TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, hình thái, khả năng ăn mồi và ảnh hưởng của thuốc pytromezine đến kiến ba khoang cánh cụt Paederus fuscipes Staphylinidae - Coleoptera” đượ
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM
*************************
LÊ TRUNG DŨNG
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỀM HÌNH THÁI, SINH HỌC, KHẢ NĂNG
ĂN MỒI VÀ ẢNH HƯỞNG THUỐC PYMETROZINE ĐẾN
KIẾN BA KHOANG CÁNH CỤT Paederus fuscipes Curtis
(Coleoptera : Staphynilidae)
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM
*****************
LÊ TRUNG DŨNG
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỀM HÌNH THÁI, SINH HỌC, KHẢ NĂNG
ĂN MỒI VÀ ẢNH HƯỞNG THUỐC PYMETROZINE ĐẾN
KIẾN BA KHOANG CÁNH CỤT Paederus fuscipes Curtis
Trang 3TRANG CHUẨN Y
Trang 4- Vợ Huỳnh Thị Hồng Anh, sinh năm 1979, kết hôn năm 2003
- Con Lê Huỳnh Trung Kiệt, sinh năm 2004
- Con Lê Huỳnh Mỹ Duyên, sinh năm 2008
Điện thoại: 0918 722 748
Email: dungnonghoc20@gmail.com
Trang 5LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực
và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2011
Học viên
Lê Trung Dũng
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản
thân tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của gia đình, thầy cô, bạn bè
Cho phép tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, Phòng Đào Tạo
Sau Đại Học, Ban Chủ Nhiệm khoa Nông Học, Quý thầy cô giảng viên đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường
Tiến sĩ Trần Tấn Việt đã rất quan tâm, hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận án này
Ban lãnh đạo và cán bộ của Chi cục Bảo vệ thực vật Tây Ninh
Ban lãnh đạo và cán bộ Trung tâm Giống nông nghiệp Tây Ninh
Cùng gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã tận tình hướng dẫn, cung cấp thông tin
tài liệu và động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án tốt
nghiệp này
Lê Trung Dũng
Trang 7TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, hình thái, khả năng ăn mồi và ảnh hưởng
của thuốc pytromezine đến kiến ba khoang cánh cụt Paederus fuscipes
(Staphylinidae - Coleoptera)” được thực hiện tại Bộ môn Bảo vệ thực vật – Đại học Nông Lâm và Trại thực nghiệm – Trung tâm Giống nông nghiệp Tây Ninh từ tháng 8 năm 2010 đến tháng 8 năm 2011 Mục đích nhằm bảo tồn kiến ba khoang cánh cụt trên ruộng lúa Nghiên cứu được thực hiện trong phòng và đồng ruộng
Kết quả: Kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes là thiên địch rất phổ biến trên
ruộng lúa ở Tây Ninh Vòng đời trung bình 35,8 ngày, tuổi thọ của thành trùng cái 93,3 ngày và con đực là 85,8 ngày, một con cái đẻ khoản 112,9 trứng trong suốt đời sống của nó
Khả năng ăn mồi của một kiến ba khoang cánh cụt cái trung bình 8,2 rầy nâu tuổi 2 – 3 hoặc 6,1 sâu cuốn lá nhỏ tuổi 2 – 3 trong 1 ngày Con đực ăn trung bình 5,7 rầy nâu tuổi 2 – 3 hoặc 5,3 sâu cuốn lá nhỏ tuổi 2 – 3 trong 1 ngày
Nghiên cứu phản ứng số lượng của kiến ba khoang cánh cụt biến động từ 13,6 đến 43,7 con/ngày Phương trình tương quan giữa mật số rầy nâu bị ăn thịt và mật số kiến ba khoang cánh cụt: Y = 10.05x + 3.7 (R = 0,999)
Thuốc pymetrozine phun trực tiếp lên rầy nâu, kiến ba khoang cánh cụt và phun trên lúa thì mật số kiến ba khoang cánh cụt bị chết tăng dần theo thời gian Trong đó, nghiệm thức phun trực tiếp trên rầy nâu và kiến ba khoang cánh cụt thì thuốc gây chết kiến ba khoang cánh cụt cao hơn và đạt từ 53,3 – 60,0%
Biện pháp sử dụng và bảo tồn P fuscipes được thảo luận và đề nghị trong báo
cáo này
Trang 8SUMMARY
Title “Study on bio-characteristic, ecology, predator feeding capacity and
impact of pytromezine on Paederus fuscipes (Staphylinidae - Coleoptera)” was
conducted at the Plant Protection Department of Nong Lam University and the experimental farm of Tay Ninh Agricultural Seed Centre from August, 2010 to August, 2011 The studies aimed at conservating this predator in rice field The research was carried out both in the lab and rice fields
The results showed thatP fuscipes was a dominant natural enemy in rice fields
of Tay Ninh province The life cycle of P fuscipes was 35.8 days Adult longevity of
male and female was 93.3 days and 85.8 days, respectively Each female adult laid an average of 112.9 eggs during its life time
The number of Brown planthopper (Nilaparvata lugens) (BPH) fed per day by
P fuscipes female and male invidually was 8.2 or 5.7, respectively The number of
leaf folder carterpilar was fed per day by a female and male was 6.1 or 5.3, respectively
Numberal response of P fuscipes was ranged from 13.6 to 43.7 individuals of BPH per day The correlational equation between killed BPH and P fuscipes density
was Y = 10.05x + 3.7 (R = 0,999)
The pymetrozin was directly sprayed on BPH and P fuscipes as well as on rice plant was showed that the P fuscipes population increasingly died during the experimental time When directed spraying on BPH and P fuscipes was more death
P fuscipes population than that once and it varied from 53.3 to 60.0 percent
The use method and conservation strategy of this predator was suggested in this
thesis
Trang 9MỤC LỤC Trang
TRANG TỰA i
TRANG CHUẨN Y ii
LÝ LỊCH CÁ NHÂN iii
LỜI CAM ĐOAN iv
LỜI CẢM ƠN v
TÓM TẮT vi
SUMMARY vii
MỤC LỤC viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG xi
DANH SÁCH CÁC HÌNH xii
MỞ ĐẦU 1
Đặt vấn đề 1
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
Thời gian và địa điểm nghiên cứu 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Khái quát về kiến ba khoang cánh cụt (Paederus fuscipes) 4
1.1.1 Vị trí phân loại 4
1.1.2 Nghiên cứu trên thế giới 4
1.1.2.1 Phân bố của Paederus SPP 4
1.1.2.2 Đặc điểm chung của P fuscipes 6
1.1.3 Nghiên cứu trong nước 7
1.1.4 Độc chất trong cơ thể kiến ba khoang cánh cụt Paederus spp 8
1.2.Vai trò của thiên địch 9
Trang 101.3 Rầy nâu và thiên địch của rầy nâu 9
1.3.1 Dịch hại do rầy nâu gây ra trong thời gian gần đây 9
1.3.2 Thiên địch của rầy nâu 10
1.4 Sâu cuốn lá nhỏ và thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ 12
1.4.1.Thiệt hại do sâu cuốn lá (Cnaphlocrocis medinalis) gây ra trên ruộng lúa 12
1.4.2 Thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ 12
1.5 Đặc điểm của thuốc Pymetrozine 13
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15
2.1 Nội dung nghiên cứu 15
2.2 Vật liệu nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 15
2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 15
2.2.2 Phương pháp nhân nuôi kiến ba khoang cánh cụt, rầy nâu và sâu cuốn lá nhỏ 16
2.2.2.1 Phương pháp thu thập và nhân nuôi kiến ba khoang cánh cụt 16
2.2.2.2 Phương pháp thu thập và nhân nuôi sâu cuốn lá nhỏ 17
2.2.2.3 Phương pháp thu thập và nhân nuôi rầy nâu 18
2.3 Phương pháp nghiên cứu 18
2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 18
2.3.1.1 Quan sát mô tả các đặc điểm hình thái bên ngoài 18
2.3.1.2 Quan sát mô tả tập tính hoạt động và khả năng bắt mồi 19
2.3.2.Xác định vòng đời và các giai đoạn phát triển của kiến ba khoang cánh cụt 19
2.3.3 Khảo sát khả năng ăn sâu cuốn lá nhỏ của kiến ba khoang cánh cụt 20
2.3.4 Khảo sát khả năng ăn rầy nâu của kiến ba khoang cánh cụt 21
2.3.5 Phản ứng số lượng 21
2.3.6 Đánh giá ảnh hưởng của thuốc pymetrozine đến kiến ba khoang cánh cụt trong điều kiện phòng thí nghiệm 22
2.4 Phương pháp xử lý số liệu 24
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25
3.1 Đặc điểm hình thái của kiến ba khoang cánh cụt 25
3.2 Thời gian phát dục các pha cơ thể và vòng đời của kiến ba khoang cánh cụt 30
Trang 113.4 Tuổi thọ và khả năng đẻ trứng của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 34
3.4.1 Tuổi thọ và khả năng đẻ trứng của kiến ba khoang cánh cụt 34
3.4.2 Khả năng phát triển sau đẻ trứng của kiến ba khoang cánh cụt 35
3.5 Khả năng ăn rầy nâu và sâu non sâu cuốn lá của kiến ba khoang cánh cụt 36
3.6 Phản ứng số lượng của kiến ba khoang cánh cụt 37
3.7 Ảnh hưởng của thuốc pymetrozine (Chess 50 WG) đến kiến ba khoang cánh cụt trong điều kiện phòng thí nghiệm 40
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 43
Kết luận 43
Đề nghị 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
PHỤ LỤC 49
Trang 12DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG TRANG Bảng 3.1 Kích thước các pha cơ thể của kiến ba khoang cánh cụt 25 Bảng 3.2 Thời gian phát dục các pha cơ thể và vòng đời của kiến ba khoang cánh cụt
P fuscipes 31
Bảng 3.3 Tuổi thọ và khả năng đẻ trứng của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 34 Bảng 3.4 Khả năng phát triển sau đẻ trứng của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 35 Bảng 3.5 Khả năng ăn mồi của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 36
Bảng 3.6 Ảnh hưởng của số lượng kiến ba khoang cánh cụt đến khả năng ăn rầy
nâu 38
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của thuốc hóa học đến kiến ba khoang cách cụt P fuscipes 41
Trang 13DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình 2.1 Dụng cụ trong quá trình nghiên cứu 16
Hình 2.2 Khay trồng lúa nhân nuôi rầy nâu và sâu cuốn lá nhỏ 17
Hình 2.3 Lồng dùng cho thí nghiệm nghiên cứu khả năng ăn mồi của kiến ba khoang cánh cụt 21
Hình 2.4 Thí nghiệm ảnh hưởng thuốc hóa học đến kiến ba khoang cánh cụt 23
Hình 3.1 Trứng của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 26
Hình 3.2 Sâu non kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 26
Hình 3.3 Nhộng bộ cánh cụt P fuscipes 27
Hình 3.4 Đặc điểm hình thái của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes trưởng thành 29 Hình 3.5 Trưởng thành kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 30
Hình 3.6 Kiến ba khoang cánh cụt trưởng thành đang giao phối 32
Hình 3.7 Vòng đời của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes 33
Hình 3.8 Kiến ba khoang cánh cụt đang ăn rầy nâu (a), sâu non sâu cuốn lá nhỏ (b) 37 Hình 3.9 Số rầy nâu bị ăn khi cho cùng một lượng rầy nâu tiếp xúc với lượng kiến ba khoang cánh cụt tăng dần 40
Trang 14MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học để phòng trừ nhiều loại dịch hại trong nông nghiệp từ lâu đã được biết đến là biện pháp rất có hiệu quả, nhất là trong phòng trừ cỏ dại và sâu bệnh Ưu điểm nỗi bật của biện pháp này là mang lại hiệu quả diệt trừ dịch hại nhanh chóng, hạn chế sự lây lan của dịch hại và đảm bảo năng suất cây trồng Tuy nhiên, bên cạnh các ưu điểm thì việc sử dụng thuốc hóa học cũng mang đến những tác động tiêu cực như: tích tụ dư lượng thuốc trong nông sản, thực phẩm và trong môi trường đất, môi trường nước và không khí, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và chất lượng xuất khẩu hàng hóa, làm mất cân bằng sinh thái, giảm hoặc triệt tiêu nhiều loài thiên địch, làm gia tăng tính kháng thuốc của nhiều đối tượng dịch hại Những tác động tiêu cực kể trên đã thúc đẩy nhiều quốc gia tìm kiếm giải pháp để giảm thiểu lượng thuốc trừ sâu hóa học sử dụng trong sản xuất lúa Trong đó, biện pháp đấu tranh sinh học là một trong những giải pháp quan trọng, mang tính chiến lược trong phòng trừ dịch hại tổng hợp được lựa chọn ở hầu hết các quốc gia
Đấu tranh sinh học có nghĩa là sử dụng các loài thiên địch: Virus, vi khuẩn, nấm gây bệnh, côn trùng ký sinh, bắt mồi và một số vi sinh vật khác để ngăn chặn, làm giảm quần thể dịch hại, làm cho đối tượng dịch hại ít phong phú hơn và vì thế làm giảm thiệt hại mà chúng gây ra Các loài côn trùng, nhện, cỏ dại, bệnh cây và các động vật có xương sống đều có thể là mục tiêu của đấu tranh sinh học (Driesche
và Bellows, 1996; Bellows và Fisher, 1999)
Thiên địch của dịch hại nói chung và sâu hại nói riêng là những thành viên không thể thiếu được trong các sinh quần tự nhiên cũng như sinh quần nông nghiệp Một trong những nhóm thiên địch quan trọng của sâu hại lúa là bộ cánh cứng bắt
mồi ăn thịt Trong đó, phải kể đến kiến ba khoang cánh cụt Paederus fuscipes
Trang 15(Staphylinidae - Coleoptera), là loài có khả năng thích ứng cao với các điều kiện môi trường, chúng xuất hiện phổ biến trên các vùng trồng lúa nhiệt đới Thức ăn chủ yếu của kiến ba khoang cánh cụt là các loài côn trùng thân mềm (Shepard và ctv, 1999) Trong điều kiện tự nhiên, kiến ba khoang cánh cụt có vai trò lớn trong việc hạn chế số lượng rầy nâu trên ruộng lúa (Nguyễn Văn Huỳnh, 2009)
Mặc dù kiến ba khoang cánh cụt có vai trò quan trọng trong sinh quần nông nghiệp nói chung và sinh quần ruộng lúa nói riêng nhưng tại nước ta những nghiên cứu về loài thiên địch này còn rất ít (Phạm Văn Lầm, 2007) Trong khi, tiềm năng
sử dụng kiến ba khoang cánh cụt như là nguồn vật liệu hữu ích của biện pháp đấu tranh sinh học phòng trừ dịch hại một cách thân thiện với môi trường và mang tính bền vững là khả thi nên việc bảo tồn, duy trì và gia tăng mật số kiến ba khoang cánh
cụt là rất cần thiết Với những lý do kể trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm hình thái,
sinh học, khả năng ăn mồi và ảnh hưởng thuốc pytromezine đến kiến ba
khoang cánh cụt Paederus fuscipes Curtis (Coleoptera : Staphylinidae)” được
thực hiện
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tìm hiểu các đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes
- Xác định khả năng ăn mồi và ảnh hưởng thuốc hóa học đến kiến ba khoang cánh cụt ở giai đoạn thành trùng
- Đánh giá ảnh hưởng thuốc pymetrozine đến kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes
- Phạm vi nghiên cứu: Các đặc tính sinh học của kiến ba khoang cánh cụt P
fuscipes
Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8 năm 2010 đến tháng 8 năm 2011
Trang 16- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ thực vật, Khoa Nông học trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh và Trại thực nghiệm – Trung tâm Giống nông nghiệp Tây Ninh
Trang 17Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Khái quát về kiến ba khoang cánh cụt (Paederus fuscipes)
1.1.1 Vị trí phân loại
Ngành: Arthropoda
Lớp: Hexapoda
Bộ: Coleoptera Họ: Staphylinidae Giống: Paederus
Loài: Paederus fuscipes
1.1.2 Nghiên cứu trên thế giới
1.1.2.1 Phân bố của Paederus spp
Họ Staphylinidae có khoảng 3.000 loài, là một họ lớn trong bộ cánh cứng
Trong đó, chi Peaderus có khoảng 600 loài được tìm thấy tại khu vực khí hậu nhiệt
đới và ôn đới Các loài thuộc họ này là loài săn mồi, ăn sâu non, thành trùng của các loài côn trùng, nhện nhỏ, tuyến trùng Chúng được xem là một tác nhân kiểm soát sinh học quan trọng đối với các loài côn trùng gây hại trong nông nghiệp (Lee và
Robinson, 2005a) Paederus spp bao gồm rất nhiều loài phân bố ở nhiều nơi khác
nhau trên thế giới như: Paederus brevipennis Lacordaire; Paederus caligatus Erichson; Paederus riparius Linnaeus; Paederus Dioncopaederus Litoralis; Paederus Harpopaederus Schoenherri; Paederus compotens LeC; Paederus fuscipes Curtis; Paederus littorarius Grav; Paederus nevadensis Aust; Paederus schoenberri Ozwal; Paederus procerus Gravenhosst; Paederus pulchellus Heer; Paederus gracilis Paykull; Paederus lyonessius Joy Trong đó, Paederus fusca xuất
Trang 18hiện nhiều ở đồng lúa Nam Á, Paederus crebinpunctatis, Paederus sabaeus và Paederus eximius được phát hiện ở Trung Phi, Paederus cruenticollis là loài quan
trọng ở Australia
(Nguồn http://insects.ummz.lsa.umich.edu/species_lists/staphylinidae.html)
Kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes phân bố rộng trên toàn thế giới, cả sâu non
và thành trùng đều là những côn trùng săn mồi hiệu quả (Manley, 1997) Chúng xuất
hiện phổ biến trên tất cả các hệ sinh thái đồng ruộng ở các vùng nhiệt đới ẩm; thức ăn chính là trứng sâu và các loài côn trùng thân mềm khác Chúng di chuyển nhanh giữa các tán cây, khi bị quấy rầy thì tự thả mình rơi khỏi cây (Shepard và ctv, 1999)
Sự phân bố của kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes đã được ghi nhận ở các
vùng trồng lúa châu Á và một số khu vực thuộc châu Phi
Kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes phân bố rộng trên toàn đất nước Nhật
Bản Bọ trưởng thành tìm thức ăn trên mặt đất, đồng cỏ, đầm lầy và trên ruộng lúa Tại vùng Narimasu – Tokyo, loài này bay vào đèn khi mật số cao và hoạt động mạnh vào thời điểm trước nửa đêm (Kurosa, 1958)
Kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes đã được tìm thấy trên lúa ở miền Tây
Malaysia Nó là một loài ăn thịt, tấn công rầy gây hại trên lúa, xuất hiện từ giai đoạn
lúa non và di chuyển rất nhanh Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy P fuscipes có khả năng ăn côn trùng thân mềm rất nhiều (Manley, 1997)
Ở vùng chuyên canh lúa Coimbatore - Ấn Độ, kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes xuất hiện với mật số từ 5 – 20 con/m2 vào thời điểm tháng 1 – 2 năm 1988 (Rajendran, 1989)
Theo ghi nhận của Lee và Robinson (2005b), ở vùng Mazandaran thuộc
đông bắc Iran, thành trùng P fuscipes xuất hiện từ tháng 5 đến cuối tháng 11 Tuy
nhiên, thời gian sống của chúng kéo dài đến 12 tháng do chúng có thời gian ngủ đông từ 6 – 8 tháng
Ở một số khu vực thuộc châu Phi, đã ghi nhận được trên 100 loài
Paederus spp Chúng thường có màu sắc sặc sỡ, đầu đen và ngực có ánh kim
xanh (Deneys và Zumpt, 1963)
Trang 191.1.2.2 Đặc điểm chung của P fuscipes
Theo Scheller (1984a,b), Sopp và Wratten (1986) và Chiverton (1988), hầu hết côn trùng thuộc bộ cánh cứng đều ăn rầy, rệp thân mềm Trong điều kiện phòng
thí nghiệm thì P fuscipes ăn nhiều côn trùng thân mềm hơn khi quan sát ngoài đồng
ruộng vì chúng ít tốn thời gian tìm kiếm thức ăn
Trưởng thành P fuscipes dài 6,5 – 7,0 mm, trên cơ thể có nhiều lông nhỏ và
cứng Đầu và hai đốt cuối của bụng màu đen, ngực và 4 đốt đầu của bụng màu nâu
đỏ Cánh trước màu đen, ngắn, có ánh kim xanh Râu hình sợ chỉ dài 11 đốt Chân dạng chân chạy, mỗi đốt ngực mang 1 đôi chân
(Nguồn http://www.nbaii.res.in/Featured%20insects/paederus_fuscipes.htm)
Khả năng đẻ của trưởng thành P fuscipes cái từ 18 – 100 trứng, trung bình
52,3 trứng (tỷ lệ trứng nở 96,2 %), thường đẻ rải rác trên đất ẩm Trứng hình cầu dài khoảng 0,6 mm Trứng mới đẻ có màu trắng đục đến khi sắp nở màu hơi nâu, thời gian giai đoạn trứng từ 3 – 5 ngày (Kurosa, 1958)
Sâu non có 2 tuổi, tuổi 1 dài 2,2 – 3,4 mm và có thời gian từ 4 – 22 ngày, tuổi 2 dài khoảng 4 – 6 mm và có thời gian từ 7 – 26 ngày Nhộng trần dài khoảng 4,5 mm, hóa nhộng dưới đất và giai đoạn nhộng từ 3 – 12 ngày (Kurosa, 1958)
Kiến ba khoang cánh cụt trưởng thành ăn tạp, nhưng thức ăn chính là côn trùng thân mềm và đôi khi ăn cả thực vật mục nát Thời gian sống từ trứng đến trưởng thành 17 – 55 ngày, trung bình 32,5 ngày (Kurosa, 1958)
Một cặp kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes có khả năng ăn trung bình trưởng thành 8,7 con rầy nâu (Nilaparvata lugens), 8,4 rầy xanh đuôi đen trưởng thành (Nephotettix virescens), 8,3 rầy lưng trắng trưởng thành (Sogatlla furcifera)
mỗi ngày (Rajendran và Gopalan, 1989)
Tổng thời gian phát triển của sâu non P fuscipes có khả năng ăn 159,2 trứng ngài gạo Corcyra cephalonica và 181,4 sâu non rầy mềm Aphis gossypii Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy P fuscipes trưởng thành ăn trung bình 33,0 trứng sâu xanh Heliothis armigera hoặc 39,6 trứng của Earias vittella trong 1 ngày Ngoài ra,
Trang 20khả năng ăn trung bình trong 1 ngày của P fuscipes trưởng thành trên 3 loại sâu non mới nở của Heliothis armigera, Earias vittella, Spodoptera litura tương ứng là 39,1, 41,0 và 40,3 Phổ mồi của P fuscipes khá rộng, trong điều kiện phòng thí nghiệm
nó có thể ăn 22 loại vật mồi và khi quan sát trên đồng ruộng thì thấy ăn 11 loài
Điều này chứng tỏ P fuscipes là loài thiên địch có khả năng thích ứng tốt với nhiều
hệ sinh thái nông nghiệp khác nhau (Devi và Yadav, 2003)
Theo Meng (2006) sử dụng phương pháp ngâm để đánh giá tỷ lệ chết và ảnh
hưởng đến chức năng ăn mồi của 4 hoạt chất thuốc trừ sâu đối với P fuscipes theo nồng độ khuyến cáo Kết quả thí nghiệm xác định P fuscipes rất nhạy cảm đối với
hoạt chất hỗn hợp chlorpyrifos + deltamethrin, ít nhạy cảm với hoạt chất hỗn hợp imidacloprid + buprofezin và omethoate, nhưng bisultap có ảnh hưởng thấp nhất đối với tỷ lệ chết và chức năng ăn mồi
Khi bón phân hữu cơ cho ruộng lúa có chứa Azolla thì mật số kiến ba
khoang cánh cụt P fuscipes tăng cao nhất so với ruộng bón phân không có chứa
Azolla nên việc kiểm soát sâu hại trên ruộng lúa tốt hơn (Ragini và ctv, 2000)
1.1.3 Nghiên cứu trong nước
Kiến ba khoang cánh cụt Paederus fuscipes là loài thiên địch quan trọng
trong công tác phòng trừ sâu đục thân trên ruộng mía (Cao Anh Đương, 2003)
Họ cánh cụt Staphylinidae có cơ thể dài, mảnh, cánh rất ngắn không che phủ
đa số các đốt của bụng Cơ thể có từ 6 – 7 đốt, không được cánh che phủ Cánh sau trái lại rất phát triển, ở trạng thái nghỉ cánh sau xếp lại phía dưới cánh trước Họ cánh cụt rất hoạt động, thường chạy và bay nhanh Bàn chân có công thức 5 – 5 - 5 hoặc 4 – 5 – 5 hoặc 3 – 5 – 5 (Trần Thị Thiên An, 2003)
Họ cánh cụt: Đa số có màu đen hay nâu, kích thước rất thay đổi, đa số có kích thước nhỏ và trung bình Họ này cũng gồm rất nhiều loài, riêng ở Bắc Mỹ đã
có gần 3100 loài Sinh sống trong nhiều vị trí khác nhau nhưng thường thấy sống dưới các tàn dư thực vật, dưới vỏ cây, bẹ cây, đá, gạch Cả thành trùng lẫn sâu non của nhiều loài thuộc họ cánh cụt thuộc nhóm có ích, sinh sống trên những côn trùng
Trang 21nhỏ khác Một số ít loài có thể sống ký sinh trong nhộng ruồi hoặc ăn các chất mục
nát Loài phổ biến là Kiến ba khoang P fuscipes trên ruộng lúa và ruộng đậu nành
tại vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (Nguyễn Thị Thu Cúc, 2009)
Kiến ba khoang cánh cụt Paederus fuscipes, thuộc họ Staphylinidae bộ
Coleoptera, con trưởng thành có thân mình dài khoảng 7 – 10 mm, màu đỏ với 3 khoang đen ở đầu, cánh và cuối bụng, râu dài hình sợi chỉ, chân chạy nhanh, cánh ngắn chỉ đến nửa thân mình, cuối bụng nhọn có hai đuôi nhỏ Chúng thường sống trong đất ẩm của bờ ruộng hay kênh rạch Con cái đẻ trứng vào trong đất, trứng rất nhỏ hình tròn, màu nâu lợt, sẽ nở trong vòng 3 – 5 ngày Con non cũng giống con trưởng thành nhưng nhỏ hơn, màu nâu lợt, di chuyển nhanh nhẹn và đã biết bắt mồi Khi đủ lớn chúng hóa nhộng trong đất, khoảng 4 – 5 ngày sau thì trưởng thành Con trưởng thành bay khỏe và có thể sống đến 2 – 3 tháng trong ruộng lúa hay rẫy rau màu (Nguyễn Văn Huỳnh, 2009)
Kiến ba khoang (Kiến ba khoang cánh cụt) cả sâu non và thành trùng đều ăn sâu non và thành trùng rầy nâu Một con kiến ba khoang có thể ăn từ 3 – 5 rầy nâu mỗi ngày (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)
1.1.4 Độc chất trong cơ thể kiến ba khoang cánh cụt Paederus spp
Trong cơ thể kiến ba khoang cánh cụt có chứa chất độc pederin (C24H43O9N),
là một hỗn hợp những phân tử phi protein, độc gấp 12 – 15 lần nọc độc rắn hổ, pederin có trong máu con vật Khi con vật đã chết khô và để trong 8 năm thì độc tính vẫn tồn tại Trên kiến ba khoang cánh cụt pederin không được tạo ra từ bản
thân mà do vi khuẩn nội cộng sinh trong chúng là Pseudomonas aeruginosa tạo ra
(Trần Mạnh Hà, 2009)
Năm 1966, P fuscipes gây nên khoảng 2.000 trường hợp viêm da
ở Okinawa (Armstrong, 1969) Năm 1961, sự tấn công của P sabaeus với mật
số cao ở Mbarana – Uganda đã gây viêm da nặng cho hàng ngàn nguời dân (Crae, 1975) Chất độc pederin có trong cơ thể kiến ba khoang cánh cụt gây tổn thương trên da người và chỉ được tổng hợp nhiều ở con cái Do đó, con đực
Trang 22có thể chỉ chứa một lượng nhỏ khoảng 0,1 – 0,5 mg, con cái thì hàm lượng cao gấp mười lần con đực (Harborne, 1999) Năm 2009, kiến ba khoang cánh cụt gây bỏng
da cho sinh viên Đại học Cần Thơ (Nguyễn Thanh Tường, 2009)
1.2 Vai trò của thiên địch
Các loài ăn thịt có mặt hầu hết trong các mắt xích trong dòng năng lượng đi xuyên qua cộng đồng sinh vật của hệ sinh thái, chúng đóng vai trò là tác nhân điều chỉnh mật số con mồi ở mức quân bình không cho bộc phát thành dịch Do đó, vai trò của biện pháp sinh học rất quan trọng trong phòng trừ sâu hại bảo vệ thực vật Thiên địch cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng thích ứng để tự tồn tại của con mồi Các cá thể hoặc loài nào yếu, chậm không thể tự bảo vệ được sẽ
bị thiên địch loại đi theo qui luật đào thải trong tự nhiên Thiên địch còn đóng vai trò là tác nhân thúc đẩy sự tiến hóa của sâu hại Để bảo tồn nòi giống đối với sự tấn công của thiên địch, sâu hại phải phát triển những khả năng tự vệ mới và từ đó qua thời gian hình thành các dòng hoặc sâu hại mới có khả năng thích ứng cao hơn Điều này cũng giúp tạo ra sự cân bằng sinh học giữa các loài (Nguyễn Văn Huỳnh, 2002)
1.3 Rầy nâu và thiên địch của rầy nâu
1.3.1 Dịch hại do rầy nâu gây ra trong thời gian gần đây
Việt Nam là một nước có truyền thống sản xuất lúa nước và việc xuất khẩu gạo chiếm một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế nông nghiệp với sản lượng xuất khẩu hơn 4 triệu tấn/năm Trong năm 2006, bùng phát dịch rầy nâu
đã gây không ít khó khăn cho các vùng sản xuất lúa, đồng thời xuất hiện dịch bệnh được gọi là “vàng lùn và lùn xoắn lá” do rầy nâu làm môi giới truyền bệnh đã gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất lúa
Có nhiều nguyên nhân gây bùng phát dịch rầy nâu bao gồm: Sự biến đổi biotype của rầy nâu nên loài dịch hại này thích ứng rất nhanh với các giống lúa kháng rầy và nhanh phát triển tính kháng thuốc Là loài côn trùng hại lúa có vòng đời ngắn, tùy theo điều kiện ẩm độ và nhiệt độ môi trường mà chúng có thể sống từ
18 – 30 ngày Sức sinh sản của rầy ở mức khá cao, một con cái có thể đẻ 150 – 400 trứng nên chúng có thể nhân nhanh mật số Thức ăn chính của rầy nâu là cây lúa, là
Trang 23loài cây lương thực chủ lực tại Việt Nam Tại Đồng Bằng Sông Cửu Long, nhiều giống lúa ngắn ngày được gieo trồng gối vụ trong nhiều năm, có nơi trồng tới 7 vụ trong 2 năm liên tục Bên cạnh đó, có nhiều giống lúa năng suất cao được trồng đại trà nhưng không mang gen kháng rầy nâu hoặc có mang gen kháng nhưng đã bị nhiễm rầy nâu với mật độ cao đến rất cao Nguồn thức ăn dồi dào, luôn có liên tục nên rất thuận lợi cho rầy nâu sinh trưởng phát triển và phát sinh dịch Ngoài ra, còn phải kể đến các yếu tố thời tiết, trong những năm gần đây với sự biến đổi khí hậu toàn cầu Tại Việt Nam, có nhiều năm các yếu tố thời tiết rất thuận lợi cho rầy nâu phát sinh phát triển quanh năm, trên đồng cứ có lúa là có rầy nâu phát sinh gây hại Một yếu tố quan trọng nữa cần kể đến là sự tác động của con người, nhiều biện pháp thâm canh được nông dân áp dụng không hợp lý như: bón quá nhiều phân đạm, sạ lượng giống quá cao, sử dụng thuốc hóa học trừ sâu không đúng cách vô tình đã diệt nhiều loài thiên địch có ích Những tác động này đã tạo nên một sinh quần đồng lúa chứa đựng nhiều yếu tố không bền vững, gây mất cân bằng sinh thái và rầy nâu bùng phát thành dịch (Phạm Văn Lầm, 2006)
1.3.2 Thiên địch của rầy nâu
1.3.2.1 Bọ rùa 8 chấm Harmonia octomaculata
Là những bọ rùa có lốm đốm trên lưng và bắt những con mồi di chuyển chậm Khi bị đụng đến các con trưởng thành sẽ nhanh chóng rụng khỏi cây hoặc bay đi Một con bọ rùa phải mất 1 - 2 tuần để phát triển từ trứng đến trưởng thành
và có thể đẻ từ 150 – 200 trứng, thời gian đẻ trứng kéo dài 6 – 10 tuần Cả sâu non
và thành trùng đều tấn công bọ rầy, bướm, sâu non, trứng của các loài côn trùng gây hại trên ruộng lúa và mỗi ngày ăn từ 5 – 10 con mồi (Shepard và ctv., 1989)
1.3.2.2 Bọ rùa đỏ Micraspis crocea
Là một loài bọ rùa điển hình, hình ovan, thành trùng thường có màu đỏ chói đậm hoặc nhạt, sâu non thường có màu tối Chúng sống trên ngọn cây lúa, cả sâu non và thành trùng đều ăn trứng, sâu non, thành trùng của rầy và sâu và mỗi ngày
ăn từ 5 – 10 con mồi (Shepard và ctv., 1989)
Trang 241.3.2.4 Nhện chân dài Tetragnatha maxillosa
Nhện chân dài có thân và chân dài, thường nằm dài trên lá lúa Nhện chân dài sống 1 – 3 tháng và đẻ 100 – 200 trứng Trứng được đẻ thành đám ở nửa phía trên cây lúa và được phủ một màng mỏng giống như bông Nhện thích sống vùng
ẩm, chúng ẩn náu ở thân lúa lúc giữa trưa và rình mồi ở lưới vào buổi sáng Chúng giăng lưới loại hình tròn, nhưng rất yếu Khi bọ rầy, ruồi hoặc bướm đụng vào lưới, lập tức nhện cuốn ngay con mồi Mỗi ngày một con nhện ăn 2 – 3 con mồi (Shepard
và ctv., 1989)
1.3.2.5 Nhện Lycosa Lycosa pseudoannulata
Nhện Lycosa có vạch hình nĩa trên lưng và bụng có những điểm trắng Loại nhện này rất nhanh và đến định cư nhanh chóng trên ruộng lúa nước hoặc lúa cạn vừa mới chuẩn bị xong Chúng tụ tập sớm trên ruộng lúa và bắt các sâu hại trước khi chúng gây hại nặng cho cây trồng Con cái sống 3 – 4 tháng và đẻ 200 – 400 trứng Chúng là loại nhện phổ biến trên cây trồng và khi bị động chúng bò rất nhanh trên mặt nước Chúng không kéo màng mà tấn công con mồi trực tiếp Nhện trưởng thành ăn rất nhiều loài côn trùng có hại, kể cả bướm sâu đục thân, mỗi ngày chúng
ăn 5 – 15 con mồi (Shepard và ctv., 1989)
Trang 251.3.2.6 Bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis
Bọ xít mù xanh cơ thể nhỏ cỡ bằng con rầy nâu, cánh màu xanh, chúng tìm kiếm trứng rầy ở bẹ lá và thân cây lúa, rồi chúng dùng vòi hút khô trứng, mỗi con một ngày có thể ăn từ 7 – 10 trứng, hoặc 1 – 5 con rầy (Shepard và ctv, 1989)
1.3.2.7 Ong ký sinh trứng rầy Gonatocerus spp
Ong ký sinh trên cả trứng rầy nâu và rầy xanh Ong trưởng thành có màu vàng đậm đến màu nâu, eo ngắn Râu con đực có 13 đốt, râu con cái có 11 đốt Con cái có thể sinh sản mà không cần có con đực giao phối Chúng dùng râu tìm trứng
ký chủ Khi đã tìm thấy trứng ký chủ con cái nâng người lên chích vòi dẫn trứng vào trứng ký chủ và đẻ vào mỗi trứng ký chủ một trứng ong Trứng bị ký sinh chuyển thành nâu vàng và vàng đỏ, trong khi đó trứng bình thường có màu trắng
Từ trứng đến trưởng thành mất 11 – 17 ngày Ong sống 6 – 7 ngày và ký sinh trung bình mỗi ngày 8 trứng (Shepard và ctv., 1989)
1.4 Sâu cuốn lá nhỏ và thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ
1.4.1 Thiệt hại do sâu cuốn lá (Cnaphlocrocis medinalis) gây ra trên ruộng lúa
Theo Nguyễn Công Thuật (1996), tại Việt Nam SCLN (C medinalis) là loài
sâu hại thứ yếu trong những năm của thập niên 60 nhưng đã trở thành loài nguy hại
từ thập niên 70 ở nhiều vùng trồng lúa Những năm gần đây, SCLN trở thành đối tượng gây hại nghiêm trọng thứ hai sau rầy nâu Sâu phá hại trên tất cả các vùng trồng lúa phía Bắc và phía Nam, đặc biệt là các vùng thâm canh, bón nhiều phân đạm Nếu sâu phá hại ở giai đoạn mạ đến giai đoạn nở bụi (40 - 45 ngày sau khi sạ) thì không làm giảm năng suất, nhưng ở giai đoạn đứng cái đến làm đòng lúa bị hại nặng thì lúa có thể giảm năng suất đến 60% Do sâu phá hại lá đòng làm gié lúa ngắn,
ít hạt, hạt bị lép, trọng lượng hạt giảm, hạt bị lép lửng, hoặc có thể gây ra hiện tượng lúa trổ nghẹn đồng, bông lúa ngắn, hạt bị lép lững
1.4.2 Thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ
SCLN bị sự tấn công rất mạnh của các thiên địch bắt mồi như nhóm nhện Tetragnatha spp (Tetragnathidae), Lycosa pseudoannulata (Lycosidae), các loài thuộc họ Oxyopidae (Oxyopes javanus, O lineatipes), nhện chân dài Atypena
Trang 26Formosana (Linyphiidae), Argiope catenulate (Araneidae); nhóm bọ xít ăn thịt thuộc họ Pentatomidae (Eocanthecona furcellata, Andrallus spinidens); các loài họ Staphylinidae (Paederus fuscipes, Paederus tamulus); các loài họ Carabidae (Ophionea spp., Chlaenius bioculatus); nhóm bọ rùa họ Coccinellidae (bọ rùa đỏ 8 chấm Harmonia octomaculata, bọ rùa đỏ Micraspis sp.); dế nhảy Anaxipha longipensis (Gryllidae), bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis (Miridae) và kiến Solenopsis geminate (Formicidae) (Reissig và ctv., 1993; Nguyễn Công Thuật,
1996; Sharma và ctv, 2006)
Các loài bắt mồi có vai trò lớn trong hạn chế số lượng sâu cuốn lá lúa Khoảng
70% SCLN bị các loài bắt mồi tiêu diệt Sau 24 giờ, trong lồng lưới bọ rùa Micraspis crocea, Synharmonia octomaculata tiêu diệt được hơn 30% trứng SCLN và dế Metioche vittaticollis, Anaxipha longipennis tiêu diệt được 73 - 85% trứng SCLN Khoảng 50%
trứng SCLN ở điều kiện đồng ruộng bị các loài bắt mồi tiêu diệt (Bandong và Litsinger, 1986; Arida và Shepard,1990; Ooi và ctv, 1994a,b; Jaipal và ctv, 2005)
1.5 Đặc điểm của thuốc pymetrozine
- Hoạt chất: Pymetrozine, tên thương mại Chess 50WG
- Công thức hóa học:
- Nhóm 9 A theo phân loại của IRAC
- Selective Feeding Blockers
- Ức chế hệ tiêu hóa có tính chọn lọc
N N
N H
Trang 27- Chess 50 WG có cơ chế tác động làm ức chế hệ tiêu hoá rầy nâu, làm rầy nâu bị
co vòi, không còn khả năng chích hút gây hại cho cây lúa
- Tính tan trong nước: 280 ppm
- Tính phân huỷ trong đất: 2 – 29 ngày
- Phân hủy nhanh dưới ánh sáng
- Không tích luỹ trong môi trường
- Phân huỷ nhanh trong môi trường
- Pymetrozine thuộc nhóm độc 3, an toàn với ong mật (LD50 > 200 microgram/ong), tính chọn lọc đối với thiên địch cao, LD50 qua miệng: 5820 mg/kg (chuột), LD50 qua da > 2000 mg/kg (chuột)
Trang 28
Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
- Quan sát và mô tả đặc điểm hình thái, xác định vòng đời của kiến ba khoang
cánh cụt P fuscipes trong điều kiện phòng thí nghiệm
- Tìm hiểu tập tính hoạt động và cách săn mồi của kiến ba khoang cánh cụt
- Khảo sát khả năng ăn mồi (rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ) của kiến ba khoang
cánh cụt P fuscipes trong điều kiện phòng thí nghiệm
- Đánh giá ảnh hưởng của thuốc pymetrozine (Chess 50 WG) đến kiến ba
khoang cánh cụt P fuscipes trong điều kiện phòng thí nghiệm
2.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Vật liệu nghiên cứu
- Vật liệu thu giữ mẫu: Vợt, túi nylon, hộp nhựa đựng mẫu
- Thức ăn nuôi rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ: ruộng lúa được trồng tại Trại thực nghiệm của Trung tâm Giống nông nghiệp Tây Ninh
- Vật liệu nuôi kiến ba khoang cánh cụt: rầy nâu
- Vật liệu quan sát mẫu: Kính lúp cầm tay, kính lúp soi nổi, đĩa petri, lame, lamelle, kim giải phẩu, thước đo kích thước côn trùng, máy ảnh kỹ thuật số
- Thuốc pymetrozine (Chess 50WG) và bình phun bằng nhựa loại 2 lít
Trang 292.2.2 Phương pháp nhân nuôi kiến ba khoang cánh cụt, rầy nâu và sâu cuốn lá nhỏ 2.2.2.1 Phương pháp thu thập và nhân nuôi kiến ba khoang cánh cụt
- Phương pháp thu thập mẫu: Thu thập kiến ba khoang cánh cụt trưởng thành trên các ruộng lúa ở tỉnh Tây Ninh trong thời điểm tháng 8/2010 Dùng vợt bắt kiến
ba khoang cánh cụt sau đó thả chung vào hộp nhựa chiều cao 30 cm và rộng 8 cm, dưới đáy có 1 lớp bông gòn ẩm và các loài côn trùng thân mềm (rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ, rầy xanh,…) làm nguồn thức ăn Đậy kín hộp nhựa bằng nắp có đục
lỗ nhỏ (hình 2.1 – b)
Hình 2.1 Dụng cụ trong quá trình nghiên cứu
a: Hộp nhựa nhân nuôi kiến ba khoang cánh cụt b: Hộp nhựa thu bắt BCC, rầy nâu, sâu cuốn lá c: Lồng vải Vol nhân nuôi sâu cuốn, rầy nâu d: Nguồn BCC ngoài đồng ruộng
Trang 30- Phương pháp nhân nuôi: Kiến ba khoang cánh cụt được thu thập mang về chọn
ra từng cặp nuôi trong hộp nhựa có kích thước 15 x 12 x 7 cm đậy kín bằng nắp
có đục lỗ nhỏ hoặc nắp dán vải voan, dưới đáy hộp đặt lớp bông gòn ẩm Sau một ngày kiến ba khoang cánh cụt bắt đầu đẻ trứng, trứng được đưa ra khỏi hộp của kiến ba khoang cánh cụt bố mẹ cho vào hộp nhựa dưới đáy có lớp bông gòn
ẩm, khoảng 2 – 5 ngày sau trứng nở, sâu non được nuôi cá thể trong hộp nhựa kích thước 15 x 12 x 7 cm dưới đáy có lớp bông gòn ẩm và các loại cỏ được cắt
ra khoảng 4 cm Thức ăn nuôi sâu non và kiến ba khoang cánh cụt trưởng thành
là rầy nâu tuổi 2 – 5 (hình 2.1 – a)
2.2.2.2 Phương pháp thu thập và nhân nuôi sâu cuốn lá nhỏ
- Phương pháp thu thập bướm sâu cuốn lá nhỏ: Dùng vợt bắt bướm trên các ruộng lúa ở Tây Ninh trong thời điểm tháng 3/2011 sau đó thả chung vào hộp nhựa chiều cao 30 cm và rộng 8 cm, dưới đáy có 1 lớp bông gòn ẩm và các loại
cỏ (hình 2.1 – b)
- Phương pháp nhân nuôi: Bướm sâu cuốn lá nhỏ thu thập về nuôi trong lồng dán vải voan xung quanh có kích thước 50 x 50 x 50 cm (hình 2.1 – c), trong lồng có khay trồng lúa khoảng 40 ngày tuổi (hình 2.2) Sau 1 ngày bướm bắt đầu đẻ trứng, thu thập sâu tuổi 2 – 3 làm thí nghiệm
Hình 2.2 Khay trồng lúa nhân nuôi rầy nâu và sâu cuốn lá nhỏ
Trang 312.2.2.3 Phương pháp thu thập và nhân nuôi rầy nâu
- Thu thập rầy nâu trên các ruộng lúa trên địa bàn tỉnh Tây Ninh vào thời điểm tháng 7 năm 2010 Dùng vợt bắt rầy nâu tuổi 2 – 5 sau đó thả chung vào hộp nhựa chiều cao 30 cm và rộng 8 cm (hình 2.1 – b), dưới đáy hộp có 1 lớp bông gòn ẩm và các loại cỏ
- Nuôi rầy nâu: Sau khi thu thập về chọn rầy nâu trưởng thành nuôi trong lồng có dán vải voan xung quanh có kích thước 50 x 50 x 50 cm (hình 2.1 – c), trong lồng có khay trồng lúa khoảng 30 ngày tuổi (hình 3.2), sau 15 – 20 ngày có rầy nâu làm thí nghiệm
- Đồng thời tại Trại thực nghiệm – Trung tâm Giống nông nghiệp Tây Ninh có diện tích khoảng 1.000 m2 đất, được chia làm 3 phần để gieo lúa (giống OM 4900), mỗi phần gieo lúa cách nhau khoảng 30 ngày nhằm tạo nguồn thức ăn liên tục cho rầy nâu Trên các ruộng lúa này chỉ bón phân Urê nhằm thu hút rầy nâu, các loại sâu hại để thí nghiệm
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái kiến ba khoang cánh cụt P fuscipes
2.3.1.1 Quan sát mô tả các đặc điểm hình thái bên ngoài
Quan sát và mô tả đặc điểm hình thái bên ngoài của kiến ba khoang cánh cụt qua các giai đoạn trứng, sâu non, nhộng và thành trùng được tiến hành trong phòng thí nghiệm
- Màu sắc, hình dạng trứng, kích thước trứng được đo vào 1 ngày sau khi đẻ
- Mô tả màu sắc sâu non, kích thuớc của sâu non tuổi 1 được đo tại thời điểm 2 ngày sau khi nở và tuổi 2 được đo tại thời điểm 2 ngày sau lột xác
- Màu sắc nhộng, kích thước nhộng được đo tại thời điểm 2 ngày sau khi hóa
nhộng (sử dụng kính lúp soi nổi, thước đo kích thước côn trùng)
Trang 322.3.1.2 Quan sát mô tả tập tính hoạt động và khả năng bắt mồi
Trong quá trình nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh học kết hợp quan sát các tập tính di chuyển, bắt mồi, giao phối, đẻ trứng Ghi nhận và mô tả thật chi tiết các tập tính đó
2.3.2 Xác định vòng đời và các giai đoạn phát triển của kiến ba khoang cánh cụt
Thời gian vòng đời kiến ba khoang cánh cụt được tính từ lúc trứng mới đẻ cho đến khi trưởng thành đẻ lại quả trứng đầu tiên
Nghiên cứu các giai đoạn phát triển của kiến ba khoang cánh cụt
*Nghiên cứu giai đoạn trưởng thành
Chọn từng cặp trưởng thành vũ hóa cùng ngày cho vào hộp nhựa có kích thước 15 x 12 x 7 cm đậy kín hộp bằng nắp có đục lỗ nhỏ (hình 2.1-a) dưới đáy hộp đặt lớp bông gòn được phun ẩm bằng nước cất, số cặp trưởng thành theo dõi là 30 Thức ăn cho kiến ba khoang cánh cụt là rầy nâu tuổi 2 – 5
Chỉ tiêu theo dõi
- Số lượng trứng/1 con cái
- Thời gian đẻ trứng của thành trùng (ngày)
- Thời gian sau đẻ trứng của thành trùng (ngày)
- Tuổi thọ thành trùng đực, cái (ngày)
* Nghiên cứu giai đoạn phát triển trứng
Số trứng thu được từ việc cho ghép đôi giao phối cho vào hộp nhựa kích thước 15 x 12 x 7 cm dưới đáy hộp đặt lớp bông gòn được phun ẩm bằng nước cất, mỗi hộp 10 trứng (hình 2.1 – a) Số lượng trứng theo dõi mỗi lần là 50 trứng, thực hiện lặp lại 10 lần
Chỉ tiêu theo dõi
- Thời gian ủ trứng (ngày)
- Tỷ lệ trứng nở
Tỷ lệ trứng nở % = (Số trứng nở/Tổng số trứng theo dõi) x 100
Lịch theo dõi: theo dõi hàng ngày
Trang 33* Nghiên cứu giai đoạn sâu non
Thu sâu non mới nở cùng ngày, nuôi cá thể trong hộp nhựa có kích thước 15
x 12 x 7 cm, đậy kín hộp bằng nắp có đục lỗ nhỏ, dưới đáy hộp đặt lớp bông gòn được phun ẩm bằng nước cất và các loại cỏ cắt ra khoảng 4 cm (hình 2.1 – a) Số lượng sâu non theo dõi 1 lần là 30 con, lập lại 10 lần Thức ăn cho sâu non là rầy
nâu tuổi 1 – 2
Chỉ tiêu theo dõi
- Số lần lột xác của sâu non, thời gian phát triển mỗi tuổi Số tuổi của sâu non được tính bằng công thức: Số lần lột xác + 1
- Thời gian sâu non phát triển (ngày)
- Tỷ lệ sâu non hóa nhộng (tỷ lệ sâu non hóa nhộng % = Số sâu non hóa nhộng/ Tổng số sâu non theo dõi x 100)
Lịch theo dõi: theo dõi hàng ngày
* Nghiên cứu giai đoạn nhộng
Thu nhộng hình thành cùng ngày đặt trong hộp nhựa kích thước 15 x 12 x 7
cm đậy kín bằng nắp có đục lỗ nhỏ dưới đáy hộp đặt lớp bông gòn được phun ẩm bằng nước cất Số lượng nhộng theo dõi 1 lần là 30, lập lại 10 lần (hình 2.1 – a)
Chỉ tiêu theo dõi
- Thời gian phát triển nhộng (ngày)
- Tỷ lệ nhộng vũ hóa (Tỷ lệ nhộng vũ hóa % = Số nhộng được vũ hóa/Tổng số nhộng theo dõi x 100)
2.3.3 Khảo sát khả năng ăn sâu cuốn lá nhỏ của kiến ba khoang cánh cụt
Mục đích tìm hiểu khả năng ăn sâu cuốn lá nhỏ tuổi 2 – 3 của 1 con kiến ba khoang cánh cụt đực và cái trưởng thành trong thời gian 1 ngày (24 giờ)
Chọn 30 con đực, 30 con cái kiến ba khoang cánh cụt cùng giai đoạn tuổi (3 ngày sau khi vũ hóa) và được bỏ đói 24 giờ Cho mỗi con kiến ba khoang cánh cụt vào hộp nhựa kích thước 15 x 12 x 7 cm, đậy kín hộp bằng nắp có đục lỗ nhỏ, dưới đáy hộp có lớp bông gòn ẩm và lá lúa cắt ra từng đoạn khoảng 4 cm, sau đó thả 15 con sâu cuốn lá nhỏ tuổi 2 – 3 vào
Trang 34Chỉ tiêu theo dõi: Số sâu non sâu cuốn lá nhỏ bị ăn/ngày
Lịch theo dõi: Theo dõi hàng ngày, theo dõi 5 ngày liên tiếp Bổ sung lượng mồi
đủ 15 con sâu cuốn lá nhỏ tuổi 2 - 3 sau mỗi ngày theo dõi
2.3.4 Khảo sát khả năng ăn rầy nâu của kiến ba khoang cánh cụt
Mục đích tìm hiểu khả năng ăn rầy nâu tuổi 2 - 3 của 1 con kiến ba khoang cánh cụt đực và cái trưởng thành trong thời gian 1 ngày (24 giờ)
Chọn 30 con đực, 30 con cái kiến ba khoang cánh cụt cùng 3 ngày sau khi
vũ hóa và được bỏ đói 24 giờ Cho mỗi con kiến ba khoang cánh cụt vào hộp nhựa
có kích thước 15 x 12 x 7 cm, đậy kín hộp bằng nắp có đục lỗ nhỏ, dưới đáy hộp
có lớp bông gòn ẩm và lá lúa cắt ra từng đoạn khoảng 4 cm, sau đó thả 15 con rầy nâu tuổi 2 – 3 vào
Chỉ tiêu theo dõi: Số rầy nâu bị ăn/ ngày
Lịch theo dõi: Theo dõi hàng ngày, theo dõi 5 ngày liên tiếp Bổ sung lượng mồi
đủ 15 con rầy nâu sau mỗi ngày theo dõi
2.3.5 Phản ứng số lượng
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và
3 lần lập lại Mỗi nghiệm thức là 1 khung làm bằng sắt có dán vải voan xung quanh
có kích thước 50 x 50 x 50 cm, đáy khung được hàn kín giống như cái chậu hình vuông giữ nước, đưa đất vào trồng lúa khoảng 20 ngày rồi thả kiến ba khoang cánh cụt có cùng thời gian 3 ngày sau khi vũ hóa, kiến ba khoang cánh cụt đã được bỏ đói 24 giờ, sau đó thả rầy nâu tuổi 2 – 3 (hình 2.3)
Trang 35- Nghiệm thức 5: Thả 50 rầy nâu (đối chứng)
Chỉ tiệu theo dõi: Mật số rầy nâu còn lại/ngày
Lịch theo dõi: Theo dõi hàng ngày, theo dõi trong 5 ngày liên tiếp Sau khi theo dõi
bổ sung đủ số lượng rầy nâu hàng ngày
2.3.6 Đánh giá ảnh hưởng của thuốc pymetrozine đến kiến ba khoang cánh cụt trong điều kiện phòng thí nghiệm
Mục đích: Tìm hiểu sự ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp của thuốc hóa học
nông dân thường sử dụng trừ rầy nâu trên ruộng lúa đến quần thể thiên địch mà cụ thể là kiến ba khoang cánh cụt trưởng thành
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên
với 4 nghiệm thức và 3 lần lập lại, mỗi nghiệm thức là một lồng làm bằng sắt có
kích thước 50 x 50 x 50 cm được dán vải voan xung quanh, đáy khung được hàn kín
giống như cái chậu hình vuông giữ nước, đưa đất vào trồng lúa khoảng 20 ngày (hình 2.4) Một nghiệm thức là 30 con kiến ba khoang cánh cụt cùng giai đoạn 2 ngày sau khi vũ hóa đã được bỏ đói 24 giờ, thả 500 rầy nâu tuổi 2 – 3 vào trong lồng Sử dụng 1 loại thuốc trừ rầy nâu nông dân thường sử dụng pymetrozine (Chess 50 WG) với liều lượng 300g/ha Phun thuốc bằng bình bơm tay loại 2 lít
Trang 36Các nghiệm thức
- Nghiệm thức 1: Phun thuốc trực tiếp lên quần thể rầy nâu rồi thả kiến ba khoang cánh cụt vào lồng có trồng lúa, để theo dõi mật số kiến ba khoang cánh cụt chết sau khi ăn rầy nâu đã được phun thuốc trước đó
- Nghiệm thức 2: Phun thuốc trực tiếp lên kiến ba khoang cánh cụt rồi thả rầy nâu vào lồng có trồng lúa, để theo dõi mật số kiến ba khoang cánh cụt chết sau khi được phun thuốc
- Nghiệm thức 3: Phun thuốc trực tiếp lên cây lúa xong rồi thả rầy nâu và sau 1 giờ đồng hồ mới thả kiến ba khoang cánh cụt vào (để cho rầy nâu có thời gian chích hút cây lúa được phun thuốc), theo dõi mật số kiến ba khoang cánh cụt chết sau khi ăn rầy nâu bị nhiễm thuốc do chích hút cây lúa được phun thuốc
- Nghiệm thức 4: Phun nước lã (đối chứng)
Chỉ tiêu theo dõi: Mật số kiến ba khoang cánh cụt còn sống sau khi phun thuốc 1,
3, 5 và 7 ngày Từ đó tính hiệu lực theo công thức Abbott
Tỉ lệ chết (%) = (1 - Ta/ Ca) x 100
Trong đó: Ca là số cá thể sống ở nghiệm thức đối chứng sau xử lý, Ta là số
cá thể sống ở nghiệm thức thí nghiệm sau xử lý
Hình 2.4 Thí nghiệm ảnh hưởng thuốc hóa học đến kiến ba khoang
cánh cụt
Trang 38Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Đặc điểm hình thái của kiến ba khoang cánh cụt
Kiến ba khoang cánh cụt là côn trùng biến thái hoàn toàn, vòng đời gồm 4 giai đoạn: trứng, sâu non, nhộng và thành trùng Đặc điểm hình thái của các giai đoạn được ghi nhận quan sát, mô tả trong phòng thí nghiệm thể hiện qua bảng 3.1
Bảng 3.1 Kích thước các pha cơ thể của kiến ba khoang cánh cụt
Các Pha phát dục Số mẫu Kích thước trung bình
Dài (mm) Rộng (mm)
Ghi chú: Nhiệt độ 29 ± 2 0 C, ẩm độ 65 ± 5%; thức ăn là rầy nâu
* Đặc điểm hình thái của trứng – Hình 3.1 và bảng 3.1
Trứng của kiến ba khoang cánh cụt có hình cầu hoặc hình trứng, ngoài đồng ruộng trứng được đẻ rãi rác trên đất ẩm, trong điều kiện nuôi phòng thí nghiệm trứng được để trên bông ẩm Trứng có chiều dài trung bình 0,66 ± 0,06 mm, chiều rộng 0,64 ± 0,04 mm (Bảng 3.1) Trứng kiến ba khoang cánh cụt lúc mới đẻ có màu trắng đục, sau chuyển sang màu vàng sáng đến vàng, lúc sắp nở có màu nâu nhạt Bề mặt
vỏ trứng nhẵn bóng, khi trứng sắp nở có thể nhìn thấy 2 đốm đen nhỏ trên trứng tại vị trí đôi mắt kép của sâu non (Hình 3.1)