Theo báo cáo của cục Bảo Vệ Thực Vật vàcác chi cục Bảo Vệ Thực Vật một số tỉnh phía Bắc, một số loại thuốc hóa học đangđược sử dụng phổ biến để phòng trừ nhóm rầy nói chung và rầy nâu nó
Trang 1PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề
Lúa là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, cùng với ngô, lúa
mì, sắn và khoai tây Theo quan niệm xưa lúa cũng là một trong sáu loại lươngthực chủ yếu trong Lục cốc
Việt Nam, dân số trên 97 triệu người và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạolàm lương thực chính Nước ta là một nước nông nghiệp, nền nông nghiệp đóngvai trò vô cùng quan trọng đến nền kinh tế quốc dân là một trong ba ngành tácđộng lớn đến nền kinh tế của Việt Nam Nhắc đến nông nghiệp không thể khôngnhắc đến nền văn minh lúa nước lâu đời của Việt Nam, cây lúa là cây trồng quantrọng nhất trong nhóm cây lương thực của nước ta nói riêng và của các nước châu
Á nói chung Theo tổng cục thống kê năm 2019, cả nước gieo cấy được 3.116,6nghìn ha lúa đông xuân, bằng 100,6% cùng kỳ năm trước Các địa phương phíaBắc cơ bản hoàn thành gieo trồng lúa đông xuân với diện tích đạt 1.112,6 nghìn ha,bằng 98,9% cùng kỳ năm trước, trong đó vùng Đồng bằng sông Hồng đạt 515,1nghìn ha, bằng 98% cùng kỳ năm trước (giảm 10,5 nghìn ha) Hiện nay, có rấtnhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất cây lúa trong đó ảnh hưởng lớn đếnsản xuất lúa là sự gây hại của các loài dịch hại và đặc biệt là nhóm côn trùng gâyhại
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, rầy hại lúa đã bùng phát trên diện rộnggây hại lớn về kinh tế của nhiều địa phương trồng lúa Trong đó, đối tượng đángđược quan tâm số một hiện nay là rầy nâu, bởi chúng không chỉ trực tiếp làm hạiđến sự sinh trưởng và phát triển của cây mà còn là môi giới truyền virus gây bệnhvàng lùn và lùn xoắn lá cho cây lúa
Trước tính gây hại nguy hiểm của rầy nâu thì các nhà nghiên cứu và người nôngdân đã đưa ra một số biện pháp để phòng trừ rầy nâu như sử dụng bẫy, thiên địch,biện pháp sinh học, biện pháp hóa học,… Tuy vậy, biện pháp hóa học là biện phápđược bà con nông dân lạm dụng nhiều nhất Cũng chính vì việc lạm dụng liều
Trang 2lượng, chủng loạt và tần suất sử dụng nhiều hoạt chất háo học trong việc phòng trừrầy trong thời gian dài làm cho tính mẫn cảm của rầy nâu bị suy giảm dẫn đến việcquản lý rầy nâu trở lên khó khăn hơn Theo báo cáo của cục Bảo Vệ Thực Vật vàcác chi cục Bảo Vệ Thực Vật một số tỉnh phía Bắc, một số loại thuốc hóa học đangđược sử dụng phổ biến để phòng trừ nhóm rầy nói chung và rầy nâu nói riêng đangdần kém hiệu lực do các quần thể rầy nâu bắt đầu có dấu hiệu suy giảm tính mẫncảm đối với thuốc hóa học Một vấn đề mà các nhà khoa học hiện nay đang đặcbiệt chú ý là sử dụng loại, nhóm thuốc nào, với liều lượng như thế nào, tránh sửdụng liên tục một loại thuốc để tránh hiện tượng kháng thuốc của rầy nâu.
Xác định được sự nghiêm trọng và cần thiết của vấn đề rầy nâu đã kháng thuốcnên được sự phân công của Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Học Viện NôngNghiệp Việt Nam với sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Ngọc Anh tôi đã tiến hànhnghiên cứu đề tài:
“Sự phát triển tính kháng thuốc của rầy nâu Nilaparvata Lugens Stal mẫn
cảm đối với một số hoạt chất năm 2019”
1.2.Mục đích và yêu cầu
1.2.1.Mục đích
Đánh giá sự phát triển tính kháng thuốc của rầy nâu Nilaparvata Lugens Stal.
mẫn cảm đối với một số hoạt chất trừ rầy từ đó đề xuất biện pháp quản lý tínhkháng thuốc của rầy nâu có hiệu quả
1.2.2.Yêu cầu
- Đánh giá sự phát triển tính kháng thuốc của quần thể rầy nâu mẫn cảm đối
với một số hoạt chất trong phòng thí nghiệm qua các thế hệ
- Đánh giá tính kháng của một số giống lúa đối với rầy nâu đã kháng thuốc và
rầy nâu mẫn cảm
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của quần thể rầy nâu đã kháng thuốc và rầy
nâu mẫn cảm trên một số giống lúa kháng và giống lúa nhiễm
Trang 3PHẦN II.TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC 2.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Matsumura et al.(2013) công bố kết quả nghiên cứu theo dõi sự phát triển tính
kháng thuốc của rầy nâu và rầy lưng trắng ở Nhật Bản từ năm 2005 đến 2012 đốivới 10 hoạt chất Malathion, Fenitrothion, three carbamates- isoprocarb,fenobucarb, Carbaryl, Etofenprox, Imidacloprid, Thiamethoxam, Dinotefuran,Fipronil Từ năm 2005 đến 2012, tính kháng thuốc Imidacloprid của quần thể rầynâu tăng đáng kể, cụ thể tăng 98,5 µg g−1 Tính kháng thuốc của rầy nâu đối vớiThiamethoxam từ năm 2006 đến năm 2011 cũng tăng đáng kể, qua 6 năm giá trị
LD50 tăng lên 21 lần Tuy nhiên qua kết quả nghiên cứu của Matsumura Masaya et al.(2013) cho ta thấy quần thể rầy nâu chưa xuất hiện tính kháng đối với hoạt chất
dinotefuran
Mu et al.(2016) cũng đã nghiên cứu, theo dõi tính kháng thuốc và mô hình của
3 quần thể rầy hại lúa đối với hoạt chất Dinotefuran Qua kết quả nghiên cứu chothấy trong giai đoạn từ 2013- 2015 tất cả 3 quần thể rầy hại lúa này vẫn còn mẫncảm đối với Dinotefuran
Lúa B5 có nguồn gốc từ lúa hoang dại O Offcinalis Wallex ex Watt, là dòng có
khả năng kháng cả rầy lưng trắng và rầy nâu ( GX Tan et al.,2003)
Ở Trung Quốc, IR36 và IR64 là hai giống bố mẹ đẻ tạo ra các giống lai, 2 giốngnày mẫn cảm với rầy lưng trắng nhưng kháng với Biotypes 1 và 2 của rầy nâu Do
đó các giống lúa lai như Shan-you, Wei-you, D-you, Gang-you và Liang-you
mẫn cảm với rầy lưng trắng và một số kháng với rầy nâu (Mao et al.,2006).
2.2.Tình hình nghiên cứu trong nước
2.2.1.Đặc điểm sinh học của Rầy nâu
Trang 4Rầy nâu được coi là một trong những đối tượng nguy hiểm gây hại trên lúa, có
tên khoa học là Nilaparvata lugens Stal, họ rầy Delphacidae, bộ cánh đều
Homoptera (BVTVwiki, 2012)
Theo PGS.TS Nguyễn Đức Khiêm (2005), rầy trưởng thành có hai dạng cánhdài và cánh ngắn Dạng cánh dài: con cái dài (kể cả cánh) 4,5 - 5 mm Mặt bụngmàu nâu vàng, đỉnh đầu nhô ra phía trước Con đực dài (kể cả cánh) 3,6 - 4 mm
Đa số màu nâu tối, bé, gầy hơn con cái, cuối bụng dạng loa kèn Dạng cánh ngắn:Con cái dài 3, 5 - 4 mm, thô, lớn Con đực dài 2 - 2,5 mm, gày, đa số màu nâu đen.Rầy non: lưng màu nâu đậm Phần ngực có đốm dạng mây không quy củ Trứnghình bầu dục dài hơi cong, cuối quả trứng hơi thon, nắp quả trứng tựa hình thang
Tỷ lệ rầy cái và đực biến động và phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, ẩm độ vàtrạng thái của cây lúa Thời kỳ lúa đẻ nhánh - ngậm sữa, lúc dảnh lúa còn non mềmthì tỷ lệ rầy cái 70-80 %, còn khi thân lúa đã cứng (lúc lúa chín) thì tỷ lệ rầy cái vàrầy đực tương đương Rầy trưởng thành sau khi vũ hoá 3-5 ngày thì bắt đầu đẻtrứng, thời gian đẻ trứng dài Trứng hình quả chuối, trước khi nở 3-5 ngày phía đầu
có điểm mắt màu nâu đỏ Mỗi ổ có từ 3-48 trứng Thông thường 15-30 trứng.Trứng mới đẻ có màu trắng sữa, sau biến thành màu vàng xám Trứng nở rải ráctrong một ngày Tỷ lệ trứng nở cao trên 90%
2.2.2.Tính kháng của rầy nâu ở trong nước
Theo Đào Bách Khoa (2017), kết quả nghiên cứu đánh giá tính kháng của chínquần thể rầy nâu tại các vùng sản xuất lúa chính ở Việt Nam đối với bốn loại hoạtchất thuốc trừ sâu (pymetrozine, thiamethoxam, immidacloprid và nytenpyram)trong các năm 2015-2017 Kết quả cho thấy chỉ số kháng thuốc của rầy nâu đạtmức rất cao đối với hoạt chất pymetrozine (Ri = 237-1048 lần) và immidacloprid(Ri = 148 - 276 lần), đạt mức vừa đối với hoạt chất thiamethoxam (Ri = 10 - 38lần) và nytenpyram (Ri = 19 - 43 lần) Độc tính trung bình theo thứ tự là
Trang 5pymetrozine (LC50 = 97,33 mg/l), immidacloprid (LC50 = 79,00 mg/l),thiamethoxam (LC50 = 29,57 mg/l), nytenpyram (LC50 = 17,65 mg/l) Số liệu về chỉ
số tính kháng của rầy nâu và độc tính của bốn loại hoạt chất thuốc thuốc trừ sâuchưa thể xác định được khả năng di cư của rầy nâu giữa các vùng
PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
- Đối tượng: Quần thể rầy nâu Nilaparvata Lugens Stal mẫn cảm được nhân nuôi
tại bộ môn côn trùng
- Vật liệu nghiên cứu:
+ Sử dụng các giống lúa: Thiên Ưu 8, KC 111, Khang Dân 18, TBR 45, Tám Xoanđột biến, Hương Thơm 1, TBR225, Bắc Thơm 7, TH3-3, Nếp 87, QR1, Việt Lai
20, Thơm RVT, Q5, TH3-5
• Giống lúa chuẩn nhiễm TN1
• Giống lúa chuẩn kháng BB3
+ Dụng cụ thu thập mẫu: ống hút rầy được thiết kế để hút rầy trong phòng thínghiệm cũng như ngoài đồng ruộng
+ Dụng cụ nhân nuôi rầy: ống nghiệm, cốc nhựa, ống tuýp, lồng mica, lồng lưới,khay gieo mạ, dụng cụ đo nhiệt độ, ẩm độ, điều hòa nhiệt độ,
+ Dụng cụ thử tính kháng thuốc: bộ micropipettes các loại có thể hút chính xác tới10µl, bình CO2 ( SGA) để gây mê rầy, hộp nhựa, đĩa peptri , lọ thủy tinh, bút lông,kính lúp cầm tay,
+ Cân phân tích: cân phân tích Mettler Toledo AG245(có độ chính xác đến 10-5)dùng để cân trọng lượng rầy
3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Trang 6- Địa điểm: Phòng D07, D08, nhà bán tự nhiên, nhà lưới tại bộ môn Côn Trùngkhoa Nông học- Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Thời gian: tháng 06/ 2019 đến tháng 02/2020
3.3 Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá sự phát triển tính kháng thuốc của quần thể rầy nâu mẫn cảm đối vớimột số hoạt chất trong phòng thí nghiệm qua các thế hệ
- Đánh giá tính kháng của một số giống lúa đối với rầy nâu đã kháng thuốc và rầynâu mẫn cảm
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của quần thế rầy nâu đã kháng thuốc và rầy nâumẫn cảm trên một số giống lúa kháng và giống lúa nhiễm
3.4 Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Nhân nuôi quần thể rầy nâu phục vụ phục vụ cho thí nghiệm đánh giá sự phát triển tính kháng thuốc của quần thể rầy nâu mẫn cảm đối với các hoạt chất.
Đối tượng: quần thể rầy nâu mẫn cảm
- Giống lúa nhân nuôi nguồn rầy: Bắc thơm số 7
- Phương pháp: rầy nâu mẫn cảm được nhân nuôi riêng trong phòng thí nghiệm sau
đó được chuyển ra nhân nuôi riêng rẽ trong các lồng nuôi rầy lớn kính thước1×1×1 m để nhân số lượng lớn phục vụ thí nghiệm Khi vũ hóa rộ từ 5 – 7 ngày,dùng ống hút hút rầy cái chuyển vào lồng nuôi rầy mica kích thước lồng ( kíchthước lồng 33 cm × 25 cm × 35 cm) với nguồn mạ mới để cho rầy đẻ trứng Ngàyhôm sau, lấy khay mạ ra và rũ hết rầy vào khay mạ mới, cho trứng nở và phát triển.Thay liên tục từ 3 – 5 ngày như vậy để có được những lứa rầy đồng đều Thínghiệm nhân nuôi nguồn rầy được tiến hành liên tục tại phòng thí nghiệm và nhàlưới Lúa được gieo liên tục trong các khay mạ, chậu trồng cây, ô chậu vại và ô ximăng để nhân nuôi và lưu giữ nguồn rầy Không cần thay thức ăn khi là rầy cám
Trang 7Đến khi rầy tuổi 2 sang tuổi 3 thì thay thức ăn khi quan sát thấy mạ chuyển màu vì
bị rầy chích hút hết nhựa cây Khi rầy tuổi lớn, san bớt rầy ra các lồng khác để đảmbảo đủ thức ăn và không gian cho rầy hoạt động
3.4.2 Nhân nuôi rầy để thả vào chậu vại
Tiến hành ghép cặp trưởng thành đực cái (2 cặp/lồng chụp mica nhỏ) bên tronglồng chụp đã có sẵn dảnh lúa cho rầy trưởng thành tiếp xúc với dảnh lúa 1 – 2 ngàysau đấy chuyển rầy sang lồng chụp khác có rảnh lúa mới cho rầy đẻ trứng Cácdảnh lúa đã tiếp xúc với rầy được tiếp tục theo dõi cho đến khi trứng nở và thuđược rầy non tuổi 1 – 2 để làm thí nghiệm lây nhiễm rầy Số cặp để ghép cho rầy
Thế
1 Sulfloxaflo 97.9% G38 Thuốc nhóm Sulfoximines
2 Fenobucab 98% G38 Nhóm độc tố II, thuộc nhóm Carbamat
3 Pymetrozine 95% G36 Nhóm độc tố III
4 Dinotefurman 89% G6 Nhóm độc tố III, thuộc nhóm
Neonicotinoid
Đánh giá tính kháng theo phương pháp nhỏ giọt theo Viện nghiên cứu lúa
quốc tế IRRI( Heong et al 2011)
Bước 1 Xác định thang nồng độ thử thuốc cho từng nhóm hoạt chất
Trang 8Các nhóm hoạt chất sử dụng trong thí nghiệm là hoạt chất chuẩn Thangnồng độ thử thuốc của từng nhóm hoạt chất được chia thành 5- 10 bậc Nồng độtham chiếu (nồng độ trung bình) được căn cứ vào nồng độ trung bình của hoạt chất
đó theo khuyến cáo của nhà sản xuất (thông tin này được thu thập qua phần điềutra ở nội dung 1) Các thang nồng độ khác sẽ lần lượt tăng lên theo giá trị 1- 1,25-1,50 và giảm xuống lần lượt là 1- 0,75- 0,50…
Phương pháp pha: Dung dịch có nồng độ cao được làm dung dịch mẹ( liều1), muốn chuyển sang nồng độ thấp hơn ( liều 2) theo công thức:
=
Trong đó: : nồng độ thuốc ở liều 1
: nồng độ thuốc ở liều 2: Thể tích liều thuốc 1 cần để pha chế: Thể tích liều thuốc 2 yêu cầu để pha chếTương tự làm như vậy để được nồng độ thấp nhất (liều n)
Vì các thuốc kỹ thuật không đạt độ tinh khiết tuyệt đối nên được hiệu chỉnhtheo hệ số CF để thuốc đạt 100% hoạt chất
Hệ số CF được hiệu chỉnh theo công thức:
CF=
Bước 2: tiến hành thử thuốc để thăm dò thang nồng độ chuẩn
- Tiến hành các thí nghiệm thử thuốc để thăm dò thang nồng độ đã xác định
ở thí nghiệm 1 khảo sát sơ bộ các nồng độ có thể gây chết trên và dưới 50% cá thể
và các nồng độ tiệm cận Các thang nồng độ pha được nếu không đạt các ngưỡnggây chết đề ra sẽ được điều chỉnh lại sao cho phù hợp( thang nồng độ chuẩn vớimức 5-10 bậc, nồng độ cao nhất gây chết 90- 95% số cá thể và nồng độ thấp nhấtgây chết 5- 10% số cá thể thí nghiệm)
Trang 9Bước 3 Tiến hành thử thuốc để xác định LD 50 của các quần thể rầy nâu
- Thí nghiệm được tiến hành trên rầy , trong điều kiện nhiệt độ phòng ổn
định 25º C Dùng 10-20 con rầy cho mỗi lần tiến hành thí nghiệm và với ít nhất 3lần lặp lại cho mỗi công thức
- Pha thuốc: dùng thuốc dạng kỹ thuật ( Technical grade) pha chế dung dịch
quy về CF để tính ra lượng thuốc cần pha theo liều lượng 1, 2, 4, 8,… lũy tiến theologarit
- Những cá thể rầy được hút chuyển vào ống hút côn trùng, sau đó được làm
bất động bằng trong khoảng thời gian từ 10- 20 giây Khi rầy vừa bấtđộng đổ rầy lên đĩa petri có lót giấy thấm dùng máy nhỏ giọt để nhỏ chính xác lênmảnh lưng ngực trước của cá thể rầy với thể tích thuốc đồng đều là 0,08 µl Kỹthuật này được thực hiện dưới kính lúp soi nổi độ phóng đại 40- 60 lần và đòi hỏi
sự chính xác cao Các thí nghiệm lặp lại cần tiến hành vào các ngày khác nhau đểtránh sự sai số trong cùng một ngày
- Những cá thể rầy sau khi được tiến hành nhỏ thuốc sẽ được chuyển vào
các chai nhựa 15 x 7 cm trong có sẵn 15 cây mạ 7- 10 ngày sau gieo trồng cùng với
3 con đực không tiếp xúc với thuốc trong vòng 7 ngày loại bỏ hết trưởng thành
Tỷ lệ chết của các cá thể rầy thí nghiệm được theo dõi sau 24- 48 giờ Tiếp tụctheo dõi trong vòng 7 ngày loại bỏ hết trưởng thành Đếm số ấu trùng lúa 15 ngàysau khi xử lý
Trang 10Các liều lượng của hoạt chất được logarit và tỷ lệ chết tương ứng với từngliều thử được chuyển thành probit Mức đọ tin cậy của giá trị được kiểmđịnh bằng phương pháp
được xác định theo công thức:
LD 50= Nồngđộ gây chết 50 % cá thể rầy nâu ( ppm) x 0,2(µl)
1000 x Trọng lượngtrung bìnhcủa 1 con rầy
Chỉ số kháng được xác định theo quy định của FAO( 1980):
Nếu Ri ˂ 10: Dòng sâu hại chưa xuất hiện tính kháng thuốc
Nếu Ri 10: Dòng sâu hại đã kháng thuốc
Thí nghiệm được thực hiện với giống lúa: Thiên ưu 8, KC 111, khang dân 18, TBR 45, tám xoan đột biến, hương thơm 1, TBR225, bắc thơm 7, TH3-3, nếp 87, QR1, việt lai 20, thơm RVT, Q5, TH3-5
Trang 11Sử dụng giống chuẩn nhiễm là TN1
- Chuẩn bị cây lúa: Các giống lúa được gieo vào các khay nhựa, khi cây mạđược 3 lá tiến hành thí nghiệm
- Tiến hành thí nghiệm: Mỗi giống lúa chọn 1 dảnh sinh trưởng tốt, nhổ khỏikhay, rũ bỏ đất và rửa sạch, dùng bông thấm nước quấn quanh gốc mạ và cho vàoống nghiệm (kích thước Ø2,0 x 20cm) Bông được thấm nước đủ ẩm để giữ chocây mạ luôn tươi Mỗi công thức (giống lúa) gồm 3 lần nhắc lại trong 3 ống, sau đódùng ống hút 5 cá thể rầy non tuổi 2 thả vào mỗi ống nghiệm Đánh số thứ tự trênống nghiệm theo từng giống của từng lần lặp lại Hàng ngày kiểm tra, bổ sung giữcho bông luôn ẩm đảm bảo cho cây mạ sinh trưởng tốt
Cấp hại của rầy nâu trên cây mạ được đánh giá vào thời điểm 5 đến 7 ngày saulây nhiễm rầy nâu, khi có 1 trong các giống lúa bắt đầu khô chết do rầy nâu gây hại.Cấp hại được đánh giá theo triệu chứng cây mạ bị hại như sau:
Cấp hại và triệu chứng cây mạ bị hại Cấp hại Tỉ lệ chết của rầy nâu nhỏ và triệu chứng cây mạ
0 ≥ 70% rầy chết, cây mạ khỏe
1 < 70% rầy chết cây mạ khỏe
3 Cây mạ bị biến vàng bộ phận (≤ 50%)
5 Hầu hết các bộ phận cây bị biến vàng (> 50%)
7 Cây mạ đang héo