1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
VÀNG A SÁU Tên đề tài:
“
Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương ngọt và
đặc điểm sinh vật học của rệp
Rhopalosiphum zeae
hại
cao lương ngọt trong vụ xuân hè tại Thái Nguyên
năm 2013
”
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : khoa học cây trồng
Khoa : Nông học
đến: Th.S Bùi Lan Anh đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian nghiên cứu đề
tài.
Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm khoa, các thầy
cô giáo trong Khoa Nông Học cùng bạn bè đã giúp đỡ em trong suốt quá trình
thực tập và thực hiện đề tài.
Do điều kiện thời gian và năng lực có hạn chế, luận văn của em không
tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các
thầy cô và các bạn để luận văn tốt nghiệp của em tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!.
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 06 năm2014
Sinh viên
Vàng a sáu 3PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Cao lương ngọt là một trong những cây “năng lượng sinh học” tiềm
năng ở Việt Nam trong tương lai vì: nó không chỉ có năng suất sinh khối lớn (>
60 tấn/ha) mà còn có hàm lượng đường cao nên cao lương ngọt có hiệu suất
chuyển hóa Ethanol vượt trội hơn so với sắn, mía và ngô. Ngoài ra, cao lương
ngọt có khả năng chịu hạn tốt, không kén đất nên có thể trồng trọt có hiệu quả
ở hầu hết các vùng của nước ta. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội đó, cao
lương ngọt bị nhiều loài sâu bệnh xuất hiện, phát sinh, phát triển và gây hại
trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến
năng suất và hàm lượng đường. Trong số đó, rệp là một trong những đối tượng
gây hại nguy hiểm nhất đối với cây trồng nói chung và cao lương nói riêng
cánh (alate) (
Boerner C. und Heize K., 1957; Bonnemaison L., 1951; Kundu R. and
Dixon A.F.G., 1995)
. Rệp không cánh (aptera) có khả năng sinh sản cao hơn
sơ với loại hình rệp có cánh (alate) 70%
(
Dixon, A.F.G. & Wratten, S.D., 1971)
.
Rệp có 2 hình thức sinh sản (hữu tính và vô tính) (
Blackman R.L. and Spence
J.M., 1994; Ross Piper, 2007)
.
Ở những nơi có nhiệt độ cao (vùng nhiệt đới, trong
nhà kính hay mùa xuân và mùa hè ở vùng ôn đới), rệp sinh sản vô tính và đẻ
con. Còn ở những nơi có nhiệt độ thấp (mùa thu và mùa đông ở các nước ôn
đới), rệp sinh sản hữu tính (có thụ tinh) và đẻ trứng (
Blackman Roger L. , 1979;
Boerner C. und Heize K., 1957; Hales Dinah F. et al., 2002; Navdeep S. Mutti, 2006)
.
Trước thực tế đó, để có cơ sở cho việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ
rệp đạt hiệu quả cao góp phần phát triển ổn đinh và bền vững cây cao lương
ngọt làm nguyên liệu sản xuất ethanol sinh học tại Việt Nam, chúng em tiến
hành tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành phần rệp hại cao lương
ngọt và đặc điểm sinh vật học của rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương
ngọt trong vụ xuân hè tại Thái Nguyên năm 2013”
2. Mục tiêu đề tài
Xác định được thành phần loài rệp hại trên giống cây cao lương ngọt,
đặc tính sinh vật học của loài rệp Rhopalosiphum zeae.
3. Yêu cầu của đề tài
1.1 Cơ sở khoa học của đề tài
Rệp là loài gây hại rất nhiều cây trồng khác nhau như: cây lương thực,
cây thực phẩm, cây công nghiệp, cây ngắn ngày, cây dược liệu, cây hoa và cây
cảnh. Bởi vậy nó có thể gây hại quanh năm theo chu kỳ trồng cây luân chuyển
khác nhau theo chu kỳ năm. Đây cũng là nguyên nhân rệp gây hại một số cây
thứ yếu nay trở thành chủ yếu, đặc biệt là cây cao lương. Chúng không chỉ tập
trung thành từng đàn hút các chất dinh dưỡng ở nõn, bẹ lá và bông của cây cao
lương ngọt mà còn là môi giới truyền bệnh virus gây khảm lá và bệnh đốm lá
trên cây làm giảm năng suất và hàm lượng đường của cao lương ngọt
(Ribbands C.R., 1964; Wicklow D.T. et al., 2009).
Ở nước ta, đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về các loài rệp hại cây
trồng như: Quách Thị Ngọ (2000), (2005), Nguyễn Viết Tùng (1992), Vũ Ngọc
Thuấn (1996), Trương Khắc Minh (2007) đều cho rằng tác hại của loài rệp
ngày càng to lớn và nhanh chóng, vì rệp sinh sản vô tính đẻ con. Tuy khả năng
sinh sản của rệp không lớn, nhưng vòng đời của rệp ngắn nên chúng có khả
năng tích lũy số lượng lớn, mật độ tăng nhanh và gây hại lớn. Nhiều công trình
nghiên cứu về rệp đã đề cập tới các đặc điểm sinh học, đặc tính gây hại của
từng loài, ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sức tăng quần thể, để
làm cơ sở cho việc nghiên cứu các biện pháp phòng trừ rệp có hiệu quả. Trong
các biện pháp phòng chống rệp, biện pháp mà người dân quan tâm nhất là sử
dụng thuốc hóa học. Biện pháp này không những gây ô nhiễm môi trường, tiêu
diệt rất nhiều loài thiên địch trong vườn trồng cao lương ngọt mà còn hình
thành tính kháng thuốc, chống thuốc của rệp.
Hiện nay các nhà khoa học quan tâm đến biện pháp sinh học, trong đó
để kiểm soát được rệp hại thì người dân phải thường xuyên thăm đồng và bảo
vệ kẻ thù tự nhiên là trọng điểm.
7
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về cao lương ngọt trên thế giới
xuất hiện và gây hại (Abayo G.O. et al, 1996; Anderson D.M., et al, 1997; Ben-
Dov Y., 1994; Ralph E. Munson et al, 1993). Trong đó, 3 loài green bugs
(Myzus persicae), corn leaf aphid (Rhopalosiphum zeae hay còn gọi là Aphis
maydis) và rệp yellow sugarcane (Silpha flava) xuất hiện nhiều và gây hại
nghiêm trọng nhất (Ralph E. Munson et al, 1993).
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học của rệp
Rhopalosiphum zeae trên thế giới
Theo Toba (1964), Howitt (1993) và Edward (2008), trứng của rệp
Rhopalosiphum zeae hình elip. Lúc mới đẻ ra trứng có màu vàng hoặc màu
xanh lá cây rồi chuyển dần thành màu đen. Trứng có chiều dài 0,6 mm và rộng
0,3 mm. Cơ thể rệp Rhopalosiphum zeae trưởng thảnh có hình trứng và có
chiều dài từ 1,2 – 2,5 mm. Rệp Rhopalosiphum zeae hình thức sinh sản (vô tính
và hữu tính).
Rệp Rhopalosiphum zeae có 2 loại hình (có cánh và không cánh). Trong
điều kiện thời tiết không thuận lợi hoặc khan hiếm thức ăn, ấu trùng rệp
Rhopalosiphum zeae sẽ phát triển thành rệp trưởng thành có cánh và ngược lại
(Blackman và Eastop, 2000). Vòng đời của rệp Rhopalosiphum zeae dao động
từ 18 – 50 ngày tùy thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu, vị trí địa lý và vòng
đời của cây ký chủ (Toba, 1964).
Mật độ rệp Rhopalosiphum zeae trong mùa hè cao 14 so với mùa đông.
(Lauderdale, 2005). Sau trồng 2-3 tuần, thường rệp Rhopalosiphum zeae trưởng
thành có cánh (alate) xuất hiện, gây hại trước và sau 1-2 tuần tiếp theo rệp
trưởng thành không cánh mới xuất hiện và gây hại (Suarez et al, 1991)
.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.3.1. Tình hình nghiên cứu về cao lương ngọt ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cao lương (lúa miến, cù làng) được trồng rải rác chủ yếu ở khu
vực miền núi như: Hà Giang, Cao Bằng, Điện biên,… hay khu vực Tây Nguyên
9
để làm thức ăn chăn nuôi. Mỗi ha chỉ đạt 32 tấn thân lá và 3 tấn hạt (Nguyễn Thị
Thái Nguyên đã nghiên cứu tính khả thi của một số giống cao lương ngọt. Kết
quả cho thấy: các giống cao lương ngọt nhập nội từ Nhật Bản có năng suất từ
70 – 120 tấn/ha/vụ 4 - 5 tháng và hứa hẹn là cây trồng năng lượng tiềm năng ở
Việt Nam.
Hầu hết các đề tài nghiên cứu về cao lương ngọt ở Việt Nam từ trước đến
nay hầu hết đều chỉ tập trung vào việc chọn lựa giống và các biện pháp canh
tác mà chưa có đề tài nào nghiên cứu chuyên sâu về tình hình sâu, bệnh nói
chung và rệp hại cao lương ngọt nói riêng.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần rệp hại cây trồng nông nghiệp ở
Việt Nam
Theo kết quả điều tra côn trùng của Viện BVTV từ năm 1967-1968 đã
phát hiện được 9 loài rệp muội gây hại cây trồng ở Việt Nam (Viện BVTV,
1968).
Đến 1996 khi điều tra trên 30 loại cây trồng tại các vùng ngoại thành Hà
Nội, Quách Thị Ngọ đã thu được 25 loài rệp muội và xác định được tên 18 loài
thuộc 2 họ phụ, chủ yếu là họ Aphididae. Trong đó, có một số loài phổ biến
Myzus persicae, Rhopalosilum maidis, Brevicoryne brassicae,… (Quách Thị
Ngọ, 1996).
11
PHẦN 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và vât liệu nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng
Thành phần các loài rệp hại cao lương ngọt và đặc điểm sinh vật học của
rệp Rhopalosiphum zeae trên cao lương ngọt.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Giống Cao lương ngọt của Việt Nam.
2.1.3. Dụng cụ nghiên cứu
- Chậu thủy tinh có đường kích 20 cm;
2
. Mức độ phổ biến của
mỗi loài rệp được đánh giá bằng tần suất bắt gặp trong quá trình điều tra (công
thức )
Σ
lần bắt gặp cá thể của mỗi loài
Tần suất bắt gặp (%) =
x 100 (CT)
Σ
số lần điều tra
Thang phân cấp mức độ phổ biến của sâu hại:
Nếu tần suất bắt gặp < 5%: + rất ít gặp
Nếu tần suất bắt gặp 5 - 25%: ++ ít phổ biến
Nếu tần suất bắt gặp 26 - 50%: +++ phổ biến
Nếu tần suất bắt gặp > 50%: ++++ rất phổ biến
Định loại rệp theo khoa phân loại của Blackman R.L. et. al. (1984).
2.4.2. Đặc điểm sinh học của rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương ngọt
2.4.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của rệp Rhopalosiphum zeae hại cao
lương ngọt
Tiến hành quan sát, mô tả hình thái, màu sắc, đo đếm kích thước của các
pha phát dục (trứng, rệp non, trưởng thành), quan sát 30 cá thể.
13
2.4.2.2. Đặc điểm sinh vật học của rệp ở trong phòng thí nghiệm: Theo
phương pháp của Viện Bảo vệ thực vật, 2000
* Nuôi rệp phục vụ cho thí nghiệm xác định đặc điểm sinh vật học của rệp
và 3 lần nhắc lại (Hình 2.1). Mỗi lần nhắc lại có 5 cây, mỗi cây thả 10 rệp 2
ngày tuổi. Trong đó,
Công thức 1 (CT
1
): Đối chứng (phun nước lã)
Công thức 2 (CT
2
): Phun Actara 25WG
Công thức 3 (CT
3
): Phun chế phẩm Vineem 1500EC
CT
1
CT
2
CT
3
CT
3
CT
1
CT
2
CT
2
CT
3
Ca
Trong đó: M: Tỷ lệ rệp chết (%)
Ca: Số rệp sống ở công thức đối chứng sau TN
Ta: Số rệp sống ở công thức TN sau thí nghiệm
2.4.3.2. Thí nghiệm ngoài đồng ruộng
* Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh gồm 3 công
thức và 3 lần nhắc lại (Giống hình 2.1.)
* Tiến hành thí nghiệm
Thí nghiệm được tiến hành theo quy chuẩn Quốc gia về Phương pháp
điều tra, phát hiện dịch hại cây trồng (QCVN 01-38:2010?BNNPTNT). Các
điểm điều tra được tiến hành theo sơ đồ hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ chọn điểm điều tra
1
4
3
2
5
1m
2.4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc BVTV trong phòng trừ
rệp Rhopalosiphum zeae đến hàm lượng đường ở các giai đoạn sinh trưởng
của cao lương ngọt
Đánh giá hàm lượng Brix ở 3 thời kỳ: Trước trỗ, trỗ và thu hoạch
• Hàm lượng dịch ép trong thân
17
• Hàm lượng đường (%): Tại thời điểm thu hoạch sau khi loại bỏ hết lá,
bông cờ cắt 1 đoạn dài từ 1,5 - 2cm ở đốt thứ 5 từ ngọn xuống cho vào ép để lấy
dịch ép sau đó đo hàm lượng đường bằng máy.
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu
- Xử lý Số liệu theo Excel 2007 và SAS.
- Đồ thị biểu thị các số liệu trung bình được vẽ theo chương trình
Microsolf Word 2007 và Excel 2007 trên máy vi tính.
18
PHẦN 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần, tần suất xuất hiện của các loài rệp hại cao lương ngọt
Kết quả nghiên cứu đánh giá đã thu thập và xác định được 3 loài rệp
xuất hiện và gây hại trên cao lương ngọt, chúng đều thuộc họ rệp muội
(Aphididae) và bộ cánh đều (Homoptera) (Bảng 3.1.)
Bảng 3.1. Thành phần, mức độ phổ biến của rệp hại cao lương ngọt ở Thái
Nguyên trong thời vụ xuân hè năm 2013
TT
Tên khoa học Bộ phận gây hại Mức độ phổ biến
1 Sipha flava Nõn, lá +++
2 Aphis maydis Nõn, lá ++++
3 Myzus persicae Nõn, lá ++++
Ghi chú:
kiện tự nhiên và kết quả về kích thước rệp Rhopalosiphum zeae loại hình có
cánh thu được ở bảng 3.2. và 3.3.
Bảng 3.2. Chiều dài của rệp Rhopalosiphum zeae
Rệp có cánh (alate)
Pha phát dục
Chiều dài (mm)
CV LSD
.05
Nhỏ
nhất
Lớn
nhất
Trung
bình
Tuổi 1 0,45 0,65
0,55
±
0,07
12,51 0,12
Tuổi 2 0,54 0,74
0,58
±
0,07
11,59 0,12
Tuổi 3 0,83 1,05
0,95
±
0,07
7,59 0,12
±
0,12
11,81 0,2
20
Trưởng thành 0,9 1,26
1,1
±
0,09
8,52 0,16
Ghi chú: Số cá thể thí nghiệm n = 30.
Bảng 3.2. cho thấy, chiều dài của rệp Rhopalosiphum zeae loại hình có
cánh (alate) dao động từ 0,55±0,07 đến 1,63±0,12 mm; chiều dài của rệp
Rhopalosiphum zeae loại hình không có cánh (aptera) dao động từ 0,3±0,04
đến 1,1±0,09 mm.
Chiều dài cơ thể rệp Rhopalosiphum zeae loại hình có cánh (alate) dài
hơn chiều dài rệp Rhopalosiphum zeae loại hình không có cánh (aptera) chắc
chắn ở mức độ tin cậy 95%.
Nghiên cứu về chiều rộng của rệp Rhopalosiphum zeae kết quả thu được
ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Chiều rộng của rệp Rhopalosiphum zeae
Rệp có cánh (alate)
Pha phát dục
Chiều dài (mm)
CV LSD
.05
Nhỏ
nhất
Lớn
(aptera)
Tuổi 1 0,39 0,59
0,3
±
0,04
13,61 0,07
Tuổi 2 0,5 0,73
0,47
±
0,55
11,61 0,09
Tuổi 3 0,65 0,94
0,74
±
0,99
13,34 0,17
Tuổi 4 0,87 1,31
1,1
±
0,12
10,65 0,2
Trưởng thành 1,25 1,96
1,56
±
0,17
11,21 0,3
Ghi chú: Số cá thể thí nghiệm n = 30.
Bảng 3.3. cho thấy, chiều rộng của rệp Rhopalosiphum zeae loại hình có
cánh (alate) dao động từ 0,32±0,04 đến 0,93±0,08 mm; chiều rộng của rệp
21
5,2
±
0,81
Tuổi 4 5 6
5,3
±
0,47
Trưởng thành
trước đẻ
1 2
1,7±0,47
Vòng đời 15 23
19,7
±
2,2
Rệp không có cánh
(aptera)
Tuổi 1 2 4
3,3
±
0,79
Tuổi 2 3 4
3,4
±
0,5
Tuổi 3 4 5
4,3
±
0,47
o
C
Đơn vị tính: ngày
Rệp có cánh (alate)
Pha phát dục
Thời gian phát dục (ngày)
Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình
Tuổi 1 2 3
2,4
±
0,5
Tuổi 2 3 4
3,8
±
0,41
Tuổi 3 4 5
4,1
±
0,31
Tuổi 4 4 5
4,5
±
0,51
Trưởng thành
trước đẻ
2 3
2,2±0,41
Vòng đời 16 20
17,0
±
vòng đời của rệp Rhopalosiphum zeae kéo dài hơn. Vòng đời của rệp
Rhopalosiphum zeae loại hình có cánh (alate) dao động từ 17,0±0,95 đến
19,7±2,2 ngày và vòng đời của rệp Rhopalosiphum zeae loại hình không cánh
(aptera) dao động từ 15,4±1,63 đến 19,7±2,2 ngày.
Trong các pha phát dục, giai đoạn rệp Rhopalosiphum zeae ở tuổi 3 và
tuổi 4 dài nhất, dao động từ 4,1±0,31 đến 5,3±0,47 ngày (đối với loại hình rệp
có cánh alate) và từ 3,8±0,89 đến 4,5±0,51 ngày (đối với loại hình rệp không
có cánh aptera). Giai đoạn trưởng thành trước đẻ của rệp Rhopalosiphum zeae
ở loại hình rệp có cánh (alate) dao động từ 1,7±0,47 đến 2,2±0,41 ngày và từ
1,9±0,31 đến 2,1±0,31 ngày đối với loại hình rệp không có cánh.
3.3.2. Khởi điểm phát dục (t
o
), tổng tích ôn hữu hiệu (K) và số lứa lý thuyết
(Y) của rệp Rhopalosiphum zeae trên cao lương ngọt
Từ kết quả nuôi sinh học đã xác định được vòng đời của rệp
Rhopalosiphum zeae ở 2 mức nhiệt độ 25
o
C và 30
o
C thuộc mục 3.2.1., từ đó ta
xác định được khởi điểm phát dục (t
o
), tổng tích ôn hữu hiệu (K) và số lứa lý
thuyết (Y) của rệp Rhopalosiphum zeae đối với từng loại hình không có cánh
(aptera) và loại hình rệp có cánh (alate) như sau:
(1) Đối với rệp Rhopalosiphum zeae loại hình không cánh (aptera)
- Nhiệt độ khởi điểm phát dục (t
o
) = (n
2
1
: vòng đời trung bình của rệp ở mức nhiệt độ t
1
(n
1
= 17,4)
n
2
: vòng đời trung bình của rệp ở mức nhiệt độ t
2
(n
2
= 15,4)
24
- Tổng tích ôn hữu hiệu (K) để rệp Rhopalosiphum zeae hoàn thành
vòng đời: K = n
2
(t
2
– t
o
) = 15,4 x (30 – 5,4) = 378,84
o
C
(tức là để hoàn thành 1 vòng đời rệp thì tổng tích ôn hữu hiệu cần là
378,84
o
C).
- Tổng tích ôn hữu hiệu (Q) trong 1 năm của rệp Rhopalosiphum
zeae loại hình không cánh:
1
là: mức nhiệt độ thứ nhất trong nghiên cứu (t
1
= 25
o
C)
t
2
là: mức nhiệt độ thứ hai trong nghiên cứu (t
2
= 30
o
C)
n
1
: vòng đời trung bình của rệp ở mức nhiệt độ t
1
(n
1
= 19,7)
n2: vòng đời trung bình của rệp ở mức nhiệt độ t
2
(n
2
= 17)
- Tổng tích ôn hữu hiệu để rệp hoàn thành vòng đời (K) = n
2
(t
2
– t
ta không phân biệt được rõ các thế hệ do loại hình nào sinh ra.
3.3.3. Sức sinh sản của rệp Rhopalosiphum zeae trên cao lương ngọt
Kết quả về sức sinh sản của rệp Rhopalosiphum zeae được xác định ở 2
mức nhiệt độ 25
o
C, 30
o
C và ẩm độ 83,0% thu được ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Sức sinh sản của rệp Rhopalosiphum zeae hại cao lương ngọt ở 2
mức nhiệt độ 25
o
C, 30
o
C và ẩm độ 83,0%
Chỉ tiêu theo dõi
Ở nhiệt độ 25
o
C Ở nhiệt độ 30
o
C
Rệp không
cánh
(aptera)
Rệp có
cánh
(alate)
Rệp không
cánh
(aptera)
Rệp có
35 31 35 42
Trung bình
27,17±4,25
23,87±4,52
27,5±3,61 32,9±5,56
Ghi chú: Số cá thể thí nghiệm n = 30
Copyright: Tài liệu đại học ©