Luận văn Nghiên cứu Thành phần thiên địch của rệp muội hại ngô; đặc điểm sinh học, sinh thái của bọ rùa scymnus hoffmanni weise vụ đông 2009 và xuân 2010 tại gia lâm, hà nội

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi ------------------ NguyÔn hång thanh THÀNH PHẦN THIÊN ðỊCH CỦA RỆP MUỘI HẠI NGÔ; ðẶC ðIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA BỌ RÙA Scymnus hoffmanni Weise VỤ ðÔNG 2009 VÀ XUÂN 2010 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI luËn v¨n th¹c sÜ n«ng nghiÖp Chuyªn ngµnh: B¶o vÖ thùc vËt M· sè : 60.62.10 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc : PGS.TS. Hå THÞ THU GIANG Hµ Néi, 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày… tháng… năm… Tác giả luận văn: Nguyễn Hồng Thanh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành bản luận văn này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm, dìu dắt và tận tình giúp ñỡ của PGS. TS. Hồ Thị Thu Giang. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Viện ðào tạo sau ñại học, Khoa Nông học, Thư viện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu học tập tại trường. Tôi xin cảm ơn sự quan tâm giúp ñỡ tận tình, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi của các thầy cô và cán bộ của Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Ban chủ nhiệm khoa, cán bộ Viện ðào tạo sau ñại học trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình, bạn bè và những người xung quanh ñã luôn bên cạnh ñộng viên cổ vũ tôi. Hà Nội, ngày…tháng… năm… Tác giả luận văn: Nguyễn Hồng Thanh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. iii MỤC LỤC MỤC LỤC...............................................................................................................i 1. MỞ ðẦU............................................................................................................ 8 1.1. ðặt vấn ñề........................................................................................................ 8 1.2. Mục ñích và yêu cầu ...................................................................................... 10 1.2.1. Mục ñích..................................................................................................... 10 1.2.2. Yêu cầu....................................................................................................... 10 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài ........................................................ 10 1.3.1. Ý nghĩa khoa học..............................................................................................8 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn..............................................................................................8 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ........................................................ 11 2.1. Tình hình sản xuất ngô................................................................................... 11 2.2. Những nghiên cứu về sâu hại ngô và thiên ñịch ............................................. 12 2.3. Những nghiên cứu về rệp muội hại ngô và thiên ñịch của rệp muội hại ngô........... 15 2.4. Những nghiên cứu về bọ rùa .......................................................................... 20 3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........30 3.1. ðối tượng và ñịa ñiểm nghiên cứu ................................................................. 30 3.1.1. ðối tượng nghiên cứu.................................................................................. 30 3.1.2. ðịa ñiểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu ............................................. 30 3.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu............................................................ 30 3.2.1. Xác ñịnh thành phần thiên ñịch của rệp muội hại ngô ................................. 30 3.2.2. ðiều tra mối quan hệ giữa diễn biến gây hại của rệp ngô với mật ñộ của các loài bọ rùa............................................................................................................. 30 3.2.3. Nghiên cứu sự chu chuyển của nhóm bọ rùa tại khu vực ñiều tra ............... 31 3.2.4. Nghiên cứu ñặc ñiểm hình thái, sinh học của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ............31 3.2.5. Thí nghiệm theo dõi khả năng ñẻ trứng của trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise................................................................................................... 32 3.2.6. Thí nghiệm theo dõi khả năng ăn rệp của ấu trùng và trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ................................................................................... 32 3.2.7.ðánh giá ảnh hưởng của một số loại thuốc BVTV ñối với bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise................................................................................................... 32 3.2.8. Chỉ tiêu theo dõi và xử lý số liệu................................................................. 33 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................................. 36 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. iv 4.1. Thành phần thiên ñịch của rệp muội hại ngô tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội vụ ñông 2009 và xuân 2010 .................................................................................. 36 4.2. Diễn biến tỷ lệ hại, chỉ số rệp của rệp ngô trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội ............................................................................. 38 4.3. Diễn biến mật ñộ bọ rùa trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội ....................................................................................................... 40 4.3.1. Diễn biến mật ñộ bọ rùa tổng số trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội ....................................................................................... 40 4.3.2. Diễn biến mật ñộ bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise trên giống ngô NK66 vụ ñông 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội .......................................................................... 43 4.4. Sự chu chuyển của nhóm bọ rùa tại khu vực ñiều tra...................................... 46 4.5. ðặc ñiểm hình thái của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise............................. 47 4.5.1. Pha trứng..................................................................................................... 47 4.5.2. Pha ấu trùng ................................................................................................ 45 4.5.3. Pha nhộng ................................................................................................... 46 4.5.4. Pha trưởng thành......................................................................................... 47 4.6. ðặc ñiểm sinh học bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ............................... 50 4.6.1. Tập tính sinh học của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise........................ 50 4.6.2. Vòng ñời bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise........................................... 52 4.6.3. Thời gian sống của trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise....... 54 4.6.4. Sức sinh sản của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ............................... 56 4.6.5. Tỷ lệ sống sót và tỷ lệ giới tính của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise...58 4.7. Khả năng ăn mồi của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ........................... 61 4.7.1. Sức ăn rệp ngô của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise............................ 61 4.7.2. Sức ăn của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise với các loại rệp khác nhau......62 4.7.3. Sự lựa chọn thức ăn của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise.................... 63 4.8. ðánh giá ảnh hưởng của một số loại thuốc BVTV ñối với bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise .............................................................................................. 65 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .......................................................................... 70 5.1. Kết luận..................................................................................................... 70 5.2. ðề nghị ...................................................................................................... 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. v DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1. Thành thiên ñịch của rệp muội hại ngô tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội vụ ñông 2009 và xuân 2010 .................................................................................. 35 Bảng 4.2. Diễn biến tỷ lệ hại, chỉ số rệp của rệp ngô trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội ............................................................... 36 Bảng 4.3. Diễn biến mật ñộ bọ rùa trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội................................................................................................. 38 Bảng 4.4. Diễn biến mật ñộ bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise trên giống ngô NK66 vụ ñông 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội ........................................................... 42 Bảng 4.5. Sự xuất hiện của nhóm bọ rùa ăn thịt trên các loại cây trồng chính tại ða Tốn – Gia Lâm – Hà Nội từ tháng 9/2009 ñến tháng 8/2010 ................................. 44 Bảng 4.6. Kích thước các pha phát dục của bọ rùa S. hoffmanni Weise (thức ăn rệp ngô) ....49 Bảng 4.7. Kích thước các pha phát dục của bọ rùa S. hoffmanni Weise (thức ăn rệp ñậu tương) ............................................................................................................ 50 Bảng 4.8. Vòng ñời bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise khi nuôi bằng vật mồi khác nhau ....53 Bảng 4.9. Thời gian sống của trưởng thành bọ rùa S. hoffmanni Weise ................ 54 Bảng 4.10. Sức sinh sản của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise............................ 56 Bảng 4.11. Tỷ lệ nở của trứng bọ rùa hốp man S.hoffmanni Weise...................... 58 Bảng 4.12. Tỷ lệ sống sót của ấu trùng bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise với thức ăn là rệp ngô ......................................................................................................... 59 Bảng 4.13. Tỷ lệ nhộng vũ hóa và tỷ lệ giới tính của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise....60 Bảng 4.14. Sức ăn rệp ngô của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ........................ 61 Bảng 4.15. Sức ăn của trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise với các loại rệp khác nhau........................................................................................................ 62 Bảng 4.16. Sự lựa chọn thức ăn của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise ................ 64 Bảng 4.17. Ảnh hưởng của thuốc BVTV ñối với trứng bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise..66 Bảng 4.18. Ảnh hưởng của thuốc BVTV ñối với nhộng bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise 67 Bảng 4.19. Ảnh hưởng của thuốc BVTV ñối với ấu trùng bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise................................................................................................... 67 Bảng 4.20. Ảnh hưởng của thuốc BVTV ñối với trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise................................................................................................... 68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. vi DANH MỤC HÌNH Hình 4.1. Diễn biến tỷ lệ hại của rệp ngô trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội ......................................................................................... 37 Hình 4.2. Diễn biến mật ñộ bọ rùa tổng số trên các giống ngô vụ ñông 2009 tại xã ða Tốn - Gia Lâm – Hà Nội .......................................................................................... 39 Hình 4.3. Mối liên hệ giữa mật ñộ bọ rùa với diễn biến chỉ số rệp của rệp ngô trên giống NK66 tại Gia Lâm – Hà Nội...................................................................... 40 Hình 4.4. Diễn biến mật ñộ bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise trên giống ngô NK66 vụ ñông 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội ............................................................... 43 Hình 4.5. Trứng bọ rùa S.hoffmanni Weise............................................................... 45 Hình 4.6. Ấu trùng tuổi 1............................................................................................... 46 Hình 4.7. Ấu trùng tuổi 2............................................................................................... 46 Hình 4.8. Ấu trùng tuổi 3............................................................................................... 46 Hình 4.9. Ấu trùng tuổi 4............................................................................................... 46 Hình 4.10. Tiền nhộng ................................................................................................... 46 Hình 4.11. Nhộng............................................................................................................ 46 Hình 4.12. Trưởng thành bọ rùa S. hoffmanni Weise .............................................. 47 Hình 4.13. ðốt cuối bụng trưởng thành bọ rùa S. hoffmanni Weise..................... 47 Hình 4.14. Thời gian sống của trưởng thành bọ rùa S. hoffmanni Weise............ 55 Hình 4.15. Nhịp ñiệu sinh sản của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise........... 57 Hình 4.16. Sức ăn của trưởng thành bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise với các loại rệp khác nhau ........................................................................................................... 63 Hình 4.17. Sự lựa chọn thức ăn của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise .............. 64 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BVTV: Bảo vệ thực vật CSR: Chỉ số rệp CTðC: Công thức ñối chứng CT: Công thức CTTN: Công thức thí nghiệm CTV: Cộng tác viên MðPB: Mức ñộ phổ biến NXB: Nhà xuất bản TN: Thí nghiệm TLH: Tỷ lệ hại TB: Trung bình TL: Tỷ lệ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. 8 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Sau lúa mỳ và lúa gạo, ngô (Zea mays L.) là loại ngũ cốc quan trọng nhất trên thế giới, cung cấp chất dinh dưỡng cho con người và ñộng vật, ñồng thời là nguyên liệu cho sản xuất tinh bột, dầu, protein, ñồ uống chứa cồn, chất làm ngọt và gần ñây là nhiên liệu, cây xanh ñược sử dụng ñể làm silage (thức ăn ủ) ñã thành công trong chăn nuôi bò sữa và bò thịt. Tuy ñứng thứ ba về diện tích gieo trồng, sau cây lúa nước và lúa mỳ nhưng ñứng ñầu về năng suất và sản lượng trong các cây cốc nên cây ngô góp phần nuôi sống 1/3 dân số thế giới. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA, 2010) [69], năm 2009 diện tích trồng ngô trên thế giới là 156,04 triệu ha, năng suất 5,18 tấn/ha và sản lượng ñạt kỉ lục với 808,8 triệu tấn. Theo dự báo của công ty Monsanto, vào năm 2030 nhu cầu ngô thế giới tăng 81% so với năm 2000 (từ 608 triệu tấn lên 1 098 triệu tấn). Nhưng 80% nhu cầu ngô tăng (khoảng 266 triệu tấn) tập trung ở các nước ñang phát triển. Tổng sản lượng ngô các nước công nghiệp chỉ có thể xuất sang các nước ñang phát triển khoảng 10% tổng sản lượng thế giới. Vì vậy các nước ñang phát triển phải tự ñáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích ngô không tăng (CIMMYT, 2008) [44]. Theo dự báo của Viện nghiên cứu Chính sách Lương thực Quốc tế ñến năm 2020 thì nhu cầu sử dụng ngô tại các nước ñang phát triển sẽ vượt quá nhu cầu so với lúa mì và lúa nước. Dự báo nhu cầu ngô của thế giới có thể tới 837 triệu tấn vào năm 2020 (CIMMYT, 2001) [43]. Chính vì vậy mà diện tích ngô ngày càng gia tăng và ñược trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ ñầu thế kỷ XX ñến nay, nhất là hơn trong 40 năm gần ñây. Ở Việt Nam, năng suất ngô tăng nhanh liên tục với tốc ñộ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. ðến năm 2007, Việt Nam ñạt diện tích 1 072 800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn – 4 250 900 tấn, cao nhất từ trước ñến nay (Phan Xuân Hào, 2007) [11]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. 9 Ngày nay cùng với sự thâm canh cao và việc sử dụng nhiều loại thuốc hóa học làm thay ñổi cân bằng tự nhiên cũng là một trong những nguyên nhân dẫn ñến các loài sâu hại trên ngô ngày càng gia tăng, làm ảnh hưởng ñáng kể ñến năng suất và chất lượng ngô thu hoạch. Trong các nguyên nhân ñó không thể không nhắc tới các loài sâu hại như: sâu cắn lá ngô, sâu ñục thân ngô, sâu xám, rệp ngô,… ðối với cây ngô, rệp muội hại ngô là một trong những loài sâu hại quan trọng. Rệp hút nhựa ở trên nõn ngô, bẹ lá, bông cờ, lá bi làm cho cây ngô mất chất dinh dưỡng, trở nên gầy yếu, bắp bé ñi, chất lượng hạt xấu kém. Tuy nhiên phương pháp duy nhất mà người nông dân lựa chọn không ngần ngại là phun thuốc hóa học, với các loại thuốc phổ biến như: Trebon, Sumicidin 10EC/20EC, Regent 800WG… Sự gia tăng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong những năm gần ñây ñã ảnh hưởng không nhỏ ñến côn trùng có ích, ñộng vật hoang dã, làm ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng xấu ñến sức khoẻ con người (Bùi Sỹ Doanh và CTV, 1993) [7]. Nông nghiệp Việt Nam ñang hướng tới một nền nông nghiệp sạch, nông nghiệp sinh thái, trong ñó biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) là nòng cốt. Việc sử dụng các loài thiên ñịch sẽ mở ra một hướng ñi mới trong sản xuất nông nghiệp. Do ñó nghiên cứu các loài thiên ñịch của sâu hại ngô ngày càng ñược quan tâm và chú trọng, ñể từ ñó ñề xuất các biện pháp bảo vệ, khích lệ sự gia tăng của các loài thiên ñịch trên ñồng ruộng cũng như phát huy tối ña ñược hiệu quả phòng trừ của chúng ngoài ñồng ruộng. Thành phần thiên ñịch của rệp muội hại ngô có khá nhiều loài, trong ñó các loài bọ rùa ăn thịt có vai trò quan trọng và chiếm ưu thế trên ruộng ngô và bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise là một trong những loài ñó. Do vậy chúng tôi ñã tiến hành ñề tài: “Thành phần thiên ñịch của rệp muội hại ngô; ñặc ñiểm sinh học, sinh thái của bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise vụ ñông 2009 và xuân 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội” Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. 10 1.2. Mục ñích và yêu cầu 1.2.1. Mục ñích ðiều tra thành phần kẻ thù tự nhiên của rệp muội hại ngô ñồng thời nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học, sinh thái của loài bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise, từ ñó ñề xuất biện pháp phòng trừ rệp muội hại ngô và bảo vệ các loài thiên ñịch. 1.2.2. Yêu cầu - ðiều tra xác ñịnh thành phần kẻ thù tự nhiên của rệp muội hại ngô tại Gia Lâm – Hà Nội. - ðiều tra diễn biến mật ñộ rệp ngô và bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise trên các giống khác nhau. - Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh học, sinh thái của loài bọ rùa S. hoffmanni Weise - ðánh giá ảnh hưởng của một số loại thuốc BVTV ñối với bọ rùa trong phòng thí nghiệm. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Bổ sung thêm về thành phần thiên ñịch của rệp muội hai ngô. Cung cấp những dẫn liệu khoa học về ñặc ñiểm sinh học, sinh thái của loài bọ rùa Scymnus hoffmanni Weise. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Bước ñầu ñề xuất những biện pháp phòng chống hợp lý các loài sâu hại nói chung cũng như rệp muội hại ngô nói riêng, hạn chế việc lạm dụng các loại thuốc BVTV, phục vụ sản xuất nông nghiệp theo quan ñiểm sinh thái bền vững. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............. 11 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Tình hình sản xuất ngô Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ ñầu thế kỷ 20 ñến nay. Năm 2000, năng suất ngô trung bình của thế giới ñạt 4,3 tấn/ha, năm 2005 ñạt 4,8 tấn/ha và ñến năm 2009, diện tích trồng ngô thế giới ñạt 156,04 triệu ha, năng suất 5,2 tấn/ha và sản lượng ñạt kỷ lục với 808,8 triệu tấn (USDA, 2010) [69]. Mỹ là nư