B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I LÊ VĂN NINH NGHIÊN C U THÀNH PH N R P H I MÍA, ð C TÍNH SINH H C, SINH THÁI C A R P XƠ TR NG Ceratovacuna lanigera Zehntner VÀ BI N PHÁP QU N LÝ T NG H P CHÚNG T I TH XUÂN THANH HÓA VÀ PH C N Chuyên ngành : B o v th c v t Mã s : 62.62.10.01 TÓM T T LU N ÁN TI N SĨ NÔNG NGHI P HÀ N I - 2012 Cơng trình hồn thành t i: TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I Ngư i hư ng d n: PGS.TS NGUY N TH KIM OANH Ph n bi n 1: GS.TS PH M VĂN L M Vi n B o v th c v t Ph n bi n 2: PGS.TS H TH THU GIANG Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i Ph n bi n 3: PGS.TS T HUY TH NH Vi n Sinh thái Tài nguyên sinh v t Lu n án s b o v t i h i ñ ng ch m lu n án c p trư ng h p t i: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i Vào h i gi phút , ngày tháng năm Có th tìm hi u lu n án t i: Thư vi n Qu c gia Vi t Nam Thư viên Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i Thư vi n Trư ng ð i h c H ng ð c Thanh Hóa M ð U Tính c p thi t c a đ tài Nư c ta có khí h u thích h p cho mía sinh trư ng phát tri n t t, su t có th đ t 200 t n/ có ch đư ng cao Tuy nhiên th c t s n su t cho th y: sâu, b nh c d i chu t nh ng nguyên nhân gây t n th t ñ n su t, ch t lư ng mía Th Xuân, Thanh Hoá r p xơ tr ng gây h i làm gi m su t ch t lư ng mía, nên ngư i tr ng mía s d ng thu c hố h c đ tr r p xơ tr ng làm ô nhi m môi trư ng ñ l i dư lư ng thu c BVTV s n ph m Chính v y, ti n hành ñ tài “Nghiên c u thành ph n r p h i mía, đ c tính sinh h c, sinh thái c a r p xơ tr ng Ceratovacuna lanigera Zehntner bi n pháp qu n lý t ng h p chúng t i Th xuân, Thanh Hoá ph c n” r t c n thi t Ý nghĩa khoa h c th c ti n c a ñ tài 2.1 Ý nghĩa khoa h c c a ñ tài Nh ng k t qu nghiên c u c a ñ tài b sung d n li u khoa h c m i v thành ph n r p h i mía, lồi thiên đ ch ký ch c a loài r p xơ tr ng t i Th Xn-Thanh Hóa L n đ u tiên đ tài nghiên c u cung c p nh ng d n li u khoa h c m i m t cách chi ti t v ñ c ñi m sinh v t h c, sinh thái h c c a loài r p xơ tr ng C lanigera loài ru i b t m i E balteatus ăn r p xơ tr ng mía ð tài cung c p nh ng d n li u v nh hư ng c a u ki n khí h u th i ti t, chân ñ t tr ng, gi ng mía, cơng th c ln xen canh, kho ng cách hàng tr ng, li u lư ng bón kali t i bi n ñ ng s lư ng c a r p xơ tr ng C lanigera mía t i Th xn, Thanh Hóa ð tài cung c p nh ng d n li u m i v hi u qu c a m t s bi n pháp qu n lý t ng h p r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th xn,Thanh Hóa 2.2 Ý nghĩa th c ti n c a ñ tài Xây d ng quy trình qu n lý t ng h p lồi r p xơ tr ng C lanigera có hi u qu kinh t mơi trư ng góp ph n gi i quy t nh ng khó khăn phịng tr r p xơ tr ng h i mía M c đích, u c u c a ñ tài 3.1 M c ñích c a ñ tài Nghiên c u xác ñ nh ñư c thành ph n lồi r p h i mía, đ c tinh sinh h c, sinh thái h c c a loài r p xơ tr ng h i mía bi n pháp phòng ch ng chúng Trên s đưa quy trình qu n lý t ng h p r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th xn,Thanh Hóa ph c n 3.2 Yêu c u c a ñ tài - Xác ñ nh ñư c thành ph n r p h i mía, đ c m phân b , m c ñ gây h i c a chúng t i Th xuân, Thanh Hóa ph c n - Xác đ nh đư c nh ng đ c tính sinh h c, sinh thái h c c a loài r p xơ tr ng C lanigera mía t i Th Xn, Thanh Hóa - Xác đ nh ñư c di n bi n s lư ng c a r p xơ tr ng mía m i quan h c a chúng v i thiên ñ ch môi trư ng t i Th Xuân, Thanh Hóa - Nghiên c u bi n pháp phịng ch ng lồi r p xơ tr ng C lanigera t xây d ng quy trình qu n lý t ng h p r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th Xuân, Thanh Hóa ph c n ð i tư ng ph m vi nghiên c u c a ñ tài 4.1 ð i tư ng nghiên c u c a đ tài ð tài nghiên c u lồi r p h i mía thu c b Homoptera Trong t p trung nghiên c u lồi r p xơ tr ng C lanigera lồi thiên đ ch c a chúng, sâu nghiên c u lồi ru i ăn r p Episyrphus balteatus Degeer 4.2 Ph m vi nghiên c u c a ñ tài ð tài nghiên c u đ c tính sinh h c, sinh thái h c, y u t nh hư ng ñ n bi n ñ ng s lư ng hi u qu c a bi n pháp qu n lý t ng h p r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th Xuân, Thanh Hố Nh ng đóng góp m i c a ñ tài - Xác ñ nh ñư c lồi r p h i mía t i vùng nghiên c u - B sung m t s d n li u v đ c tính sinh h c sinh thái h c c a r p xơ tr ng C lanigera h i mía đ c m sinh v t h c loài ru i b t m i E balteatus ăn r p xơ tr ng mía - Xây d ng quy trình qu n lý t ng h p cho loài r p xơ tr ng C lanigera h i mía bư c ñ u ñ t hi u qu kh quan B c c c a lu n án Lu n án đư c trình bày 147 trang chưa k tài li u tham kh o ph l c g m: ph n m ñ u, k t lu n ñ ngh , ph n n i dung g m chương: chương Cơ s khoa h c c a ñ tài t ng quan tài li u tham kh o, chương Phương pháp nghiên c u, chương K t qu nghiên c u th o lu n v i 41 b ng s li u, 52 hình Tham kh o 104 tài li u có 37 tài li u nư c 67 tài li u nư c ngồi, có 27 tài li u c p nh t t năm 2000 ñ n Chương CƠ S KHOA H C C A ð TÀI VÀ T NG QUAN TÀI LI U NGHIÊN C U 1.1 Cơ s khoa h c c a ñ tài Trong m y năm g n ñây thi t h i r p xơ tr ng h i n ng ñã làm gi m su t t 20-30%, mía lưu g c b r p xơ tr ng h i khơng tái sinh đư c, ng n m t kh n y m m ð tránh s gây h i c a r p xơ tr ng, ngư i nơng dân s d ng nhi u bi n pháp phịng tr ð làm gi m chi phí m t đơn v di n tích tăng l i nhu n cho ngư i tr ng mía ð tài ñi sâu nghiên c u thành ph n r p h i mía, đ c m sinh h c, sinh thái bi n pháp qu n lý t ng h p r p xơ tr ng h i mía t i Th Xn, Thanh Hố s v ng ch c ñ xây d ng vùng mía phát tri n an tồn b n v ng 1.2 Tình hình khí h u th i ti t, s n xu t mía phịng ch ng r p h i mía t i Th Xuân, Thanh Hóa ph c n Thanh Hóa hàng năm có s gi n ng là:1.668 gi ; nhi t ñ trung bình 280C, lư ng mưa trung bình 1.749mm; ñ m kho ng 85% Lư ng mưa l n t tháng 8-11 chi m 65% lư ng mưa c năm Vùng mía Th Xn, Thanh Hố qui ho ch đ n năm 2020, di n tích đ t tr ng mía 54.314 ði u cho th y ti m s n xu t c a vùng r t l n C n có nghiên c u v k thu t canh tác phù h p đ thúc đ y q trình s n xu t mía Hàng năm vùng mía Th Xuân, Thanh Hoá r p xơ tr ng gây h i n ng t tháng 8-11 Bi n pháp nh t ñư c áp d ng ñ tr r p xơ tr ng h i mía hi n s d ng thu c BVTV, hi u bi t v r p xơ tr ng r t nên bi n pháp qu n lý nh ng năm qua nguy thi t h i r p xơ tr ng gây nh ng năm t i r t cao 1.3 Tình hình nghiên c u nư c ngồi nư c 1.3.1 Tình hình nghiên c u nư c Theo (Anonymous, 1963) [41] s 14 loài thu c gi ng Ceratovacuna ñã ñư c bi t ñ n m t s vùng c a th gi i có lồi xu t hi n n ð như: silvestrii Takahashi, Perglandulosa basun Ghosh & Raychaudhura indica Ghosh, Pal & Raychaudhura spinulosa Ghosh & Raychaudhura lanigera Zehntner, Graminum Van der Goot & nekoashi (Sasaki) Trong indica, glandulosa & spinulosa nh ng lồi đ c h u t i vùng tr ng mía c a n ð ch th y có d ng r p khơng cánh đ R p b t ñ u xu t hi n m t dư i d c theo gân chính, nh ng b r p đư c bao ph l p bơng sáp tr ng L p sương m t r p ti t t o ñi u ki n cho n m mu i ñen phát tri n (Avasthy P N, 1973) [47] R p chích hút nh a làm cho còi c c (Cheu S P et al., 1946) [65] ti p t c gây h i làm gi m tr ng lư ng hàm lư ng đư ng 1.3.2.Tình hình nghiên c u nư c Theo (Lương Minh Khôi,1997) [15], [16] mi n B c r p h i mía có lồi r p bơng tr ng C lanigera, r p vàng A sacchari; r p h i r T hirsuta; r p sáp ñ t T sacchari; r p xám R maidis Theo (Nguy n M nh Chinh CTV, 2007) [6] r p h i mía có lồi r p C lanigera Theo (Nguy n Huy Ư c, 1999) [37] r p h i mía có lồi r p bơng C lanigera có nhi u vùng tr ng mía phía B c r p bám vào m t dư i c a chích hút nh a làm cho c n c i; r p sáp P sacchari s ng t p trung m u mía phía b R p hút nh a làm cho mía phát tri n kém, su t mía ñư ng gi m Theo (Chu Th Thơm CTV, 2005) [25] r p h i mía có lồi r p bơng C lanigera, phía b c r p ñ i tư ng gây h i l n nh t ñ i v i ngh tr ng mía Khi b n ng làm gi m su t mía 20-30% Chương 2: ð A ðI M, TH I GIAN, V T LI U, N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 2.1 ð a ñi m th i gian nghiên c u - Thí nghi m th c hi n t i Trư ng ðH H ng ð c Thanh Hoá - ði u tra ngồi đ ng ru ng ti n hành t i vùng tr ng mía Th Xuân, Thanh Hố ph c n - ð tài đư c th c hi n t năm 2007 ñ n năm 2011 2.2 D ng c nghiên c u - Khung, ch u nh a, l ng lư i, túi ni lon, bình phun thu c 12 lít Kính lúp c m tay, kính lúp soi n i (đ phóng đ i 40 l n), máy nh, cân ñi n T ñ nh ôn, t lư i, h p nh a, h p petri, bút lơng, panh, kéo, l đ ng m u nhi t m k 2.3 N i dung nghiên c u - ði u tra thành ph n lồi r p h i mía, đ c ñi m phân b , m c ñ gây h i thiên ñ ch c a chúng t i Th Xn, Thanh Hóa - Nghiên c u đ c tính sinh v t h c, sinh thái h c c a loài r p xơ tr ng C lanigera mía - ði u tra di n bi n m t ñ c a r p xơ tr ng C lanigera mía dư i tác đ ng c a m t s y u t sinh thái t i Th Xuân, Thanh Hóa - Nghiên c u bi n pháp phịng ch ng lồi r p xơ tr ng C lanigera h i mía T xây d ng quy trình (IPM) r p xơ tr ng h i mía t i Th Xuân, Thanh Hóa 2.4 Phương pháp nghiên c u 2.4.1.Thành ph n r p, ñ c ñi m gây h i tác h i c a r p h i mía t i Th Xn, Thanh Hố Thành ph n lồi r p h i mía, đ c m gây h i tác h i c a chúng mía: ði u tra thu m u v t ñ ng, c ñ nh m u lam kính đ đ nh lo i d a theo khoá phân lo i c a (Blackman R.L.et al., 1984) [52]; (Ghosh A.K,1968,1988)[73],[75]; (AkimotoS,1983)[39]: (Paik W.H, 1972) [95] dư i s giúp ñ c a giáo viên hư ng d n th y cô b môn Côn trùng, trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i 2.4.2 Phương pháp ñánh giá tác h i c a r p xơ tr ng ñ n ñ Brix c a mía + ðo ñ (Bx) b ng máy chi t quang k (c m tay): + ð xác ñ nh m c ñ r p xơ tr ng h i nh hư ng ñ n ñ (Bx), phân c p h i c a r p xơ tr ng theo thang phân c p - C p 1: B nhi m r p r i rác, có t cá th t i r p nh - C p 2: B nhi m nh , xu t hi n vài r p nh - C p 3: B nhi m r p trung bình, r p có s lư ng nhi u, t o thành t ng đám l n khó phân bi t t ng - C p 4: B nhi m n ng, r p có s lư ng r t l n ph kín m t nh hư ng t i t t c lá, thân thư ng ph kín r p M i c p h i ch n 10 ng u nhiên ñã ñư c treo th ñ quan sát xác ñ nh ch tiêu: ð (Bx) c a mía, chi u cao cây, đư ng kính 2.4.3 Nghiên c u ñ c tinh sinh v t h c, sinh thái h c c a r p xơ tr ng h i mía + Nghiên c u đ c tính sinh v t h c, hình thái, c a r p xơ tr ng h i mía Quan sát mơ t đ c m, màu s c ño khích thư c t ng pha phát d c c a r p xơ tr ng h i mía L p b ng s ng, tính ch s sinh h c theo (Birch, 1948) Nuôi sinh h c ngư ng nhi t ñ 250 C 300 C đ tính vịng đ i th i gian t ng pha phát d c ði u tra m t đ 90 mía đ nghiên c u t p tính ho t đ ng s phân b c a r p xơ tr ng mía ði u tra, thu m u t i vùng tr ng mía, theo dõi phịng vư n thí nghi m đ xác đ nh loài ký ch c a r p xơ tr ng + Nghiên m c ñ h i c a r p xơ tr ng đ ng mía: phương pháp ñi u tra r p h i theo tiêu chu n ngành 10 TCN 982:2006 ði u tra 10 ñi m, m i ñi m ñi u tra cây, ñ nh kỳ ñi u tra ngày/ l n, ru ng mía đ i di n m i công th c nghiên c u + Nghiên c u m t s bi n pháp phòng ch ng lồi r p xơ tr ng h i mía: ði u tra ngồi đ ng k t h p ni phịng đ xác đ nh thành ph n thiên đ ch c a lồi r p xơ tr ng h i mía Nghiên c u đ c m hình thái c a ru i ăn r p Episyrphus balteatus De Geer Xác ñ nh kh ăn r p xơ tr ng b ng cách nuôi cá th ðánh giá hi u l c c a thu c phòng b ng phương pháp phun r p dĩa lá, tính đ h u hi u theo cơng th c (Abbott, 1925) [38] B trí thí nghi m thí nghi m ngồi đ ng theo kh i ng u nhiên ñ y ñ (Gomez et al., 1984) [76] ñ ñánh giá hi u l c c a thu c theo công th c Henderson-Tilton ðánh giá nh hư ng c a thu c tr r p xơ tr ng đ n lồi ru i E balteatus theo công th c (Abbott, 1925) [38], phân h ng ñ ñ c IOBC, (Hassan J.A, 1985) [79] nh hư ng ngồi đ ng ru ng theo cơng th c Henderson-Tilton 2.5 Xây d ng mơ hình qu n lý t ng h p r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th xuân, Thanh Hóa ph c n - ð a m xây d ng mơ hình: t i Sao Vàng Th xuân, Thanh Hóa - Th i gian th c hi n mơ hình: t tháng 11/2009 đ n tháng 11/2010 + Mơ hình 1: làm theo canh tác c a nơng dân (FP) + Mơ hình 2: th c hi n theo quy trình (IPM) đ tài xây d ng d a k t qu c a nghiên c u lu n án - Quy mô: m i mơ hình có quy mơ ha, gi ng ROC 22 - Ch tiêu theo dõi: + M c ñ r p xơ tr ng (lá, thân) mơ hình t t nh t l (%) lá, b h i + Năng su t mía mơ hình (năng su t lý thuy t, su t th c thu) + Tính hi u qu kinh t c a mơ hình S li u nghiên c u lu n án ñư c x lý Excel IRRISTAT 4.0 Chương 3: K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N 3.1 Thành ph n loài r p h i mía, đ c m gây h i tác h i c a r p mía 3.1.1 Thành ph n r p h i mía t i Th Xuân, Thanh Hoá Nghiên c u năm 2007-2010, ghi nh n đư c lồi r p gây h i mía thu c h c a b Homoptera t i Th Xuân, Thanh Hóa ph c n (b ng 3.1) Trong đó, loài r p xơ tr ng gây h i ph bi n nh t B ng 3.1 Thành ph n, m c ñ ph bi n c a r p h i mía t i Th Xn, Thanh Hố ph c n t năm 2007 ñ n 2011 B ph n TT Tên Vi t Nam Tên khoa h c H M cñ h i ph bi n R p xơ tr ng Ceratovacuna lanigera Zehntner Aphididae Lá +++ R p mía Melanaphis sacchari Zehntner Aphididae Lá - R p h i r mía Tetraneura hirsuta Baker Aphididae R - R p ngô Rhopalosiphum maidis Fitch Aphididae nõn _ R ph iñ t Trionymus sacchari Cockerell Pseucoccidae B ++ Ghi chú: - R t ph bi n 25-50% ñ bát g p +++ R t ph bi n > 50% ñ b t g p 3.1.2 ð c ñi m gây h i tác h i c a m t s lồi r p mía Các lồi r p ghi nh n đư c mía t i Th Xn, Thanh Hóa đ u chích hút d ch d ch cây, h i loài, h i thân 1loài h i r 1lồi Trong lồi r p xơ tr ng loài gây h i ph bi n nh t, mía b r p xơ tr ng gây h i su t ch lư ng ñư ng gi m ñáng k (b ng 3.2) 11 Nuôi r p xơ tr ng phịng thí nghi m cho th y lo i hình có cánh th nh hơn, s c sinh s n th i gian s ng dài lo i hình khơng cánh, c lo i hình có cánh khơng cánh đ u đ tr c ti p con, s lư ng r p ñ t cá th m th hiên (b ng 3.5) 3.2.3 Nh p ñi u sinh s n c a r p xơ tr ng C lanigera h i mía Lo i hình r p có cánh th i gian ñ 10 ngày, s lư ng r p ñư c ñ cao nh t 5,03 con/r p m vào ngày th 4, sau gi m d n vào ngày cu i Lo i hình khơng cánh th i gian đ ngày lo i hình có cánh, s lư ng r p ñư c ñ ngày cao nh t 5,46 con/r p m vào ngày th sau gi m vào ngày cu i 3.2.4 B ng s ng ch s sinh h c c a loài r p xơ tr ng h i mía ð l p đư c b ng s ng ch s sinh h c c a r p xơ tr ng, ti n hành nuôi r p ngư ng nhi t ñ khác Trong ñi u ki n 250C m ñ 83%, t ng s r p xơ tr ng m t r p m sinh ñ i v i lo i hình khơng cánh 25,416 con, lo i hình có cánh 22,42 u ki n 300C m ñ 83% S r p xơ tr ng m t r p m sinh đ i v i lo i hình khơng cánh 27,44 con, lo i hình có cánh 24,64con Nhi t ñ kh i ñi m c a r p xơ tr ng lo i không cánh 6,90C, lo i có cánh 6,70C, s l a lý thuy t lo i khơng cánh 17,24 l a/năm, có cánh 15,51l a/năm T s li u nuôi sinh h c c a r p xơ tr ng xác ñ nh ñư c ch s sinh h c (b ng 3.6) B ng 3.6 Các ch tiêu sinh h c c a loài r p xơ tr ng C lanigera h i mía ni nhi t đ 250 C 300C Th i gian c a m t th h (Tc) 27,780 H s nhân th c t (Ro) 19,84 T l tăng theo t nhiên (r) 0,1055 Gi i h n tăng t nhiên (λ) 1,105 Không cánh 18,630 21,52 0,1167 1,137 Có cánh 25,657 24,64 0,1113 1,148 Khơng cánh 17,608 26,43 0,1375 1,194 Lo i hình r p Có cánh Nhi t đ (o C) m ñ (%) 25 83±1,32 30 83±1,32 12 250C th i gian s ng c a r p xơ tr ng kéo dài 300C, h s nhân t l tăng t nhiên nhi t ñ 300C l n nhi t ñ 250C 3.2.5 ð c ñi m phân b gây h i c a loài r p xơ tr ng C lanigera S phân b c a r p xơ tr ng ch y u s ng t p trung bánh t , t (th 3-5) tính t đ nh sinh trư ng xu ng, chi m 51,71%, già chi m 25,48% non chi m 22,80% Như v y s phân b c a r p có liên quan ch t ch v i tu i c a K t qu nghiên c u phù h p v i nghiên c u c a (Caver M, 1989) [57] 3.2.6 Ký ch ph c a r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th Xuân R p xơ tr ng có th s ng đư c m t s loài th c v t Qua u tra t i Th Xn-Thanh Hố ph c n chúng tơi phát hi n đư c 1loài ký ch ph c a r p xơ tr ng C lanigera h i mía lồi ké hoa đào (Urena lobata Lour) thu c h bơng Malvaceae 3.3 Di n bi n c a r p xơ tr ng C lanigera h i mía t i Th Xuân, Thanh Hóa 3.3.1 Di n bi n m t đ r p xơ tr ng h i mía t năm 2007- 2010 Qua năm theo dõi (2007-2010) cho th y r p phát sinh m nh t tháng 7-11, hàng năm r p xơ tr ng thư ng xu t hi n ñ nh ñi m gây h i (là cu i tháng 7, ñ u tháng cu i tháng 10 ñ u tháng 11) Vì v y, canh tác mía ph i thư ng xuyên theo dõi di n bi n c a r p có phương án phịng tr r p vào cao ñi m r p phát sinh gây h i 3.3.2 nh hư ng c a bi n pháp k thu t canh tác ñ n di n bi n m t ñ r p xơ tr ng C lanigera h i mía - ð a hình, chân đ t nh hư ng đ n s phát sinh, phát tri n c a r p xơ tr ng Qua k t qu theo dõi t năm 2007-2010 chân ñ t cao r p xơ tr ng gây h i n ng chân ñ t th p - Xen canh tr ng bi n pháp t o ña d ng sinh h c, tăng kh ho t ñ ng c a thiên ñ ch ñ u v , không cho d ch h i bùng phát thành d ch Theo dõi năm chúng tơi thu đư c di n bi n c a r p xơ tr ng h i mía mơ hình tr ng xen tr ng thu n (b ng 3.7) 13 B ng 3.7 M c ñ b nhi m r p xơ tr ng phương th c tr ng xen t i Th Xuân, Thanh Hóa năm 2010 G.ð sinh trư ng Ngày ñi u tra Ch tiêu theo dõi Tr ng thu n mía T l nhi m (%) 19/7/2010 T l nhi m (%) Ch s r p (%) T l nhi m(%) Vươn 20/8/2010 T l nhi m (%) lóng Ch s r p (%) T l nhi m(%) 19/9/2010 T l nhi m (%) Ch s r p (%) T l nhi m(%) 20/10/2010 T l nhi m (%) Ch s r p (%) T l nhi m(%) Thu ho ch 19/11/2010 T l nhi m (%) Ch s r p (%) Ghi chú: Trong ph m vi hàng ngang, giá tr mang sai khác có ý nghĩa m c xác su t P