đồng ruộng: Khay tráng dầu, ống hút, cọc tre, dây, bình bơm 16 lít, cốc đong, bộ can thủy tinh và dụng cụ pha thuốc trừ sâu có độ chính xác cao

– Cân phân tích: Cân phân tích Ohaus (có độ chính xác đến 10–4g), dùng cân trọng lượng rầy và thuốc thử thí nghiệm

Hình 2.1: Lồng lưới nhân nuôi nguồn rầy

Hình 2.2: Bình khí CO 2 gây mê rầy

Hình 2.3: Dụng cụ micropipettes 10µl

Hình 2.4 Khu vực nhà lưới 2.3 Nội dung nghiên cứu

− Điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy tại Nghệ An

− Đánh giá tính kháng đối với một số nhóm hoạt chất của quần thể rầy lưng trắng

− Nghiên cứu theo dõi một số đặc điểm sinh học của rầy lưng trắng trước và sau khi thử thuốc

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Điều tra hiện trạng sử dụng thuốc trừ rầy tại các vùng trồng lúa trọng điểm

Đơn vị kinh doanh thuốc BVTV:

+ Công ty kinh doanh nhập khẩu và phân phối thuốc BVTV (10 công

ty x 3 người/công ty): Danh sách các công ty tiến hành điều tra được quyết định dựa trên cơ sở tình hình thực tế kinh doanh và địa bàn phân phối thuốc BVTV kết hợp với sự tham vấn của chuyên gia và cán bộ quản lý của Cục Bảo vệ thực vật

+ Đại lý/Hộ kinh doanh thuốc BVTV: 5 đại lý/huyện (2–3 đại lý/xã, 3

huyện/tỉnh, 15 hộ/tỉnh)

+ Điều tra xã hội học nông dân: 20 nông dân/xã có nhiều năm tham gia sản xuất lúa và có kinh nghiệm trong sử dụng thuốc BVTV trên lúa, 2

xã/1 huyện, 3 huyện/tỉnh (6 xã/tỉnh, 120 nông dân/tỉnh)

Điều tra xã hội học: Các đối tượng thu thập ý kiến thông qua các phương pháp chủ đạo là phỏng vấn bán cấu trúc, phỏng vấn sâu bằng bảng hỏi cấu trúc

và bán cấu trúc đã chuẩn bị sẵn kết hợp tiến hành thảo luận tại chỗ

– Các chỉ tiêu về việc sử dụng thuốc BVTV:

Loại thuốc trừ rầy hại lúa Liều lượng của các loại thuốc đã được sử dụng Mức độ hỗn hợp của các loại thuốc mà nông dân đã dùng Số lần phun thuốc trên vụ và khoảng cách thời gian giữa các lần phun Các chi phí về bảo

vệ thực vật trên đơn vị diện tích (ha) Nhận thức của nông dân về quy định hiện nay về sử dụng thuốc BVTV; Hiểu biết của nông dân về thiên địch và ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc đến thiên địch trên đồng ruộng; Nhận thức của nông dân về độ độc của thuốc bảo vệ thực vật; Những căn cứ để nông dân lựa chọn thuốc bảo vệ thực vật khi sử dụng; Những căn cứ để nông dân quyết định phun thuốc bảo vệ thực vật trên đồng ruộng; Kỹ thuật pha thuốc ; Dụng

cụ phun thuốc; Hiệu lực của thuốc theo các năm sử dụng Phiếu điều tra sẽ được BM Côn trùng cung cấp

Phân tích số liệu và báo cáo:

Các thông tin, số liệu thu thập được từ các cuộc phỏng vấn sâu cán bộ chủ chốt và đối tượng kinh doanh thuốc BVTV là các thông tin định tính sẽ được tổng hợp và lồng ghép với kết quả điều tra xã hội học thực tế sản xuất của nông dân Số liệu định lượng thu được trên cơ sở phiếu điều tra sẽ được phân tích sử dụng phương pháp thống kê mô tả để tóm tắt số liệu dưới dạng trị số trung bình, tỷ lệ phần trăm, tần suất xuất hiện Số liệu định tính sẽ được xử lý quy về tỷ lệ phần trăm hoặc tần số xuất hiện Số liệu thu thập sẽ

được phân tích cho từng vùng, từng địa phương, việc xử lý được thực hiện trên phần mềm MS Excel 2007

Báo cáo tổng hợp sẽ được hoàn thành dưới dạng báo cáo chuyên đề về thực trạng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ sâu hại lúa và nhóm rầy tại 3 vùng nghiên cứu

2.4.2 Đánh giá tính kháng đối với một số nhóm hoạt chất của quần thể rầy lưng trắng Nghệ An

– Hoạt động 1: Thu thập nguồn rầy lưng trắng tại các địa điểm

nghiên cứu

- Phương pháp thu bắt: rầy lưng trắng được thu bắt bằng ống hút, sau

đó thả vào các hộp nhựa có sẵn mạ non trồng trong đất, đem về các phòng thí nghiệm để nhân nuôi quần thể Đối với những địa điểm lấy mẫu xa, các hộp nhựa chứa rầy được chuyển về phòng lưu trú, sau đó chuyển rầy vào các lồng nuôi côn trùng có sẵn mạ non để đảm bảo sức sống cho rầy trong quá trình lưu trú và di chuyển tại địa điểm thu mẫu

– Hoạt động 2: Nhân nuôi quần thể phục vụ cho thí nghiệm đánh

giá tính kháng của đối với các hoạt chất

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm bán tự nhiên

- Đối tượng: rầy lưng trắng

- Giống lúa nhân nuôi nguồn rầy ở miền Bắc và miền Trung là Bắc Thơm 7

- Phương pháp thí nghiệm: rầy lưng trắng sau khi được thu bắt từ các địa điểm, đem về phòng thí nghiệm, sau đó được chuyển ra nhân nuôi riêng rẽ trong các lồng nuôi rầy để nhân số lượng lớn phục vụ thí nghiệm Khi rầy vũ hóa rộ từ

5 – 7 ngày, dùng ống hút hút rầy cái chuyển vào lồng nuôi rầy với nguồn mạ mới

để cho rầy đẻ trứng Ngày hôm sau lấy khay mạ ra và rũ hết rầy vào khay mạ mới, cho trứng nở và phát triển Thay liên tục từ 3 – 5 ngày như vậy để có được những lứa rầy đồng đều Thí nghiệm nhân nuôi nguồn rầy được tiến hành liên

tục tại phòng thí nghiệm và nhà lưới Lúa được gieo liên tục trong các khay mạ, chậu trồng cây, ô chậu vại và ô xi măng để nhân nuôi và lưu giữ nguồn rầy Những cá thể rầy F1 trở đi mới bắt đầu tiến hành thí nghiệm

Hình 2.5: Lồng mica nhân nuôi rầy lưng trắng

Hình 2.6: Thu bắt rầy

trong lồng mica

Hình 2.7: Quan sát rầy dưới kính

lúp soi nổi

– Hoạt động 3: Đáng giá tính kháng của quần thể rầy lưng trắng

đối với một số nhóm hoạt chất

- Mục đích của hoạt động: quần thể rầy ở địa điểm nghiên cứu đã hình thành tính kháng hay chưa và hình thành tính kháng với hoạt chất nào

- Nhóm hoạt chất thí nghiệm: Dựa trên nội dung 1 điều tra hiện trạng

Nhóm thuốc (theo WHO)

Cơ chế tác động Dạng tiếp

xúc

1 Imidacloprid 97% Thuốc thuộc nhóm

độc II, Thuốc thuộc nhóm Neonicotinoid

có tác dụng và thụ quan nAcheR trong

tế bào thần kinh của côn trùng

Thuốc có đặc tính nội hấp,

n B1b 10

%)

Thuốc thuộc nhóm Avermectin, thuốc trừ sâu sinh học

Cơ chế tác động là vị độc

− Phương pháp thí nghiệm: theo phương pháp nghiên cứu tính kháng thuốc của Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI

− Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước 1 Xác định thang nồng độ thử thuốc cho từng nhóm hoạt chất

Các nhóm hoạt chất sử dụng trong thí nghiệm là hoạt chất chuẩn Thang nồng độ thử thuốc của từng nhóm hoạt chất được chia thành 24 bậc Nồng độ tham chiếu (nồng độ trung bình) được căn cứ vào nồng độ trung bình của hoạt chất đó theo khuyến cáo của nhà sản xuất Các thang nồng độ khác sẽ lần lượt được tăng lên theo giá trị 1 – 2 – 4 và giảm xuống lần lượt là 1– 0, 5 – 0,25…

Phương pháp pha: dung dịch có nồng độ cao được dùng làm dung dịch mẹ (liều 1), muốn chuyển sang nồng độ thấp hơn (liều 2) theo công thức:

C1V1 = C2V2

Trong đó: C1: nồng độ thuốc ở liều 1

C2: nồng độ thuốc ở liều 2

V1: thể tích liều thuốc 1 cần để pha chế

V2: thể tích liều thuốc 2 yêu cầu để pha chế

Tương tự làm như vậy để được nồng độ thấp nhất (liều n)

Vì các thuốc kỹ thuật không đạt độ tinh khiết tuyệt đối nên được hiệu chỉnh theo hệ số CF để thuốc đạt 100% hoạt chất

Hệ số CF được hiệu chỉnh theo công thức

100%

CF =

% a.i thuốc kỹ thuật

Bước 2 Tiến hành thử thuốc để thăm dò thang nồng độ chuẩn

–Tiến hành các thí nghiệm thử thuốc để thăm dò thang nồng độ đã xác định ở thí nghiệm 1 khảo sát sơ bộ các nồng độ có thể gây chết trên và dưới 50% cá thể và các nồng độ tiệm cận Các thang nồng độ pha được nếu không đạt các ngưỡng gây chết đề ra sẽ được điều chỉnh lại sao cho phù hợp (thang nồng độ chuẩn với mức 5 – 10 bậc, nồng độ cao nhất gây chết 90 – 95% số cá thể và nồng độ thấp nhất gây chết 5 – 10% số cá thể thí nghiệm)

– Thí nghiệm được tiến hành như mô tả trong thí nghiệm 3

Bước 3 Tiến hành thử thuốc để xác định LD 50 của quần thể rầy lưng trắng

– Thí nghiệm được tiến hành trên rầy, trong điều kiện nhiệt độ phòng

ổn định 25˚C Dùng 10 – 20 con rầy cho mỗi lần tiến hành thí nghiệm và với

ít nhất 3 lần lặp lại cho mỗi công thức

– Pha thuốc: Dùng thuốc dạng kỹ thuật (Technical grade) pha chế dung

dịch quy về CF để tính ra lượng thuốc cần pha theo liều lượng 1, 2, 4, 8…