Luận án Nghiên cứu rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti (MatileFerrero, 1977) (Homoptera: Pseudococcidae) hại sắn và biện pháp quản lý theo hướng tổng hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐỖ HỒNG KHANH NGHIÊN CỨU RỆP SÁP BỘT HỒNG Phenacoccus manihoti (Matile- Ferrero, 1977) (Homoptera: Pseudococcidae) HẠI SẮN VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ THEO HƯỚNG TỔNG HỢP LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐỖ HỒNG KHANH NGHIÊN CỨU RỆP SÁP BỘT HỒNG Phenacoccus manihoti (Matile-Ferrero, 1977) (Homoptera: Pseudococcidae) HẠI SẮN VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ THEO HƯỚNG TỔNG HỢP Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9.62.01.12 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Phạm Văn Lầm HÀ NỘI, NĂM 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2019 Tác giả luận án Đỗ Hồng Khanh ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn sâu sắc GS.TS. Phạm Văn Lầm người đã hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tận tình về phương hướng lý luận, nội dung, phương pháp nghiên cứu và luôn luôn động viên tôi trong suốt quá trình học tập để hôm nay bản luận án đã được hoàn thành. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy, cô Ban Đào tạo sau đại học của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban lãnh đạo và các đồng nghiệp tại Viện Bảo vệ thực vật đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình học tập của tôi. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và tập thể cán bộ Cục Bảo vệ thực vật đã dành cho tôi thời gian tốt nhất và hỗ trợ mọi mặt trong học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp công tác tại các Trung tâm Bảo vệ thực vật, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực các địa phương đã tạo điều kiện hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các đồng nghiệp trong lĩnh vực nghiên cứu của luận án đã đóng góp những ý kiến quý báu về chuyên môn và cung cấp tư liệu để tôi hoàn thành luận án này. Xin cảm ơn những người thân và bạn bè đã dành cho tôi tình cảm và tinh thần tốt nhất trong suốt quá trình học tập. Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2019 Tác giả luận án Đỗ Hồng Khanh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................ vii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................ viii DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................ xi MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ........ 6 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ............................................................................................. 6 1.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam ....................................................... 7 1.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới .......................................................................... 7 1.2.2. Tình hình sản xuất sắn tại Việt Nam ......................................................................... 9 1.3. Nghiên cứu ở ngoài nước về sâu hại cây sắn và rệp sáp bột hồng ........................... 12 1.3.1. Thành phần sâu hại cây sắn trên thế giới ................................................................ 12 1.3.2. Những nghiên cứu về rệp sáp bột hồng hại sắn trên thế giới ................................ 13 1.3.2.1. Thành phần rệp sáp bột hại cây sắn trên thế giới ................................................ 13 1.3.2.2. Vị trí phân loại, nguồn gốc, phân bố và tác hại của rệp sáp bột hồng ............... 14 1.3.2.3. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái học của rệp sáp bột hồng ............................. 17 1.3.2.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của rệp sáp bột hồng ................................... 18 1.3.2.5. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của rệp sáp bột hồng .................................. 24 1.3.2.6. Nghiên cứu phòng chống rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti .................. 26 1.4. Nghiên cứu ở trong nước về sâu hại cây sắn và rệp sáp bột hồng ........................... 29 1.4.1. Thành phần sâu hại cây sắn ở Việt Nam ................................................................ 29 1.4.2. Nghiên cứu về rệp sáp bột hồng ở Việt Nam ......................................................... 29 1.4.2.1. Thành phần rệp sáp giả trên cây sắn ở Việt Nam ............................................... 29 1.4.2.2. Sự xâm lấn và tác hại của rệp sáp bột hồng ở Việt Nam .................................... 30 1.4.2.3. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của rệp sáp bột hồng ......................................... 30 iv 1.4.2.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của rệp sáp bột hồng ................................... 31 1.4.2.5. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái của rệp sáp bột hồng ......................................... 31 1.4.2.6. Nghiên cứu biện pháp phòng chống rệp sáp bột hồng ....................................... 33 1.5. Những vấn đề cần quan tâm ....................................................................................... 34 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 35 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .............................................................................. 35 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................................ 35 2.1.1.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................. 35 2.1.1.2. Đặc điểm tự nhiên của địa điểm chính nghiên cứu thực địa .............................. 35 2.1.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................... 36 2.2. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu .................................................................................. 36 2.2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................. 37 2.2.2. Dụng cụ nghiên cứu ................................................................................................. 37 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 37 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 38 2.4.1. Phương pháp điều tra thành phần loàisâu hại cây sắn và tình hình xâm lấn của rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Việt Nam ....................................................................... 38 2.4.1.1. Phương pháp điều tra thành phần sâu hại cây sắn .............................................. 38 2.4.1.2. Phương pháp xác định tình hình xâm lấn của rệp sáp bột hồng ........................ 40 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về đặc điểm hình thái, sinh vật học, sinh thái học của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti...................................... 41 2.4.2.1. Chuẩn bị thức ăn và tạo nguồn rệp sáp bột hồng ................................................ 41 2.4.2.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái học ..................................................................... 42 2.4.2.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái họccủa rệp sáp bột hồng ............. 43 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu diễn biến mật độ và yếu tố ảnh hưởng đến số lượng rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở một số nơi tại Việt Nam .................................... 47 2.4.4. Phương phápnghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti theo hướng bền vững ................................................................... 48 2.4.4.1. Nghiên cứu biện pháp thủ công ........................................................................... 49 v 2.4.4.2. Đánh giá hiệu quả của biện pháp hóa học kết hợp biện pháp thủ công ............. 50 2.4.4.3. Nghiên cứu sử dụng ong ký sinh Anagyrus lopezi ............................................. 50 2.5. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................................... 52 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 53 3.1. Thành phần sâu hại cây sắn, tình hình xâm lấn của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại Việt Nam ........................................................................................................ 53 3.1.1. Thành phần loài sâu hại cây sắn tại Việt Nam ....................................................... 53 3.1.2. Tình hình xâm lấn của rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Việt Nam ...................... 56 3.1.2.1. Quá trình xâm lấn của rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Việt Nam ................... 56 3.1.2.2. Con đường lan truyền, phát tán của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại Việt Nam ............................................................................................................................. 62 3.1.3. Tác hại của rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Việt Nam ........................................ 63 3.2. Đặc điểm hình thái học, sinh vật học, sinh thái họccủa loài rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................................... 65 3.2.1. Đặc điểm hình thái học ............................................................................................ 65 3.2.2. Đặc điểm sinh vật học và sinh thái học .................................................................. 71 3.2.2.1. Tập tính hoạt động sống ....................................................................................... 71 3.2.2.2. Thời gian phát triển các pha và thời gian vòng đời............................................. 73 3.2.2.3. Sinh sản và thời gian sống của rệp sáp bột hồng ................................................ 79 3.2.2.4. Nhiệt độ khởi điểm phát dục, số thế hệ lý thuyết trong năm của RSBH ........... 88 3.2.2.5. Bảng sống của rệp sáp bột hồng (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) .................... 89 3.2.2.6. Cây thức ăn của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ............................... 101 3.3. Diễn biến mật độ và yếu tố ảnh hưởng đến số lượngrệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở một số vùng trồng cây sắn của Việt Nam .................................................... 102 3.3.1. Diễn biến mật độ rệp sáp bột hồng P. manihoti ................................................... 102 3.3.1.1. Diễn biến mật độ rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Phú Yên năm 2015 ......... 102 3.3.1.2. Diễn biến mật độ rệp sáp bột hồng P. manihoti tại Phú Yên năm 2016 .... 105 3.3.2. Yếu tố ảnh hưởng đến số lượngrệp sáp bột hồng P. manihoti ở Việt Nam ....... 108 3.3.2.1. Ảnh hưởng của yếu tố thời tiết ........................................................................... 108 vi 3.3.2.2. Ảnh hưởng của chế độ canh tác ......................................................................... 113 3.4. Biện pháp quản lý tổng hợp rệp sáp bột hồng hại sắn Phenacoccus manihoti theo hướng bền vững tại vùng nghiên cứu .............................................................................. 115 3.4.1. Biện pháp kiểm dịch thực vật ................................................................................ 115 3.4.2. Biện pháp canh tác và thủ công ............................................................................. 116 3.4.2.1. Biện pháp sử dụng hom giống sạch rệp sáp bột hồng ...................................... 116 3.4.2.2. Biện pháp thủ công ............................................................................................. 116 3.4.3. Nghiên cứu biện pháp hóa học kết hợp biện pháp thủ công ............................... 120 3.4.4. Nghiên cứu sử dụng thiên địch tự nhiên để phòng chống rệp sáp bột hồng .... 1266 3.4.4.1. Lợi dụng hoạt động hữu ích của thiên địch tự nhiên ...................................... 1266 3.4.4.2. Kết quả thả ong ký sinh Anagyrus lopezi để hạn chế RSBH ........................... 133 3.4.5. Đề xuất quy trình phòng chống rệp sáp bột hồng hại sắn Phenacoccus manihoti trong điều kiện Việt Nam ................................................................................................. 139 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................................. 141 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN143 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 144 PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 157 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Nghĩa của từ 1 BNN và PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 2 BVTV Bảo vệ thực vật 3 CABI Centre for Agriculture and Bioscience International (Trung tâm Nông nghiệp và Sinh học quốc tế) 4 CIAT The International Center for Tropical Agriculture (Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới quốc tế ) 5 CT Công thức 6 ĐB Đồng bằng 7 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc) 8 IFPRI Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới 9 IPM Intergrated Pest Management (Quản lý dịch hại tổng hợp) 10 NTB Nam trung bộ 11 PB Phía Bắc 12 PT Phát triển 13 QCVN Qui chuẩn Việt Nam 14 RSBH Rệp sáp bột hồng 15 SCL Sông Cửu Long 16 TB Trung bình 17 TLH Tỷ lệ hại 18 T.T. Huế Thừa Thiên Huế viii DANH MỤC BẢNG Thứ tự bảng Tên bảng Trang 1.1 Sản lượng sắn củ trên thế giới giai đoạn 2005-2014 8 1.2 Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu đến năm 2020 9 1.3 Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam giai đoạn 2011-2015 11 1.4 Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam năm 2015 11 1.5 Sự phân bố các loài côn trùng hại sắn trên thế giới 12 3.1 Thành phần côn trùng và nhện nhỏ gây hại trên cây sắn ở Việt Nam 54 3.2 Tình hình xâm lấn của rệp sáp bột hồng ở Việt Nam trong các năm 2012-2017 57 3.3. Sự xuất hiện của rệp sáp bột hồng ở các vùng trồng sắn tại Việt Nam đến năm 2017 61 3.4 Kích thước các pha/giai đoạn phát triển của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 69 3.5 Thời gian phát triển rệp sáp non các tuổi của loài rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở trong phòng (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 74 3.6 Thời gian phát triển các pha và vòng đời của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở trong phòng (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 76 3.7 Sự đẻ trứng của trưởng thành cái rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở các nhiệt độ khác nhau (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 80 3.8 Sức đẻ trứng trong một ngày của trưởng thành cái ở các nhiệt độ thí nghiệm khác nhau (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 83 ix 3.9 Thời gian sống của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti ở trong phòng (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 87 3.10 Số thế hệ lý thuyết trong một năm của rệp sáp bột hồng tại một số điểm nghiên cứu từ năm 2014-2017 89 3.11 Tỷ lệ sống sót của các pha/giai đoạn phát triển trước trưởng thành của rệp sáp bột hồng ở các nhiệt độ thí nghiệm (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 89 3.12 Tỷ lệ sống và sức sinh sản của trưởng thành cái rệp sáp bột hồng ở nhiệt độ 20oC, 62% ẩm độ (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 91 3.13 Tỷ lệ sống và sức sinh sản của trưởng thành cái rệp sáp bột hồng ở nhiệt độ 25oC, 62% ẩm độ (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 93 3.14 Tỷ lệ sống và sức sinh sản của trưởng thành cái rệp sáp bột hồng ở nhiệt độ 30oC, 62% ẩm độ (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 96 3.15 Các chỉ số bảng sống của rệp sáp bột hồng (tại Viện Bảo vệ thực vật 2015) 99 3.16 Kết quả điều tra rệp sáp bột hồng trên một số loại cây trồng liền kề hoặc ở trong đồng sắn tại Tây Ninh và Phú Yên năm 2017 101 3.17 Diễn biến mật độ của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại huyện Đồng Xuân, Phú Yên năm 2015 103 3.18 Diễn biến mật độ của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại huyện Sơn Hòa, Phú Yên năm 2016 106 3.19 Ảnh hưởng của yếu tố thời tiết đến diễn biến mật độ của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại huyện Đồng Xuân (Phú Yên, 2015) 109 3.20 Ảnh hưởng của yếu tố thời tiết đến diễn biến mật độ của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti tại huyện Sơn Hòa (Phú Yên, 2016) 113 3.21 Hiệu quả của biện pháp thủ công trong hạn chế rệp sáp bột hồng (tại huyện Đồng Xuân, tỉnh Phú Yên, 2016) 117 x 3.22 Hiệu quả của biện pháp thủ công trong hạn chế rệp sáp bột hồng (tại huyện Sông Hinh, Phú Yên, 2016) 118 3.23 Năng suất sắn củ của biện pháp thủ công trong hạn chế rệp sáp bột hồng (tại Phú Yên, 2016) 120 3.24 Hiệu quả của biện pháp phun thuốc hóa học trừ rệp kết hợp biện pháp thủ công (tại huyện Đồng Xuân, tỉnh Phú Yên, 2016) 121 3.25 Hiệu quả của biện pháp phun thuốc bảo vệ thực vật kết hợp biện pháp thủ công (tại huyện Sông Hinh, tỉnh Phú Yên, 2016) 123 3.26 Năng suất trong thí nghiệm biện pháp phun thuốc bảo vệ thực vật kết hợp biện pháp thủ công (tại tỉnh Phú Yên, 2016) 126 3.27 Danh sách thiên địch trên cây sắn tại Tây Ninh và Phú Yên năm 2014-2015 127 3.28 Tỷ lệ bị ký sinh tự nhiên của rệp sáp bột hồng (Tây Ninh, 2015) 130 3.29 Mức độ hiện diện của ong ký sinh A.lopezi tại huyện Đồng Xuân, Phú Yên năm 2016 131 3.30 Mức độ hiện diện của ong ký sinh A. lopezi tại huyện Phú Hòa, Phú Yên năm 2016 132 3.31 Mật độ rệp sáp bột hồng trong thí nghiệm thả ong ký sinh (Tây Ninh, 2014 và 2015) 137 xi DANH MỤC HÌNH Thứ tự hình Tên hình Trang 1.1 Rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti 14 1.2 Trưởng thành ong Anagyrus lopezi ký sinh rệp sáp bột hồng 28 2.1 Cây sắn trong thí nghiệm nghiên cứu sinh học rệp sáp bột hồng 47 3.1 Sự xâm lấn của rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti trên cây sắn tại Việt Nam từ năm 2012 đến năm 2017 58 3.2 Rệp sáp bột hồng trên hom sắn để làm giống tại tỉnh Phú Yên 62 3.3 Lá cây sắn bị biến dạng do rệp sáp bột hồng gây hại 64 3.4 Triệu chứng bị rệp sáp bột hồng gây hại tại đỉnh sinh trưởng của cây sắn 64 3.5 Ruộng sắn bị rệp sáp bột hồng hại nặng tại Phú Yên 65 3.6 Trưởng thành cái rệp sáp bột hồng 66 3.7 Trứng rệp sáp bột hồng 67 3.8 Trưởng thành cái rệp sáp bột hồng và túi trứng 67 3.9 Rệp sáp non tuổi 1 của rệp sáp bột hồng 68 3.10 Rệp sáp non tuổi 2 của rệp sáp bột hồng 70 3.11 Rệp sáp non tuổi 3 của rệp sáp bột hồng 71 3.12 Rệp sáp bột hồng sống tại các gân lá chính ở mặt dưới lá sắn 72 3.13 Nhịp điệu đẻ trứng của trưởng thành cái rệp sáp bột hồng ở nhiệt độ thí nghiệm khác nhau (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 86 3.14 Tỷ lệ sống (lx) và sức sinh sản (mx) của rệp sáp bột hồng theo thời gian ở nhiệt độ 20ºC và 62% ẩm độ (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 93 xii 3.15 Tỷ lệ sống (lx) và sức sinh sản (mx) của rệp sáp bột hồng theo thời gian ở nhiệt độ 25ºC và 62% ẩm độ (tại Viện Bảo vệ thực vật, 2015) 95 3.16 Tỷ lệ sống (