Sâu mọt hại nông sản trong kho ở thành phố vinh và khả năng sử dụng nấm kí sinh côn trùng trong phòng trừ một số loài mọ

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ------đào thị hằng sâu mọt hại nông sản trong kho ở thành phố vinh và khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ một số loài mọt

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh

- -đào thị hằng

sâu mọt hại nông sản trong kho ở thành phố vinh

và khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong

phòng trừ một số loài mọt hại chính

Luận văn thạc sỹ sinh học

Vinh – 2008 2008LỜI CẢM ƠN

Trong quỏ trỡnh thực hiện đề tài, tỏc giả đó nhận được sự quan tõm, giỳp đỡ vàtạo điều kiện của Đảng uỷ, Ban giỏm hiệu Trường Đại học Vinh, Ban chủ nhiệmKhoa Sau Đại học, cỏc thầy cụ giỏo, cỏc kỹ thuật viờn, tổ bộ mụn Động vật - Sinh lý,Khoa Sinh học và tổ bộ mụn Nụng học, Khoa Nụng Lõm Ngư, Trường Đại học Vinh,Ban Quản lý học bổng NAGAO, Trung tõm Nghiờn cứu Tài nguyờn và Mụi trường(CRES), ĐHQG Hà Nội, Chi Cục Kiểm dịch thực vật Vựng VI, cỏc chủ khonụng sản ở TP Vinh, Nghệ An, bạn bố và những người thõn trong gia đỡnh

Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và sự trân trọng đối với nhữnggiúp đỡ quý báu đó.

Tác giả xin đặc biệt cảm ơn PGS TS Trần Ngọc Lân - người thầy kính quý đãđịnh hướng và trực tiếp hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn

Tác giả xin cảm ơn GS TSKH Vũ Quang Côn và PGS TS Hoàng Xuân Quang

đã có những góp ý quý báu trong quá trình tác giả hoàn thiện luận văn

Mặc dù tác giả đã rất nỗ lực cố gắng, nhưng chắc chắn đề tài không thể tránh khỏinhững thiếu sót Tác giả rất mong tiếp tục nhận được những đóng góp chân thành,thẳng thắn của các cơ quan, tổ chức, các nhà chuyên môn, quý thầy cô và bạn bè đểbản luận văn được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn !

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.2 Phòng trừ sinh học 10

1.2.1 Nghiên cứu về thành phần sâu mọt hại kho ở nước ngoài và trong nước 211.2.2 Nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu mọt

hại kho ở nước ngoài và trong nước

26

Chương II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1.3 Số lượng loài và mức độ phổ biến của các loài sâu mọt trong các

loại hình kho bảo quản nông sản

40

trong kho ở TP Vinh

47

trong kho

49

3.4 Hiệu quả phòng trừ các loài sâu mọt hại kho của hai chế phẩm

nấm nước Beauveria amorpha và Beauveria bassiana

53

Beauveria bassiana và Paecilomyces sp1 đối với các loài sâu mọt

67

Bảng 3.1 Thành phần sâu mọt trong các kho nông sản bảo quản ở TP Vinh 38Bảng 3.2 Mức độ phổ biến của các loài sâu mọt trong các loại hình nông

sản bảo quản tại TP Vinh

41

Bảng 3.4 Khối lượng nông sản tổn thất do các loài sâu mọt gây hại trong 45

phòng thí nghiệmBảng 3.5 Thành phần thiên địch trong các kho nông sản bảo quản ở TP Vinh 48

Bảng 3.6 Tỷ lệ mọt thóc đỏ Tribolium castaneum bị chết theo thời gian

sau khi xử lý với dịch bào tử nấm B amorpha và B bassiana

55

Bảng 3.7 Tỷ lệ mọt gạo Sitophilus oryzae bị chết theo thời gian sau khi

xử lý với dịch bào tử nấm B amorpha và B bassiana

58

Bảng 3.8 Tỷ lệ mọt ngô Sitophilus zeamais bị chết theo thời gian sau khi

xử lý với dịch bào tử nấm B amorpha và B bassiana

62

Bảng 3.9 Tỷ lệ mọt khuẩn đen Alphitobius diaperinus bị chết theo thời gian

sau khi xử lý với dịch bào tử nấm B amorpha và B bassiana

65

Bảng 3.10 Tỷ lệ mọt gạo Sitophilus oryzae bị chết theo thời gian sau khi

xử lý với ba chế phẩm nấm bột B amorpha, B bassiana và

Paecilomyces sp1

68

Bảng 3.11 Tỷ lệ mọt ngô Sitophilus zeamais bị chết theo thời gian sau khi

xử lý với ba chế phẩm nấm bột B amorpha, B bassiana và

Paecilomyces sp1

72

Bảng 3.12 Tỷ lệ mọt thóc đỏ Tribolium castaneum bị chết theo thời gian

sau khi xử lý với ba chế phẩm nấm bột B amorpha, B bassiana

và Paecilomyces sp1

75

Bảng 3.13 Tỷ lệ mọt khuẩn đen Alphitobius diaperinus bị chết theo thời

gian sau khi xử lý với ba chế phẩm nấm bột B amorpha, B.

Hình 3.2 Biến động số lượng mọt ngô S zeamais và tổn thất về trọng lượng

ngô theo thời gian bảo quản

46

Hình 3.3 Biến động số lượng mọt gạo S oryzae và tổn thất về trọng lượng

gạo theo thời gian bảo quản

46

Hình 3.4 Biểu đồ đánh giá tổn thất về trọng lượng và tỷ lệ hạt thóc bị hại

do mọt thóc đỏ T castaneum gây ra

47

Hình 3.7 Sitophilus zeamais Motschulsky 51

Hình 3.13 Tỷ lệ T castaneum chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B amorpha (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

54

Hình 3.15 Tỷ lệ T castaneum chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B bassiana (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

56

Hình 3.16 Mức nồng độ (3,8 x 107 bào tử/ml) của hai loài nấm B

amorpha và B bassiana có hiệu lực tiêu diệt mọt T castaneum

cao

57

Hình 3.17 Tỷ lệ S oryzae chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B amorpha (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

59

Hình 3.18 Tỷ lệ S oryzae chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B bassiana (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

59

Hình 3.19 Mức nồng độ (3,8 x 107 bào tử/ml) của hai loài nấm B amorpha

và B bassiana có hiệu lực tiêu diệt mọt S oryzae cao

60

Hình 3.22 Tỷ lệ S zeamais chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B bassiana (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

61

Hình 3.23 Tỷ lệ S zeamais chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B amorpha (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

63

Hình 3.24 Mức nồng độ (3,8 x 107 bào tử/ml) của hai loài nấm B amorpha và

B bassiana có hiệu lực tiêu diệt mọt S zeamais cao

63

Hình 3.25 Tỷ lệ A diaperinus chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B bassiana (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

64

Hình 3.26 Tỷ lệ A diaperinus chết theo thời gian sau khi xử lý với dịch bào tử

nấm B amorpha (A 2,5 x 106 bào tử/ml; B 3,8 x 107 bào tử/ml)

66

Hình 3.27 Mức nồng độ (3,8 x 107 bào tử/ml) của hai loài nấm B

amorpha và B bassiana có hiệu lực tiêu diệt mọt A diaperinus

cao

66

Hình 3.28 Tỷ lệ S oryzae chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm 67

nấm bột B amorpha ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với các liều lượngkhác nhau 2,0g và 3,0g

Hình 3.29 Tỷ lệ S oryzae chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm

nấm bột B bassiana ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với các liều lượngkhác nhau 2,0g và 3,0g

69

Hình 3.30 Tỷ lệ S oryzae chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm

nấm bột Paecilomyces sp1 ở nồng độ 8,6 x 108 bào tử/g với cácliều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

69

Hình 3.31 Các mức nồng độ (bào tử/g) với liều lượng 3,0g của ba chế phẩm

nấm bột có hiệu lực tiêu diệt S oryzae cao: A Beauveria

bassiana (1,2 x 108); B Beauveria amorpha (1,2 x 108);

C Paecilomyces sp1 (8,6 x 108)

70

Hình 3.34 Tỷ lệ S zeamais chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm nấm

bột B amorpha ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với các liều lượng khácnhau 2,0g và 3,0g

71

Hình 3.35 Tỷ lệ S zeamais chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm nấm

bột B bassiana ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với các liều lượng khácnhau 2,0g và 3,0g

73

Hình 3.36 Tỷ lệ S zeamais chết theo thời gian sau khi xử lý với chế phẩm

nấm bột Paecilomyces sp1 ở nồng độ 8,6 x 108 bào tử/g vớicác liều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

73

Hình 3.37 Các mức nồng độ (bào tử/g) với liều lượng 3,0g của ba chế

phẩm nấm bột có hiệu lực tiêu diệt S zeamais cao: A.

Beauveria bassiana (1,2 x 108); B Beauveria amorpha (1,2 x 108);

C Paecilomyces sp1 (8,6 x 108)

74

Hình 3.38 Tỷ lệ T castaneum chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột B bassiana ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với cácliều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

76

Hình 3.39 Tỷ lệ T castaneum chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột B amorpha ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với cácliều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

76

Hình 3.40 Tỷ lệ T castaneum chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột Paecilomyces sp1 ở nồng độ 8,6 x 108 bào tử/gvới các liều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

77

Hình 3.41 Các mức nồng độ (bào tử/g) với liều lượng 3,0g của ba chế phẩm

nấm bột có hiệu lực tiêu diệt T castaneum cao: A Beauveria

bassiana (1,2 x 108); B Beauveria amorpha (1,2 x 108); C

Paecilomyces sp1 (8,6 x 108)

78

Hình 3.44 Tỷ lệ A diaperinus chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột B bassiana ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với cácliều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

80

Hình 3.45 Tỷ lệ A diaperinus chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột B amorpha ở nồng độ 1,2 x 108 bào tử/g với cácliều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

80

Hình 3.46 Tỷ lệ A diaperinus chết theo thời gian sau khi xử lý với chế

phẩm nấm bột Paecilomyces sp1 ở nồng độ 8,6 x 108 bào tử/gvới các liều lượng khác nhau 2,0g và 3,0g

81

Hình 3.47 Các mức nồng độ (bào tử/g) với liều lượng 3,0g của ba chế phẩm

nấm bột có hiệu lực tiêu diệt A diaperinus cao: A Beauveria

bassiana (1,2 x 108); B Beauveria amorpha (1,2 x 108); C

Paecilomyces sp1 (8,6 x 108)

81

MỞ ĐẦU

1 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu đề tài

Khí hậu nước ta có nhiều thuận lợi để phát triển sản xuất nông nghiệp, songcũng tạo điều kiện tốt để sâu hại phát sinh, phát triển và phá hại nghiêm trọng cây

trồng trên đồng ruộng, đồng thời tiếp tục gây hại sản phẩm nông nghiệp cất giữtrong kho.

Hầu như toàn bộ tiềm năng vật chất và tinh thần của con người đều được

dự trữ trong kho, như các kho dự trữ lương thực, thực phẩm, nông sản, hải sản,lâm sản, hàng tiêu dùng, dược liệu và hạt giống v.v hay các kho lưu trữ, sách báo,thư viện, tài liệu hồ sơ, bảo tàng v.v Với một khối lượng sản phẩm lớn và đa dạngnhư vậy thì công việc bảo quản hàng hóa trong kho tàng là hết sức quan trọng

Thiệt hại trên các loại hạt trong kho do sâu hại và các đối tượng khác ở cácnước đang phát triển vào khoảng trên 30% (Throne & Eubanks, 2002) Theo FAO(1999), hàng năm trên thế giới mức tổn thất về lương thực trong bảo quản trungbình từ 6 - 10% Ở Việt Nam mức tổn thất này từ 8 - 15%, riêng ở đồng bằng sôngCửu Long khoảng 18% (Bộ môn nghiên cứu côn trùng, tổng Cục Lương ThựcViệt Nam) Tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của Việt Nam được liệt vào loạicao nhất Châu Á, dao động trong khoảng 15 - 20%/năm tùy theo từng khu vực vàmùa vụ Với tỷ lệ tổn thất này, chúng ta bị mất khoảng 100 triệu USD mỗi năm - sốtiền lớn hơn tổng thu ngân sách trên địa bàn nhiều tỉnh [45]

Tổn thất do côn trùng gây ra cho ngũ cốc bảo quản trong kho là 10% (Dẫntheo Lê Doãn Diên, 1995) [15] Thóc bảo quản hàng năm bị hao hụt khoảng 4 - 8%một trong những nguyên nhân quan trọng gây nên sự hao hụt này là sâu mọt hại kho(Dẫn theo Nguyễn Quang Hiếu và cs., 2000) [16]

Dự trữ lương thực là quốc sách của mỗi quốc gia Công việc này càng quantrọng hơn đối với nước ta, vì hàng năm thiên tai gây hại rất lớn cho nông nghiệpViệt Nam Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều ởnước ta cũng như ở Nghệ An, sự thiệt hại cả về số lượng lẫn chất lượng của nông sảnbảo quản nói chung và lương thực nói riêng còn khá cao Theo báo cáo tổng kếtcông tác điều tra kho 1990 của Cục Bảo vệ thực vật, hàng năm nước ta thiệt hạitrung bình 15%, tính ra hàng vạn tấn lương thực bỏ đi có thể nuôi sống hàngtriệu người Mặt khác, khối lượng nông sản nhập khẩu vào Nghệ An hàng nămcũng khá lớn, nên khả năng du nhập và lây lan của các loài dịch hại thực vật theo

hàng hóa, phương tiện vận chuyển là khá cao Do đó, vấn đề đặt ra cho công tác

dự trữ, bảo quản thóc gạo trong kho là hết sức quan trọng mang tính chiến lượcquốc gia

Hiện nay, trên thế giới tất cả các quốc gia đều coi trọng công tác bảo quản cấttrữ sản phẩm, vì tác hại của sâu mọt trong kho là rất lớn, chỉ tính riêng một loại mọt

gạo (Sitohilus oryzae L.) nó đã phân bố khắp toàn cầu, gây hại kho lương thực, đặc

biệt là các kho chứa thóc, gạo, ngô (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1]

Sâu mọt không những trực tiếp làm thiệt hại về số lượng nông sản, làmgiảm chất lượng, giảm giá trị thương phẩm, gây mùi khó chịu, màu sắc khôngbình thường mà còn là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêudùng hay động vật khi sử dụng nông sản Do tác hại lớn như vậy nên điều cầnthiết đặt ra cho những người làm công tác bảo quản là phải tìm ra những biệnpháp hữu hiệu để ngăn chặn và hạn chế sự phá hại của sâu mọt gây ra một cách

có hiệu quả nhất

Cùng với các loài sâu mọt hại kho, những loài kẻ thù tự nhiên luôn có mặttrong hệ sinh thái kho tàng Chúng có nhiều tiềm năng trong biện pháp sinh họcphòng trừ dịch hại kho

Những nghiên cứu về sâu hại cây trồng cũng như việc sử dụng thiên địch (ký sinh,

ăn thịt) để phòng trừ chúng là rất phong phú, nghiên cứu điển hình ở Việt Nam có

Vũ Quang Côn (2007) [41], ở Nghệ An có Trần Ngọc Lân (2000) [38], … nhưng vềsâu mọt hại kho và thiên địch của chúng thì chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều

Từ trước đến nay người ta đã sử dụng nhiều biện pháp để phòng trừ các loàisâu mọt phá hại hàng hoá trong kho như: Biện pháp cơ học, biện pháp lý học, biệnpháp hóa học, biện pháp sinh học, … Xu hướng hiện nay đề cao biện pháp quản lýtổng hợp dịch hại (IPM) Việc phòng trừ sâu mọt hại kho để bảo quản hàng hóa làmột quá trình liên tục và xen kẽ của các biện pháp khác nhau, dựa trên cơ sở hiểu biếtsâu sắc về đặc điểm sinh học và sinh thái học côn trùng

Một trong những biện pháp phòng trừ sâu mọt đang được nhiều người quantâm bởi tính ưu việt của nó là biện pháp sinh học Sử dụng thiên địch tự nhiên của

sâu mọt như nhóm côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh, nhóm vi sinh vật ký sinhsâu mọt (nấm côn trùng, vi khuẩn, …) Trong số này, nhóm nấm ký sinh côn trùnggây bệnh trên mọt hiện đang là một hướng nghiên cứu mới có triển vọng trong việc

sử dụng chúng để phòng trừ sâu mọt hại kho Tuy nhiên, các nghiên cứu còn rấthạn chế, mới chỉ có ở một số nước phát triển

Trong nhiều năm qua, ở nước ta đã sử dụng liên tục các loại thuốc trừ sâuhóa học để phòng trừ sâu mọt hại kho, kết quả là gây ô nhiễm môi trường, tácđộng xấu đến sức khoẻ con người và hiện nay đã hình thành nên nhiều dòng khángthuốc trừ sâu (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1] Từ thực tế này, việc tăngcường sử dụng biện pháp sinh học trong đó có chế phẩm sinh học để phòng trừ sâumọt thay thế cho thuốc trừ sâu hoá học là rất cần thiết Ở Việt Nam cũng đã cómột số công trình nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu hạicây trồng, tuy nhiên sử dụng chúng để phòng trừ sâu mọt hại kho thì chưa đượcnghiên cứu

Kết quả nghiên cứu sẽ là những dẫn liệu góp phần làm cơ sở cho việc xâydựng các quy trình kiểm tra, xác định danh mục dịch hại kiểm dịch thực vật củanước ta, giúp ích việc phân tích, đánh giá nguy cơ dịch hại của ngành và quantrọng hơn nữa là mở ra một hướng nghiên cứu mới trong việc sử dụng chế phẩmsinh học mà cụ thể là chế phẩm sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng để phòng trừsâu mọt hại kho

Xuất phát từ những vấn đề cấp thiết nêu trên, nhằm góp phần phục vụ

công tác bảo quản nông sản phẩm ở Nghệ An, chúng tôi thực hiện đề tài : "Sâu

mọt hại nông sản trong kho ở thành phố Vinh và khả năng sử dụng nấm

ký sinh côn trùng trong phòng trừ một số loài mọt hại chính".

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Đề tài được tiến hành nhằm đóng góp dẫn liệu làm cơ sở cho việc điều tra, xácđịnh chính xác danh mục dịch hại, phát hiện kịp thời các đối tượng dịch hại kiểm dịchthực vật của ngành Kiểm dịch thực vật cũng như công tác bảo quản nông sản phẩm cấtgiữ trong kho ở Nghệ An nói riêng và cả nước nói chung Đồng thời tạo cơ sở khoa học

cho việc ứng dụng chế phẩm sinh học sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng để diệt trừsâu mọt hại kho.

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trên cơ sở điều tra thành phần loài sâu mọt hại nông sản bảo quản và thiên địchcủa chúng, để từ đó đánh giá sự đa dạng sinh học trong hệ sinh thái kho tàng, đồngthời xác định chính xác danh mục dịch hại, góp phần trong công tác bảo quản nôngsản phẩm cất giữ trong kho ở Nghệ An cũng như của cả nước

Tìm hiểu một vài đặc điểm sinh học, sinh thái của sâu mọt và nấm ký sinh côntrùng, mối quan hệ giữa chúng nhằm cung cấp các dẫn liệu làm cơ sở khoa học choviệc sử dụng các chế phẩm sinh học sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng để phòng trừsâu mọt, góp phần vào hệ thống quản lý tổng hợp côn trùng hại kho (IPM)

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Côn trùng hại kho

Trong quá trình phát triển xã hội, bảo quản tốt các sản phẩm do lao động làm

ra là mặt thứ hai của quá trình sản xuất và sáng tạo của con người Nó vừa giảiquyết trực tiếp những nhu cầu cho xã hội, vừa tạo ra những khả năng tích cực đểnâng cao quá trình sản xuất tiếp theo

Hàng hóa dự trữ trong kho được quan tâm trước hết là các sản phẩm nôngnghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp sau một vụ thu hoạch, được cất trữ lại hoặc là cácsản phẩm được chế biến từ chúng rồi được dự trữ để sử dụng vào các nhu cầu của

xã hội như lương thực, thực phẩm, hàng tiêu dùng, chữa bệnh v.v Hàng hoá dự trữcũng là các sản phẩm công nghiệp, thủ công nghiệp như hàng dệt, hàng da, mây tre,sản phẩm giấy, thuốc lá v.v Ngoài ra còn phải kể đến việc dự trữ hạt giống cho các

vụ tiếp theo Đặc điểm chung của hàng dự trữ là việc cất giữ trong kho theo nhữngkhoảng thời gian nhất định

Vì vật chất dự trữ thường tập trung với khối lượng lớn và kéo dài trong mộtkhoảng thời gian vài tháng, vài năm hay lâu hơn với các điều kiện sinh thái ổn định

và thuận lợi cho côn trùng gây hại phát triển, nên đã gây ra nhiều tổn hại cho conngười có khi không bù đắp lại được

Những nguyên nhân gây ra tổn thất trong quá trình bảo vệ kho, hàng hóa có rấtnhiều, tập trung lại có thể chia thành ba nhóm:

- Nhóm yếu tố con người: Gây ra trong quá trình sử dụng, vận chuyển; trongquá trình tổ chức bảo quản và áp dụng khoa học kỹ thuật

- Nhóm yếu tố phi sinh vật: Bao gồm các tác nhân gây hại của thời tiết, khíhậu (mưa, bão, lụt) Đặc biệt nước ta thuộc vùng nhiệt đới nóng ẩm, các yếu tố nàyvừa tác động trực tiếp làm hư hỏng kho, hàng hóa và phương tiện bảo quản, lại vừatạo thuận lợi cho các sinh vật gây hại phát triển Thêm vào đó là các yếu tố bụi, rác,khí độc, hỏa hoạn v.v

- Nhóm yếu tố sinh vật: Thuộc nhóm này là tất cả những sinh vật có mặt gâyhại trong kho Chúng sử dụng vật chất ở trong kho làm thức ăn, làm nơi cư trú đểphát triển Các sinh vật hại thường được quan tâm là chim, chuột, côn trùng, mò mạt

và nấm mốc

Việc phân chia thành các nhóm yếu tố gây hại chỉ nhằm để thấy rõ đặc tínhriêng từng nhóm, trên cơ sở đó có những biện pháp phòng ngừa hợp lý, có hiệu quả.Trên thực tế cho thấy, nhiều khi các nhóm gây hại nêu trên lại cùng tác động vàođối tượng bảo quản và giữa chúng cũng có quan hệ tương hỗ lẫn nhau Nhiều khikết quả ngăn ngừa của một nhóm yếu tố này lại có tác dụng làm giảm ảnh hưởnggây hại của nhóm yếu tố khác Do vậy, trong hoạt động thực tiễn cần phải xem xéttìm những giải pháp thích hợp, phù hợp với trình độ sản xuất và mang tính hiệu quả

cụ thể

Trong nhóm các yếu tố sinh vật gây hại kho và hàng hóa trong kho, côn trùng

là đối tượng phá hại rất nghiêm trọng và nguy hiểm Trái ngược với côn trùng gâyhại sức khỏe cho con người, động vật nuôi và gây hại cho cây trồng thường tấncông vào các cơ thể sống, những côn trùng gây hại trong kho chỉ gây hại cho cácvật không sống hoặc chỉ có hoạt động sống hạn chế như hạt giống Chính vì thếchúng đã có những thích nghi kỳ lạ, đặc biệt là có thể tồn tại và phát triển trong điềukiện thức ăn rất khô Một số côn trùng có khả năng sống trong điều kiện thủy phầncủa thức ăn chỉ khoảng 1%, đa số cần có hàm lượng nước trong thức ăn trên 8%(Watters, 1959)

Theo các tác giả Phan Xuân Hương (1963), Vũ Quốc Trung (1982) côn trùnghại kho được chia ra hai nhóm: 1 - Nhóm phá hại sơ cấp (trực tiếp tấn công ăn hại);

2 - Nhóm phá hại thứ cấp (tận dụng các phần đã bị gặm phá của nhóm phá hại

sơ cấp) (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 10-11]

Cotton và Good (1973) đã chia các côn trùng tìm thấy trong kho thànhbốn nhóm [1]:

(1) Nhóm gây hại chính: Thuộc nhóm này là các loài gây ra những tổn hạiđáng kể cho hàng hóa bảo quản; chúng là các dạng điển hình gây nên sự hỏng chấtlượng và hao hụt trọng lượng; thường xâm nhiễm trực tiếp vào hàng hóa, phát triểnvới mức quần thể lớn và có thể thay đổi một phần vi khí hậu trong kho

(2) Nhóm gây hại thứ yếu bao gồm những loài gây hại có tính chất cục bộ và cóthể diễn ra chỉ sau khi có việc xâm nhiễm và phát triển của các loài hại chính

(3) Nhóm gây hại ngẫu nhiên là những loài côn trùng xâm nhiễm vào kho,hàng hóa do khi mở cửa kho, mở bao gói hoặc trong quá trình vận chuyển, … nhưruồi, bướm hay các loài côn trùng khác hoặc nhóm tiết túc khác như rết, … Chúng

bị lôi cuốn vào kho do sức hấp dẫn của ánh sáng, mùi thơm hay chỉ với mục đíchlàm nơi trú ẩn

(4) Nhóm những côn trùng ký sinh hay ăn thịt Chúng xâm nhiễm vào khohàng để ký sinh hoặc ăn thịt các côn trùng hại kho có mặt trong đó như ong ký sinh

và một số loài thuộc họ Carabidae

Tính đa dạng và thích nghi của côn trùng kho

Việc nghiên cứu ĐDSH và bảo vệ ĐDSH là vấn đề quan trọng được nhiều nhàkhoa học quan tâm Có nhiều định nghĩa về ĐDSH Theo Quỹ Quốc tế về Bảo tồnthiên nhiên (WWF, 1989) định nghĩa "Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sựsống trên trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật, vi sinh vật, là những genchứa đựng trong đó các loài và là hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trongmôi trường" Do vậy, ĐDSH được xác định theo 3 mức độ: ĐDSH ở cấp loài, baogồm toàn bộ các sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến các loài thực vật, độngvật và các loài nấm Ở mức độ phân tử, ĐDSH bao gồm cả sự khác biệt về gen giữacác quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng như sự khác biệt giữa các cá thểcùng chung sống trong một quần thể ĐDSH còn bao gồm cả sự khác biệt giữacác quần xã mà trong đó các loài sinh sống, các hệ sinh thái nơi mà các loài cũngnhư các quần xã sinh vật tồn tại và cả sự khác biệt của các mối tương tác giữachúng với nhau (Richard B., 1999) [33]

Kho tàng là một dạng sinh cảnh đặc biệt, với đầy đủ sinh vật đặc trưng mà côntrùng là đại diện tiêu biểu, với số lượng loài phong phú và số lượng cá thể của mộtloài (mật độ quần thể) vô cùng đông đúc Chỉ riêng ở vùng Đông Nam Á đã pháthiện được 122 loài thuộc 28 họ của bộ cánh cứng (Coleptera) và 17 loài thuộc 6 họcủa bộ cánh vảy (Lepidoptera) Ở Việt Nam chỉ thấy có 55 loài cánh cứng và 11loài cánh vảy (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 203-209]

Thông thường một loài có thể phá hại nhiều loại hàng hóa khác nhau Ví dụ,

mọt cứng đốt Trogoderma granarium Everst có thể tồn tại và phát triển trên nhiều

chủng loại hàng hóa từ ngũ cốc đến các sản phẩm bằng da, … hoặc mọt gạo

Sitophilus oryzae L phá hại chủ yếu các hạt ngũ cốc, nhưng cũng tồn tại ở sản

phẩm bột hay lương thực phổ biến Tính chất đa thực là đặc điểm tương đối phổbiến ở côn trùng hại kho Tuy nhiên cũng tồn tại một số loài hẹp thực hay đơn thực

Có những loài côn trùng hại kho, trong suốt đời sống của mình chỉ gắn với

môi trường gần người như mọt thóc Stitophilus granarius L., nhậy sách, gián, một

số loài thuộc Anobiidae và Cerambycidae, … nhưng đa số lại thường có thời gianphát triển ngoài tự nhiên, thường vào giai đoạn mùa màng sắp thu hoạch như mọt

ngô Sitophilus zeamais Motsch., mọt đậu xanh Callosobruchus chinensis L., … Hiện

tượng này là phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nên đã là nguyên nhân chínhcho việc xâm nhiễm của côn trùng hại kho từ bên ngoài vào khối hàng bảo quản Trong quá trình xâm nhiễm và phá hại hàng hóa, do đặc điểm thức ăn quá dưthừa trong kho, nên côn trùng hại kho thường có tốc độ sinh sản rất nhanh Khảnăng đẻ trứng trung bình của một con cái là hơn 300 trứng; ở điều kiện nóng ẩm(25 - 300C) và độ ẩm tương đối (70 - 80%), thời gian hoàn thành một vòng đờitrung bình khoảng 1 tháng Mặt khác, để đảm bảo cho việc mở rộng quần thể vàđảm bảo điều kiện tồn tại của từng cá thể, thường các loài sâu mọt gây hại có tậptính gặm phá vật chất (đối tượng phá hại) nhiều hơn lượng thực tế cần cho chúngdinh dưỡng Khối lượng bị phá hại thường lớn hơn 10 lần so với nhu cầu mà chúngcần ăn vào

Đa số sâu mọt hại kho có khả năng sử dụng các chất rất khô hoặc hàm lượngnước có trong đó rất ít Đây là một đặc điểm chuyên hoá rất có ý nghĩa Khả năngthích nghi với môi trường nghèo nước thể hiện rất đa dạng ở côn trùng kho, chẳnghạn như chúng có khả năng đáp ứng nhu cầu nước cho cơ thể thông qua con đườngphân hủy hyđratcacbon; có khả năng hấp thu lại nước từ phần Rectun của ruột sau

(mọt cứng đốt Anthrneus verbasci L.); cấu tạo cơ thể đặc biệt như làm cho kích

thước nhỏ hơn hay tạo ra một không gian nhỏ bé ở ngay nơi ăn hại để chống việc

mất nước Ngoài ra, để chống lại môi trường khô hạn, chúng còn thích nghi bằng cách

tự tạo ra một vi khí hậu riêng cho chúng (Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 140-143]

Bản chất của sự mất mát do côn trùng hại kho

Một trong những vấn đề cơ bản để đánh giá tổn thất (sự mất mát) là việc địnhnghĩa thuật ngữ "tổn thất" Có nhiều tác giả cho rằng, tổn thất là bao gồm tất cả những

gì có mang ý nghĩa mất mát (không nguyên vẹn như ban đầu đưa vào bảo quản) Nếunhư vậy thì rất phức tạp và vô cùng khó khăn để đo, đếm được hết mọi phương diệncủa tổn thất

Thông thường người ta quan tâm trước hết là "tổn thất trọng lượng" Khái niệmnày được định nghĩa là việc mất đi một trọng lượng nào đó của hàng hóa trong suốtthời gian bảo quản, tức là sự chênh lệch về trọng lượng của hàng hóa trước (khi bắt đầu)

và sau hoạt động bảo quản (khi xuất để sử dụng, chấm dứt giai đoạn bảo quản củaloại hình hàng hóa đó) Trong thực tế, nhiều khi sự mất mát trọng lượng được bù lạibằng việc tăng thêm thủy phần (hàm lượng nước tự do có trong sản phẩm) hoặc bịtrộn thêm các tạp chất như bụi, rác, cát, sỏi v.v

Mọi hao hụt về trọng lượng thường dẫn đến sự mất mát về phẩm chất hànghóa Tuy nhiên, việc hao hụt trọng lượng không phải là thước đo để đánh giá độtrầm trọng của tổn thất về chất lượng Việc xuất hiện xác côn trùng, lông chuột, cácbụi bẩn khác, các chất bài tiết của sinh vật thấm vào hàng hóa và việc biến đổi cácthành phần hóa học trong hàng hóa đều tạo ra việc mất phẩm chất hàng hóa bảo quản.Riêng với các loại hạt thực vật dự trữ, tổn hại gây ra biểu hiện sớm nhất có thể đượcđánh giá là khả năng nảy mầm của hạt

Sự phá hại của côn trùng đối với hàng hóa bảo quản thật đa dạng Trước hếtphải kể đến việc làm giảm hoặc phá hủy vật chất, dẫn tới việc vật chất dự trữ haylưu trữ bị giảm hoặc hoàn toàn mất giá trị sử dụng, ví dụ sự mục nát ngũ cốc, mấtkhả năng nảy mầm của hạt giống v.v (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 16]

1.1.2 Phòng trừ sinh học

Cũng như các nhóm côn trùng gây hại khác (gây hại cây trồng, gây hại sứckhỏe cho người và động vật nuôi) hay các nhóm sinh vật gây hại khác trong kho

(chuột, nấm mốc, vi sinh vật, …) sâu mọt hại kho phải được xem là một tồn tạikhách quan, phát triển theo quy luật của tự nhiên và song tồn với việc dự trữ hànghóa trong kho Do vậy, việc phòng trừ sâu mọt hại kho nhằm mục đích bảo vệ hànghóa tốt hơn chỉ được đánh giá khi có sự can thiệp thông minh của con người, dựatrên cơ sở kiến thức khoa học, đảm bảo hạn chế sự phát triển của các quần thể gâyhại luôn dưới ngưỡng gây hại và đồng thời duy trì được phẩm chất tốt của hàng hóabảo quản Ngày nay, những hiểu biết của chúng ta về các biện pháp hay các phươngpháp phòng trừ côn trùng gây hại nói chung và côn trùng hại kho nói riêng là rấtphong phú Xu hướng hiện nay người ta đề cao thuật ngữ "quản lý tổng hợp dịch hại"(IPM) Chúng ta nên hình dung việc phòng trừ côn trùng hại kho để bảo quản hànghóa là một quá trình liên tục và xen kẽ của các biện pháp (hay phương pháp) khácnhau, dựa trên cơ sở hiểu biết sâu sắc về sinh học và sinh thái học côn trùng

Phòng trừ sinh học là việc làm giảm các quần thể sâu mọt gây hại bằng việc sửdụng các sinh vật sống do con người khuyến khích Sự sai khác cơ bản giữa biệnpháp này với biện pháp phòng trừ tự nhiên là các kẻ thù tự nhiên của sâu mọt gâyhại được con người chủ động nuôi thả với số lượng rất lớn

Phòng trừ sinh học cũng có thể được định nghĩa là một biện pháp làm hạn chếthiệt hại do sâu mọt gây ra bằng các yếu tố sinh học, theo cổ điển là sinh vật kýsinh, ăn thịt và gây bệnh Nếu theo nghĩa rộng thì phòng trừ sinh học bao gồm rấtphong phú các khía cạnh sinh học khác nhau của hệ thống sống ảnh hưởng tới quátrình sinh sản, tập tính và chất lượng thức ăn của sâu mọt gây hại v.v Do đặctrưng của hệ sinh thái kho nên chỉ có thể khai thác một số tiềm năng của phòng trừsinh học (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995 [1, tr 173-176]; [88])

Tổ chức Đấu tranh sinh học thế giới đã định nghĩa: "Phòng trừ sinh học là việc

sử dụng những sinh vật sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằmngăn ngừa hoặc làm giảm bớt tác hại do các sinh vật gây ra" (IOBC, 1971) (Dẫn theo Phạm Văn Lầm, 1995) [27, tr 31]

Chúng ta hãy tin tưởng rằng sẽ không tìm thấy bất cứ một con côn trùng nào ởtrong thực phẩm mà chúng ta mua, bởi vì có nhiều kẻ thù tự nhiên của sâu mọt hại

kho và chúng như là những tác nhân phòng trừ sinh học sâu mọt ở các sản phẩm cấtgiữ trong kho Các sinh vật ăn thịt, ký sinh và vi sinh vật gây bệnh ở sâu mọt hạikho có tiềm năng lớn và được xem như những tác nhân phòng trừ sâu mọt cần thiếtcho công tác bảo quản nông sản sau thu hoạch.

Tiêu diệt sâu mọt hại kho bằng biện pháp sinh học đang được xem như là mộtchiến lược có triển vọng cao, an toàn với môi trường, không gây hại cho sức khoẻcon người cũng như các sinh vật có ích, không gây hiện tượng kháng thuốc ở sâumọt Copple và Mertins (1977) đã mô tả tiêu diệt sâu mọt hại kho là việc con người

sử dụng các cơ thể sống hay sản phẩm của chúng để làm giảm số lượng sâu hại Chủ

đề này tập trung vào phương pháp sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp ký sinh, ăn thịt, gâybệnh và các cơ thể sống khác, môi trường sống hoặc sản phẩm tự nhiên của chúng(trứng, pheromon), nhằm mục đích bảo vệ sản phẩm hàng hóa cất giữ trong kho [83]

* Ký sinh và ăn thịt

Sinh vật ký sinh được chia thành hai nhóm: Ký sinh hoàn toàn (parasite) và

ký sinh không hoàn toàn (parasitoid) Ký sinh hoàn toàn là một sinh vật tìm thấylợi ích qua việc ăn hay trú ngụ an toàn ở một cơ thể sinh vật khác được gọi là vậtchủ của nó và không nhất thiết phải giết chết vật chủ Trái lại, ký sinh khônghoàn toàn lại phải giết chết vật chủ và chỉ cần vật chủ cho một giai đoạn phát

triển cá thể của nó, ví dụ như ong mắt đỏ (Trichogramma spp.) ký sinh ở trứng ngài gạo (Corcyra cephalonica).

Vật ăn thịt là một sinh vật mà chúng ăn một hay nhiều con mồi, nhưng hiếmkhi sử dụng con mồi làm nơi trú ngụ hay để di chuyển Vật ăn thịt luôn phải giếtchết con mồi

Kẻ thù tự nhiên quan trọng của sâu mọt hại kho bao gồm ong ký sinh thuộccác họ Braconidae, Ichneumonidae, Pteromalidae, Bethylidae và bọ xít ăn thịt, bọcạp giả, cánh cứng

Nakakita và cs (1991) đã tìm thấy ba loài ký sinh là Chaetospila elegans,

Proconura sp., Bracon hebetor và bốn loài ăn thịt gồm kiến (có 4 - 5 loài phổ biến),

Xylocoris flavipes, Scenopinus fenestralis và bọ cạp giả Chelifer sp cùng sinh tồn

với các côn trùng hại kho ở Thái Lan

Haines (1984) khi đánh giá việc sử dụng bọn ăn thịt và ký sinh trong phòngtrừ sinh học đối với côn trùng và mò mạt ở các kho nhiệt đới, đã kết luận rằng vẫnchưa có những cố gắng rộng khắp trong phòng trừ sinh học bằng việc sử dụng kẻthù tự nhiên trong những chương trình phòng trừ tổng hợp nhằm khống chế côntrùng gây hại trong kho

Côn trùng thuộc các bộ cánh cứng (Coleoptera) và cánh màng (Hymenoptera)được thừa nhận là có khả năng tấn công vào côn trùng hại kho và có thể là yếu tốtrong phòng trừ sinh học Bare (1942) có thông báo một số mò mạt (Acarina) cóthể ăn thịt côn trùng và mò mạt khác trong kho Kent-Jones và Amos (1957) đãnhận xét ong ký sinh có giá trị hạn chế sự phát triển của các loài thuộc giống

Tribolium (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 176-177].

Có thể khẳng định rằng, nhóm ký sinh và ăn thịt có tiềm năng đáng kể trong

phòng trừ sâu mọt hại kho ở Mỹ Ong cái Bracon hebetor tìm kiếm và chích hút

ấu trùng của ngài Ấn Độ và ngài Địa Trung Hải (ngài bột điểm) Ong đẻ trứng trên

cơ thể sâu bướm và làm tê liệt chúng, sâu non nở ra và tấn công theo bầy Loàinày được xem là tác nhân quan trọng cho phòng trừ sinh học, vì số lượng củachúng có thể tăng lên nhanh chóng và bắt kịp với vật chủ Bên cạnh đó còn có cácloài ong quan trọng khác cũng có thể tiêu diệt các loài sâu mọt phá hại bên trong

hạt (Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamais, Rhyzopertha dominica, …) thuộc họ Pteromalidae như Anisopteromalus calandrae và Chaetospila elegans

Bọ xít ăn thịt trong kho như Xylocoris flavipes và bọ xít lớn hơn như

Lyctocoris campestris là những loài ăn thịt phổ biến Chúng có thể tấn công và đánh

bại sâu mọt hại kho ở bất kỳ giai đoạn phát triển nào Bọ xít ăn thịt có tác động lớnnhất đối với ngài kho và các loài cánh cứng phá hại bên ngoài hạt, đặc biệt có hiệu

lực tiêu diệt mọt thóc đỏ Tribolium castaneum cao Những loài này dễ nuôi và dễ

kiểm soát trong phòng thí nghiệm Hiện nay, một số loài được sản xuất công nghiệpvới quy mô lớn dùng để bán sử dụng cho công tác bảo quản nông sản Không có bất cứ

một loài nào trong số chúng ăn hoặc tác động bất lợi cho lương thực và trưởng thành là

kẻ thù tự nhiên xuất hiện bên ngoài hạt, vì thế lương thực được đảm bảo vệ sinh Những nghiên cứu trong suốt thời gian 1970 và 1980 đã chứng minh tínhhiệu quả của ong ký sinh và ăn thịt trong việc phòng trừ sâu mọt hại kho Thả bọ

xít ăn thịt Xylocoris flavipes vào kho chứa lạc, chúng đã tiêu diệt 79 - 100% số

lượng ngài gây hại trong kho, làm giảm trên 99% số lượng mọt răng cưa và tiêu

diệt 90 - 98% mọt thóc đỏ Ong ký sinh Anisopteromalus calandrae đã tiêu diệt 96% mọt gạo trong kho thóc đổ rời Khi trứng của ong ký sinh Trichogramma pretiosum

và ấu trùng của ong ký sinh Bracon hebetor cùng được thả vào kho lạc, chúng đã tiêu diệt 84% số lượng ngài Ấn Độ và 98% ngài Cadra cautella Một vài nghiên

nghiên cứu khác cũng mang lại kết quả tương tự, điều này đã cho thấy những kẻ thù

tự nhiên này sẽ có ảnh hưởng lớn đến việc phòng trừ sinh học sâu mọt hại kho [88]

* Gây bệnh

Phương pháp gây bệnh là tạo ra xung quanh môi trường sống của côn trùnggây hại những đối tượng sinh vật dễ dàng xâm nhập vào cơ thể chúng, rồi từnhững côn trùng mang bệnh hoặc đã chết lại truyền tiếp cho cơ thể côn trùngkhỏe mạnh, tạo ra dịch bệnh chết hàng loạt Cho đến nay người ta được biết cómột số vi khuẩn, nấm và nguyên sinh động vật đã được sử dụng cho biện pháp này(Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 178-179]

Chế phẩm Bacillus thuringiensis được sử dụng để phòng trừ các loài ngài hại

nông sản đạt hiệu quả [1] [88] [89]

Mc Gaughey (1980) đã thông báo việc xử lý trên bề mặt hạt, khoảng 10 cm với

một lượng nhỏ chế phẩm Bacillus thuringiensis, đã hạn chế khoảng 81% quần thể ngài thóc Ấn Độ (Polidia interpunctella) và ngài bột điểm (Ephestia cautella), kết

quả hạn chế việc ăn hại tới 92%

Subramanyan và Cutkomp (1985) đã công bố tổng quan về vai trò của

Bacillus thuringiensis đối với việc phòng trừ các loài ngài (Lepidoptera) gây hại

trong kho Hầu hết các nghiên cứu được tiến hành ở Mỹ với các loài P.

interpunctella, Ephestia cautella, E kuehniella và Sitotroga cerealella Kết quả, chỉ

cần sử dụng với liều lượng thấp 10 mg/kg hạt đã chống lại được việc gây hại củachúng trong ngũ cốc.

Sukprakarn (1990) có thông báo đã sử dụng Bacillus thuringiensis để phòng trừ ngài gạo (Corcyra cephalonica) trong kho bảo quản gạo ở Thái Lan.

Một số loài nấm mà cụ thể là nấm ký sinh côn trùng cũng được sử dụng để gây

bệnh cho sâu mọt trong kho, như nấm Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae,

Paecilomyces fumosoroseus phòng trừ mọt gạo Sitophilus oryzae, mọt ngô Sitophilus zeamais, mọt thóc đỏ Tribolium castaneum, mọt đậu nành Acanthoscelides obtectus, mọt đục hạt nhỏ Rhyzopertha dominica, mọt thóc Sitophilus granarius, nhóm Carpophilus spp., v.v.

* Pheromon

Mọi sinh vật sống đều tồn tại bằng ba quá trình: trao đổi chất; trao đổi nănglượng và trao đổi thông tin Pheromon là một yếu tố trong thông tin sinh học, có thểđược coi là "bức điện" bằng hóa học của sinh vật làm tác động đến tập tính và hoạt độngsinh lý của sinh vật nhận tin cùng loại (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 179].Burkholder (1980) cho rằng pheromon có thể tạo ra một con đường mới cho

kỹ thuật phòng trừ sâu mọt hại kho theo hướng ngăn cản sự xâm nhiễm hơn làphải trừ diệt

Hodges (1984) nêu ý kiến cần sử dụng pheromon và các chất hấp dẫn để tậptrung sâu mọt khi xử lý phương pháp gây bệnh hoặc xử lý bằng thuốc trừ sâu.Điều này đã được chứng minh tính hiệu quả trong việc sử dụng bẫy pheromon.Burkholder (1984) đã rất lạc quan phát biểu rằng pheromon là một phươngtiện đầy quyền lực góp phần rất hiệu quả trong việc chế ngự sâu mọt hại kho, đồngthời cũng dự báo là pheromon sẽ sớm được áp dụng đối với các loài mọt thuộc

giống Sitophilus và mở ra một tương lai sáng lạng cho việc phát hiện và kiểm soát

những loài côn trùng hại kho quan trọng [1]

Hiện nay, việc quản lý tổng hợp dịch hại đang được cổ động rầm rộ, bởi vì nó đãmang lại những lợi ích thiết thực, đồng thời bảo vệ được môi trường sống

Chúng ta chắc không ai dại dột có ham muốn tiêu diệt đến con côn trùng gây hại

cuối cùng Trên thực tế, nguy cơ bị côn trùng gây hại các sản phẩm dự trữ và lưu trữluôn tồn tại trong cuộc sống của chúng ta Điều quan tâm duy nhất và cần thiết nhất làtìm những biện pháp thích hợp duy trì mật độ quần thể các loài gây hại dưới ngưỡngthiệt hại cho phép, có nghĩa là sự thiệt hại do chúng gây ra là không đáng kể.

Việc sử dụng pheromon, gây bệnh, ký sinh, ăn thịt và các biện pháp tiêu diệtkhác trong hệ thống phòng trừ sinh học ngày càng được ứng dụng nhiều và cóhiệu quả cao [89]

Như vậy, phòng trừ tổng hợp hay sự điều khiển (khống chế, chế ngự) côn trùnggây hại trong kho là phương cách giải một bài toán mà đáp số phải đảm bảo hiệu quảkinh tế và bảo vệ môi trường

1.1.3 Nấm ký sinh côn trùng

1.1.3.1 Định nghĩa nấm côn trùng

Thuật ngữ "Nấm ký sinh côn trùng" - Entomology Pathogenic Fungi (EPF)hay "Nấm côn trùng" - Insect Fungi được các nhà khoa học sử dụng như là nhữngthuật ngữ đồng nghĩa để đề cập về nhóm nấm ký sinh gây bệnh cho côn trùng.Nấm ký sinh côn trùng được phân thành 4 nhóm:

(1) Nhóm sinh vật cộng sinh phụ thuộc lẫn nhau, là nhóm sinh vật mà cả nấm vàvật chủ côn trùng của nó đều có lợi trong mối quan hệ qua lại giữa chúng

(2) Nhóm ký sinh trong, chúng ký sinh trong các nội quan, xoang cơ thể của ký chủ.(3) Nhóm ký sinh ngoài là những nhóm nấm thường phát triển trên bề mặtngoài của côn trùng và gây hại không đáng kể đến ký chủ của chúng

(4) Nhóm sinh vật gây bệnh là những sinh vật mà trực tiếp hoặc gián tiếpgây bệnh cho ký chủ của chúng

Sau đó, nấm côn trùng có thể được phân thành 2 nhóm: nhóm gây bệnh sơ cấp

và nhóm gây bệnh thứ cấp

Nhóm gây bệnh sơ cấp thường làm yếu ký chủ côn trùng trước khi giết chếtchúng Trong khi đó, nhóm gây bệnh thứ cấp chỉ có thể xâm nhiễm gây yếu hoặclàm tổn thương ký chủ

Gây bệnh hay ký sinh ở những ký chủ già hoặc yếu được gọi là gây bệnh tựnhiên hay gây bệnh chủ động Gây bệnh chủ động có thể xâm nhiễm vào ký chủ bịbệnh của chúng bằng cách xuyên sâu qua lớp vỏ cuticun của ký chủ Gây bệnhđược kết hợp với làm tổn thương ký chủ gọi là gây bệnh qua vết thương Khác vớigây bệnh chủ động, gây bệnh qua vết thương chỉ có thể xâm nhiễm gây độc cho cơthể ký chủ côn trùng của chúng qua vết thương Thuật ngữ nấm côn trùng được sửdụng để diễn tả nấm ký sinh trong hoặc ngoài cơ thể vật chủ côn trùng của chúng(Dẫn theo Le Tan Hung, 2006) [72, tr 7-8].

1.1.3.2 Sự xâm nhiễm và phát triển của nấm côn trùng trong cơ thể sâu hại

Nấm ký sinh côn trùng có thể xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng qua con đường

hô hấp, tiêu hóa hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun củachúng Tức là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm và bề mặt cơ thể ký chủ Bào tử nấmbám vào bề mặt cơ thể ký chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễmvào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp kitin

Các loài côn trùng dễ bị nhiễm EPF thuộc các bộ: Coleoptera, Diptera,Homoptera, Hymenoptera và Lepidoptera Việc các loài côn trùng bị nấm xâm nhiễm

là một cơ sở chứng tỏ mối quan hệ chặt chẽ giữa côn trùng và thực vật

Nấm xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng gồm 3 giai đoạn chính:

- Giai đoạn xâm nhập:

Tính từ khi bào tử nấm mọc mầm đến lúc hoàn thành việc xâm nhập vào trongxoang cơ thể côn trùng Bào tử là cấu trúc gây nhiễm của nấm Trong tất cả các nhóm

vi sinh vật gây bệnh cho động vật không xương sống, nấm là nhóm duy nhất gâynhiễm qua lớp vỏ cuticun EPF sử dụng kết hợp enzym và tác động cơ học để xâmnhập qua lớp cuticun Lớp biểu bì ngoài cùng (thành phần lipit) là hàng rào ngăn cảnđầu tiên của côn trùng mà nấm phải vượt qua trong quá trình xâm nhiễm vào cơ thểcủa chúng Các chuỗi axit béo bão hòa, như axit caprylic đã được tìm thấy, chúng cótác dụng ngăn cản sự nảy mầm của bào tử nấm Phía dưới lớp lipit dày là thành phầnkitin liên kết chặt chẽ với protein

Các bào tử nấm có thể xâm nhập qua lớp vỏ cuticun bằng nhiều cách Sựbám dính trực tiếp hay gián tiếp của bào tử là yếu tố đầu tiên góp phần cho việc

xâm nhiễm thành công của nấm vào cơ thể ký chủ Ở B bassiana, M anisopliae

và Isaria spp có dạng bào tử khô, các bào tử này phát tán trong không khí hoặc có

thể tìm thấy ở cơ thể côn trùng chết Một số bào tử có chất nhầy phủ bên ngoài giúp

chúng phân tán trong nước, như bào tử đính của Aschersonia spp., hoặc giúp chúng dính chặt vào cơ thể côn trùng, như bào tử của Hirsutella citriformis Bào tử động của

loài thuộc Chytridiomycota có thể bơi và bám dính chặt vào ký chủ trong nước;

ascospore của loài Cordyceps sp có khả năng phát tán thông qua hoạt động phóng

các ascospore từ asci của chúng Đối với hầu hết các loại nấm bất toàn, chúngthích nghi với hoạt động bám dính gián tiếp của bào tử Các bào tử bám dính vào

ký chủ phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động của gió và nước

Các bào tử được tạo ra bởi EPF có sự thích nghi với cả hại dạng bám dính vàchúng có khả năng bám dính để đâm xuyên vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp

da Đặc biệt, có hại dạng bào tử của EPF là bào tử khô và bào tử ướt Các bào tử ướtbám dính vào lớp da côn trùng nhờ lớp màng nhầy bao quanh bào tử, trong khi cácbào tử khô bám dính vào lớp da côn trùng nhờ sự kết hợp của lực hút tĩnh điện vàtác nhân liên kết hóa học (như lipoprotein), chất này tạo thuận lợi cho việc bámdính với các lớp da kỵ nước, lớp da có bản chất lipit bên ngoài cơ thể côn trùng.Hầu hết các loài nấm có dạng bào tử khô này sản xuất dạng bào tử nhỏ, nhẹ và dễphát tán trong không trung Vì vậy, sự bám dính xảy ra ngẫu nhiên và cơ hội lây nhiễmthành công phụ thuộc lớn vào điều kiện khí hậu, mật độ ký chủ và lượng kháng thể

có trong cơ thể ký chủ

Bào tử nấm sau khi mọc mầm phát sinh mầm bệnh, nó giải phóng các enzymngoại bào tương ứng với các thành phần chính của lớp vỏ cuticun của côn trùng đểphân hủy lớp vỏ này như: Protease, chitinase, lipase, aminopeptidase, carboxypeptidase A,esterase, N-axetylglucosaminidase, cenlulase Các enzym này được tạo ra một cáchnhanh chóng, liên tục và với mức độ khác nhau giữa các loài và thậm chí ngay trongmột loài

Enzym protease và chitinase hình thành trên cơ thể côn trùng, tham gia phân hủylớp da côn trùng (cuticula) và lớp biểu bì (thành phần chính là protein) Lipase, cenlulase

và các enzym khác cũng là những enzym có vai trò không kém phần quan trọng Nhưngquan trọng hơn cả vẫn là enzym phân hủy protein (protease) và kitin (chitinase) củacôn trùng Hai enzym này có liên quan trực tiếp đến hiệu lực diệt côn trùng của EPF(Dẫn theo Hà Thị Quyến và cs., 2005 [12, tr 401-405]; Tạ Kim Chỉnh và cs., 2005[35, tr 433-436]; Charnley và cs., 1991 [53, tr 267-286]; Eguchi , 1992 [60, tr 93-95];Janet Jennifer và cs., 2006 [68, tr 10-12]; Leger và cs., 1986 [73, tr 85-95])

- Giai đoạn phát triển của nấm trong cơ thể côn trùng đến khi côn trùng chết:

Đây là giai đoạn sống ký sinh của EPF Trong xoang cơ thể côn trùng nấm tiếptục phát triển, hình thành rất nhiều sợi nấm ngắn Khi hệ sợi nấm được hình thànhtrong cơ thể, nó phân tán khắp cơ thể theo dịch máu, phá hủy các tế bào máu và làmgiảm tốc độ lưu thông máu Toàn bộ các bộ phận nội quan của côn trùng bị xâmnhập Nấm thường xâm nhập vào khí quản làm suy yếu hô hấp Hoạt động của côntrùng trở nên chậm chạp và phản ứng kém với các tác nhân kích thích bên ngoài.Kết quả là hệ thống miễn dịch của ký chủ mất tác dụng, chúng không còn khảnăng kiểm soát hoạt động sống và dẫn đến chết (Dẫn theo Phạm Văn Lầm, 2000[28, tr 35-36]; David Pramer, 1965 [56, tr 382-387])

- Giai đoạn sinh trưởng của nấm sau khi vật chủ chết:

Đây là giai đoạn sống hoại sinh của EPF Xác côn trùng chết là nguồn dinhdưỡng có giá trị cho các vi sinh vật Thông thường, các bộ phận bên trong cơ thểcôn trùng sẽ bị phân hủy bởi vi khuẩn hoại sinh Trên bề mặt ngoài của cơ thể

côn trùng, các nấm hoại sinh như Aspergillus spp., Penicillium spp và Fusarium spp.

định cư ở lớp biểu bì và cạnh tranh với vi khuẩn ở bên trong cơ thể côn trùng DoEPF có khả năng sản xuất ra các chất có hoạt tính như thuốc kháng sinh ức chếhoạt động của vi khuẩn và nấm hoại sinh khác nên chúng có thể cạnh tranh với cácsinh vật này để tồn tại và phát triển, làm cho xác ký chủ không bị phân hủy

Sau khi nấm côn trùng đã sử dụng cạn kiệt nguồn dinh dưỡng bên trong cơ thểcôn trùng, nó chuyển sang giai đoạn hình thành bào tử

Ở giai đoạn xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng, nấm sử dụng các enzymngoại bào để phân hủy lớp vỏ cuticun Khác với giai đoạn này, ở giai đoạn nấm đâmxuyên, mọc thành sợi ra bên ngoài, nó sử dụng toàn bộ tác động cơ học Sau đó cácbào tử được hình thành trên lớp sợi nấm ở bề mặt cơ thể ký chủ Nhiều côn trùng bịbao bọc toàn bộ bên ngoài bởi hệ sợi nấm và các bào tử, vì vậy mà rất khó hoặckhông thể xác định các ký chủ (Dẫn theo Janet Jennifer và cs., 2006) [68, tr 12].Thomas M B., Read A F (2007) [86, tr 377 - 383], nêu sơ đồ xâm nhiễm củanấm ký sinh côn trùng vào cơ thể ký chủ (Hình 1.1).

Theo Thomas M B., Read A F., chu kỳ phát triển của EPF, như nấm

Beauveria bassiana và Metarhizium anisopliae gồm các giai đoạn: Bào tử đính tiếp

xúc với tầng cuticun của lớp vỏ ký chủ Bào tử nảy mầm và sinh sản hình thành vòi

và giác bám (cấu trúc cơ quan xâm nhập)

Hình 1.1 Cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùng

Nguồn: Thomas M.B & Read A.F (2007), Can fungal biopesticides control

malaria ? Nature Microbiology Reviews 5, pp 377-383).

Sự xâm nhập của bào tử đính là sự tổ hợp của sức ép cơ học và sự tác độngcủa enzim phân giải tầng cuticun Quá trình sinh trưởng bên trong xoang máu cơ thể

ký chủ và sự sinh sản của bào tử đính làm ký chủ bị chết Tầng cuticun của vỏ cơthể ký chủ là tầng chống chịu đầu tiên trong việc bảo vệ chống lại sự xâm nhiễmcủa nấm và nó có vai trò quyết định tính chuyên hóa đặc hiệu của nấm Nếu nấmphá vỡ được tầng cuticun thì sự xâm nhiễm thành công, sau đó phụ thuộc vàokhả năng chiến thắng được phản ứng miễn dịch bẩm sinh ở côn trùng của nấm.Các loài côn trùng có thể phản ứng lại sự xâm nhiễm này của nấm bằng cả haiphương thức là tế bào và thể dịch Sự hình thành hoạt động miễn dịch càng sớm

ở điểm phân giải bào tử đính trong suốt quá trình xâm nhập Các loài nấm nóichung đều có hai phương thức để chiến thắng các phản ứng tự vệ của ký chủ: Sựphát triển của các dạng sinh trưởng giai đoạn tiềm ẩn là sự ngụy trang hữu hiệu

từ các phản ứng tự vệ của côn trùng và sự sản xuất ra các chất miễn dịch phân hóathuận nghịch của bộ phận ức chế hệ thống bảo vệ

1.1.3.3 Triệu chứng bên ngoài của sâu hại bị nhiễm bệnh nấm côn trùng

Những cá thể sâu hại bị nhiễm EPF thường có các vệt chấm đen xuất hiện trên

bề mặt, có thể tại nơi bào tử nấm bám vào và mọc mầm xâm nhiễm vào bên trong

cơ thể vật chủ Nơi xâm nhập của nấm Beauveria bassiana thường có vệt chấm đen

hình dạng bất định

Khi bị bệnh do EPF, sâu hại ngừng hoạt động khoảng 2 - 3 ngày trước thờiđiểm phát triển hoàn toàn của nấm ở trong cơ thể vật chủ Nếu bị bệnh do nấm

Beauvera thì sâu hại sẽ ngừng hoạt động khoảng 7 ngày trước khi chết.

Những cá thể sâu hại bị nhiễm bệnh nấm côn trùng thường có màu hồng nhạt.Một số loài nấm có thể làm cho sâu bệnh trở nên có màu vàng nhạt, xanh lá câyhoặc nâu Cơ thể sâu bị bệnh ngày càng trở nên hóa cứng

Cơ thể côn trùng bị chết do EPF không bao giờ bị tan nát, mà thường vẫn giữnguyên hình dạng như khi còn sống Toàn bộ bên trong cơ thể sâu chết bệnh chứađầy sợi nấm Sau đó, các sợi nấm này mọc ra ngoài qua vỏ cơ thể và bao phủ toàn

bộ bề mặt ngoài của cơ thể sâu chết bệnh Đây là đặc điểm rất đặc trưng để phânbiệt sâu chết bệnh do nấm côn trùng với các bệnh khác (Dẫn theo Phạm Văn Lầm,2000) [28, tr 35-36]

1.2 Tình hình nghiên cứu sâu mọt hại kho

1.2.1 Nghiên cứu về thành phần sâu mọt hại kho ở nước ngoài và trong nước 1.2.1.1 Nghiên cứu ở nước ngoài

Nghiên cứu về côn trùng hại kho ở các nước trên thế giới có từ rất sớm, từ lâu

đã có sự thống kê về thiệt hại do côn trùng gây ra đối với sản phẩm bảo quản trongkho Theo đánh giá của tổ chức Liên hiệp quốc về Lương thực và Nông nghiệp(FAO - Food and Agriculture Organization of the U N.), tổn thất do sâu mọt hạikho là 10% (khoảng 13 triệu tấn/năm)

Hầu như ở đâu có sự dự trữ và lưu trữ hàng hóa, nông sản ở đó xuất hiện cácloài sinh vật gây hại Nhiều khi chỉ cần sau vài tuần sinh vật gây hại đã phát triểnthành quần thể có số lượng lớn và gây ra những vụ cháy ngầm, tiêu hủy một phầnhoặc hoàn toàn hàng hóa bảo quản trong kho (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1]

Sự phá hại của côn trùng đối với sản phẩm bảo quản thật đa dạng Trước hết phải kểđến việc làm giảm phẩm chất hoặc phá hủy làm cho vật chất dự trữ hay lưu trữ bịgiảm hoặc mất hoàn toàn giá trị sử dụng Trong nhiều trường hợp, thiệt hại có thể làrất lớn và thậm chí là vô giá

Catton và Wilbur (1974) đã thống kê được số lượng loài côn trùng gây hại hạt dựtrữ trong kho trên thế giới gồm 43 loài, trong đó có 19 loài thuộc nhóm gây hại chủ yếu

và 24 loài thuộc nhóm côn trùng gây hại thứ yếu (Dẫn theo Snelson, 1978) [84]

Freeman Paul (1980) [62] đã ghi nhận được 41 loài côn trùng trong sản phẩmlượng thực dự trữ ở một số nước trên thế giới

Hill D S (1983) [67] đã thu thập và xác định được 38 loài côn trùng gây hạisản phẩm kho vùng nhiệt đới

Các tác giả vùng Đông Nam Á đã phát hiện được 122 loài thuộc 28 họ của bộcánh cứng (Coleoptera) và 17 loài thuộc 6 họ của bộ cánh vảy (Lepidoptera)(Nakakita, 1991) [76], (Nilpanit và Sukrakarn, 1991) [77]

Kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật ở Cộng hoà dân chủ Đức trướcđây (1986), tại các nước Đông Âu có 20 loài côn trùng hại chủ yếu trên nông sảncất giữ trong kho (Dẫn theo Nguyễn Thị Minh Nguyệt, 1989) [19]

Bengstong (1997) [50] chỉ rõ các loài côn trùng gây hại kho chủ yếu là

Sitophilus spp., Rhyzopertha dominica, Tribolium castaneum, Sitotroga cerealella và Ephestia cautelaphân bố khắp thế giới và đặc biệt các vùng khí hậu ấm áp, trong đó

200 loàidịch hại ngũ cốc cất giữ trong kho

Theo Bolin P (2001) [51], kết quả điều tra cơ bản của Trường Đại học Oklahomavào đầu và cuối thập kỷ 80 chỉ ra các loại côn trùng chiếm ưu thế gây hại kho là

Rhyzopertha dominica, Cryptolestes spp., mọt thóc đỏ Tribolium castaneum và ngài

Ấn Độ

Tổ chức C.A.B.I (2002) [52] nêu rõ các loài côn trùng Acanthoscelides

obtectus, Callosobruchus spp., Tribolium castaneum là loài gây hại nguy hiểm đối

với kho thóc và đậu

Việc thay đổi kỹ thuật bảo quản nông sản sau thu hoạch, nguồn thức ăn củacôn trùng hại kho, các điều kiện sinh thái cũng có nhiều thay đổi, do vậy thànhphần, mật độ các loài côn trùng cũng luôn có sự biến đổi Cho đến nay, việc nghiêncứu thành phần côn trùng gây hại trong kho bảo quản nông sản vẫn đang đượcnhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm

Thiệt hại do sâu mọt hại kho gây ra là rất lớn về nhiều mặt: Nó làm giảm sốlượng sản phẩm, chất lượng, giá trị thương phẩm như làm giảm protein, lipit,vitamin biến tính, màu sắc không bình thường; làm nhiễm bẩn, nhiễm độc nôngphẩm, do đó làm ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng hoặc trực tiếp truyềnbệnh cho người; con người phải thêm chi phí khắc phục hậu quả Mất uy tín hànghóa trên thị trường; mất mát hạt giống cho mùa vụ sau Xuất phát từ những thiệt hại

to lớn đó, đã có nhiều công trình nghiên cứu về tổn thất nông sản do sâu mọt gây hại,

Pigale (1957) thông báo là tổn thất về sinh tố B1 ở gạo bảo quản 8 tháng đốivới mẫu bị nhiễm côn trùng lớn hơn 10 - 15% so với mẫu không bị nhiễm.

Báo cáo của Pawgleg (1963) cho thấy tổn thất hạt bảo quản hàng năm được công

bố ở Mỹ là khoảng 15 - 23 triệu tấn (trong đó khoảng 7 triệu tấn do chuột, 8 - 16 triệu tấn

do côn trùng) Ở Châu Mỹ La Tinh người ta đã đánh giá rằng ngũ cốc và đậu đỗ sauthu hoạch bị tổn thất khoảng 25 - 50% Ở một số nước Châu Phi, khoảng 30% tổngsản lượng nông nghiệp bị mất đi hàng năm (Dẫn theo Vũ Quốc Trung và cs., 1991) [43].Hall (1970) thông qua các báo cáo cho biết ở khu vực Đông Nam Á, nhữngnăm qua đã xảy ra dịch hại lớn do côn trùng gây ra đối với ngũ cốc, làm tổn thất tới50% (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1]

Năm 1973, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hiệp quốc (FAO) đãthông báo, ít nhất 10% lượng thực sau thu hoạch bị mất do dịch hại trong kho vàthiệt hại tới 30% là phổ biến ở các nước trên thế giới (Dẫn theo Snelson, 1978) [84].Theo công bố của FAO (1984) [61], kết quả nghiên cứu của các tác giả Mỹ vềmất mát ngũ cốc sau thu hoạch vào năm 1976 ở các nước công nghiệp phát triển đãlên tới 42 triệu tấn, tức bằng 95% tổng sản lượng lương thực của nước ta năm 1992.Theo Semple (1985 - 1989) qua nghiên cứu ở Indonexia và một số nước ởĐông Nam Á cho biết, thiệt hại do sâu mọt hại là từ 10 - 20%, chủ yếu trên sảnphẩm bảo quản cất trữ trong kho như ngô, thóc

Cũng theo Semple (1985) chất lượng hạt trong kho do côn trùng hại làm giảmchất lượng 4% và còn hơn thế Đặc biệt ở Đông Nam Á, nhiều nước dịch hại phátsinh trong kho đã lan tràn từ nước này sang nước khác Tổng kết ở Malaixia, một

trong những loài mọt kho quan trọng là Sitophilus oryzae L., Rhyzopertha dominica F., Tribolium castaneum Herbst và Sitotroga cerealella Olivier cũng là đối tượng

phá hại nghiêm trọng

Mọt cứng đốt (Trogoderma granarium Everts) là một trong những loài mọt cực kỳ

nguy hiểm Nó được nhiều nước trên thế giới đưa vào danh mục đối tượng kiểm dịchthực vật như: Trung Quốc, Indonesia, Thailand, Malaixia (Bank, 1977) … Chúng đã gâythiệt hại trên 100 mặt hàng, đặc biệt là hàng nông sản như bột mỳ, lúa mạch, thóc …

(Monschel, 1971) (Dẫn theo Dobie, Haines P., 1984) [59].

Lam My - Yen (1993) [71] đã cho biết, tổn thất sau thu hoạch đối với gạo cấtgiữ trong kho ở Châu Á khoảng 2 - 6%

Theo đánh giá của FAO, hàng năm tổn thất về ngũ cốc dự trữ trên toàn thế giớivào khoảng 10%, có nghĩa bằng 1,3 triệu tấn ngũ cốc đã bị mất do côn trùng và khoảng

100 triệu tấn đã bị mất giá trị (Wolpent, 1967) (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1] Theo Bengston M (1997) [50] cho rằng, côn trùng là một trong những dịchhại lương thực và sản phẩm lương thực cất giữ Thiệt hại do dịch hại gây cholương thực là rất lớn khoảng 10%

Theo thống kê của Liên hiệp quốc, mỗi năm thế giới bị thiệt hại về lương thực

từ 15 - 20%, tính ra tới 130 tỷ đô la đủ nuôi khoảng 200 triệu người/năm

1.2.1.2 Nghiên cứu trong nước

Các kết quả điều tra về thành phần sâu mọt hại kho ở Việt Nam không nhiều

và ít được điều tra cập nhật

Nguyễn Công Tiễu (1936) là người đầu tiên quan tâm đến vấn đề này Ông đãdịch cuốn "Cho được có hoa lợi nhiều và tốt hơn" của Braemer P., trong đó giới thiệuvắn tắt các đặc điểm hình thái, đặc tính gây hại của một số loài mọt kho thông thường.Gần 30 năm sau, tức là vào khoảng năm 1960, việc nghiên cứu côn trùng hạikho mới lại được tiếp tục Bắt đầu bằng những kết quả điều tra thành phần loàicôn trùng gây hại ở một số kho lương thực ở tỉnh Thanh Hóa (Trường ĐHTH

Hà Nội và Tổng Cục lương thực, 1962) (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [1, tr 11].Đinh Ngọc Ngoạn (1965) [9] có kết quả điều tra côn trùng gây hại trong kho ởmiền Bắc Việt Nam và Phan Xuân Hương (1963) [30] có cuốn sách "Côn trùng pháhoại trong kho và cách phòng trừ" Bùi Công Hiển (1995) có cuốn "Côn trùng hại kho"với nội dung rất phong phú về côn trùng hại kho như: Đặc điểm sinh học, sinh tháicôn trùng kho, thành phần loài côn trùng hại kho ở Đông Nam Á…

Kết quả điều tra (1995) của Cục Bảo vệ thực vật về thành phần côn trùng hạikho ở Việt Nam thu thập được 76 loài, thuộc 37 họ của 6 bộ (Dẫn theo Báo cáokhoa học Cục Bảo vệ thực vật - 1996) [40]

Theo Hoàng Văn Thông (1997) [13], thành phần côn trùng hại trên hàng nông sảnnhập khẩu ở khu vực phía bắc Việt Nam từ 1991 - 6/1997 có 40 loài, phân bổ trong 4 bộ.Trên hàng nông sản xuất khẩu có 40 loài côn trùng hại, nằm trong 29 họ, thuộc 5 bộ Điều tra cơ bản côn trùng hại kho bảo quản nông sản còn được tiếp tụcvào những năm gần đây Kết quả điều tra thành phần côn trùng hại kho của ngànhKiểm dịch thực vật từ 1996 - 2000 cho thấy, tổng số loài côn trùng trong kho là 115loài của 44 họ, thuộc 8 bộ và 1 lớp nhện [31].

Nguyễn Quang Hiếu, Lương Thị Hải và Bùi Công Hiển (2000) [16, tr 11-14]

đã điều tra thành phần côn trùng hại trong kho thóc dự trữ đổ rời ở Hà Nội vàHải Phòng Kết quả đã thu được 10 loài sâu mọt thuộc 3 bộ

Điều tra thành phần côn trùng trên thóc dự trữ quốc gia đổ rời ở miền Bắc ViệtNam năm 2001 Kết quả thu được 29 loài của 20 họ, thuộc 4 bộ (Dương Minh Tú,Ngô Ngọc Trâm và Hà Thanh Hương, 2003) [8, tr 10-14]

Bùi Minh Hồng, Hà Quang Hùng (2004) [3, tr 3-6] đã điều tra thành phần loàisâu mọt và thiên địch trên thóc bảo quản đổ rời tại kho cuốn của Cục dự trữ quốc giavùng Hà Nội và phụ cận Kết quả thu được 15 loài sâu mọt của 11 họ, thuộc 2 bộ và

4 loài thiên địch của 3 họ, thuộc 3 bộ

Điều tra thành phần côn trùng, nhện trong kho và tần suất xuất hiện của quần thể

mọt bột đỏ Tribolium castaneum (Herbst.) tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam Kết quả

thu được 57 loài của 27 họ, thuộc 4 bộ (Hà Thanh Hương và cs., 2004) [10, tr 23-29].Trần Bất Khuất và Nguyễn Quý Dương (2005) [37, tr 11-14] đã điều tra thànhphần sâu mọt hại lạc nhân trong kho bảo quản tại một số vùng năm 2004 Kết quảthu được 20 loài, của 13 họ, thuộc 3 bộ

Nghiên cứu thành phần sâu mọt hại lạc ở vùng Nghệ An, thu được 23 loàitrong kho không chuyên bảo quản lạc và 11 loài trong kho chuyên bảo quản lạc(Nguyễn Thị Diệu Thư, 2007) [20, tr 26-34]

Nguyễn Văn Liêm và cs (2008) [17, tr 634-638] đã điều tra thành phần vàmức độ gây hại của các loài mọt trên ngô bảo quản tại hộ gia đình ở vùng Bắc Hà,Lào Cai, kết quả thu được 10 loài

1.2.2 Nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu mọt hại kho ở nước ngoài và trong nước

1.2.2.1 Nghiên cứu ở nước ngoài

Trên thế giới cũng đã có nhiều nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng đểphòng trừ sâu mọt hại kho Tuy nhiên, các nghiên cứu này cũng mới chỉ tập trung ở

nấm Beauveria bassiana, còn các nấm khác như Beauveria amorpha, Paecilomyces

Padin S và cs (1997) [79, tr 569-574] đã nghiên cứu hiệu lực tiêu diệt mọt

thóc đỏ T castaneum của nấm B bassiana Kết quả, tỷ lệ mọt thóc đỏ chết đạt

85 - 87% sau 21 ngày xử lý

Hidalgo E., Moore D và Lepatourel G (1998) [66, tr 171-179] đã nghiên cứu

ảnh hưởng của các công thức khác nhau của nấm B bassiana lên mọt ngô

Sitophilus zeamais Motsch gây hại ở kho ngô Dạng nhũ tương với B bassiana ở

nồng độ 109 bào tử/ml cho thấy hiệu quả phòng trừ đạt cao nhất đối với ngô

Công thức dạng bột của nấm B bassiana đạt hiệu quả phòng trừ mọt ngô tới 90% sau

15 ngày, ở 250C với mức thử 20g thuốc bột nấm/kg ngô (2 x 1010 bào tử/kg ngô) vàđạt 77% với liều lượng 5g bột nấm/kg ngô (5 x 109 bào tử/kg ngô)

Oduor, Smith S M và cs (2000) [78, tr 177-185] đã điều tra và phát hiện

thấy nhóm nấm ký sinh côn trùng Beauveria spp ký sinh trên mọt ngô S zeamais (chủ yếu), một số ký sinh trên Tribolium sp và nhóm Carpophilus spp.

Hiệu quả của nấm B bassiana trong phòng trừ mọt gạo Sitophilus oryzae L.

cũng đã được nghiên cứu, đánh giá Thí nghiệm tiến hành với 3 nồng độ của nấm

là 3,2 x 105, 2,5 x 106 và 3,9 x 107 bào tử/ml Kết quả thu được tỷ lệ mọt gạo chếtsau 25 ngày xử lý với các nồng độ bào tử nấm này lần lượt 28%, 48,4% và 75,8%.Như vậy, tỷ lệ mọt gạo chết đạt cao nhất ở nồng độ cao hơn (3,9 x 107 bào tử/ml)

và sự xuất hiện của trưởng thành F1 giảm đi 86,2% (Govindan Sheeba và cs., 2001)[63, tr 117-120]

Nấm gây bệnh côn trùng B bassiana, M anisopliae và Paecilomyces spp đã được sử dụng để phòng trừ mọt ngô S zeamais và Prostephanus truncatus Kết quả phòng trừ mọt của các nấm này khá cao Khi xử lý nấm B bassiana ở nồng độ

1 x 108 bào tử/ml, tỷ lệ S zeamais chết đạt 92 - 100% (LT50 = 3,58 - 6,28 ngày)

Khi xử lý với nấm Paecilomyces sp., tỷ lệ S zeamais chết thấp, chỉ đạt 26,32 ± 4,29%

(LT50 = 10,38 ± 0,29 ngày) (Kassa A và cs., 2002) [70, tr 727-736]

Padin S., Dal Bello G và Fabrizio M (2002) [80, tr 69-74] đã nghiên cứu,

đánh giá tổn thất nông sản do ba loài: Mọt thóc đỏ Tribolium castaneum, mọt gạo Sitophilus oryzae và mọt đậu nành Acanthoscelides obtectus gây ra trong kho lúa mì cứng và kho đậu sau khi đã xử lý bằng nấm B bassiana Lúa mì có

xử lý B bassiana bị mọt gạo S oryzae phá hại ít hơn, phần trăm trọng lượng hao hụt

giảm còn 81,5% và giảm đi đáng kể so với lúa mì không được xử lý bằng nấm

Các công thức bột của ba dòng nấm ký sinh côn trùng B bassiana (BbGc),

B bassiana (BbPs) và M anisopliae (MaPs) có ảnh hưởng đến hiệu quả phòng trừ

mọt gạo S oryzae trong kho gạo Thí nghiệm được tiến hành với 3 công thức phối trộn

của các chủng nấm với kaolanh, bột trơn và bột sắn ở các nồng độ 1 x 104, 1 x 105,

1 x 106, 1 x 107, 1 x 108 và 1 x 109 bào tử/g, mỗi nồng độ xử lý với các liều lượng

0,5g, 0,1g và 0,15g Trong ba dòng nấm thì B bassiana (BbGc) có hiệu quả phòng

trừ cao nhất đối với mọt gạo trưởng thành Tỷ lệ chết của mọt gạo đạt cao nhất khi

xử lý với nấm B bassiana (BbGc) phối trộn với cao lanh ở nồng độ 1 x 109 bào tử/g

và liều lượng 0,15g, đạt 98,75% Từ đó mà tỷ lệ % trọng lượng gạo giảm cũngđạt ít nhất ở công thức này (Hendrawan Samodra và Yuof lbrahim, 2006)[65, tr 1-7]

Lisestengard Hansen và Tove Steenberg (2007) [74, tr 237-242] đã nghiên cứu

khả năng phòng trừ mọt thóc Sitophilus granarius của nấm B bassiana Hiệu quả

phòng trừ cao, đã tiêu diệt tới 83 - 98% số lượng mọt thóc trong kho

1.2.2.2 Nghiên cứu trong nước

Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng

để phòng trừ sâu mọt hại kho và đã đạt được những kết quả đáng kể Trong khi đó, ởViệt Nam hoàn toàn chưa có một nghiên cứu nào áp dụng biện pháp sinh học nàytrong phòng trừ sâu mọt

Trong phòng trừ sâu mọt hại kho, chúng ta mới chỉ sử dụng một số biện pháp như:Biện pháp kỹ thuật bảo quản, biện pháp kiểm dịch, biện pháp cơ học, biện pháp lý học,biện pháp hoá học (sử dụng thuốc xông hơi phosphine, phostoxin, methyl bromide,gotocxin,…), biện pháp sinh học được sử dụng rất hạn chế (sử dụng một số loài thiên

địch tự nhiên của sâu mọt như: Ong ký sinh, bọ xít ăn thịt Xylocoris flavipes, …).

1.3 Đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế, xã hội Nghệ An

1.3.1 Điều kiện tự nhiên

Nghệ An là một tỉnh thuộc vùng Bắc Trung Bộ có tọa độ địa lý từ 18033'

-19025' vĩ độ bắc và 102053' - 105046' kinh độ Đông, với tổng diện tích tự nhiên là

16487 km2 Địa hình Nghệ An có thể chia thành 3 vùng cảnh quan, vùng núi caochiếm 77% diện tích, vùng gò đồi chiếm 13%, đồng bằng 10%, bị đồi núi chia cắt

thành vùng đồng bằng phù sa và dải cát ven biển

Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 4 mùa rõ rệt: Xuân,

hạ, thu, đông Từ tháng 4 đến tháng 8 dương lịch hàng năm, tỉnh chịu ảnh hưởngcủa gió phơn tây nam khô và nóng Vào mùa đông chịu ảnh hưởng của gió mùađông bắc lạnh và ẩm ướt Nhiệt độ trung bình trong năm là 25,20C Tổng lượngbức xạ mặt trời hàng năm khoảng 120 - 140 Kcal/cm2, độ ẩm trung bình khoảng 85%,lượng mưa trung bình 1600 - 2000 mm

1.3.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội

Nghệ An là một tỉnh đông dân, với dân số là 3.030.946 người (tính đến

Dân cư phân bố không đều giữa các vùng, đồng bằng chiếm 10% diện tích nhưngtập trung đến 80% dân số, vùng núi và gò đồi chiếm 90% diện tích nhưng chỉ có20% dân số (Hướng dẫn du lịch Nghệ An, 2005) [34]

Chương II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

(i) Sâu mọt hại nông sản bảo quản trong kho ở thành phố Vinh

(ii) Thử nghiệm sử dụng hai chế phẩm nấm nước sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng

Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C Evans và Beauveria bassiana (Balsamo)

Vuillemin phòng trừ 4 loài mọt: Mọt gạo Sitophilus oryzae L., mọt ngô Sitophilus

zeamais Motsch., mọt thóc đỏ Tribolium castaneum Herbst và mọt khuẩn đen Alphitobius diaperinus Panzer.

(iii) Thử nghiệm sử dụng ba chế phẩm nấm bột sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng

Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C Evans, Beauveria bassiana (Balsamo)

Vuillemin và Paecilomyces sp1 phòng trừ 4 loài mọt: Mọt gạo Sitophilus oryzae L., mọt ngô Sitophilus zeamais Motsch., mọt thóc đỏ Tribolium castaneum Herbst và mọt khuẩn đen Alphitobius diaperinus Panzer.

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

VQG Pù Mát, trại nông nghiệp, Nghệ An

Các kho bảo quản nông sản (thóc, gạo, ngô, đậu, lạc, TAGS) ở TP Vinh, Nghệ An.Phòng Công nghệ Sinh học Nông nghiệp, Phòng Bảo vệ thực vật, KhoaNông Lâm Ngư - Trường Đại học Vinh

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 7/2007 đến tháng 10/2008

2.3 Vật liệu nghiên cứu

Các kho bảo quản nông sản (thóc, gạo, ngô, đậu, lạc, TAGS)

Các loài sâu mọt hại kho và thiên địch của chúng

Các chế phẩm nấm sản xuất từ 3 loài nấm ký sinh côn trùng Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C Evans, Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin và Paecilomyces sp1.

2.4 Phương pháp điều tra nghiên cứu thành phần sâu mọt

2.4.1 Điều tra thành phần sâu mọt hại kho

Điều tra, thu thập mẫu được tiến hành định kỳ 15 ngày/1 lần, ở 15 kho bảo quảnnông sản Phương pháp lấy mẫu theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Kiểm dịch

thực vật, phương pháp lấy mẫu TCVN 4731-89 (Cục Bảo vệ thực vật, 1989) [4]

Lấy mẫu theo 5 điểm chéo góc, ở 3 lớp nông sản: Lớp trên ở độ sâu 0,5 m; lớpgiữa ở độ sâu 1 - 1,5 m và lớp dưới ở độ sâu 2 m tính từ mặt đống nông sản

Tiến hành điều tra định tính và định lượng sâu mọt

Thu thập mẫu: Chủ yếu thu bắt trưởng thành, sâu non, nhộng qua quan sátbằng mắt nơi chúng thường tập trung như nền kho, góc kho, kẽ nứt, chân tường.Các vật dụng làm kệ, kê lót hàng, nơi lưu trữ tập trung bao bì, nơi ẩm thấp, nơi cónhiều hàng tồn đọng lâu, hàng mục nát … Sử dụng xiên, rây các loại, … để thu mẫu Khi thu bắt mọt trưởng thành cánh cứng: Dùng ống hút côn trùng, hoặc bút lông,kẹp gạt côn trùng rơi vào miệng ống nghiệm rồi dùng nút bông bịt ống nghiệm lại Nơi

có nhiều sản phẩm bị hại, vật phẩm mục nát thì dùng rây nhiều cỡ để rây, tách côn trùng.Đối với trưởng thành cánh vảy khi thu bắt cần chú ý chúng có tính bay ngượclên phía trên Do vậy, khi đặt ống nghiệm cần đón đầu rồi dùng bút lông gạt nhẹ vàoống nghiệm Ngoài ra còn có thể dùng vợt để thu bắt trưởng thành khi chúng đangbay hoặc ở vị trí cao

Đối với sâu non, nhộng: Cần lưu ý các kẽ nứt, chân tường, nơi có các vật phẩmmục nát, … Thu thập các mẫu hàng bị hại mang về phòng bóc, tách để tìm chúng

2.4.2 Thực nghiệm đánh giá khả năng gây hại nông sản của sâu mọt

* Dụng cụ: Hộp nhựa, đĩa petri, kẹp, bút lông, kính lúp, cân, rây các loại.

* Cách tiến hành

Tiến hành thí nghiệm với 3 loài mọt: Mọt gạo Sitophilus oryzae, mọt ngô

Sitophilus zeamais, mọt thóc đỏ Tribolium castaneum trên 3 loại thức ăn chính

là gạo, ngô, thóc Mỗi hộp nuôi mọt chứa từng loại thức ăn có trọng lượng 1 kg Thả 50 con mọt trưởng thành vào hộp nhựa Thức ăn đã được xử lý ở nhiệt độ

600C trong vòng 20 phút Thí nghiệm được bố trí trong điều kiện phòng thí nghiệm.Các công thức được nhắc lại 3 lần

Các thí nghiệm được tiến hành kiểm tra định kỳ sau 30, 60, 90 ngày Từ đóxác định khả năng gây hại của các loài mọt ở từng thời điểm và sự liên quan giữa tỷ lệ

% hao hụt với mật độ quần thể mọt và thời gian bảo quản

2.4.3 Xử lý và bảo quản mẫu vật

Mẫu vật thu thập được xử lý và bảo quản theo quy trình kỹ thuật sưu tầm, xử lý

và bảo quản côn trùng của UBKHKT Nhà nước (Tổ Côn trùng học, 1967) [36].Ngâm mẫu: Dung dịch cồn có nồng độ 70 - 80%

Làm mẫu vật khô: Làm chết mọt bằng chất độc (có thể dùng kalixyanua,etyl axetat, ete) hoặc bằng cách làm lạnh (chết cóng), sau đó đem sấy khô ở nhiệt độ

50 - 600C Mẫu vật được bảo quản khô tại phòng thí nghiệm Khoa Nông Lâm Ngư,Trường Đại học Vinh

Phương pháp làm tiêu bản trên kính: Vật mẫu được định hình bằng cồn 70 - 80%;dùng xylen hay toluen làm trong vật mẫu bằng cách ngâm khoảng 15 - 30 phút; nhỏmột giọt keo gắn Bome Canađa lên phiến kính sạch rồi dùng bút lông đưa vật mẫu vàogiữa giọt keo gắn, dùng kim nhọn sửa sang tư thế con vật và đậy lá kính mỏng lên trên;sấy khô tiêu bản ở nhiệt độ 45 - 500C theo một góc nghiêng khoảng 10 - 150

2.4.4 Phương pháp định loại sâu mọt

Chúng tôi đã sử dụng chủ yếu các tài liệu định loại côn trùng trong kho củacác tác giả Bùi Công Hiển (1995) [1]; Dennis, Hill S (1983) [57]; Dobie, Haines,Hodges và Prevett (1984) [59]

2.5 Phương pháp nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng phòng trừ sâu mọt

2.5.1 Phương pháp tạo chế phẩm nấm để phòng trừ sâu mọt

Các mẫu nấm ký sinh côn trùng thuộc ba loài Beauveria amorpha, Beauveria bassiana và Paecilomyces sp1 được thu thập từ VQG Pù Mát và trại nông nghiệp

Tiến hành 4 đợt thu thập EPF ở những khu rừng nguyên sinh, những nơi bằng phẳnghoặc có độ dốc không quá lớn, nơi có nhiều cây lớn và đất tơi xốp Trong mùa khô có thểthu thập EPF dọc các khe suối của khu rừng EPF được thu trên lá (mặt dưới của các lá già),thân cây và trên các tàn dư thực vật EPF cũng thu được ở hệ sinh thái nông nghiệp

Phân lập, nhân giống và tạo sinh khối nấm

Phân lập ba loài nấm ký sinh côn trùng theo phương pháp phân lập bào tử đơn

của Rossman (1996) [82] Phân lập ba loài nấm ký sinh côn trùng: Beauveria