Lời cảm ơn Để hoàn thành bản luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Trần Ngọc Lân, ngời đã tận tình hớng dẫn khoa học và cả những bớc đi ban đầu trong lĩnh vực nghiên cứu côn trùng học của tôi. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm, các thầy cô giáo, các cán bộ công chức trong Khoa Sinh học - Trờng Đại học Vinh đã tạo điều kiện giúp đỡ về thời gian cũng nh cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm cho chúng tôi làm việc. Các cơ quan địa phơng trong vùng nghiên cứu đã tạo điều kiện cho chúng tôi thu thập các mẫu vật trên đồng ruộng. Bạn bè đã động viên giúp đỡ chúng tôi thu thập mẫu vật nghiên cứu. Tác giả Nguyễn Thị Hiếu 1 Mục lục Mở đầu 6 Chơng 1. Tổng quan tài liệu 9 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 9 1.2. Tình hình nghiên cứu côn trùng ký sinh sâu hại lạc 13 1.3. Một vài đặc điểm về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội Nghệ An 14 Chơng 2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 17 2.1. Nội dung nghiên cứu 17 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 17 2.3. Vật liệu nghiên cứu 17 2.4. Phơng pháp nghiên cứu 18 Chơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 24 3.1. Sâu hại lạc bộ cánh phấn ở Nghi Lộc và Diễn Châu tỉnh Nghệ An 24 3.2. Côn trùng ký sinh của sâu hại lạc bộ cánh phấn ở Nghi Lộc và Diễn Châu tỉnh Nghệ An 29 3.3. Diễn biến số lợng sâu non sâu hại lạc và côn trùng ký sinh trong sinh quần ruộng lạc 34 3.4. Côn trùng ký sinh sâu khoang (Spodoptera litura Fabr.) 38 3.5. Côn trùng ký sinh các loài sâu đo 42 Kết luận và đề nghị 48 Tài liệu tham khảo 50 Phụ lục 53 2 Danh mục các bảng số liệu Bảng 1. Thành phần sâu hại lạc bộ cánh phấn tại Nghi Lộc và Diễn Châu tỉnh Nghệ An, năm 2001 25 Bảng 2. Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn ở ruộng trồng thuần lạc tại Nghi Lộc, vụ lạc xuân 2001. 27 Bảng 3 Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn ở ruộng trồng thuần lạc tại Diễn Châu, vụ lạc hè thu 2001 28 Bảng 4. Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn ở ruộng trồng lạc xen ngô, khoai tại Diễn Châu, vụ lạc hè thu 2001 29 Bảng 5. Thành phần côn trùng ký sinh sâu hại lạc bộ cánh phấn tại Nghi Lộc và Diễn Châu tỉnh Nghệ An, năm 2001 30 Bảng 6. Số loài côn trùng ký sinh của các loài sâu hại thu thập đ- ợc, năm 2001 32 Bảng 7. Số lợng cá thể các loài côn trùng ký sinh sâu non các loài sâu hại thu thập đợc, năm 2001 33 Bảng 8. Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn và tỉ lệ ký sinh ở Nghi Lộc và Diễn Châu, năm 2001 35 Bảng 9. ảnh hởng của biện pháp xen canh đến sâu hại lạc và tỉ lệ ký sinh tại Diễn Châu, vụ hè thu 2001 37 Bảng 10. Tập hợp loài côn trùng ký sinh sâu khoang, năm 2001 38 Bảng 11. Diễn biến số lợng sâu non sâu khoang và tỉ lệ ký sinh ở Nghi Lộc và Diễn Châu, năm 2001 40 Bảng 12. Tập hợp loài côn trùng ký sinh các loài sâu đo, năm 2001 42 Bảng 13. Diễn biến số lợng các loài sâu đo và tỉ lệ ký sinh ở ruộng trồng thuần lạc tại Nghi Lộc, vụ lạc xuân 2001 44 Bảng 14. Diễn biến số lợng các loài sâu đo và tỉ lệ ký sinh ở ruộng trồng thuần lạc tại Diễn Châu, vụ lạc hè thu 2001 45 Bảng 15. Diễn biến số lợng các loài sâu đo và tỉ lệ ký sinh ở ruộng trồng lạc xen ngô, khoai tại Diễn Châu, vụ lạc hè thu 2001 45 3 Danh mục Các hình Hình 1. Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn và tỷ lệ ký sinh ở ruộng trồng thuần lạc tại Nghi Lộc Nghệ An, vụ lạc xuân 2001 37 Hình 2. Diễn biến số lợng sâu non bộ cánh phấn và côn trùng ký sinh ở sinh quần ruộng lạc tại Diễn Châu Nghệ An, vụ 37 4 lạc hè thu 2001 Hình 3. Diễn biến số lợng sâu khoang và tỷ lệ ký sinh ở ruộng trồng thuần lạc tại Nghi Lộc Nghệ An, vụ lạc xuân 2001 42 Hình 4. Diễn biến số lợng sâu khoang và tỷ lệ ký sinh trong sinh quần ruộng lạc tại Diễn Châu Nghệ An, vụ lạc hè thu 2001 42 Hình 5. Diễn biến số lợng sâu non các loài sâu đo và tỷ lệ ký sinh trong sinh quần ruộng lạc tại Nghi Lộc Nghệ An, vụ lạc xuân 2001 47 Hình 6. Diễn biến số lợng sâu non các loài sâu đo và tỷ lệ ký sinh trong sinh quần ruộng lạc tại Diễn Châu Nghệ An, vụ lạc hè thu 2001 48 Hình 7. Diễn biến số lợng sâu non các loài sâu đo và tỷ lệ ký sinh trong sinh quần ruộng lạc tại Diễn Châu Nghệ An, vụ lạc hè thu 2001 48 Mở đầu 1. Tầm quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu côn trùng ký sinh sâu hại lạc Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây nông nghiệp truyền thống, cây công nghiệp thực phẩm ngắn ngày đợc trồng phổ biến ở Việt Nam. Lạc là cây trồng có giá trị cao. Hạt lạc có chứa từ 22 - 27% protein, 40 - 50% dầu, khoảng 15,5% gluxit, 2,5% cellulose, 68mg% Ca, 420mg% P, lạc là nguồn bổ sung quan trọng các chất đạm, chất béo cho con ngời (Phạm Văn Thiều, 2000) [14]. 5 Hiện nay nớc ta đã có một số nhà máy chế biến dầu lạc tinh luyện với công nghệ và thiết bị hiện đại, có khả năng chế biến đợc loại dầu có chất lợng cao đáp ứng đợc nhu cầu tiêu dùng trong nớc và xuất khẩu. Khô dầu lạc là nguồn bổ sung chất đạm và chất béo quan trọng trong chế biến thức ăn gia súc tổng hợp khô lạc nhân sau khi ép dầu có khoảng 10% nớc, 45% protein, 8% lipit, 4,8% cellulose, 25% gluxit và 6,5 các loại muối khoáng. Thân lá của cây lạc sau khi thu hoạch có thể dùng làm thức ăn cho trâu bò hoặc làm phân bón, bộ rễ của nó mang rất nhiều nốt sần nên có tác dụng làm giàu nguồn đạm cho đất, cho nên lạc là một trong những loại cây trồng rất tốt trong cải tạo đất. Cây lạc có vị trí quan trọng trong chế độ luân canh với nhiều loại cây trồng khác cũng nh chống xói mòn, phủ xanh đất trống đồi trọc. Trên thế giới có khoảng 80% số lạc sản xuất ra đợc dùng dới dạng dầu ăn, khoảng 12% đợc chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau nh bánh, mứt, kẹo, bơ, khoảng 6% dùng cho chăn nuôi, 1% dùng cho xuất khẩu.(Phạm Văn Thiều,2000) [14]. ở nớc ta sản lợng lạc sản xuất hằng năm phần lớn dành cho việc xuất khẩu, có năm đã xuất đến 70% sản lợng, mấy năm gần đây nớc ta đã xuất khẩu 70 - 80 ngàn tấn lạc nhân qua các nớc nh Pháp, ý, Đức, Nhật, cho nên lạc là cây công nghiệp xuất khẩu quan trọng. Trong những năm 1985 - 1990, diện tích gieo trồng lạc của cả nớc khoảng 212.700 - 201.400 ha, với năng suất bình quân 9,5 - 10,6 tạ/ha (1990). Sản xuất lạc ở Việt Nam đợc phân chia thành 5 vùng chính: vùng Bắc Bộ (5 vạn ha), Khu IV cũ và duyên hải Trung Bộ (6,5 vạn ha), Tây Nguyên (2 vạn ha), Đông Nam Bộ (5 vạn ha), Đồng bằng sông Cửu Long (1,3 vạn ha) (Trần Văn Lài và nnk (1993) [5]. Tiềm năng phát triển cây lạc ở Việt Nam còn rất lớn, diện tích trồng lạc ở nớc ta năm 1995 đạt tới 250.000 ha và có thể lên đến 40 - 50 vạn ha; đặc biệt tiềm năng tăng năng suất lạc còn nhiều, với các tiến bộ kỹ 6 thuật về canh tác, giống mới và phòng trừ sâu bệnh hại (Trần Văn Lài và nnk, 1993) [5]. Hai vùng trồng lạc hàng hoá lớn nhất nớc ta là Nghệ Tĩnh và Đông Nam Bộ (Trần Văn Lài và nnk, 1993) [5]. Tại tỉnh Nghệ An, lạc là cây trồng chính đ- ợc gieo trồng với diện tích 26.349 ha (1996) - 28.024 ha (1998), với năng suất 10,90 tạ/ha (1996) - 13,86 tạ/ha (1998) (Cục Thống kê Nghệ An, 1999) [2]. Khả năng phát triển, gieo trồng lạc ở Nghệ An có thể đạt tới 35.000 ha phân bố chủ yếu ở vùng đồng bằng ven biển và bãi bồi ven sông [2]. Cũng nh các cây trồng khác, cây lạc bị nhiều loài sâu bệnh phá hại. Các loài sâu hại không chỉ gây hại trực tiếp cho cây lạc mà còn là sinh vật truyền các bệnh vi rút gây hại cho cây lạc, nh nhóm sâu chích hút (rầy, rệp, bọ trĩ, ). Theo Wynnigor (1962) đối với cây lạc sản lợng bị giảm do sâu gây hại là 17,1%, do bệnh giảm sản lợng 11,5%, do cỏ dại giảm sản lợng 11,8% [16]. Làm giảm những thiệt hại do sâu bệnh gây ra là góp phần làm tăng năng suất cây lạc. Vì vậy, vấn đề phòng trừ sâu hại luôn là mối quan tâm hàng đầu của ngời sản xuất. Do cha nhận thức đợc đầy đủ vai trò của thiên địch tự nhiên của các loài sâu hại, sự lạm dụng trong việc sử dụng thuốc trừ sâu hoá học trên đồng ruộng đã ảnh hởng tới côn trùng và động vật có ích, làm mất cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trờng và đặc biệt ảnh hởng tới sức khoẻ con ngời. Việc duy trì, bảo vệ và sử dụng các loài côn trùng ký sinh của sâu hại nh một thành tố không thể thiếu đợc trong hệ thống phòng trừ tổng hợp sâu hại cây trồng, đặc biệt là cây lạc, một cây trồng cung cấp nguồn dinh dỡng cao trong cơ cấu cây trồng hiện nay ở Việt Nam. Tuy nhiên để biện pháp này thực hiện có hiệu quả, cần phải nghiên cứu một cách hệ thống thành phần thiên địch tự nhiên. Để góp phần nghiên cứu côn trùng ký sinh của sâu hại lạc bộ cánh phấn, chúng tôi nghiên cứu đề tài: 7 Côn trùng ký sinh của sâu hại lạc bộ cánh phấn ở Nghi Lộc và Diễn Châu - Nghệ An, năm 2001. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu côn trùng ký sinh của sâu hại lạc bộ cánh phấn ở Nghi Lộc và Diễn Châu tỉnh Nghệ An, nhằm góp phần cung cấp các dẫn liệu làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng côn trùng ký sinh trong biện pháp phòng trừ tổng hợp (IPM) sâu hại lạc. 3. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu - Sâu hại lạc: nhóm sâu ăn lá thuộc bộ cánh phấn (Lepidoptera). - Côn trùng ký sinh: ong ký sinh (Hymenoptera), ruồi ký sinh (Diptera). - Các nghiên cứu đợc tiến hành trên quần ruộng lạc tại xã - Nghi Lộc và xã - Diễn Châu tỉnh Nghệ An. 8 Chơng I. Tổng quan tài liệu 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Cấu trúc và tính ổn định của quần xã sinh vật Tính ổn định và năng suất quần thể của một loài đợc xác định do rất nhiều yếu tố, một phần các yếu tố đó là cấu trúc của quần xã sinh vật (Watt, 1976)[24]. Cấu trúc của quần xã sinh vật bao gồm 3 nhóm yếu tố: (a) Mạng lới dinh dỡng trong quần xã; (b) sự phân bố không gian của sinh vật; (c) sự đa dạng loài của quần xã. Cũng nh ở các hệ sinh thái khác, trong hệ sinh thái đồng ruộng, một loài sinh vật thờng là thức ăn, là điều kiện tồn tại cho một loài khác. Quan hệ phổ biến giữa các loài sinh vật là quan hệ phụ thuộc lẫn nhau vô cùng phức tạp, nh- ng có qui luật, đặc biệt là quan hệ dinh dỡng. 1.1.2. Quan hệ dinh dỡng Tập hợp các quần thể gắn bó với nhau qua những mối quan hệ đợc hình thành trong một quá trình lịch sử lâu dài và sinh sống trong một khu vực lãnh thổ nhất định tạo thành quần xã sinh vật. Trong quần xã các quần thể có quan hệ tơng hỗ với nhau đặc biệt là quan hệ dinh dỡng, trong đó các dạng quan hệ nh hiện tợng ăn thịt, ký sinh có ý nghĩa rất quan trọng đối với lý thuyết và thực tiễn của biện pháp phòng trừ các loài sinh vật gây hại. Hiện tợng ăn thịt là một dạng quan hệ trong đó một loài (vật ăn thịt) săn bắt một vật khác (vật mồi) để làm thức ăn và thờng dẫn đến cái chết của con mồi trong thời gian rất ngắn. Vật ăn thịt thờng có kích thớc lớn hơn vật mồi (trừ một số loài bọ rùa rất nhỏ). Để hoàn thành sự phát triển, mỗi cá thể vật ăn thịt thờng phải tiêu diệt rất nhiều con mồi (trừ một số trờng hợp bọ rùa nhỏ ăn rệp sáp lớn). Các loài ăn thịt có 2 khả năng ăn mồi: vật ăn thịt có thể nhai nghiền 9 con mồi (nh cánh cứng ăn thịt, chuồn chuồn, .) hoặc chúng có thể hút dịch dinh dỡng từ con mồi (nh bọ xít ăn thịt, .). Hiện tợng ký sinh là một dạng quan hệ tơng hỗ giữa các loài sinh vật rất phức tạp và đặc trng. Có nhiều định nghĩa về ký sinh, Dogel (1941) gọi các loài ký sinh là những sinh vật sử dụng các sinh vật sống khác (vật chủ) làm nguồn thức ăn và môi trờng sống. Bondarenko (1978) định nghĩa ký sinh là loài sinh vật sống nhờ vào loài sinh vật khác (vật chủ) trong thời gian dài dần dần làm vật chủ bị chết hoặc suy nhợc. Viktorov (1976) định nghĩa hiện tợng ký sinh là một dạng quan hệ tơng hỗ lợi một chiều, trong đó loài đợc lợi (ký sinh) đã sử dụng loài sinh vật sống khác (vật chủ) làm thức ăn và nơi ở trong một phần nào đó của chu kỳ vòng đời của nó (dẫn theo Phạm Văn Lầm, 1995) [6]. Hiện tợng côn trùng ký sinh sâu hại rất phổ biến trong tự nhiên. Đây là một hiện tợng đặc biệt của quan hệ ký sinh, trong đó thông thờng vật ký sinh sử dụng hết hoàn toàn các mô của cơ thể vật chủ và vật ký sinh thờng gây chết vật chủ ngay sau khi chúng hoàn thành chu kỳ phát triển. Mỗi một cá thể ký sinh chỉ liên quan đến một cá thể vật chủ. Hầu hết các côn trùng ký sinh sâu hại có biến thái hoàn toàn, chỉ có pha ấu trùng của chúng là có kiểu sống ký sinh; còn khi ở pha trởng thành thì chúng sống tự do. Mỗi một loài côn trùng ký sinh, thông thờng chỉ liên quan với một pha phát triển của loài vật chủ. Theo mối quan hệ của loài côn trùng ký sinh với pha phát triển của loài sâu hại mà phân biệt thành các nhóm ký sinh: ký sinh trứng, ký sinh sâu non, ký sinh nhộng và ký sinh trởng thành. 1.1.3. Biến động số lợng côn trùng Trên cơ sở xem xét hàng loạt dẫn liệu về sự biến đổi số lợng và các dạng cơ chế điều hoà số lợng, Viktorov (1967) đã tổng hợp khái quát thành sơ đồ chung của biến động số lợng côn trùng. Mật độ quần thể đợc xác định bởi sự t- ơng quan của các quá trình bổ sung thêm và giảm bớt đi số lợng cá thể. Tất cả các yếu tố biến động số lợng đều tác động đến các quá trình này, khi chúng 10