NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔ HÌNH TRỒNG CÂY CÓ HOA TRÊN BỜ RUỘNG ĐỐI VỚI THIÊN ĐỊCH CỦA RẦY NÂU TẠI XÃ MỸ THÀNH NAM, HUYỆN CAI LẬY, TỈNH TIỀN GIANG

TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của mô hình trồng cây có hoa trên bờ ruộng đối với thiên địch của rầy nâu tại xã Mỹ Thành Nam, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” đã được thực hiện tại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



NGUYỄN VĂN LỘC

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MƠ HÌNH TRỒNG CÂY CĨ HOA TRÊN BỜ RUỘNG ĐỐI VỚI THIÊN ĐỊCH CỦA RẦY NÂU TẠI XÃ MỸ THÀNH NAM,

HUYỆN CAI LẬY, TỈNH TIỀN GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SỸ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh Thánh 9/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



NGUYỄN VĂN LỘC

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MƠ HÌNH TRỒNG CÂY CĨ HOA TRÊN BỜ RUỘNG ĐỐI VỚI THIÊN ĐỊCH CỦA RẦY NÂU TẠI XÃ MỸ THÀNH NAM,

HUYỆN CAI LẬY, TỈNH TIỀN GIANG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔ HÌNH TRỒNG CÂY CÓ HOA TRÊN BỜ RUỘNG ĐỐI VỚI THIÊN ĐỊCH CỦA RẦY NÂU TẠI XÃ MỸ THÀNH NAM,

HUYỆN CAI LẬY, TỈNH TIỀN GIANG

NGUYỄN VĂN LỘC

1 Chủ tịch: GS TS NGUYỄN THƠ

Hội Bảo Vệ Thực Vật

2 Thư ký: TS VÕ THỊ THU OANH

Đại Học Nông Lâm TP HCM

3 Phản biện 1: GS TS PHẠM VĂN BIÊN

Hội Bảo Vệ Thực Vật

4 Phản biện 2: TS TRÁC KHƯƠNG LAI

Công ty TNHH Việt Hóa Nông

5 Ủy viên: PGS TS NGUYỄN VĂN HUỲNH

Đại Học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nguyễn Văn Lộc

LỜI CẢM TẠ

Tôi xin trân trọng bày tỏ lời cám ơn chân thành đến Quý Thầy, Cô, các bạn

bè đồng nghiệp đã dành nhiều công sức giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này:

PSG.TS Nguyễn Văn Huỳnh và TS Trần Tấn Việt đã dành nhiều thời gian quí báu để tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu

Ngoài ra tôi xin gởi lời cám ơn đến Lãnh đạo và cán bộ Trung tâm Bảo vệ Thực vật - Phía Nam, Phòng BVTV-Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam và Phòng Nông nghiệp huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang đã giúp đỡ tôi thực hiện đề tài

Xin cám ơn đến quí thầy cô Khoa Nông học, Phòng sau đại học và Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện tôi hoàn thành đề tài

Xin chân thành cám ơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2011

Nguyễn Văn Lộc

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của mô hình trồng cây có hoa trên bờ ruộng đối với thiên địch của rầy nâu tại xã Mỹ Thành Nam, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” đã được thực hiện tại xã Mỹ Thành Nam, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang từ tháng 06 năm 2009 đến tháng 07 năm 2010 Đề tài gồm hai phần: (1) thực hiện mô hình trồng cây có hoa trên bờ ruộng để thu hút thiên địch trong quản lý rầy nâu và (2) điều tra việc phòng trừ sâu bệnh hại, năng suất lúa và hiệu quả kinh tế của mô hình

Kết quả thực hiện mô hình cho thấy phương pháp thu mẫu bằng vợt có hiệu quả cao hơn so với máy hút và bẫy thau vàng Quần thể động vật chân khớp thu được ở mô hình cao hơn, đa dạng và phong phú hơn so với đối chứng Tương tư, mật số các loài thiên địch bắt mồi của rầy nâu ở mô hình như nhện lớn bắt mồi, thiên địch bọ cánh cứng, bọ xít mù xanh và quần thể thiên địch ký sinh của rầy nâu được duy trì cao hơn so với đối chứng qua các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, đặc biệt là ở vị trí cách bờ một mét của giai đoạn mạ và đẻ nhánh Các bờ được trồng cây có hoa đóng vai trò là nơi cư trú và nguồn thức ăn bổ sung cho thiên địch trước khi chúng di chuyển vào trong ruộng Bên cạnh hiệu quả quản lý rầy nâu, mô hình còn có tác dụng làm đẹp cảnh quan đồng ruộng hướng tới canh tác bền vững

và thân thiện với môi trường Kết quả điều tra cho thấy mô hình giảm được số lần phun thuốc trừ sâu, giảm được chi phí đầu tư, tăng hiệu quả kinh tế do tăng lợi nhuận và tỷ suất lợi nhuận

SUMMARY

The thesis “Study of effect of planting flowered plants on the bund of paddy rice field to the natural enemies of Brown Plant Hopper at My Thanh Nam village, Cai Lay district, Tien Giang province” was carried out in My Thanh Nam village, Cai Lay district, Tien Giang province from June 2009 to July 2010, including two contents: (1) experimenting the model by planting flower plants on the rice fields’ bunds to attract natural enemies for BPH management and (2) surveying pest control methods, yield and economic benefits of farmers in the model

Results of the model experimentation showed that using sweepnets was the most effective method of insect samplings comparing to the blower-Vac suction and yellow pan traps The populations of arthropods inside the model were higher and more diverse than the control which using common farmer’s practices Similarly, the density of BPH predators such as spiders, mired bug, coccinellids and parasitoids of the model were maintained at the higher level than the control through all rice developmental stages, especially at sites adjacent the bunds during the seedling and tillering stages The bunds planted with flower plants, played the role as shelters and supplementary sources of food for natural enemies before they moved into the field Beside the effective management of pests, the model also provided a suitable landscape toward the sustainable farming and friendly to the environment Results of the survey showed that the model reduced the number of insecticide use and investment costs, increased economic efficiency due to increasing profits and margins

MỤC LỤC

Trang tựa i

Trang chuẩn y ii

Lý lịch cá nhân iii

Lời cam đoan iv

Lời cảm tạ v

Tóm tắt vi

Summary vii

Mục lục viii

Danh sách các chữ viết tắt xii

Danh sách các hình xiii

Danh sách các bảng xv

Chương 1 Giới thiệu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.2.3 Giới hạn của đề tài 2

Chương 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Rầy nâu và tác hại đến sản xuất lúa 3

2.1.1 Lịch sử phát sinh và phân bố 3

2.1.2 Đặc điểm sinh học của rầy nâu 3

2.1.3 Tác hại của rầy nâu 4

2.1.3.1 Gây hại trực tiếp 4

2.1.3.2 Gây hại gián tiếp 4

2.2 Thiên địch của rầy nâu 4

2.2.1 Sự đa dạng về lòai và mật số 4

2.2.2 Vai trò của thiên địch trong hạn chế số lượng rầy nâu 6

2.2.2.1 Vai trò của các ký sinh trứng 6

2.2.2.2 Vai trò của ký sinh trên ấu trùng và trưởng thành của rầy nâu 6

2.2.2.3 Vai trò của các loài bắt mồi trong việc hạn chế số lượng rầy nâu 7

2.2.2.4 Vai trò của nhện lớn bắt mồi trong việc hạn chế rầy nâu 8

2.2.3 Ảnh hưởng của phun thuốc trừ sâu đến thiên địch 8

2.3 Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về trồng hoa để quản lý dịch hại 10

2.3.1 Các nghiên cứu trên thế giới về sử dụng dải hoa dại để tăng cường thiên địch tự nhiên 10

2.3.1.1 Sử dụng dải hoa dại để tạo môi trường hấp dẫn 11

2.3.1.2 Sự đa dạng và phong phú của thiên địch 12

2.3.1.3 Các loài côn trùng và sinh vật khác trên dải hoa dại 13

2.3.1.4 Dải hoa dại tăng cường nguồn thức ăn 13

2.3.1.5 Lựa chọn loại cây có hoa thích hợp trên đồng ruộng 14

2.3.2 Các nghiên cứu trong nước về trồng hoa trên bờ ruộng 15

2.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá sự đa dạng và phong phú quần thể thiên địch của rầy nâu 16

3.3.4 Điều kiện khí hậu thời tiết nơi nghiên cứu 18

3.3.5 Tính chất đất nơi nghiên cứu 19

Chương 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 20

3.1 Nội dung 20

3.2 Thời gian nghiên cứu 20

3.3 Địa điểm 20

3.4 Vật liệu nghiên cứu 20

3.5 Phương pháp nghiên cứu 22

3.5.1 Đánh giá sự đa dạng, phong phú của quần thể động vật chân khớp và mật số rầy nâu, thiên địch chính của rầy nâu trong mô hình so với đối chứng 22

3.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22

3.5.1.2 Phương pháp thu mẫu 23

3.5.1.3 Bảo quản và phân loại mẫu 26

3.5.1.4 Chỉ tiêu đánh giá và phân tích số liệu 27

3.5.2 Điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV, năng suất lúa và hiệu quả kinh tế của mô hình 29

Chương 4 Kết quả thảo luận 30

4.1 Ảnh hưởng của mô hình trồng cây có hoa trên bờ ruộng đến thành phần côn trùng và thiên địch của rầy nâu trên ruộng lúa 30

4.1.1 Thành phần sâu hại và thiên địch (định danh đến loài) đã thu thập được trên lúa vu Đông Xuân 30

4.1.2 Đánh giá sự đa dạng và phong phú của quần thể động vật chân khớp trên ruộng lúa qua các giai đoạn sinh trưởng 32

4.1.2.1 Tổng số loài động vật chân khớp trên ruộng lúa 33

4.1.2.2 Chỉ số ưu thế loài của động vật chân khớp trên ruộng lúa 34

4.1.2.3 Chỉ số đa dạng của động vật chân khớp trên ruộng lúa 36

4.1.2.4 Chỉ số cân bằng của động vật chân khớp trên ruộng lúa 37

4.1.2.5 Chỉ số phong phú của động vật chân khớp trên ruộng lúa 39

4.1.3 Mật số rầy nâu trên ruộng lúa vụ Đông xuân 2009 – 2010 tại Cai Lậy, Tiền Giang 42

4.1.4 Mật số các loài thiên địch bắt mồi quan trọng của rầy nâu trên ruộng lúa vụ Đông xuân 2009 – 2010 tại Cai Lậy, Tiền Giang 43

4.1.4.1 Mật số nhện lớn bắt mồi 43

4.1.4.2 Mật số thiên địch cánh cứng 47

4.1.4.3 Mật số thiên địch cánh nửa cứng của rầy nâu 48

4.1.5 Các loài thiên địch ký sinh của rầy nâu 51

4.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV để kiểm soát dịch hại, năng suất lúa và hiệu quả kinh tế của mô hình so với đối chứng ở vụ Đông xuân 2009 - 2010 tại Cai Lậy, Tiền Giang 53

Chương 5 Kết luận và đề nghị 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Đề nghị 56

Tài liệu tham khảo 57

Phụ lục 63

E (Evaporation) Tổng lượng bốc hơi tháng (mm)

GAP (Good Agriculture Practices) Thực hành Sản xuất Nông nghiệp tốt NLBM Nhện lớn bắt mồi

R Tổng lượng mưa tháng (mm)

S Tổng số giờ nắng tháng (giờ)

TĐCC Thiện địch cánh cứng

Tmtb Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng (oC)

Txtb Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng (oC)

Utb Độ ẩm không khí trung bình tháng (%)

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 3.1 Các loài hoa trồng trên bờ ruộng mô hình 21

Hình 3.2 Các loài hoa trồng trong vườn ươm và chuẩn bị đem hoa đi trồng 23

Hình 3.3 Đang tiến hành trồng hoa trên bờ ruộng của mô hình 23

Hình 3.4 Máy hút mẫu và thao tác đang tiến hành lấy mẫu 24

Hình 3.5 Bẫy vợt và thao tác đang tiến hành lấy mẫu 25

Hình 3.6 Bẫy Thau vàng và thao tác đang tiến hành lấy mẫu 26

Hình 3.7 Sơ đồ vị trí lấy mẫu khu thí nghiệm 26

Hình 3.8 Hoa trên bờ ruộng giai đoạn mạ và giai đoạn đẻ nhánh ở mô hình 28

Hình 3.9 Hoa trên bờ ruộng giai đoạn lúa làm đòng ở mô hình 28

Hình 3.10 Hoa trên bờ ruộng ở giai đoạn lúa trổ ở mô hình 28

Hình 3.11 Sơ đồ giải thữa khu thí nghiệm 63

Hình 4.1 Tổng số loài động vật chân khớp ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 33

Hình 4.2 Chỉ số ưu thế loài của động vật chân khớp ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 35

Hình 4.3 Chỉ số đa dạng của động vật chân khớp ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 36

Hình 4.4 Chỉ số cân bằng của động vật chân khớp ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 38

Hình 4.5 Chỉ số phong phú của động vật chân khớp ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 39

Hình 4.6 Mật số rầy nâu (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 42

Hình 4.7a Mật số nhện lớn bắt mồi (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng

của cây lúa thu mẫu bằng máy hút 44

Hình 4.7b Mật số nhện lớn bắt mồi (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng

của cây lúa thu mẫu bằng vợt 45

Hình 4.8 Mật số thiên địch cánh cứng (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh

trưởng của cây lúa thu mẫu bằng vợt 47

Hình 4.9 Mật số bọ xít mù xanh (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng của

cây lúa thu mẫu bằng vợt 48

Hình 4.10 Mật số bọ xít nước (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng của

cây lúa thu mẫu bằng máy hút 50

Hình 4.11 Mật số thiên địch ký sinh (con/1 lần lấy mẫu) ở các giai đoạn sinh trưởng

của cây lúa thu mẫu bằng vợt 51

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Diễn biến thời tiết Vụ Đông Xuân trong 5 năm từ 2005 đến 2010 18 Bảng 4.1 Các loài sâu hại và thiên địch (định danh đến loài) đã thu thập trên đồng

lúa vụ Đông Xuân 2009-2010 tại Cai Lậy, Tiền Giang 30

Bảng 4.2 So sánh số loài côn trùng (số loài/1 lần lấy mẫu) thu được qua các giai

đoạn sinh trưởng của cây lúa với các biện pháp thu mẫu 32

Bảng 4.3 Chủng loại thuốc BVTV được sử dụng trên ruộng mô hình và đối chứng

vụ Đông xuân 2009 - 2010 tại Cai Lậy, Tiền Giang 53

Bảng 4.4 So sánh số lần sử dụng thuốc BVTV để kiểm soát dịch hại, năng suất và

hiệu quả kinh tế của mô hình với đối chứng ở vụ Đông xuân 2009 - 2010 tại Cai lậy, Tiền Giang 54

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Trong sản xuất nông nghiệp, cây lúa là cây trồng quan trọng nhất đối với an ninh lương thực quốc gia, ảnh hưởng đến phát triển kinh tế xã hội Trong đó sản xuất lúa ở Việt Nam đang đương đầu với những thách thức: sự giảm dần diện tích trồng lúa cùng với sự gia tăng về dân số Nên việc đẩy mạnh thâm canh tăng vụ đã làm bùng phát một số loài dịch hại, đặc biệt là rầy nâu Theo Phạm Văn Lầm (2006) những thay đổi về kỹ thuật canh tác, đặc biệt là thâm canh tăng vụ với những giống lúa cao sản có thời gian sinh trưởng ngắn đã tác động đến sự phát triển của rầy nâu, làm cho chúng trở thành loài dịch hại quan trọng trong khu vực Việc sử dụng quá nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để phòng trừ rầy nâu, đặc biệt là các loại thuốc có phổ tác dụng rộng, lại không được sử dụng theo nguyên tắc “4 đúng” dẫn đến tình trạng rầy nâu kháng thuốc, bộc phát mật số, không mang lại hiệu quả phòng trừ, làm ảnh hưởng xấu cho cây trồng, con người và môi trường sống của cộng đồng

Những năm gần đây, chương trình “Ba giảm - Ba tăng” được khuyến cáo sử dụng và đã đạt được những kết quả tích cực, tăng thu nhập cho nông dân mà không ảnh hưởng xấu cho cây trồng, con người cũng như môi trường sinh thái Những thành công của “Ba giảm - Ba tăng” là bằng chứng thực tiễn để đưa đấu tranh sinh học vào quản lý rầy nâu, xây dựng hệ sinh thái nông nghiệp bền vững trên đồng ruộng, trong đó vai trò kiểm soát sâu hại nói chung, rầy nâu nói riêng của quần thể thiên địch được đánh giá cao Từ đó việc xây dựng các điều kiện để duy trì và phát triển mật số của các quần thể thiên địch được đầu tư nghiên cứu

Nguyễn Đức Khiêm (2006) nhận thấy áp dụng chương trình IPM một cách triệt để là biện pháp tốt nhất hiện nay đảm bảo ngăn ngừa được rầy nâu một cách

lâu bền Rầy nâu trên thực tế có rất nhiều thiên địch bắt mồi và ký sinh Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Văn Lầm (2002) đã thu thập và xác định được 82 loài thiên địch của rầy nâu thuộc 11 bộ của lớp côn trùng, lớp nhện, nấm bất toàn và tuyến trùng Chúng ta có thể sử dụng những loài thiên địch này để phòng trừ rầy nâu bằng cách thay đổi phương thức sản xuất, tạo điều kiện cho quần thể thiên địch phát triển trên ruộng lúa

Bên cạnh sự lạm sát thiên địch của thuốc BVTV, thói quen canh tác của nông dân vùng đồng bằng sông Cửu Long là sau khi sạ lúa thì bờ ruộng luôn được làm sạch cỏ, làm mất nơi cư trú và nguồn thức ăn của nhiều loại thiên địch Hậu quả của việc giảm mật độ thiên địch là làm mất khả năng kiểm soát sự bùng phát dịch rầy nâu

Thảm thực vật có hoa xung quanh ruộng là nguồn kích thích và duy trì thiên

địch trên ruộng Do đó, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng mô hình trồng cây có hoa

trên bờ ruộng đối với thiên địch của rầy nâu tại xã Mỹ Thành Nam, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” đã được thực hiện nhằm bảo tồn thiên địch và mở rộng áp

- Đánh giá tình hình sử dụng thuốc BVTV, năng suất và hiệu quả kinh tế của

mô hình so với đối chứng

1.2.3 Giới hạn của đề tài

- Chỉ nghiên cứu trên năm loại hoa (xuyến chi, sao nhái, cúc gót, đậu bắp và cây mè) trồng trên bờ ruộng và thực hiện trong vụ lúa Đông xuân 2009-2010

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Rầy nâu và tác hại đến sản xuất lúa

Rầy nâu, Nilaparvata lugens (Stal), là dịch hại rất quan trọng trên ruộng lúa,

thuộc loại côn trùng chích hút, biến thái không hoàn toàn, thuộc họ rầy nâu Delphacidae của bộ cánh đều Homoptera (Phạm Văn Lầm, 2006)

2.1.1 Lịch sử phát sinh và phân bố

Rầy nâu phân bố rộng và trở thành dịch hại nguy hiểm ở các vùng trồng lúa nước của miền nam, đông nam và đông châu Á, những đảo phía nam Thái Bình Dương và ở Úc (Dyck và Thomas, 1979) như Bangladesh, Brunei, Trung Quốc, Fiji, Ấn Độ, Indonesia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Malaysia, Nepal, Papua New Guinea, Philippines, đảo Solomon, Sri Lanka, Đài Loan, Thái Lan, Việt Nam Ngoài ra rầy nâu còn xuất hiện ở các vùng nhiệt đới châu Phi, châu Mỹ (Phạm Văn Lầm, 2006)

Ở Việt Nam, theo Huynh (1975), rầy nâu là côn trùng gây hại nghiêm trọng nhất trên lúa ở Việt Nam từ năm 1970 Bùng phát dịch rầy xảy ra vào năm 1975 tại một

số địa điểm ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long Phạm Văn Lầm (2006) ghi nhận

sự xuất hiện rầy nâu ở hầu hết các tỉnh trồng lúa trong cả nước, từ đồng bằng tới vùng trung du miền núi, từ đồng bằng sông Hồng đến đồng bằng sông Cửu Long

2.1.2 Đặc điểm sinh học của rầy nâu

Vòng đời của rầy nâu là 25 - 28 ngày, trải qua 3 giai đoạn: trứng, rầy non và trưởng thành Theo Bùi Bá Bổng và ctv (2007), trong điều kiện nhiệt độ 25 - 30oC: giai đoạn trứng đẻ bên trong bẹ lá nở sau 6 - 7 ngày, giai đoạn rầy non qua 4 lần lột xác (5 tuổi) từ 12 - 14 ngày, rầy trưởng thành có 2 dạng rầy cánh ngắn (đẻ trứng sớm hơn) và rầy cánh dài, thời gian sống 7 - 14 ngày Vòng đời của rầy nâu trung bình là 21,6 ngày đối với trưởng thành cái và 20,3 ngày đối với trưởng thành đực,

với thời gian của các pha phát dục: pha trứng 5 - 8 ngày, pha rầy non 13,8 - 15,2 ngày và pha trưởng thành thời gian trước đẻ trứng 3 - 8 ngày (Phạm Văn Lầm, 2006)

2.1.3 Tác hại của rầy nâu

Rầy nâu có tác động gây hại nghiêm trọng trong sản xuất lúa trong nước cũng như thế giới Sự tác động gây hại của rầy nâu lên ruộng lúa theo 2 cách trực tiếp và gián tiếp

2.1.3.1 Gây hại trực tiếp

Bộ phận miệng của rầy nâu có cấu tạo theo kiểu chích hút, nên triệu chứng gây hại khác với do côn trùng kiểu miệng nhai gây ra Rầy nâu dùng vòi nhọn cắm vào bẹ lá, phiến lá, thân, hạt non để chích hút dịch dinh dưỡng trong cây lúa, để lại nhiều vết nâu nhỏ trên bộ phận bị hại, hủy hoại tế bào trong cây (Phạm Văn Lầm, 2006)

2.1.3.2 Gây hại gián tiếp

Ngoài tác hại trực tiếp, rầy nâu còn là môi giới truyền bệnh virus vàng lùn

(Rice Grassy Stunt Virus) và lùn xoán lá lúa (Rice Ragged Stunt Virus), tác nhân

gây hại rất nghiêm trọng đối với cây lúa, không những làm giảm năng suất mà còn gây mất trắng về năng suất Điển hình ở đồng bằng sông Cửu Long ở vụ Hè Thu

1978 rầy nâu là môi giới truyền bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá lúa lên đến 40.000 ha Bệnh tái phát trở lại vào các năm 1999 – 2000 và gần đây vụ Đông Xuân 2005 –

2006, đã tái xuất hiện trở lại với diện tích khoảng 3.000 ha (Phạm Văn Lầm, 2006)

2.2 Thiên địch của rầy nâu

2.2.1 Sự đa dạng về loài và mật số

Trong hệ sinh thái ruộng lúa thiên địch giữ vai trò quan trọng khống chế các loài sâu hại Chiu (1979) ghi nhận có 79 loài thiên địch tấn công rầy nâu, gồm có 42 loài ký sinh (34 loài côn trùng; 1 loài tuyến trùng; 7 loài nấm), và 37 loài ăn mồi (21 loài côn trùng và 16 loài nhện) Cũng nhận định tương tự; riêng đối với rầy nâu đến

năm 1979 đã có 79 loài thiên địch được ghi nhận ở các nước trồng lúa thuộc châu Á (Phạm Văn Lầm, 2006)

Trong số các loại thiên địch, nhện sói Pardosa pseudoannulata thuộc họ

Lycosidae, nhện chân dài thuộc họ Tetragnathidae và nhện lùn thuộc họ

Linyphiidae thường chiếm ưu thế trên đồng ruộng (Heong và ctv, 1991) Thiên địch

ăn rầy nâu quan trọng là bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis và bọ xít nước

Microvelia douglasi atrolineata (Bae và Pathak, 1966)

Phạm Văn Lầm và ctv (2002) ghi nhận những loài thiên địch ăn mồi phổ

biến là bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis, nhện sói vân đinh ba Pardosa

pseudoannulata, nhện sói bọc trứng trắng Pirata subpiraticus, nhện hàm to bụng

tròn Dyschiriognatha tenera, nhện lưng có hai hàng chấm Atypena adelinae, nhện lớn ngực xẻ Ummeliata insecticeps, bọ xít nước Microvelia douglasi atrolineata,

Microvelia douglasi douglasi, bọ cánh cứng ba khoang Ophionea indica, Ophionea ishii, bọ cánh cứng cánh ngắn Paederus paederus, Paderus tamulus, bọ rùa đỏ Micraspis discolor, và bọ rùa 8 chấm Harmonia octomaculata

Trong điều kiện nước ta, đã ghi nhận có khoảng gần 20 loài thiên địch phổ biến của rầy nâu trên đồng lúa từ đồng bằng Sông Hồng đến đồng bằng Sông Cửu

Long Ít nhất có 4 loài ký sinh ở pha trứng của rầy nâu là Anagrus flaveolus,

Anagrus optabilis, Oligosita sp và Gonatocerus sp., 3 loài ngoại ký sinh trên lưng

của rầy non và trưởng thành là ong Haplogonatopus apicalis, Pseudogonatopus

flavifemur và Pseudogonatopus hospes Các loài bắt mồi phổ biến trong quần thể

rầy nâu là bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis, nhện sói vân đinh ba Pardosa

pseudoannulata, nhện sói bọc trứng trắng Pirata subpiraticus, nhện lớn hàm to

bụng tròn Dyschiriognatha tenera, bọ rùa đỏ Micraspis discolor, bọ cánh cứng ngắn

Paederus fuscipes và Paederus tamulus, bọ 3 khoang 4 chấm trắng Ophionea indica, bọ rùa 8 chấm Harmonia octomaculata, bọ xít nước Microvelia douglasi,

nhện lớn chân dài hàm to Tetragnatha spp và nhện linh miêu Oxyopes sp (Phạm

Văn Lầm, 2002)

2.2.2 Vai trò của thiên địch trong hạn chế số lượng rầy nâu

2.2.2.1 Vai trò của các ký sinh trứng

Ong ký sinh Anagrus spp chiếm 93% ký sinh trứng rầy nâu ở Đài Bắc Tỷ lệ

trứng rầy nâu bị các ong này ký sinh không cao, chỉ là 11,3 - 29,6% ở ruộng lúa vụ

1 và 3,3 - 38,1% ở ruộng lúa vụ 2 Tại Nhật Bản, tỷ lệ này trên rầy nâu đạt tới 44,5 - 66,90% Tại Thái Lan, trung bình có 61% trứng rầy nâu bị ký sinh, chủ yếu do ong

Anagrus spp và Oligosita sp Tại Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế, tỷ lệ trứng rầy nâu,

rầy lưng trắng bị các ký sinh trứng tấn công đạt 15 - 90% trên lúa nước và 7 - 47% trên lúa nương Tại Srilanka, trứng rầy nâu có thể bị ký sinh tới 80%, nhưng tỷ lệ này không ổn định Do đó, ký sinh không có ảnh hưởng lớn tới quần thể rầy nâu (Chandra, 1980; Chang, 1982; Chiu, 1979)

Các ký sinh trứng rầy nâu ở nước ta gồm không ít hơn 6 loài, trong đó có 4 loài thường xuyên xuất hiện trên ruộng lúa ở khắp nơi trong cả nước Đặc biệt các

loài ong Anagrus là phổ biến nhất, chiếm 50% tổng số cá thể trong tập hợp ký sinh

trứng rầy nâu ở vùng Cần Thơ (Lương Minh Châu, 1989) Tỷ lệ ký sinh của riêng từng loài không cao, song tỷ lệ ký sinh của tất cả các loài trên trứng rầy nâu thì đôi khi có ý nghĩa trong hạn chế số lượng rầy nâu trên đồng lúa Tỷ lệ trứng rầy nâu bị

ký sinh bởi tập hợp ký sinh trứng không giống nhau ở các địa phương khác nhau: ở vùng Hưng Yên có tỷ lệ trứng rầy nâu bị ký sinh thấp nhất (l,4 - 16,8%), còn ở vùng Cần Thơ, tỷ lệ này đạt cao nhất là 20,3 - 67,8% (Phạm Văn Lầm, 2006)

2.2.2.2 Vai trò của ký sinh trên ấu trùng và trưởng thành của rầy nâu

Theo Phạm Văn Lầm (2006), ấu trùng và trưởng thành rầy nâu thường bị ong

ký sinh họ Dryinidae tấn công Trong đó quan trọng là các loài ong ngoại ký sinh

trên lưng rầy nâu Pseudogonatopus spp và Haplogonatopus spp Tỷ lệ ký sinh của

chúng thường rất thấp, trung bình dưới 10% Tuy nhiên, vào mùa mưa ở Philippine,

tỷ lệ ký sinh của các ong này có thể đạt tới 40% nếu mật độ rầy nâu cao

Ngoài ra, pha ấu trùng và trưởng thành rầy nâu còn bị ruồi đầu to họ Pipunculidae và bọ cánh cuốn họ Elenchidae ký sinh Tại Thái Lan, rầy nâu bị bọ

cánh cuốn Elenchus yasumatsui ký sinh với tỷ lệ khá cao, đạt khoảng 30 - 90% ở

lúa vụ 1 Loài này đóng vai trò to lớn trong hạn chế số lượng rầy nâu ở Thái Lan

Trong khi đó, ở Malaixia, bọ cánh cuốn Elenchus sp có tỷ lệ ký sinh trên rầy nâu và

rầy lưng trắng rất thấp, tương ứng 10,0% và 13,6 % (Chandra, 1980; Chiu, 1979)

Tại Việt Nam đã ghi nhận được 7 loài ký sinh pha ấu trùng và trưởng thành của rầy nâu Chúng thuộc họ ong kiến Dryinidae (Hymenoptera), họ cánh cuốn Elenchidae (Strepsiptera) và họ ruồi đầu to Pipunculidae (Diptera) Tỷ lệ rầy nâu bị

ký sinh bởi bọ cánh cuốn dao động trong khoảng 15,7 - 31,4%, còn tỷ lệ rầy nâu bị ong kiến ký sinh rất thấp, thường chỉ dưới 10%, ít có ý nghĩa trong hạn chế số lượng rầy nâu trên đồng lúa

2.2.2.3 Vai trò của các loài bắt mồi trong việc hạn chế số lượng rầy nâu

Các loài thiên địch bắt mồi có vai trò rất quan trọng trong hạn chế số lượng rầy nâu hại lúa Nhiều kết quả khẳng định các loài bắt mồi có tác động mạnh hơn tới mật độ quần thể của rầy nâu khi so với tác động của các ký sinh (Ooi và ctv, 1994)

Theo Phạm Văn Lầm (2006), phần lớn các loài thiên địch của rầy nâu là loài bắt mồi Đặc biệt phổ biến là bọ xít mù xanh và nhện lớn bắt mồi Bọ xít mù xanh chiếm từ 10,8 - 79,8% tổng số các thể bắt mồi thu trong quần thể rầy nâu Đã xác định được 18 loài nhện lớn bắt mồi thường có mặt trong quần thể rầy nâu (Phạm Văn Lầm, 2002) Tuy có số lượng loài không nhiều so với nhóm côn trùng bắt mồi (47 loài), song các loài nhện lớn bắt mồi có tỷ trọng rất cao trong tập hợp các loài bắt mồi của rầy nâu Nhện lớn bắt mồi thường chiếm từ 39,4 - 80,6% tổng số các thể bắt mồi thu trong quần thể rầy nâu Riêng ở Vụ Bản (Nam Định), tỷ trọng của nhóm nhện lớn bắt mồi đạt thấp nhất và chỉ là 15,5% (Phạm Văn Lầm, 2006)

Ngoài ra, bọ rùa là nhóm bắt mồi phổ biến trên đồng lúa, các loài rầy hại lúa

là một phần thức ăn của chúng Thí nghiệm trong nhà kính ở IRRI cho thấy khi tương quan số lượng giữa bọ rùa và rầy nâu là 1:4, thì tỷ lệ rầy nâu bị chết do bọ rùa tám chấm gây ra là 77 - 91% và do bọ rùa đỏ gây ra là 52 - 93% (Chiu, 1979) Các

loài bọ xít nước Mesovelia sp., Limnogonus sp., Microvelia spp cũng là những tác

nhân gây chết tự nhiên quan trọng của các loài rầy hại lúa Chúng tiêu diệt cả rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy xanh đuôi đen (Ooi và ctv, 1994)

2.2.2.4 Vai trò của nhện lớn bắt mồi trong việc hạn chế rầy nâu

Trong nhóm nhện lớn bắt mồi, nhện sói vân đinh ba Pardosa

pseudoannulata, nhện sói bọc trứng trắng Pirata subpiraticus, nhện lớn hàm to

bụng tròn Dyschiriognatha tenera bắt gặp nhiều trong quần thể rầy nâu Khả năng

ăn rầy nâu của những loài nhện lớn bắt mồi này khá cao (Phạm Văn Lầm, 2006)

Nhện sói vân đinh ba Pardosa pseudoannulata là loài bắt mồi có ưu thế nhất trong

số các loài nhện lớn bắt mồi của rầy nâu và rầy lưng trắng Đây là loài bắt mồi quan trọng và hiệu quả trong khống chế số lượng các loài rầy hại lúa ở nhiều nước Đông Nam Á (Chiu, 1979; Ooi và ctv, 1994; Reissig và ctv, 1986) Thí nghiệm trong phòng cho thấy một cá thể nhện sói vân đinh ba trong một ngày có thể ăn được 17 -

24 ấu trùng hoặc 15 - 20 trưởng thành rầy nâu (Chiu, 1979)

Phạm Văn Lầm (2006) khẳng định rằng khi tương quan số lượng của nhện lớn bắt mồi và rầy nâu ở mức 1:20 và thấp dưới hơn thì tập hợp nhện lớn bắt mồi có thể kìm hãm được rầy nâu không cần phun thuốc mà không xảy ra cháy rầy

2.2.3 Ảnh hưởng của phun thuốc trừ sâu đến thiên địch

Theo Võ Mai (1994), trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới, với liều chỉ bằng phân nửa liều sử dụng ngoài đồng, Applaud 10WP, Bassa 50EC có tác dụng gây chết 100% các loài bắt mồi ăn thịt như nhện Pardosa, bọ rùa, bọ xít mù xanh, bọ xít nước Thuốc trừ sâu phổ rộng, và ngay cả thuốc trừ rầy nâu (MIPC, BPMC) gây

chết thiên địch ăn mồi trứng sâu cuốn lá nhỏ như dế nhảy (Metioche vittaticollis,

Anaxipha), bọ rùa, bọ xít mù xanh từ 20 - 85% (Bandong và Litsinger, 1986)

Thuốc hóa học phòng trừ rầy nâu còn gây ra hiện tượng tái phát hay bộc phát (resurgence) rầy nâu: mật số rầy nâu trong lô có phun thuốc cao hơn lô không phun

từ 2,2 - 15,6 lần (Võ Mai, 1994)

Heinrichs và ctv (1982) đã chứng minh sự bộc phát của quần thể rầy nâu có

sự góp phần của việc sử dụng thuốc trừ sâu

Thuốc hóa học còn ảnh hưởng đến thiên địch qua tồn dư hoặc qua chuỗi thức

ăn (Chelliah và Heinrich, 1984) Kết quả thử nghiệm phản ứng với 40 loại thuốc trừ sâu, bệnh và cỏ dại thông dụng của 12 loài thiên địch tại 6 nước, cho thấy phần lớn các nhóm thuốc đều gây chết thiên địch từ 80-90% (Hassan, 1984)

Các thuốc trừ sâu như fenthion, parathion, monocrotophos, bufencarb, metalvariate, MTMC, BPMC, MIPC, sevin, propoxus và phosmet có độ độc cao đối

với bọ xít mù xanh Cyrtorhinus lividipennis Còn thuốc acephate, methomyl có độ

độc thấp với bọ xít mù xanh Các thuốc trừ sâu diazinon, cypermethrin, deltamethrin, carbofuran, quinalphos, chlorpyriphos, phosalone, thuốc trừ cỏ pretilachlor, thuốc trừ nấm IBP có độ độc cao với bọ xít mù xanh Thuốc endosulfan ít độc với loài bọ xít này (Chiu, 1979)

Cũng theo Chiu (1979) cho thấy các thí nghiệm trong phòng về nhóm thuốc

carbamate có độ độc đối với nhện sói vân đinh ba Lycosa pseudoannulata và nhện

Oedothorax insecticeps cao hơn so với nhóm thuốc lân hữu cơ Thuốc bufencarb,

carbofuran, cypermethrin, delatmethrin có độ độc rất cao đối với nhện sói vân đinh

ba Các thuốc monocrotophos, methomyl có độ độc thấp đối với loài nhện sói này

Joshi và ctv (1983) cho thấy rằng thuốc pyrimioxythion và endosulfan có

độc cao đối với ong đa phôi Platygaster oryzae ký sinh sâu năn Các thuốc

Chlordimeform, phosalone thì lại ít độc đối với loài ôn ký sinh này

Thuốc cypermethrin, deltamethrin có độ độc cao đối với bọ xít nước

Microvelia douglasi atrolineata Thuốc trừ nấm IBP có thể tiêu diệt loài bắt mồi

này với tỷ lệ khá cao Các thuốc methomyl, chlorpyrifos, methyl parathion, MIPC,

monocrotophos, BPMC có độ độc rất cao với dế bắt mồi Metioche vittaticollis và

anaxipha longipennis (Bangdong và Litsinger, 1986)

Xu và ctv (1999) cho biết các thuốc Shachongshuang, Methamidophos độc

đối với nhện sói bọc trứng trắng Pirata subpiraticus Thuốc buprofezin tương đối

an toàn với thiên địch chính trên đồng lúa

Các dẫn liệu trên cho thấy rằng hầu hết các nhóm thuốc hóa học trừ sâu, trừ bệnh, trừ cỏ khi được sử dụng trong ruộng lúa đều gây độc ở mức độ khác nhau đến quần thể các ký sinh, thiên địch trong sinh quần ruộng lúa Do vậy, xu hướng hiện nay là thiên về lợi dụng quần thể ký sinh, thiên địch cư trú tự nhiên trên đồng lúa hoặc cây trồng khác ven ruộng lúa để khống chế sâu hại lúa ở dưới ngưỡng gây hại kinh tế (Heinrichs, 1994)

2.3 Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về trồng hoa để quản lý dịch hại

2.3.1 Các nghiên cứu trên thế giới về sử dụng dải hoa dại để tăng cường thiên địch tự nhiên

Việc sử dụng quá nhiều phân bón và thuốc trừ sâu được xem là nguyên nhân chính làm suy giảm nghiêm trọng sự đa dạng sinh học, có thể giảm chất lượng môi trường sống và loại bỏ môi trường sống cần thiết của nhiều loài thiên địch (Aebischer, 1991)

Một trong những sáng kiến đầu tiên thực hiện việc trồng dải hoa dại trên cánh đồng, đã được thực hiện bởi Nentwig (1989) Từ năm 1993, mô hình trồng hoa dại trên bờ thửa đã được khuyến khích và trợ cấp trong các chương trình môi trường nông nghiệp ở Thụy Sĩ Ngày nay, hơn 3.000 ha của dải hoa dại (có chiều rộng 3 -

10 m) có mặt trên các trang trại ở khắp Thụy Sĩ (Anonymous, 2003)

Lethmayer (1995) đã tiến hành điều tra tầm quan trọng của các dải cỏ dại như là nguồn cung cấp thức ăn và nơi cư trú cho các loài dịch hại thuộc bộ cánh cứng như Nitidulidae, Chrysomelidae và Curculionidae trên đồng ruộng và các dải

cỏ bờ Các kết quả đạt được cho thấy các dải cỏ không làm gia tăng các loài dịch hại, nhưng chúng có thể là nguồn cung cấp thức ăn trong giai đoạn ngưng vụ cho cả các loài côn trùng có hại lẫn có lợi Sự đa dạng lớn nhất về loài côn trùng được phát

hiện trong các dải cỏ, kể cả các loài hiếm ở Thụy Sĩ Vì vậy, việc quản lý các dải cỏ

và cung cấp các khu vực sinh thái bổ sung là biện pháp quan trọng trong việc duy trì

sự đa dạng và phân bố của các loài cho tính đa dạng sinh học và canh tác nông nghiệp bền vững

2.3.1.1 Sử dụng dải hoa dại để tạo môi trường hấp dẫn

Để ngăn chặn sự suy giảm đa dạng sinh học nông nghiệp và mất chức năng kiểm soát sinh học trong vùng đất thâm canh, tối thiểu 10% diện tích đất nông nghiệp phải được dành cho các 'khu vực bồi hoàn sinh thái’ Khu vực này bao gồm môi trường không có cây trồng (như hàng rào, bờ ven, rừng và dải cỏ dại) Tuy nhiên, hầu hết các vùng đất thâm canh có ít hơn 2 - 3% diện tích dành cho khu vực bồi hoàn sinh thái, nên việc tăng cường thêm môi trường không có cây trồng là cần thiết Một giải pháp của việc này là gieo trồng hoa dại trên bờ để tạo sự cân bằng sinh thái cho nông nghiệp và bảo tồn sự tự nhiên Mặc dù nhân tạo, những dải hoa dại là một sự bổ sung tốt cho môi trường tự nhiên và bán tự nhiên (Gurr và ctv, 2004)

Số lượng các loài thực vật nhiều trong hỗn hợp hạt giống gieo trồng, làm giảm nguy cơ nghèo nàn tính đa dạng Marshall và ctv (1994) so các hỗn hợp hạt giống khác nhau và thấy rằng hỗn hợp hạt giống trộn nhiều loại với nhau thì tính đa dạng cao hơn hỗn hợp đơn Việc giới thiệu một dải hoa dại, đa dạng các loài thực vật gồm các loài thực vật gieo trồng và tự nhiên có thể thực hiện được (Ullrich, 2001)

Pfiffner và wyss (2004) cho biết kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc trồng các loại cây có hoa sẽ làm tăng sự đa dạng các loài động vật chân đốt: sự hiện diện của các loài cây có hoa với sự đa dạng về loài, cấu trúc phân bố trên đồng ruộng và thời gian trổ hoa dài sẽ cung cấp điều kiện thích hợp nhất cho thiên địch

và qua đó nâng cao khả năng quản lý dịch hại tự nhiên

Heong (2004) cho biết quản lý nơi cư trú trên đồng ruộng là chiến lược để bảo tồn biện pháp quản lý sinh học bằng việc đa dạng và nâng cao nguồn tài nguyên

thiên địch Ví dụ: Brachiaia, Zizania là các loài thực vật xung quanh đồng ruộng có

vai trò cung cấp nơi cư trú cho các loài ký sinh trứng và bắt mồi Vì vậy các nơi cư trú quanh năm từ vùng lân cận cây lúa sẽ rất quan trọng, thể hiện sự đa dạng của hệ sinh thái và khả năng chống lại các bất lợi từ hạn hán, lũ lụt hay phun thuốc BVTV

2.3.1.2 Sự đa dạng và phong phú của thiên địch

Dải hoa dại làm tăng sự đa dạng và phong phú của thiên địch trong các hệ thống cây trồng hàng năm (Lys và Nentwig, 1992; Jmhasly và Nentwig, 1995; Hausammann, 1996; Frank, 1997; Pfiffner và Luka, 2000)

Pfiffner và ctv (2000) so sánh dải hoa dại trên khu vực bờ và khu vực trồng cây (rau, cây ngũ cốc) liền kề trên một cánh đồng thăm canh Nghiên cứu cho thấy rằng dải hoa dại trên khu vực bờ có số lượng thiên địch bọ cánh cứng và các loài nhện cao hơn khu vực trồng cây liền kề Trong khu vực trồng cây, khu vực trồng các loài rau có số loài và mật số trong loài thấp hơn so với khu vực trồng cây ngũ cốc Trong khu vực trồng cây ngũ cốc thì thiên địch thuộc bộ Cánh cứng phong phú nhất về loài cũng như mật số trong một loài trong suốt vụ trồng, trội hơn hết là 2

loài Poecilus cupreus và Pterostichus melanarius vì được biết là chúng ăn nhiều

loài dịch hại chân đốt (Sunderland, 2002)

Yu (2005) cho biết nhiều loài ký sinh trứng như Anagus spp Có thể di

chuyển vào ruộng lúa từ các bụi lúa hoang xung quanh (60 con/bẫy dính/ngày), giúp

tăng đáng kể lượng ký sinh trứng trên đồng ruộng; nhện Pirata subpiraticus có thể

di chuyển rất nhanh từ các bụi lúa hoang xung quanh vào ruộng sau khi lúa được trồng lại Kết quả thí nghiệm đã chỉ ra việc tiêu diệt các loài thực vật trên bờ đê, bao quanh ruộng ruộng lúa sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến mật số thiên địch Tạo nơi cư trú thuận lợi cho thiên địch như sau: giữ cỏ dại trên bờ bao hoặc trồng cây có thời gian trổ hoa dài làm nơi ẩn náo cho các loài ký sinh, không phun thuốc 30 ngày sau khi

sạ, làm các rãnh mỗi rãnh từ 3-5m để bảo vệ các loài lưỡng cư, xây dựng lại bờ bao cho các loài nhện trú ẩn, không phun thuốc vào thực vật hay lúa hoang xung quanh ruộng

2.3.1.3 Các loài côn trùng và sinh vật khác trên dải hoa dại

Nhiều kết quả điều tra khác nhau về tác động của dải hoa dại đến các loài ăn thực vật khác nhau Rầy mềm, bọ cánh cứng ăn thực vật, và các loài ăn thực vật

khác (như Cicadellidae và Thenthredinidae) có thể tăng mật số nhờ dải hoa dại

(Lethmayer, 1995; Lethmayer và ctv 1997)

Dải hoa dại cung cấp nguồn thức ăn rất tốt, một vùng tiểu khí hậu rất tốt và

khuyến khích sự sinh sản của loài ốc đặc biệt là (Arion lusitanicus), từ đây chúng có

thể phân tán đến khu vực cây trồng liền kề Tuy nhiên kết quả đánh giá trên khu vực lúa mì liền kề dải hoa dại không bị giảm về kinh tế (Frank, 1997; Frank, 1998)

Pfiffner và Wyss (2004) cho biết có nhiều chứng cứ chỉ ra rằng việc cung cấp cây có hoa cũng làm tăng số lượng côn trùng gây hại nhưng sự tăng số lượng này chỉ có tác dụng giúp cho sự hình thành của quần thể thiên địch ban đầu trong khoảng thời gian khi mới gieo trồng hay thu hoạch

2.3.1.4 Dải hoa dại tăng cường nguồn thức ăn

Dải cỏ dại cung cấp nguồn thức ăn (mật hoa, phấn hoa, con mồi tạm thời, mật cần cho sự sinh sản của côn trùng) Với khả năng con mồi, mật số của các loài thiên địch bắt mồi có thể phát triển trên cây trồng trước mật số của dịch hại

Zangger và ctv (1994) khám phá ra hiệu quả của việc quản lý loài bọ Cánh

cứng (Poecilus cupreus) trên ruộng ngũ cốc có dải hoa dại và ruộng ngũ cốc độc

canh Kết quả là ruộng độc canh ngũ cốc có vòng đời con cái bọ cánh cứng kéo dài hơn, gây hại nặng hơn, ăn nhiều hơn, đẻ trứng sớm hơn, sống lâu hơn

Các loài thiên địch ký sinh cũng có lợi từ sự đa dạng của hệ thống nông nghiệp Con trưởng thành ký sinh không chỉ tìm ký chủ cho mục đích tái sinh sản

mà còn định vị thức ăn trong giai đoạn ngắn cần thiết của nó Mật hoa, dịch ngọt và phấn hoa xuất hiện trở thành nguồn khai thác thức ăn quan trọng dưới điều kiện đồng ruộng (Jervis và ctv, 1996) Trong nhiều loài ký sinh, nguồn đường làm tăng

tuổi thọ (Dyer và Landis, 1996; Gurr và Nicol, 2000) và sự mắn đẻ (Morales - Ramos và ctv, 1996)

Landis và ctv (2005) cho biết những nơi cư trú thuộc đất trồng trọt và không trồng trọt cung cấp trực tiếp cho thiên địch nguồn phấn hoa, mật và gián tiếp thông qua việc gia tăng mật số ký chủ, con mồi hay cung cấp vùng tiểu khi hậu ôn hòa cho thiên địch sinh sống Các loài ký sinh và bắt mồi sử dụng phấn hoa và mật hoa làm nguồn năng lượng để tái sản xuất cũng như tăng mật số trong khoảng thời gian mà mật số con mồi thấp hoặc khan hiếm Trong khi một số loài côn trùng khác lại tiêu thụ một lượng lớn các loại hạt cỏ như là một thành phần quan trọng trong bữa ăn của chúng, vì vậy các loài côn trùng này cũng có vai trò quan trọng trong quản lý tổng hợp cỏ dại, nhằm giảm sự phụ thuộc và sử dụng thuốc BVTV

2.3.1.5 Lựa chọn loại cây có hoa thích hợp trên đồng ruộng

Penderghrass và ctv (2008) cho biết nguyên tắc của việc sử dụng cây có hoa thu hút thiên địch là tạo tính đa dạng bằng nhiều loại hoa để đảm bảo có hoa nở trong suốt mùa vụ, cung cấp bền vững nguồn mật và phấn hoa Các loài hoa được

sử dụng thường có hoa nhỏ để phù hợp với các loài ký sinh và bắt mồi vốn có kích thước và miệng nhỏ, tốt nhất là có hoa đơn, hình tách, miệng hoa mở để thích hợp cho côn trùng lấy mật và phấn hoa

Luna và ctv (1998) thấy rằng loài cây có hoa có tiềm năng trong việc thu hút các loài ong ăn rấy mềm và ong ký sinh; hiệu quả thu hút của các loài hoa khác nhau; một số loài có khả năng hấp dẫn mạnh thiên địch trong khi các loài khác hấp dẫn ít hoặc hoàn toàn không thu hút thiên địch Kết quả sử dụng 15 loại cây có hoa khác nhau để dẫn dụ các loài ong trên ruộng trồng cải bông xanh cho thấy loài cải

bông vàng (Lobularia maritime) có khả năng thu hút các loài ong mạnh nhất

2.3.2 Các nghiên cứu trong nước về trồng hoa trên bờ ruộng

Việc trồng hoa trên bờ ruộng để thu hút thiên địch nhằm tạo môi trường sinh thái bền vững ở Việt Nam hiện vẫn chưa có những kết quả nghiên cứu chính thức nào được công bố Tuy nhiên, các nhà khoa học Việt Nam đã có nhiều kết quả nghiên cứu đánh giá thành phần và mật độ thiên địch trên cỏ bờ quanh ruộng và các vườn cây ăn trái gần ruộng lúa

Lã Phạm Lân và ctv (2005) cũng tìm thấy rằng các hệ sinh thái xung quanh ruộng lúa rất tốt cho việc canh tác và quản lý dịch hại và phần lớn các loài thiên địch trong ruộng lúa có thể bắt gặp trong các bãi cỏ, vườn cây xung quanh

Kết quả nghiên cứu của Lương Minh Châu (1997) cho thấy hầu hết côn trùng

và nhện sống trên ruộng lúa đều hiện diện trong vườn cây và kênh dẫn nước, chứng

tỏ thiên địch có thể thích nghị với các môi tường sống tùy vào điều kiện cụ thể Thành phần loài thiên địch trên các vườn cây ăn trái rất phong phú là nguồn bổ sung cho hệ thiên địch trên ruộng lúa, là nơi trú ẩn lý tưởng cho thiên địch khi mưa gió hay lúc ruộng lúa thiếu mồi Nhìn chung, có sự liên hệ chặt chẽ giữa hệ sinh thái và

hệ thiên địch vì có một sự di chuyển qua lại giữa các loài từ vườn cây, bờ cỏ xuống ruộng và ngược lại

Lã Phạm Lân và ctv (2005) cho thấy có sự di chuyển qua lại của các loài giữa các hệ sinh thái kế cận và một hệ sinh thái không phải lúa có thể là nơi trú ẩn cho nhiều loài thiên địch

Khuất Đăng Long và Vũ Quang Côn (1991) đã phát hiện ít nhất là 5-14 loài

ký sinh ở pha trưởng thành trú trong các cây bụi ở bờ ruộng hoặc vườn cây ăn quả gần ruộng lúa tại đồng bằng sông Hồng trong thời gian mùa đông cũng là thời gian không có lúa trên ruộng kéo dài khoảng 2 tháng

Phạm Văn Lầm (1995a) thấy rằng khi không có lúa trên đồng, các cây cỏ mà hoa có mật là nơi cư trú của nhiều thiên địch Ở vùng Cần Thơ đã ghi nhận được 30

loại cây cỏ là nơi trú ngụ của nhiều loài thiên địch của sâu hại lúa như Pardosa

pseudoannulata, Paederus fuscipes, Ophionea indica… Tại vùng Hà Nội đã phát

hiện được khoảng 28 loài thiên địch của sâu hại lúa (Ophionea indica, Ophionea

ishii, Paederus fuscipes, Paederus tamulus, Oxyopes javanus, Temelucha philippinensis, Xanthopimpla flavolineata ) thường xuyên có mặt trên các cây cỏ,

cây bụi có hoa trong sinh cảnh đồng lúa

Nguyễn Văn Đĩnh và ctv (2004) đã nhận xét rằng: có thể một trong các nguyên tắc để bảo vệ và duy trì sự phát triển của thiên địch trên ruộng lúa là phải bảo đảm tính đa dạng thực vật trong hệ sinh thái ruộng lúa, đặc biệt lưu ý tới những thực vật với hoa có chứa nguồn mật, phấn hoa có tác dụng trong việc tăng thời gian sống, khả năng sinh sản của nhiều loài thiên địch như bọ cánh cứng bắt mồi, bọ cánh mạch, ong ký sinh…; mặt khác cây trồng xen không bị phun thuốc là nơi ẩn náo quan trọng cho thiên địch, điều này rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ và nâng cao vai trò của thiên địch trong phòng chống dịch hại

2.3.3 Các chỉ tiêu đánh giá sự đa dạng và phong phú quần thể thiên địch của rầy nâu

+ Chỉ số ưu thế (dominance) về loài (Odum, 1971) là chỉ số mô tả cấu trúc nội tại của quần thể, cho biết độ phong phú của những loài hiện đang phát triển trong quần thể Chỉ số này có chiều hướng giảm khi số loài gia tăng

Cd = ∑(ni/N)2Trong đó, ni: số cá thể mỗi loài và N: tổng số các cá thể

+ Chỉ số đa dạng (diversity) về loài (Odum, 1971)

H = - 



st i

Pi e Pi

1

) ( log

Pi = ni/N Trong đó, Pi là tỷ lệ của loài i so với tổng số các cá thể các loài thu thập;

st = tổng số các loài + Chỉ số phong phú Margalef- trích dẫn bởi Huỳnh Đức (2010)

SR = (S - 1)/ln(N)

Trong đó: SR: Chỉ số phong phú

S: Tổng số loài N: Tổng số số lượng cá thể của tất cả các loài trong hiện trường + Chỉ số cân bằng: Krebs (1989) cho biết có thể sử dụng các chỉ số được nêu dưới đây để diễn tả một cách đơn giản về cấu trúc quần thể:

No=S: tổng số các loài hiện diện

N1=exp(H): số loài đang phát triển mạnh (H: chỉ số Shannon)

N2=1/λ: số loài chiếm ưu thế (λ: chỉ số Simpson)

E5= (N2 - 1)/(N1 - 1): sự cân bằng giữa các loài

Trị số E5: được giới hạn trong khoảng 0 đến 1 Khi E5 tiến đến bằng 0, thì 1 loài nào đó trong cộng đồng quần thể chiếm ưu thế; trường hợp chỉ số E5 tiến đến bằng 1, sự phát triển của các loài ở mức độ tương đương

Phạm Bình Quyền (2007) cho biết hai thành phần của sự đa dạng được kết hợp trong hàm Shannon - Wiener là số lượng loài và bình quân của sự phân bố các

cá thể giữa các loài Chỉ số H và Cd có quan hệ gần gũi với nhau và cùng một loại tiệm cận, nhưng chỉ số H hữu dụng hơn chỉ số Cd về mặt sinh thái học, và cả hai chỉ

số này chỉ tính được khi biết số loài và số cá thể của từng loài

Phạm Văn Lầm (2007) cho rằng trong điều kiện bình thường không bùng phát dịch chỉ số H biến động từ 2,37 - 5,37, nhưng khi bùng phát dịch chỉ số này rất thấp từ 0,04 - 0,21 Ngược lại khi rầy nâu bùng phát chỉ số Cd đạt rất cao, xắp xỉ bằng 1, trong điều kiện bình thường chỉ số này biến động từ 0,12 - 0,49 Tương tự tại nơi cháy rầy tổng số loài chân khớp không nhiều từ 6 - 16 và chỉ số cân bằng giữa các loài rất thấp 0,28 - 0,39

2.3.4 Điều kiện khí hậu thời tiết nơi nghiên cứu

Điều kiện thời tiết khí hậu nơi nghiên cứu được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, lượng hơi nước bốc hơi và số giờ nắng Các chỉ tiêu này được theo dõi trong suốt các vụ Đông Xuân từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và theo dõi trong vòng 5 năm từ năm 2005 đến 2010 Nguồn theo dõi thời tiết, khí hậu từ trạm khí tượng Mỹ Tho, Tiền Giang

Bảng 2.1 Diễn biến thời tiết Vụ Đông Xuân trong 5 năm từ 2005 đến 2010

Vụ Đông Xuân

Nhiệt độ (oC) Lượng

mưa R (mm)

Độ ẩm Utb (%)

Lượng bốc hơi E (mm)

Nắng S (giờ) Txtb Tmtb

Ghi chú: - Txtb: Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng

- Tmtb: Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng

Diễn biến nhiệt độ và độ ẩm khá ổn định, nhiệt độ Txtb và Tmtb trong suốt 5 năm lần lượt dao động 30,8 - 31,4 và 22,9 - 23,9 như vậy, trong khoảng thời gian này Txtb và Tmtb dao động không quá một độ, tương tự ẩm độ cũng dao động từ 79,2 - 81,4 xem như ẩm độ dao động khoảng 2% Lượng mưa tháng vụ Đông xuân thấp dao động từ 10.4 - 45.0 mm, riêng vụ Đông xuân năm 2009 - 2010 lượng mưa

là 31.6 mm biến động ở mức trung bình trong 5 năm Lượng bốc hơi bị ảnh hưởng bởi lượng mưa, theo Bảng 2.1 lượng mưa cao thì lượng hơi nước bốc hơi thường là thấp và ngược lại Số giờ nắng dao động không lớn lắm khoàng từ 182,4 - 227,4 trong đó vụ Đông xuân số giờ nắng trong tháng cao nhất là 227,4 (giờ) Như vây

qua các chỉ tiêu trên chúng ta có thể khẳng định rằng điều kiện khí hậu và thời tiết tại nơi nghiên cứu khá ổn định, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát phiển

2.3.5 Tính chất đất nơi nghiên cứu

Loại đất phù sa, chuyên canh 3 vụ lúa, hình dạng đất bằng phẵng, mực thủy cấp gầm mặt nước

Lê Hữu Hải (2008) đã nghiên cứu về hình thái phẩu diện tại nơi đây và đưa

ra kết luận: Phẫu diện thuộc biểu loại “đất phù sa nhiều đốm rỉ tầng mặt sậm màu”,

có tầng mặt sậm màu, chứa nhiều chất hữu cơ màu đen, sa cấu các tầng chủ yếu là sét Trong phẫu diện từ độ sâu trên 50cm chứa nhiều đốm rỉ sắt màu nâu đến nâu

đỏ Tầng đất này sẽ có khả năng phóng thích nhiều độc chất Fe khi gặp điều kiện khử và oxy hóa xen kẽ để phóng thích Fe2+ và H+ tạo điều kiện làm cho đất trở nên

chua

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung

- Đánh giá sự đa dạng, phong phú của quần thể động vật chân khớp và mật

số rầy nâu, thiên địch chính của rầy nâu trong mô hình so với đối chứng

- Điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV, năng suất và hiệu quả kinh tế của

mô hình so với đối chứng

3.2 Thời gian nghiên cứu

- Thời gian thực hiện: từ tháng 6/2009 đến tháng 7/2010

- Thời vụ bố trí khảo nghiệm đồng ruộng: Đông xuân 2009 - 2010, thời gian thực hiện mô hình là 05/12/2009 – 09/03/2010

3.3 Địa điểm

- Thí nghiệm được thực hiện tại xã Mỹ Thành Nam, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang

3.4 Vật liệu nghiên cứu

- Giống lúa OM 6162, giống cao sản chất lượng cao, thơm nhẹ, thời gian sinh trưởng 90 - 95 ngày

- Hoa trồng trên bờ ruộng gồm 5 loại: cúc gót (Melampodium divaricatium),

mè (Sesamum indicum), đậu bắp (Abelmoschus esculentus), sao nhái (Cosmos

bipinnatus), xuyến chi (Bidens pilosa) (Hình 3.1)

Hình 3.1 Các loài hoa trồng trên bờ ruộng mô hình

- Dụng cụ thu thập và bảo quản mẫu:

+ Lọ nhựa 100cc có chứa cồn 70% để cố định và bảo quản mẫu

+ Máy hút côn trùng: máy được cải tiến từ máy hút bụi, chạy bằng dầu diesel, có áp lực hút rất tốt, thùng để hút mẫu là thùng nhựa có đường kính Ø 50cm, 40cm và chiều cao 60cm, phía trên có bao bởi một lớp lưới để khi hút mẫu côn trùng không thể chui ra được

+ Vợt: vợt tay có dạng hình phểu, được nối với một vòng kim loại có gắn tay cầm bằng gỗ Vợt có kích thước đường kính khung vợt khâu lưới là 28 cm, chiều dài phần đáy lưới là 71 cm, tay cầm dài 1 mét Thời điểm dùng vợt vào buổi sáng sau khi sương sáng đã tan, để tránh lưới vợt bị ướt, và mẫu bị ướt

+ Bẫy thau: thau có kích thước (Ø17 cm, sâu 5 cm) Bên hông thau được đục

lỗ và dán lại bằng một lớp lưới min tránh bị chảy tràn khi mưa Thau được sơn lớp sơn màu vàng, thau được đặt trên tán lúa để thu hút côn trùng

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Đánh giá sự đa dạng, phong phú của quần thể động vật chân khớp và mật

số rầy nâu, thiên địch chính của rầy nâu trong mô hình so với đối chứng

3.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được tiến hành đồng thời trên hai khu vực lân cận có điều kiện tương đồng nhau là mô hình và đối chứng cùng có diện tích là 30 ha (Hình 3.11 ở phụ lục)

- Khu mô hình được trồng các loài cây có hoa dọc theo bờ ruộng, mỗi bờ ruộng trồng hai hàng hoa dọc theo mép bờ, khoảng cách trồng 50cm/cây và trồng trước khi xuống giống, đảm bảo sau khi xuống giống đã có sẵn nguồn hoa trên đồng (Hình 3.2, 3.3)

- Khu đối chứng không trồng hoa và bờ ruộng được giữ nguyên hiện trạng sẵn có theo tập quán của nông dân là luôn sạch cỏ bờ

- Các loài hoa được lựa chọn là những loài hoa có màu sắc hấp dẫn côn trùng cung cấp nhiều mật và phấn hoa cho thiên địch, đồng thời dễ nhân giống, dễ trồng, có khả năng tồn tại và cho hoa quanh năm cũng như không có nguy cơ phát triển quá mức gây ảnh hưởng đến cây lúa

- Những ruộng khu mô hình (trong đó chọn 10 ruộng để thu mẫu) và 10 ruộng dùng để thu mẫu của khu đối chứng sẽ áp dụng kỹ thuật canh tác giống nhau

về loại và lượng giống, phương pháp gieo sạ, thời điểm gieo sạ, phân bón, quản lý nước… chỉ đánh giá sự khác nhau về quản lý dịch hại như sử dụng thuốc BVTV

Các loài hoa được trồng vào bầu Chuẩn bị đem cây con ra trồng

Hình 3.2 Các loài hoa được trồng trong vườn ươm và chuẩn bị đem hoa đi trồng

Hình 3.3 Đang tiến hành trồng hoa trên bờ ruộng của mô hình

3.5.1.2 Phương pháp thu mẫu

Chọn 10 ruộng đại diện trong mỗi khu mô hình và đối chứng tiến hành thu

mẫu để so sánh sự khác biệt do việc có trồng cây có hoa trên bờ ruộng

Mẫu côn trùng thu được phải có tính đại diện để phục vụ mục tiêu đánh giá chung về quần thể côn trùng trên ruộng và đánh giá về mật số rầy nâu và thiên địch bắt mồi và ký sinh Việc chọn lựa phương pháp lấy mẫu là để thu được nhiều loại côn trùng, giúp cho việc đánh giá được tốt hơn