ĐẶC điểm SINH học, SINH THÁI của LOÀI CHÂU CHẤU mía hieroglyphus tonkinensis bolivar, 1912 (orthoptera acrididae) và BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ tại hòa BÌNH

Với mong muốn tìm được những giải pháp để góp phần giải quyết những bấp cập và hạn chế đã nêu trên, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài “Đặc điểm sinh học, sinh thái của loài châu chấ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

NGUYỄN HỒNG YẾN

ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI

CỦA LOÀI CHÂU CHẤU MÍA Hieroglyphus tonkinensis

Bolivar, 1912 (Orthoptera: Acrididae)

VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ TẠI HÒA BÌNH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

HÀ NỘI - 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

NGUYỄN HỒNG YẾN

ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI

CỦA LOÀI CHÂU CHẤU MÍA Hieroglyphus tonkinensis

Bolivar, 1912 (Orthoptera: Acrididae)

VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ TẠI HÒA BÌNH

CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

MÃ SỐ: 62.62.01.12

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS NGUYỄN VĂN ĐĨNH PGS.TS HỒ THỊ THU GIANG

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Các tài liệu trích dẫn được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đã được cám ơn

Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2013

Tác giả luận án

Nguyễn Hồng Yến

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Văn Đĩnh, PGS.TS Hồ Thị Thu Giang đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thày, cô giáo Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học và Ban Quản lý đào tạo, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã quan tâm giúp

đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài Trân trọng cảm ơn các nhà khoa học đã nhiệt tình giúp đỡ trao đổi, hướng dẫn, gợi ý cho tôi những ý tưởng, giải pháp

để vượt qua những trở ngại, khó khăn trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm Tôi xin trân trọng cảm ơn Đảng uỷ, Ban Lãnh đạo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Hòa Bình; Lãnh đạo Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Hòa Bình đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt cho tôi trong suốt thời gian thực hiện

đề tài; trân trọng cám ơn Trạm Bảo vệ thực vật các huyện Tân Lạc, Cao Phong, Đà Bắc và các cán bộ kỹ thuật Chi cục Bảo vệ thực vật Hòa Bình đã hỗ trợ, cùng tôi theo dõi các thí nghiệm Trân trọng cảm ơn những nông dân xã Trung Hòa đã nhiệt tình cùng tôi tham gia các thí nghiệm

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp, người thân trong gia đình đã tận tình động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thiện luận án

Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2013

Tác giả luận án

Nguyễn Hồng Yến

MỤC LỤC

Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.2.1 Thành phần loài và tác hại của châu chấu tại một số khu vực trên thế giới 6 1.2.2 Nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của một số loài châu chấu nguy hiểm 8 1.2.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ châu chấu 13

1.3.1 Thành phần loài, tác hại của châu chấu ở Việt Nam và ở tỉnh Hòa Bình 19

1.3.2 Những nghiên cứu về các loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus

1.3.3 Nghiên cứu phòng trừ châu chấu ở Việt Nam 25 1.4 Những vấn đề chưa được đề cập đến, cần tập trung giải quyết 27

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của tỉnh Hòa Bình 28

2.5.1 Phương pháp nghiên cứu thành phần loài châu chấu, mức độ phổ biến và

mức độ gây hại của loài châu chấu mía H tonkinensis ở tỉnh Hòa Bình 31 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái châu chấu mía H tonkinensis 34 2.5.3 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh vật học châu chấu mía

2.5.4 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh thái học châu chấu mía

2.5.5 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ châu chấu mía H tonkinensis và xây

dựng mô hình phòng trừ tổng hợp với sự tham gia của cộng đồng 43

3.1 Thành phần loài châu chấu, mức độ phổ biến và mức độ gây hại của

châu chấu mía H.tonknensis ở tỉnh Hòa Bình 48 3.1.1 Thành phần loài châu chấu ở tỉnh Hòa Bình 48

3.1.2 Mức độ phổ biến và mức độ gây hại của châu chấu mía H tonkinensis

3.3 Đặc điểm sinh vật học của châu chấu mía H tonkinensis 66

3.3.1 Tập tính sinh sống của châu chấu mía H tonkinensis 66

3.3.2 Thời gian phát triển, vòng đời châu chấu mía H tonkinensis 71

3.3.3 Sinh học sinh sản của châu chấu mía H tonkinensis 73

3.3.4 Khả năng tiêu thụ thức ăn của châu chấu mía H tonkinensis 81 3.4 Đặc điểm sinh thái học của châu chấu mía H tonkinensis 86

3.4.1 Đặc điểm phát sinh gây hại của châu chấu mía H tonkinensis 86 3.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến châu chấu mía H tonkinensis 88 3.5 Biện pháp phòng chống châu chấu mía H.tonkinensis 93

3.5.5 Mô hình phòng chống tổng hợp châu chấu mía H tonkinensis với sự

3.5.6 Qui trình phòng chống tổng hợp châu chấu mía H tonkinensis 105

Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án 110

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu,

AAAI Hiệp hội Quốc tế về châu chấu học ứng dụng

(Association for Applied Acridology International) APLC Ủy ban quản lý dịch châu chấu Ô-xtơ-rây-lia

(Australian Plague Locust Commission) BVTV Bảo vệ thực vật

CIRAD Trung tâm Hợp tác nghiên cứu phát triển nông nghiệp Quốc tế Pháp

(French Agricultural Research Centre for International Development)

ECI Hiệu suất chuyển hóa thức ăn tiêu thụ

(The efficiency of conversion of ingested food)

et al Và những người khác

FAO Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hiệp Quốc

GHIPM Quản lý dịch hại tổng hợp châu chấu

(Grasshopper Integrated Pest Management) IPM Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management)

LUBILOSA Đấu tranh sinh học phòng chống châu chấu

(biological control of locusts and grasshoppers) PTNT Phát triển nông thôn

RAAT Giảm khu vực xử lý (Reduction Agent-Area Treatment)

RH Ẩm độ tương đối của không khí (%)

Số TT Số thứ tự

toC Nhiệt độ không khí (độ C)

DANH MỤC BẢNG

3.1 Thành phần loài châu chấu thuộc họ Acrididae ở tỉnh Hòa Bình

3.2 Mức độ phổ biến của trưởng thành châu chấu mía H tonkinensis (tại

Cao Phong và Tân Lạc, Hòa Bình, 2010-2011) 50 3.3 Mức độ gây hại của châu chấu mía H.tonkinensis tại tỉnh Hòa Bình,

3.7 Khối lượng, kích thước quả trứng thu thập ngoài đồng ruộng và trong

phòng thí nghiệm tại Chi cục BVTV Hòa Bình, 2011 59 3.8 Khối lượng, kích thước các tuổi ấu trùng châu chấu mía H tonkinensis

(Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 60 3.9 Kích thước trưởng thành châu chấu mía H tonkinensis (Chi cục

3.10 Tỷ lệ ấu trùng châu chấu mía H.tonkinénis lựa chọn các loại thức ăn

(Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2012) 69 3.11 Thời gian phát triển của châu chấu mía H tonkinensis (Chi cục BVTV

3.12 Khối lượng cá thể trong các giai đoạn phát triển của châu chấu trưởng

thành (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 73 3.13 Biến động tỷ lệ giới tính trong pha trưởng thành châu chấu mía

H tonkinensis (Trung Hòa, Tân Lạc, Hòa Bình, 2011) 74

3.14 Thành thục sinh dục của châu chấu mía H tonkinensis (Chi cục

3.16 Thời gian thành thục sinh sản của châu chấu cái nuôi trên các loại thức

ăn (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 78 3.17 Tỷ lệ châu chấu cái đẻ trứng nuôi trên các loại thức ăn (Chi cục

3.18 Sức đẻ trứng của châu chấu mía H tonkinensis trên các loại thức ăn

(Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 79 3.19 Tỷ lệ nở của trứng châu chấu mía H tonkinensis nuôi trên các loại

thức ăn (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011-2012) 80 3.20 Khối lượng thức ăn tiêu thụ của ấu trùng cái loài châu chấu mía

H tonkinensis (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 81 3.21 Tổng khối lượng thức ăn tiêu thụ trong giai đoạn ấu trùng cái loài

châu chấu mía H tonkinensis (Chi cục BVTV Hòa Bình, 2011) 82 3.22 Hiệu suất chuyển hóa thức ăn tiêu thụ (ECI) của ấu trùng cái loài châu

chấu mía H tonkinensis (Chi cục BVTV Hòa Bình, 2011) 82 3.23 Khối lượng thức ăn tiêu thụ của trưởng thành châu chấu mía H

tonkinensis (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 84 3.24 Hiệu suất chuyển hóa thức ăn tiêu thụ (ECI) của trưởng thành cái châu

chấu mía H tonkinensis (Chi cục BVTV Hòa Bình, 2011) 84 3.25 Thời điểm nở trứng của châu chấu mía H tonkinensis 89 3.26 Số lượng và tỷ lệ ổ trứng thu được trên các hướng đồi tại khu vực

3.27 Số lượng ổ trứng châu chấu mía H tonkinensis thu được trên các loại

đất khác nhau (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình 2011) 92 3.28 Tỷ lệ trứng châu chấu mía H tonkinensis sống sót ở các ẩm độ đất

khác nhau (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011-2012) 92 3.29 Tỷ lệ trứng chấu chấu sống sót trên các loại đất khác nhau (Trung

3.30 Lượng châu chấu mía H tonkinensis thu bắt thủ công (các xã nhiễm

3.31 Thành phần thiên địch của châu chấu mía H tonkinensis (tại Hòa

3.32 Hiệu lực phòng trừ ấu trùng châu chấu mía H tonkinensis của các chế

phẩm sinh học (Chi cục BVTV Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 98 3.33 Hiệu lực phòng trừ trưởng thành châu chấu mía H tonkinensis của các

chế phẩm sinh học (Chi cục BVTV Hòa Bình, 2011) 99 3.34 Hiệu lực phòng trừ châu chấu mía H tonkinensis của các chế phẩm

sinh học (Trung Hòa, Tân Lạc, Hòa Bình, 2011) 100 3.35 Hiệu lực phòng trừ trưởng thành châu chấu mía H tonkinensis của

thuốc hóa học (Chi cục Hòa Bình, TP Hòa Bình, 2011) 101 3.36 Hiệu lực phòng trừ châu chấu mía H tonkinensis của thuốc hóa học

ngoài đồng ruộng (Trung Hòa, Tân Lạc, Hòa Bình, 2011) 102 3.37 Kết quả mô hình phòng chống tổng hợp châu chấu mía H tonkinensis

so với đối chứng (Trung Hòa, Tân Lạc, 2011) 103 3.38 Hiệu quả mô hình phòng chống tổng hợp châu chấu mía

H tonkinensis so với đối chứng (Trung Hòa, Tân Lạc, 2011) 104

DANH MỤC HÌNH

3.1 Ổ trứng của châu chấu mía H tonkinensis 57 3.2 Ổ trứng châu chấu mía H tonkinensis khi sắp nở 57 3.3 Sự sắp xếp các quả trứng trong ổ trứng châu chấu mía H tonkinensis 57 3.4 Quả trứng của châu chấu mía H.tonkinensis 57 3.5 Ấu trùng cái loài châu chấu mía H.tonkinensis 61 3.6 Mặt lưng phần cuối bụng và lông đuôi của ấu trùng cái (bên trái) và ấu

3.7 Mấu lồi ở mặt bụng đốt ngực trước loài châu chấu mía H.tonkinensis 63 3.8 Lỗ thính giác ở mặt bên đốt bụng thứ nhất của châu chấu mía

3.9 Đốt chày chân sau châu chấu mía H tonkinensis với số gai khác nhau

3.10 Các đặc điểm phân loại của loài châu chấu mía H tonkinensis 64

3.11 Trưởng thành châu chấu mía H tonkinensis 66

3.13 Tỷ lệ ổ trứng châu chấu mía H tonkinensis nở ở các khoảng thời gian

3.14 Tỷ lệ ấu trùng châu chấu mía H tonkinensis lột xác và trưởng thành

vũ hóa ở các khoảng thời gian trong ngày 70

3.15 Hình ảnh ấu trùng châu chấu mía H tonkinensis lột xác (a) và trưởng

3.16 Sự phát triển buồng trứng trong cơ thể con cái sau vũ hóa và ổ trứng

hoàn chỉnh của châu chấu mía H tonkinensis 76 3.17 Diễn biến hiệu suất chuyển hóa thức ăn tiêu thụ (ECI) trong các giai

đoạn phát triển của cá thể cái loài châu chấu mía H tonkinensis 85

3.18 Tỷ lệ khối lượng thức ăn tiêu thụ trong các giai đoạn phát triển của cá

3.19 Diễn biến độ thường gặp trong năm của trưởng thành châu chấu mía

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Châu chấu hay cào cào là tên tiếng Việt thường gọi để chỉ các loài trong họ châu chấu (Acrididae), của bộ Cánh thẳng (Orthoptera) Đây là họ quan trọng, có số lượng loài lớn nhất trong bộ này với trên 10.000 loài (Lưu Tham Mưu, 2000) Có nhiều loài trong họ châu chấu là đối tượng gây hại trên cây trồng nông, lâm nghiệp,

trong đó có những loài đặc biệt nguy hại như châu chấu di cư Á Đông (Locusta migratoria Linnaeus), châu chấu sa mạc (Schistocerca gregaria Forskal) vv vì tác

hại của chúng có thể ở phạm vi Châu lục, thậm chí liên Châu lục (Cheke et al., 1999; Showler, 1995) Ví dụ, từ mùa thu năm 1992, loài châu chấu sa mạc Schistocerca gregaria đã tích lũy mật độ thành đàn ở vùng Biển Đỏ, 18 tháng sau, trùng với sự bùng phát của châu chấu di cư Á Đông Locusta migratoria đã tạo ra đợt dịch lớn, lan

rộng tới Mô-ri-ta-ni về phía Tây và tới Ấn Độ về phía Đông (Showler, 1995)

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về họ Acrididae còn rất ít, hầu hết là những nghiên cứu về biện pháp phòng chống Những nghiên cứu cơ bản, kể cả nghiên cứu tổng thể về khu hệ, cũng như đặc tính của từng loài còn rất hạn chế, đó là điều bất cập khi chúng ta biết rằng tác hại của châu chấu đối với cây trồng nông, lâm nghiệp trong các đợt dịch ở nước ta không hề nhỏ (Lê Thị Quý, 1995; Phạm Thị Thùy,

1996, 1998; Chi cục BVTV tỉnh Thanh Hóa, 2003, 2004; Chi cục BVTV tỉnh Phú Thọ, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012) Điều đó dẫn tới những hạn chế cả về cơ sở khoa học, cơ sở lý luận và thực tế trong việc tổ chức quản lý, phòng trừ châu chấu một cách hiệu quả Thực tế đã cho thấy đối với những đợt dịch châu chấu ở nước ta

từ trước đến nay được phòng trừ một cách rất thụ động, thường chỉ được tiến hành khi châu chấu đã lớn, di chuyển mạnh và gây tác hại đáng kể tới cây trồng nông nghiệp (lúa, ngô, mía) Đây là điều trái ngược với nhiều kết quả nghiên cứu về châu chấu trên thế giới, đã chỉ ra nguyên tắc có tính chất mấu chốt, quyết định hiệu quả phòng trừ chính là việc phát hiện sớm và phòng trừ ngay từ ấu trùng tuổi nhỏ (Matheson, 2003; Prveling, 2005)

Trong họ Acrididae, phân họ châu chấu vân đùi (Catantopinae) chiếm số lượng loài lớn nhất và có nhiều loài nguy hiểm, trong đó có các loài thuộc giống

Hieroglyphus Krauss Cho đến nay, những dữ liệu đã công bố ở nước ta về các loài

thuộc giống này rất ít, chủ yếu là những thông tin về đặc điểm hình thái dựa trên những mẫu vật lưu giữ được từ những đợt điều tra côn trùng của Viện Bảo vệ thực vật, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, hay mô tả đặc tính sinh học, sinh thái theo các tài liệu nước ngoài mà ít có những nghiên cứu chuyên sâu Năm 1997 tỉnh Hòa Bình đã phải

công bố dịch với loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus Krauss (Nguyễn Hồng

Yến, 1998) Từ đó đến nay, chúng vẫn thường phát sinh từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm, gây hại trên nhiều loại cây, bao gồm cả cây lâm nghiệp thuộc họ Tre trúc (luồng, lành hanh) và cây nông nghiệp thuộc họ Hòa thảo (lúa, ngô, mía) của tỉnh này Ở những khu vực bị nhiễm châu chấu hàng năm, nhất là những địa bàn mới bị xâm nhiễm, người nông dân, chính quyền cơ sở và ngay cả cơ quan chuyên môn còn rất lúng túng trong việc phòng trừ đối tượng dịch hại này

Với mong muốn tìm được những giải pháp để góp phần giải quyết những bấp

cập và hạn chế đã nêu trên, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài “Đặc điểm sinh

học, sinh thái của loài châu chấu mía Hieroglyphus tonkinensis Bolivar, 1912

(Orthoptera: Acrididae) và biện pháp phòng trừ tại Hòa Bình”

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Đề tài đã xác định được loài châu chấu phổ biến thuộc giống Hieroglyphus ở Hòa Bình là châu chấu mía H tonkinensis Bolivar, 1912 Đồng thời đề tài đã nghiên

cứu một cách hệ thống về đặc điểm hình thái, sinh học và một số yếu tố tác động đến

sự phát sinh, phát triển của châu chấu mía H tonkinensis ở tỉnh Hòa Bình; các kết

quả này là những dẫn liệu khoa học mới cho công tác nghiên cứu và đào tạo

2.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài đã xác định nơi đẻ trứng tập trung của châu chấu mía H tonkinensis;

đề xuất được biện pháp phòng chống một cách có hiệu quả bằng các biện pháp canh tác, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và hóa học hợp lý, trên cơ sở giám sát

sự phát sinh gây hại của chúng hàng năm Kết quả của đề tài là cơ sở để góp phần quản lý loài châu chấu này tại tỉnh Hòa Bình nói riêng cũng như những vùng thường xuyên bị châu chấu gây hại trong cả nước nói chung

3 Mục đích, yêu cầu của đề tài

3.1 Mục đích

Trên cơ sở những nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của loài châu chấu mía

H tonkinensis để xây dựng biện pháp quản lý chúng một cách hiệu quả và bền vững

3.2 Yêu cầu

- Xác định được thành phần loài châu chấu của tỉnh Hòa Bình ở khu vực nghiên cứu

- Xác định được đặc điểm hình thái, vị trí phân loại, mức độ phổ biến và

ý nghĩa kinh tế của châu chấu mía H tonkinensis ở tỉnh Hòa Bình

- Xác định được những đặc điểm sinh vật học, sinh thái học cơ bản của châu

chấu mía H tonkinensis

- Xây dựng được qui trình phòng chống tổng hợp đối với loài châu chấu mía

H tonkinensis ở tỉnh Hòa Bình

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loài châu chấu thuộc họ Acrididae ở tỉnh Hòa Bình

Châu chấu mía Hieroglyphus tonkinensis Bolivar, 1912

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đề tài tập trung nghiên cứu về nhóm châu chấu ở tỉnh Hòa Bình, tại những huyện thường xuyên bị châu chấu gây hại trên cây trồng nông nghiệp và lâm

nghiệp (Cao Phong, Tân Lạc, Đà Bắc)

- Đề tài đi sâu nghiên cứu các đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của châu

chấu mía H tonkinensis Tìm hiểu đặc điểm phát sinh gây hại của chúng, đồng thời

nghiên cứu áp dụng một số biện pháp canh tác, sinh học, hóa học phòng chống châu chấu mía; từ đó xây dựng quy trình phòng chống tổng hợp loài dịch hại quan trọng này

5 Những đóng góp mới của đề tài

- Ghi nhận mới 4 loài châu chấu cho khu vực tỉnh Hòa Bình

- Cung cấp dẫn liệu khoa học mới về đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh vật học; ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái đến tỷ lệ sống sót và sự phát sinh gây

hại của châu chấu mía H tonkinensis ở tỉnh Hòa Bình

- Đề xuất qui trình phòng chống tổng hợp châu chấu mía H tonkinensis cho

tỉnh Hòa Bình

Chương 1

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Nhiều nơi trên thế giới, châu chấu được coi là loại dịch hại nguy hiểm bậc nhất đối với sản xuất nông nghiệp Nhiều tổ chức, cơ quan chuyên về nghiên cứu, giám sát, quản lý châu chấu đã được thành lập như: Ủy ban quản lý dịch châu chấu Ô-xtơ-rây-lia (Australian Plague Locust Commission - APLC), là cơ quan trực thuộc

Bộ Nông nghiệp, Thủy sản và Lâm nghiệp Úc; Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) có cơ quan chuyên quản lý về châu chấu và những loài dịch hại di cư (FAO Locust and Other mygratory pests group) Cũng dưới sự tài trợ của FAO, hàng năm đều có hội nghị tham vấn Quốc tế với sự tham dự của 9 nước thuộc vùng Trung Á và Nga vv Nghiên cứu về châu chấu cũng là mối quan tâm của rất nhiều nhà khoa học và các tổ chức phi Chính phủ Theo thống kê của Trung tâm Hợp tác nghiên cứu phát triển nông nghiệp Quốc tế Pháp (CIRAD), từ năm 1930 đến tháng 1 năm 2011 đã có hơn 12.000 công trình nghiên cứu về châu chấu được tăng tải trên các báo, tạp chí được xếp hạng toàn thế giới (CIRAD, 2011)

Thành phần châu chấu rất đa dạng, số lượng loài thay đổi theo từng vùng địa lý, nhưng không phải mọi loài châu chấu đều là nguy hại Ngay cả trong những loài nguy hại thì không phải mọi nơi, mọi lúc chúng đều nguy hiểm, đều có thể phát dịch Nhiều nhà khoa học trên thế giới cho rằng, các loài châu chấu sống đơn lẻ, mật độ thấp hay tập trung thành đàn lớn và phát dịch có những liên quan mật thiết đến điều kiện sinh

thái của từng vùng, từng năm (Wu et al., 2005;David, 2005) Như vậy, việc nghiên

cứu về loài H tonkinensis trong những điều kiện sinh thái cụ thể là rất cần thiết

Xung quanh tên gọi của loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus Krauss gây

hại ở tỉnh Hòa Bình, có nhiều ý kiến khác nhau Kết quả điều tra côn trùng năm 1967-1968 (Viện BVTV, 1976) và nghiên cứu của Phạm Thị Thùy (1998) cho thấy

đó là loài H tonkinensis Bolivar; Lưu Tham Mưu (2000) cho rằng đó là loài

H banian Fabricius và khẳng định rất khó phát hiện loài H tonkinensis ở Việt

Nam; tiếp theo đó, Nguyễn Thế Nhã (2003) đã khẳng định loài châu chấu thu thập

được tại tỉnh Hòa Bình là loài H tonkinensis Bolivar Như vậy việc tìm hiểu, xác

định chính xác tên loài châu chấu phổ biến ở tỉnh Hòa Bình thuộc giống

Hieroglyphus Krauss là loài nào và các đặc điểm của chúng, sẽ vừa mang ý nghĩa

khoa học, vừa là cơ sở thực tiễn đối với việc quản lý có hiệu quả loài dịch hại này

1.2 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

1.2.1 Thành phần loài và tác hại của châu chấu tại một số khu vực trên Thế giới

Ở Ô-xtơ-rây-lia có trên 700 loài châu chấu, trong đó nhiều loài vẫn chưa được khoa học nghiên cứu Ba loài châu chấu được xác định là những loài nguy

hiểm nhất đối với đất nước này là Chortoicetes terminifera; Austracris guttulosa và Locusta migratoria Chúng có thể gây tác hại nghiêm trọng với cây ngũ cốc, cây

thức ăn gia súc, rau và cây ăn quả, đặc biệt khi tần suất xuất hiện dịch cao và trên diện tích rộng lớn Năm 1984, sản lượng cây trồng ở nước này bị thiệt hại do châu chấu gây ra lên đến 5 triệu USD, nhưng chương trình kiểm soát châu chấu vẫn được coi là thành công, vì nếu không, thiệt hại có thể lên đến hơn 100 triệu USD (APLC, 2012) Còn tại New South Wales, ba loài châu chấu bị coi là dịch hại là

Chortoicetes terminifera, Locusta migratoria và Austracris guttulosa Cả ba loài có thể gây ra thiệt hại đáng kể cho đồng cỏ và cây trồng, nhưng tác hại do Chortoicetes terminifera là thường xuyên nhất - nó gây ra gần như tất cả các thiệt hại do châu

chấu tại bang này (APLC, 2010)

Báo cáo tổng hợp tại Hội nghị tham vấn năm 2009 của các nước vùng Caucasus và Trung Á (CCA) cùng Liên bang Nga cho thấy diện tích nhiễm châu chấu năm 2009 tại các quốc gia này là 7 triệu 630 ngàn ha, trong đó diện tích xử lý

là 3 triệu 454 ngàn ha Có 2 loài châu chấu đáng chú ý nhất đối với khu vực này

trong những năm gần đây là châu chấu Ma-rốc Dociostaurus maroccanus và châu chấu Ý Calliptamus italicus (FAO, 2009)

Sự gây hại thành dịch châu chấu suốt những năm 1860 đã dẫn đến việc thành lập

Ủy ban Côn trùng học Hoa kỳ vào năm 1877 để nghiên cứu vấn đề này Vào đầu năm

1934, Quốc hội Hoa Kỳ đã phải quyết định chi khoản ngân sách 2,3 triệu USD để hỗ trợ

việc nỗ lực kiểm soát châu chấu (Richman et al., 2003)

Hầu hết các loài châu chấu đều tiêu thụ ở mức 3-10mg chất khô mỗi ngày/ mỗi cá thể Chúng là loài dịch hại chính trên nhiều cây trồng và đồng cỏ của nhiều nơi trên thế giới và vùng hoang mạc, nơi có lượng mưa hàng năm dưới 750mm Bắc

Mỹ có hơn 600 loài châu chấu; các khu vực khô như ở miền Nam Alberta thường bị châu chấu gây hại nặng, vùng này có 85 loài với 12 loài châu chấu có tầm quan trọng kinh tế, trong đó có 4 loài được coi là dịch hại chính (James and Johnson, 2003) Mỗi ấu trùng tiêu thụ từ 100-450mg chất xanh mỗi ngày, mỗi con châu chấu trưởng thành tiêu thụ bình quân 200mg chất xanh mỗi ngày; như vậy, với mật độ từ 40-50 con trưởng thành/m2 thì lượng chất xanh chúng tiêu thụ trong 1 ngày lên đến trên 100kg/ha (APLC, 2012) Với khả năng tiêu thụ chất xanh như vậy nên chúng được coi là mối nguy với động vật ăn cỏ vùng đồng cỏ Bắc Mỹ khi mà ở mật độ cao, lượng chất xanh tiêu thụ bởi châu chấu có thể gấp 1,25 đến 2,5 lần lượng chất

xanh do động vật có vú tiêu thụ hàng ngày (David et al., 2006)

Các nơi khác ở Bắc Mỹ như Canada, các loài châu chấu Camnula pellucida, Melanoplus packardii, Melanoplus sanguinipes và Melanoplus bivittatus là những

đối tượng gây hại chủ yếu đối với cây trồng nông nghiệp hay đồng cỏ chăn nuôi (Duke, 2002)

Ở Hoa Kỳ đã phát hiện được 548 loài châu chấu, trong đó có khoảng 400 loài được xác định trên đồng cỏ ở 17 bang miền Tây nước này và 20 loài có khả năng gây nguy hại tới sản xuất nông nghiệp Con số thiệt hại do châu chấu gây ra ở

khu vực này vào năm 1977 lên tới 393 triệu USD (Fowler et al., 1990) Đối với

bang Texas, châu chấu là một trong những loại sâu hại phổ biến và nguy hiểm nhất,

có khoảng 150 loài châu chấu đã được tìm thấy ở đây Trong đó 5 loài sau đã gây ra đến 90% thiệt hại cho các loại cây trồng, hay những đồng cỏ, đó là các loài:

Melanoplus differentialis, Melanoplus femurrubrum, Melanoplus sanguinipes, Melanoplus bivitattus và Melanoplus packardii (Carl and Davis, 2004) Ở bang

New Mexico, từ những năm 1500 thì châu chấu cùng với hạn hán đã được coi là bất

lợi cơ bản của sản xuất trồng trọt Tuy nhiên, đến trước năm 1850, những thiệt hại

do châu chấu ở khu vực này chỉ là những giai thoại mà không được ghi chép cụ thể

(Fowler et al., 1990) Trong quần xã châu chấu bao gồm rất nhiều loài, số lượng các

loài chỉ ăn thực vật là cao nhất, ở Bắc Colorado, có 14/24 loài châu chấu chỉ ăn thực vật, trong đó thường có 1 vài loài chiếm hầu hết số lượng cá thể (Robert, 2002)

So với nhiều vùng khác trên thế giới, khu vực châu Âu thường có thành phần loài ít hơn; có 27 loài châu chấu ở Anh và 11 loài ở Ai-xơ-len là những loài bản địa (Haes and Harding, 1997)

Ở châu Á, Trung Quốc là nơi có sự đa dạng loài châu chấu rất phong phú Đã

có trên 1.000 loài được biết đến, nhưng trong số đó chỉ có khoảng 60 loài là thực sự nguy hiểm và có ý nghĩa kinh tế đối với nông nghiệp, lâm nghiệp hay đồng cỏ chăn nuôi Cùng với lũ lụt, hạn hán thì sự gây hại của châu chấu được coi là 3 loại thiên tai lớn nhất đối với sản xuất nông nghiệp trong xã hội phong kiến Trung Quốc và được đề cập trong nhiều cuốn sách cổ (Chen, 1999) Tại tỉnh Quảng Đông và đảo Hải Nam có 120 loài, thuộc 63 giống của 6 phân họ châu chấu; trong đó có 9 loài mới được phát hiện, 3 loài được ghi nhận là sâu hại chính của địa phương (Liang, 1996) Tại tỉnh Hà Bắc đã ghi nhận 75 loài châu chấu họ Acrididae, thuộc 40 giống

của 5 phân họ (Ren et al., 1990) Tại tỉnh Cát Lâm đã phát hiện 24 loài châu chấu

của 15 giống thuộc 7 phân họ, phần lớn trong chúng tập trung ở khu vực đồng cỏ ôn đới phía Bắc (Ren and Yang, 1993) Tại khu vực Đàm Châu (Hải Nam, Trung Quốc) đã ghi nhận được 49 loài châu chấu thuộc 32 giống của 6 phân họ Trong đó

các loài Locusta migratoria manilensis, Hieroglyphus tonkinensis và Chondracris rosea rosea là nguy hiểm nhất, chúng gây hại trên nhiều cây trồng như mía, tre, xoài và rừng phòng hộ ven biển (Lu et al., 2007)

1.2.2 Nghiên cứu về sinh học, sinh thái học của một số loài châu chấu nguy hiểm

1.2.2.1 Những nghiên cứu về sinh học, sinh thái chung của họ châu chấu

Nhiều loài châu chấu có khả năng di cư rất lớn, đến vài trăm km/ngày (APLC, 2012) Vào thời điểm bắt đầu di chuyển, ban đầu thường chỉ có một số ít cá thể bay ngắn để dẫn đàn và thu hút các con khác, dần dần thành bầy lớn; chúng có

thể bay liên tục 1-3 ngày, ở độ cao đến 1000 m, khoảng cách bay xa hàng trăm km

(Richman et al., 2003)

Trong hầu hết các ổ châu chấu ở châu Âu, rất hiếm khi quan sát được được châu chấu ghép đôi Thời gian ghép đôi xảy ra ở các loài cũng khác nhau Có loài ghép đôi vào ban đêm, có loài lại vào giữa trưa, nhưng cũng có loài tránh cái nắng

gay gắt của buổi trưa (Klaus et al., 2001)

Hầu hết các loài châu chấu thường đẻ trứng ở độ sâu lớp đất 1-5cm, các quả trứng được đẻ trong một lớp vỏ bọc, phía trên là lớp như bọt biển có tác dụng thông khí và chống ký sinh (Boyd, 1994)

Nguồn thức ăn khác nhau có thể ảnh hưởng tới thời gian phát dục, số lượng

trứng chứ không ảnh hưởng đến chất lượng của trứng châu chấu (Chen et al., 2008) Điều này đã được các tác giả chứng minh đối với loài châu chấu Fruhstorferiola tonkinensi khi sử dụng 4 nguồn thức ăn từ các loại cây: Pterocarya stenoptera (cây Cơi hay Cọ xôm), Morns alba (cây Dâu), Piper sarmentosum (cây Lá lốt hay Trầu giả) và Michelia alba (cây Ngọc lan) Kết quả cho thấy thời gian phát triển buồng

trứng kéo dài tương ứng với nguồn thức ăn nêu trên là 45,75 ngày; 46,50 ngày; 61,25 ngày và 62,25 ngày Mỗi con cái đẻ trung bình 1,6; 1,4; 0,85 và 0,7 ổ trứng tương ứng các nguồn thức ăn; mỗi ổ trứng chứa tương ứng 38,2; 31,8; 20,2 và 14,2 quả trứng Tuy nhiên tỷ lệ các quả trứng không bình thường, các ổ trứng không bình thường thì tương đương nhau ở các công thức

Chu kỳ chiếu sáng, nhiệt độ và mật độ quần thể có ảnh hưởng quyết định đến

sự thành thục sinh dục ở loài châu chấu di cư Locusta migratoria Thời gian cần

thiết để 50% số cá thể cái của loài này bắt đầu đẻ trứng ở chu kỳ chiếu sáng dài và mật độ quần thể lớn kéo dài hơn so với ở chu kỳ chiếu sáng ngắn và những cá thể

đơn lẻ (Tanaka et al., 1993)

Cũng giống như nhiều loài côn trùng khác, nhiều loài châu chấu cũng có thời

kỳ đình dục (Diapause), nhất là những loài ở vùng ôn đới Loài châu chấu

Melanoplus sanguinipes F là loài có sự phân bố địa lý rộng, do vậy đặc tính đình

dục của chúng cũng khác nhau ở các vùng địa lý khác nhau Việc đình dục của loài

châu chấu này xảy ra ở giai đoạn phôi trứng, có thể là đình dục bắt buộc hay không bắt buộc và quá trình này được điều chỉnh bởi con cái (Fielding, 2006) Hầu hết các loài châu chấu qua đông ở giai đoạn trứng (Matheson, 2003) Nhiệt độ tối ưu cho

thời kỳ đình dục đối với loài châu chấu di cư Á Đông Locusta migratoria là

10-12,5oC (Tanaka, 1992)

Các yếu tố sinh thái, đặc biệt là nhiệt độ, ẩm độ và nguồn thức ăn có ảnh hưởng lớn đến phát triển của châu chấu Vùng Colorado (Hoa Kỳ) có điều kiện nhiệt độ nhìn chung là thuận lợi để châu chấu phát triển và sinh sản, yếu tố bất lợi cho sự phát triển của châu chấu ở vùng này là sự hạn chế thức ăn xanh thô do phụ

thuộc lượng mưa theo mùa (Mark et al., 1998) Còn đối với loài châu chấu Á Đông,

chính do nhiệt độ ngày trong tháng 3,4 ở vùng thung lũng thấp hơn 0,2-0,4oC so với

vùng ven biển đã dẫn đến việc xuất hiện ấu trùng muộn hơn 2-3 ngày (Yao et al.,

2009) Sự cạnh tranh cùng loài cũng có tác động tới thế hệ sau vì kích thước của châu chấu cái phụ thuộc vào số lượng và chất lượng thức ăn chúng hấp thụ được và được di truyền cho con cháu chúng (Fielding, 2004)

Những yếu tố bất lợi của môi trường có thể làm suy giảm mật độ quần thể của một hay nhiều loài nào đó, nhưng không làm ảnh hưởng đến sự đa dạng về thành phần loài châu chấu (Bieringer, 2002) Tác giả đã nghiên cứu 25 điểm cháy rừng ở miền Đông nước Áo và rút ra kết luận: việc cháy rừng ít làm ảnh hưởng đến tần suất xuất hiện các loài châu chấu thuộc họ Acrididae Trong 20 loài thống kê, chỉ có 2 loài bị ảnh hưởng, 7 loài phản ứng tích cực, còn 13 loài không có phản ứng đáng kể bởi đám cháy

1.2.2.2 Những nghiên cứu về giống châu chấu Hieroglyphus Krauss

Theo Mason (1974), trên thế giới có 10 loài châu chấu thuộc giống

Hieroglyphus Krauss So với những loài châu chấu có ý nghĩa kinh tế ở các vùng địa lý trên thế giới, các loài thuộc giống Hieroglyphus phân bố tương đối hẹp, chỉ có ở châu

Á và châu Phi, nhưng không có loài nào phân bố rộng khắp ở cả 2 châu lục, trong đó

loài H daganensis phân bố đều cả ở Bắc, Nam, Đông và Tây Phi; loài H oryzivorus và

H banian phân bố ở cả Đông và Tây Á, hầu hết số còn lại chỉ phân bố ở một vùng

nhất định (CIRAD, 2011) Khi sử dụng công nghệ ADN để đánh giá biến thể di truyền

giữa 3 loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus (H banian, H tonkinensis,

H annulicornis), kết quả cho thấy loài H banian Fabricius có mối quan hệ di truyền gần gũi với loài H tonkinensis Bolivar hơn so với loài H annulicornus Shiraki

(Jiang and Lu, 2003)

H banian là một trong 2 loài châu chấu (cùng với H nigrorepletus) gây hại

đáng kể với các cây ngũ cốc ở Ấn Độ Thức ăn ưa thích nhất của chúng là lúa nhưng chúng cũng gây hại mạnh trên mía, ngô, lúa miến và kê Trứng của chúng nở vào tháng 6 đến tháng 8 hàng năm, ấu trùng trải qua 6-7 tuổi để thành trưởng thành vào tháng mười, tháng mười một (Pruthi, 1949)

Theo Rao and Cherian (1940), H banian là loài dịch hại có tầm quan trọng

kinh tế ở Nam Ấn Độ, chúng phân bố rộng khắp bang Madras Ấu trùng mới nở ăn

cỏ dại ven bờ sau đó tấn công ruộng lúa, nhưng nếu trứng của chúng được đẻ ở khu vực cây trồng cạn (mía, kê) thì những cây này bị chúng tấn công ngay từ đầu

H banian gây hại trên lúa, mía, kê nhưng hại nặng nhất trên lúa Ở giai đoạn lúa

còn non thì thiệt hại có thể không rõ ràng, nhưng nếu ở giai đoạn ôm đòng-trỗ bông thiệt hại lá rất đáng kể do chúng ăn hoa lúa còn non hay mới trỗ, tỷ lệ thiệt hại trung bình từ 10-30% số hạt nhưng có thể tới 50-90% số hạt Loài này mỗi năm có 1 thế

hệ, qua đông ở giai đoạn trứng Những cơn mưa đầu mùa là yếu tố kích thích để trứng nở Những năm hạn hán có thể làm trứng teo lại và chết, nhưng những năm mưa lớn cũng làm chết nhiều ấu trùng mới nở hay tuổi còn nhỏ, vì vậy những năm

có lượng mưa trung bình là điều kiện thuận lợi cho loài châu chấu này

Loài H banian có nhiều kẻ thù tự nhiên như nấm Entomophthora grylli, các loài tuyến trùng như Mermis nigrescens, Gordius sp Loài mò đỏ Trobidium

sp cũng ký sinh loài châu chấu này nhưng không làm chúng chết Nhiều loài động vật có sương sống (bò sát, ếch nhái, chim, cầy cáo) là thiên địch của loài châu

chấu này (Rao and Cherian, 1940) Kết quả thử nghiệm nấm Aspergillus terreus trên loài H banian cho thấy loài nấm này có thể giết chết 95% châu chấu vào thời

điểm mật độ trên đồng ruộng cao nhất, với ẩm độ cao (trên 80%) và nhiệt độ từ 24-30oC (Parthasarathy and Narayanasamy, 1997)

H banian là loài dịch hại quan trọng với sản xuất lúa gạo ở phía Đông

Pakistan, chúng gây hại chủ yếu giai đoạn lúa còn non tới khi trỗ Cây lúa gieo trước mùa mưa bị hại nặng hơn gieo sau mùa mưa (Alam, 1965)

H banian và H concolor gây thiệt hại đáng kể cho nghề trồng mía ở bang

Uttar (Ấn Độ) từ tháng 7 đến tháng 9 Trứng của chúng được đẻ ở bờ cỏ gần ruộng mía, châu chấu mới nở ăn cỏ dại và tấn công cây mía từ tuổi 3 Mía là cây bị hại trước khi chúng tấn công các cây ngũ cốc khác gần đó (Gupta and Saxena, 1963)

Kết quả tổng hợp lại các công trình nghiên cứu về châu chấu ở Pakistan

trong 20 năm (1957-1977) cho thấy loài ong ký sinh trứng Scelio sp (Hymenoptera, Scelionidae) là kẻ thù tự nhiên có vai trò đáng kể nhất với loài châu chấu H banian

(Mohyuddin and Habib, 1977) Ở vùng ngoại ô thành phố Bangalore (phía Nam Ấn

Độ), vào tháng 6 năm 1952, tỷ lệ trứng H banian bị loài ong Scelio hieroglyphi ký

sinh đạt 15% (Channa, 1953)

Kết quả thí nghiệm với loài H banian trong các môi trường ổn định cho thấy,

ở điều kiện ẩm độ cao (60-80%), nhiệt độ 30°C, bề mặt ẩm ướt, ánh sáng tốt với cường độ 180 lux, là những điều kiện thích hợp nhất cho việc tập hợp thành đàn của châu chấu trưởng thành, khích thích sự hình thành pheromone sinh dục và hoạt động ghép đôi của chúng (Nayak and Gandhi, 1993)

H banian là loại sâu chính trên lúa ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới

Chúng tấn công nhiều loại thực vật thuộc các họ khác nhau nhưng ký chủ ưa thích nhất là họ Hòa thảo và họ Cói lác Khi thí nghiệm với nhiều loại thức ăn khác nhau

đã cho thấy 3 loại thức ăn là Cynodon dactylon (Pers.), Oryza sativa (Lin.) và Cyperus kyllingia (Endl.) là phù hợp cho sự tăng trưởng của ấu trùng châu chấu Tỷ

lệ tăng trưởng ở 8 ngày và 16 ngày sau khi trứng nở lần lượt 38,7% và 76% (thức ăn

là C.dactylon); 26% và 48% (thức ăn là O.sativa); 14,9% và 30,1% (thức ăn là C.kyllingia) Nhưng các loại thức ăn này không tạo sự khác biệt đáng kể tới tỷ lệ sống sót của H banian (Amlan et al., 2002)

Hieroglyphus annulicornis (Shiraki, 1910) còn có tên khác là H tonkinensis Carl, 1916 hay H formosanus Bolivar, 1912 Sau đó đã được Mason (1974) sắp xếp, đưa ra khóa định loại lại để phân biệt loài này với loài H tonkinensis Bolivar,

1912 Như vậy, H tonkinensis Carl, 1916 và H tonkinensis Bolivar, 1912 là 2 loài

khác nhau

H annulicornis phát sinh 1 lứa/năm, mỗi con cái đẻ 80-90 trứng Vào những

năm thuận lợi, trứng đẻ và nở tập trung với số lượng lớn, có thể tới 80.000 ấu trùng/1 mẫu Anh, tương đương 200.000 ấu trùng/ha Loài này có nhiều tập tính sinh

thái tương tự như loài H banian và cũng là đối tượng gây hại trên lúa, ngô, mía ở

Thái Lan và Trung Quốc (Tinkham, 1940)

Châu chấu mía H tonkinensis Bolivar, 1912 là loài dịch hại quan trọng với

cây mía, ngô, lúa và nhiều cây trồng ngắn ngày khác ở phía Nam Trung Quốc Ở vùng này chúng phát sinh 1 lứa/năm; qua đông ở giai đoạn trứng; trứng đẻ thành ổ trong đất, vị trí đẻ trứng tập trung; ấu trùng thường nở vào tháng 4 hàng năm và có 6-7 tuổi; trưởng thành xuất hiện từ tháng 6- tháng 8, trưởng thành cái dài 35-52 mm, màu xanh lục Ấu trùng tuổi nhỏ thường chậm chạm, chủ yếu ăn lá cây tre nhỏ và cỏ dại rồi chuyển sang các cây lớn hơn Khi di chuyển mạnh cũng là lúc chúng tấn công

các cây trồng nông nghiệp (Chen et al., 1989)

Châu chấu mía H tonkinensis được coi là loài có tác hại nghiêm trọng tới

cây lúa, mía và tre trúc ở tỉnh Quảng Đông (Trung Quốc) Chúng qua đông ở giai đoạn trứng ở trong đất; ấu trùng thường nở từ đầu tháng 4 đến đầu tháng 5

và có 6-7 tuổi Con trưởng thành xuất hiện từ đầu tháng 7 đến đầu tháng 8 hàng năm và chết từ giữa tháng 8 đến giữa tháng 10 sau khi giao phối và đẻ trứng (Huang and Wu, 1982)

1.2.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ châu chấu

1.2.3.1 Biện pháp thủ công, canh tác

Với diện tích đất của qui mô trang trại, có thể áp dụng nhiều biện pháp khác

mà không cần phải sử dụng đến thuốc hóa học, như việc đào đất để thu trứng có thể làm giảm 80-90 % số lượng ấu trùng châu chấu, công việc này nên tiến hành vào những ngày nóng, khô vì trứng sẽ dễ bị khô chết hay làm mồi cho chim, gia cầm Khi châu chấu mới nở thì việc tập hợp gia cầm từ các trang trại liền kề để chúng bắt

và tiêu diệt châu chấu theo từng khu vực cũng có tác dụng tốt hạn chế mật độ châu chấu (Boyd, 1994)

Việc trồng các cây bụi, thực vật có hoa ở những thảm cỏ trong trang trại làm giảm thiểu vị trí đẻ trứng của châu chấu (Carl and Davis, 2004) Nếu có thể nên trồng xen một số cây là ký chủ ưa thích của chấu chấu, ví dụ cây cúc vạn thọ

là thức ăn ưa thích, sẽ dẫn dụ châu chấu ra khỏi các cây trồng khác và có thể sử dụng hóa chất để diệt chấu chấu ở phạm vi cây dẫn dụ này Nếu đất được che phủ bằng màng phủ cũng giúp hạn chế sự đẻ trứng của châu chấu hay cản trở ấu trùng mới nở chui lên mặt đất Ngoài ra, trong phạm vi trang trại cũng có thể áp dụng nhiều loại bẫy để nhử, thu bắt châu chấu như: dùng cám, dùng nước với ánh sáng, dùng đống rơm vào ban đêm, dùng rào cản kết hợp với hố để bẫy ấu trùng vv , đều là những giải pháp phù hợp để hạn chế mật độ và tác hại của châu chấu (Fielding, 2003; Carl and Davis, 2004)

Có thể sử dụng các loại bẫy thu bắt để xác định thành phần loài châu chấu,

xu hướng di chuyển theo chiều gió của châu chấu vào các thời điểm khác nhau (Emmett and Liang, 1994)

Quản lý châu chấu trên đồng cỏ một cách bền vững là gắn liền với quản lý đồng cỏ bền vững Cần xác định việc dùng thuốc hóa học chỉ đáp ứng mục tiêu ngắn hạn, vì chúng có thể làm gia tăng mối nguy hại từ châu chấu cho các năm tiếp theo Cũng cần xác định châu chấu là nguồn thức ăn chủ yếu của nhiều loài động vật trên đồng cỏ, vì vậy chúng được coi là mắt xích quan trọng trong mạng lưới

thức ăn và đảm bảo tính đa dạng loài trên đồng cỏ (David et al., 2006)

Trên đồng cỏ, ngay cả phương thức chăn thả gia súc cũng có ảnh hưởng lớn đến mật độ, số lượng cá thể châu chấu Kết quả quan sát cho thấy ở khu vực chăn thả tràn lan có mật độ châu chấu là 18 và 27 con/m2, đã gây thành dịch trong các năm 1997, 1998, trong khi đó ở khu vực chăn thả luân phiên đã không có dịch xảy

ra Lượng chất xanh do châu chấu tiêu thụ ở khu vực chăn thả tràn lan trong các năm 1997, 1998 bằng 91% và 168% lượng chất xanh do gia súc tiêu thụ, còn ở khu vực chăn thả luân phiên các số liệu tương ứng là 10% và 23% (Jerome, 2000)

1.2.3.2 Biện pháp sinh học

Đối với các hệ sinh thái đồng cỏ Bắc Mỹ, châu chấu đóng vai trò quan trọng

trong mạng lưới thức ăn Nhiều loại chim đã sử dụng châu chấu như nguồn thức ăn quan trọng của chúng, đặc biệt đối với chim non Chim cũng là một nhân tố chính điều khiển mật độ châu chấu; mỗi con chim mòng biển, gà tây hay chim chiền chiện miền Tây có thể bắt trên 100 con châu chấu/1 ngày Thí nghiệm về ảnh hưởng của các loài

chim tới mật độ châu chấu đã được Fowler et al., (1990) chứng minh khi tác giả đã chỉ

ra rằng, sau 2 tuần chưa có sự khác biệt về mật độ châu chấu giữa các lô thả chim và không thả chim Nhưng sau 6 tuần, mật độ châu chấu ở lô thả chim đã giảm đáng kể, tương ứng giảm ở các năm 1997, 1998 là 26% và 37% Tuy nhiên việc thả chim không làm ảnh hưởng đến sự đa dạng các loài châu chấu trong các lô thí nghiệm

Ngoài các loài chim thì những loài ong ký sinh trứng châu chấu thuộc giống

Scelio (Hymenoptera: Scelionidae) cũng đóng vai trò quan trọng trong điều khiển

mật độ châu chấu Tổng hợp kết quả nghiên cứu từ 1990-1994 đã cho thấy tỷ lệ trứng châu chấu bị ong ký sinh đạt 27,4 đến 47,1% đối với các tỉnh phía Tây và có

thể đạt tới 78,9% với các tỉnh phía Nam Ô-xtơ-rây-lia Thường mỗi loài ong Scelio

có một loài châu chấu là vật chủ và từ những loài vật chủ quan trọng người ta

thường rất dễ nhận ra loài ong ký sinh kèm theo Đối với loài Scelio parvicornis là một ngoại lệ khi chúng có 2 vật chủ chính P vittatum và C terminifera cùng một số vật chủ phụ Oedaleus australis, Brachyexarna lobipennis và A vulgaris Một số cặp ký sinh - vật chủ mới được ghi nhận như loài S fulgidus (vật chủ là Gastrimargus musicus), S chortoicetes (Austroicetes vulgaris), S parvicornis (Brachyexarna lobipennis, P vittatum và A vulgaris), S flavicornis (C terminifera), S ignobilis (Aiolopus thalassinus tamulus), S bipartitus (C terminifera) và S orientalis (P insolens) Trong đó có những loài phân bố phổ biến như S parvicornis, S fulgidus và S flavicornis ở phía Tây Ô-xtơ-rây-lia và loài S orientalis; S ignobilis ở Bang New South Wales (Baker et al., 1996)

Ở vùng đồng cỏ Bắc Mỹ, trứng châu chấu là vật chủ của một loài ong bắp cày họ Scelionidae và cũng là nguồn thức ăn quan trọng đối với sâu non của nhiều loại bọ cánh cứng (APLC, 2012)

Ít nhất có 200 loài côn trùng, nhện, nấm, tuyến trùng có thể tấn công châu

chấu Nhiều loài ruồi, ong ký sinh trên trứng và ấu trùng của châu chấu, trong khi nhiều loài ruồi lớn khác, bọ cánh cứng (cả ấu trùng của chúng như họ ban miêu), các loài chim, động vật gặm nhấm là những loài bắt mồi đáng kể đối với chúng Chính những kẻ thù tự nhiên này đã khống chế mật độ châu chấu và làm cho chúng không thường xuyên phát thành dịch Ước tính chỉ riêng loài ruồi ăn thịt đã tiêu diệt được 11-15% số châu chấu Kiểm soát sinh học có thể làm chậm khả năng bùng phát số lượng châu chấu trong hầu hết các trường hợp; tuy nhiên, khi thời tiết thuận lợi và các điều kiện khác xảy ra, quần thể châu chấu có thể áp đảo hầu hết các kẻ thù tự nhiên của chúng và nhanh chóng đạt đến mức độ gây thành dịch (Lavigne and Pfadt, 1966)

Chương trình đấu tranh sinh học phòng chống châu chấu (LUBILOSA), đã được triển khai tại Nam Phi và Mô-Dăm-Bích, với mục tiêu vừa bảo vệ môi trường,

vừa kiểm soát được các loài châu chấu nguy hại như Locustana pardalina của Nam Phi, hay loài Nomadacris septemfasciata ở Mô-Dăm-Bích Trong chương trình này, loại thuốc sinh học Green Muscle TM chứa nấm Metarhizium anisopliae đã được sử

dụng Kết quả thu được rất tốt, đã tiêu diệt trên 90% châu chấu và hầu như không ảnh hưởng tiêu cực tới côn trùng khác, chim, bò sát hay động vật có vú Thuốc Green Muscle TM đã chính thức được đăng ký trong chiến lược quản lý châu chấu tại Nam Phi; lần đầu tiên, Nam Phi đã thoát khỏi tình trạng lệ thuộc vào thuốc hóa

học trong quản lý châu chấu (Cheke et al., 1999)

Loại nấm Metarhizium đã có tác động tích cực, quan trọng nhất là chúng có

tính chọn lọc cao, do vậy những kẻ thù tự nhiên của châu chấu được bảo tồn (Lomer and Langewald, 2001) Loại nấm này có thể tiêu diệt 70-90% châu chấu sau 14-20

ngày lây nhiễm, cùng với ong ký sinh trứng loài Scelio spp., loài nấm có ích này đã

trở thành lựa chọn thực tế cho các chương trình phòng trừ châu chấu bằng biện pháp

sinh học (Lomer et al., 2001) Ngoài tác dụng giết châu chấu, nấm còn làm giảm

khả năng tiêu thụ thức ăn của châu chấu tới 65% trong thời kỳ ủ bệnh Mặc dù thời gian gây chết giữa thí nghiệm trong phòng và xử lý trên đồng ruộng là khác nhau (6 ngày và 39 ngày), nhưng tỷ lệ gây chết là tương đương, đạt trên 90% (Steve and Matthew, 2000)

Cũng là biện pháp sinh học, sử dụng các kẻ thù tự nhiên để kiểm soát châu chấu, nhưng Carruthers and Onsager (1993) không ủng hộ phương án nhập nội những kẻ thù tự nhiên vì cho rằng chúng sẽ phá vỡ hệ sinh thái bản địa, dù trước mắt, chúng có thể rất có ích trong kiểm soát mật độ châu chấu Hai tác giả nhấn mạnh việc khuyến khích kẻ thù tự nhiên bản địa

Trong thực tế, dù có hiệu quả cao và an toàn, nhưng các tác nhân sinh học thường thể hiện hiệu quả chậm hơn so với hóa chất Vì vậy việc sử dụng chúng cần tiến hành sớm khi ấu trùng châu chấu đang ở tuổi còn nhỏ Tuy nhiên, khó khăn ở đây là việc tiếp cận các điểm châu chấu đẻ trứng tập trung và thời điểm xuất hiện ấu trùng châu chấu trên những vùng rộng lớn, vì thế việc tăng cường khả năng dự báo và giám sát sẽ có tác động tích cực tới hiệu quả của việc áp dụng các tác nhân sinh học để phòng trừ châu chấu (Prior and Street, 1997)

1.2.3.3 Biện pháp hóa học

Suốt những thập kỷ đầu của thời kỳ Cách mạng xanh, việc sử dụng phổ biến hóa chất để phòng trừ châu chấu đã gây mối quan ngại về môi trường và sức khỏe con người (Prior and Streett, 1997) Việc kiểm soát châu chấu thường liên quan đến việc sử dụng thuốc trừ sâu trên diện tích rộng lớn Từ năm 1987-1989, khoảng 250.000 km2 đất ở Châu Phi và Trung Đông đã được xử lý để phòng trừ loài châu

chấu sa mạc Schistocerca gregaria; diện tích này trong thời gian 2003-2005 là hơn

130.000 km2 Tại Ma-đa-gát-xca, từ năm 1997-2000, hơn 42.000 km2 đã phải xử lý

để chống lại loài châu chấu di cư Locusta migratoria Tại Ca-dắc-xtan vào năm

2000, hơn 80.000 km2 đã được phun hóa chất để chống lại loài châu chấu Ý

Calliptamus italicus (Prveling, 2005) Cuối những năm 1950, chỉ riêng khu vực

Karoo của Nam Phi đã phải sử dụng bình quân 400 ngàn lít thuốc trừ sâu hàng năm

để phòng trừ loài châu chấu Locustana pardalina (Cheke et al., 1999)

Trong đợt dịch vào năm 1985 ở Hoa Kỳ, đã có hơn 22 triệu ha ở miền Tây nước này bị nhiễm châu chấu Chính phủ Hoa Kỳ đã phải sử dụng trên 2.900 tấn thuốc trừ sâu Malathion và Carbaryl để xử lý cho diện tích trên 5 triệu ha bị nhiễm nặng (David

et al., 2006)

1.2.3.4 Biện pháp phòng trừ tổng hợp châu chấu

Nếu áp dụng biện pháp quản lý châu chấu một cách phù hợp, sẽ đạt hiệu quả kinh tế tốt, tỷ lệ giữa chi phí kiểm soát châu chấu và lợi ích đem lại đạt 1/8 (APLC,

2012) Mỗi loài châu chấu có ngưỡng gây hại kinh tế riêng, đối với loài Camnula pellucida ngưỡng kinh tế khuyến cáo là 7-12 con/m2, còn khi mật độ trên 13 con/m2

là bắt buộc phải áp dụng biện pháp xử lý (Duke, 2002)

Việc giảm khu vực xử lý (Reduction Agent Area Treatment - RAAT) được coi là chiến lược thực hiện trong quản lý chấu chấu của Hiệp hội Quốc tế về châu chấu học ứng dụng (Association for Applied Acridology International-AAAI) Một trong những ứng dụng mới nhất về vấn đề này của Hiệp hội đã đưa ra là sử dụng các chất dẫn dụ từ dầu thực vật để thu hút châu chấu vào những phạm vi hẹp để xử lý, từ

đó giảm thiểu diện tích môi trường bị tác động, cũng như sự ảnh hưởng tới các loài côn trùng khác (AAAI, 2001)

Chương trình Quản lý tổng hợp châu chấu (Grasshopper Integrated Pest Management – GHIPM), đã được triển khai từ 1987-1993 ở miền Tây bang Dakota

và miền Đông bang Montana (Hoa Kỳ) với 3.431 km2 áp dụng GHIPM và 5.294

km2 phòng trừ theo cách thông thường để đối chứng Kết quả cho thấy áp dụng GHIPM giảm ít nhất 2,5 lần lượng thuốc hóa học phải sử dụng và tổng chi phí để phòng trừ châu chấu giảm 65% so với diện tích xử lý thông thường (Mark et al., 2000) Còn tại Ô-xtơ-rây-lia, những yếu tố được xác định có ý nghĩa quyết định sự thành công của chương trình GHIPM bao gồm: Sự chấp thuận của cơ quan quản lý; Chi phí sản xuất và hiệu quả kinh tế; Sự thống nhất về nhu cầu; Sự hài lòng và lợi ích của người dân (Jerome, 1996) Kết quả triển khai IPM đã chỉ ra rằng thời điểm tốt nhất để kiểm soát sự phát dịch của châu chấu là giai đoạn ấu trùng tuổi còn nhỏ

vì chúng dễ bị tác động bởi ký sinh, động vật ăn thịt, thuốc trừ sâu và thời tiết không phù hợp Việc kiểm soát châu chấu trưởng thành là rất khó khăn, vì thế biện pháp quản lý chủ động ngay từ đầu là điều cốt yếu (Matheson, 2003)

Trong chương trình GHIPM, công tác điều tra cơ bản rất được coi trọng, từ những điều tra này có thể thiết lập bảng tiêu chuẩn để dự báo thời điểm phát sinh,

mức độ và khả năng bùng phát số lượng của châu chấu Để xác định địa điểm đẻ trứng của châu chấu cần chú ý quan sát khu vực châu chấu trưởng thành gây hại và cặp đôi; quan sát các cánh rừng có xác châu chấu còn sót lại trên cây; tiếp đến chú ý quan sát ở khu vực đất mặt có màu vàng hay vàng đỏ là những đặc điểm dễ nhận biết

về vị trí đẻ trứng của châu chấu Kết hợp giữa việc điều tra trên thực địa và số liệu về bảng sống thu được qua nuôi thí nghiệm để xác định khả năng bùng phát số lượng

của chúng (Mark et al., 2000)

Hiện nay Trung Quốc đang thực hiện chiến lược "Kết hợp cải cách sinh thái với kiểm soát trong việc loại bỏ dịch châu chấu di cư" Thực tế đã chứng minh chiến lược này là hoàn toàn đúng, không chỉ cho châu chấu di cư, mà còn cho các loài châu chấu nguy hiểm khác (Chen, 1999) Các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng công nghệ viễn thám để quan sát và dự báo đối với loài châu chấu di cư Hệ thống viễn thám sẽ phân tích các chỉ số về nhiệt độ, độ ẩm mặt đất để xác định thời điểm nở của trứng; phân tích biến động chỉ số diện tích lá để xác định mật độ ấu trùng và sự thay đổi qua các tuổi; sự di chuyển của châu chấu trưởng thành để dự tính những vùng gây hại tiềm

tàng (Han et al., 2006) Ngoài ra họ còn sử dụng tia hồng ngoại và phân tích quang phổ

ánh sáng để có thể nhận biết chính xác sự hiện diện của châu chấu Ứng dụng kết quả này trong hệ thống dò tìm tự động có thể phát hiện các điểm châu chấu tập trung với tỷ

lệ chính xác đạt 91,67% (Xiong et al., 2007)

1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.3.1 Thành phần loài, tác hại của châu chấu ở Việt Nam và ở tỉnh Hòa Bình

1.3.1.1 Thành phần loài và tác hại của châu chấu ở Việt Nam

a Thành phần loài châu chấu ở Việt Nam

Dù những nghiên cứu về châu chấu ở nước ta còn ít nhưng cũng cho thấy sự đa dạng về thành phần loài của nhóm côn trùng này Sau đợt điều tra côn trùng năm 1967-

1968, Viện Bảo vệ thực vật đã thống kê, phân loại được 61 loài của 31 giống châu chấu

ở phía Bắc nước ta (Viện Bảo vệ thực vật, 1976)

Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, năm 1977-1978, Viện Bảo vệ thực vật đã tiến hành tổng điều tra thành phần côn trùng, bệnh cây tại các tỉnh phía

Nam Kết quả đợt điều tra này đã xác định được 39 loài châu chấu thuộc 27 giống của họ Acrididae (Viện Bảo vệ thực vật, 1999)

Trong tài liệu về Động vật chí Việt Nam (tập 7), đã công bố kết quả nghiên cứu tổng thể khu hệ châu chấu trong cả nước Theo đó, ở nước ta có 73 loài châu chấu nằm trong 46 giống (Lưu Tham Mưu, 2000)

Đây có thể coi là những danh lục về khu hệ châu chấu của nước ta ở các thời điểm và vùng địa lý khác nhau Xem xét các danh lục đã công bố, chúng tôi thấy có

sự khác biệt đáng kể, không chỉ về số lượng loài trong các đợt điều tra mà cả về thành phần loài Tổng hợp danh lục của 3 nguồn công bố (Viện BVTV, 1976; Viện BVTV, 1999; Lưu Tham Mưu, 2000), (xem Phụ lục 1), sau khi đã tra cứu để loại trừ các loài trùng lặp tên gọi, chúng tôi đã xác định được 106 loài thuộc họ Acrididae ở nước ta, trong đó có 22 loài xuất hiện đồng thời ở cả 3 nguồn So sánh với tính đa dạng loài của họ Acrididae, cũng như so sánh với một số kết quả nghiên

cứu ở các tỉnh phía Nam Trung Quốc (Liang, 1996; Xiong et al., 2007), hay những

nơi ở Ấn Độ có cùng vĩ độ với Việt Nam (Amlan and Haldar, 2002), có cơ sở để chúng ta tin rằng đây không phải là số liệu cuối cùng về thành phần loài châu chấu của nước ta, một nước được đánh giá là có tính đa dạng sinh học cao

Nếu xét sự tương đồng về thành phần loài, chúng tôi thấy rằng trong kết quả

2 đợt điều tra của Viện Bảo vệ thực vật khá trùng lặp, hầu hết những loài châu chấu điều tra được ở miền Nam sau năm 1975 đều đã bắt gặp ở đợt điều tra tại miền Bắc (31/39 loài) Tuy nhiên, so với kết quả công bố của Lưu Tham Mưu thì thấy có sự khác biệt đáng kể Sự khác biệt về số lượng loài của các nguồn tài liệu trên có thể được giải thích bởi điều kiện điều tra, thu thập và phân loại sau này thuận lợi hơn nhiều so với thời kỳ chiến tranh hay khi vừa kết thúc chiến tranh Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là có tới 29 loài trong các danh lục của Viện Bảo vệ thực vật không thấy xuất hiện trong kết quả công bố của Lưu Tham Mưu; ngược lại trong kết quả của Lưu Tham Mưu có 31 loài xuất hiện mới Vậy sự khác biệt này đến từ đâu, có phải do sự khác biệt về vùng điều tra, thu mẫu hay đối tượng cây trồng điều tra Đây là những câu hỏi cần có sự trả lời trong tương lai

Ngoài 3 nguồn công bố nêu trên, có một số tác giả công bố thành phần châu chấu từ những nghiên cứu giới hạn trong một vùng (Lê Thị Quý, 1995; Phạm Thị Thùy, 1994, 1998) hay một nhóm cây trồng nhất định (Nguyễn Thế Nhã, 2003) Gần đây nhất, trong danh lục dịch hại trên 19 loại cây trồng chủ yếu ở Việt Nam cũng công bố được danh sách 12 loài châu chấu (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010b) Toàn bộ thành phần loài châu chấu do các tác giả này công bố đều nằm

trong 3 danh lục đã nêu trên, ngoại trừ loài châu chấu tre Hofi Ceracris hoffmanni Uvarov, 1931 là loài mới hoàn toàn ở nước ta (Nguyễn Thế Nhã, 2003) Như vậy

đến nay nước ta có 107 loài châu chấu đã được phát hiện

b Tác hại của một số đợt dịch châu chấu ở Việt Nam

Đầu những năm 1990, châu chấu liên tục bùng phát thành dịch tại nhiều huyện thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu như Xuyên Mộc, Châu Đức, Long Đất Thiệt hại do chúng gây ra với sản xuất nông nghiệp là rất đáng kể, mức độ thiệt hại ở những khu vực nhiễm châu chấu từ 40% trở lên, ở vùng ổ dịch thiệt hại ở mức 80-100% Các loại cây trồng xếp theo thứ tự bị thiệt hại là ngô, đậu các loại, lúa, bông vải, mía, chuối, mít, điều và cà phê (Lê Thị Quý, 1995; Phạm Thị Thùy và cs., 2002) Kết quả điều tra thành phần châu chấu tại 3 huyện có dịch ở tỉnh này đã xác định được 6 loài

châu chấu, trong đó đối tượng hại chính là loài Patanga succincta và Hieroglyphus banian (Lê Thị Quý, 1995)

Tại tỉnh Phú Thọ, cuối tháng 4 năm 2008, lần đầu tiên có báo cáo ghi nhận sự phát sinh gây hại thành dịch châu chấu tại xã Chân Mộng và Minh Phú, thuộc huyện Đoan Hùng, với số lượng quần thể rất cao, từ hàng vạn đến hàng chục vạn con/ổ (Chi cục Bảo vệ thực vật Phú Thọ, 2008) Báo cáo cho thấy cơ quan bảo vệ thực vật địa phương nắm bắt khá kịp thời thời điểm ấu trùng châu chấu phát sinh và đưa ra biện pháp xử lý phù hợp Nhưng qua đây cũng có thể thấy, việc phát hiện ấu trùng mới nở (tuổi 1, 2) với mật độ rất cao như vậy, chứng tỏ đã có sự tập trung đẻ trứng của pha trưởng thành thế hệ trước (tức là đã có sự tập trung thành đàn, ít nhất là từ giai đoạn trưởng thành giao phối, đẻ trứng vào cuối năm 2007) nhưng thời điểm đó lại chưa được ghi nhận

Kết quả giám định mẫu đã kết luận loài châu chấu gây hại tại Phú Thọ là

châu chấu tre lưng vàng Ceracris kiangsu Khác với loài P succincta ở Bà Rịa –

Vũng Tàu gây hại thành dịch ngay trên cây trồng nông nghiệp; khởi điểm phát dịch

của loài C kiangsu tại Phú Thọ là trên cây lâm nghiệp họ Tre trúc (tre, mai, luồng),

ở những địa bàn đồi núi khó đi lại Có thể đấy là lý do khiến việc điều tra phát hiện sớm sự phân bố của loài dịch hại này không đầy đủ, do đó phòng trừ chưa triệt để, dẫn đến châu chấu phát tán lây lan sang cả cây trồng nông nghiệp (lúa, ngô) và tiếp tục tồn tại, tạo đàn những năm tiếp theo (Chi cục Bảo vệ thực vật Phú Thọ, 2009,

2010, 2011, 2012)

Vụ mùa năm 2003, dịch châu chấu đã bùng phát trên cây lúa ở nhiều huyện phía bắc tỉnh Thanh Hóa (Cẩm Thuỷ, Vĩnh Lộc, Hoằng Hoá, Yên Định, Thọ Xuân, Tĩnh Gia), mức độ gây hại khá nghiêm trọng diễn ra trong thời gian từ tháng 8 đến tháng 10 Mật độ châu chấu trung bình 15-20 con/m2, cao 200 con/m2, cục bộ trên

1000 con/m2 Tổng số có 1.881ha lúa bị thiệt hại, trong đó có 231 ha gần như mất

trắng Tác nhân gây dịch là loài châu chấu mía Hieroglyphus sp

Một vấn đề đặt ra từ trận dịch này là, nếu loài gây hại đúng là loài châu chấu

thuộc giống Hieroglyphus thì thời điểm chúng gây hại trên lúa (tháng 8, tháng 9) là

lúc đang ở giai đoạn trưởng thành và di chuyển mạnh Còn trước đó chúng ở đâu? Các báo cáo của cơ quan bảo vệ thực vật không đề cập đến, song có điều chắc chắn

là giai đoạn trứng hay ấu trùng mới nở chúng không thể ở trên ruộng lúa nước mà phải ở trên đất cạn, vì những dữ liệu công bố về sinh học, sinh thái của giống châu chấu này ở miền Bắc nước ta đều đã khẳng định điều đó (Viện Bảo vệ thực vật, 1985; Lưu Tham Mưu, 2000) Liệu những cánh rừng luồng vốn rất sẵn xung quanh khu vực lúa nhiễm dịch có phải là nơi khởi nguồn phát dịch? Nhận định này của chúng tôi hoàn toàn có cơ sở, khi tiếp sau vụ mùa 2003, đến vụ xuân 2004 tiếp tục

có 130ha lúa ở các huyện nói trên bị nhiễm châu chấu phải tiến hành phòng trừ vào tháng 5/2004 Toàn bộ 130ha này đều là những chân ruộng ven đồi, xen kẽ đất lâm nghiệp, trong đó có nhiều rừng luồng bị châu chấu gây trụi lá từ cuối tháng 4/2004 (Chi cục BVTV Thanh Hóa, 2004)

1.3.1.2 Thành phần loài và tác hại của châu chấu ở tỉnh Hòa Bình

a Thành phần loài châu chấu ở tỉnh Hòa Bình

Một điều thuận lợi cho chúng tôi khi thực hiện đề tài đó là tỉnh Hòa Bình đều

là địa bàn được điều tra trong các đợt điều tra tổng thể thành phần côn trùng (Viện BVTV, 1976) cũng như của nhiều tác giả nghiên cứu về châu chấu (Phạm Thị Thùy, 1998; Lưu Tham Mưu, 2000; Nguyễn Thế Nhã, 2003) Khi tổng hợp kết quả nghiên cứu của các tác giả này, chúng tôi đã thống kê được 36 loài (xem Phụ lục 2)

Trong tổng số 36 loài châu chấu ở Hòa Bình theo các nguồn tài liệu đã công

bố thì tại đợt điều tra 1967-1968 của Viện Bảo vệ thực vật phát hiện được 17 loài (chiếm 47,22%) của 14 giống, trong đó còn 2 loài chưa xác định tên Trong 17 loài

đó, phân họ Catantopinae có 9 loài, các phân họ khác từ 2-3 loài Tiếp theo đợt điều tra của Viện Bảo vệ thực vật, từ những năm 1990 đã có một số nghiên cứu về châu chấu ở Hòa Bình, trong đó có thống kê thành phần loài Tác giả Phạm Thị Thùy (1998) bổ sung thêm được 4 loài mới Lưu Tham Mưu (2000) bổ sung thêm được

12 loài mới và Nguyễn Thế Nhã (2003) bổ sung thêm được 3 loài mới Như vậy, so với kết quả điều tra ban đầu (Viện BVTV, 1976) thì có 19 loài châu chấu mới được phát hiện tại tỉnh Hòa Bình (chiếm 52,78%); đồng thời trong 3 loài mới do Nguyễn Thế Nhã công bố có 01 loài mới hoàn toàn ở nước ta, chưa có trong các danh lục

các đợt điều tra trước đây, đó là châu chấu tre Hofi Ceracris hoffmanni

b.Tác hại của châu chấu ở tỉnh Hòa Bình

Theo kết quả điều tra côn trùng ở phía Bắc nước ta của Viện Bảo vệ thực vật,

có 2 loài châu chấu mía thuộc giống Hieroglyphus là H tonkinensis và

H annulicornis được phát hiện tại phía Bắc nước ta, trong đó ở Hòa Bình có loài

H tonkinensis (Viện Bảo vệ thực vật, 1976) Năm 1997, lần đầu tiên tỉnh Hòa Bình công bố dịch châu chấu Hieroglyphus sp hại cây trồng (Nguyễn Hồng Yến, 1998)

Từ đó đến nay, chúng vẫn phát sinh gây hại trên cả cây trồng nông nghiệp (lúa, mía, ngô) và lâm nghiệp (luồng, lành hanh) ở tỉnh này

1.3.2 Những nghiên cứu về các loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus Krauss

ở Việt Nam

Khi công bố danh mục các loài châu chấu ở miền Bắc Việt Nam, dựa theo các tài liệu nước ngoài, Viện Bảo vệ thực vật (1985) đã mô tả đặc điểm hình thái,

một số tập tính sinh học, sinh thái của 2 loài trong giống Hieroglyphus là

H annulicornis Shir (châu chấu mía chày xanh nhạt) và H tonkinensis Bol (châu chấu mía chày xanh) Việc phân biệt giữa giống Hieroglyphus với các giống khác

trong phân họ châu chấu vân đùi (Catantopinae) dựa trên đặc điểm có 3 ngấn ngang màu đen ăn sâu xuống da của mảnh lưng đốt ngực trước, đường ngấn trước ngắn, 2 đường ngấn sau dài ăn thông xuống hai phiến bên của mảnh lưng Còn việc phân biệt

2 loài thuộc giống Hieroglyphus đã phát hiện được dựa trên sự khác biệt về lông đuôi

của con đực và mảnh sinh dục dưới của con cái Cụ thể: Nếu lông đuôi của con đực dài, vượt xa đỉnh phiến trên hậu môn và cong vào phía trong; mảnh sinh dục dưới của

con cái có 2 đường sống dọc cao song song ở hai bên thì đó là loài H annulicornis

Shiraki Nếu lông đuôi của con đực dài sấp xỉ hoặc bằng đỉnh phiến trên hậu môn; đỉnh chia thành 2 nhánh, nhánh trên ngắn và tù, cong vào phía trong, nhánh dưới dài, nhọn, hình mũi dùi cong xuống phía dưới; mảnh sinh dục dưới con cái trơn nhẵn, thì

đó là loài H tonkinensis Bolivar (Viện Bảo vệ thực vật, 1985)

Trong danh mục khu hệ châu chấu ở nước ta, Lưu Tham Mưu (2000) đã nêu

thêm được một loài mới thuộc giống Hieroglyphus so với Viện Bảo vệ thực vật, đó

là loài H banian Sự phân biệt giữa H banian với H tonkinensis và H annulicornis

cũng dựa trên sự khác biệt về lông đuôi (cerci) và tấm sinh dục dưới Đồng thời các

tác giả này cũng cho rằng, trong 3 loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus đã nêu, chúng ta mới chỉ rõ được một số đặc điểm sinh học, sinh thái của H banian và

H annulicornis, nhưng là theo tài liệu nước ngoài Còn loài H tonkinensis chưa

được đề cập và rất khó phát hiện loài này tại Việt Nam Trong 3 loài đã nêu, loài

H banian là loài phổ biến nhất, thường xuyên gây thành dịch ở nhiều vùng nước ta

như tại Tây Nguyên và Đông Nam Bộ hay tại tỉnh Hòa Bình (Lưu Tham Mưu, 2000) Trong những năm 1993-1995 tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, ngoài loài châu chấu

sống lưng vàng Patanga succincta là đối tượng chủ yếu gây thành dịch, còn có 2 loài thuộc giống Hieroglyphus là H banian và H tonkinensis cũng phát sinh mạnh

với mật độ khá cao (5-10 con/m2), hại từ tháng 5 đến tháng 9, cá biệt có những địa

điểm mà H banian chiếm tới 75-90% số cá thể và trở thành đối tượng dịch hại chủ

yếu (Lê Thị Quý, 1995) Trong các kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thế Nhã (2003); Phạm Thị Thùy (1998); Phạm Thị Thùy và cs (2002) cũng thường có các

loài H banian hay H tonkinensis ở những mức độ và phạm vi gây hại khác nhau

H tonkinensis được coi là loài sâu hại nguy hiểm, ký chủ của chúng gồm

hơn 20 loài thuộc họ Tre trúc và họ Hòa thảo Chúng phân bố ở toàn Việt Nam Trưởng thành thường đẻ trứng ở sườn đồi phía Nam, nơi có đất xốp, thực bì thưa Con đực sau khi giao phối chết ngay và con cái sau khi đẻ xong cũng chết nên người ta dựa vào đặc điểm này để đánh dấu những nơi châu chấu đẻ trứng Sự phát triển của trứng phụ thuộc rất rõ vào nhiệt độ và địa hình, cứ lên cao 100-200m thì thời gian trứng nở chậm đi 2-3 ngày Ấu trùng chui ra khỏi đất nhiều nhất vào lúc

từ 15-17 giờ, nhưng khi nhiệt độ tăng lên 260C thì chúng không chui ra nữa (Nguyễn Thế Nhã, 2012)

Như vậy có thể thấy rằng các loài châu chấu thuộc giống Hieroglyphus hiện

diện tương đối rộng ở các vùng sinh thái nước ta, nhưng không có nghĩa mọi nơi, mọi lúc chúng đều nguy hiểm, đều có thể phát dịch Vậy phải chăng việc các loài châu chấu này sống đơn lẻ, mật độ thấp hay tập trung thành đàn lớn và phát dịch có những liên quan mật thiết đến điều kiện sinh thái của từng vùng, từng năm? Về lý thuyết điều này là đúng, cũng như với các loài dịch hại khác và cũng phù hợp với

nhiều kết quả của các tác giả nước ngoài đã công bố như Todd et al., (2002); Wu et al., (2005); hay David, (2005) Tuy nhiên để chứng minh được điều đó thì việc

nghiên cứu trong những điều kiện sinh thái cụ thể là rất cần thiết

1.3.3 Nghiên cứu phòng trừ châu chấu ở Việt Nam

1.3.3.1 Biện pháp canh tác, thủ công

Đến nay, chưa có nghiên cứu độc lập về biện pháp canh tác, thủ công để phòng trừ châu chấu được công bố ở Việt Nam, chỉ là những kết quả đơn lẻ, mang tính chất

xử lý tình huống trong các đợt dịch châu chấu Tại Bà Rịa - Vũng Tàu những năm 1992-1995, khi có dịch châu chấu gây hại, cơ quan chuyên môn và chính quyền địa phương cũng tổ chức các chiến dịch thu bắt, cao điểm năm 1993 bắt được trên 11 tấn châu chấu (Lê Thị Quý, 1995) Tại Thanh Hóa, năm 2003 cũng thu bắt được 4,5 tấn trong đợt dịch châu chấu mía gây hại (Chi cục BVTV Thanh Hóa, 2003b)

1.3.3.2 Biện pháp sinh học

Tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đã thống kê được 14 loài ăn thịt và 3 loài ký sinh châu chấu gồm 1 loài tuyến trùng, 1 loài nấm, 1 loài ong (Lê Thị Quý, 1995) Theo danh lục đã nêu, mặc dù tính đa dạng kẻ thù tự nhiên của châu chấu khá phong phú, nhưng kết quả hầu hết mới chỉ ở mức thống kê thành phần, nhất là với các loài ăn thịt, chưa đánh giá được vai trò, khả năng của nhóm ăn thịt này trong việc điều chỉnh mật độ châu chấu Một điều cần hết sức lưu ý là để có được sự đa dạng thành phần các loài thiên địch như mô tả của Lê Thị Quý (1995) thì nhận thức và hành động của cộng đồng là đặc biệt quan trọng, vì hầu như các loài ăn thịt đó (12/14 loài, trừ kiến lửa, ban miêu) đều là những loài bị con người săn lùng, giết thịt Ngay cả những số liệu về khả năng ký sinh của tuyến trùng và nấm cũng cần có sự đánh giá cẩn thận, bài bản hơn để có được sự tin cậy Chúng tôi cho rằng nếu trong tự nhiên mà 2 nhóm ký sinh này đạt được mức độ khống chế mật độ châu chấu như trong kết quả đã nêu (diệt được 50-70% số lượng) thì có lẽ không cần các biện pháp khác Phải chăng đây là số liệu điều tra sau khi đã sử dụng các chế phẩm sinh học để phun trừ châu chấu

Cũng tại các tỉnh miền Đông Nam bộ, đã xác định được 9 loài ký sinh có ích trên châu chấu, gồm 4 loài nấm, 1 loài vi khuẩn, 1 loài vi-rút, 1 loài ong ký sinh và 1 loài ruồi ký sinh (Phạm Thị Thùy và cs., 2002)

Hoạt động phổ biến nhất trong ứng dụng biện pháp sinh học phòng trừ châu chấu ở nước ta là việc sử dụng các chế phẩm sinh học Kết quả sử dụng chế phẩm

của các loài nấm Metazhirium và Beauveria trong phòng chống nhiều đợt dịch châu

chấu đều khá tốt, mặc dù cần thời gian dài (2-3 tuần) và điều kiện thời tiết thuận lợi (ẩm độ cao, có gió) để phát huy hiệu lực tốt của các loại nấm ký sinh (Phạm Thị Thùy, 1994, 1998; Phạm Thị Thùy và cs., 2002)

để dập dịch châu chấu (Chi cục BVTV Thanh Hóa, 2003, 2004)

Do đặc điểm nhiều loài châu chấu phát sinh gây hại ở vùng đồi núi, là nơi đầu nguồn nước, do đó việc sử dụng thuốc hóa học diệt trừ châu chấu rất có thể gây

ô nhiễm nguồn nước, tiêu diệt các động vật thủy sinh Điều này đã xảy ra tại tỉnh Hòa Bình năm 1997, khi dập dịch châu chấu bằng thuốc hóa học, đã khiến trên 300

kg tôm, cá ở các ao dưới chân đồi có xử lý thuốc bị chết (Nguyễn Hồng Yến, 1998)

1.4 Những vấn đề chưa được đề cập đến, cần tập trung giải quyết

Mặc dù số công trình nghiên cứu về châu chấu trên thế giới khá phong phú so với nhiều loại sâu hại có ý nghĩa kinh tế khác, nhưng đa số các nghiên cứu thường tập trung vào một số loài phổ biến Đối với nhiều loài châu chấu khác, trong đó có các

loài thuộc giống Hieroglyphus thì số lượng nghiên cứu đã thực hiện còn ít, phổ biến nhất là những nghiên cứu về loài H banian Đối với loài H tonkinensis hầu hết là

những nghiên cứu của các tác giả Trung Quốc, trong đó chủ yếu đề cập đến việc mô

tả hình thái, các giai đoạn phát dục và vòng đời hay biện pháp phòng trừ, ít có những

dữ liệu về các đặc điểm sinh học khác, đặc biệt là những đặc điểm sinh thái

Ở Việt Nam, rất hiếm những nghiên cứu chuyên sâu về châu chấu, chủ yếu là những kết quả phòng trừ Hầu hết các dữ liệu công bố về hình thái, sinh học, sinh thái đều dựa theo tài liệu nước ngoài Đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu về loài

châu chấu mía H tonkinensis, mặc dù đây là một trong số ít loài châu chấu được coi

là có ý nghĩa kinh tế ở nhiều vùng trong cả nước (Nguyễn Thế Nhã, 2012)

Tên gọi của loài châu chấu phổ biến thuộc giống Hieroglyphus, thường xuyên

gây hại tại tỉnh Hòa Bình còn đang có những ý kiến khác nhau, do đó cần có nghiên cứu cụ thể, bài bản để đưa ra kết luận có đủ căn cứ khoa học