Trờng đại học vinh Khoa nông lâm ng ---------------------- Kết quả nghiên cứu Tên đề tài: Sử dụng chế phẩm tỏi trong việc phòng trừ một số loài sâu hại trên rau Sinh viên nghiên cứu : Lê Thị Hờng Lớp : 45K Nông Học Ngời hớng dẫn : TS Trần Ngọc Lân Vinh, tháng 11 năm 2008 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nước ta với điều kiện khí hậu, đất đai rất thuận lợi cho việc phát triển một nền nông nghiệp hàng hoá lớn, đa dạng về các loại cây trồng và vật nuôi. Tuy nhiên do việc áp dụng kỷ thuật thâm canh chưa đồng bộ, đã sinh ra nhiều loại dịch hại phá hoại làm ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất cây trồng. Một trong những loại cây trồng bị phá hại nặng nề phải kể đến là rau xanh. Đây là một nguồn thực phẩm quan trọng phục vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người mà hiện nay đang đứng trước tình trạng dịch bệnh phá hại tràn lan. Theo số liệu thống kê gần đây nhất của cục BVTV hầu hết các vùng trồng rau trên cả nước đều bị phá hại nặng bởi tập đoàn sâu hại trên rau như: Sâu khoang, sâu xanh, sâu tơ, bọ nhảy, ban miêu… Riêng ở Nghệ An nhiều vùng trồng rau đã phải chịu nhiều thiệt hại do sâu phá hại quá nặng làm giảm đáng kể năng suất cây trồng, ảnh hưởng tới đời sống của người dân. Qua theo dõi, điều tra tình hình sâu hại trên rau vùng Hưng Đông và một số vùng phụ cận ở thành phố Vinh thì nhận thấy rằng: Sâu hại trên rau đa dạng và diễn biến rất phức tạp như: sâu khoang còn được gọi là sâu ăn tạp gây hại tất cả các loại rau, là đối tượng gây hại nặng trên rau muống. Sâu non tuổi nhỏ thường gây hại nghiêm trọng nhất bởi vì hàng trăm con sâu non tập trung ăn hại lá cây và nhanh chóng làm lá cây xơ xác. Sâu còn có thể gặm vỏ, quả làm giảm phẩm chất. Sâu xanh phá hại nặng trên các loại rau cải, chúng ăn tàn lụi hết tất cả các lá rau chỉ để trơ cồi lại, nó còn gây hại trên nhiều loại rau khác như gây hại khổ qua, dưa leo, sâu gây hại từ cây con, đọt non, lá và trái. Sâu gây thiệt hại năng suất, giá trị thương phẩm khi tấn công giai đoạn cho trái, ngoài ra còn nhiều loại sâu khác cũng dã tàn phá nặng trên rau như: Ban miêu đen sọc trắng phá hại trên rau muống, bọ nhảy gây hại nặng nếu trời nóng và khô. Thành trùng bọ nhảy gây hại nặng cải ăn lá ngắn ngày trong khí đó ấu trùng bọ nhảy sẽ gây hại nặng cây củ cải. Sâu đục nõn sẽ gây thiệt hại nặng cho năng suất khi cải ăn lá ngắn ngày còn nhỏ hoặc khi cải bông chuẩn bị ra bông và sẽ rất khó diệt trừ nếu sâu đã đục vào trong đọt. Sâu tơ chỉ gây hại cây họ hoa thập tự, sâu phá 2 hại nặng khi trời lạnh và mát, nhất là từ tháng 11 đến hết tháng 2 năm sau. Tuy sâu thường gây hại nặng trong giai đoạn phát triển thân lá nhưng nặng nhất là thời gian thu hoạch…Nhiều hộ gia đình đã phải chuyển đổi sang những cây trồng khác để thay thế cho rau nhằm hạn chế tình hình sâu hại phá hoại. Đứng trước tình hình sâu phá hoại nặng nhiều hộ gia đình đã lựa chọn các hoá chất bảo vệ thực vật và sử dụng chúng một cách ồ ạt đến mức xảy ra những tác động tiêu cực đáng báo động. Chính vì vậy một vấn đề đặt ra hiện nay là phải có các loại thuốc an toàn hơn, vừa có hiệu quả phòng trừ dịch hại cao, vừa an toàn cho người sử dụng, cho cộng đồng và môi trường. Đây là mục tiêu rất lớn và rất khó khăn. Ngay từ khi thuốc hoá học tổng hợp ra đời là một bước ngoặt trong lĩnh vực BVTV thì đồng thời tác hại của nó gây ra cho người sử dụng cũng rất lớn. Trước tình hình đó các nhà khoa học trên thế giới lại bắt đầu cuộc chạy đua tìm kiếm các giải pháp nhằm giảm thiểu những tác động tiêu cực của chúng, đánh dấu bằng các thế hệ thuốc hoá học lần lượt ra đời, các thề hệ thuốc hoá học càng về sau càng an toàn hơn cho người và môi trường. Tuy nhiên để thực sự an toàn, trên thế giới người ta đang chú ý nhiều tới loại thuốc phi hoá học như thuốc sinh học, thuốc thảo mộc…nhằm tiến tới tương lai của một nền nông nghiệp hữu cơ, hoàn toàn không có hoá chất. Đối với nước ta việc sản xuất nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong đời sống của người dân chính vì thế nhu cầu sử dụng thuốc phi hoá học lại đòi hỏi càng bức bách hơn. Với điều kiện thuận lợi cho việc phát triển nhiều loại cây trồng trong đó phải kể đến một lượng lớn nguồn tài nguyên cây độc rất đa dạng, phong phú lá điều kiện để chúng ta sử dụng và khai thác tạo ra nhiều loại thuốc thảo mộc phòng trừ sâu hại hạn chế nhập khẩu tăng việc làm và thu nhập cho người nông dân. Tuy nhiên để biện pháp này thực hiện có hiệu quả cần có sự chung tay của các nhà khoa học, người dân cùng nghiên cứu, thăm dò một cách hệ thống về thành phần sâu hại và nguồn cây độc có khả năng diệt trừ chúng. Ở Việt Nam, trong những năm qua cũng đã có một số tác giả quan tâm nghiên cứu đến chế phẩm thảo mộc như Nguyễn Duy Trang và CTV (1998) ([9], [10]), Đỗ Tất Lợi (1986) [11], Phan Hiền Phước, Nguyễn Công Hào, Nguyễn Văn 3 Luật (2001) [12], Võ Văn Chi (1991) [13], … Các nghiên cứu một phần đã đáp ứng đước nhu cầu của thực tiễn sản xuất, tuy nhiên các đề tài còn nhiều hạn chế chưa đi sâu nghiên cứu áp dụng trên quy mô rộng. Để gióp phần nhỏ bé của mình vào công tác BVTV đáp ứng nhu cầu hiện nay của người dân làm nông nghiệp nói chung và người dân trồng rau tại tỉnh nhà nói riêng. Chúng tôi được khoa nông học với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. TS. Trần Ngọc Lân phân công nghiên cứu đề tài: “Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus), sâu khoang (Spodoptera litura Fabricius) và bọ ban miêu (Epicauta gorhami Marseul) của chế phẩm từ cây gia vị” 2. Mục đích nghiên cứu đề tài Bước đầu có những cơ sở khoa học để xây dựng quy trình sản xuất và sử dụng một số loại chế phẩm thảo mộc trong việc phòng trừ sâu hại ngoài đồng ruộng. Đề ra biện pháp sử dụng chế phẩm thảo mộc trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM và IPM-B) để trừ sâu hại đạt hiệu quả cao. 3. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu + Một số loại rau + Sâu khoang (Spodoptera litura F.) + Sâu xanh (Pieris rapae Linnaeus) + Ban miêu đen sọc trắng (Epicauta gorhami Marseul) 3.2. Phạm vi nghiên cứu + Các nghiên cứu được thực hiện tròng phòng thí nghiệm BVTV nông học khoa Nông - Lâm - Ngư, Đại học Vinh + Nắm được hiệu quả phòng trừ của từng loại thuốc thảo mộc lên các đối tượng gây hại cây trồng để từ đó có biện pháp hợp lý trong việc sử dụng thuốc thảo mộc theo hướng đại trà. + Nắm được quy luật phát sinh phát triển của một số đối tượng sâu hại rau trồng từ đó sử dụng chế phẩm thảo mộc tác động theo hướng bất lợi đến sự phát sinh, phát triển của chúng. 4 3.3. Nội dung nghiên cứu + Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đến hiệu quả trừ một số loại sâu hại rau là: Sâu khoang, sâu xanh, ban miêu đen sọc trắng của chế phẩm Bio-pre 1. + Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hiệu quả trừ 3 loại sâu hại rau là: Sâu khoang, sâu xanh, ban miêu đen sọc trắng của chế phẩm Bio-pre1. + Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm Bio-pre 1 đến tỷ lệ hóa nhộng và tỷ lệ vũ hóa của 2 loại sâu hại rau là: Sâu khoang và sâu xanh. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài + Kết quả nghiên cứu của đề tài là bước đầu xây dựng quy trình sản xuất và sử dụng một số chế phẩm thảo mộc phòng trừ sâu hại. + Kết quả nghiên cứu đề tài là dẫn liệu khoa học thực sự cần thiết góp phần làm cơ sở cho việc xây dựng biện pháp sinh học phòng trừ một số loài sâu hại có hiệu quả, hạn chế đến mức thấp nhât việc sử dụng thuốc hóa học góp phần giảm thiểu tác hại đối với môi trường sinh thái và sức khoẻ của con người. + Quá trình nghiên cứu góp phần tìm hiểu được nhiều yếu tố tác động lên sự sinh trưởng, phát triển của một số loài sâu hại làm cơ sở để tiến hành xây dựng một số biện pháp sinh học thích hợp nhằm mang lại hiệu quả cao. 5 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Khái niệm Để hiểu rõ được cơ sở khoa học của đề tài: “Hiệu lực phòng trừ sâu xanh bướm trắng (Pieris rapae Linnaeus), sâu khoang (Spodoptera litura Fabricius) và bọ ban miêu (Epicauta gorhami Marseul) của chế phẩm từ cây gia vị” chúng ta cần làm rõ một số khái niệm sau: Thế nào là thuốc thảo mộc? Thuốc thảo mộc là thuốc sử dụng các chất độc có sẵn trong cây cỏ thiên nhiên để phòng trừ hoặc hạn chế tác hại của sâu hại. Khi sử dụng thuốc thảo mộc có nhiều ưu điểm cơ bản như: Chất độc là hợp chất thiên nhiên nên sau khi sử dụng hầu hết chúng nhanh chóng bị phân huỷ không để lại dư lượng độc trong nông sản và môi trường, ít độc hại cho sinh vật có ích [5]. Đối với nhóm cây làm gia vị tác dụng gây độc cho côn trùng là nhờ một số loại hoạt chất có trong thành phần hoa học của chúng. Trong cây ớt cay nhờ có hạt chất cay là capsaicin nên đã có tác dụng gây độc cho côn trùng . Đó là một amid của vinilyl amin (Methoxy -3- hydroxy- 4- benzylamin) và một axit chưa no (axit methyl-7-octen-5-carbonic). Vị cay có thể được thể hiện ở nồng độ 10 -7 , capsaicin kết tinh thành vảy hay thành phiến màu trắng, nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 60 0 C và có thể thăng hoa được. Capsaicin tan trong ether, dầu hỏa và các dung môi khác. Capsaicin ít tan trong nước tinh khiết đun sôi nhưng lại tan trong các dung môi kiềm loảng. Cho nên thường sử dụng ớt cay nghiền nhỏ pha trong các dung môi kiềm loảng để tăng sự kết dính của hoạt chất capsaicin [17]. Capsaicin khi cho tiếp xúc vào da côn trùng sẽ gây kích ứng da và niêm mạc, làm loét chúng sau đó thuốc ngấm vào cơ thể côn trùng vào máu và gây chết côn trùng. 6 Trong cây tỏi các tế bào trong thân tỏi khi bị phân hủy, sẽ có mùi tỏi bốc lên, mùi này do sự có mặt của các hợp chất Sunfua như S-Ankel-L; Cystein sulfphoxid (Alkyl: methyl, propyl, vinyl, allyl…) và γ glutanin-s-akyl cystein. Thành phần chính trong tỏi chưa bị phá hủy là alliin (S-allyl-L (+) cystein sulphoxid). Alliin sau khi ngưng tụ cho ta một số chất như ajoen và vinyl dithiin ngoài ra theo một số nghiên cứu thấy rằng sau khi cho bay hơi tỏi nghiền nhỏ đã phát hiện được 53 hợp chất trong đó 22 hợp chất được xác định trong dich chiết nước và methanol. Khi cho dịch chiết của tỏi tiếp xúc vào cơ thể côn trùng sẽ gây rối loạn trong cơ thể côn trùng và làm ức chế quá trình sinh trưởng, phát triển của côn trùng. Mặt khác do sự có mặt của các hợp chất sunfua khi tế bào tỏi bị phá hủy sinh tạo ra làm mùi tỏi bốc lên gây nên sự ngán ăn cho côn trùng. Do đó dẫn đến hạn chế sự sinh trưởng của chúng và có thể gây chết. Con đường tác động của sinh vật có ích có nhiều dạng khác nhau như: Tiêu diệt, ung trứng, gây ngán ăn, xua đuổi, hấp dẫn, ức chế sinh trưởng, gây bất dục,… nên dễ tham gia mục tiêu phòng trừ dịch hại tổng hợp (IPM). Chính vì vậy việc sử dụng chế phẩm thảo mộc trong phòng trừ sâu bệnh là rất quan trọng và cần được khai thác sớm để đạt hiệu quả cao và hạn chế được tác hại gây ô nhiễm môi trường. Ngày nay với việc phát triển về nhiều mặt trong đời sống của con người thì vấn đề cung cấp lương thực, thực phẩm an toàn là cần thiết hơn bao giờ hết. Do vây việc sử dụng chế phẩm thảo mộc là rất quan trọng để đáp ứng được nhu cầu đó của con người. 1.1.2. Giả thuyết khoa học - Xác định hiệu lực của thuốc thảo mộc trong việc gây chết một số loại sâu hại rau - Xác định thuốc thảo mộc ảnh hưởng đến tỷ lệ vũ hoá và tỷ lệ hoá nhộng của sâu như thế nào? - Có thể dựa vào hiệu lực của thuốc tác động đến sâu hại trong phòng thí nghiệm để xây dựng quy trình sử dụng thuốc ngoài đồng ruộng, cũng như lựa chọn 7 được nồng độ thuốc thích hợp để phun lên các loại sâu nhằm đạt được hiệu quả cao. 1.2. Tình hình nghiên cứu sâu hại trên rau ở việt nam 1.2.1. Đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loại sâu hại trên rau 1.2.1.1. Đặc điểm sinh học, sinh thái của sâu khoang Sâu khoang: Tên khoa học là Spodoptera litura F. Thuộc họ ngài đêm: Noctuidea; bộ cánh vảy: Lepidoptera * Đặc điểm sinh học: - Ngài: Thân dài 16 – 21 mm, sải cánh dài 37 - 42 mm, cánh trước màu nâu vàng. Phần giữa từ mép trước cánh có một vân ngang rộng màu vàng. Phần giữa từ mép trước cánh tới mép sau cánh có một vân ngang rộng màu trắng. Trong đường vân trắng này có 2 đường vân màu nâu (con đực không rõ, cánh sau màu trắng loáng phản màu tím). - Trứng: Hình bán cầu, đường kính rộng 0,5 mm, bề mặt trứng có những đường khía dọc từ đỉnh trứng xuống đáy trứng (36 - 39 đường), cắt ngang bởi những đường khía ngang tạo nên những ô nhỏ. Trứng mới đẻ có màu trắng vàng, sau chuyển thành màu nâu tro, lúc sắp nở có màu tro tối. Trứng xếp với nhau thành ổ có lông màu nâu vàng phủ ngoài. - Sâu non: Đẩy sức dài 38 - 51 mm, hình ống tròn, phần lớn có màu nâu, một số ít có màu lục xanh. Vạch lưng và vạch phụ lưng có màu vàng. Trên mỗi đốt dọc vạch phụ lưng có một vệt đen hình bán nguyệt, trong đó vệt ở đốt thứ nhất và đốt thứ tám của bụng là lớn nhất. - Nhộng: Dài 18 - 20 mm, màu nâu tươi hoặc nâu tối, hình ống tròn. Mép trước đốt bụng thứ tư và vòng quanh các đốt bụng thứ 5, 6, 7 có nhiều chấm lõm * Đặc điểm sinh thái: Ngài có xu tính mạnh với mùi vị chua ngọt và với ánh sáng đèn, đặc biệt là đèn có bước sóng ngắn (3650Å). Trưởng thành đẻ vào đêm thứ 2 sau khi vũ hóa. Số lượng trứng 2000 - 2600 trứng. 8 Ngài sâu khoang ở nhiệt độ cao có thời gian sống ngắn hơn ở nhiệt độ thấp. Thông thường ngài chỉ sống 4 - 5 ngày. Sâu non có 6 tuổi, sâu non mới nở (tuổi 1) sống tập trung với nhau, lớn lên (tuổi 4) có phản ứng với ánh sáng rõ rệt, lẩn trốn ánh sáng nên ban ngày thường ẩn náu ở những nơi tối, khe nẻ của đất… Thời gian sinh trưởng và phát triển của sâu non phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, ẩm độ và thức ăn. Sâu non tuổi cuối có thể nặng 800g, trung bình giai đoạn sâu non có thể ăn hết 4g lá, trong đó 80% bị tiêu thụ bởi sâu non tuổi cuối [18]. Hình 1.1. Các giai đoạn trong vòng đời của sâu khoang (Nguồn: Nguyễn Thị Thanh, 2005 [11]) Ghi chú: (1).ngài; (2). cánh; (3). trứng; (4). ổ trứng đẻ trên lá; (5). sâu non (6). nhộng cái; (7). cuối bụng nhộng đực. Nhộng có thời gian phát triển tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm: + Ở nhiệt độ trung bình 23,9 0 C thời gian phát triển của nhộng là 18 ngày + Ở nhiệt độ trung bình 21,2 0 C thời gian phát triển của nhộng là 10,5 ngày 9 + Ở nhiệt độ trung bình 29,9 0 C thời gian phát triển của nhộng là 8,1 ngày + Ở nhiệt độ trung bình 30,5 0 C thời gian phát triển của nhộng là 10,1 ngày 1.2.1.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của sâu xanh bướm trắng * Đặc điểm sinh học: Bướm có thân màu đen, hai cánh trắng, đỉnh cánh có vết đen hình tam giác. Trứng màu hơi vàng, sâu non màu xanh lục, trên lưng có những điểm đen nhỏ. Sâu non có 5 tuổi, khi đẫy sức dài khoảng 28 - 35mm. Nhộng màu xanh, khi gần vũ hóa chuyển màu xanh hơi vàng. * Đặc tính sinh thái: Bướm hoạt động ban ngày. Sau vũ hóa 3 - 4 ngày thì đẻ trứng, trứng đẻ từng qủa, rải rác mặt sau của lá rau. Một bướm có thể đẻ từ 50 - 200 trứng. Bướm sâu xanh sống khá lâu từ 2 - 5 tuần lễ. Sâu xanh mới nở gặm chất xanh của lá rau, từ tuổi hai trở lên gặm thủng lá rau và ăn kiệt chỉ còn gân lá. Vì vậy nếu để mật độ cao thì ruộng rau sẽ bị trơ trụi, xơ xác.Vòng đời của sâu xanh bướm trắng từ 26 - 30 ngày. Trong đó giai đoạn trứng từ 6 - 8 ngày, sâu non 10 - 14 ngày, nhộng 7 - 8 ngày. Bướm vũ hóa sau 3 - 4 ngày thì đẻ trứng. Sâu phát sinh và gây hại nặng từ tháng 10 năm trước đến tháng 5 năm sau, nhưng thường nặng nhất từ tháng 2 đến tháng 5 vì thời tiết lúc này phù hợp với sinh trưởng và phát triển của sâu. Sâu xanh thường tập trung và gây hại nặng ở những ruộng rau xanh tốt. Vì vậy trong kỹ thuật thâm canh cần lưu ý bón phân hợp lý, cân đối và đúng thời kỳ sinh trưởng của cây. 1.2.1.3. Đặc điểm sinh học, sinh thái của ban miêu đen sọc trắng Ban miêu đen sọc trắng: Epicauta gorhami Marseul Thuộc họ ban miêu: Meloide; Bộ cánh cứng: Coleoptera * Đặc điểm hình thái: - Trưởng thành: Dài 11 - 19 mm, đầu màu nâu đỏ, râu đầu con cái hình sợi chỉ, con đực từ đốt thứ 3 đến đốt thứ 7 hình răng cưa. Giữa mỗi cánh cứng có nhìn mặt trên có một đường chạy dọc màu trắng tro. Xung quanh cánh trước, mép cuối các đốt bụng có lông tơ màu trắng xám. 10