Nghiên cứu phản ứng của 3 quẩn thể rầy nây nilaparvatablugens stal, (hà nội, hà tây, thái bình) trên một số giống lúa chuẩn nhiễm, chuẩn kháng vụ mùa 2004 và vụ xuân 2005

Thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn, khóa luận

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học nông nghiệp I

-o0o - Phạm Thanh Thuỷ

Phản ứng của 3 quần thể rầy nâu Nilaparvata lugens Stal (Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình) trên một số giống lúa chuẩn nhiễm, chuẩn kháng vụ mùa 2004 và vụ xuân 2005

lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng

để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Phạm Thanh Thủy

lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của PGS TS Nguyễn Văn Đĩnh Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Côn trùng - Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

đã đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thiện luận văn Tôi cũng xin chân thành cảm ơn KS Trần Thị Liên, các anh chị em sinh viên thực tập tại phòng thí nghiệm JICA - Bộ môn Côn trùng - Khoa Nông học - Trường ĐHNNI đã cộng tác, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Khoa Sau đại học - Trường Đại học Nông nghiệp I, Ban lãnh đạo và các đồng nghiệp Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội, gia đình và bạn bè bằng nhiều cách khác nhau đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt khóa học này

Hà Nội, ngày 18 tháng 8 năm 2005

Tác giả luận văn

Phạm Thanh Thủy

3.4.2 Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ nở của trứng và xác định

3.4.3 Thí nghiệm đánh giá sự khác biệt của 3 quần thể rầy

nâu thông qua một số chỉ tiêu sinh học (tỷ lệ sống sót, thời gian các pha phát triển, tỷ lệ rầy cái/rầy tổng

3.4.4 Thí nghiệm đánh giá phản ứng của 3 quần thể rầy

nâu đối với 3 giống lúa thí nghiệm thông qua chỉ tiêu

4.1 Đặc điểm hình thái và đặc điểm gây hại của rầy nâu

4.2 Một số chỉ số sinh học của 3 quần thể rầy nâu (Nilaparvata

4.2.5 Tỷ lệ rầy cái và tỷ lệ sống sót của từng quần thể rầy

1 Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề

Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) đ_ được ghi nhận là loài sâu hại quan trọng hàng đầu ở các vùng trồng lúa không chỉ của Việt Nam mà còn gây hại

được coi là sâu hại nghiêm trọng từ năm 1931 (L Caresh, 1932) [10] ở các tỉnh phía Nam, hàng năm rầy nâu phá hại khoảng 200.000 ha lúa của đồng bằng sông Cửu Long, gây cháy rầy ở nhiều nơi và là môi giới truyền bệnh lúa lùn xoắn lá - Rice ragged stunt virus (Bùi Văn ích, 1980) [10] Cũng theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật, từ năm 1985 - 2000 rầy nâu gây hại mỗi năm khoảng 650.000 ha lúa, đặc biệt trong năm 1991 rầy nâu phá hại 1.394.910 ha

và gây cháy rầy ở hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả nước [10]

Trong dân d_ hiện nay, bà con nông dân thường nôm na rằng:" Hiện nay trên đồng ruộng có 3 sâu, 3 bệnh, đó là: rầy nâu, sâu cuốn lá, sâu đục thân; bệnh đạo ôn, bệnh khô vằn, bệnh bạc lá"

Trong những năm vừa qua, cùng với sự tăng trưởng của sản xuất lúa gạo, phát triển thâm canh và những chuyển đổi cơ cấu cây trồng, một số sâu bệnh chính hại lúa đ_ diễn biến theo chiều hướng đáng lo ngại Diện tích lúa bị nhiễm rầy nâu tăng nhanh do nhiều giống lúa kháng rầy đ_ mất tính chống chịu

Sự thay đổi Biotype rầy nâu (ở đồng bằng, trung du Bắc bộ) theo dự đoán còn là một vấn đề cần được theo dõi thường xuyên để đối phó kịp thời, nhanh chóng, tránh tổn thất tới năng suất và sản lượng lúa trong sản xuất lương thực hiện nay

Sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu dẫn đến hình thành các Biotype mới đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đưa ra trước đây trở nên nhiễm (N C Thuật và L Đ Khánh, 1984; N C Thuật và ctv., 1993) [15] Loài dịch hại rầy nâu, bởi sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới, đ_ và đang là mối đe dọa cho sản xuất lúa gạo nước ta nói riêng và các nước trồng lúa ở châu á nói chung

Rầy nâu là một trong những loài sâu hại nguy hiểm nhất đối với cây lúa ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu á (Dyck và Thomas, 1979) [11] Trong 5 năm (1999 - 2003), rầy nâu cùng với rầy lưng trắng vẫn là một trong 3 nhóm dịch hại gây hại nguy hiểm nhất trên cây lúa (sau sâu cuốn lá nhỏ và bệnh khô vằn) Diện tích lúa bị nhiễm rầy nâu và rầy lưng trắng từ gần 570.000 ha năm 1999, có chiều hướng giảm trong các năm tiếp theo và

đến năm 2003 diện tích bị nhiễm còn khoảng 260.000 ha Diện tích lúa bị nhiễm, nhiễm nặng và mất trắng do rầy nâu trung bình 5 năm qua tương ứng là 409.000 ha; 34.000 ha và 179 ha Theo Nagata (1999) thì từ năm

1994 đến nay sự gây hại của rầy nâu ở Việt Nam đ_ giảm dần và có chiều hướng ổn định Tuy nhiên, từ những năm 1970 trở lại đây, độc tính của rầy nâu ở các nước như Philippines, Indonesia và ở miền Nam nước ta đ_ chuyển đổi mạnh mẽ khi có mặt các giống lúa kháng mang gen bph1 và bph2 được gieo trồng [11]

Vào những năm 1996 - 1999, theo Nguyễn Công Thuật và ctv., 2000 ở

đồng bằng và trung du Bắc bộ, một số giống lúa kháng rầy nâu biotype2 như ASD7, CR84 - 1, CR84 - 2 đ_ bị nhiễm ở mức độ cao [17]

Do vậy việc nghiên cứu xác định về sự thay đổi độc tính của rầy nâu ở vùng lúa đồng bằng Bắc bộ nói riêng và ở nước ta là rất cần thiết

Nhận thức đ−ợc điều đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Phản ứng của 3 quần thể rầy nâu Nilaparvata lugens Stal (Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình) trên một số giống lúa chuẩn nhiễm, chuẩn kháng vụ mùa 2004 và vụ xuân 2005"

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh học cơ bản của rầy nâu trên một số giống lúa chuẩn kháng và chuẩn nhiễm từ đó xác định chỉ tiêu liên quan nhất đến biểu hiện phản ứng thích nghi của chúng

1.2.2 Yêu cầu

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái, khối l−ợng cơ thể trung bình của 3 quần thể rầy nâu Hà Nội, Hà Tây và Thái Bình khi sống trên giống lúa nhiễm và giống lúa kháng

- Đặc tính sinh vật học cơ bản (Tỷ lệ nở của trứng; thời gian các pha phát triển; tỷ lệ cái/rầy tổng số; tỷ lệ cánh ngắn/cánh ngắn + cánh dài; tỷ lệ sống sót của 3 quần thể rầy nêu trên khi sống trên giống lúa kháng và nhiễm rầy nâu)

2 Tổng quan tài liệu 2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo

2.1.1 Vị trí của lúa gạo trong nguồn lương thực thế giới

Các loại lương thực chính được sản xuất và tiêu thụ trên thế giới bao gồm: Lúa gạo, lúa mỳ, ngô, kê và lúa mạch Trong số 5 loại lương thực kể trên, lúa mỳ và lúa gạo là 2 loại lương thực cơ bản nhất dùng cho con người, các loại còn lại chủ yếu phục vụ cho chăn nuôi gia súc và công nghiệp chế biến thực phẩm Thóc chiếm gần 1/3 sản lượng lương thực thế giới, riêng châu

á lúa chiếm đến 55% sản lượng lương thực

Hiện nay, theo thống kê của FAO, sản xuất lúa gạo và lúa mỳ trên thế giới đạt mức tương đương nhau Năm 2000 sản lượng lúa gạo đạt 598,8 triệu tấn, còn lúa mỳ đạt 591 triệu tấn Nếu quy đổi từ lúa sang gạo thì năm 2000 sản lượng lúa thế giới đạt 409 triệu tấn gạo Với mức nhu cầu tiêu dùng lúa gạo hiện nay 130 kg/người/năm, sản lượng gạo đó có thể duy trì sự sống cho gần 3,2 tỷ người, chiếm gần 53% dân số thế giới [9] Như vậy lúa gạo có vai trò rất quan trọng trong việc nuôi sống hơn một nửa dân số thế giới, số còn lại

được đảm bảo bằng lúa mỳ và các loại lương thực khác

2.1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

Đối với Việt Nam cây lúa có một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc giải quyết nhu cầu lương thực cho nhân dân Gắn liền với quá trình phát triển của lịch sử, cây lúa được coi là người bạn gần gũi nhất đối với đồng ruộng và người nông dân Việt Nam Với tập quán canh tác và tiêu dùng lúa gạo, hàng năm lúa gạo đáp ứng trên 80% nhu cầu lương thực của cả nước Chính vì vậy,

sự thành bại của mùa màng nông nghiệp đ_ ảnh hưởng trực tiếp đến sự no ấm hay đói nghèo của đại bộ phận dân cư nước ta trong những năm vừa qua Thực

tế cho thấy sản lượng thóc hàng năm tăng hay giảm, ổn định hay không ổn

định trong các năm qua có ý nghĩa quan trọng đặc biệt đến việc ổn định đời sống kinh tế, chính trị, x_ hội và an ninh quốc phòng ở nước ta

Thời kỳ sau thống nhất đất nước đến những năm đổi mới (1976 - 1988), nước ta bước vào giai đoạn xây dựng x_ hội chủ nghĩa trên phạm vi cả nước Đặc trưng cơ bản của thời kỳ này là: phong trào hợp tác hóa nông nghiệp phát triển mạnh ở cả hai miền Nam, Bắc với mô hình tập thể hóa, tập trung hóa và chuyên môn hóa cao Nông nghiệp Việt Nam được thống nhất thành một mối, tiềm năng

và thế mạnh của hai miền Nam, Bắc bổ sung cho nhau Quản lý kinh tế theo cơ chế kế hoạch hóa tập trung bao cấp, huy động lương thực theo nghĩa vụ

Sản xuất lúa trong thời kỳ đầu của giai đoạn này (1976 - 1980) luôn không ổn định và nhiều mặt diễn biến theo chiều hướng xấu, lương thực, thực phẩm mất cân đối lớn giữa sản xuất và tiêu dùng, thiếu nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và nông sản xuất khẩu giảm xuống Nông nghiệp và nông thôn bị khủng hoảng toàn diện cả về quan hệ sản xuất, lực lượng sản xuất và kết quả sản xuất Sức sản xuất bị kìm h_m, sản xuất nông nghiệp bị giảm sút, thu nhập và đời sống nông dân sau chiến tranh vốn đ_ thấp lại không ổn định trên từng vùng cũng như trên cả nước

Nói chung ở thời kỳ này (1976 - 1980) sản xuất lương thực tăng chậm và rất không ổn định, tỷ lệ tăng bình quân 1,1 - 1,2%/năm, trong khi đó tốc độ tăng dân số là 2,08%/năm Riêng sản xuất lúa trong giai đoạn này tình hình còn "bi

đát" hơn Sản lượng lúa cả nước giảm từ 11,8 triệu tấn năm 1976 xuống 9,8 triệu tấn năm 1978 và 11,6 triệu tấn năm 1980 Trong khi, diện tích gieo trồng lúa cả năm vẫn tăng tương ứng từ 5,29 triệu ha lên 5,43 triệu ha và 5,60 triệu ha trong thời kỳ này, năng suất lúa lúc đó đ_ thấp lại ngày càng giảm xuống, cụ thể như năm 1978 chỉ đạt 17,9 tạ/ha, năm 1980 là 20,8 tạ/ha [9]

Đây là thời kỳ sản xuất lương thực bấp bênh, mất mùa thường hay xảy ra, năng suất lúa giảm Sản xuất không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước

và không đạt chỉ tiêu đặt ra Lương thực trở thành nỗi lo lớn của Nhà nước và nhiều địa phương

Sau một thời gian dài sản xuất nông nghiệp sút kém ở thời kỳ trước,

Đảng và Nhà nước đ_ kịp thời nghiên cứu, rút kinh nghiệm và thử nghiệm nhiều phương thức quản lý mới, đúc kết những kinh nghiệm đạt được để ban hành nhiều chính sách mới và đổi mới cơ chế quản lý cho phù hợp với quy luật khách quan Chỉ thị 100 (năm 1981) của Ban Bí thư Trung ương Đảng Khóa IV về cải tiến công tác khoán, mở rộng khoán sản phẩm đến nhóm và người kinh doanh trong hợp tác x_ sản xuất nông nghiệp được ban hành, với mục đích phát triển sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế trên cơ sở lôi cuốn mọi người hăng hái lao động

Nhờ vậy sản xuất lúa đ_ có bước tiến đáng kể Sản lượng thóc tăng thêm 4,59 triệu tấn Năm 1983 lần đầu tiên mức lương thực vượt qua chỉ tiêu 300 kg mỗi người một năm Kể từ năm 1981 đến năm 1988, sản lượng lúa tăng liên tục, mức tăng chủ yếu do thâm canh tăng vụ và tăng năng suất lúa Tuy nhiên trong những năm cuối của giai đoạn này sản xuất nông nghiệp có phần chững lại, nông dân không yên tâm đầu tư cho sản xuất do hiện tượng khoán trắng tràn lan, các địa phương tăng mức khoán Hậu quả là đ_ để xảy ra nạn đói lương thực trầm trọng vào năm 1987 (sản lượng lương thực giảm gần 80 vạn tấn, trong khi đó dân số tăng thêm 1,5 triệu người) Sự sa sút này một phần do thiên tai nên mất mùa, nhưng nguyên nhân chủ yếu vẫn là do động lực ban

đầu của cơ chế khoán theo Chỉ thị 100 đ_ hết tác dụng

Kết quả sản xuất lúa nước ta trong giai đoạn 1975 - 1988 được thể hiện ở bảng sau:

Bảng Sản xuất lúa ở Việt Nam từ 1975 - 1988

Năm lúa (1000 Diện tích

ha)

Năng suất lúa (tạ/ha)

Sản lượng lúa (1000tấn)

Sản lượng lương thực (1000tấn)

Mức lương thực bình quân (kg/người)

Riêng thóc (kg/người)

Nguồn: Số liệu Nông nghiệp Việt Nam 35 năm (1956 - 1990)

Trong khi đó, ở miền Nam sau khi căn bản hoàn thành phong trào hợp tác hóa nông nghiệp vào năm 1985, hàng loạt mâu thuẫn ở nông thôn phát sinh, nhất là mâu thuẫn trong quan hệ ruộng đất Tình trạng tranh chấp ruộng

đất diễn ra gay gắt ở Nam bộ, đ_ biến các hợp tác x_, tập đoàn sản xuất nông nghiệp mới được thành lập trở thành hình thức Sản xuất nông nghiệp cả nước tiếp tục trì trệ và khủng hoảng do chính sách quản lý chưa phù hợp với sự phát triển theo quy luật khách quan, chưa đáp ứng được nguyện vọng chính đáng của người nông dân

Sau thời kỳ đổi mới (từ năm 1989 đến nay), trước tình hình sản xuất nông nghiệp chững lại ở thời kỳ trước, liều thuốc "khoán theo Chỉ thị 100" tỏ ra kém hiệu lực do toàn bộ cơ chế quản lý vĩ mô vẫn chưa chuyển biến kịp, Bộ Chính trị đ_ nghiên cứu rút kinh nghiệm và ban hành Nghị quyết 10 vào tháng

4 năm 1988 Nghị quyết 10 đ_ tạo ra sự biến đổi lớn về quan hệ sở hữu, quan

hệ quản lý và quan hệ phân phối cho phù hợp với tính chất và trình độ phát triển của lực lượng sản xuất

Sau Nghị quyết 10 Chính phủ đ_ ban hành hàng loạt chính sách quan trọng như: chính sách một giá, lưu thông tự do, xuất khẩu gạo, phát triển kinh

tế nhiều thành phần, đầu tư cho nông nghiệp, tín dụng nông thôn, đổi mới doanh nghiệp Nhà nước đ_ có tác động tích cực đến sản xuất nông nghiệp và

hỗ trợ kinh tế hộ phát triển, làm cho nó trở thành đơn vị sản xuất cơ bản của nông thôn trong cơ chế mới

Nhờ đó, sản xuất lương thực trong giai đoạn này ngày càng phát triển vượt bậc Năm 1989 đánh dấu bước tiến lớn trong lịch sử sản xuất lương thực nước ta, chuyển từ nước nhập khẩu sang nước xuất khẩu gạo lớn và ổn định trên thế giới

Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị đ_ tạo ra rất nhiều thành công đáng ghi nhận trong sản xuất và đời sống Tuy nhiên trong quá trình thực hiện vẫn nảy sinh những khó khăn và mâu thuẫn mới Đứng trước tình hình đó Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam Khóa VII họp hội nghị lần thứ 5 (tháng 6 năm 1993) với nội dung tiếp tục đổi mới và phát triển kinh tế x_ hội nông thôn Luật Đất đai mới (năm 1993) ra đời đ_ mở rộng quyền của người

sử dụng đất làm cho nông dân yên tâm đầu tư khai hoang, phục hóa, tăng vụ, cải tạo đất Nhờ đó sản xuất lương thực lại có bước tiến hơn nữa, lương thực bình quân nhân khẩu đạt trên 350 kg Vụ mùa 1994, tuy miền Bắc bị mất mùa, giảm khoảng 1 triệu tấn lúa do mưa lụt nhưng nạn thiếu đói giáp hạt đ_ không xảy ra [9]

Kết quả sản xuất lương thực giai đoạn 1989 - 2000 được trình bày ở bảng sau:

Bảng Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam trong thời kỳ đổi mới (1989 - 2000) Năm

Diện tích

lúa (1000ha)

Năng suất lúa (tạ/ha)

Sản lượng lúa (1000tấn)

Sản lượng lương thực (1000tấn)

Mức lương thực bình quân (kg/người)

Riêng thóc (kg/người)

Nguồn: Niên giám thống kê 1990, 1996, 2000

Trong suốt thời kỳ đổi mới sản xuất lúa cả nước đạt mức tăng trưởng khá cả về diện tích và năng suất Diện tích gieo trồng lúa tăng từ 6,89 triệu ha năm

1989 lên 7,65 triệu ha năm 2000 - tăng gần 30% [9] Bình quân mỗi năm diện tích lúa tăng 2,5% chủ yếu do tăng vụ và chuyển dịch cơ cấu mùa vụ gieo trồng lúa trên cả nước, nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long

Xu hướng tăng năng suất lúa cả năm trong thời kỳ này cao hơn chút ít so với mức tăng của diện tích gieo trồng lúa Tính chung cho cả thời kỳ (1989 - 2000) năng suất tăng 32%, bình quân mỗi năm tăng 2,7% Năm 2000, năng suất lúa cả nước đạt 42,4 tạ/ha Năm có mức tăng cao nhất là năm 1992 đạt 7,1% Đến nay, năng suất lúa của ta cao hơn năng suất bình quân của thế giới

khoảng 5%, nhưng vẫn còn thua kém một số nước có trình độ sản xuất lúa tiên tiến như Trung Quốc, Nhật Bản, Australia [9]

Do cả hai yếu tố diện tích gieo trồng và năng suất lúa tăng nên sản lượng lúa trong thời kỳ này tăng nhanh và ổn định Năm 2000 so với năm 1989 diện tích tăng 29,8%, năng suất tăng 32% và sản lượng tăng 71,4%, đạt 32,55 triệu tấn thóc Bình quân mỗi năm tăng 1,5 triệu tấn [9] Mức tăng trưởng vượt xa tất cả các thời kỳ trước trong lịch sử trồng lúa của Việt Nam

Việt Nam từ chỗ thiếu lương thực triền miên, nay đ_ trở thành cường quốc xuất khẩu gạo Kể từ năm 1989 đến năm 2000 Việt Nam đ_ xuất khẩu

được 30,1 triệu tấn gạo, bình quân mỗi năm xuất khẩu được 2,5 triệu tấn [9] Như vậy trong thời kỳ đổi mới vừa qua ngành sản xuất lúa gạo nước ta đ_ đạt

được những thành công vô cùng to lớn

2.2 Tình hình sâu hại lúa ở Việt Nam

Sâu bệnh phá hại gây nên những khó khăn lớn đối với sản xuất ở các vùng trồng lúa nước ta và trên thế giới Theo tổng hợp của Cramer (1967) [18], chỉ tính riêng thiệt hại do sâu gây ra, năng suất lúa ở châu á (không kể Trung Quốc) đ_ tổn thất tới 31,5% ở Việt Nam, theo ước tính hàng năm sâu

và bệnh làm giảm sút khoảng 20% năng suất, không kể những mất mát trong kho do sâu mọt và nấm bệnh gây ra sau thu hoạch [18]

Côn trùng gây hại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa, từ khi gieo hạt cho tới lúc lúa chín Chúng phá hại tất cả các bộ phận cây (trên và dưới mặt đất) Côn trùng phá hại không những gây ra tổn thất về năng suất lúa

mà còn ảnh hưởng đến cả chất lượng thương phẩm của thóc gạo Một số loài côn trùng phá hại đ_ mở đường cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển Quan trọng hơn, nhiều loài côn trùng còn là vectơ truyền các bệnh siêu vi trùng

nguy hiểm cho cây lúa, như bệnh vàng lụi (Tungro virus) do rầy xanh đuôi

đen truyền, bệnh lúa xoắn lá ( Rice ragged stunt virus) do rầy nâu truyền Tài liệu lịch sử ghi chép về sâu hại lúa ở Việt Nam cho đến nay có rất ít Theo tài liệu để lại của Bùi Huy Bích, năm 1782 sâu cắn gié lúa đ_ phát sinh thành dịch gây mất mùa lớn, làm dân chúng bị đói rét (Hồ Khắc Tín, 1982) [18] Qua Tập san Kinh tế Đông Dương do người Pháp biên soạn, Caressch (1933) cho biết rầy nâu trong những năm 1931 - 1932 đ_ phát sinh thành dịch hại lúa ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như: Sóc Trăng, Bạc Liêu [18]

Từ năm 1954, sau khi miền Bắc hoàn toàn giải phóng, tài liệu của Cục Bảo vệ thực vật và Viện Bảo vệ thực vật đ_ ghi nhận các đợt dịch sâu hại ở các

địa phương: Dịch rầy nâu ở Hà Nam gây thiệt hại lớn cho lúa chiêm ở vùng trũng (1958); dịch sâu cuốn lá lớn ở Bắc Thái phá hại trên diện tích 15.734 ha (1958 - 1961); bọ xít đen ở Ninh Bình gây thiệt hại nặng trên hàng chục hecta, làm lúa bị khô héo (1964); bọ xít dài ở Bắc Thái phá hại trên hàng chục hecta lúa chiêm (1964); sâu năn phát sinh ở 22 tỉnh phía Bắc phá hại trên mạ mùa làm thiệt hại hàng ngàn tấn thóc giống (1968)

Theo Grist và Lever (1969) [18], có khoảng hơn 800 loài côn trùng đ_

được ghi nhận là sâu hại lúa trên toàn thế giới, nhưng phần lớn những côn trùng này chỉ gây hại rất ít

Riêng ở khu vực châu á nhiệt đới, chỉ có khoảng 20 loài được coi là sâu hại quan trọng và thường xuyên phá hại lúa ở Việt Nam theo những kết quả

điều tra và giám định của các nhà côn trùng học, đến nay đ_ biết khoảng 140 loài côn trùng và nhện ăn hại trên cây lúa Tuy nhiên, trong số này chỉ có khoảng 30 loài được xếp vào hàng sâu hại có ý nghĩa kinh tế Hơn 100 loài còn lại trên thực tế có thể coi là những loài vô hại [18]

Một số loài phân bố rộng và gây hại trên hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả nước, như sâu đục thân bướm hai chấm, sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu Một số khác chỉ gây hại ở những vùng nhất định, như sâu năn chỉ thường gây hại ở vùng Duyên hải Trung bộ và vùng núi Bắc bộ, hoặc sâu phao chỉ gây hại

ở Nam Trung bộ và đồng bằng Nam bộ [18]

Nhiều loài côn trùng phát sinh và gây hại trong cả vụ chiêm xuân và vụ mùa, như sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu, sâu đục thân lúa; trong khi một số loài chỉ gây hại trong vụ mùa như sâu cắn gié ở các tỉnh phía Bắc, hoặc trong vụ xuân như sâu năn ở ven biển miền Trung [18]

Về mức độ quan trọng kinh tế của các loại sâu hại lúa thay đổi theo từng thời gian Một số loài như sâu cuốn lá lớn, sâu keo, sâu cắn gié, sâu gai trong các thập kỷ trước đây đ_ được xếp vào hàng những sâu hại chủ yếu, thì trong vài thập kỷ qua hầu như không gây hại đáng kể Ngược lại, một số loài khác như rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ trước đây chỉ được coi là sâu hại thứ yếu thì nay lại nổi lên ở hàng đầu Nguyên nhân của sự thay đổi này có thể do nhiều lý do khác nhau Sự thay đổi về mùa vụ trồng lúa, việc du nhập nhiều giống lúa mới

có kiểu hình cải tiến cùng với những biện pháp kỹ thuật thâm canh kèm theo như cấy dày, bón nhiều phân hóa học từ cuối thập kỷ 60 của thế kỷ 20 đến nay là những nguyên nhân thường được nói đến Các loại thuốc trừ sâu hóa học

được sử dụng ngày càng nhiều trong sản xuất từ những năm 50 đến nay cũng là nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng tới thành phần và vai trò của các loại sâu hại lúa trong những thập kỷ qua Nhiều nhà côn trùng học đ_ cho rằng nguyên nhân rầy nâu bùng phát ở các nước châu á trong những thập kỷ vừa qua chính

do bởi áp dụng các kỹ thuật thâm canh lúa cùng với việc sử dụng rộng r_i các hợp chất lân hữu cơ để phòng trừ sâu lúa (Mochida, 1977; Henrichs, 1979) [18]

Dựa trên mức độ quan trọng về kinh tế, trong thời điểm hiện nay có thể phân chia các loài sâu hại lúa thành 3 nhóm chính [18] như sau:

- Nhóm 1: Bao gồm những sâu hại chủ yếu, hàng năm thường phát sinh trên diện rộng ở nhiều vùng trồng lúa, gây thiệt hại đáng kể về kinh tế Những năm có dịch thường gây tổn thất lớn đối với sản lượng lúa Thuộc về nhóm này hiện nay thường có 5 loại là: sâu đục thân bướm hai chấm (Scirpophaga incertulas Walker), sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis Guenne), rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.), bọ xít dài (Leptocorisa acuta Thunberg) và sâu năn (Orseolia oryzae Wood - Mason)

- Nhóm 2: Gồm những sâu hại thứ yếu, chúng chỉ gây hại trên diện tích hẹp ở một số địa phương, ít khi gây ra những thiệt hại lớn Thuộc về nhóm này

có một số loài như: bọ xít xanh (Nezara viridula Linn.), bọ xít đen (Scotinophora lurida Burm), bọ trĩ (Stenchaethirps biormis Linn.), sâu keo (Spodoptera mauritia Boisd)

- Nhóm 3: Gồm những loài còn lại Chúng thường ít gặp trên ruộng lúa, hoặc có mặt thường xuyên nhưng số lượng ít và không gây thiệt hại đáng chú

ý Trong thực tế, những loài này có thể coi là "loài vô hại" Có thể kể một số loài thuộc nhóm này như sau: sâu đo xanh (Naranga aenescens Moore), châu chấu lúa (Oxya velox Fabr), sâu bướm mắt rắn (Melanistis leda Linn), rầy trắng nhỏ (Erythroneura subrufa Mots.)

Bảng Diện tích lúa bị nhiễm sâu hại ở các tỉnh phía Bắc

trong 5 năm 1994 - 1998

Đơn vị: 1000 ha

Mùa

104,46 58,25

113,76 117,12

43,30 186,50

55,27 96,98

102,43 2,33 Sâu cuốn lá nhỏ Xuân

Mùa

180,80 _

39,43 17,71

104,99 66,60

61,35 197,10

185,93 82,27 Sâu đục thân Xuân

Mùa

35,97 126,87

_ 266,99

73,23 350,70

5,89 224,20

16,42 73,66

Mùa

_ 4,12

_ 14,36

18,33 51,90

1,70 67,26

15,18 5,95

Nguồn: Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 1999

2.3 Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.)

ảnh 1 Rầy nâu - mối đe dọa đối với sản xuất lúa ở châu á

Theo các nhà khoa học Hasegawa (1995) [22], Mochida và Dyck (1979), [27] rầy nâu có tên khoa học là Nilaparvata lugens Stal., thuộc họ Delphacidae, bộ Homoptera, giống Nilaparvata

Theo Suegana K (1964) [4] loài này có tên gọi khác như sau:

Rầy nâu - Nilaparvata lugens Stal (1963)

1854 - Delphax lugens Stal

1863 - Liburnia sordescens Motschulsky

1906 - Delphax oryzae Matsumara

1906 - Nilaparvata greeni Distant

1906 - Kalpa aculeata Distant

1907 - Dicranotropis anderida Distant

1907 - Delphax ordovix Kirkaldy

1907 - Delphax parysatis Kirkaldy

1924 - Nilaparvata lugens Muir & Giffard

1935 - Hikona formosans Matsumura

1949 - Nilaparvata lugens Ishihara

1955 - Nilaparvata lugens Hasegaeva

Về phạm vi phân bố, Mochida (1979) [27] cho rằng rầy nâu phân bố rộng ở nhiều nước như Nhật Bản, Trung Quốc, Triều Tiên, Bangladesh, ấn

Độ, Indonesia, Thái Lan, Malaysia, Philippines, Việt Nam, Campuchia, Lào, Sri - Lanca, Java, Fiji Guam, Niu Ghinia, Ceram, Xibêri, châu Âu, Braxin, Bắc châu Phi, Nam Bắc Mỹ Rầy nâu còn thấy có cả ở những vùng dọc theo

đường xích đạo, chứng tỏ chúng thuộc côn trùng nhiệt đới Rầy nâu phá hại nặng trên cây lúa ở nhiều nước vùng Nam và Đông Nam châu á [4]

Nhiều nghiên cứu nước ngoài [7] cho thấy lúa là cây ký chủ quan trọng

đầu tiên của rầy nâu Ngoài ra người ta còn tìm thấy trên các cây trồng và cỏ

dại khác như: ngô, lúa miến, kê, cỏ kê, cỏ lồng vực nước, cỏ gấu, sậy, cỏ cói gạo, cỏ tranh, cỏ chân nhện tía, bông bụi Theo Hinekly [23] những ký chủ không phải là lúa chỉ là nơi trú ngụ tạm thời của rầy nâu ở Việt Nam, điều này cũng được khẳng định [1], [16]

Dale [20] cũng như nhiều tác giả trong và ngoài nước [10], [16] khi nghiên cứu về phương thức gây hại của rầy nâu cho rằng: rầy nâu có thể hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa, đặc biệt là giai đoạn mạ, giai

đoạn làm đòng, trỗ và chín Nếu hại nặng ở giai đoạn mạ thì cây không thể sinh trưởng được, héo và chết Giai đoạn làm đòng nếu nhiễm rầy nặng sẽ giảm năng suất hoặc không cho thu hoạch Và hiện nay, nhiều tác giả trong và ngoài nước [2], [3] [4] đ_ khẳng định rầy nâu là môi giới truyền bệnh virus lùn xoắn lá (Rice ragged stunt virus)

Nhiều tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước đều cho rằng rầy nâu rất

dễ thay đổi độc tính để vô hiệu hóa vai trò của giống lúa mang gen kháng để bùng phát thành dịch lớn và gây tổn thất nặng nề cho mùa màng [15] Bởi sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới đ_ và đang là mối đe dọa cho việc sản xuất lúa gạo nước ta nói riêng và các nước trồng lúa châu á nói chung Chính vì vậy, vấn đề nghiên cứu về rầy nâu hiện nay đang

được đặt ra một cách cấp thiết trên toàn thế giới và Việt Nam

2.3.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

Theo Endar, 1969 "Rầy nâu có tính thích nghi rộng, chúng có thể sống trên các giống chống chịu chúng trước đó dẫn đến sự biến đổi về mặt sinh lý, tính biến đổi này có thể khác nhau về mặt di truyền, gọi là biến đổi Biotype rầy nâu" [17]

Giống chống chịu rầy nâu đầu tiên là IR26 được sản xuất vào năm 1969

có chứa gen chống chịu bph1 Đến năm 1973 - 1977 giống này được trồng chủ yếu ở các nước ASIAN, đặc biệt là Indonesia và Philippines, nhưng chỉ sau 3

mùa rầy nâu đ_ phát triển rất nhanh Đến năm 1980, giống IR36 và IR42 mang gen kháng bph2 ngay lập tức đ_ điều khiển được số lượng rầy nâu phát triển trên giống IR26, sau đó 2 giống này lại bị rầy nâu phá hại nặng (Kenmore) [25] [26]

Những kết quả nghiên cứu cho thấy rầy nâu có thể đồng thời chấp nhận

đối với gen kháng bph1 và gen kháng bph2 (K D Gallager, 1987) Rầy nâu có thể sống sót và phát triển nhanh trên những loài mang gen kháng Bph3 (IR60

ở Mindamo, Philippines) và bph4 (IR66 ở Negros, Philippines) [25] Như vậy rầy nâu có thể phát sinh nhanh và mạnh trên những giống kháng mà không mất đi sự nhiễm các chủng nòi trong quá khứ, mỗi một gen mới có thể bị phá

vỡ tính kháng trong vòng một vài thế hệ do đó cần thiết phải thay thế các gen mới, các giống kháng mới Sự luân phiên các gen trong loài có các gen kháng khác nhau được trồng theo một cách tuần tự, gợi ý như là một chiến lược thu các gen kháng vì cuối cùng quần thể rầy nâu có sự chấp nhận đối với tất cả các gen (K Sogawa) [29] Do vậy, cơ cấu tỷ lệ giống kháng, giống nhiễm hợp

lý mới hạn chế sự bùng phát số lượng rầy nâu (Kenmore) [25]

"Gieo cấy nhất loạt những giống lúa chống rầy có nguồn gốc di truyền khác nhau sẽ có tác dụng giảm đến mức thấp nhất áp lực chọn lọc đối với quần thể rầy nâu Điều này cũng làm giảm khả năng phát triển những Biotype rầy mới '' - theo tài liệu của M D Pathak và G S Khush - Hội nghị về rầy nâu

18 - 22/4/1977 ở IRRI

Sự hình thành những Biotype của rầy nâu là một trong những nhược điểm chính có liên quan đến việc gây ra sự đổ vỡ của phương pháp sử dụng những giống lúa kháng rầy nâu (Glass, 1975) [21] Việc tạo ra tính kháng của cây lúa

và hạn chế sự hình thành những Biotype mới được kết hợp trong chiến dịch phòng trừ dịch hại thông qua những ứng dụng về mặt di truyền của các giống lúa (IRRI, 1976) [24]

Theo Cheng (1975) [15], độc tính của rầy nâu được gây ra bởi cơ chế đa gen Nhưng ảnh hưởng trội là quan trọng nhất trong việc điều khiển tính độc của Biotype đối với những giống lúa kháng Một nghiên cứu tương tự cho thấy

sự luân canh, xen canh những giống có mang các gen kháng khác nhau sẽ làm chậm sự phát triển của các Biotype rầy nâu (Black và ctv.,1992) [15] Mức kháng khác nhau này của rầy nâu đ_ được nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế IRRI vào năm 1963, có 7 gen kháng đ_ được khẳng định tác động chống chịu đối với rầy nâu

Theo nghiên cứu của Saxena và ctv (1991) [28], rầy nâu biotype1 gây hại trên các giống lúa không mang gen kháng Rầy nâu biotype2 gây hại trên các giống lúa mang gen kháng bph1 Rầy nâu Biotype3 lại gây hại trên các giống lúa mang gen kháng bph2 và các giống nhiễm rầy nâu biotype1 Tuy nhiên lại không có một Biotype nào của rầy nâu có thể gây hại trên các giống lúa có mang gen Bph3, bph4, bph5, bph6, bph7

Theo Partkak (1980) [17] thì một Biotype mới hình thành có thể do 9 lứa rầy sinh sống liên tục trong 1 giống đơn gen Vì vậy theo dõi khả năng sống sót của rầy nâu trên một số giống lúa giúp cho ta xác định tính thích ứng của rầy nâu trên các giống lúa đó Khi tính thích ứng cao thì khả năng sống sót trên các giống càng lớn Căn cứ vào đó có thể xác định bước chuyển biến của rầy nâu qua các Biotype khác nhau

Thực tế ở Philippines, ấn Độ, Sri - Lanca cho phép tin rằng các quần thể rầy tự nhiên có nhiều Biotype khác nhau, hiện nay tồn tại 3 Biotype rầy nâu, trong đó biotype1 là kiểu phổ biến nhất [17] Do đó khi chúng ta mở rộng diện tích thâm canh lúa, trồng rộng r_i các giống lúa chống rầy thì càng có khả năng hình thành một quần thể có thể sống trên các giống lúa đó Khả năng đó

sẽ ít hơn khi chúng sống trên những giống chống rầy vừa phải nếu tính trạng

đó do nhiều gen chi phối Chính vì lý do này đ_ hình thành một chiến l−ợc lai tạo giống chống rầy bao gồm:

(1) Trồng nhiều giống lúa khác nhau ở nhiều vùng nhằm xác định một giống chống rầy ở nơi này có thể mẫn cảm với rầy nâu ở nơi khác hay không Nếu có thì ghi nhận rằng rầy nâu ở hai nơi đó có những Biotype khác nhau (2) Nuôi bắt rầy nâu ở nhiều nơi khác nhau, đặc biệt là ở những nơi trồng nhiều giống kháng rầy, việc nuôi đ−ợc tiến hành trên các giống kháng qua nhiều thế hệ Nếu một tập đoàn rầy nào phát triển và tồn tại trên giống kháng thì rầy nâu thuộc tập đoàn này gọi là Biotype mới

(3) Tạo giống nhiều dòng, chẳng hạn nh− ở Nhật Bản các nhà khoa học

đ_ tạo đ−ợc rất nhiều dòng Kasalath (92 dòng), Asominori (71 dòng) [16] (4) Liên tục phổ biến các giống lúa mới, đó là các giống mang gen bph1, bph2, Bph3, bph4 kháng rầy nâu

(5) Tạo các giống lúa có tính chất kháng rầy ngang

(6) Tích lũy các gen kháng rầy nâu vào cùng một giống Thực tế những giống lúa có 2 gen kháng rầy trở lên chống chịu rầy nâu đ−ợc dài hơn so với những giống chỉ mang 1 gen kháng rầy

Căn cứ vào những chiến l−ợc nêu trên, các nhà khoa học trên thế giới đ_

và đang lai tạo thành công nhiều giống lúa vừa có khả năng kháng rầy nâu, lại

có năng suất cao phẩm chất tốt nh−:

Năm 1966 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ tiến hành đánh giá 26.000 giống lúa với 3 Biotype rầy nâu và xác định có 268 giống lúa chống biotype1,

110 giống lúa chống biotype2, 95 giống lúa chống Biotype3 [17]

Năm 1973 - 1974 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ đ−a ra 5 giống lúa mang gen bph1 đó là: IR26, IR28, IR29, IR30, IR34 [17]

Năm 1975 - 1977 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ đưa ra các giống lúa mang gen bph2, như: IR32, IR36, IR40, IR42 [17]

Năm 1977 khẳng định một số giống chống được rầy nâu ở 3 Biotype, như: IR32, IR26863 - 38 - 1 - 2, IR4432 - 52 - 6 - 4, IR4432 - 103 - 6 - 4 Bằng phương pháp lập bản đồ gen xác định locus gen trên nhiễm sắc thể

để xác định số gen quy định tính trạng kháng rầy trên các giống, sau đó tiến hành lai nhiều đời, các nhà khoa học Nhật Bản gồm Yamasaki, Yosimura và Yasui năm 1998 - 1999 đ_ tạo ra nhiều dòng giống lúa có khả năng kháng rầy từ tập đoàn Japonica và Indica, điển hình là các giống PH2, Kasalath,

PV, DV85 [14]

Tuy ngày càng có nhiều giống lúa kháng rầy được tuyển chọn và lai tạo nhưng sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra các chủng nòi rầy nâu mới

đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đưa ra trước đây trở nên nhiễm, và

độc tính (Virulence) của rầy có xu hướng ngày càng mạnh hơn Đó là một trong những thách thức với các nhà khoa học nông nghiệp trên thế giới, thúc đẩy có những nghiên cứu mới sâu, rộng hơn nữa về loài dịch hại nguy hiểm này

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Nước ta trong những năm của thập kỷ 60 thế kỷ 20 rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) chỉ là loài gây hại thứ yếu [19], nhưng trong vòng 30 năm trở lại

đây rầy nâu đ_ trở thành loài sâu hại nguy hiểm nhất ở khắp các vùng trồng lúa, đặc biệt là các vùng lúa thâm canh cao, từ Bắc vào Nam, từ đồng bằng ven biển đến các vùng núi cao Rầy nâu có thể gây hại nặng cả trong vụ xuân, hè thu và vụ mùa [13] Điều này được minh chứng qua một vài thông tin cụ thể sau đây

Năm 1968 dịch rầy nâu đ_ xảy ra ở 14 tỉnh với tổng diện tích là 280.000

ha, trong đó có khoảng 5.000 ha lúa bị giảm năng suất tới 30 - 40% (Nguyễn

Đức Khiêm, 1995) [8]

ở miền Nam trận dịch rầy nâu đầu tiên đ_ xảy ra vào năm 1971, rầy nâu phát sinh mạnh ở đồng bằng sông Cửu Long với hiện tượng cháy rầy gây thiệt hại nặng đối với nhiều nơi [4]

Năm 1974 rầy nâu đ_ phá hại lúa ở các tỉnh và địa phương như Quảng Nam, Khánh Hòa, Biên Hòa, Bình Định, Tây Ninh, Long An, An Giang trên diện tích gần 10 vạn ha [4]

Theo Bùi Văn ích (1980) [4], ở các tỉnh phía Nam, hàng năm rầy nâu phá hại khoảng 200.000 ha lúa của đồng bằng sông Cửu Long, gây cháy rầy ở nhiều nơi và là môi giới truyền bệnh virus lúa lùn xoắn lá (Rice ragged stunt virus) Cũng theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật, từ năm 1985 - 2000 rầy nâu gây hại mỗi năm khoảng 650 000 ha, đặc biệt trong năm 1991 rầy nâu phá hại 1.394.000 ha lúa và gây cháy rầy ở hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả nước [17]

Theo thống kê gần đây của Vũ Khắc Nhượng (2000) [8], trong vụ xuân năm 2000 tính từ tháng 1 đ_ có hơn 18.000 ha lúa bị nhiễm rầy nâu, trong đó

có 800 ha bị nhiễm nặng Cũng trong vụ xuân năm 2000 tại một số tỉnh đồng bằng châu thổ sông Hồng (Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Hải Phòng ) đ_ xảy ra cháy rầy cục bộ trên các giống lúa, mà chủ yếu là các giống lúa Trung Quốc Còn theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật năm 1999 [10] cho biết: "

Từ năm 1993 - 1997 diện tích lúa bị rầy phá hại hàng năm khoảng 500.000 - 800.000 ha, trong đó có 25.000 - 80.000 ha bị hại nặng "

Như vậy từ một đối tượng không được coi là dịch hại, rầy nâu đ_ trở thành dịch hại nghiêm trọng, là mối đe dọa lớn, làm giảm năng suất lúa trên diện rộng

ảnh 2 Ruộng lúa bị "cháy rầy" ở giai đoạn sắp thu hoạch

Theo Reissig W H và ctv [12, 3 - 6], sự bùng phát số lượng rầy nâu do những nguyên nhân sau:

(1) Do mở rộng diện tích trồng lúa tạo điều kiện cho rầy nâu có điều kiện phát tán lan rộng;

(2) Do đổi mới và phát triển hệ thống thủy lợi: tưới tiêu thuận lợi, tăng số

vụ lúa trong năm tạo điều kiện cho rầy tồn tại và phát triển trên ruộng lúa; (3) Thay đổi thường xuyên cơ cấu giống, thay đổi các giống lúa cũ có tính chống chịu tốt nhưng năng suất thấp bằng giống lúa mới có năng suất cao nhưng tính chống chịu lại kém ổn định Trồng nhiều giống lúa mới và thay đổi giống lúa liên tục làm phát sinh các chủng rầy nâu mới, gây hại mạnh hơn; (4) Do sử dụng thuốc hóa học không hợp lý đ_ giết chết thiên địch trên

đồng ruộng và tạo sự kháng thuốc của rầy nâu;

Mặt khác theo nhận định của chúng tôi bên cạnh những nguyên nhân kể trên sự bùng phát số lượng rầy nâu còn do sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu Sự thay đổi này dẫn đến hình thành các Biotype mới, sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới, đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đưa ra trước đây nay trở nên nhiễm Đây không chỉ là mối đe dọa cho sản xuất lúa gạo nước ta mà còn là mối đe dọa cho các nước trồng lúa trên thế giới

Theo số liệu thống kê từ năm 1994 đến nay của Cục Bảo vệ thực vật thì

sự gây hại của rầy nâu ở Việt Nam đ_ giảm dần và có chiều hướng ổn định Tuy nhiên từ những năm 1970 trở lại đây độc tính của rầy nâu ở các nước trong vùng Đông Nam á như: Philippines, Indonesia và miền Nam Việt Nam

đ_ chuyển đổi mạnh mẽ khi có mặt các giống lúa giống kháng rầy nâu mang gen bph1 và bph2 được gieo trồng rộng r_i [17].Vì vậy nghiên cứu về sự thay

đổi độc tính của rầy nâu là rất cần thiết

ở nước ta, từ năm 1989 trở lại đây việc đánh giá và tuyển chọn những giống kháng rầy đ_ được tiến hành ở nhiều nơi Miền Bắc đ_ xác định được

332 giống và dòng lai có tính kháng rầy nâu trong số 905 giống và dòng lai

đánh giá Miền Nam xác định được 78 dòng lai có tính kháng với rầy nâu trong số 1.134 giống và dòng lai được đánh giá [14]

Nhiều giống lúa có phản ứng kháng với rầy nâu ở miền Bắc như IR36, IR42, IR17496, IR32423 nhưng lại bị nhiễm rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long, đồng thời chưa thấy giống lúa nào kháng rầy ở đồng bằng sông Cửu Long lại bị nhiễm rầy ở phía Bắc [15]

Ngoài ra trong khoảng 200 giống lúa được trồng ở phía Bắc cho thấy chỉ

có 19 giống là có khả năng kháng với rầy nâu, ở phía Nam tỷ lệ giống lúa kháng càng thấp hơn, trong khoảng 100 giống lúa được trồng thì tuyệt đại đa

số bị nhiễm rầy nâu [14] Việc thay đổi tính kháng, nhiễm của các giống lúa ở miền Bắc và miền Nam khác nhau là do các Biotype của rầy nâu ở miền Nam

độc hơn, đa dạng hơn gồm biotype1, biotype2 và biotype4 Còn ở đồng bằng sông Hồng hiện chỉ có biotype1 và biotype2 [15]

Từ cuối năm 1988, rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long đ_ có dấu hiệu thay đổi Biotype Các giống lúa phổ biến trong sản xuất như NN3A (IR36), NN4B (IR42), MTL58, NN9A, trước đây là giống kháng rầy chủ lực ở phía Nam nay đ_ trở nên nhiễm rầy [14]

ở vùng đồng bằng sông Hồng nghiên cứu về sự chuyển biến Biotype rầy nâu cũng có kết quả tương tự Trong những năm 1996 - 1999 quần thể rầy nâu

ở vùng đồng bằng sông Hồng có những thay đổi khá rõ Độc tính của rầy cao hơn nên những giống lúa trước đây kháng hoặc nhiễm vừa thì nay đ_ nhiễm cao như ASD7 (bph2), T12 (bph6) Một số giống như 84 - 1, 84 - 2 trước đây xác định là giống lúa kháng rầy thì nay cũng có mức độ nhiễm cao Riêng giống CR203 vẫn là giống kháng cao và ổn định [17]

Như vậy, về sự chuyển biến Biotype rầy nâu, các giống mang gen kháng bph2 đ_ có những biến đổi nhỏ (thí dụ giống lúa ASD7) đ_ ở mức nhiễm vừa Các giống mang gen kháng Bph3 vẫn còn ở mức kháng cao, các giống mang gen kháng bph4 còn ở mức kháng, các giống mang gen kháng bph5 - bph9

đều nhiễm đến nhiễm cao [16]

Theo nghiên cứu mới đây nhất (Nguyễn Văn Đĩnh, Trần Thị Liên và Hideshi Yasui, 2004) [6] khi nghiên cứu độc tính của 2 quần thể rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) ở Hà Nội và Tiền Giang - đại diện cho 2 miền Nam Bắc Việt Nam kết luận:

Vòng đời rầy nâu Tiền Giang ngắn hơn rầy nâu Hà Nội 6,5%;

Số rầy non nở ra từ một trưởng thành cái trong 2 ngày đêm của rầy Tiền Giang cao hơn rầy Hà Nội là 20%;

Hai quần thể rầy nâu ở Việt Nam (Hà Nội và Tiền Giang) đ_ thay đổi

độc tính, chúng đ_ thích ứng được với gen kháng bph1, bph2, bph5 Riêng quần thể rầy nâu Tiền Giang đ_ thích ứng gen bph4

Tóm lại, quần thể rầy nâu Hà Nội và quần thể rầy nâu Tiền Giang có độ

độc khác nhau Quần thể rầy nâu Tiền Giang có độc tính cao hơn quần thể rầy nâu Hà Nội [6] Điều này phù hợp với những kết quả nghiên cứu trước đây cũng kết luận rằng các quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long có độc tính (Virulence) cao hơn so với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng; và

sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu dẫn đến hình thành các Biotype mới đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đưa ra trước đây trở nên nhiễm

* Sự thay đổi Biotype rầy nâu qua quá trình sử dụng giống kháng

Các giống lúa kháng rầy có nguồn gốc từ IRRI đ_ được đưa vào thử nghiệm ở phía Nam từ năm 1973, sau đó nhiều giống đ_ được gieo trồng rộng r_i trong sản xuất như IR2151, IR2153, IR26, IR28, IR30, TN73 - 2 Hầu hết các giống này đều mang gen Bph1 [18] Cùng với sự xuất hiện của rầy nâu Biotype 2 vào cuối năm 1977, những giống này đ_ trở nên nhiễm rầy và được thay thế bằng các giống mang gen bph2 như IR36, IR38, IR42, IR2797 (NN3B), IR13240 (NN9 A), IR17494

Cuối năm 1988, những giống lúa trên đây cũng lại bị nhiễm rầy và được thay bằng các giống lúa mới như IR50401, IR50404, MTL98, MTL99, MTL119 Những giống này thừa kế nguồn di truyền kháng rầy nâu từ Ptb 33

và giống lúa dại Oryza officinalis (G.S Khush and N H Nghĩa, 1994) [18] Một số giống lúa mới lai tạo gần đây tại Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long như OMCS 97, OM1632, OM1633, OM1643, OM1589 - 5K - 1, OM1589 - 5K

- 3, NCM16 - 27 cũng cho phản ứng kháng với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long (P T Mui và B B Bổng, 1999) [18]

Theo N C Thuật và N M Chinh (1991) [18], quần thể rầy nâu hiện nay

ở đồng bằng sông Cửu Long có độc tính cao và mang đặc trưng riêng, không

giống với rầy nâu Biotype3 ở IRRI vì sự khác biệt về phản ứng trên các giống mang gen Bph1 như Mudgo và IR26 (Theo kết quả nghiên cứu tại IRRI, rầy nâu Biotype3 không sống được trên Mudgo và IR26, trong khi rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long có thể phát triển bình thường trên các giống này)

ở các tỉnh phía Bắc, các giống lúa kháng rầy lần đầu tiên được thử nghiệm vào năm 1978, bao gồm các giống mang gen Bph1 (như IR2151, IR2153, IR1561, IR26, IR28, IR30 ) và bph2 (IR8423, IR9846, IR42, IR 48, IR19746) Một số giống đ_ được công nhận và đưa ra sản xuất như CR203 (IR8423), CN2 (IR19746), KV10, IR42, IR17474 Cuối năm 1988 sự thay

đổi Biotype rầy nâu (từ Biotype1 chuyển sang Biotype2) đ_ xảy ra ở các tỉnh phía Bắc Tuy vậy, các giống lúa trên đây vẫn giữ được tính kháng rầy ổn định vì chúng đều mang gen bph2 [18]

Trong những năm từ 1977 đến 1988, tại Bộ môn Côn trùng, Viện Bảo vệ thực vật, tổng cộng khoảng 3.500 mẫu giống lúa (trong đó có 1.857 mẫu từ các bộ khảo nghiệm lúa quốc tế IRTP nurseries và 1.256 mẫu từ các tập đoàn giống cổ truyền Việt Nam) đ_ được đánh giá với rầy nâu Biotype1 ở các tỉnh phía Bắc Kết quả đ_ xác định 1.255 mẫu giống nhập nội và 8 mẫu giống cổ truyền Việt Nam có phản ứng kháng ở cấp 1 - cấp 4 (N C Thuật và Cs., 1989) [18] Trong 5 năm 1991 - 1995, 688 mẫu giống lúa từ các tập đoàn nhập nội

và trong nước đ_ được đánh giá với rầy nâu Biotype2, qua đó đ_ xác định 231 mẫu giống có phản ứng kháng (Nguyễn Công Thuật và Cs., 1995) [18]

Giống X21 được lai tạo tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam mới công nhận gần đây cũng kháng với rầy nâu Biotype 2 ở phía Bắc Thời gian sinh trưởng của giống dài hay ngắn cũng ảnh hưởng khác nhau

đến sự phát triển và gây hại của rầy nâu Trên các giống lúa dài ngày như NN75 - 2, Xuân số 2, NN27 rầy nâu có thể phát triển hoàn chỉnh 3 thế hệ và mật độ tăng lên rất cao lúc cuối vụ, trong khi ở các giống ngắn ngày như

NN1A, Trân châu lùn v.v rầy nâu chưa kịp hoàn thành thế hệ thứ 3, mật độ chưa lên đến đỉnh cao, nên lúa thường bị hại nhẹ hơn [18]

Như vậy sự thay đổi Biotype rầy nâu ở nước ta theo dự đoán còn là một vấn đề cần được theo dõi thường xuyên để đối phó kịp thời, tránh tổn thất tới năng suất và sản lượng lúa trong sản xuất lương thực hiện nay

3 địa điểm, Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

3.1 Địa điểm nghiên cứu

- Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm JICA, Bộ môn Côn trùng, Khoa nông học, Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

- Phòng Sinh thái, Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

- Khu nhà lưới của Bộ môn Di truyền - Giống, Khoa Nông học, Trường

Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

3.2 Vật liệu nghiên cứu

- Nguồn rầy nâu được thu bắt tại 3 khu vực như sau: Nguồn rầy nâu Hà Nội được thu bắt tại các cánh đồng lúa của huyện Gia Lâm - Hà Nội; nguồn rầy nâu Hà Tây được thu bắt tại các cánh đồng lúa của huyện Thanh Oai - Hà Tây; nguồn rầy nâu Thái Bình được thu bắt tại huyện Tiền Hải - Thái Bình

- Giống lúa làm thí nghiệm, gồm:

Giống lúa Tai Chung 65 (TC65) là một giống lúa không mang gen kháng rầy nâu, nói cách khác đây là giống lúa nhiễm rầy nâu;

Giống CR203 vốn là một giống lúa kháng rầy nâu ở Việt Nam, của Viện Bảo vệ thực vật Là giống lúa đại trà, cấy 2 vụ trong năm (mùa sớm, xuân muộn) Năng suất 50 - 55 tạ/ha Đặc điểm của giống lúa này là tính kháng được duy trì từ rất nhiều năm, cho đến nay nó vẫn được coi là giống lúa kháng rầy số 1 của tập đoàn giống lúa kháng rầy miền Bắc nước ta Nói cách khác CR203 là giống lúa chuẩn kháng rầy miền Bắc

Giống 3T33 là giống lúa kháng rầy nâu khu vực phía Nam Việt Nam (giống chuẩn kháng rầy miền Nam)

- Các loại ống nghiệm, giá đựng ống nghiệm, ống hút rầy, hộp đựng rầy, panh, dao, kéo, vải mỏng, tủ lạnh, kính lúp điện tử, hộp nuôi rầy, khay gieo mạ, giấy sạch có độ thấm nước cao, chậu trồng cây

3.3 Thời gian nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu được tiến hành từ tháng 7 năm 2004 đến tháng 5 năm 2005

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp nhân, nuôi rầy

- Nuôi rầy: 3 nguồn rầy nâu được thu bắt tại Hà Nội, Hà Tây và Thái Bình được nuôi cách ly có lồng lưới chụp bảo vệ trên giống Tai Chung 65 (giống lúa nhiễm rầy) Giống lúa làm thức ăn này được trồng vào các chậu trồng cây Lúa được cung cấp nước đầy đủ đảm bảo cho cây lúa sinh trưởng phát triển bình thường Khi lúa bị héo thì được thay ngay bằng loạt cây mới

đảm bảo cho rầy lấy thức ăn thuân lợi

- Nhân rầy: Khi rầy hóa trưởng thành bắt khoảng 10 - 15 con rầy cái chửa cho vào lồng lưới có kích thước 30 ì 40 ì 40 cm, bên trong có đặt khay mạ giống Tai Chung 65 xanh non cho rầy đẻ trứng Sau 2 ngày hút hết rầy cái

ra khỏi lồng Sau khoảng 6 -7 ngày rầy non nở và tùy vào từng thí nghiệm mà lấy rầy non tuổi 1, tuổi 2,

Lưu ý: Nhân rầy được tiến hành song song với cả 3 quần thể rầy và cả 3 lồng nhân đều được đặt trong phòng có điều hòa nhiệt độ luôn ở mức 27 ±

¶nh 3 Nh©n nu«i rÇy hµng lo¹t

¶nh 4 Hép nu«i rÇy non

3.4.2 Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ nở của trứng và xác định thời gian phát dục của pha trứng

Rầy chửa từ lồng nuôi bắt thả vào từng ống nghiệm (kích thước 20 ì

2 cm) thủng 2 đầu có chứa sẵn 1 dảnh lúa thời kỳ con gái sạch trứng rầy Giá

đựng ống nghiệm được đặt trên khay nước, gốc chạm khay nước, trên đầu ống nghiệm được bịt bằng nút làm từ mút và vải mỏng đảm bảo cho thông thoáng

và không để rầy di chuyển ra ngoài

Lượng thả: 1 rầy cái chửa/dảnh lúa/ống nghiệm

Cứ sau 24 h lại chuyển số rầy đó sang những ống nghiệm khác có chứa dảnh lúa tương tự Cứ như vậy cho đến khi rầy cái chết sinh lý thì dừng Sau 5

- 6 ngày kể từ ngày thả rầy chửa, đem các dảnh lúa rầy đẻ từng ngày trên đó lần lượt soi liên tiếp dưới kính hiển vi điện tử, để tính:

Lượng trứng đẻ trong từng ngày;

Lượng trứng của cả 1 vòng đời con cái;

(trứng có điểm mắt đỏ) Tỷ lệ nở trứng rầy (%) =

không có điểm mắt đỏ) 3.4.3 Thí nghiệm đánh giá sự khác biệt của 3 quần thể rầy nâu thông qua một số chỉ tiêu sinh học (tỷ lệ sống sót, thời gian các pha phát triển, tỷ

lệ rầy cái/rầy tổng số, )

Theo trình tự một chu kỳ phát triển của rầy nâu gồm có trứng (egg) → rầy non (larva) các tuổi 1, 2, 3, 4, 5 → trưởng thành (adult) Nói cách khác để hoàn thành một vòng đời rầy nâu phải trải qua các giai đoạn: trứng, rầy non, từ

khi hóa trưởng thành đến khi đẻ quả trứng đầu tiên Để theo dõi thời gian từng pha phát triển đó chúng tôi tiến hành như sau:

Rầy cái chửa của từng nguồn rầy được thả vào chậu lúa giống TC65 (hai giống còn lại là CR203 và 3T33 cũng làm tương tự) ở giai đoạn đẻ nhánh Chậu thả lúa từng nguồn rầy được cách ly bằng lồng lưới Lượng thả 20 - 25 rầy cái chửa/1 nguồn rầy/1 chậu lúa Sau 2 ngày 2 đêm hút toàn bộ lượng rầy chửa ra khỏi chậu cây cho trứng phát triển trên thân cây lúa Hàng ngày chăm sóc và theo dõi từng chậu lúa đó Khi thấy rầy cám (rầy tuổi 1) xuất hiện thì ghi lại ngày đó ⇒ Tính được thời gian phát dục của pha trứng (thời gian phát dục của pha trứng được tính từ ngày thả rầy chửa đến ngày trứng nở)

Bắt cá thể rầy cám tuổi 1 cho vào trong ống nghiệm thủng 2 đầu kích thước 20 ì 2 cm có chứa sẵn dảnh lúa ở giai đoạn đẻ nhánh sạch trứng rầy (gốc chạm nước, đầu trên được bịt bằng nút làm từ mút và vải mỏng) đặt vào giá Sau 6 giờ theo dõi rầy và thả bổ sung nếu thấy rầy non chết (do va đập) Hàng ngày theo dõi và quan sát đến xác rầy lột ⇒ Tính được thời gian phát dục từng tuổi (tuổi 1, 2, 3, 4, 5) và trưởng thành

Lưu ý: Khi dảnh lúa trong ống nghiệm bị vàng thì được thay ngay bằng dảnh lúa tươi xanh khác cùng giống đảm bảo cho rầy lấy được thức ăn thuận lợi (khoảng 2 - 3 ngày thay một lần)

ở đây mỗi nguồn rầy được thả vào 3 giống lúa thí nghiệm, mỗi giống lúa

30 dảnh (= 30 ống nghiệm) (n = 30), mỗi ống nghiệm thả 5 rầy Các ống nghiệm từng giống lúa được đánh dấu từ 1 - 30

Bên cạnh việc xác định thời gian phát dục từng pha chúng tôi tiến hành thí nghiệm xác định tỷ lệ sống sót bằng cách: Thả 5 rầy tuổi 4/1 dảnh lúa (= 1 ống nghiệm), theo dõi từ ngày thứ 5, 6, 7, 8 và 9 ngày sau thả (NST) (thí nghiệm nhắc lại 15 lần) ⇒ Tính được tỷ lệ sống sót

Để theo dõi các chỉ tiêu tiếp theo thì sau khi rầy tuổi 5 vũ hóa thành rầy trưởng thành tiến hành ghép đôi cho rầy cái để giao phối với lượng 1 cặp trưởng thành/dảnh/ống nghiệm

Sau khi ghép đôi khoảng 2 - 3 ngày thấy rầy cái xuất hiện bụng trứng thì nhẹ nhàng chuyển rầy sang dảnh lúa mới cùng giống (1 ngày chuyển 1 lần) Quan sát dảnh lúa cũ xem có xuất hiện vết chích do rầy đẻ trứng ⇒ Xác định thời gian trưởng thành đẻ quả trứng đầu tiên từ đó tính được vòng đời của rầy nâu (vòng đời = trứng - trứng)

Tiếp tục nuôi rầy trưởng thành đến khi rầy trưởng thành chết sinh lý ⇒ Tính được thời gian phát dục (đời) của 3 quần thể rầy nâu trên 3 giống lúa thí nghiệm

Các dảnh lúa đ_ được dùng để nuôi rầy trưởng thành vẫn tiếp tục được bảo quản Lấy trứng được đẻ của ngày thứ 3, 5, 7 và 10 nuôi riêng rẽ đến khi

có thể phân biệt được đực cái (hóa trưởng thành) ⇒ Để xác định tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số

ảnh 5 Thí nghiệm xác định các pha phát dục của rầy nâu

ảnh 6 Thí nghiệm xác định tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số trong từng quần thể

rầy nâu Nilaparvata lugens Stal

3.4.4 Thí nghiệm đánh giá phản ứng của 3 quần thể rầy nâu đối với

3 giống lúa thí nghiệm thông qua chỉ tiêu hình thái (cánh ngắn, cánh dài

và khối lượng)

Rầy chửa bắt từ 3 nguồn rầy thả vào từng ống nghiệm thủng 2 đầu kích thước 20 ì 2 cm có chứa sẵn dảnh lúa sạch trứng rầy Toàn bộ ống nghiệm

được đặt trên giá, đầu dưới chạm khay nước, đầu trên được bịt bằng nút làm

từ mút và vải mỏng Lượng thả 1 rầy cái chửa/dảnh lúa/ống nghiệm để cho rầy đẻ Sau 2 ngày 2 đêm hút toàn bộ số rầy cái đó ra ngoài Bảo quản các dảnh lúa đó đợi đến khi trứng nở và nuôi đến tuổi 5 rồi tiến hành quan sát hình thái ⇒ Xác định được tỷ lệ rầy cánh ngắn và cánh dài bằng cách quan sát và đếm

Giữ nguyên ống nghiệm (có đánh dấu phân biệt từng quần thể, từng