nghiên cứu thành phần sâu bọ cánh vảy hại râu họ hoa thập tự và sử dụng chế phẩm sinh học bitadin WP phòng chống một số loài sâu hại chính vụ xuân 2009 tại hà nội

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-


    -

PHAN THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN SÂU BỘ CÁNH VẢY

HẠI RAU HỌ HOA THẬP TỰ VÀ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC BITADIN WP PHÒNG CHỐNG MỘT SỐ LOÀI SÂU

HẠI CHÍNH VỤ XUÂN 2009 TẠI HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Mã số: 60.62.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ðẶNG THỊ DUNG

HÀ NỘI - 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng:

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa từng ñược sử dụng hoặc công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược ghi rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

và có những góp ý quý báu trong thời gian tôi học tập và thực hiện ñề tài

- Bà con nông dân tại HTX Hà Hồi, Thường Tín, Hà Nội; HTX ðặng

Xá, Gia Lâm, Hà Nội; HTX Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội ñã tạo ñiều kiện

và giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài ở ñịa phương

- Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình, bạn bè ñã ñộng viên, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện ñề tài

Tác giả luận văn

Phan Thị Thanh Huyền

2.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về sâu bộ cánh vảy hại rau

họ hoa thập tự và sử dụng chế phẩm Bt phòng chống chúng 26

4.2 Thành phần sâu bộ cánh vảy hại rau họ hoa thập tự vụ xuân 2009

4.3 Diễn biến mật ựộ sâu hại chắnh trên rau họ hoa thập tự tại Hà

4.4 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu tơ (Plutella

4.4.1 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu tơ trong

4.4.2 đánh giá hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin WP ựối với sâu

4.5 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu xanh bướm

4.5.1 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu xanh bướm

4.5.2 đánh giá hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin ựối với sâu xanh

4.6 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu khoang

4.6.1 đánh giá hiệu lực của chế phẩm Bitadin WP trên sâu khoang

4.6.2 đánh giá hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin WP ựối với sâu

TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh

TS Tiến sỹ TTUT BS Thầy thuốc ưu tú, bác sỹ PCSR – KST – CT Phòng chống sốt rét – ký sinh

trùng – côn trùng

DANH MỤC BẢNG

4.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên rau họ hoa thập tự vụ xuân

4.2 Thành phần sâu bộ cánh vảy hại rau họ hoa thập tự vụ xuân 2009

4.3 Diễn biến mật ñộ sâu tơ trên cải bắp KK Cross vụ xuân 2009 tại

4.4 Diễn biến mật ñộ sâu tơ trên cải bao Trung Quốc vụ Xuân 2009

4.5 Diễn biến mật ñộ sâu xanh bướm trắng trên cải bắp KK Cross vụ

4.6 Diễn biến mật ñộ sâu xanh bướm trắng trên cải bao Trung Quốc

4.7 Diễn biến mật ñộ sâu khoang trên cải bắp KK Cross vụ xuân 2009

4.8 Diễn biến mật ñộ sâu khoang trên cải bao Trung Quốc vụ xuân

4.9 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin WP với sâu tơ tuổi 2 trong

4.10 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu tơ tuổi 2 trong

4.11 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin WP và Regent 800WG với sâu tơ

4.12 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin với sâu xanh bướm trắng trong phòng

4.13 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu xanh bướm

4.14 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin với sâu xanh bướm trắng

4.15 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin với sâu khoang trong phòng thí

4.16 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin nồng ñộ 0,2% với các tuổi

4.17 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu khoang trong

4.18 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin với sâu khoang trên su hào

DANH MỤC HÌNH

6 Diễn biến mật ñộ sâu tơ trên cải bắp KK Cross vụ xuân 2009 tại

7 Diễn biến mật ñộ sâu tơ trên cải bao Trung Quốc vụ xuân 2009 tại

8 Diễn biến mật ñộ sâu xanh bướm trắng trên cải bắp KK Cross vụ

9 Diễn biến mật ñộ sâu xanh bướm trắng trên cải bao Trung Quốc

10 Diễn biến mật ñộ sâu khoang trên cải bắp KK Cross vụ xuân 2009

11 Diễn biến mật ñộ sâu khoang trên cải bao Trung Quốc vụ xuân

12 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin WP với sâu tơ tuổi 2 trong

13 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu tơ tuổi 2 trong

14 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin WP và Regent 800WG với sâu tơ

15 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin với sâu xanh bướm trắng trong phòng

16 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu xanh bướm

17 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin với sâu xanh bướm trắng

18 Hiệu lực trừ sâu của Bitadin với sâu khoang trong phòng thí

19 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin nồng ñộ 0,2% với các tuổi

20 Hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu ñối với sâu khoang trong

21 Hiệu lực trừ sâu của chế phẩm Bitadin với sâu khoang trên su hào

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Rau xanh là cây thực phẩm cần thiết và rất quan trọng trong ñời sống hàng ngày của nhân dân ta cũng như của nhiều nước trên thế giới Rau xanh là nguồn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người như protein, axit hữu cơ, vitamin và các khoáng chất, ngoài ra rau xanh còn là nguồn nguyên liệu và mặt hàng xuất khẩu có giá trị, bên cạnh ñó rau xanh còn

là nguồn thức ăn phục vụ cho chăn nuôi Trong tất cả các loại rau phục vụ cho ñời sống con người thì rau họ hoa thập tự chiếm một vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng của nước ta, cung ứng trên 50% sản lượng rau hàng năm trong

cả nước (theo Mai Văn Quyền và ctv, 1994) [24] Theo ñề án phát triển ngành rau của Bộ Nông nghiệp và PTNT, tới năm 2010 nước ta sẽ ñạt ñược sản lượng 20 triệu tấn rau, ñạt kim ngạch xuất khẩu 1 tỷ USD/năm (Quang Vinh, 2000) [34]

ðể ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu, ngoại thành Hà Nội ñã hình thành nhiều khu vực sản xuất rau tập trung Chính sự gia tăng diện tích cũng như tính chuyên canh ngày càng cao ñã và ñang tạo ñiều kiện cho sâu hại phát triển mạnh Thành phần sâu hại rau họ hoa thập tự rất phong phú

nhưng có một số loài gây hại chính là sâu tơ (Plutella xylostella Linnaeus), sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus), sâu khoang (Spodoptera litura

Fabr.) Những loài sâu này phát sinh và gây hại nặng ở tất cả các vùng và các mùa vụ trồng rau làm giảm năng suất rau từ 30 – 50%, thậm chí còn có thể gây mất trắng (theo Nguyễn Quý Hùng và ctv, 1995) [11]

ðể phòng trừ các loài sâu hại, người nông dân chủ yếu dựa vào biện pháp hoá học Thực tế cho thấy biện pháp hoá học ñem lại hiệu quả phòng trừ cao, giải quyết nhanh những trận dịch lớn, sử dụng ñơn giản, thuận tiện, góp

phần không nhỏ vào việc bảo vệ và nâng cao năng suất cây trồng Vì vậy biện pháp hoá học ñã trở thành một nội dung không thể thiếu trong quy trình canh tác của nhiều loại cây trồng trong ñó có các loại rau họ hoa thập tự ở trên thế giới và Việt Nam (theo Phạm Văn Lầm, 1995) [15]

Tuy nhiên việc quá lạm dụng thuốc trừ sâu ñã ñem lại những hậu quả không mong muốn Do trình ñộ dân trí thấp, do thói quen và tâm lý sợ rủi ro, người nông dân ñã sử dụng thuốc trừ sâu một cách tràn lan trên quy mô rộng với nồng ñộ và số lần phun cao hơn nhiều lần so với khuyến cáo ðiều này không chỉ làm suy giảm tính ña dạng của sinh quần, gây tổn hại ñến quần thể thiên ñịch mà còn làm phát sinh tính kháng thuốc của dịch hại, tăng chi phí phòng trừ và gây ảnh hưởng nghiêm trọng ñến con người và môi trường

Mục tiêu của chúng ta hiện nay là xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, ñảm bảo cho hệ sinh thái ổn ñịnh lâu dài, do ñó sự phát triển và thực hiện hệ thống biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) ñang là mối quan tâm ở nhiều nước trên thế giới, trong ñó có Việt Nam ðảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, ñặc biệt ñối với rau xanh ñang là vấn ñề bức xúc hiện nay Cho nên những năm gần ñây các nhà khoa học bảo vệ thực vật ñã tập trung nghiên cứu biện pháp sinh học và coi biện pháp này là biện pháp cốt lõi trong

hệ thống phòng trừ dịch hại tổng hợp

Một trong những giải pháp có triển vọng trong nghiên cứu, ứng dụng

trong sản xuất là sử dụng chế phẩm Bacilus thuringiensis (Bt) phòng chống

nhiều loài sâu hại cây trồng, ñặc biệt ñối với sâu hại trên rau họ hoa thập tự

Với mục ñích nghiên cứu sử dụng chế phẩm Bt phòng chống một số

loài sâu hại rau họ hoa thập tự như sâu tơ (Plutella xylostella Linnaeus), sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus), sâu khoang (Spodoptera litura

Fabr.) ðược sự giúp ñỡ của PGS TS ðặng Thị Dung chúng tôi ñã tiến hành nghiên cứu ñề tài:

“Nghiên cứu thành phần sâu bộ cánh vảy hại rau họ hoa thập tự và

sử dụng chế phẩm sinh học Bitadin WP phòng chống một số loài sâu hại chính vụ xuân 2009 tại Hà Nội”

1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

1.2.1 Mục ñích

ðiều tra hiện trạng sâu hại rau họ hoa thập tự vụ xuân 2009 tại Hà Nội

và sử dụng chế phẩm Bitadin WP phòng chống sâu tơ (Plutella xylostella Linnaeus), sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus), sâu khoang (Spodoptera litura Fabr.)

1.2.2 Yêu cầu

- Nắm ñược tình hình sử dụng thuốc bvtv phòng chống sâu hại rau họ hoa thập tự tại ñịa phương nghiên cứu

- ðiều tra thành phần sâu hại trên rau họ hoa thập tự, xác ñịnh một số

sâu hại quan trọng trong sản xuất vụ xuân 2009 tại Hà Nội

- ðiều tra diễn biến mật ñộ của một số sâu hại chính trên rau họ hoa thập tự vụ xuân 2009 tại Hà Nội

- Tìm hiểu hiệu lực trừ sâu của một số nồng ñộ chế phẩm Bitadin WP với sâu non của sâu tơ, sâu xanh bướm trắng, sâu khoang trong phòng thí nghiệm

- So sánh hiệu lực trừ sâu tơ, sâu xanh bướm trắng và sâu khoang của chế phẩm Bitadin WP với thuốc hoá học trong phòng thí nghiệm

- So sánh hiệu lực trừ sâu tơ, sâu xanh bướm trắng và sâu khoang của chế phẩm Bitadin WP với thuốc hoá học trên ñồng ruộng

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

- Chế phẩm Bt ñã ñược nghiên cứu và ứng dụng trong ñấu tranh sinh học bảo vệ cây trồng Một lần nữa chúng tôi xác ñịnh vai trò và tiềm năng

ứng dụng của chúng trong quần thể côn trùng và trong hệ sinh thái cây trồng

- Xác ñịnh khả năng phòng trừ thích hợp ñối với tuổi sâu

- Từ ñó tìm ra biện pháp phòng trừ thích hợp ñối với sâu hại và thu ñược sản phẩm rau sạch, chất lượng cao

2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1 Các nghiên cứu về vi khuẩn Bacillus thuringiensis

Trong sản xuất, ñể có ñược năng suất cao và chất lượng rau tốt, người nông dân ñã phải ñấu tranh quyết liệt với nhiều loài sinh vật gây hại Các loài dịch hại là những lực lượng thiên nhiên lớn, ñã, ñang và sẽ là mối ñe doạ thường xuyên ñối với việc sản xuất nông nghiệp trên toàn thế giới ðể bảo vệ cây trồng chống lại các ñợt dịch hại, người nông dân ñã phải sử dụng nhiều biện pháp khác nhau ñể chăm sóc cây trồng như biện pháp thủ công, biện pháp canh tác, biện pháp vật lý, biện pháp hoá học Trong ñó biện pháp hoá học lâu nay vẫn ñược coi là biện pháp hữu hiệu, nó ñã phát huy hết khả năng của mình trong thời gian qua Trong những năm 1939 – 1942 với sự phát hiện

ra tính diệt sâu của DDT và sau ñó là hàng loạt các thuốc chlo hữu cơ ra ñời thì thuốc hoá học trừ dịch hại ñược coi là một thành tựu khoa học chói ngời của loài người

Vào thập kỷ 50 – 60, biện pháp hoá học ñóng vai trò to lớn trong công việc giải quyết nhiều vụ dịch hại trên thế giới, góp phần không nhỏ vào việc tăng năng suất nhiều loại cây trồng (Phạm Văn Lầm) [14]

Việc phòng trừ sâu hại bằng thuốc hoá học ñã mang lại lợi ích trước mắt cho người sản xuất, giải quyết nhanh chóng nhiều ñối tượng gây hại Song bên cạnh những ưu ñiểm mà những biện pháp khác khó có thể ñạt ñược thì việc lạm dụng thuốc hoá học, sử dụng liên tục với nồng ñộ cao ñã gây hậu quả nghiêm trọng ñến nhiều mặt ðể lại dư lượng thuốc trong nông sản phẩm lên tới 1,5 – 50 lần mức dư lượng cho phép [5], [27] Gây ñộc hại thậm chí gây nguy hiểm cho người sản xuất và người tiêu dùng, ñể lại tồn dư hoá chất ñộc hại trong ñất, nước, gây hiện tượng “cô ñặc sinh học” trong các loài nhuyễn thể, làm ô nhiễm môi trường sống, làm biến ñổi cấu trúc hệ sinh thái

nông nghiệp và gây tổn hại to lớn ñến quần thể các loài thiên ñịch [4], [13]

Tất cả những ñiều nói trên làm cho các nhà khoa học, trước hết là các nhà côn trùng học và các nhà sinh thái học ñã phải lên tiếng Càng ngày càng

có nhiều người nhận ra rằng thuốc hoá học quả thật là “con dao hai lưỡi”, nó không chỉ tác ñộng lên sâu bệnh hại mà còn ảnh hưởng ñến sức khoẻ của con người và huỷ hoại các hệ sinh thái

Nhiều ý kiến ñề nghị dùng thuốc một cách hạn chế, dùng thuốc trên cơ

sở khoa học dựa theo “ngưỡng kinh tế”, cần phải ñề cao vai trò của các biện pháp phòng trừ khác như kỹ thuật canh tác, biện pháp sinh học Những nghiên cứu về biện pháp sinh học ñã ra ñời và ñược sử dụng trong sản xuất rất có hiệu quả, ñặc biệt là việc sử dụng chế phẩm sinh học Bt

Ngay từ những năm 1874, Pasteur ñã ñưa ra ý kiến sử dụng nguyên sinh ñộng vật gây bệnh cho ong mật hoặc phải tìm ra một loại nấm nào ñó gây bệnh cho côn trùng, tung nguồn bệnh ra ñể lây bệnh cho côn trùng ðây là ñề suất ñầu tiên về sử dụng vi sinh vật trừ sâu hại có cơ sở chắc chắn và cụ thể (Steinhaus, 1956) Năm 1879, Hagen ñã ñề suất dùng “men bia” phun lên côn trùng với mục ñích gây bệnh cho côn trùng (theo Coppel, Mertins, 1977 [45])

Theo Simmond và ctv (1976) [71] và Weiser (1966) [75] thì từ những

năm 1911 ñến 1914, Berliner ở Thuringia ñã phân lập ñược vi khuẩn Bacillus

Sau ñó thử hiệu lực của vi khuẩn này với sâu hồng hại bông, sâu xanh bướm trắng hại cải và nhiều loài sâu khác ở châu Âu (Krieg, 1961) Chế phẩm

thương mại ñầu tiên từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis là "sporeine” ñược sản

xuất ở Pháp trước năm 1938 (Jacobs, 1951) và một số ñộc tố của vi khuẩn

ngoại ñộc tố α do Toumanoff phát hiện năm 1953, ngoại ñộc tố β do Hall và Arkawa tìm ra năm 1959, nội ñộc tố δ do Hannay tìm ra năm 1953

ðến cuối thập kỷ 50 bắt ñầu sản xuất công nghiệp chế phẩm của vi khuẩn này và sử dụng chúng cho kết quả tốt ñẹp (Coppel và ctv, 1977) [45]

Hiện nay Bacillus thuringiensis ñược coi là một kiểu loài trong số các

vi khuẩn ñã thu thập ñược và ñược gọi là “Crystalliferous bacteria” (vi khuẩn

có kết tinh) [43] Bacillus thuringiensis có tên khoa học là Bacillus

Bt có ñặc tính là loại thuốc có nguồn gốc vi khuẩn, ñược sản xuất bằng

phương pháp lên men vi khuẩn Bacillus thuringiensis Sản phẩm lên men là

ñộc tố ở dạng ñạm tinh thể và bào tử ðộc tố này là những hợp chất ñạm cao phân tử không bền vững trong môi trường kiềm, môi trường axit mạnh và dưới tác ñộng của một số loại men, không tan trong nước và trong nhiều dung môi hữu cơ, nhưng tan trong dung dịch kiềm có ñộ pH từ 10 trở lên, tan trong dịch ruột của ấu trùng sâu bộ cánh vảy

hình que có kích thước từ 3 – 5 x 1,0 – 1,2µm, ñôi khi chúng vận ñộng nhờ lông roi dài 6 - 8µm, ñơn ñộc hoặc xếp thành chuỗi Chúng sinh trưởng tốt trên nhiều môi trường dinh dưỡng ñơn giản trong phòng thí nghiệm như nước chiết của dịch dinh dưỡng, trong ñiều kiện hảo khí và nhiệt ñộ biến ñộng từ

15 – 400C, thích hợp ở 300C [45] Bào tử của vi khuẩn có dạng hình trứng với kích thước 1 – 1,5 x 0,8 – 0,9µm, có thể nảy mầm thành tế bào sinh dưỡng khi gặp ñiều kiện thuận lợi Sự hình thành bào tử xảy ra ñồng thời với sự tạo protein tinh thể diệt côn trùng Tinh thể có kích thước 0,8 – 1,4 x 0,4 – 0,8µm, hình quả trám Sau khi sinh trưởng ñẫy sức vi khuẩn sinh bào tử, trong tế bào của vi khuẩn một ñầu tạo hình bào tử hình trứng và ñầu kia hình thành tinh

thể protein Một ñặc ñiểm ñể phân biệt với các loại Bacillus khác là trong quá

trình hình thành bào tử có hình thành tinh thể nội ñộc tố Sau khi tạo thành

bào tử và tinh thể nội ñộc tố thì thành tế bào vi khuẩn (hay túi bào tử) sẽ tự

tiêu huỷ và bào tử cùng với tinh thể ñược giải phóng [32] Bacillus

không có hiệu lực tiếp xúc và xông hơi Trong quá trình sinh bào tử nó ñã sản sinh ra tinh thể protein, là thành phần cơ bản có hiệu lực diệt sâu trong các chế phẩm Bt [46] Chất này có tác dụng như một chất ñộc ñường tiêu hoá, tan trong dịch ruột, gây tổn thương màng ruột ấu trùng và gây các tác ñộng sinh

lý khác làm cho ấu trùng chán ăn, ngừng ăn, cuối cùng là tử vong Do ñó, tuy hiệu lực diệt sâu của thuốc biểu hiện chậm nhưng ngay sau khi phun thuốc sâu ñã ngừng phá hại, tinh thể ñộc tố gây hiệu lực ngay và sau ñó phân huỷ giải ñộc còn bào tử có thể tồn tại lâu (một năm hoặc lâu hơn) [12] Ưu ñiểm nổi bật của sản phẩm Bt là tương ñối chuyên tính ñối với một loại sâu hại, an toàn và không gây ñộc cho người và ñộng vật máu nóng vì có pH nằm trong vùng axit, khi ñó tinh thể không chuyển sang dạng ñộc tố ñược, không ñể lại tồn dư trong nông sản phẩm cũng như hạn chế ñược ô nhiễm môi trường sống của con người, không làm mất ñi sự phì nhiêu của ñất và không diệt ñi nhóm

vi sinh vật có ích Các vấn ñề khác như phát triển tính kháng thuốc của sâu hại và sự bột phát của sâu hại thứ yếu thành chính yếu sẽ ít có cơ hội xảy ra Tuy nhiên Bt không có khả năng diệt mọi côn trùng gây hại, mặc dù các chủng Bt ñược nghiên cứu có phổ tác dụng rộng nhưng chúng vẫn có một số nhược ñiểm sau:

- Chỉ có tác dụng ñặc hiệu với một số loại côn trùng gây hại

- Không có khả năng diệt côn trùng bên trong cây hoặc trong rễ cây

- Mất hoạt tính trong nước do tốc ñộ lắng ñọng nhanh của bào tử và tinh thể chịu sự hấp thụ của các hoạt chất hoá học

- Mất hoạt tính trong ñất do bị phân huỷ bởi các vi sinh vật ñất

- Mất hoạt tính trên lá cây do tác ñộng của ánh sáng mặt trời và những

nhân tố khác của môi trường

Ngoài ra việc sản xuất các chế phẩm sinh học có nguồn gốc Bt trên quy

mô lớn còn gặp nhiều trở ngại như: phải phụ thuộc vào vật chủ, sự ñồng ñều của những mẻ sản phẩm về chất lượng và cuối cùng là giá thành sản phẩm còn cao

Mặc dù vậy, việc sản xuất các chế phẩm sinh học có nguồn gốc Bt ñã ñược tiến hành từ những năm 1950 và cho ñến nay quy trình sản xuất ngày càng hoàn thiện, nhiều sản phẩm cho hiệu quả cao với sâu tơ như Thuricide, Dipel, Xentari… ở nhiều quốc gia

Qua nhiều năm thăng trầm của lịch sử ngành BVTV, Bt vẫn ñược coi là

“thuốc trừ sâu vi sinh” phổ biến nhất ñã ñược nhiều nước nghiên cứu và ñưa vào sản xuất với quy mô công nghiệp [76] Nó ñược xem như là thứ “thuốc vi khuẩn” có hiệu quả trong việc phòng trừ nhiều loại sâu hại cây trồng nông, lâm nghiệp [12], [65]

2.1.1 ðộc tố của các vi khuẩn Bacillus thuringiensis

ðộc tố là vũ khí quan trọng của vi khuẩn ñảm bảo cho sự tồn tại và

phát triển của chúng trong tự nhiên Ở các chủng vi khuẩn Bacillus

exotoxin, β – exotoxin, γ – exotoxin, δ – exotoxin, labile exotoxin, water sdubletoxin, mouse factor toxin, trong ñó có 4 loại toxin quan trọng và xuất hiện nhiều trong các chủng vi khuẩn Bt [43] Trong 4 loại toxin quan trọng do

Bt sinh ra thì có ngoại ñộc tố là α – exotoxin, β – exotoxin, γ – exotoxin và nội ñộc tố là δ – exotoxin Nội ñộc tố này quyết ñịnh chủ yếu hoạt tính diệt côn trùng

Năm 1953 lần ñầu tiên C Tumanoff phát hiện thấy vi khuẩn Bt varelesti sinh sản ra enzym loxitineaza Tác ñộng của enzym này liên quan

ñến sự phân hủy mang tính cảm ứng của phospholipit trong mô của côn trùng

và làm cho côn trùng bị chết Enzym này trước hết liên kết với tế bào ruột của côn trùng, sau ñó tách ra và ñược hoạt hoá bởi một chất không bền nhiệt có trọng lượng phân tử thấp, có thể là lipit ðộc tố này ñặc biệt chỉ có tác ñộng với loài ong xẻ có một số hợp chất trong ruột phù hợp với tác ñộng của enzym Toxin này tan tốt trong nước, không ổn ñịnh với nhiệt ñộ và mang tính chất toxin của một vi khuẩn nói chung hơn là một toxin ñặc trưng của vi khuẩn gây bệnh cho côn trùng [43]

β – exotoxin là một trong những ñộ tố ñược tìm thấy ñầu tiên Nó ñược sinh sản và giải phóng ra môi trường lên men trong quá trình sinh trưởng của một số chủng vi khuẩn Bt [43] Toxin này tan tốt trong nước, bền ñối với nhiệt ñộ (còn gọi là ñộc tố bền nhiệt), ở nhiệt ñộ 1200C trong 15 phút vẫn còn

hoạt tính và ñôi khi ñược gọi là Thermostable exotoxin [70] Một số Bt không

sinh tinh thể ñộc tố, nhưng có thể sinh ra ngoại ñộc tố B Hoạt tính của ngoại ñộc tố xuất hiện trước khi hoàn thành bào tử Ngoại ñộc tố này là một nucleotit có trọng lượng phân tử thấp, có các adenin, riboza, phospho với tỷ lệ bằng nhau β – exotoxin tác ñộng làm kìm hãm nucleotit và ARN polymeraza phụ thuộc vào DNA, dẫn tới việc ngừng tổng hợp ARN (Lirolov và Monokov, 1987) Ngoại ñộc tố B còn có tác dụng cộng hưởng với nội ñộc tố

δ, sau khi nội ñộc tố tác dụng làm vỡ, rồi phá huỷ hoàn toàn biểu mô ruột giữa của côn trùng mẫn cảm, ngoại ñộc tố nhanh chóng xâm nhập vào huyết tương

và máu, tới các cơ quan, gây rối loạn sinh lý dẫn ñến cái chết nhanh chóng ñối với ấu trùng

Toxin này có hoạt tính cao, chống lại rất nhiều loại côn trùng ở bộ

các loại toxin này rất rộng, có thể tiêu diệt rất nhiều loài thuộc các bộ khác

nhau như Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, Isoptera,

chỉ tác ñộng ñến côn trùng mà còn diệt nhiều loài ñộng vật không có xương sống và cũng gây ảnh hưởng không nhỏ tới ñộng vật có xương sống khi ñược tiêm vào máu Nó gây ra những trì trệ trong việc chuyển hoá lột xác ở côn trùng khi bị nhiễm ñộc tố dưới ngưỡng gây chết Sự tác ñộng của nó tương ñối chậm và gây ra cái chết trong quá trình lột xác, vào nhộng và khi vũ hoá Trong trường hợp sâu không chết thì sẽ nhiễm ñộc mãn tính trong giai ñoạn trưởng thành và có những biến dị bất thường Toxin này không ñược hấp thụ qua ruột của gia súc, song nó lại có thể gây ra ñộc cho ñộng vật có xương sống khi ñược ñưa vào bằng cách tiêm mô Ấu trùng côn trùng bị nhiễm ngoại ñộc tố B hoặc chế phẩm Bt sau 11 ngày tỷ lệ chết là 20%, nhưng khi cho lẫn

cả hai loại exotoxin và chế phẩm Bt thì tỷ lệ chết lên ñến 75%

ðộc tố này có chứa các peptit có trọng lượng phân tử thấp và một số axit amin tự do ðộc tố này tan trong nước, không ổn ñịnh, mẫn cảm với ánh sáng, oxy và nhiệt ñộ, bị bất hoạt từ 600C trở lên trong vòng 10 – 15 phút

ðộc tố này thuộc nhóm phospholipeaza có tác ñộng lên phospholipit và giải phóng ra axit béo

Nội ñộc tố δ là một protein kết tinh gồm 1180 gốc axit amin, các axit amin chủ yếu là axit glutamic, axit asparaginic chiếm trên 20% tổng số axit amin trong phân tử protein, là nguyên nhân gây ñiểm ñẳng ñiện thấp Lượng xistin nhỏ hơn 20% tổng số axit amin quy ñịnh sự không hoà tan của tinh thể

Ngoài protein, tinh thể còn chứa các thành phần khác, như hydrat cacbon chiếm tới 5 – 6%, tuy nhiên cũng có khả năng hydrat cacbon chỉ kết hợp với tinh thể như một sự pha tạp trong quá trình hình thành Ngoài các nguyên tố C,

H, N, O, S còn thấy có Ca, Mg, Si, Cu nhưng hầu như không có P

Tinh thể là toxin phổ rộng, ban ñầu người ta ñã biết δ – exotoxin hoạt ñộng chống lại Lepidoptera, Diptera, Coleoptera Càng về sau nhiều nghiên cứu cho thấy δ – exotoxin còn chống ñược nhiều bộ, họ côn trùng, nhện và một số ñộng vật không xương sống khác Các nghiên cứu của A Krieg và G Alangerbruch [56] cho thấy nhiều loài mẫn cảm với bào tử và δ – exotoxin

Tinh thể ñộc rất bền nhiệt Ở dạng nguyên vẹn, tinh thể không bị mất hoạt tính nếu ủ ở 650C trong 1 giờ Tinh thể bị phân huỷ và mất tính ñộc nếu ñun ở nhiệt ñộ 1000C trong 30 – 40 phút

Các nghiên cứu về tác ñộng của δ – exotoxin tới côn trùng nẫm cảm ñã ñược rất nhiều các nhà khoa học nghiên cứu chi tiết tới cấu trúc protein

Các tinh thể ñộc rất ổn ñịnh trong nhiều trường hợp và nếu nó bị các côn trùng không mẫn cảm hay ñộng vật có xương sống ăn phải thì chúng ñi qua ruột mà không có thay ñổi gì hoặc chúng không hoạt ñộng trong môi trường axit dạ dày Trong ruột giữa của nhiều loài côn trùng thuộc bộ

tinh thể sẽ bị phân giải và pH tối thiều ñạt 8,9 thì toxin ñược giải phóng bởi sự chia cắt của các enzym proteaza [46]

ðộc tính của δ – exotoxin làm tê liệt ruột giữa rất nhanh, côn trùng ngững ăn và một số biến ñổi xấu có thể quan sát thấy ở ruột giữa, phá huỷ trao ñổi chất, như các ion lọt từ ruột vào máu và dẫn tới cái chết sau ñó [46]

δ – exotoxin là thành phần chính của tinh thể ñộc và ñược sản xuất bởi

các vi khuẩn Bt Heimpel và Angus ñã phân loại sâu non Lepidoptera làm 3

nhóm dựa vào ñặc tính mẫn cảm của chúng với các dòng tinh thể nội ñộc tố, bào tử và sự hỗn hợp của chúng [43]

Nhóm 1: là nhóm côn trùng có khả năng mẫn cảm với δ – exotoxin nhưng sự xuất hiện của bào tử có tác dụng tăng cường tính ñộc [43]

Nhóm 2: là nhóm côn trùng chết bởi hỗn hợp bào tử và δ – exotoxin [43]

Nhóm 3: là nhóm côn trùng bị chết bởi các chế phẩm dòng tinh thể nội ñộc tố δ – exotoxin (chỉ tác ñộng một mình) và bào tử của vi khuẩn không có tác dụng tăng cường tính ñộc [43]

Theo G H Bucher [41] thì nhóm côn trùng này chết không liên quan tới

sự xâm nhập vào máu của các tinh thể, mặc dù hiện tượng ñó có thể xuất hiện sau cái chết Trong ña số các côn trùng mẫn cảm tác ñộng ñộc bởi tinh thể hay

sự kết hợp tinh thể với các ñộc tố khác mà không liên quan ñến sự nhân lên của

vi khuẩn trong ruột cũng như xuất hiện hiện tượng nhiễm trùng máu

δ – exotoxin có phổ hoạt ñộng rộng trên nhiều bộ, họ côn trùng, nhện

và một số ñộng vật xương sống khác Các nghiên cứu của A Krieg và G Alangenbruch [56] cho thấy rất nhiều loài mẫn cảm với bào tử và δ –

exotoxin, như: bộ Coleoptera: 34 loài, bộ Diptera: 58 loài, bộ

2.1.2 Cơ chế tác ñộng của protein tinh thể ñộc lên côn trùng

Trước hết, tinh thể ñộc ñược côn trùng nuốt vào ruột, do tác ñộng của

pH cao ñường ruột bị hoà tan và thuỷ phân các tiền ñộc tố 130 kDa và 70 kDa thành δ – exotoxin ðộc tố này bám dính lên tế bào thượng bì của ruột tạo nên

lỗ thủng ñể cho ion và nước chảy vào làm tế bào bị căng ra và bị vỡ, sau ñó tế bào bị phân huỷ Tuỳ theo loài côn trùng mà có ít nhất một trong số ba cơ chế tác ñộng gây chết của tinh thể ñộc sau ñây:

Sau khi ăn phải tinh thể ñộc 1 thời gian khoảng 5 – 20 phút, ruột giữa

bị tê liệt, pH trong máu và bạch huyết tăng lên từ 1 – 1,5 ñơn vị, còn pH ruột giữa hạ xuống do chất kiềm của ruột thấm vào máu, các tế bào biểu mô ruột

bị phá huỷ và sau 1 giờ toàn bộ cơ thể bị tê liệt

Sau khi ăn phải tinh thể ñộc thì côn trùng ngừng ăn, ruột bị tê liệt nhưng pH của máu và bạch huyết không tăng Sau 2 – 4 ngày côn trùng chết mặc dù không bị tê liệt toàn thân

ðặc biệt là tinh thể nhất thiết phải kèm theo bào tử thì mới gây chết côn trùng Côn trùng chết sau 2 – 4 ngày không có hiện tượng liệt Mặc dù vậy nhiều nghiên cứu gần ñây cho thấy một số loài côn trùng có pH kiềm cao ở ruột nhưng không có khả năng phá vỡ tinh thể hoăc tinh thể bị vỡ ra nhưng lại

không gây ñộc như sâu xám hại rau (Agrotis ipsilon) hoặc loài ngài ñêm

- Sự biến ñổi của mô: Sau khi xử lí và nghiên cứu chế phẩm Bt dạng sữa ñối với sâu non P rapae như sau: hai giờ sau khi nhiễm δ – exotoxin tế bào chất của tế bào biểu mô ruột giữa căng phồng lên có nhiều bọt khí xuất hiện trên ñỉnh của tế bào dạng trụ Tế bào biểu mô ruột giữa bắt ñầu bị hoá lỏng 4-

6 giờ sau khi nhiễm ñộc tố và tất cả các tế bào biểu mô của một số sâu non lột

vỏ trong khoang ruột 10 giờ sau các màng cơ bản của tế bào biểu mô ñã bị phá huỷ và kéo theo là cái chết của côn trùng [54]

2.1.3 Phân loại huyết thanh học các chủng Bt

ðặc tính huyết thanh học của các chủng Bt ñược xác ñịnh chủ yếu dựa trên kháng nguyên tiêm mao H và ñược tiến hành bằng phản ứng ngưng kết các tế bào vi khuẩn thể sinh dưỡng với kháng huyết thanh

Phân biệt các chủng Bt bởi sự ngưng kết lông roi và kháng thể ñã xây dựng một trật tự sắp xếp với nhóm Bt trên cơ sở tính ổn ñịnh ñặc hiệu và dễ nhận biết của kháng nguyên tiêm mao H Và như vậy phân loại học bằng huyết thanh ñã trở thành một công cụ quan trọng và ñủ mạnh ñể phân loại các chủng Bt

Các nghiên cứu về chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis ñã có những

bước tiến ñáng kể trong những tập kỷ qua Năm 1980, A Krieg và G Alangenbruch [56] ñã công bố 24 chủng với 16 H – Serotype Hong Huazhu [54] ñã thấy 43 chủng chia thành 24 H – Serotype và cho tới nay theo các nghiên cứu của nhiều tác giả [35] cho thấy có 58 chủng và chia thành 45 H – Serotype

2.1.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất chế phẩm Bt ở một số nước trên

thế giới và Việt Nam

Trung Quốc và Ai Cập là hai nước tiên phong trong lĩnh vực này Trung Quốc ñã sản xuất Bt thừ năm 1964 Theo Xie Tianji và cộng sự năm

1990 thì Vũ Hán là nơi sản xuất Bt chính của Trung Quốc, sản lượng ngày càng tăng (800 tấn năm 1990, 1000 tấn năm 1992, 1200 tấn năm 1993) Sản xuất Bt ñược thực hiện ở quy mô lớn bằng cả 2 phương pháp lên men chìm và lên men xốp Cám lúa mì, bột ngô, ñậu tương, cám dầu là thành phần chính trong môi trường sử dụng sản xuất Bt Trong nhà máy nhỏ ở Hồ Bắc, sản lượng Bt tăng từ 26 tấn năm 1983 ñến 90 tấn năm 1984, 160 tấn năm 1985,

260 tấn năm 1990, 800 tấn năm 1992, 20000 tấn năm 1995 và 30000 tấn năm

1998 Chế phẩm Bt ựã ựược sử dụng phổ biến ở Trung Quốc cho nông nghiệp, lâm nghiệp và tiêu diệt nhiều loài sâu hại trong công tác y tế cộng ựồng Cho tới nay các chế phẩm Bt của Trung Quốc có chất lượng tốt ựã ựược xuất khẩu sang khu vực đông Nam Á [65], [76]

Ở Trung Quốc hiện nay, Bt ựược sản xuất ở nhiều ựịa phương khác nhau với phương pháp khá ựơn giản, thắch hợp cho nông dân và một số công nghệ ựã trở nên phổ biến Hơn 8 triệu ha ựất canh tác của nước này ựược bảo

vệ bằng thuốc trừ sâu Bt

Ở Ai Cập, chắnh phủ ựã có ựịnh hướng trong việc sản lượng Bt trong những năm vừa qua, sản xuất quy mô trong nồi 5m3 ựặt tại nhà máy ựường và rượu ở Geza và Huandia nhằm tận dụng những sản phẩm phụ của nhà máy ựể sản xuất Bt

Ngoài ra ứng dụng Bt còn thành công trong công nghệ sinh học di truyền Công ty Plan Genetic System của ựã ựưa ựược gen Bt vào cây thuốc lá năm 1987 do nội ựộc tố δ tiết ra trong cây ở nồng ựộ 0,02% trong tổng thành

phần các protein của cây ựã giúp cây thuốc lá chống ựược sâu sừng Manduca

giống rau diếp mang gen Bt tiết ra nội ựộc tố δ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) cũng thành công trong công nghệ chuyển gen tạo ựộc tố của Bt vào trong cây lúa ựể hạn chế sự phá hại của sâu ựục thân (dẫn theo Nguyễn Quý Hùng, Lê Trường, Lã Phạm Lân, Dương Thành Tài, Huỳnh Công Hà, Trần đức Văn, 1995) [11]

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất Bt ựược tiến hành muộn hơn

so với các nước trong khu vực đông Nam Á Những nghiên cứu về chế phẩm

Bt ựã và ựang ựược tiến hành Chúng ta ựã sản xuất ựược chế phẩm Bt và phổ biến cho người sản xuất sử dụng (sản phẩm có tên thương mại là Thuricide

của Thiên Nông ñạt 16000 IU/mg) Nhiều viện nghiên cứu và trường ñại học

ñã sản xuất thí nghiệm chế phẩm Bt, song hiệu lực trừ sâu cũng như hiệu quả

sử dụng chưa cao và chưa ổn ñịnh [32] Viện công nghệ sau thu hoạch ñã

nghiên cứu công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu sinh học từ Bacillus

vảy Việc sản xuất ở quy mô lớn thuốc trừ sâu sinh học từ Bacillus

cánh cứng cũng ñã ñược nghiên cứu và thử nghiệm, nhưng hoạt tính trừ sâu của chế phẩm chưa cao và chưa như mong muốn

Năm 1971, chế phẩm Bt ñược thử nghiệm ở viện Lâm nghiệp Năm

1973, lần ñầu tiên nghiên cứu sản xuất chế phẩm Bt trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp lên men bề mặt và lên men chìm trong máy lắc Năm

1976, sau khi giải phóng miền Nam, Nguyễn Công Bình và cộng sự ñã ñưa ñược quy trình sản xuất ở thành phố Hồ Chí Minh

Năm 1982, sở Công nghiệp Hà Nội ñã phối hợp với viện Công nghiệp thực phẩm sản xuất Bt ở nồi lên men 5000l

Thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiensis ngoài việc sử dụng ñể

phòng trừ sâu bệnh trên ñồng ruộng còn ñược sử dụng ñể bảo quản nông sản

ở rất nhiều nước trên thế giới Trong khuôn khổ ñề tài cấp nhà nước mã số KC-08-07 và KHCN-02-07, Viện Công nghệ sau thu hoạch ñã phân lập, tuyển

chọn ñược một số chủng Bacillus thuringiensis có hoạt tính diệt côn trùng bộ

cánh vảy hại nông nghiệp bảo quản Viện cũng ñã nghiên cứu ñược công nghệ

lên men, sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiensis ở

dạng bột, quy mô 50 kg - 100 kg/mẻ Chế phẩm ñã ñược thử nghiệm ñể phòng trừ côn trùng bộ cánh vảy ở kho thóc và ñã thu ñược kết quả tốt Chế phẩm

còn có tác dụng diệt một số sâu rau như sâu tơ (Plutella xylostella), sâu khoang (Spodoptera litura), sâu xanh (Helicoverpa armigera) Chế phẩm

Bacillus thuringiensis diệt bộ cánh cứng ñã ñược thử nghiệm ñối với mọt gạo,

mọt ngô, mọt cà phê, bọ khoai tây (Colorado patato), với hiệu quả 80%

(Theo: Nông nghiệp Việt Nam, 25/5/2000) [21]

Thí nghiệm của Nguyễn Thị Hoài Hà và Ngô Giang Liên trích trong

Tạp chí KHKT Nông nghiệp năm 2003 [8] cho thấy cả 4 chủng Bacillus

Liều lượng gây chết với sâu tơ LC50 tương ứng với 4 chủng trên là 0,42; 0,23; 0,87; 0,07 Trong khi ñó các chủng này có hoạt tính diệt sâu xanh thấp hơn (LC50 tương ứng là 1,09; 2,30; 3,44; 4,15) Cả 4 chủng vi khuẩn nói trên ñều tạo bào tử sau 34 – 40 giờ nuôi cấy và ñạt lượng bào tử khoảng 0,66 – 0,78 x

109 bào tử/1ml Các chủng này ñều có tinh thể hình tháp ñôi và có chứa các gen tổng hợp protein có trọng lượng phân tử là 130 kDa

Theo nghiên cứu của các tác giả La Thị Nga, Nguyễn Minh Dương, Trần Duy Minh, Trương Ba Hùng, Võ Thị Thứ ñược trích trong Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, số 1 năm 2003 [16] thì quần thể Bt ở Bắc Việt Nam rất phong phú, ña dạng về hình thái tinh thể, gen cry và thành phần protein

Từ 303 mẫu ñất, bùn, nước của 12 tỉnh, thành thuộc Bắc Trung bộ và ðồng bằng sông Hồng ñã phân lập ñược 463 chủng Bt có tinh thể hình tháp, hình

cầu, hình kim… trên tổng số 1479 chủng Bacillus nhận ñược Thành phần

protein của các chủng cũng rất ña dạng Trên gel polyacrylamide ñã phát hiện protein 130 kDa của các chủng Bt mang gen cry1; 130 kDa, 67kDa, 28kDa của Bt mang gen cry 4 và 70 kDa của các chủng Bt mang gen cry 3

TS Hồ Thị Hồng Nhung - Viện Pasteur TP HCM cùng các cộng

sự [19] ñã nghiên cứu thành công một loại chế phẩm vi sinh học từ chủng vi khuẩn có tác dụng diệt trừ ñược lăng quăng trong nhiều ñiều kiện sống khác nhau Chỉ cần 200g chế phẩm này, với giá thành khoảng 300.000 ñồng có thể bảo vệ ñược một khu vực có diện tích 1 ha khỏi nạn lăng quăng

Nhóm nghiên cứu ñã thành công bước ñầu trong công nghệ sản xuất ra

vi khuẩn B thuringiensis subsp israelensis H 14 (Bti) với hiệu năng cao,

khoảng 1 tấn/tháng Loại chế phẩm sinh học chứa vi khuẩn này có tác dụng diệt lăng quăng trong nhiều ñiều kiện sống khác nhau, từ ao tù nước ñọng cho ñến nước kênh rạch

Khi Bti theo nước và thức ăn vào trong ruột của lăng quăng, ñộc chất của vi khuẩn sẽ gây thủng ruột và diệt lăng quăng

Theo TTƯT.BS Nguyễn Võ Hinh - Giám ñốc Trung tâm

PCSR-KST-CT Thừa Thiên Huế (ngày 17/4/2009) [9], Bacillus thuringiensis thường ñược

sản xuất dưới dạng bột thấm nước và dạng hạt, gần ñây ñã sản xuất thêm dạng bánh nổi trên mặt nước và phân tán trong vòng 30 ngày Hiệu quả của các loại bánh vi khuẩn không bị ảnh hưởng do thay ñổi môi trường, vì vậy sản phầm này thích hợp cho cả môi trường ổn ñịnh và tạm thời Các bánh vi khuẩn có hình nhẫn với ñường kính 5 cm dùng ñể xử lý những ñiểm sinh sản của ấu trùng muỗi gần nhà ở như ao, chậu, bể và những nơi khó ñến gần Ở những

thủy vực nước lộ thiên, bánh vi khuẩn Bacillus thuringiensis không có hiệu

lực cao vì dễ bị gió thổi dạt vào một bên bờ Bánh vi khuẩn nếu sử dụng ở các nơi có nguồn nước bị ô nhiễm cũng không có hiệu quả vì dễ bị chất bùn, rác

bám quanh, vì vậy nên dùng ở các thủy vực nước sạch Bacillus thuringiensis

thường ñược xem là một sản phẩm sinh học, chủ yếu là vi khuẩn ñã chết, bào

tử sống và các tinh thể ñộc trong các bào tử không sinh sản, vì vậy sản phẩm này có tác dụng như là một chất diệt côn trùng sản xuất bằng phương pháp sinh học

2.1.5 Tác ñộng của các yếu tố ngoại cảnh tới hiệu lực trừ sâu của các chế

phẩm Bt

Chế phẩm Bt bao gồm hai thành phần có hiệu lực ñể trừ sâu là bào tử

và tinh thể nội ñộc tố Do vậy, khi ñiều kiện môi trường bất lợi sẽ làm ảnh

hưởng như làm giảm sức sống của bào tử cũng như hoạt tính của tinh thể, làm giảm hiệu lực và hiệu quả sử dụng chế phẩm sinh học này

Các nghiên cứu của Cantwell và Franklin (trích trong tài liệu của T A Angus [36]) cho thấy trong ñiều kiện phòng thí nghiệm khi chiếu tia cực tím lên bào tử thì nó bị mất hoạt tính rất nhanh (1 phút mất 12% hoạt tính, 2 phút mất 50% hoạt tính, 5 phút mất 99,9% hoạt tính) Khi xử lý ánh sáng trực xạ thì thời gian duy trì hiệu lực của bào tử sẽ lâu hơn (30 phút giảm 50%, 60 phút giảm 80%)

Nhiệt ñộ cũng chính là nhân tố quan trọng làm giảm hiệu lực của chế phẩm Các nghiên cứu của Ignoffo (ñược trích trong báo cáo của L A Falcon [48]) cho thấy chế phẩm Bt có tên thương phẩm Agritrol trong ñiều kiện khô sau 200 ngày không thấy giảm sức sống, trong ñiều kiện ướt thì sau 30 ngày sức sống của bào tử bắt ñầu giảm sút dù nhiệt ñộ xử lý rất thấp là 100C Và khi xâm nhập vào máu của côn trùng thì bào tử chỉ có thể gây hiện tượng nhiễm trùng ở nhiệt ñộ từ 8,6 tới 51,20C, thích hợp nhất là 40,10C Trong ñiều kiện ñồng ruộng, ảnh hưởng của nhiệt ñộ và các tia cực tím có sự tương quan qua lại lên bào tử Những nghiên cứu khác cũng có nhận ñịnh rằng nhiệt ñộ thấp trên ruộng có thể kéo dài sự tồn tại của bào tử dưới tác ñộng của ánh sáng mặt trời, ñồng thời cũng làm giảm hiệu lực của nó

Nhiệt ñộ cao hơn có thể cho phép bào tử tiêu diệt ñược côn trùng trước khi nó bị ánh sáng mặt trời tác ñộng [48], [49] Ở vùng nhiệt ñộ thích hợp cho côn trùng phát triển thì cũng thuận lợi cho các vi khuẩn gây bệnh Thường khi nhiệt ñộ cao tốc ñộ chết của côn trùng sẽ gia tăng, còn ở mức nhiệt ñộ thấp thì

ña số côn trùng ngừng ăn Nhưng ở nhiệt ñộ này ngưỡng nhiệt ñộ dưới của cây trồng thường thấp hơn so với của côn trùng nên cây trồng vẫn có khả năng sinh trưởng, tốc ñộ ra lá cũng như diện tích lá vẫn không giảm Do ñó,

ñể phòng trừ có hiệu quả khi nhiệt ñộ môi trường thấp ta cần phải tăng nồng

ñộ chế phẩm Bt so với bình thường [50]

Ẩm ñộ và mưa cũng là những nhân tố tác ñộng không nhỏ làm giảm

hiệu lực phòng trừ của chế phẩm Bt Trong nhiều nghiên cứu cho thấy lượng

mưa nhỏ hay ẩm ñộ lớn có thể làm nguồn vi khuẩn phát tán dễ dàng hơn, còn

khi lượng mưa lớn sẽ rửa trôi chế phẩm phun trên tán lá, làm giảm ñáng kể

hiệu quả phòng trừ

2.1.6 Sự an toàn cúa chế phẩm Bt ñối với người, ñộng vật có vú và ong mật

Một trong những yêu cầu quan trọng của thuốc trừ sâu sinh học là phải an

toàn trong sử dụng ñối với ñộng vật có xương sống, thực vật, côn trùng có ích

Yêu cầu này phải ñược kiểm tra bắt buộc bởi cơ quan có thẩm quyền

Bộ Nông nghiệp PRD của Mỹ soạn thảo các văn bản pháp quy về vấn ñề này

Một ñiểm quan trọng mà PRD bắt bất kỳ cơ sở sản xuất nào cũng phải tôn

trọng khi ñăng kí nhãn thương phẩm của thuốc trừ sâu sinh học là “An toàn

trong sử dụng ñối với ñộng vật có xương sống, thực vật, các côn trùng có ích,

bắt buộc thiết lập việc áp dụng nghi thức kiểm ra và ñược chấp nhận của

PRD” [53]

Ngày 14/4/1960 PRD chính thức cho phép sử dụng rộng rãi chế phẩm Bt

trên các cây trồng (cây lương thực, thực phẩm, cây ăn quả, cây lâm nghiệp và

nhiều loại cây trồng khác) [53] Tại Mỹ và Canada chế phẩm sinh học Bt ñược phép sử dụng với số lượng không hạn chế trên nhiều loại cây trồng khác

nhau và nó ñược coi là một loại thuốc trừ sâu sinh học “rất an toàn” trong sử

dụng với ñúng mục ñích của nó [42] Chính vì vậy trong nhiều thập kỷ qua, khi

mà vấn ñề môi trường càng trở nên bức xúc thì chế phẩm Bt ñã trở thành vũ khí

quan trọng ñể con người có thể ñối phó với nhiều loài sâu hại cây trồng

Vi khuẩn B thuringiensis cũng như chế phẩm Bt không gây ñộc cho

người, ñộng vật có vú và không gây hại cho côn trùng có ích vì : pH nằm

trong vùng axit, khi ñó tinh thể không chuyển sang dạng ñộc ñược

Các nghiên cứu về tác ñộng của tinh thể nội ñộc tố ñến sâu non côn trùng bộ cánh vẩy cho thấy sau khi vào ruột giữa, chỉ trong môi trường pH cao và hệ enzim ñặc hiệu có trong ruột giữa côn trùng thì tinh thể nội ñộc tố mới bị phân huỷ tạo ra các tiểu phần protein có ñộc tính Sau khi các tiểu phần protein mới hình thành kết hợp với các thụ thể (receptor) ñặc hiệu chỉ có trong tế bào biểu mô của côn trùng mẫn cảm thì mới có khả năng gây ñộc theo cơ chế trên

Như vậy, về phương diện lý thuyết vi khuẩn Bt rất an toàn trong sử dụng [57] Các nghiên cứu về cơ chế tác ñộng của tinh thể ñộc có ý nghĩa rất quan trọng ñể xác ñịnh phạm vi an toàn của chế phẩm Bt Tuy nhiên, về khía cạnh thực tiễn, ñiều ñó vẫn chưa ñủ ñể khẳng ñịnh sự an toàn của chế phẩm trong sử dụng Các nhà khoa học ở Trung Quốc [57] ñã tiến hành thử nghiệm trên ñộng vật máu nóng theo 4 nức ñộ sau:

Mức ñộ 1: Thử ñộc tính cấp tính ñường miệng, kết quả cho thấy trên chuột LD50 ñối với nhiều chủng Bt cũng như chế phẩm Bt bao gồm cả tinh thể

và ñộc tố ñều lớn hơn 15000 mg/kg thể trọng Các kết quả thử tác ñộng cấp tính tới da, mắt ñều không thấy dấu hiệu bất thường nào

Mức ñộ 2: Thử ñộc tính tích luỹ và tác nhân gây ñộc tính với liều lượng 15g/1kg thể trọng trong vòng 21 ngày mà chuột vẫn không chết Chỉ thấy hiện tượng giảm cân mà không thấy hiện tượng bệnh lý trong các mô nhiễm vi khuẩn Các nhà nghiên cứu còn tìm hiểu tác ñộng của tinh thể và bào tử vi khuẩn có gây ra ñột biến ở các tế bào ñộng vật máu nóng hay không và kết quả thu ñược rất khả quan Người ta khẳng ñịnh nó không gây ñột biến với các tế bào ñộng vật có vú

Mức ñộ 3: Nghiên cứu ñộc tính ngắn hạn và chuyển hoá trao ñổi chất ñược tiến hành thử nghiệm với ñộc tính 30g chế phẩm/1kg thể trọng trong thời gian 90 – 180 ngày Tuy nhiên người ta vẫn không thấy biểu hiện triệu

chứng bệnh lý nào Chức năng của gan và thận vẫn hoạt ñộng bình thường và chỉ số hồng cầu vẫn ở mức bình thường Khả năng sinh sản của ñộng vật bị

xử lý cũng không hề có biểu hiện nào khác thường Các theo dõi khi tiêm tinh thể và bào tử vi khuẩn Bt vào ñộng vật máu nóng sau 4, 7, 11 và 16 ngày cho thấy vi khuẩn bị bài tiết và giảm số lượng hoàn toàn sau 17 ngày

Mức ñộ 4: Nghiên cứu tính ñộc mãn tính và khả năng gây ung thư của chế phẩm Bt Các thử nghiệm ñược tiến hành tới 6 tháng mà vẫn cho kết quả

âm tính Trong nhiều phép thử ñộc tính tích luỹ rất thấp, tốc ñộ thải của ñộng vật rất nhanh Các nghiên cứu ñều cho rằng nó không gây ñược tác dụng ñộc mãn tính và không cho thấy khả năng gây ung thư

Một số nghiên cứu về sự an toàn của vi khuẩn Bt ñối với người và ñộng vật có xương sống ñược thử nghiệm tại một số quốc gia ở châu Âu và ñược trích dẫn khá ñầy ñủ trong các nghiên cứu của M Heimpel [53], có thể tóm tắt một số ñiểm sau: tác giả ñã tiến hành thử nghiệm ñộc tính của Bt như thử nghiệm với các vi khuẩn gây bệnh khác Bào tử ñược ñưa vào trong cơ thể bằng 3 con ñường là tiêu hoá, hô hấp và tiêm trực tiếp Trong các thử nghiệm bằng con ñường tiêu hoá, người ta ñã sử dụng tới 24g/kg thể trọng chuột mà không thấy biểu hiện triệu chứng ñộc nào Trong khi ñó LD50 của chuột ñối với các loại thuốc hoá học biến ñổi từ 1,4 – 5,8 g/kg thể trọng (ñối với các thuốc dạng bột sử dụng trong bảo quản ngũ cốc); 1,5g cho Pyrethrins; 0,25g cho DDT; 0,06 – 0,15g cho Parathion Các bào tử ñi qua con ñường tiêu hoá của chim cũng như ñộng vật có vú ñều không thấy tác ñộng có hại ñối với chúng Khi tiêm vi khuẩn Bt vào ñộng vật có vú thì vi khuẩn sống có thể ñược phát hiện trong máu nhưng không gây hiện tượng nhiễm trùng máu hay nhiễm cục bộ trong ñiều kiện tiêm lặp lại nhiều lần

Một báo cáo mang tính thuyết phục về mức ñộ an toàn của vi khuẩn qua con ñường hô hấp: tác giả và 2 cộng tác viên làm việc liên tục trong khí

quyển chứa ñầy bụi của chế phẩm Bt chỉ thấy triệu chứng sổ mũi nhẹ và cổ họng bị kích thích như hít phải bụi trơ Năm 1959, Steinhaus có thông báo

rằng Brown ñã có các thí nghiệm Bt với các chủng Thurigiensis, Alesti, Sotto,

cũng giống như Brown và ñồng nghiệp dùng với chủng B cereus Kết quả

cũng cho thấy không có chủng Bt nào có khả năng gây ñộc hoặc gây bệnh cho chuột Brown cũng kết luận rằng các chủng này không thể biến ñổi ñể hình thành các chủng mới ñể gây ra các bệnh lý trên chuột dưới ñiều kiện nuôi cấy như ñã nêu ở các tài liệu của ông và ñồng nghiệp

Tác giả Bùi Cánh Tuyến [31] cho rằng trên quan ñiểm của các nhà BVTV cũng nhận ñịnh: không có chứng cớ gì về tính ñộc cấp tính và kinh niên của thuốc trên chuột, chuột lang, chuột nhắt, chó và các loài có vú khác,

kể cả người và chim Trên ñộng vật làm thí nghiệm thường thấy hiện tượng ngứa nhẹ do hít phải hoặc tiếp xúc với thuốc, có lẽ là do tác ñộng vật lý hơn là sinh học Các nhà BVTV cho rằng: bất kỳ loại thuốc trừ sâu nào cũng cần phải hạn chế tới mức tối ña ảnh hưởng tiêu cực của nó tới các côn trùng có ích như ong mật, tằm và kẻ thù tự nhiên của dịch hại cần phòng trừ

Khác hẳn với nhiều loại thuốc trừ sâu tổng hợp, chế phẩm Bt hầu như không gây tổn hại cho côn trùng có ích và ít nhất không lây mhiễm một cách

tự do trong các quần thể sinh vật trong quần xã Song một câu hỏi ñược ñặt ra

là chế phẩm Bt có ảnh hưởng ñến côn trùng nuôi, ñặc biệt là ong mật hay không? Vấn ñề này cũng ñược nhiều nhà khoa học nghiên cứu và ñã thu ñược nhiều thành tựu có ý nghĩa như nghiên cứu của Krief và Herfs ñược trích trong báo cáo tổng hợp của L Bailey [37] cho thấy vi khuẩn Bt khi xâm nhập vào trong máu của ong trưởng thành ñã chết sau khi ñã ăn nhiều loài vi khuẩn khác Các nghiên cứu của tác giả cho thấy khi phun 5g chế phẩm Bt bột vào bầy ong 6 lần và mỗi lần cách nhau 11 ngày mà không thấy hiện tượng bệnh

lý Theo L Bailey [37] và H G Burges [42] không thấy các tác ñộng có hại

có thể quan sát ñược khi họ thấm ñẫm sáp ong bằng 2 chủng vi khuẩn Bt và ñiều ñó cũng xảy ra với ong non ñược nuôi trong các cầu sáp ong mà họ ñã xây nên Các kết quả nghiên cứu của Canwell ñược trích trong báo cáo tổng hợp của L Bailey [37] và nhiều nhà khoa học khác nhận ñịnh: không có 1 bằng chứng nào có thể chứng minh bào tử của vi khuẩn Bt có thể nảy mầm và nhân lên trong cơ thể ong và chỉ riêng tinh thể không thôi thì không thể giết nổi ong, song exotoxin thì lại có khả năng tiêu diệt Các thí nghiệm của Krief

và Herfs ñược trích trong báo cáo tổng hợp của L Bailey [37] cho thấy 107 tế bào vi khuẩn Bt/1ml trong dịch sacaro nuôi có thể làm hại tới ong mật Cũng nồng ñộ ñó của bào tử và tinh thể có thể giết chết tất cả số ong nuôi

Mặt khác, exotoxin bền nhiệt ñược tạo ra khi nuôi cấy một số chủng vi khuẩn Bt với ong Tuy nhiên, ngay khi thử nghiệm với 5 chủng ñộc nhất thì ở liều gây nhiễm là 3 x 105 bào tử và ñộc tố cho một tổ ong trong một ngày vẫn chưa ñủ gây tác hại với ong Nhưng khi thử nghiệm cùng với 5 chủng nói trên Martoure và Euverte nhận thấy khi xử lý 0,2mg hỗn hợp của bào tử và tinh thể hay bào tử, tinh thể và exotoxin của vi khuẩn cho một tổ ong trong một ngày có thể giết chết tất cả số ong trong vòng 4 – 7 ngày

Canwell cùng cộng sự ñã nhận thấy nếu cho ong ăn dung dịch exotoxin hoà trong ñường sacaroza (với nồng ñộ khoảng 0,3 mg/ml) ñã khử trùng bằng nhiệt thì chúng có thể bị hại Tuy nhiên ông cho rằng ong chỉ có thể nhận ñược liều lượng như thế trên ruộng khi người ta dùng từ 20 – 700 Lb chế phẩm Bt/ha Thực tế trong nông nghiệp người ta không thể sử dụng ñến lượng thuốc lớn ñến như vậy cho 1 ha (trích trong báo cáo tổng hợp của L Bailey [37])

Như vậy chúng ta có thể kết luận rằng không có một bằng chứng nào chứng tỏ ong có thể bị hại khi chúng ta sử dụng chế phẩm Bt ñể phòng chống sâu hại [37]

Nói tóm lại, vi khuẩn cũng như các chế phẩm Bt ựã, ựang và sẽ là một trong những vũ khắ sắc bén của con người chống lại côn trùng, ựem lại những lợi ắch không nhỏ trong sản xuất nông nghiệp

2.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về sâu bộ cánh vảy hại rau họ

hoa thập tự và sử dụng chế phẩm Bt phòng chống chúng

2.2.1 Các nghiên cứu về sâu tơ

Sâu tơ Plutella xylostella Linnaeus là một trong số các sâu hại cây

trồng ựược nhiều người nghiên cứu do tắnh chất nguy hại với sản xuất và khả năng kháng thuốc của nó Tuy số loài gây hại chủ yếu có khác nhau nhưng sâu tơ ựược coi là ựối tượng gây hại quan trọng nhất ở hầu khắp các nước trên thế giới [39], [58], [68]

đặc ựiểm sinh học của sâu tơ ựược nhiều nhà khoa học nghiên cứu và cho thấy tuỳ thuộc vào ựiều kiện môi trường ở từng nước khác nhau mà vòng ựời của sâu cũng khác nhau như ở Canada vòng ựời sâu khoảng 14 Ờ 21 ngày (theo Harcourt, 1963) [52], Hongkong 22 Ờ 37 ngày [55], Malaysia 10,8 Ờ 27 ngày [63], vùng nam Ấn độ 24 Ờ 35 ngày (Chelliah và Srrinivasan, 1985) [44], Brazil 35 ngày (Salinas, 1985) [68] Nhiệt ựộ càng cao thì vòng ựời sâu

tơ càng ngắn Koshihara (1985) [55] ựã chỉ ra rằng nhiệt ựộ 200C thì vòng ựời sâu tơ là 23 ngày, nhưng khi nhiệt ựộ tăng lên 250C thì vòng ựời sâu tơ rút ngắn còn 16 ngày Ở Malaysia tại khu vực ựồng bằng có nhiệt ựộ thấp thì vòng ựời sâu kéo dài tới 27 ngày (Ooi, 1985) [63], (Yusof et al., 1992) [77] Theo Talekar, Lee and Huang (1985), [72] ở đài Loan khi nhiệt ựộ thắch hợp thì vòng ựời sâu tơ ngắn nhất là 9 Ờ 10 ngày nhưng trong mùa ựông có thể kéo dài tới 110 ngày

Phạm vi nhiệt ựộ thắch hợp cho quá trình phát triển của sâu tơ dao ựộng trong khoảng 17,5 Ờ 27,50C [55] Tuy nhiên sâu vẫn sống và phát triển ựược

trong khoảng nhiệt ñộ 10 – 400C [52], [39] Riêng sâu trưởng thành còn hoạt ñộng ñược ở nhiệt ñộ 500C, còn ở 00C thì nhộng vẫn sống và trưởng thành vẫn sinh sản [39] Ngưỡng nhiệt ñộ phát dục của sâu tơ tuỳ thuộc vào từng giai ñoạn phát triển của sâu, nhìn chung vào khoảng 6,7 – 9,80C Ở nhiệt ñộ từ 22,5- 27,50C ngài sâu tơ ñẻ trứng nhiều hơn hẳn so với ở nhiệt ñộ 17,50C và

300C một ngài cái ñẻ từ 23,8 – 107,3 trứng ðộ ẩm không khí trong phạm vi

30 – 98% không ảnh hưởng ñến tốc ñộ phát dục các giai ñoạn của sâu tơ [55]

Các nghiên cứu về sinh thái quần thể ñều có nhận xét sâu tơ tồn tại quanh năm trên ñồng ruộng Song số lứa sâu hình thành trong năm rất khác nhau giữa các nước như ở Canada có 4 – 6 lứa/năm [68], Brazil 6 lứa/năm [68] Tuy vậy chỉ có một số lứa có mật ñộ sâu cao và gây hại nặng cho rau họ hoa thập tự Theo Harcout, 1985 [51] ở Canada sâu tơ ñạt ñỉnh cao số lượng vào lứa thứ 3 và 4 Theo Ong và Soon, 1990 [62] nhận thấy sâu non phân bố trên cây chủ yếu ở mặt dưới lá non và lá bánh tẻ ñể gây hại, ñến cuối tuổi 4 thì di chuyển xuống mặt dưới các lá già và kẽ lá ñể hoá nhộng Như vậy việc tỉa bỏ lá già sẽ góp phần hạn chế số lượng sâu chuyển tiếp sang lứa sau trên ñồng ruộng

Nhiều công trình nghiên cứu chỉ rõ quần thể sâu tơ chỉ ñạt ñỉnh cao số lượng vào các tháng ít mưa và mát, hơn nữa cũng là thời kỳ thích hợp gieo trồng các loại rau họ thập tự trên ñồng ruộng, tạo nguồn thức ăn dồi dào cho sâu tơ sinh trưởng và phát triển [52], [55] Mưa là nguyên nhân làm sâu non

bị chết, ñồng thời mưa còn làm hạn chế khả năng bay giao phối và ñẻ trứng của trưởng thành Do ñó số lượng sâu trên ñồng ruộng bị suy giảm ñáng kể

[52], [67], [69] Theo Wakisaka et al (1992) [74] thì tỷ lệ chết của sâu non

tuổi nhỏ còn liên quan ñến ñộ ẩm không khí Khi ñộ ẩm cao khoảng 100% thì sâu non chết tới 70% nhưng ñộ ẩm dưới 90% thì tỷ lệ chết còn 30%

Ooi (1985) [63] xác ñịnh sâu tơ thuộc loại côn trùng ăn hẹp, chỉ sống

và phá hại các loại cây thuộc họ hoa thập tự Ở hầu hết các nước sâu tơ gây

hại nặng trên các loại rau thuộc nhóm cải bắp như cải bắp, súp lơ, su hào Vì vậy trong thời gian trên ựồng ruộng không hoặc ắt trồng rau họ hoa thập tự thì

số lượng quần thể sâu tơ ở mức thấp ựáng kể vì nguồn thức ăn chủ yếu là tàn

dư cây trồng và các cây dại thuộc họ thập tự [44], [52] Khi trên ựồng ruộng rau phát triển thâm canh và sử dụng giống rau cho năng suất cao thì tạo ra hiện trạng ựơn canh và chuyên canh ở các vùng rau, làm mất dần tắnh ựa dạng sinh học trên ựồng ruộng, là nguy cơ bùng nổ dịch sâu tơ và các sâu hại khác [72] Như vậy quá trình thâm canh và chuyên canh cao ở các vùng rau ựã tạo nguồn thức ăn liên tục thuận lợi, trở thành nhân tố tắch cực thúc ựẩy quá trình tắch luỹ và bùng phát số lượng quần thể sâu trên ựồng ruộng

Vấn ựề nổi bật của sâu tơ là khả năng hình thành và phát triển nhanh tắnh kháng ựối với các loại thuốc sử dụng ựể phòng chống chúng Sâu tơ là loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy ựầu tiên ựược Ankersmit phát hiện có tắnh kháng thuốc trừ sâu DDT vào năm 1953 [38] và cũng là ựối tượng ựầu tiên ựược Tasbashnik phát hiện có tắnh kháng với chế phẩm sinh học Bt vào năm

1990 [10], [40]

Ở nước ta, mối quan tâm ựến sâu tơ hại trên rau họ hoa thập tự ựược ựặt

ra từ những năm 60 Theo Nguyễn đình đạt và cộng tác viên (1980) [6] thì vòng ựời sâu tơ trung bình là 23,6 ngày, trong ựó thời kỳ sâu non khoảng 8,9 ngày, khả năng sinh sản của sâu tơ cao, một ngài cái ựẻ bình quân 150 trứng, biến ựộng từ 80 Ờ 250 trứng

Các tài liệu công bố ựều chỉ rõ ở Việt Nam sâu tơ phát sinh gây hại liên tục trong năm với mức ựộ khác nhau giữa các vụ gieo trồng Kết quả theo dõi của Nguyên đình đạt và cộng tác viên (1980) trên cây cải bắp vùng Hà Nội

từ tháng 8 năm trước ựến tháng 8 năm sau có khoảng 9 lứa sâu tơ phát sinh Trong ựó từ lứa thứ 6 ựến lứa thứ 9 hình thành vào thời gian từ giữa tháng 11

năm trước ñến tháng 3 năm sau và thường có mật ñộ cao tới 463,3 – 486,9 con/cây [6]

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Quý Hùng và cộng tác viên [10], [16] ở thành phố Hồ Chí Minh cho biết trong tháng 9 – 10 vòng ñời sâu tơ là

15 – 17 ngày, nhưng thời gian sâu non vẫn tới 8,4 – 8,8 ngày Số trứng ñẻ của một ngài cái biến ñộng từ 100 – 150 trứng Nếu ngài hình thành từ sâu non ăn

lá cải non 30 ngày tuổi cho số trứng là 169,7 trứng/bướm, nhiều hơn số trứng

ñẻ của bướm phát triển từ sâu non ăn lá cải già 45 ngày tuổi (98,8 trứng/bướm) Sâu tơ gây hại làm giảm 30 – 40% năng suất, có khi mất trắng, chi phí cho việc phòng trừ sâu hại chiếm 46,7% vốn ñầu tư sản xuất Từ tháng

10 ñến tháng 3 năm sau có 7 – 8 lứa sâu rộ, thời ñiểm sâu ñạt ñỉnh cao về mật

ñộ là tháng 12 và tháng 3, ở cải vụ muộn sâu tơ hại nặng hơn cải vụ sớm

Theo kết quả nghiên cứu của Lê Văn Trịnh và Trần Huy Thọ (1995) [29] cho thấy trong thời gian từ tháng 3 ñến tháng 9 năm 1991 xuất hiện 10 ñợt sâu tơ phát sinh rộ trên ñồng ruộng Mật ñộ sâu giảm dần từ 24,1 con/cây xuống 0,2 con/cây Khoảng cách giữa hai ñỉnh cao sâu rộ giảm dần từ 25 – 26 ngày trong tháng 3 và tháng 4 xuống còn 15 – 16 ngày trong tháng 8 Qua ñó cho thấy mật ñộ và vòng ñời sâu hại có quan hệ mật thiết với ñiều kiện tự nhiên Các giai ñoạn phát dục và vòng ñời của sâu tơ chịu ảnh hưởng nhất ñịnh của yếu tố không khí, ở 21,70C vòng ñời là 20,8 ngày, khi nhiệt ñộ xuống còn 17,20C thì vòng ñời là 33,3 ngày Thời gian sống ñẻ trứng, tỷ lệ ñực/cái, tỷ lệ trứng hữu hiệu bị ảnh hưởng nhất ñịnh của chất lượng thức ăn

và của thuốc monitor phun 2 lần trong thời kỳ sâu non

2.2.2 Các nghiên cứu về sâu xanh bướm trắng

Sâu xanh bướm trắng Pieris rapae Linnaeus phân bố ở hầu khắp các

nước trên thế giới, có phạm vi ký chủ rộng hơn sâu tơ gồm 9 họ và 35 loài

thực vật khác nhau như họ hoa thập tự, họ cúc, họ bách hợp… Tuy nhiên chúng chỉ phá hại nặng trên rau họ hoa thập tự và là ñối tượng phải phòng trừ

ở một số nước như Trung Quốc, Malaysia, Nhật Bản, Philippin, khu vực Trung Mỹ và Australia… [17], [59]

Các ñặc ñiểm về hình thái và sinh học của sâu xanh bướm trắng ñã ñược nhiều nhà nghiên cứu ñề cập ñến Trong một số tài liệu có nêu rõ thời gian vòng ñời sâu xanh bướm trắng khoảng 19 – 34 ngày, trong ñó thời gian trứng là

3 – 5 ngày, sâu non 10 – 20 ngày, nhộng 5 – 7 ngày và thời gian tiền ñẻ trứng của bướm từ 1 – 2 ngày [17], [59] Sâu non có 5 tuổi và thời gian từ tuổi 1 ñến tuổi 3 sức ăn của sâu ít nên gây hại nhẹ cho cây, nhưng ở tuổi 4 và 5 sâu phá hại nặng do lượng thức ăn chiếm từ 84,1 – 90% tổng lượng thức ăn trong suốt thời kỳ sâu non Các nghiên cứu của Liu.S.S, Brough E.J và Norton G.A, 1995 [59] cho thấy trong suốt thời kỳ sâu non, sâu xanh bướm trắng ăn ñược từ 14,5 – 50 cm2 lá bắp cải, trong ñó riêng tuổi 4 – 5 ăn từ 11,4 – 44 cm2, gấp 3,7 – 7,3 lần so với thức ăn tuổi 1 – 3 Kết quả còn cho thấy sâu non gây hại nặng trên cải bắp lai hơn các giống ñịa phương Tatchell [73] ñã tìm hiểu tác ñộng nhiệt

ñộ tới sinh trưởng phát triển của sâu xanh bướm trắng và cho rằng 9,49C là ngưỡng nhiệt ñộ dưới cho sự phát dục của sâu non Các nghiên cứu về thời gian phát dục của sâu xanh bướm trắng ñều chỉ rõ hoạt ñộng giao phối và ñẻ trứng diễn ra thuận lợi trong những ngày nắng ñẹp, gió nhẹ Một bướm cái có thể ñẻ