nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số quần thể sâu đục thân gây hại trên cây mai dương, carmenta mimosa eichlin and passoa (lepidoptera: sesiidae)

... TRỌNG NGUYÊN, 2013 Nghiên cứu Ứng dụng Pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số quần thể sâu đục thân gây hại Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin Passoa (Lepidoptera: Sesiidae) Luận văn... Văn Vàng Ks Châu Nguyễn Quốc Khánh TÓM LƯỢC Đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số quần thể sâu đục thân gây hại Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin Passoa (Lepidoptera:. .. HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Tên đề tài: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH KHẢO SÁT DIỄN BIẾN MẬT SỐ QUẦN THỂ SÂU ĐỤC THÂN GÂY HẠI TRÊN CÂY MAI DƯƠNG,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN TRỌNG NGUYÊN

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH KHẢO SÁT DIỄN BIẾN MẬT SỐ QUẦN THỂ SÂU ĐỤC THÂN GÂY HẠI TRÊN CÂY MAI DƯƠNG,

Carmenta mimosa EICHLIN AND PASSOA

(LEPIDOPTERA: SESIIDAE)

Luận văn tốt nghiệp Đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH KHẢO SÁT DIỄN BIẾN MẬT SỐ QUẦN THỂ SÂU ĐỤC THÂN GÂY HẠI TRÊN CÂY MAI DƯƠNG,

Carmenta mimosa EICHLIN AND PASSOA

(LEPIDOPTERA: SESIIDAE)

Lớp: TT1073A1

Cần Thơ, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

  

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp đính kèm với tên đề tài:

“Nghiên cứu và ứ ng dụng pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số

quần thể sâu đục thân gây hại trên cây Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin

và Passoa (Lepidoptera: Sesiidae)”

Do sinh viên Nguyễn Trọng Nguyên thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày

30 tháng 12 năm 2013

Luận văn đã được hội đồ ng đánh giá ở mức………

Ý kiến hội đồng:

NÔNG NGHIỆP & SHƯD

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

  

Chứng nhận đã chấp thuận luận văn với tên đề tài:

“Nghiên cứu và ứng dụng p heromone giới tính khảo sát diễn biến mật số

quần thể sâu đục thân gây hại trên cây Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin

và Passoa (Lepidoptera: Sesiidae)”

Do sinh viên Nguyễn Trọng Nguyên thực hiện và đề nạp

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày 30 tháng 12 năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

TS LÊ VĂN VÀNG

Ngày, tháng, năm sinh: 29-09-1992

Con ông Nguyễn Văn Chơn và bà Lý Thị Thu Mai

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu vàkết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu luận văn trước đây

Tác giả luận văn

NGUYỄN TRỌNG NGUYÊN

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng!

Cha, mẹ đã hy sinh tất cả vì con, để con có được như ngày hôm nay

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến !

Ts Lê Văn Vàng và Ks Châu Nguyễn Quốc Khánh đã tận tình hướng dẫn và giúp

đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn!

Tất cả các thầy, cô và những cán bộ khác trong bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã truyềndạy những kiến thức quý báo trong quá trình em học tập tại trường

Anh Liễu Triều Tiến, đã hết lòng c hỉ dạy những kinh nghiệm quý báu trong quá trìnhthực hiện đề tài

Các chú, các bác tại trạm kiểm lâm Vườn Quốc Gia Tràm Chim (Tam Nông - ĐồngTháp) đã giúp đỡ em thực hiện đề tài

Cùng các bạn Thiên Lộc, Giang Nam, Văn Nguyên, Thu Tâm, Anh Hiếu và ChịGiang và các thành viên khác của lớp Bảo vệ Thực vật K36 đã có nhiều giúp đỡ trongsuốt thời gian em học tập và thực hiện đề tài

Trân trọng!

NGUYỄN TRỌNG NGUYÊN

NGUYỄN TRỌNG NGUYÊN, 2013 “Nghiên cứu và Ứng dụng Pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số quần thể sâu đục thân gây hại trên cây Mai dương,

Carmenta mimosa Eichlin và Passoa (Lepidoptera: Sesiidae)” Luận văn tốt nghiệp

đại học, ngành Bảo vệ thực vật, Khoa Nông nghiệp và SHƯD, Trường Đại học CầnThơ

Cán bộ hướng dẫn : Ts Lê Văn Vàng và Ks Châu Nguyễn Quốc Khánh.

TÓM LƯỢC

Đề tài “ Nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính khảo sát diễn biến mật số

quần thể sâu đục thân gây hại trên cây Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin và

Passoa (Lepidoptera: Sesiidae)” được thực hiện từ tháng 12 năm 2012 đến tháng

12 năm 2013 đã đạt được những kết quả như sau:

Hợp chất pheromone tổng hợp (Z,Z)-3,13-Octadecadienyl acetate (Z3,Z13-18:OAc)

và mồi thành trùng cái chưa bắt cặp đều cho kết quả có thể hấp dẫn thành trùng đực

sâu đục thân cây Mai dương C mimosa trong điều kiện ngoài đồng Nhưng mồi

pheromone tổng hợp cho hiệu quả hấp dẫn cao hơn

Trong điều kiện ngoài đồng, hợp chất (Z,Z)-3,13-Octadecadienyl acetate

(Z3,Z13-18:OAc) cho hiệu quả hấp dẫn khoảng 7 tuần và cao nhất trong 5 tuần đầu sau khiđặt bẫy

Khảo sát diễn biến mật số tại cả 3 tỉnh Vĩnh Long, Đồng Tháp và Tp Cần Thơ bằng

bẫy pheromone giới tính đều cho thấy thành trùng sâu đục thân cây Mai dương C.

mimosa đều hiện diện quanh năm tại cả 3 khu vực khảo sát, với mật số cao nhất vào

mùa khô và thấp nhất vào mùa mưa trong năm Trong đó cao điểm nhất là đầu tháng

12 đến tháng 1 năm sau

Từ khóa: Carmenta mimosa, ngài cánh trong, Mimosa pigra,

(Z,Z)-3,13-Octadecadienyl acetate (Z3,Z13-18:OAc)

MỤC LỤC

TÓM LƯỢC vi

Mục lục vii

Danh sách bảng x

Danh sách hình xi

Danh sách từ viết tắt xii

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

1.1 CÂY MAI DƯƠNG, MIMOSA PIGRA L .3

1.1.1 Giới thiệu chung về cây Mai dương 3

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố 3

1.1.3 Tình hình gây hại của cây Mai dương trên T hế giới và Việt Nam 3

1.1.3.1 Tình hình gây hại của cây Mai dương trên thế giới 3

1.1.3.2 Tình hình xâm lấn gây hại của cây Mai dương ở Việt Nam 4

1.1.4 Đặc điểm sinh học và sinh thái của cây Mai dương 5

1.1.4.1 Đặc điểm sinh học 5

1.1.4.2 Tiềm năng xâm lấn 6

1.1.4.3 Cách thức xâm nhiễm 7

1.1.5 Một số tác hại của cây Mai dương và biện pháp quản lý 7

1.1.5.1 Một số tác hại của cây Mai dương 7

1.1.5.2 Các biện pháp quản lý cây Mai dương 10

1.2 SÂU ĐỤC THÂN CÂY MAI DƯƠNG (Carmenta mimosa) 12

1.2.1 Phân loại 12

1.2.2 Phân bố 12

1.2.3 Đặc điểm hình thái và sinh học Carmenta mimosa 12

1.3 PHEROMONE GIỚI TÍNH 14

1.3.1 Khái niệm 14

1.3.2 Phân loại pheromone giới tính của Bộ cánh vảy (Lepidoptera) 14

1.3.2.1 Pheromone kiểu I 14

1.3.2.2 Pheromone kiểu II 15

1.3.2.3 Pheromone kiểu khác 15

1.3.3 Thành phần hợp chất pheromone giới tính của họ Ngài cánh trong (Sesiidae) .16

1.3.4 Ứng dụng của pheromone giới tính 16

1.3.4.1 Sử dụng làm công cụ khảo sát sự biến động của quần thể 16

1.3.4.2 Sử dụng làm công cụ phòng trị bằng biện pháp bẫy tập hợp 17

1.3.4.3 Quấy rối sự bắt cặp 17

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 19

2.1 PHƯƠNG TIỆN 19

2.1.1 Thời gian và địa điểm 19

2.1.2 Vật liệu thí nghiệm 19

2.1.3 Hóa chất 19

2.1.4 Nguồn thành trùng C mimosa 19

2.1.5 Bẫy Pheromone và cách đặt bẫy 20

2.1.5.1 Bẫy pheromone 20

2.1.5.2 Mồi pheromone 21

2.1.5.3 Cách đặt bẫy 21

2.2 PHƯƠNG PHÁP 21

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá hiệu lực hấp dẫn theo thời gian của mồi pheromone giới tính tổng hợp đối với thành trùng C mimosa 21

2.2.2 Thí nghiệm 2: So sánh hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp và thành trùng cái đối với thành trùng Carmenta mimosa đực ở điều kiện ngoài đồng 22

2.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát diễn biến mật số quần thể sâu đục thân cây Mai dương bằng bẫy pheromone giới tính tại một số tỉnh bị cây Mai dương xâm nhiễm ở ĐBSCL 23

2.2.4 Xử lý số liệu 24

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 25

3.1 THỜI GIAN HẤP DẪN CỦA MỒI PHEROMONE GIỚI TÍNH TỔNG HỢP ĐỐI VỚI SÂU ĐỤC THÂN CÂY MAI DƯƠNG Carmenta mimosa 25

3.2 HIỆU LỰC HẤP DẪN THÀNH TRÙNG ĐỰC C mimosa CỦA MỒI PHEROMONE GIỚI TÍNH TỔNG HỢP VÀ THÀNH TRÙNG CÁI SỐNG 27

3.3 DIỄN BIẾN MẬT SỐ VÀ TỈ LỆ GÂY HẠI CỦA C mimosa TẠI TP CẦN THƠ, VĨNH LONG VÀ ĐỒNG THÁP 28

3.3.1 Tổng quan 28

3.3.2 Diễn biến mật số và tỉ lệ gây hại của sâu đục thân C mimosa tại Tp Cần Thơ 30

3.3.2.1 Cần thơ 1 30

3.3.2.2 Cần thơ 2 31

3.3.3 Diễn biến mật số và tỉ lệ gây hại của sâu đục thân C mimosa tại tỉnh Vĩnh Long 32

3.3.4 Diễn biến mật số và tỉ lệ gây hại của sâu đục thân C mimosa tại tỉnh Đồng Tháp 33

3.3.4.1 Đồng tháp 1 33

3.3.4.2 Đồng tháp 2 34

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 36

4.1 KẾT LUẬN 36

4.2 ĐỀ XUẤT 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm 2 22

2.2 Địa điểm thí nghiệm và diện tích bị cây Mai dương xâm nhiễm 23

3.1

Số lượng thành trùng C mimosa vào bẫy theo thời gian giữa hai

đợt đặt bẫy (khu dân cư Hưng Phú 1 và Hồng Phát, Tp Cần

Thơ, 20/02 - 15/05/2013)

25

3.2

Số lượng bướm Carmenta mimosa bị hấp dẫn vào bẫy trong thí

nghiệm 2 Bố trí từ ngày 13/11/2013 đến ngày 11/12/2013 tại khu

dân cư Hưng Phú, Quận Cái Răng, Tp Cần Thơ

27

3.3 Số lượng trung bình thành trùng C mimosa vào bẫy cao tại Tp.

Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp từ 2/12/2012 đến 7/4/2013 35

DANH SÁCH HÌNH

2.1 Thành trùng đực và cái sâu đục thân cây Mai dương; Nhộng C.

mimosa được trữ trong ống thủy tinh và hộp plastic 20

2.2 Miếng dính có đặt tuýp cao su non và lồng lưới inox 202.3 Thành trùng đực C mimosa vào bẫy và cách đặt bẫy ngoài đồng 23

3.1

Số lượng thành trùng C mimosa vào bẫy theo thời gian giữa hai

đợt đặt bẫy, từ 20/02/2013 đến 15/05/2013 tại KDC Hưng Phú 1

và Hồng Phát, Tp Cần Thơ

26

3.2 Biểu đồ diễn biến mật số bướm của sâu đục thân cây Mai dương

tại 3 tỉnh Tp Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp 28

3.3 Biểu đồ diễn biến tỷ lệ gây hại của sâu đục thân cây Mai dương

C mimosa tại 3 tỉnh Tp Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp 29

3.4

Biểu đồ biểu diễn mật số của sâu đục thân cây Mai dương C.

mimosa tại Tp Cần Thơ 1 và số vết đục từ 2/12/2012 –

11/8/2013

30

3.5

Biểu đồ biểu diễn mật số của sâu đục thân cây Mai dương C.

mimosa và số vết đục tại Tp Cần Thơ 2 từ 2/12/2012 –

IUCN International Union for Conservation of Nature

Z3,Z13-18:OAc (Z,Z)-3,13-octadecadienyl acetates

MỞ ĐẦU

Việt Nam thuộc vùng Đông Nam Á với kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa Trong đó,tại miền Nam khí hậu chủ yếu có hai mùa, mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11 và mùanắng từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm biến thiên từ 18oCđến 29oC Vũ lượng trung bình hàng năm biến thiên từ 1.400 mm đến 2.400 mm, nhưngcũng có thể cao đến 5.000 mm hoặc thấp xuống 600 mm ở một số vùng Vũ lượng phânphối không đồng đều trong năm, với khoảng 80 – 90% tập trung trong mùa mưa, gây ra

lũ lụt và thường kèm theo lỡ đất (Chaudhry và Ruysschaert, 2008) Với hệ thống sôngngòi dày đặc, tác động của biến đổi khí hậu, trong tương lai một phần lãnh thổ Việt Nam

sẽ bị ngập chìm trong nước, tạo ra những vùng ngập nước Đây là điều kiện thuận lợicho các loài thực vật xâm hại như cây Mai dương sinh trưởng và phát triển (Dương VănChín, 2009)

Cây Mai dương có tên khoa học là Mimosa pigra có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới

châu Mỹ Chúng được biết đến như là một c ây cảnh, cây che phủ, hoặc để kiểm soát xóimòn Tuy nhiên, đến nay cây Mai dương trở thành một loài cỏ dại nguy hiểm, xâm hại

nghiêm trọng (Wallden et al., 1999), được xếp vào danh sách 100 loài ngoại lai xâm lấn

nguy hiểm trên thế giới (IUCN, 2003) Ở nước ta, cây Mai dương được ghi nhận đầu tiêntại Mộc Hóa, Long An vào năm 1979, chúng không ngừng phát triển, lan rộng ra hầu hếtcác tỉnh thành trong cả nước (Trần Triết và ctv., 2004) Cây Mai dương có khả năng pháttán mạnh và hạt cây Mai dương có khả nă ng tồn tại trong đất khoảng 23 năm(Waterhouse, 1994) Hiện nay, loài cây này được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nôngthôn xếp vào danh sách 150 loài động thực vật cần tiêu diệt(http://www.cpv.org.vn/2010) và cũng được Bộ Tài nguyên và Môi trường xếp vào danhmục các loài Ngoại lai xâm hại (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011)

Với khả năng xâm lấn mạnh mẽ ở tất cả các vùng sinh thái ở Việt Nam (Phạm VănLầm và Phạm Bình Quyền, 2010), để diệt trừ cây Mai dương bên cạnh các biện pháp thủcông, cơ giới, hóa học… biện pháp sử dụng các tác nhân sinh học để diệt trừ cây Maidương đã được nhiều nước quan tâm (Nguyễn Văn Cảm và ctv., 2002) Sâu đục thân cây

Mai dương C mimosa đã được giới thiệu như là một trong ba tác nhân phòng trừ sinh

học (Heard and Segura, 2004) và được nhập nội vào Việt Nam trong một dự án giữaViện Bảo vệ Thực vật và tổ chức CSIRO (Australia) được tài trợ bởi Trung tâm Nghiêncứu Nông nghiệp Quốc tế của Úc (ACIAR) từ 1995–1997 (Dương Văn Chín, 2009)

Để nghiên cứu, ứng dụng sâu đụ c thân cây Mai dương C mimosa như là một tác

nhân sinh học trong việc phòng trừ cây Mai dương ở Đồng bằng sông Cửu Long

(ĐBSCL) và trên cả nước thì việc theo dõi sự tồn tại, hiện diện, lây lan và sự biến độngquần thể là rất cần thiết và pheromone là một công cụ hiệu quả để thực hiện những việcnày Hầu hết pheromne giới tính đã được xác định của các loài thuộc họ Sesiidae là cáchợp chất 3,13-octadecadienyl acetate và 2,13-octadecadienyl acetate (Ando, 2013; El-

Sayed, 2012) Tại Viêt Nam, Vang et al (2012) đã xác định pheromone giới tính của sâu

dục thân cây Mai dương tại vùng ĐBSCL là hợp chất Z3,Z13 -18:OAc

Trên cơ sở đó, đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính khảo sát

diễn biến mật số quần thể sâu đục thân gây hại trên cây Mai dương, Carmenta

mimosa Eichlin và Passoa (Lepidoptera: Sesiidae)” đã được thự c hiện tại tỉnh Vĩnh

Long, Đồng Tháp và Tp Cần Thơ nhằm đánh giá hiệu lực hấp dẫn của pheromone giới

tính và ứng dụng pheromone giới tính trong việc khảo sát diễn biến mật số bướm C mimosa, từ đó làm cơ sở để phòng trừ loài thực vật xâm hại hiệu quả nhất tại vùng

ĐBSCL

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 CÂY MAI DƯƠNG (Mimosa pigra L.)

1.1.1 Giới thiệu chung về cây Mai dương

Cây Mai dương còn được gọi là Trinh nữ nâu, Trinh nữ thân gỗ, cây Ngưu Ma

Vương hay cây Vuốt rồng,… có tên khoa học là Mimosa pigra L., thuộc họ Fabaceae,

phân họ: Mimosaceae (Phạm Hoàng Hộ, 1999)

1.1.2 Nguồn gốc và phân bố

Cây Mai dương có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ, được phát hiện ở Ấn

Độ vào năm 1867, ở Châu Phi vào đầu thế kỉ 20 Cây Mai dương có mặt ở Châu Á từcuối thế kỉ 19 Đầu tiên, cây Mai dương được nhập vào Thái Lan để làm phân xanh,cây che phủ đất, chống xói mòn Tuy nhiên, đến nay cây trở thành loài cỏ dại phổbiến và nghiêm trọng khó diệt trừ trên khắp nước Thái Lan, và cũng từ Thái Lan hạtMai dương theo dòng Mekong xâm nhập vào các nước Lào, Campuchia và Việt Nam

thuộc hạ lưu sông Mekong (Lonsdale et al., 1995).

Hiện nay, loài cây này đã trở thành loài nguy hiểm với môi trường và đa dạngsinh học trên thế giới, chúng được xếp là một trong 100 loài sinh vật ngoại lai xâmlấn nguy hiểm trên thế giới (IUCN, 2003), được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nôngthôn xếp cây Mai dương vào danh sách 150 loài động thực vật cần tiêu diệt và cũngđược bộ Tài Nguyên và Môi trường xếp vào danh mục các loài Ngoại lai xâm hại (BộTài nguyên và Môi trường, 2011)

1.1.3 Tình hình gây hại của cây Mai dương trên thế giới và Việt Nam

1.1.3.1 Tình hình gây hại của cây Mai dương trên thế giới

Theo Miller and Lonsdale (1987) đã ghi nhận từ thế kỷ XIX tại Australia

cây M pigra được trồng trong bộ sưu tập ở vườn thực vật Darwin và từ đây đã phát

tán xâm lấn đến các nơi khác trong vùng Cây Mai dương có khả năng phát tán theodòng nước, bám vào da, lông của động vật, quần áo của người, theo các phư ơng tiệngiao thông, vận tải, nên lan tràn xâm lấn rất nhanh Ở Oenpelli, năm 1984 có 200 ha

bị nhiễm, sau 5 năm diện tích này đã tăng lên 5.500 ha Chỉ riêng vùng Bắc Aus tralia

có khoảng 80.000 ha thảm thực vật bản địa đã bị cây Mai dương cạnh tranh xâm lấn.Vùng đất ngập nước thường xuyên ở lưu vực sông Adelaide (Bắc Australia) vào năm

1990 bị cây Mai dương phát tán xâm lấn trên diện tích hơn 450 km2và đến năm 1995tăng lên 700 km2(Forno et al 1990; Chopping, 2004).

Tại Sri Lanka, cây Mai dương phát tán xâm lấn được ghi nhận vào đ ầu năm

1996 trên các dãy đất dọc hai bờ sông Mahaweli dài khoảng 1 km liên tục nơi nướcngập theo mùa Đến năm 2000, vùng đất bị cây Mai dương phát tán xâm lấn đã kéo

dài tới 20-25 km dọc bờ sông Mahaweli tại 46 địa danh thuộc 3 tỉnh (Marambe et al.,

2004)

Tại Zambia, trước năm 1980, diện tích cây Mai dương xâm chiếm chỉ khoảng

2 ha trên thượng nguồn của suối Nampongwe Năm 2003, một cuộc khảo sát cho thấydiện tích bị xâm chiếm của khu vực này lên đến 2500 ha (Indira, 2007)

Năm 1947, Thái Lan nhập nội cây Mai dương từ Indonesia để làm cây che phủđất trống, đồi trọc chống xói mòn đất tại vùng Bắc Thái Lan Từ 1982, cây này bắtđầu phát tán lây lan rộng và đến cuối thế kỷ XX có 23 trong số 74 tỉnh của Thái Lan

bị cây Mai dương xâm lấn gây hại và đặc biệt nghiêm trọng là ở Chiềng Mai, Pattaya,Hatyai (Napompeth, 1983)

Cây Mai dương ở Malaysia được ghi nhận lần đầu ở Kelantan vào năm 1980.Một năm sau cây này đã phát tán lan sang bang Penang, Johore, Selangor Đã có360.000 ha đất lúa ở Perlis, Kedah bị cây Mai dương xâm lấn (Sivapragasam

et al.,1995).

Ở Indonesia, có khoảng 3.000 ha đất trồng lúa ở Sumatra, Kalimantan bịcây Mai dương xâm lấn và còn là mối đe dọa cho vùng đất bờ phía Nam và phía Tâycủa hồ Rawa Pening (Weedwatcher, 1988)

Ở Campuchia, cây Mai dương được phát hiện từ đầu thập niên 1990 Đếntháng 5 năm 1997, cây này đã lan tràn dọc lưu vực sông Tonle Sap và vùng phụ cậnKompong Chhnang, phía Bắc Biển Hồ Cây Mai dương đã trở thành mối đe dọa lớnđối với các hệ sinh thái thuộc vùng Biển Hồ và lưu vực sông Meko ng (Samouth,2004)

1.1.3.2 Tình hình xâm lấn gây hại của cây Mai dương ở Việt Nam

Cây Mai dương được ghi nhận xuất hiện đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1979

tại huyện Mộc Hóa, tỉnh Long An (Triet et al., 2004).

Một cuộc điều tra của Viện Bảo vệ Thực vật tại 1.169 xã thuộc 89 huyện của

8 tỉnh vùng ven biển miền Trung và Tây nguyên đã kết luận rằng có 31,3% số huyện

và 18,1% số xã có sự hiện diện của Mai dương và tổng diện tích bị nhiễm là 680 ha.Cây Mai dương tập trung chủ yếu dọc đường lộ của tỉnh Quảng Nam và trên vùng

cao của tỉnh Gia Lai (Cam et al., 1997).

Thực trạng tương tự được quan sát ở các tỉnh miền Bắc cho thấy cây Maidương tập trung quanh các hồ như Đồng Mô, Núi Cốc, Ba Bể, Thác Bà, Đại Nải vànhững nơi khác Tại vùng ĐBSCL, cây Mai dương được quan sát thấy mọc thành

từng đốm nhỏ ở huyện Tân Hồng và Hồng Ngự của tỉnh Đồng Tháp Sau đó, cây Maidương xâm lấn sang các huyện Thanh Bình, Tam Nông (Đồng Tháp) (Dương VănChín, 2009).

Năm 1984-1985, Mai dương được ghi nhận xuất hiện lần đầu tiên tại VườnQuốc gia Tràm chim (VQGTC) thuộc huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp Diên tíchcây Mai dương tăng lên từ 150 ha (năm 1999) đến 490 ha (năm 2000), đến tháng 6năm 2004 là 1.700 ha chiếm 22,7% tổng diện tích VQGTC và tăng gấp đôi sau mỗi

năm (Triet et al., 2004).

Ngoài ra, cây Mai dương được tìm thấy hầu hết ở các tỉnh của ĐBSCL, nhưngđặc biệt là ở các tỉnh đầu nguồn như An Giang, Long An (Tam, 2008)

Tại miền Đông Nam Bộ, sự xâm chiếm của cây Mai dương đã được thiết lập

từ sông Đồng Nai đến các nhánh của nó như sông Sài Gòn, sông Bé, sông La Ngà vàcác đập trữ nước lớn như Trị An, Dầu Tiếng Ngoài vườn quốc gia Tràm Chim thìcây Mai dương còn xâm lấn tại vườn quốc gia Cát Tiên… (Dương Văn Chín, 2009)

1.1.4 Đặc điểm sinh học và sinh thái của cây Mai dương

1.1.4.1 Đặc điểm sinh học

Theo Walden et al (1999):

Cây Mai dương là một loại cây bụi, mọc dày đặc và có rất nhiều gai cứng, mọc

ở nơi ẩm ướt

Khi trưởng thành, Mimosa pigra mọc thẳng đứng có nhiều nhánh, chiều cao

khoảng 3 – 6 m Thân màu xanh lúc còn nhỏ, lá màu xanh sáng, lá kép dài 20 – 25

cm, gồm 15 cặp lá đơn mọc đối, dài khoảng 5 cm, với phiến lá không cuống, dạngthon hẹp, lá xếp lại khi va chạm hoặc vào ban đêm Hoa nhỏ màu tím hoặc hồng,dạng tia và chụm lại từng nhóm thành một đầu tròn có đường kính 1 – 2 cm Phát hoamọc trên một tr ụ dài 2 – 3 cm trong mỗi nách lá, trong đó vành có 4 cành với 8 baophấn màu hồng Trái có lô ng dày đặc, có từ 20 – 25 hạt, trái mọc thành từng chùmtrên nách lá, trái dài 6,5 – 7,5 cm, và rộng từ 0,7 – 1 cm Trái chuyển sang màu nâukhi chín, gẫy thành từng phần nhỏ mang 1 hạt Hạt có màu nâu hoặc xanh ô liu, dẹp,bầu tròn, dài 4 – 6 mm và rộng 2 mm Cây Mai dương có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội2n = 26

Cây Mai dương có tiềm năng sinh sản rất lớn: ở Thái Lan cây ra hoa 12lần/năm, sản sinh được 95.000 hạt/năm và ở Australia con số này lên tới 220.000

hạt/năm (Wanichanantakul et al., 1979; Lonsdale et al., 1988; Lonsdale, 1992).

Hình 1.1 Cây Mai dương Mimosa pigra L (Nguồn http://www.agric.wa.gov.au)

1.1.4.2 Tiềm năng xâm lấn

Cây Mai dương có khả năng cạnh tranh xâm lấn mãnh liệt với các cây khác,

có khả năng tăng trưởng nhanh về chiều cao (tốc độ 1cm/ngày ) và thành thục nhanh,

có thể ra hoa đậu quả ở ngay năm tuổi thứ nhất ( Wanichanantakul et al., 1979; Lonsdale et al., 1985; Walden et al., 2004).

Cây Mai dương được Tổ chức Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên thế giới (IUCN ,2003) xếp vào danh sách 100 loài ngoại lai xâm hại nguy hiểm trên thế giới

Hạt của cây Mai dương có lớp lông cứng dày, có thể bám dính vào lông, dacủa các loài động vật, quần áo của con người, trôi nổi theo dòng nước hoặc cùng với

bùn bám vào bánh xe của các phương tiện giao thông và phát tán đi rất xa ( Miller et al., 1981; Lonsdale et al., 1985).

Hạt Mai dương có thể nảy mầm ngay hoặc sau 1 - 2 năm, hoặc duy trì miêntrạng tới 20-23 năm (phụ thuộc vào độ sâu trong đất) Hạt ngủ nghỉ dài là nhờ có vỏhạt rất cứng Trên đất cát, hạt có thể duy trì sự sống cao hơn Mật độ hạt Mai dương

lưu giữ ở trong đất rất cao (Wanichanantakul et al., 1979; Lonsdale et al., 1988; Lonsdale, 1992; Walden et al., 2004;).

Cây Mai dương là loài rộng sinh thái, có thể chịu được ngập lụt trong thời giandài do có khả năng sống kỵ khí và mọc rễ phụ ở gần mặt nước để lấy ôxy từ nước

Đồng thời cây Mai dương cũng chịu được khô hạn ( Miller et al., 1981; 1983;

Lonsdale, 1993)

Khi bị đốn, cây Mai dương rất dễ mọc tái sinh từ phần gốc còn lại Nếu bị đốt,

bộ lá bị khô và rụng, nhưng sau đó có tới 90% cây thành thục và 50% cây con mọc

tái sinh (Wanichanantakul et al., 1979; Walden et al., 2004).

Cây Mai dương có thể sinh trưỏng được trên nhiều loại đất như đất trống, đồinúi trọc, đất cát, phù sa đỏ, đất vàng, đất nhiều bùn, (Miller, 1983)

Với những đặc điểm nêu trên cây Mai dương phát triển và lây lan nhanh, hàngnăm diện tích bị xâm lấn cứ tăng lên gấp nhiều lần (Lonsdale, 1988, 1993).

1.1.4.3 Cách thức xâm nhiễm

Mai dương lây lan bằng hạt giống và phát tán qua các con đường sau:

- Phát tán nhờ nước: khi trái rụng có thể phát tán qua lũ lụt và dòng chảy củanước trong kênh mương Dòng nước chảy mạnh là nguyên nhân quan trọng nhất lantruyền cây Mai dương ở ĐBSCL (Robert, 1982)

- Qua các con đường khác như: hạt giống Mai dương bám trên thân động vật

và trong phân của chúng Con người cũng là nguyên nhân làm lan truyền cây Maidương do chúng bám trên quần áo, xe cộ, máy nông nghiệp, vải vóc và bao bì Hạtcòn phát tán qua đất và bùn Ngoài ra, thông qua các khối lượng cát đá xây dựng cólẫn tạp hạt Mai dương cũng góp phần phát tán cây Mai dương (Dương Văn Chín,2009)

1.1.5 Một số tác hại của cây Mai dương và các biện pháp quản lý

1.1.5.1 Một số tác hại của cây Mai dương

- Ảnh hưởng sinh vật và môi trường: sư hiện diện của cây Mai dương làm

giảm kích thước và số loài trong quần xã thực vật và động vật Tại VQGTC, chúnglàm giảm mật số các loài cỏ hòa bản, cỏ lác và một số loài cỏ lá rộng Đặc biệt, là các

cánh đồng cỏ năn (Eleocharis dulcis) đe dọa đến sự sống các loài chim quí hiếm điển hình như Sếu đầu đỏ (Grus Antigone Sharpie) 1 trong 16 loài được bảo vệ đặc biệt

trên thế giới (Triet and Dung, 2001) Ngoài ra, chúng còn giảm diện tích canh tác vàchăn thả gia súc, làm ảnh hưởng giao thông đường thủy, thay đổi cấu trúc đất cácthảm thực vật, giảm tính đa dạng sinh học tại các vườn quốc gia (Phạm Văn Lầm vàPhạm Bình Quyền, 2010)

- Ảnh hưởng kinh tế: gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt và môi trường nuôi

thủy sản do lá Mai dương rụng xuống nước Cản trở hoạt động nông nghiệp, gia tăngchi phí kiểm soát Ở một số khu bảo tồn đất ngập nước như VQGTC thì cây Maidương cũng gây thiệt hại làm giảm các giá trị du lịch của khu bảo tồn quốc gia (DươngVăn Chín, 2009)

1.1.5.2 Các biện pháp quản lý cây Mai dương

- Phòng ngừa: nhằm đối phó với sự xâm nhiễm, tỉnh Đồng Nai đã cố gắng du

nhập những cây cạnh tranh như trà để trồng xung quanh hồ Trị An nhằm khống chế

sự sinh trưởng của Mai dương (Dương Văn Chín, 2009)

- Các biện pháp thủ công: những thí nghiệm tại VQGNCT đã chứng minh

rằng nhổ bằng tay có thể kiểm soát hoàn toàn Mai dương Tuy nhiên, biện pháp nàychỉ áp dụng được khi cây con còn nhỏ Chi phí nhổ cỏ bằng tay tùy thuộc vào chiềucao và độ tuổi cây Cây dưới 2 tháng tuổi và có chiều cao thấp hơn 100 cm tốn khoảng

này phải triển khai liên tục hàng năm vì thế hệ mới mọc lên từ hạt (Dương Văn Chín,2009) Tại Vườn Quốc gia U Minh Hạ thì nhờ phát hiện sớm nên đã tiêu diệt được sựxâm lấn của cây Mai dương (Triết, 2004).

- Biện pháp vật lý và cơ học: các kết quả nghiên cứu tại vùng đất phù sa dọc

sông La Ngà đã cho thấy biện pháp đốn sát gốc và cho ngập nước chỉ hiệu quả đốivới những cây còn nhỏ nhưng là biện pháp hữu hiệu nhất trong việc kiểm soát Maidương Ngoài ra, biện pháp đốt được tiến hành thử nghiệm cũng cho thấy dễ tiến hành

ở những nơi có nguồn nguyên liệu dễ cháy như các loài cỏ thân thảo dưới mặt đấtcung cấp chất khô Tuy nhiên, biện pháp này không tỏ ra hiệu quả sau cơn mưa đầutiên của mùa mưa và hay được dùng ở Australia vào cuối mùa khô (Robert, 1982).Hơn nữa, thí nghiệm đốt còn cho thấy đốt lửa kích thích hạt Mai dương trong đất nảymầm Quá trình kiểm soát cây Mai dương còn non dễ kiểm soát bằng các biện phápvật lý và cơ học (Dương Văn Chín, 2009)

- Biện pháp sinh vật và môi trường: Sự xâm lấn trở lại của cây Mai dương sẽ

bị hạn chế nếu vùng bị xâm lấn có thể khôi phục được thảm thực vật che phủ Kếtquả nghiên cứu gần đây ở VQGTC cho thấy sau khi loại bỏ cây Mai dương, có thể

trồng lấp một số loài thực vật che phủ trên bờ đê như: Phragmites valtatoria,

Saccharum spontaneum và Saccharum arundinaceum Ở mép ven bờ nước, có thể

trồng cây họ đậu Sesbania sesban (điên điển) Trong một nghiên cứu khác, để quản

lý cây Mai dương có 24 loài được xem xét trồng dọc mép nước ven bờ bao gồm:

Commelina diffusa, Hymenachne acutigluma, Polygonum tomentosum và Coix aquatica… Những loài thực vật được khuyến cáo trồng trên thảm thực vật thân thảo

bao gồm: Ischaemum rugosum, Paspalum scrobiculatum, Oryza rufipogon,

Eleocharus dulcis, Eragrostis atrovirens…(Dương Văn Chín, 2009) Ngoài ra, có 2

mô hình thành công trong việc kiểm soát Mai dương bằng biện pháp sinh vật và môitrường đã được ghi nhận tại rừng tràm Trà Sư, thuộc huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giangvùng ĐBSCL:

+ Ghi nhận mối đe dọa của Mai dương, trạm kiểm lâm Trà Sư đã mở cuộc vậnđộng diệt trừ mai dương bằng cách nhổ bỏ cây con, đào gốc cây trưởng thành và phơikhô đã kiểm soát được 99% cây Mai dương Sau khi diệt được cây Mai dương, đấttrống được trồng bạch đàn Dưới tán bạch đàn, cây Mai dương không thể phát triển

và chết dần Hạt dưới tán rừng không thể nảy mầm Sau 2 năm, loài cỏ này được kiểmsoát và 12 km đê dọc kênh Trà Sư được che phủ bởi cây bạch đàn

+ Một cánh đồng rộng 18,4 ha bị xâm nhiễm bởi cây Mai dương cũng tại rừngtràm Trà sư Vào đầu mùa mưa và trước khi lũ tràn về tất cả cỏ kể cả cây Mai dươngđược cắt sát mặt đất Sau khi nẩy chồi, thuốc diệt cỏ được phun trên thân non Thân,cành non nhiễm thuốc và chết dần dần đồng thời mực nước ngày càng tăng nên gốccủa cỏ dại bị ngập hoàn toàn trong nước Khi nước bắt đầu rút dần, những cây tràmnon với chiều cao khoảng 1 m được trồng với mật độ dày và hình thành một rừng

tràm mới Trong trường hợp đó, những cây Mai dương sống sót cũng không thể cạnhtranh với tràm (Dương Văn Chín, 2009).

- Biện pháp hóa học:

 Tại Australia từ năm 1965 đã bắt đầu thử nghiệm thuốc trừ cỏ diệt cây Maidương và từ năm 1984 đã hợp tác với Thái Lan để nghiên cứu mở rộng áp dụng biện

pháp hoá học trừ cây này (Forno et al., 1990).

 Biện pháp hoá học hiện nay vẫn đang được nghiên cứu sử dụng ở nhiềunước như Australia, Pakistan, Sri Lanka, Lào, Campuchia, Indonesia, v.v

(Marambe et al., 2004; Miller, 2004; Searle, 2004; Wingrave, 2004; ) Ở Australia,

để phun thuốc trừ cỏ diệt cây Mai dương tại các vườn quốc gia, người ta phải sửdụng máy bay trực thăng Thuốc trừ cỏ được sử dụng là Metsulfuron m ethyl (20%)với liều lượng 120 g/ha Hiệu lực diệt trừ cây Mai dương của thuốc trừ cỏ này rấtthấp, vì thuốc chỉ có tác dụng diệt phần chồi non mới mọc và hoa của cây mà thôi.Với hiệu lực diệt hoa, thuốc Metsulfuron methyl đã góp phần hạn chế sự sinh sản củacây Mai dương (Phạm Văn Lầm và Phạm Bình Quyền, 2010)

 Ngoài ra, còn một nghiên cứu khác được thực hiện với 2 loại thuốc diệt cỏkhông chọn lọc là paraquat và glyphosate cùng với 2 loại thuốc trừ cỏ lá rộng làmetsulfurol methyl và triclopyr butoxyethyl este Tất cả thí nghiệm được sử dụng ởmức 1,5 lần so với liều khuyến cáo Kết quả cho thấy ngoại trừ nghiệm thức paraquat,các loại thuốc diệt cỏ trên bắt đầu giết chết các nhánh của Mai dương từ 15 đến 30ngày sau khi xử lý (NSXL) Quan sát lúc 90 NSXL cho thấy glyphosate cho hiệu quảcao nhất khi diệt được 90,6%, tiếp theo sau là triclopyr butoxyethyl este (68,7%).Metsulfuron methyl giết chết 44,7% số nhánh Ở một nghiên cứu khác, glyphosategiết chết cả cây già và nhánh non, triclopyr butoxyethyl este và metsulfuron methylchỉ diệt được những nhánh non Sau khi các nhánh bị chết bởi các hóa chất (ngoại trừparaquat) thuốc tiếp tục giết chết các phần khác của cây Mai dương bao gồm thânchính và hệ thống rễ Tuy nhiên glyphosate giết chết toàn cây ở tất cả các độ tuổi,kích thước và giết chết 89,3% lúc 90 NSXL Triclopyr butoxyethyl este vàmesulfuron methyl không diệt được gốc thân và cây già, chúng chỉ kiểm soát được48% và 15,3% tương ứng Có thể kết luận rằng thuốc diệt cỏ triệt sinh glyphosate diệtcây Mai dương tốt nhất trong việc áp dụng biện pháp dùng thuốc hóa học Thuốc diệt

cỏ, đặc biệt là thuốc diệt cỏ triệt sinh, không được khuyến khích sử dụng trong cáckhu bảo tồn cũng như vườn quốc gia Tuy nhiên, đó là biện pháp kiểm soát hiệu quảkhi mà cây Mai dương đã xâm nhiễm trên diện rộng và các biện pháp khác rất khó ápdụng (Dương Văn Chín, 2009)

- Biện pháp sinh học

Nấm Phloeospora mimosaepigrae, Diabole cubensis được sử dụng gây bệnh

cho cây Mai dương ở Australia từ 1994-1996 Nấm gây thối mục cây, từ cuốn lá,nhánh đến thân cây gây ảnh hướng đến các chồi non và làm cây suy tàn Điều kiệntối ưu cho loài nấm phát triển là từ 20 đến 250C và độ ẩm từ 70 đến 100% (Hennecke,2004)

Vào năm 1989, trong khuôn khổ một dự án hợp tác với Úc (ACIAR), loài nấmnày được du nhập và đánh giá trong điều kiện Việt Nam (Dương Văn Chín, 2009)

Nấm Diabole cubensis gây bệnh rỉ trên cây Mai dương được ghi nhận hoạt

động tích cực trong suốt mùa khô, tính chuyên biệt và tính độc cao với cây M ai dương

làm lá cây Mai dương nhiễm bệnh bị vàng và rụng sau đó Nấm D cubensis sản sinh

một số lượng lớn bào tử và được phát tán nhờ gió nên được sử dụng như là một tác

nhân phòng trừ sinh học độc lập hay kết hợp với nấm Phloeospora pigra (hoạt động tích cực trong mùa mưa) Nấm P mimosa-pigra thể hiện tính độc

mimosae-và tính chuyên biệt trên cây Mai dương cao, gây ra bệnh mimosae-vàng lá, ghẻ trên gai, nhánh

và cả trên thân Trong điều kiện thuận lợi bệnh tiếp tục tiến triển và gây chết cành,nhánh hàng loạt trên cây M ai dương (Hennecke, 2004)

Không giống như D cubensis (nấm ký sinh bắt buộc), P mimosa-pigra có thể

được phân lập và nuôi cấy dễ dàng trong các môi trường nuôi cấy nhân tạo (môi

trường nước ép trái cây V-8) Nấm P mimosa-pigra có khả năng sản sinh khối lượng

lớn bào tử nên rất thích hợp để ứng dụng loài nấm này tạo ra loài thuốc trừ cỏ vi sinh

có hoạt tính cao để phòng trừ cây Mai dương Bước đầu thuốc trừ cỏ vi sinh từ nấm P mimosa-pigra đang được thử nghiệm tại Úc và mang lại hiệu quả kiểm soát mai

dương nhất định (http://www.skhcn.dongthap.gov.vn, 2011)

Nấm Phloeospora mimosae-pigra chứng tỏ rất chuyê n biệt đối với Mai dương

và không tấn công bất cứ loài nào trong 25 loài đã được thử nghiệm thuộc các họMimosaceae, Fabacaea, Graminae, Cruciferaceae, Rosaceae, Solanaceae,Amanranthaceae, Compositae, Basellaceae, Convolvulaceae và Rutaceae Tiềm năng

sử dụng giống nấm này để kiểm soát cây M ai dương đã được đánh giá trong nhà kínhvới ẩm độ cao Tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh gia tăng với nhiệt độ cao Kết quả nghiên

cứu đã chỉ ra rằng nấm Phloeospora mimosae-pigrae có thể sử dụng để kiểm soát cây

Mai dương (Dương Văn Chín, 2009)

Nấm gây bệnh chết cành Botrvodiplodia theobromae hoạt động tích cực và

gây chết cành hàng loạt trên Mai dương tại vùng phía Bắc của Úc vào mùa khô nhưngloài nấm này không tự xâm nhiễm và gây bệnh cho cây Mai dương nếu không có sự

hỗ trợ của một tác nhân phòng trừ sinh học khác là sâu đ ục thân Neurostrota

gunniella Do đó nấm B theobromae được khuyến cáo phóng thích đồng thời với sâu

đục thân N gunniella để tăng hiệu quả phòng trừ cây M ai dương(http://www.skhcn.dongthap.gov.vn, 2011).

Để diệt trừ cây Mai dương bằng biện pháp sinh học, hai loài mọt đục hạt cây

thuộc họ Mai dương: Acanthoscelides puniceus và A quadridentatus đã được nhân

nuôi, thả ở Australia năm 1983 và ở Thái Lan năm 1984, 1987 Sâu đục thân cây Mai

dương Carmenta mimosae được nhân nuôi, thả ở Australia năm 1989, ở Thái Lan năm 1991; sâu đục ngọn Neurostrota gunniella nhân nuôi, thả ở Australia năm 1989 (Julien, 1992) Bọ ánh kim Malacorhinus irregularis, sâu đo Macaria pallidata gần đây được nghiên cứu nhân nuôi, thả để trừ cây Mai dương ở Australia (Flanagan et

al., 2004).

Trong một dự án hợp tác giữa Viện bảo vệ Thực vật và CSIRO được tài tr ợbởi Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế của Úc (ACIAR) từ 1995 -1997, ViệtNam đã du nhập 2 tác nhân sinh học để nhân nuôi và phóng thích sâu đục thân cây

Mai dương (Carmenta mimosa) và 2 loài mọt đục hạt Acanthoscelides quadrudentatus, Acanthoscelides puniceus đã được phóng thích và ổn định quần thể

tại Úc Hai loài côn trùng này đã được khảo nghiệm tính ký chủ đặc thù để đảm bảo

an toàn cho các loài cây họ đậu, cây lương thực và cây ăn trái t rước khi được phépphóng thích (Nguyễn Văn Đĩnh, 2004)

Ngoài ra, còn một số tác nhân côn trùng có thể phòng trừ sinh học Mai dương

như: một số loài thuộc họ Vòi voi là Coelocephalapion aculeatum, Coelocephalapion

pigrae Kissinger, Chacodermus serripes Fahraeus, Sibinia fastigiata; Malacorhinus irregularis thuộc họ ánh kim và cuối cùng là Macaria pallidata thuộc họ ngài sâu đo

(Heard and Segura, 2004)

Khó khăn khi phòng trừ và tiêu diệt cây Mai dương theo Miller (1981):

 Cây có khả năng ra hoa và hạt giống quanh năm

 Số lượng hạt giống lớn

 Tốc độ tăng trưởng nhanh

 Hạt giống có khả năng tồn tại lâu

 Cây Mai dương chịu được những điều kiện khó khăn như lũ lụt và hạn hán

 Có nhiều vùng không thể kiểm soát được trong mùa mưa

 Sự lây lan của hạt giống Mai dương bằng các phương ti ện không kiểm soátđược như nước lũ, động vật bản địa, hoang dã và con người

 Chủ sở hữu những vùng đất không đem lại các giá trị kinh tế thường khôngkiểm soát cây Mai dương trên vùng đất đó

 Không thể cách ly với các nơi dày đặc thảm thực vật khác trên bờ sông

1.2 SÂU ĐỤC THÂN CÂY MAI DƯƠNG (Carmenta mimosa)

1.2.1 Phân loại

Sâu đục thân cây Mai dương Carmenta mimosa thuộc bộ cánh vảy

(Lepidoptera), họ Ngài Cánh Trong (Sesiidae) (Eichlin and Passoa, 1983)

1.2.2 Phân bố

Theo Eichlin and Passoa (1983) sâu đục thân Carmenta mimosa có nguồn gốc

từ Mexico và các nước thuộc Trung Mỹ (Hunduras, Nicaragua)

C mimosa có độ chuyên tính rất cao, chỉ sống được trên cây Mai dương Các

thí nghiệm xác định tính chuyên biệt về kí chủ của sâu đục thân cây Mai dương đãtiến hành trên 101 loài thực vật đại diện cho 20 họ thực vật Hầu hết các loài đượclựa chọn từ chi trong các họ có liên quan chặt chẽ: Mimosaceae, Fabaceae và

Caesalpiniaceae (Forno et al., 1991).

Ngoài ra, Nguyễn Văn Cảm và ctv (2002) xác định sâu đục thân C mimosa chỉ

sống và hoàn thành vòng đời trên cây Mai dương sau khi tiến hành thí nghiệm trên

21 loài cây (cây Mai dương hay trinh nữ thân gỗ, trinh nữ thân bò, điền thanh, so đũa,keo dậu, cốt khí, đậu xanh, đậu nành, bắp, cải xanh, cà tím, xoài, nhãn, vải, mãng cầu

ta, ổi, cam, quất, đào, sa pô chê) thuộc 12 họ thực vật khác nhau, chủ yếu là cây họđậu và cây thân gỗ đã được thử nghiệm

1.2.3 Đặc điểm hình thái và sinh học Carmenta mimosa

Trứng sâu đục thân cây Mai dương có màu nâu nhạt, dạng trứng ngược, hơitròn, kích thước 0,47 – 0,53 x 0,31 – 0,35 mm được đẻ rải rác thành từng cụm từ 1 –

5 trứng trên mỗi mắt đốt Nếu thời tiết nóng, thời gian trứng nở là từ 7 – 9 ngày; thờitiết lạnh thì từ 11 – 13 ngày hoặc lâu hơn (Eichlin and Passoa, 1983)

Ấu trùng mới nở có màu kem, đầu màu nâu vàng Ấu trùng dài khoảng 15 –

18 mm Ấu trùng mới nở đục vào các mắt đốt ở ngọn cây hoặc gốc ở phần cuống lá.Sâu đục thân cây và sống bên trong đường đục, đùn phân tại ngay vết đục Phân đùn

ra tùy thuộc vào tuổi của ấu trùng Có thể có từ 1 – 4 ấu trùng trên một cành Thờigian phát triển của ấu trùng khoảng từ 44 – 91 ngày Ấu trùng sâu đục thân cây Maidương hóa nhộng ngay bên trong đường đục (Nguyễn Văn Cảm và ctv, 2002)

Nhộng màu vàng nâu, có chiều dài 10 – 13 mm Giai đoạn nhộng kéo dàikhoảng 18 - 21 ngày, trung bình là 19 ngày Nhộng cái và nhộng đực được phân biệtdựa vào hang gai ở đốt bụng thứ 7; nhộng đực có thêm hàng gai phụ ở đốt bụng thứ

7 và nhộng cái không có Tỷ lệ đực cái là 1:1 (Forno et al., 1991; Nguyễn Văn Cảm,

2002)

Thành trùng sâu đục thân cây Mai dương có dạng giống ong vò vẽ, dài khoảng

12 – 13 mm, màu đen, có những vệt ngang màu sáng ở bụng Chiều dài cánh khoảng

17 – 19 mm, cánh trước trong suốt, mép cánh hẹp, lớp phấn có màu nâu đen, hay camnhạt hoặc màu vàng ở buồng “discal”, cánh sau trong suốt; râu đầu ngắn chỉ bằngphân nửa chiều dài cánh trước Thành trùng đực khác với thành trùng cái là cuối bụng

có 2 vệt ngang màu vàng gần nhau, đốt cuối bụng có một chúm lông, thành trùng cáichỉ có một vệt vàng, đốt cuối bụng nhọn (Eichlin and Passoa, 1983; Nguyễn VănCảm, 2002)

Thành trùng thường vũ hóa vào khoảng 7 – 9 giờ sáng, sự vũ hóa bị trì hoãnkhi trời có nhiều mây và đa số thành trùng sẽ bắt cặp ngay trong ngày đầu vũ hóa.Nhiệt độ thích hợp cho sự bắt cặp là khoảng 27 – 290C, trời hanh nắng và gió nhẹ.Thành trùng cái chỉ bắt cặp một lần duy nhất và thời gian bắt cặp khoảng 25 – 50phút Một thành trùng cái thường đẻ khoảng 105 – 157,4 trứng Thành trùng sâu đụcthân cây Mai dương sống khoảng 1 – 16 ngày, thường là 8 ngày Thời gian sống củathành trùng cái lâu hơn thành trùng đực (Nguyễn Văn Cảm, 2002) Tuy nhiên, theo

Forno et al (1991), thành trùng sống khoảng 5 – 14 ngày, trung bình 10 ngày và

thành trùng cái thường sống khoảng 6 ngày, một vài con sống khoảng 12 ngày Vòng

đời sâu đục thân Mai dương Carmenta mimosa là vào khoảng 69 – 131 ngày (trung

Hình 1.2 (A) Ấu trùng, (B) thành trùng Carmenta mimosa

Nguồn:http://www.nretas.nt.gov.au/ data/assets/pdf_file/0018/19224/carmenta_factsheet.p

df

Đây là nhóm pheromone được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhất trongIPM và pheromone giới tính còn là một sự thay thế hiệu quả cho nông dược trong

công tác quản lý sâu hại (Gibb et al., 2005), do hoạt động như những hóa chất sinh

học có tính chọn lọc cao và ở nồng độ rất thấp vì vậy không ảnh hưởng đến môi

trường sinh thái (Ando et al., 2004).

Pheromone giới tính thường gặp ở những loài côn trùng thuộc các bộ

Coleoptera, Lepidoptera và Diptera (Ando et al., 2004).

1.3.2 Phân loại pheromone giới tính của Bộ cánh vảy (Lepidoptera)

Căn cứ vào cấu trúc hóa học và con đường sinh tổng hợp đã chia Pheromone

giới tính của Bộ cánh vảy (Lepidoptera) thành 3 kiểu: kiểu I, kiểu II và kiểu khác (Ando et al., 2004).

1.3.2.1 Pheromone kiểu I

Khoảng 75% số lượng pheromone được xác định thuộc kiểu I Trong kiểu này,bao gồm những pheromone được sinh tổng hợp từ những hợp chất hữu cơ mạch thẳng,bão hòa và mang một trong các nhóm chức acetate (-COOCH3), hydroxyl (-OH),formyl (-CHO) ở đầu mạch

Ví dụ: Pheromone giới tính của bướm tằm (Bombyx mori L.) là bombykol, (E, Z)-10, 12-hexadecadinemyl-1-ol Pheromone của loài thành trùng sâu đục trái Đước, Cryptophlebia amamiana Komai and Nasu, là hợp chất (Z)-8-dodecenyl acetate (Lê

Văn Vàng, 2005)

Kiểu I được đặc trưng bởi các chuỗi có chiều dài 10-18 carbon và có từ 0-3 liênkết đôi Chuỗi dài với số lượng carbon chẵn chiếm ưu thế hơn vì các hợp chất này cónguồn gốc từ các acid béo bão hòa như acid palmitic (C16H32O2) và acid stearic(C18H36O2) Tuy nhiên vẫn tồn tại các hợp chất pheromone với độ dài chuỗi là số

carbon lẻ được tìm thấy từ 6 loài: Phthorimaea operculella, Keiferia lycopersicella, Scrobipalpa heliopa, Chilo auricilius, Acrobasis vaccinii và Mamestra brassicae (Ando et al., 2004).

1.3.2.2Pheromone kiểu II

Đã xác đ ịnh được 65 loài thuộc các họ Geometridae (30 loài), Noctuidae (12loài), Lymantridae (7 loài) và Aretiidae (16 loài) có pheromone giới tính thuộc kiểu

II, chiếm khoảng 15% các pheromone giới tính bộ cánh vảy đã được xác định

Những pheromone kiểu này được tạo thành từ những hợp chất hữu cơ khôngphân nhánh, có độ dài chuỗi 17-23 carbon gồm (3Z, 6Z, 9Z)-trienes, (6Z, 9Z)-dienes

và những dẫn xuất monoepoxy của chúng Nhóm này được sinh tổng hợp từ linoleic

và linolenic acid

Ví dụ: Pheromone của loài thành trùng sâu đo lớn gây hại trên lá trà Nhật Bản,

Ascotis selenaria cretacea Bulter được cấu tạo từ hỗn hợp của (Z, Z, nonadecatriene (Z3,Z6,Z9-19:H) và (Z,Z)-6,9-epoxy-3-nonadecadiene (Z3,Z6,epo3- 19:H) với tỉ lệ 1:100 (Ando et al., 2004).

chúng ở gần nhau (Ando et al, 2004).

1.3.3 Thành phần hợp chất pheromone giới tính của họ ngài cánh trong Sesiidae

Qua xác định các hợp chất pheromone giới tính của 12 loài thuộc họ Sesiidaethì thành phần chủ yếu là 2,13–18:OAc và 3,13–18:OAc Hợp chất 3,13–18:OAc đã

được báo cáo là thu hút 76 loài thuộc họ Sesiidae (Ando et al., 2013).

Một nghiên cứu khác của Naka et al (2008) đã chỉ ra rằng hỗn hợp các hợp

chất (Z3,Z13) và (E3,Z13)-3,13-octadecadienyl acetates (I và II), octadecadienyl acetate (III) theo một tỷ lệ 60:36:4 được báo cáo là hấp dẫn thành

(E2,Z13)-2,13-trùng đực sâu đục thân cây Anh đào (Synanthedon hector: họ Sesiidae).

Hợp chất Z3,Z13–18:OAc được phân lập và tổng hợp đầu tiên trên sâu đục

thân cây đào Synanthedon pictipes (họ Sesiidae) (Tumlinson, 1974) Hợp chất này

cũng là thành phần chính trong pheromone giới tính sâu đục thân cây Thù du

(dogwood), Synanthedon scitula (Zhang, 2005).

Theo Naka et al (2010), đã xác định được 2 hợp chất

(Z3,Z13)-octadecadien-1-ol và (Z3,Z13)-octadecadienyl acetate có khả năng hấp dẫn thành trùng đực

Glossosphecia romanovi (họ Sesiidae) gây hại trên cây Nho.

Hợp chất pheromone giới tính thu hút được thành trùng đực sâu đục thân cây

Mai dương Carmenta mimosa có chứa khoảng 96% (Z3,Z13–18:OAc) Hợp chất này

là thành phần chính của pheromone giới tính của thành trùng họ Sesiidae (Eichlin andPassoa, 1983).

1.3.4 Ứng dụng của pheromone giới tính

Việc nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính đã được phát triển mạnh

mẽ ở nhiều quốc gia trên thế giới (Ando et al., 2004) Cho đến nay, chỉ tính trên côn

trùng thuộc Bộ cánh vảy, pheromone giới tính của trên 607 loài và chất hấp dẫn giớitính của trên 1.236 loài đã được xác định và ghi nhận (Ando, 2009) Trong đó,pheromone giới tính của hơn 20 loài bướm đã được thương mại hóa dưới hình thức

chất quấy rối sự bắt cặp (Ando et al., 2004).

1.3.4.1 Sử dụng làm công cụ khảo sát sự biến động của quần thể

Pheromone giới tính của cá thể cái có tác dụng hấp dẫn mạnh mẽ đối với cáthể đực trong cùng một loài Do đó, việc sử dụng chúng như một công cụ theo dõi sựxuất hiện và đánh giá mức độ biến động mật số quần thể bướm gây hại trong chiếnlược quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) là hết sức cần thiết Nhằm cung cấp thông tin

để đề xuất thời điểm đúng lúc và hợp lý nhất cho việc áp dụng biện pháp phòng trừdịch hại Thông thường, lượng pheromone tổng hợp từ 0,1-1 mg sẽ được nhồi vàotiếp cao su (8 mm OD) và đem bố trí ngoài đồng, cho hiệu quả hấp dẫn bướm đực

vào bẫy ít nhất là một tháng và có thể kéo dài đến 2 tháng (Ando et al., 2004).

Trong quá trình khảo sát sự biến động quần thể, bẫy pheromone được đặt trênmột khu vực nào đó và đếm mật số bướm và bẫy định kỳ (thường 2 tuần/lần) trongkhoảng thời gian một năm Việc ghi nhận thông tin về số lượng côn trùng nào đó gâyhại trên cây trồng trong vùng canh tác, trên một đơn vị thời gian và cho phép ta dựtính dự báo sớm sự gây hại của côn trùng đó, từ đó có thể áp dụng những biện phápquản lý, phòng trị thích hợp (Châu Nguyễn Quốc Khánh và Trương Thị Mỹ Lộc,2008)

Bẫy pheromone là công cụ hiệu quả để thay thế cho bẫy đèn và bẫy màu trong

việc khảo sát diễn biến mật số côn trùng của những loài bướm gây hại (Wakamura et al., 2004).

1.3.4.2 Sử dụng làm công cụ phòng trị bằng biện pháp bẫy tập hợp

Sử dụng một số lượng lớn bẫy pheromone để thu hút và giết hết bướm đực,trên một vùng không gian cụ thể nhằm ngăn chặn sự bắt cặp giữa bướm đực và bướmcái, làm giảm mức độ thiệt hại do sâu gây ra trên vùng không gian đó Vì thếpheromone giới tính có thể ngăn chặn và giữ mật số côn trùng gây hại ở cấp độ thấpdưới ngưỡng kinh tế bằng cách kết hợp với nhiều biện pháp khác nhau (Wakamura

et al., 2004).

Biện pháp sử dụng pheromone giới tính làm bẫy tập hợp đã được nghiên cứu

và áp dụng trên 110 loài côn trùng gây hại, trong đó có 48 loài thuộc Bộ cánh vảy, 44loài thuộc Bộ cánh cứng, 10 loài thuộc Bộ hai cánh (Diptera) và rất ít các loài thuộcnhững Bộ khác (El Sayed, 2012)

Việc sử dụng bẫy tập hợp có thể bắt được liên tục thành trùng đực, do đó ngănchặn được việc giao phối và gia tăng mật số của dịch hại Ví dụ như sử dụng bẫy tập

hợp để diệt trừ thành trùng đực Macroscelesia japona trong vườn cây ăn trái bằng mồi E2,Z13-18:Ald và E2,Z13-18:OH (Islam et al., 2007).

1.3.4.3Quấy rối sự bắt cặp

Nhờ tín hiệu mùi mà côn trùng tìm đến nhau bắt cặp để sinh sản Vì vậy khitín hiệu mùi bị quấy rối thì các cá thể đực không đáp ứng lại được với pheromonegiới tính của cá thể cái hoặc ngược lại, có nghĩa là chúng không tìm được nhau để bắtcặp đồng nghĩa với việc chúng mất khả năng sinh sản và mật số quần thể sẽ giảm điđáng kể qua thế hệ sau Phương pháp quấy rối sự bắt cặp bằng pheromone giới tính

là làm tràn ngập vùng không gian với mùi pheromone của một loài bướm nào đó,nhằm ngăn chặn sự tiếp xúc giữa bướm đực và bướm cái dẫn đến ngăn chặn được sựbắt cặp (Châu Nguyễn Quốc Khánh và Trương Thị Mỹ Lộc, 2008)

Cho đến nay, đã có khoảng 148 loài côn trùng gây hại được quản lý nhờ ápdụng biện pháp quấy rối sự bắt cặp trong đó Bộ cánh vảy chiếm đa số với 127 loài(El Sayed, 2012)

CHƯƠNG 2

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian: Từ tháng 12 năm 2012 đến tháng 12 năm 2013.

Địa điểm:

- Phòng thí nghiệm Phòng trừ Sinh học Bộ môn BVTV, khoa Nông nghiệp

và SHƯD, trường Đại học Cần Thơ

- Các khu vực bị cây Mai dương xâm nhiễm tại ĐBSCL

2.1.2 Vật liệu thí nghiệm

Keo nhựa nuôi sâu (đường kính 11 cm, cao 16 cm), ống thủy tinh chứa nhộng(đường kính 1 cm, cao 10 cm)

Lồng lưới bằng inox hình bán cầu (đường kính 6 cm), vải lưới

Kéo tỉa cành, băng keo, ghim bấm, kẹp, kéo, dây nilon, dây thun, bông gòn thấmnước, nước đường…

Tuýp cao su non ngoại nhập đường kính 8 mm (Aldrich Chemical Co.Ltd).Tập, bút bi, bút lông, máy ảnh

Thu mẫu cây Mai dương bị sâu đục có phân đùn ra bên ngoài tại các khu dân

cư Hưng Phú, Hồng Phát, Phú An, khu Công Nghiệp Hòa Phú tỉnh Vĩnh Long Cắtnhững đoạn thân Mai dương dài khoảng 15 – 20 cm có vết bị sâu đục mang về phòngthí nghiệm Phòng trừ Sinh học, Bộ môn BVTV, khoa Nông nghiệp và SHƯD, trườngĐại Học Cần Thơ

Tại phòng thí nghiệm, các thân cây Mai dương bị sâu đục sẽ được lưu trữ trongcác keo nhựa (đường kính 11 cm, cao 16 cm) đậy lại bằng vải lưới để tạo độ thôngthoáng và giữ mẫu ở nhiệt độ phòng (27 – 300C) Khoảng 10 – 15 ngày sau, tiến hànhtách mẫu để thu lấy nhộng, trữ nhộng trong hộp plastic (đường kính 2,5 cm, cao 3