Luận văn nghiên cứu đánh giá mức độ mẫn cảm với một số loại thuốc trừ sâu của bọ phấn (bemisia tabaci gennadius) ở vùng trồng rau hà nội và phụ cận

luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp i -

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan rằng:

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, ch−a đ−ợc

sử dụng và công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Nguyễn Đình Thông

Lời cảm ơn

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè và gia đình

Với tất cả tấm lòng mình, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Văn Đĩnh, người đã dành cho tôi sự chỉ dẫn và giúp

đỡ tận tình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu hoàn thành đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biến ơn chân thành tới các thầy cô giáo bộ môn Côn trùng Khoa Nông học và Khoa sau đại học-Trường đại học Nông nghiệp I đã

có sự giúp đỡ quí báu trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Tào Minh Tuấn, TS Lê Thị Kim Oanh,

KS Nguyễn Thanh Hải, KS Nguyễn Phạm Hùng và các đồng nghiệp đã giúp

đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Cục Bảo vệ thực vật, Trung tâm Kiểm định thuốc BVTV phía Bắc đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng chí lãnh đạo địa phương và bà con nông dân nơi tôi tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến tất cả các bạn bè, người thân và gia đình đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành công việc nghiên cứu của mình

Hà Nội, ngày tháng năm 2006

Học viên Nguyễn Đình Thông

Mục lục

2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 32.3 Tình hình nghiên cứu trong nước 25

3 Đối tượng, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu 29

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 303.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 31

4.1 Một số đặc điểm hình thái của bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius 35 4.2 Diễn biến mật độ ấu trùng bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius tại các địa

4.2.1 Diễn biến mật độ ấu trùng bọ phấn trên đậu trạch tại Vân Nội,

4.1.2 Diễn biến mật độ ấu trùng bọ phấn trên đậu trạch tại Văn Đức,

4.1.3 Diễn biến mật độ ấu trùng bọ phấn trên đậu trạch tại Song Phương,

4.3 Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu trên rau của nông dân tại các địa điểm

4.3.1 Chủng loại và hoạt chất thuốc trừ sâu được nông dân sử dụng trừ sâu

ở các địa điểm nghiên cứu 434.3.2 Các nhóm thuốc trừ sâu chủ yếu được nông dân sử dụng trừ sâu

ở các địa điểm nghiên cứu 444.3.3 Phương thức sử dụng thuốc trừ sâu 474.3.4 Tần suất phun thuốc và số lần phun thuốc trừ sâu hại rau

của nông dân ở các địa điểm nghiên cứu 484.4 Mức độ mẫn cảm của ấu trùng bọ phấn đối với một số thuốc trừ sâu tại 3 địa điểm nghiên cứu 494.4.1 Mức độ mẫn cảm của ấu trùng bọ phấn quần thể Song Phương

với 5 loại thuốc trừ sâu thí nghiệm 494.4.2 Đánh giá mức độ mẫn cảm của ấu trùng bọ phấn quần thể Vân Nội với 5 loại thuốc trừ sâu thí nghiệm 514.4.3 Đánh giá mức độ mẫn cảm của ấu trùng bọ phấn quần thể Văn Đức với 5 loại thuốc trừ sâu thí nghiệm 524.4.4 So sánh các giá trị LC50 giữa các cặp quần thể bọ phấn 544.4.5 So sánh giá trị LC95 của từng loại thuốc thí nghiệm, từng quần thể

4.5 Đánh giá hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại cây đậu trạch

của 5 loại thuốc trừ sâu thử nghiệm ngoài đồng ruộng 584.5.1 Hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại cây đậu trạch của 5 loại

thuốc tại Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội 594.5.2 Hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại cây đậu trạch của 5 loại

thuốc tại Văn Đức, Gia Lâm, Hà Nội 60

4.4.3 HiÖu lùc phßng trõ Êu trïng bä phÊn h¹i c©y ®Ëu tr¹ch cña 5 lo¹i

thuèc t¹i Song Ph−¬ng, Hoµi §øc, Hµ T©y 60

Danh môc C¸c ch÷ viÕt t¨t

AchE Acetylcholin esterase

LKC LiÒu khuyÕn c¸o

NSP Ngµy sau phun

NXB Nhµ xuÊt b¶n

PTNT Ph¸t triÓn N«ng th«n

Bảng 4.4 Loại thuốc thương phẩm và số loại hoạt chất thuốc trừ sâu đã được nông

dân sử dụng tại Song Phương, Vân Nội và Văn Đức 44Bảng 4.5 Các nhóm thuốc trừ sâu trên rau được nông dân tại Song Phương, Vân Nội

Bảng 4.6 Tỷ lệ % hộ nông dân sử dụng thuốc trừ sâu dưới dạng hỗn hợp và đơn lẻ48Bảng 4.7 Tần suất phun và số lần phun thuốc trừ sâu trong một vụ 48Bảng 4.8 Giá trị LC50 và LC95 của 5 loại thuốc thí nghiệm đối với ấu trùng bọ phấn

quần thể Song Phương 50Bảng 4.9 Giá trị LC50 và LC95 của 5 loại thuốc thí nghiệm đối với ấu trùng bọ phấn

Bảng 4.10 Giá trị LC50 và LC95 của 5 loại thuốc thí nghiệm đối với ấu trùng bọ phấn

Bảng 4.11 Kết quả so sánh mức độ mẫn cảm với 5 loại thuốc trừ sâu thí

nghiệm của ấu trùng bọ phấn quần thể Song Phương với quần thể

Bảng 4.12 Kết quả so sánh mức độ mẫn cảm với 5 loại thuốc trừ sâu thí

nghiệm của ấu trùng bọ phấn quần thể Song Phương với quần thể

Bảng 4.13 Kết quả so sánh mức độ mẫn cảm với 5 loại thuốc trừ sâu thí

nghiệm của ấu trùng bọ phấn quần thể Văn Đức với quần thể Vân Nội 56Bảng 4.14 Kết quả so sánh giá trị LC95 của từng loại thuốc thí nghiệm, từng quần

Bảng 4.15 Hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại đậu trạchcủa 5 loại thuốc trừ sâu

thử nghiệm tại Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội 59Bảng 4.16 Hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại đậu trạch của 5 loại thuốc trừ

sâu thử nghiệm tại Văn Đức, Gia Lâm, Hà Nội 60Bảng 4.17: Hiệu lực phòng trừ ấu trùng bọ phấn hại đậu trạch của 5 loại thuốc trừ

sâu thử nghiệm tại Song Phương, Hoài Đức, Hà Tây 61

Danh mục các Đồ thị

Đồ thị 1 Diễn biến mật độ bọ phấn trên đồng ruộng tại các địa điểm

Đồ thị 2: Giá trị LC50 của 5 loại thuốc trừ sâu ở 3 địa điểm nghiên cứu 56

Đồ thị 3: Hiệu lực sau phun 7 ngày của 5 loại thuốc thử nghiệm đối với ấu

trùng bọ phấn ở 3 địa điểm nghiên cứu 62

Danh môc c¸c ¶nh

¶nh 1: Trøng bä phÊn Bemisia tabaci Gennadius 35

¶nh 2: Êu trïng bä phÊn Bemisia tabaci Gennadius 36

¶nh 3: Nhéng bä phÊn Bemisia tabaci Gennadius 37

¶nh 4: Tr−ëng thµnh bä phÊn Bemisia tabaci Gennadius 38

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Sản xuất rau mang lại lợi ích kinh tế lớn cho nhiều vùng nông thôn ở nước

ta Việc mở rộng diện tích trồng rau cũng như thâm canh ngày càng cao ở một

số vùng đã làm cho một số loài sâu hại ngày càng phát triển mạnh, sự phát sinh của dịch hại ngày một gia tăng Trên cây rau có rất nhiều loài sâu bệnh gây hại như: sâu tơ, sâu khoang, sâu xanh, bọ phấn, nhện đỏ, nhện trắng, bệnh

gỉ sắt, bệnh lở cổ rễ, bệnh sương mai

Để bảo vệ cây rau, người trồng rau đã dùng nhiều biện pháp khác nhau nhưng chủ yếu vẫn dựa vào biện pháp sử dụng thuốc hoá học là chính Đặc biệt ở những vùng chuyên canh rau người nông dân đã sử dụng một lượng lớn thuốc hoá học với việc dùng tràn lan, liên tục Thực trạng việc sử dụng thuốc hoá học trên rau một cách thiếu hiểu biết đã và đang gây nên những tác hại khôn lường, làm phá vỡ mối cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường, để lại dư lượng cao trong nông sản, làm tăng tính chống thuốc của các loài sâu hại, làm cho một số loài sâu hại trước đây là sâu hại thứ yếu nay trở thành loài sâu hại chủ yếu

Tình hình lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trên rau ở nước ta đã lên tới mức đáng báo động, người dân sử dụng thuốc một cách tuỳ tiện, không theo

sự chỉ dẫn của các loại thuốc, nhiều khi tăng nồng độ gấp 2-3 lần so với khuyến cáo, thu hoạch sản phẩm không đảm bảo thời gian cách ly Dẫn đến tình trạng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên rau cao, đặc biệt là dưa chuột,

đậu đỗ và rau ăn lá

Thực tế đang đòi hỏi chúng ta cần có sự đánh giá đúng đắn việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở vùng trồng rau và có những nghiên cứu kịp thời giúp người trồng rau sử dụng đúng thuốc, đúng đối tượng và đúng thời điểm Một

vài năm gần đây bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius đã trở thành sâu hại chính

trên nhiều loại rau như đậu trạch, dưa chuột, các cây họ cà thời gian gần

đây đang là một trong những đối tượng gây hại nghiêm trọng ở hầu hết các vùng trồng rau ở nước ta hiện nay Những năm gần đây bọ phấn phát sinh gây hại nghiêm trọng làm thiệt hại đáng kể đến năng suất và phẩm chất rau Biện pháp phòng trừ bọ phấn hại rau được sử dụng chủ yếu hiện nay vẫn là phun thuốc hoá học

ở nước ta, việc nghiên cứu về bọ phấn hại rau và ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc hoá học đến sự phát sinh và phát triển của chúng còn ít Để có cơ

sở đề xuất một số loại thuốc hoá học và biện pháp phòng trừ bọ phấn hại rau một cách hữu hiệu, đáp ứng phần nào yêu cầu của thực tế sản xuất, chúng tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu đánh giá mức độ mẫn cảm với một số loại thuốc trừ

sâu của bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius ở vùng trồng rau Hà Nội và

phụ cận”

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Đề tài nhằm mục đích đánh giá mức độ mẫn cảm với một số loại thuốc

trừ sâu của loài bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius gây hại trên đậu rau vùng

Hà Nội và phụ cận Từ đó tạo cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp

phòng trừ bọ phấn đạt hiệu quả kinh tế và an toàn cho môi trường

1.2.2 Yêu cầu

1 Điều tra diễn biến mật độ bọ phấn gây hại trên đậu trạch tại các địa

điểm nghiên cứu

2 Điều tra tình hình sử dụng thuốc trừ sâu trên rau của nông dân tại các

địa điểm nghiên cứu

3 Đánh giá mức độ mẫn cảm với một số thuốc trừ sâu của bọ phấn gây hại trên rau tại các địa điểm nghiên cứu

4 Đánh giá hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu đối với bọ phấn gây hại trên đậu trạch tại các địa điểm nghiên cứu

2 Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Một vài năm gần đây bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius trở thành một

loại sâu hại chính gây hại nghiêm trọng trên nhiều loại cây trồng, đặc biệt trên một số cây thuộc họ cà, họ thập tự, họ bầu bí tại các vùng trồng rau chính trong cả nước Với đặc điểm kích thước cơ thể nhỏ bé và chuyên gây hại ở

dưới mặt lá nên Bemisia tabaci Gennadius được đánh giá là một loài dịch hại

rất khó phòng trừ Hiện nay tại các vùng trồng rau, để phòng trừ chúng, việc

sử dụng thuốc trừ sâu hoá học là biện pháp duy nhất Tuy nhiên cho tới nay, ở nước ta chưa có một nghiên cứu nào được tiến hành để đánh giá mức độ mẫn cảm với các loại thuốc bảo vệ thực vật của loài sâu hại này Chính vì vậy

chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ mẫn

cảm với một số loại thuốc trừ sâu của bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius

ở vùng trồng rau Hà Nội và phụ cận”

2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

2.2.1 Tình hình sản xuất rau trên thế giới

Trong “ Chiến lược Quốc gia về sản xuất rau và công nghệ giống lai ở

á nhiệt đới và nhiệt đới Châu á” của FAO, riêng thị trường tiêu thụ hạt giống rau trên thế giới đã đạt tới 10 tỷ Franc Pháp hàng năm Sản lượng rau toàn thế giới năm 1996 là 512 triệu tấn, Châu á 356 triệu tấn, trong đó Trung Quốc là nước sản xuất rau lớn nhất, 191 triệu tấn (FAO, 1998) [2]

2.2.2 Tình hình sâu bệnh hại rau

Với sự phong phú về chủng loại, sự đa dạng về sinh thái, cùng với sự hình thành và mở rộng các vùng chuyên canh, thâm canh nhằm đáp ứng yêu cầu của thị trường, cây rau chịu sự phá hại ngày càng tăng của nhiều loại sâu bệnh (Viện khoa học nông nghiệp miền Nam, 1997) [16] Thành phần sâu

bệnh hại rau rất đa dạng (người ta ước tính có trên 200 loài dịch hại trên rau), Tùy từng loại rau và từng vùng sinh thái, đối tượng chính hại rau cũng khác nhau, đôi khi có vùng chuyên canh rau bị mất trắng do sâu bệnh (Charito, 1985) [25]

2.2.3 Những nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của bọ phấn

2.2.3.1 Tác hại của bọ phấn

Bọ phấn Bemisia tabaci (Gennadius, 1889) thuộc họ rầy phấn

(Aleyrodidae) bộ cánh đều (Homoptera) Theo tác giả John (2001) [47] từ thế

kỷ 19 bọ phấn đã được tìm thấy trên thuốc lá, khoai lang ở Florida nhưng chưa

được coi như là một loài dịch hại

Trong khoảng 15 năm trở lại đây, chúng đã nhanh chóng trở thành loài dịch hại chính trên nhiều loại cây trồng trong nông nghiệp và cây trồng làm cảnh ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Châu á, Châu Phi và Châu

Mỹ (Mushtaq Ahmad, 2001) [57] Với một phạm vi ký chủ rất lớn, khoảng

600 loài thực vật (OEPP/EPPO, 2004) [62] Bọ phấn Bemisia tabaci đang trở

thành một loài dịch hại nguy hiểm và phổ biến trên toàn thế giới

Là loài côn trùng có kiểu miệng chuyên hoá cho việc chích hút, cả giai

đoạn ấu trùng và trưởng thành sống quần tụ trên lá và gây hại chủ yếu ở phần phiến lá gần gân chính và gân phụ của lá Khi mật độ quần thể bọ phấn cao ở những nơi bọ phấn chích hút làm xuất hiện những vết nhỏ màu trắng bạc, biến màu Bọ phấn trưởng thành tập trung chích hút mạnh trên lá non và ngọn Những chồi bị hại nặng sẽ làm cho lá non bị xoăn lại, chồi không phát triển

được Điều này làm cho cây ký chủ nhanh chóng bị lụi chết

Ngoài việc gây hại trực tiếp với cây trồng bằng việc chích hút nhựa cây làm giảm chất lượng sản phẩm bọ phấn còn nguy hiểm hơn vì chúng còn là véc tơ truyền nhiều loại virus cho cây trồng Theo tác giả John (2003) [48] bọ phấn là véc tơ truyền hơn 100 loại virus thực vật, điển hình là các giống virus

Begomovirus thuộc nòi Gemeniviridae, giống Crinivirus thuộc nòi

Clostero-viridae và giống Carlavirus hoặc Ipomovirus thuộc nòi PotyClostero-viridae Virus Begomovirus là loại virus gây nên hiện tượng xoăn vàng trên lá cà chua và có

thể làm thiệt hại từ 20-100% năng suất (Brown, 1992) [21]

2.2.3.1 Đặc điểm hình thái của bọ phấn Bemisia tabaci

Bọ phấn lần đầu tiên được miêu tả vào năm 1889 như một loài dịch hại

trên cây thuốc lá ở Hylạp với cái tên là Aleurodes tabaci (Gennadius 1889)

trước đó nó được miêu tả dưới nhiều cái tên (Mound 1963 [52]; Mound & Halsey 1978 [54]; Russell 1957 [71])

Một vòng đời của bọ phấn trải qua 4 pha gồm 6 giai đoạn: pha trứng, pha sâu non (sâu non tuổi 1, tuổi 2 và tuổi 3), pha nhộng và pha trưởng thành Tất cả các pha đều được tìm thấy trên cây ký chủ

* Pha trứng: trứng bọ phấn có hình bầu dục, có cuống ngắn dính vào

bề mặt lá cây Kích thước trứng dài khoảng 0,18-0,20 mm (không kể phần cuống) Trứng mới đẻ có màu vàng sáng, sau chuyển sang màu trắng kem, vàng nhạt rồi đến màu vàng nâu

* Pha sâu non: theo tài liệu của OEPP/EPPO (2004) [62] sâu non bọ

phấn có màu vàng nhạt, hình oval hoặc elip thường hơi nhọn phía đuôi, hình dạng thay đổi phụ thuộc vào cây ký chủ Theo Simon (1994) [77] sâu non bọ phấn có thể chia làm 3 tuổi:

+ Tuổi 1: có kích thước dài 0,27 mm rộng 0,15 mm Khi mới nở sâu non tuổi 1 có chân và có thể di chuyển được, thời gian phát dục từ 2-4 ngày

+ Tuổi 2: có kích thước dài 0,36 mm, rộng 0,22 mm thời gian phát dục

từ 2-3 ngày Sau khi lột xác sang tuổi 2 sâu non không còn chân và cố định luôn 1 chỗ

+ Tuổi 3: dài 0,7-0,9 mm; rộng 0,4-0,6 mm thời gian phát dục 2-3 ngày Nhìn chung về hình thái của 3 tuổi, sâu non đều tương tự nhau, chỉ khác về kích thước Trong suốt giai đoạn sâu non đều có mắt kép và râu đầu

* Nhộng: nhộng bọ phấn thuộc loại nhộng giả, hình bầu dục không

đều, màu sáng có các túm lông ở 2 bên sườn lưng Số đôi lông cứng của bọ phấn tuỳ thuộc vào cây ký chủ: nếu bọ phấn sống ở cây có lá nhẵn thì không

có lông cứng còn bọ phấn sống ở cây có nhiều lông tơ thì có từ 2-8 đôi lông cứng (Roush, 1990) [70] Theo Simmon (1999) [78] thì sâu non bọ phấn có 4 tuổi, tuổi thứ 4 chỉ tạm gọi là nhộng vì ở tuổi này đôi khi bọ phấn vẫn chích hút dịch cây Do vậy có thể coi bọ phấn là loài côn trùng biến thái không hoàn toàn

* Pha trưởng thành: theo Simmon (1999) [78] trưởng thành bọ phấn

có chiều dài khoảng 1,3 mm, sải cánh 1,7-2,0 mm Râu đầu của trưởng thành

rõ ràng gồm 6 đốt, 2 đốt đầu hơi tròn, những đốt còn lại dài và nhỏ Mắt kép màu đỏ Cơ thể trưởng thành màu vàng nhạt, bụng có 9 đốt, đốt thứ nhất hơi thót lại làm cho cơ thể có dạng hình ong, bên ngoài phủ một lớp bột màu trắng giống như phấn Chân dài và mảnh, bàn chân có 2 đốt ống đẻ trứng con cái hình mũi khoan Cơ thể bọ phấn cái lớn hơn cơ thể bọ phấn đực

Có thể phân biệt những đặc điểm sinh vật học của bọ phấn Bemisia

tabaci với Bemisia afer qua sự miêu tả được đưa ra bởi Bink-Moenen &

Gerling (1992) [20] ; Mound (1965) [53]; Martin và cộng sự (2000) [49]

2.2.3.2 Đặc điểm sinh thái học của bọ phấn Bemisia tabaci

Bọ phấn trưởng thành ban ngày ở dưới mặt lá hoạt động rất linh hoạt Chúng tập trung chủ yếu ở phần lá non và phần ngọn Khi trời nắng to hoặc mưa thì bọ phấn trưởng thành thường nấp dưới mặt lá gần mặt đất hoặc những nơi rậm rạp, bọ phấn trưởng thành không thích ánh sáng trực xạ Theo John (2001) [47] Bọ phấn trưởng thành thường đẻ trứng ở mặt dưới của lá non và lá bánh tẻ thành từng cụm 4-6 quả, cuống trứng được đính vào lá theo chiều vuông góc với mặt phẳng của lá Một trưởng thành cái đẻ khoảng 150 trứng trong thời gian 5-9 ngày

Sâu non tuổi 1 bò chậm chạp trên lá, sau khi lột xác sang tuổi 2, sâu non không có chân và sống cố định ở một nơi cho đến khi hoá trưởng thành

Thời gian phát dục các pha của bọ phấn phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt

độ, ẩm độ, ánh sáng, cây ký chủ

Theo Bethke và cộng sự (1991) [19] ở 25,4oC, 14 giờ chiếu sáng và ẩm

độ 91,7% thời gian phát dục của bọ phấn là từ 18-31 ngày Ngoài ra thời gian phát dục của bọ phấn còn phụ thuộc vào cây ký chủ Cũng theo tác giả trên với điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thời gian chiếu sáng tương tự nhưng ký chủ là cây hoa trạng nguyên thì thời gian phát dục của bọ phấn chỉ từ 18-28 ngày

Trên các cây ký chủ khác nhau tỷ lệ đẻ trứng cũng khác nhau, theo Bethke và cộng sự (1991) [19] một con cái đẻ trung bình 51 trứng đối với cây bông còn tỷ lệ đẻ trứng trên cây trạng nguyên trung bình là 85 trứng trên một con cái

Theo tài liệu của United States Department of Agriculture (1994) [82] thời gian sống trung bình của bọ phấn trưởng thành trên cây trạng nguyên là 30,1 ngày; 22,4 ngày và 15,5 ngày tương ứng với các nhiệt độ 16 oC; 22 oC và

Theo Sanchez (1997) [72] khi nghiên cứu sinh thái học của bọ phấn

Bemisia tabaci trên 5 loại cây trồng khác nhau (đậu xanh, cà chua, bông, hoa

hồng, cây cúc) cho biết: không có sự khác nhau về thời gian phát dục của trứng thời gian phát triển của sâu non và nhộng, tuổi thọ trưởng thành, tỷ lệ sống sót, tỷ lệ đực cái trên các cây trồng Nhưng quan trọng nhất là khả năng

đẻ trứng của trưởng thành cái của bọ phấn cao nhất trên cà chua với sự lựa

chọn vị trí đẻ trứng trên các lá bánh tẻ và lá già, sức tăng quần thể của bọ phấn lớn nhất cũng là trên cà chua

Trên khoai lang ở Texas (Mỹ) bọ phấn trưởng thành cái thường bắt đầu

đẻ trứng 2-5 ngày sau khi vũ hoá, đẻ trung bình 5 quả trứng trong một ngày, một trưởng thành cái đẻ được tới 50-100 quả trứng, trường hợp cá biệt có thể

đẻ được tới 300 quả trứng (John 2001) [47]

Bọ phấn trưởng thành bay không khoẻ, chúng chỉ có thể dịch chuyển những khoảng ngắn để tìm những bộ phận non của cây Tuy nhiên nếu điều kiện thời tiết thay đổi bất lợi chúng có thể di cư hàng triệu con với khoảng cách dài hơn Bọ phấn thích hợp và phát triển mạnh ở điều kiện khô và nóng Nếu mưa nhiều sẽ làm giảm mật độ bọ phấn

Nghiên cứu của Trần Đình Phả và cộng sự (2001) [8] cho thấy bọ phấn

Trialeurodes vaporariorum có thời gian phát dục kéo dài tới 19,8 ngày ở

25oC, 52,9 ngày ở 15oC, ở nhiệt độ 30oC thời gian phát dục của bọ phấn này là 21,9 ngày

Bọ phấn Bemisia tabaci hoàn thành một lứa khoảng 20-30 ngày ở điều

kiện thích hợp, trung bình có khoảng 11-15 lứa/năm

Diễn biến mật độ bọ phấn trong năm tuỳ theo điều kiện sinh thái của từng vùng (Frohlich and Brown 1994) [37]

Để theo dõi mật độ bọ phấn, Murugan (2001) [56] đã đặt bẫy dính trên cánh đồng bông ở Coimbatace (ấn Độ) cho thấy: từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau lượng mưa thấp, nhiệt độ cao, cường độ ánh sáng lớn với ẩm độ trung bình tạo điều kiện cho bọ phấn sinh sôi nảy nở nhanh chóng nên mật độ bọ phấn cao, từ tháng 5 đến tháng 8 mưa nhiều nên mật độ bọ phấn thấp

Theo Ramos (2001) [68] ở Tây Ban Nha mật độ bọ phấn trên cánh đồng

cà chua có 2 đỉnh cao: thứ nhất vào tháng 7-8, thứ 2 vào tháng giêng và tháng

2 năm sau

Như vậy, nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa và cây trồng quyết định lớn đến

sự tăng hay giảm của mật độ bọ phấn ở mỗi vùng

2.2.3.3 Phổ ký chủ của bọ phấn

Bọ phấn Bemisia tabaci có phổ ký chủ rất rộng Theo Abdon (1973)

[17] thì bọ phấn có phổ ký chủ là 115 loài cây trồng và cỏ dại Những ký chủ chính nguyên thuỷ của bọ phấn là những cây trồng như: bông, cà chua, cúc Châu Phi, cây sắn, thuốc lá, xà lách, dưa chuột, đậu bắp, đậu đỏ, cà tím, rau

họ thập tự, họ bầu bí, đậu tương, đậu xanh, đậu rau, ớt, khoai tây những ký chủ phụ trên cây hoang dại như cây bông bụt, cây lu lu

Theo Coudiet và cộng sự (1985) [26] trên thế giới có tới 500 loài cây là

ký chủ của bọ phấn, trong đó ở Florida có tới 50 loài như khoai lang, dưa chuột, dưa thơm, dưa hấu, bí ngô, cà tím, ớt, cà chua, xà lách, suplơ Bọ phấn thích hợp trên cây trồng này hay cây trồng khác tuỳ theo vùng sinh thái

ở Florida bọ phấn thích sinh sống trên khoai lang, dưa chuột, bầu bí hơn là trên sup lơ xanh, cà rốt (John 2001) [47] ở Đài Loan thì thứ tự đó là cà tím,

cà chua, khoai lang, dưa chuột, đậu xanh Một số cây trồng khác và cỏ dại là

ký chủ phụ của bọ phấn Bemisia tabaci giúp bọ phấn sống sót khi trên đồng

ruộng không có những cây trồng là ký chủ chính tạo thành sự gối lứa trên

đồng ruộng Đây là vấn đề rất quan trọng để xác định biện pháp phòng trừ ở từng vùng sinh thái nhất định

Cũng như bất kỳ biện pháp bảo vệ thực vật nào khác, biện pháp dùng thuốc hoá học cũng có ưu điểm riêng của nó, song nếu dùng thuốc không

đúng kỹ thuật hay quá lạm dụng thuốc sẽ gây nên hậu quả khôn lường, tạo ra tình trạng kháng thuốc của các đối tượng dịch hại (Plant Protection Centre 1996) [66], sự bùng phát số lượng hay thúc đẩy một đối tượng dịch hại thứ yếu trở thành dịch hại chủ yếu (Parrella 1996) [65], (Weintraub and Rami Horowitz 1999) [83]

Trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân muốn đạt được thành quả

đã phải chống chọi với rất nhiều loài sinh vật gây hại Các loài dịch hại là những lực lượng thiên nhiên lớn, đã, đang và sẽ là mối đe dọa thường xuyên

đối với sản xuất nông nghiệp trên toàn thế giới Để bảo vệ cây trồng, chống lại các dịch hại, con người đã phải áp dụng nhiều biện pháp khác nhau: biện pháp thủ công, biện pháp canh tác, biện pháp vật lý, biện pháp hoá học trong đó biện pháp hoá học lâu nay được coi là biện pháp chủ lực và nó đã phát huy vai trò tích cực trong thời gian qua Thực sự biện pháp hoá học cho hiệu quả cao, nhanh, đơn giản và dễ sử dụng Vào những năm 1939-1942, với sự phát hiện

ra tính diệt sâu của DDT và sau đó là hàng loạt các thuốc trừ sâu clo hữu cơ ra

đời thì thuốc hoá học trừ dịch hại được coi là một thành tựu khoa học lớn của loài người Vào thập kỷ 50-60, biện pháp hoá học đóng vai trò to lớn trong việc giải quyết nhiều vụ dịch hại lớn trên thế giới, góp phần không nhỏ vào việc tăng năng suất cây trồng (Phạm Văn Lầm 1994) [4] Các nước Châu Âu

và ở Mỹ dần dần đã hình thành một thói quen sử dụng thuốc như là một biện pháp không thể thiếu được trong quy trình canh tác đối với các loại cây trồng như lúa mì, khoai tây và các loại cây trồng khác (Nguyễn Công Thuật 1995) [10] Đặc biệt để trừ các loại sâu hại rau đã có hàng trăm loại chế phẩm thuốc trừ sâu được khảo nghiệm, sử dụng rộng rãi Với việc phát triển mạnh mẽ, biện pháp hoá học đã kéo theo nhiều hậu quả không mong muốn như ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của con người, gây ô nhiễm môi trường, phát triển tính chống thuốc của dịch hại, tiêu diệt thiên địch, phá vỡ mối cân bằng sinh học, gây ra sự bùng phát số lượng dịch hại

Thuốc bảo vệ thực vật còn gây hậu quả xấu tới sức khoẻ con người,

động vật và môi trường Chi phí bảo vệ thực vật tăng làm giảm hiệu quả sản xuất, năng suất cây trồng bị đe doạ thường xuyên

Các biện pháp phòng trừ bọ phấn

* Biện pháp sử dụng giống chống chịu

Biện pháp này đã được nhiều tác giả đề cập tới Theo Nakhla và cộng sự (1998) [58] cơ sở khoa học của công tác chọn giống cà chua chống chịu bọ phấn là sử dụng giống có nhiều lông tơ ngăn bọ phấn chích hút nhựa cây, giống cây tiết ra dịch xua đuổi

Tuy nhiên sử dụng giống chống chịu để trừ bọ phấn Bemisia tabaci nói

riêng cũng như phòng trừ sâu bệnh hại nói chung không tránh khỏi tính bất cập của nó như đòi hỏi thời gian dài và khó có thể qui tụ được tất cả các ưu

điểm của các giống đang sử dụng trong sản xuất cùng với tính chống chịu sâu bệnh hại

* Biện pháp vật lý

Dựa vào xu tính ánh sáng của bọ phấn Bemisia tabaci, đã có những

nghiên cứu sử dụng bẫy dính màu vàng để phòng trừ bọ phấn

Tại ấn Độ Murugan (2001) [59] đã sử dụng bãy dính màu vàng đặt trên những ruộng trồng các giống bông khác nhau trong thời gian 17 tuần (mùa

đông) và 16 tuần (mùa hè) thì thấy bẫy dính mầu vàng đã làm giảm mật độ bọ phấn trên các ruộng trồng bông

* Biện pháp canh tác

Theo United States Department of Agriculture (1994) [82] đã khuyến cáo để hạn chế sự gây hại của bọ phấn đối với những cây trồng mẫn cảm cần phải tiến hành luân phiên cây trồng trước khi bọ phấn có thể lan rộng Trong trường hợp bị nhiễm nặng thì đây là một biện pháp tốt nhằm thay đổi cây ký chủ

Thí nghiệm của Shuter và cộng sự thuộc Trung tâm nghiên cứu và giáo dục vùng Vịnh Fradenton bang Florida đã tiến hành nghiên cứu biện pháp che phủ màng nilon khi trồng cà chua cho thấy mật độ bọ phấn, bệnh xoăn lá giảm

và cho năng suất cao hơn không che phủ (Shuter 2001) [76]

Ngoài ra thời vụ trồng trọt cần được điều chỉnh để tránh thời điểm mật

độ bọ phấn quá cao

* Biện pháp sinh học

Việc đưa những tiến bộ khoa học kỹ thuật áp dụng trong nông nghiệp

đặc biệt là việc sử dụng rộng rãi phân bón và thuốc bảo vệ thực vật đã đưa năng suất cây trồng tăng lên một cách đáng kể Để đảm bảo cho cây trồng phát triển tốt, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật là cần thiết, song thuốc hoá học đã gây ảnh hưởng xấu tới các loài thiên địch

Biện pháp sinh học phòng trừ bọ phấn hiện nay thường không mang lại hiệu quả rõ rệt Trong điều kiện tự nhiên, ký sinh chỉ đạt mật độ cao vào giai

đoạn cuối của cây trồng và ở nơi sử dụng ít thuốc BVTV Các tác nhân sinh học này cũng bị ảnh hưởng bởi thuốc BVTV như là bọ phấn Vì vậy, việc sử dụng ký sinh để phòng trừ bọ phấn là một vấn đề khó khăn hiện nay khi sử dụng thuốc BVTV một cách tràn lan

Theo Hoddle (1998) [44] cho biết loài ong Encarsia formora là loài ong

được sử dụng rộng rãi trên thế giới để phòng trừ bọ phấn gây hại trên cây rau

và cây cảnh trong điều kiện nhà lưới

Hai loài ong ký sinh Encarsia formora và E retmocerus cũng được ghi

nhận ở Hawaii (United States Department of Agriculture 1994) [82]

Như vậy, việc phòng trừ bọ phấn bằng biện pháp sinh học vẫn còn là một vấn đề rộng mở cần sự quan tâm của các nhà khoa học nông nghiệp

* Biện pháp hoá học

Chiến lược quản lý tính kháng của một loại thuốc trừ sâu được khuyến cáo đó là nhấn mạnh luân phiên sử dụng những loại thuốc trừ sâu còn hiệu quả

từ những nhóm hoá chất khác nhau với việc sử dụng những hoá chất mới và những phương pháp khác của quản lý dịch hại tổng hợp

Pyriproxyfen được biết đến là một loại hoạt chất có khả năng phòng trừ nhiều loài côn trùng bao gồm: rệp, bọ phấn, muỗi (Mulla và cộng sự 1986 [55]; Iwanaga và Kanda 1988 [45]; Mo Mullen 1990 [50]; Hatakoshi 1992 [42]

Theo tác giả James (2003) [46] để phòng trừ bọ phấn Bemisia

argentifolii ở Mỹ đã sử dụng 2 loại chế phẩm Azadirachtin (là một loại thuốc

trừ sâu thảo dược được chiết xuất từ cây “neem”) và Paecilomyces fumosoroseus (được chiết xuất từ một loại nấm), tuy nhiên hiệu lực chỉ ở mức trung bình Những nghiên cứu cho thấy để đạt được hiệu quả cao hơn trong phòng trừ bọ phấn cần sử dụng kết hợp đồng thời hai chế phẩm trên

Theo EPPO/CABI (1996) [33], việc sử dụng thuốc hoá học phòng trừ bọ phấn là biện pháp nhanh chóng và hữu hiệu nhất Nhóm hoá chất có tiềm năng nhất trong phòng trừ bọ phấn đó là nhóm thuốc điều hoà sinh trưởng (IGRs)

đây là những loại thuốc được sử dụng để trừ những loại sâu đã chống các nhóm thuốc lân hữu cơ, clo hữu cơ, carbamat và pyrethroid

Tuy nhiên hiện nay đã có rất nhiều báo cáo về tính kháng của sâu hại với nhóm thuốc IGRs ở nhiều khu vực trên thế giới Nhóm thuốc này có kiểu chọn lọc rất cao, tác động tới từng pha của côn trùng Theo Casida và Quista (1999) [24] những loại thuốc này có tác động chậm và trong phạm vi một giai

đoạn trong chu kỳ sống của côn trùng

ở khu vực Arizona và California 2 loại thuốc điều hoà sinh trưởng Buprofezin (Applau 70 WP) và Pyriproxyfen (Knack 0.86 EC) đã được sử dụng phổ biến để trừ bọ phấn (Nick và cộng sự 2001) [60]

2.2.5 Tính kháng thuốc trừ sâu của côn trùng

Người nông dân khi sử dụng thuốc muốn đạt được hiệu quả trừ sâu như ban đầu, họ thường phải tăng thêm nồng độ thuốc cho đến một lúc nào đó sâu

hại trở nên không còn mẫn cảm đối với loại thuốc đó nữa (sâu đã kháng thuốc) Theo thống kê của FAO: đến năm 1970, đã có 224 loài côn trùng hình thành tính kháng thuốc trừ sâu Đến năm 1980 con số đó đã tăng lên tới 428 loài Đến cuối năm 1989 tăng lên tới 481 loài trong đó có 283 loài gây hại nông nghiệp (chiếm 58,8%) và 198 loài gây hại cho người và động vật (chiếm 41,2%) (Georghiou và cộng sự 1991) [38]

Như vậy, trong vòng 1 thập kỷ từ năm 1971 đến năm 1980 số loài côn trùng kháng thuốc trừ sâu đã tăng lên gấp đôi Trong thập kỷ sau (1981-1989) mức kháng tăng thấp hơn (Georghiou và cộng sự 1991) [38] Ngoài ra còn thấy hiện tượng kháng chéo nghĩa là khi sâu đã kháng với một loại thuốc nào

đó thì nhanh chóng trở nên kháng với tất cả các loại thuốc trong cùng nhóm Năm 1975 đã có hơn 100 loài sâu hại kháng được nhiều loại thuốc có phương thức tác động khác nhau

2.2.5.1 Một số khái niệm về tính kháng thuốc trừ sâu

* Tính kháng (Resistance)

Tính kháng thuốc trừ sâu là một khái niệm đề cập đến khả năng sống sót của một nòi sinh vật với các liều chất độc mà những liều này làm chết hầu hết các cá thể bình thường của loài đó (Scott 1995) [74]

Hay: tính kháng thuốc là hiện tượng giảm tính mẫn cảm với chất độc của một quần thể do một số cơ chế di truyền kiểm soát (Devries, 1996) [28]

* Tính kháng chéo (Cross Resistance)

Tính kháng chéo là hiện tượng khi một nòi côn trùng nào đó không những kháng với các hợp chất thuốc được sử dụng liên tục qua nhiều thế hệ

mà còn kháng được một hay nhiều hợp chất khác mà dòng kháng đó chưa hề tiếp xúc (Nina Svae Johansen 2001) [61]

* Tính đa kháng (Multiple Resistance)

Tính đa kháng là hiện tượng một nòi côn trùng nào đó tăng khả năng chịu đựng với nhiều loại thuốc trừ sâu Hiện tượng đa kháng xảy ra là do có

nhiều cơ chế kháng khác nhau cùng tồn tại và hoạt động trong nòi kháng, tạo

ra phổ kháng tương đối rộng cho từng nòi sâu hại Nòi đa kháng được hình thành khi chúng có phổ kháng với nhiều nhóm thuốc trừ sâu riêng biệt sử dụng đồng thời hay liên tiếp trong một thời gian dài ở địa phương (Hama 1987) [41]

Để đánh giá mức độ kháng thuốc của một quần thể sâu hại nào đó người ta sử dụng chỉ số chống thuốc Ri (Resistance index)

LC95

Ri = - LKC

Ri > 50 => Sâu hại có tính kháng thuốc

2.2.5.2 Cơ sở di truyền và tiến hoá của tính kháng thuốc trừ sâu

* Cơ sở di truyền

Hiện tượng kháng thuốc không phải là một quá trình thích nghi sinh lý của cá thể trong quần thể Hiện tượng này bắt nguồn từ những sai khác tự nhiên có bản chất di truyền về mức độ mẫn cảm đối với các chất độc giữa các cá thể trong quần thể (ngay từ khi quần thể này chưa tiếp xúc với bất kỳ chất

độc nào)

Chứng minh về vấn đề này, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thực nghiệm và kết quả cho thấy trong quần thể giao phối ngay sau khi tiếp xúc lần

đầu tiên với thuốc độc đã có sự phân hoá về khả năng chống độc Những dòng ruồi giấm tạo ra trong phòng thí nghiệm cho thấy tỷ lệ sống sót khi sử lý DDT lần đầu có thể biến đổi từ 0% đến 100% (Olênốp, 1956; Xenaveron, 1965) Khả năng chống thuốc DDT không phải do sự thích ứng sinh lý khi tiếp xúc với DDT gây ra mà liên quan đến các đột biến phát sinh từ trước Trong môi trường có DDT những thể đột biến này tỏ ra có ưu thế hơn do đó tỷ lệ ngày càng cao Nếu không xử lý DDT nữa thì tỷ lệ cá thể kháng DDT sẽ giảm dần vì loại ruồi này trong điều kiện bình thường thì sinh trưởng, phát triển chậm và

sẽ bị tiêu diệt trong đấu tranh sinh tồn (Trần Bá Hoành 1985) [3]

Mức độ kháng thuốc của sinh vật thường là kết quả sự tương tác của các alen trong 1 vài gen ở các locus khác nhau, sự tương tác này gọi là tính kháng

đa gen (Dittrich và cộng sự 1990) [31]

Các mô hình học thuyết Đacuyn mới (Moore, 1984) cho rằng sự xuất hiện tính kháng là kết quả của sự tích luỹ của nhiều đột biến, mỗi đột biến

đóng góp 1 hiệu quả nhỏ đối với tổng số Nếu như vậy tính kháng thuốc trừ sâu sẽ là đa gen nhưng thực tế thì không như vậy (Whitten và Mc.Kenzic, 1980) trong các quần thể trên đồng ruộng hầu như luôn luôn bởi một gen chính đơn (Frederick 1986) [36]

* Sự tiến hoá của tính kháng thuốc trừ sâu

Tính kháng thuốc trừ sâu là một hiện tượng tiến hoá (Rosell 1997) [69]

Đó là kết quả của quá trình chọn lọc gen kháng qua việc sử dụng thuốc trừ sâu (Nina Svae Johansen 2001) [61]

Một quần thể dịch hại dưới tác động lâu dài của thuốc trừ sâu sẽ xảy ra một quá trình chọn lọc Bản chất của quá trình chọn lọc này bao hàm sự thay

đổi tần số a len trong quần thể tự nhiên Khi chưa tiếp xúc với thuốc các gen kháng tồn tại với tần số rất thấp do ở điều kiện bình thường chọn lọc xảy ra

theo hướng bảo tồn các cá thể mang gen mẫn cảm Khi thường xuyên tiếp xúc với thuốc qua nhiều thế hệ liên tiếp thì sẽ gây ra biến đổi làm tỷ lệ các gen kháng thuốc tăng dần và các gen mẫn cảm giảm dần

Như vậy, sự tăng tần số của tính kháng thuốc là một ví dụ không thể phủ nhận của quá trình tiến hoá Những quy tắc tiến hoá cơ bản của Đacuyn

đã khẳng định rằng khi sự đa dạng di truyền có sẵn trong quần thể dưới tác

động chọn lọc của một số nhân tố môi trường sẽ làm tăng tính thích nghi thông qua sự thay đổi của tiến hoá Khi thuốc trừ sâu trở thành nhân tố chọn lọc thì phản ứng sẽ trở thành một vài phương thức kháng thuốc như quá trình giải độc, thích nghi sinh lý hoặc tập tính chống chịu Qua đó cho ta thấy các loài sâu hại cũng được tiến hoá nhờ sự đa dạng di truyền và chọn lọc bởi các nhân tố môi trường (Sara via 1986) [73]

Điều này giải thích rõ thêm hiện tượng xảy ra ở những vùng sử dụng nhiều thuốc trừ sâu là thời gian đầu việc dùng thuốc có hiệu quả rõ rệt nhưng chỉ sau một thời gian sử dụng thuốc sẽ mất tác dụng Khi không sử dụng thuốc trừ sâu nữa thì tính kháng giảm dần và quần thể kháng khôi phục lại tính mẫn cảm với loại thuốc đó

2.2.5.3 Cơ chế kháng thuốc trừ sâu của côn trùng

* Cơ chế không chuyển hoá

- Giảm khả năng thấm

Thuốc trừ sâu muốn tiêu diệt côn trùng nói chung và bọ phấn nói riêng thì trước hết phải xâm nhập được vào cơ thể côn trùng một lượng nhất định rồi sau đó mới tác động đến “vị trí tác động “ của thuốc Côn trùng có phản xạ ngăn cản hoặc hạn chế hấp thụ thuốc vào cơ thể chúng qua sự thay đổi cấu tạo của lớp lipit sáp và protein biểu bì

Tính thấm qua da giảm do tầng cuticulin hoặc lớp mỡ dưới da dày hơn ở các cá thể kháng so với các cá thể mẫn cảm Những dòng sâu kháng thuốc còn

có thể hạn chế hoặc ngăn cản sự xâm nhập của các thuốc qua vỏ sợi trục và

nội quan Sự giảm tính thấm là cơ chế chủ yếu làm giảm mức độ nhạy cảm của các vị trí tác động đối với thuốc ở côn trùng (Motoyamo và cộng sự 1990) [51]

Theo Eckert và cộng sự (2000) [32], ruồi kháng thuốc trừ sâu có lớp cuticulin ở đốt bàn dày hơn nên thuốc cũng khó thấm hơn so với ở con mẫn cảm

Eckert (2000) cũng nêu lên sự thay đổi cấu tạo lớp lipit, lớp sáp và protein ở trong cuticulin hay sự tăng kết cứng biểu bì ở côn trùng và đã làm giảm khả năng xâm nhập thuốc vào cơ thể

Perry và Agosin cũng cho rằng những quần thể sâu kháng thuốc xuất hiện một lớp lipit có tác dụng ngăn cản sự xâm nhập của thuốc vào cấu trúc tinh tế của hệ thần kinh làm thuốc mất tác dụng

Khi nghiên cứu so sánh khả năng thấm qua màng cuticul của thuốc Fenvalerate đã đ−ợc đánh dấu phóng xạ cho thấy tỉ lệ thấm qua màng ở dòng kháng thấp hơn dòng mẫn cảm (Heisswolf và cộng sự 1986) [43], (Motoyamo

Có 3 cơ chế (Nina Svae Johansen 2001) [61] làm giảm mức độ mẫn cảm ở vị trí đích tốt nhất là:

+ Hình thức sản xuất của Acetylcholin esterase (AchE) không nhạy cảm đối với hợp chất lân hữu cơ và carbamate

+ Sự thay đổi kênh Na+ là knockdown (kdr) là nguyên nhân của tính kháng thuốc đối với pyrethroid

+ Sự biến đổi của GABA (axit gamma amibutiric) tại kênh ra vào Chloride của điểm trên màng tế bào thần kinh (xinap) nơi mà nguyên nhân kháng đối với cyclodienes

Acetylcholin esterase (AchE)

Enzim này chịu trách nhiệm phân giải chất dẫn truyền xung động thần kinh ở xinap Sự giảm tính nhạy cảm AchE với thuốc trừ sâu lân hữu cơ và carbamate được chứng minh ở nhiều côn trùng gây hại kháng thuốc

Trong nhiều nghiên cứu cho thấy AchE không mẫn cảm tạo tính kháng

ở các loài cánh vảy (Gunning và cộng sự 2001) [40]

Việc xác định tính không nhạy cảm AchE của côn trùng dựa vào kết quả do hoạt tính AchE ở dịch mô thần kinh với sự có mặt của một nồng độ thuốc ở cả dòng mẫn cảm và dòng kháng

Cơ sở phân tử của tính không nhạy cảm AchE dễ dàng thu được bởi sự giải trình tự và nhận biết cấu trúc gen của locus AchE mã hoá AchE ở ruồi giấm Các đột biến điểm ở gen này dẫn đến AchE bị sửa đổi và chính là nguyên nhân gây ra tính kháng

Sự tồn tại của tính không mẫn cảm AchE với lân hữu cơ lần đầu tiên

đ-ược phát hiện ở dòng nhện đỏ (Tetranychus urticee) kháng paraoxon

(Smissaert 1964) Tính kháng này liên quan tới sự giảm khả năng thủy phân acetyl cholin bởi AchE (Gunning và cộng sự 2001) [40]

ở các nòi sâu kháng thuốc khi tiếp xúc với thuốc trừ sâu, cholinesterase trở nên trơ không mẫn cảm với thuốc nữa Nhưng thuốc trừ sâu ức chế hoạt

động của các enzim này là các thuốc thuộc nhóm lân hữu cơ và carbamate (Sun và cộng sự 1986) [80]

Các kênh Na + đóng mở phụ thuộc vào điện thế

Các thuốc trừ sâu pyrethroid phá vỡ quá trình dẫn truyền xung động thần kinh bằng cách làm gián đoạn chức năng bình thường của các kênh Na+

sự không nhạy cảm của điểm đích với pyrethroid, một phản ứng kiểu hình liên

quan đến tính kháng kdr làm cho các kênh Na+ này trở nên ít nhạy cảm với sự gây độc Nguyên nhân là do sự biểu hiện của một gen gắn liền với chức năng của kênh Na+ dẫn đến tính kháng kdr

Các thụ thể GABA là đích cơ bản của thuốc trừ sâu cyclodiene

Hầu hết các trường hợp tính kháng cyclodiene xuất hiện là do làm giảm

độ nhạy cảm thụ quan A tiểu loại GABA (Scott 2001) [75] Giống với AchE,

sự giảm tính nhạy cảm của các thụ thể GABA là do sự thay đổi trong cấu trúc protein Nhưng kháng giống như AchE, chỉ một đột biến đơn gây ra một axit amin đặc hiệu bị thay bằng một axit amin khác dẫn đến các mức độ kháng cao với cyclodiene Các đột biến điểm khác đã tìm thấy nhưng không đột biến gây nên tính kháng hoặc hiếm khi gắn liền với tính kháng (Tabashnik Brucee 1986) [81]

* Cơ chế chuyển hoá

Trong cơ chế này khi phân tử thuốc trừ sâu xâm nhập vào cơ thể, dưới tác dụng của các enzim khác nhau trong cơ thể sâu hại kháng thuốc nó sẽ bị phân giải theo nhiều con đường khác nhau như oxy hoá, thủy phân, hydro hoá, khử clo, ankyl hoá, trở thành các chất không độc

Có 3 cơ chế giải độc được biết:

- Oxi hoá làm tăng trao đổi chất của thuốc trừ sâu bởi hệ thống ánh sáng P 450 Cytochrom nhờ enzim Monooxygenase có thể do tính kháng đối với tất cả các loại thuốc trừ sâu (Nina Svae Johansen 2001) [61]

P450 Cytochrom là protein hiếm, nó tác động như enzim oxydase giới hạn trong hệ thống Monooxygenase và có nhiều dạng P450 phức tạp trong các loài nhân chuẩn Các Monooxygenase rất đáng chú ý vì chúng có thể oxy hoá các chất đa dạng và có khả năng tạo ra một danh sách các phản ứng (Scott 2001) [75]

Tính kháng do Monooxygenase có thể là kiểu phổ biến nhất của tính kháng thuốc trừ sâu dựa vào sự chuyển hoá Tuy vậy, các mức P450 tổng số

thường tăng chỉ khoảng 3 lần trong khi đó hoạt tính Monooxygenase tăng tới mức cao hơn nhiều lần (Scott 2001) [75]

Các enzim Monooxygenase xúc tác một loạt các phản ứng giải độc ở côn trùng bao gồm hydroxyl hoá DDT, epoxid hoá các Cyclodiene, oxi hoá các Phosphothloate (Scott 2001) [75]

- Tăng cường hoạt động của enzim vận chuyển Glutation-S - Transferase (GSTs)

Sự liên quan của các GSTs trong sự chuyển hoá thuốc trừ sâu lân hữu cơ lần đầu tiên được đề cập bởi Fukami và Shishido (1996) Họ phát hiện rằng trong các mô của chuột và các côn trùng, Methyl parathion bị Demethyl hoá bởi ezim Glutathione Nhiều thuốc trừ sâu có thể được chuyển hoá và giải độc nhờ enzim này (Motoyamo và Dauteman, 1980)

Sun (1991) lần đầu tiên phát hiện liên kết Glutathion như là hoạt động giải độc đối với Parathion và Methyl Parathion ở sâu tơ Mức độ phân giải khá cao đối với loại thuốc này đã phát hiện trong dòng kháng so với dòng mẫn cảm (Sun và cộng sự 1991) [79]

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt tính TDP đối với một số thuốc trừ sâu lân hữn cơ là Phenthoate, Profennofos, Mevinfos ở dòng sâu tơ kháng thuốc lân hữu cơ đã thể hiện hoạt tính GST ase cao hơn 3-4 lần dòng mẫn cảm (Sun và cộng sự 1991) [79]

Trong hầu hết các trường hợp, tính kháng gây nên bởi GSTs là do sự biểu hiện của gen bị thay đổi (tăng phiên mã) hay những thay đổi về mặt cấu trúc của gen, chứ không phải là do sự khuyếch đại gen (Sun và cộng sự 1991) [79]

- Tăng cường sự thuỷ phân hay hậu quả của thuốc trừ sâu bởi esterase (EST) có thể là do tính kháng đối với hợp chất lân hữu cơ và pyrethroid (Nina

Svae Johansen 2001) [61]

Hệ isozim EST: đây là một nhóm các isozim không cùng nguồn, ít biểu hiện khả năng chuyển hoá cơ chất, song tất cả các enzim EST đều có đặc tính chung là phá vỡ các liên kết este của axit cacboxylic trong các chất phát sinh

từ Naphthol, Indoxyl Metholumbelliphrin

Trong nhiều trường hợp, các mức độ EST tăng lên bởi sự khuyếch đại gen hoặc enzim bị đột biến để trở thành các enzim EST bị thay đổi về cấu trúc

là cơ chế gây ra tính kháng (Scott 1995) [74]

Tính kháng thuốc trừ sâu của loài rệp Myzus persicae dựa trên quan sát

thấy số lượng phân tử EST giải độc thuốc trừ sâu tăng theo tuyến tính, gấp đôi giữa các dòng rệp có mức gia tăng tính kháng, hiện tượng này được giải thích tốt nhất nhờ chuỗi các đúp đoạn liên tiếp của các gen cấu trúc EST (khuyếch

đại gen) được chọn lọc bởi sự có mặt của thuốc trừ sâu (Field và cộng sự 2001) [35]

2.2.5.4 Tình hình kháng thuốc trừ sâu của bọ phấn

Tính kháng thuốc trừ sâu của bọ phấn Bemisia tabaci (Gennadius)

(Homoptera; Aleyrodidae) hại trên cây bông ở Sudan (Dittrich và cộng sự 1983) [29] đã được báo cáo lần đầu tiên vào những năm 80 của thế kỷ trước Loài bọ phấn này trở thành loài gây hại chủ yếu là do các yếu tố như: Việc mở rộng phạm vi và số lần sử dụng thuốc trừ sâu đã làm chết hầu hết những loài

thiên địch của Bemisia tabaci (Eveleens 1983) [34] tăng khả năng sinh sản

của dịch hại (Dittrich và cộng sự 1985) [30] và đã đứng đầu về khả năng phát triển tính kháng tới hầu hết tất cả các loại thuốc trừ sâu được sử dụng trong những biện pháp phòng trừ thông thường (Dittrich và cộng sự 1990) [31]

Hiện nay ở rất nhiều nơi trên thế giới bọ phấn Bemisia tabaci luôn được

coi là loài dịch hại quan trọng với tiềm năng gây hại nghiêm trọng tới cây trồng trong nhà lưới và trên đồng ruộng Tính kháng 3 loại thuốc ở nhóm lân hữu cơ và 4 loại thuốc thuộc nhóm pyrethroid đã được theo dõi từ năm 1992

tới năm 2000 trên đồng ruộng của bọ phấn trưởng thành Bemisia tabaci ở

Pakistan bằng việc sử dụng phương pháp nhúng lá Nhìn chung chúng có tính kháng rất cao đối với dimethoat, deltamethrin và có mức kháng trung bình với monocrotophos trong giai đoạn từ 1992 tới 1996 (Mushtaq Ahmad 2001) [57]

Từ năm 1997 tới năm 2000 tính kháng đối với những loại thuốc này giảm dần xuống mức thấp, do việc phòng trừ bọ phấn bằng những loại thuốc này giảm xuống và việc tìm ra những hoá chất mới với các kiểu tác động mới tránh được tính kháng chéo của các loại thuốc trong cùng 1 nhóm

Kết quả nghiên cứu của Dittrich và cộng sự (1990) [31] cho thấy ở Thổ Nhĩ Kỳ và Sudan bọ phấn có tính kháng cao đối với monocrotophos; dimethoat và methamidophos Có tính kháng thấp đối với profenofos

Những nghiên cứu khác ở Mỹ cho thấy tính kháng đối với chlorpyriphos và monocrotophos là thấp hơn so với methyl parathion và sulprofos (Prabhaker và cộng sự 1985) [67] Tính kháng thuốc nhóm lân hữu

cơ của Bemisa tabaci đã được xác định là mở rộng cả về phạm vi địa lý (Cahill

và cộng sự 1995) [22]

Dấu hiệu tính kháng đối với nhóm lân hữu cơ (bao gồm malathion và

pirimiphos methyl) trong quần thể nhà lưới của T vaporariorum ở rất nhiều

nước Châu Âu và Liên xô cũ đã được báo cáo bởi Dittrich và cộng sự (1990) [31]

Bằng phương pháp nhúng lá Gorman và cộng sự (1998) [39] đã cho

thấy ở Anh, Tây Ban Nha và Đức bọ phấn T vaporariorum có tính kháng rất

cao với thuốc profenofos

Theo Omer và cộng sự (1993) [63] đã chỉ ra rằng 15 quần thể bọ phấn thu thập trên đồng ruộng ở Hawaii đã kháng với methomyl, acephate và permethrin Omer và cộng sự (1993) [64] đã giải thích mối quan hệ giữa tính kháng cao đối với acephate và methomyl ở quần thể Hawaii là do tần xuất sử dụng các loại thuốc trừ sâu này

Tính kháng pyrethroid của bọ phấn cũng mở rộng mặc dù tầm quan trọng và mô hình mẫu của tính kháng và tính kháng chéo khác nhau đã được quan tâm giữa các nước và các hệ thống cây trồng (Denholm và cộng sự 1996) [27]

Việc sử dụng liên tục pyrethroid trong phòng trừ bọ phấn hại bông ở Sudan là nguyên nhân gây lên tính kháng đối với cypermethrrin và deltamethrin Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây nhất đã chỉ ra rằng tính kháng cao của bọ phấn ở Pakistan bao gồm cả bifenthrin và pyrethroid (Cahill

và cộng sự 1995) [22]

Theo Cahill và cộng sự 1996 [23] tính kháng pyrethroid của bọ phấn cũng đã được phát hiện thấy ở các quần thể trong nhà lưới tại Anh, Tây Ban Nha và trên những cánh đồng ở Isarel, Thổ Nhĩ Kỳ

Một cuộc khảo sát của 53 quần thể bọ phấn thu thập từ những khu vực nông nghiệp khác nhau ở California và Arizona đã được tiến hành từ năm

1997 tới năm 1999 nhằm đánh giá mức độ mẫn cảm với buproferin và pyriproxyfen Kết quả kiểm tra trong 3 năm đã cho thấy rằng 6 - 7 quẩn thể đã

có giá trị LC50 cao hơn khi chưa có tác động của 2 loại thuốc trừ sâu này (Nick

và cộng sự 2001) [60]

Như vậy, trong thời gian qua việc nghiên cứu về tính kháng thuốc trừ sâu của bọ phấn trên thế giới được quan tâm rất nhiều, song bọ phấn là loài dịch hại rất nhanh quen thuốc, mặc dù rất nhiều loại thuốc thế hệ mới ra đời

Do vậy, luôn đòi hỏi sự quan tâm của các nhà khoa học nông nghiệp về vấn đề này

2.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

2.3.1 Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam

Với khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có thể trồng rau quanh năm với hầu hết các loại rau đang trồng trên thế giới (87 loài thuộc 15 họ thực vật) Những năm gần đây, với cơ chế thị trường và mức sống của nhân dân được nâng cao, ngành trồng rau đã có những bước tiến bộ đáng kể, diện tích, sản lượng ngày càng tăng, chủng loại rau ngày càng phong phú Theo số liệu thống kê năm 1985, cả nước có 224 nghìn ha rau, với năng suất 116,3 tạ/ha, sản lượng đạt 2,6 triệu tấn; 10 năm sau (1995) diện tích tăng tới 328,2 nghìn

ha, năng suất 125,2 tạ/ha, sản lượng đạt 4,145 triệu tấn Trong 7 vùng sinh thái nông nghiệp, đồng bằng sông Hồng có diện tích trồng rau cao nhất (76 nghìn ha), đứng thứ hai là đồng bằng sông Cửu long (66 nghìn ha)

Tuy nhiên, ngành trồng rau ở nước ta còn nhiều yếu kém: năng suất thấp (năm đạt sản lượng cao nhất-125,2 tạ/ha cũng chỉ bằng 70% năng suất trung bình toàn thế giới-178 tạ/ha), chất lượng kém, điều này đã hạn chế hiệu quả sản xuất và sức cạnh tranh quốc tế trong thị trường rau xuất khẩu Chưa có

bộ giống tốt và kỹ thuật canh tác còn lạc hậu, nhất là khâu bảo vệ thực vật,

đây là 2 yếu tố hạn chế chính của ngành trồng rau ở nước ta

2.3.2 Tình hình sâu bệnh hại rau

Tại Việt Nam, tình hình sâu bệnh hại rau ngày càng nghiêm trọng, nhất

là các vùng chuyên canh rau lớn như vùng ngoại thành Hà Nội, Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt Những đối tượng sâu bệnh quan trọng như sâu tơ, sâu khoang, sâu xanh, bọ trĩ, ruồi đục lá, bọ phấn, bệnh sương mai, bệnh phấn trắng hàng năm gây thiệt hại đáng kể cho ngành trồng rau Chỉ riêng với sâu tơ, thiệt hại hàng năm cho rau họ thập tự lên tới 30-50% năng suất, mặc dù chi phí phòng trừ chiếm 20-40% tổng chi phí sản xuất (Lê Trường 1985) [12]

Hiện nay, bọ phấn là một trong những đối tượng gây hại nghiêm trọng cho các vùng trồng rau ở nước ta

2.3.3 Những nghiên cứu về bọ phấn

ở nước ta việc nghiên cứu về bọ phấn còn rất ít, mới có một số nghiên cứu về mức độ gây hại, đặc tính sinh học của loài bọ phấn như Hồ Khắc Tín (1980) [11], Nguyễn Văn Tuất và cộng sự (2003) [14]

Lê Thị Liễu và Trần Đình Chiến năm 2004 [5] đã nghiên cứu về đặc

điểm sinh vật học và biện pháp hoá học phòng trừ bọ phấn Bemisia tabaci

Gennadius hại cà chua vùng Gia lâm, Hà Nội

2.3.3.1 Đặc điểm sinh vật học của bọ phấn Bemisia tabaci Gennadius

Nghiên cứu của Lê Thị Liễu, Trần Đình Chiến (2004) [5] cho thấy: thời gian phát dục của bọ phấn phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ và ẩm độ ở điều kiện nhiệt độ trong phòng từ 25,47-27,25oC vòng đời của bọ phấn khoảng 20-

32 ngày Trong điều kiện nhiệt độ trung bình 27,4oC và ẩm độ 76,9% thì một ngài cái trung bình đẻ được 78,2 quả trứng, với số ngày đẻ trứng trung bình là 6,7 ngày Tuổi thọ trung bình của trưởng thành là 5-10 ngày

Các pha phát dục của bọ phấn hoàn toàn ở mặt sau của lá cây, gây hại ở các pha ấu trùng và trưởng thành Bọ phấn không chỉ gây hại trực tiếp là chích hút nhựa cây mà còn là môi giới truyền bệnh nguy hiểm cho cây trồng, đặc biệt là bệnh xoăn vàng lá virus ở miền Bắc Việt Nam bọ phấn xuất hiện gần như quanh năm, chúng gây hại nhiều trên các cây họ cà, bầu bí và hoa cây cảnh

2.3.4 Biện pháp phòng trừ

* Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam

ở Việt Nam, số lượng và chủng loại thuốc bảo vệ thực vật cũng tăng lên nhanh chóng qua các năm: những năm 80, lượng hoá chất bảo vệ thực vật sử dụng là 10.000 tấn/năm Năm 1991 số lượng này đã tăng lên gấp đôi 21.000

tấn Năm 1994 là 30.000 tấn Về chủng loại năm 1988 có 40 loại, năm 1992

có 192 loại

Hiện nay, trong danh mục các loại thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành có:

- Thuốc trừ sâu: 189 hoạt chất với 621 tên thương phẩm

- Thuốc trừ bệnh: 164 hoạt chất với 466 tên thương phẩm

- Thuốc trừ cỏ: 105 hoạt chất với 316 tên thương phẩm

- Thuốc trừ chuột: 13 hoạt chất với 20 tên thương phẩm

- Thuốc điều hoà sinh trưởng: 31 hoạt chất với 67 tên thương phẩm

- Thuốc dẫn dụ côn trùng: 4 hoạt chất với 5 tên thương phẩm

- Thuốc trừ ốc: 7 hoạt chất với 27 tên thương phẩm

* Tình hình sử dụng thuốc trừ sâu hại rau

Một thực trạng phổ biến ở các vùng trồng rau trên thế giới cũng như trong nước là nông dân sử dụng thuốc hoá học như là một biện pháp chính để phòng trừ sâu hại rau Thuốc thường được phun định kỳ, nguyên nhân là do:

- Thói quen

- Tâm lý sợ rủi ro Nông dân một số vùng trồng rau ở Từ Liêm-Hà Nội, mỗi vụ rau phun thuốc từ 28-30 lần (Phạm Bình Quyền, Nguyễn Văn Sản 1995) [9]

Theo Lê Thị Liễu, Trần Đình Chiến (2004) [5] sau 2 năm nghiên cứu các tác giả khuyến cáo thuốc pegasus 500 SC và dầu khoáng SK EN 99 nồng

độ 0,1 và 0,2% đều trừ được bọ phấn ở thời kỳ ấu trùng, nhộng và trưởng thành

ở Việt Nam các nghiên cứu về bọ phấn còn chưa nhiều và các nghiên cứu về loài dịch hại này chủ yếu là nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sinh thái học của chúng Các nghiên cứu này đều có đề cập tới việc đánh giá hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu trong công tác phòng trừ loại dịch hại này trên đồng ruộng

Nh− vậy cho tới nay ch−a có một nghiên cứu nào tiến hành nghiên cứu

đánh giá về mức độ mẫn cảm của bọ phấn với các thuốc trừ sâu đang đ−ợc dùng rộng rãi trên các vùng trồng rau Theo chúng tôi, một vài năm gần đây

bọ phấn phát sinh phát triển mạnh và là một loài gây hại quan trọng trên các vùng trồng rau là do hậu quả của việc sử dụng thuốc trừ sâu bừa bãi

3 Đối tượng, địa điểm, Nội dung

và phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của chúng tôi gồm:

- Cây trồng: đậu trạch (Phaseolus vulgaris L.)

- Sâu hại: bọ phấn (Bemisia tabaci Gennadius)

3.1.1 Các trang thiết bị, dụng cụ nghiên cứu

- Nhà lưới, lồng lưới (bao gồm lồng to có kích thước 60x60x120 cm, lồng nhỏ có kích thước 40x40x60 cm), các trang thiết bị cần thiết khác phục

vụ cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm như điều hoà nhiệt độ, máy hút ẩm, bô can thuỷ tinh đường kính 20 cm, ống đong thủy tinh, micro pipet

- Các dụng cụ phục vụ cho thí nghiệm ngoài đồng ruộng như kính lúp cầm tay, cốc đong và dụng cụ để pha thuốc trừ sâu có độ chính xác cao, bình phun thuốc trừ sâu loại hoa sen 8 lít

3.1.2 Thuốc trừ sâu thử nghiệm

Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng 5 loại thuốc trừ sâu đã và đang

được nông dân trồng rau ở các địa điểm nghiên cứu sử dụng nhiều trong việc phòng trừ sâu hại rau, đó là các thuốc:

1 Sherpa 25 EC: thuộc nhóm độc II, loại thuốc này chứa 25 gam hoạt chất Cypermethrin trong 100 ml thuốc thương phẩm Thuốc này thuộc nhóm Pyrethroid, thuốc tác động đến các kênh trao đổi ion Na và K nằm trên sợi trục tế bào thần kinh dẫn đến làm gián đoạn sự truyền xung điện trên sợi trục tế bào thần kinh của côn trùng Thuốc có đặc tính tiếp xúc,

vị độc

2 Confidor 100 SL: thuộc nhóm độc II, trong 100 ml thuốc thương phẩm

có chứa 10 gam hoạt chất Imidacloprid Thuốc tác động đến thần kinh