Luận án tiến sĩ: Quản lý sâu kéo màng Hellula undalis hại cải ở ĐBSCL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THANH THY KHẢO SÁT TÌNH HÌNH GÂY HẠI, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ HÓA CHẤT TÍN HIỆU TRONG QUẢN LÝ SÂU KÉO MÀNG, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) HẠI CẢI TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT Mã ngành: 9 62 01 12 CẦN THƠ, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRẦN THANH THY KHẢO SÁT TÌNH HÌNH GÂY HẠI, ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ HÓA CHẤT TÍN HIỆU TRONG QUẢN LÝ SÂU KÉO MÀNG, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) HẠI CẢI TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT Mã ngành: 9 62 01 12 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. NGUYỄN LỘC HIỀN PGS. LÊ VĂN VÀNG CẦN THƠ, 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả của luận án “Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu Long” được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Lộc Hiền và PGS.

Các số liệu, kết quả của nghiên cứu trình bày trong luận án này là trung thực và chưa được sử dụng cho bất cứ luận án cùng cấp nào khác. Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án TS. NGUYỄN LỘC HIỀN Trần Thanh Thy PGS. LÊ VĂN VÀNG i LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành luận án tiến sĩ này, là kết quả nghiên cứu khoa học được thực hiện trong nhiều năm (2014-2018), nhờ sự nỗ lực của bản thân và cùng với sự giúp đỡ của quý Thầy Cô, đồng nghiệp, các học viên cao học, sinh viên trong quá trình thực hiện luận văn, cùng với các cơ quan hợp tác và các nông dân trồng rau cải tham gia thực hiện thí nghiệm ngoài đồng, trước hết cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới các Thầy TS.

Nguyễn Lộc Hiền và PGS. Lê Văn Vàng đã tận tình hướng dẫn, động viên trong lúc gặp khó khăn và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm, đặc biệt là quý Thầy, Cô và các anh chị trong Bộ môn Bảo vệ Thực vật và bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng và các Thầy Cô của Trường Đại học Cần Thơ, những người đã dạy và giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và hướng dẫn các chuyên đề trong chương trình NCS. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cửu Long và các anh chị em đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này.

Tôi xin thành thật cảm ơn Thầy PGS. Nguyễn Văn Huỳnh-Hội côn trùng học Việt Nam, PGS. Trần Văn Hai, PGS. Trần Thị Thu Thủy, Thầy Lăng Cảnh Phú–Bộ môn Bảo vệ Thực vật -Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn Châu Nguyễn Quốc Khánh, Dương Kiều Hạnh, Triệu Phương Linh, Xuân Mai, Văn Quốc Giang, Duy, Xuyến, Hậu, các em sinh viên ngành Nông học và Công nghệ sinh học khóa 12, 13, 14, 15 của trường Đại học Cửu Long và các em lớp BVTV khóa 40 của trường Đại học Cần Thơ đã phối hợp làm luận văn tốt nghiệp đại học có liên quan đến nội dung luận án, các bạn cùng khóa nghiên cứu sinh đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, xin dâng lên Ba, Má đã sinh thành nuôi dưỡng con, các anh/chị và cháu đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tôi và xin được chia sẻ niềm vui này đến đại gia đình thương yêu đã luôn ủng hộ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Nghiên cứu sinh TRẦN THANH THY ii TÓM TẮT Sâu kéo màng (Hellula undalis) là đối tượng gây hại quan trọng trên rau cải ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Nhằm tạo cơ sở cho việc ứng dụng pheromone giới tính và hóa chất tín hiệu lên côn trùng trong việc xây dựng chiến lược quản lý bền vững và hiệu quả đối với sâu kéo màng, đề tài “Khảo sát tình hình gây hại, đặc điểm sinh học và hóa chất tín hiệu trong quản lý sâu kéo màng, Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) hại cải tại Đồng bằng sông Cửu Long” đã được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2018.

Kết quả nghiên cứu đạt được như sau: - Tất cả các hộ nông dân được phỏng vấn canh tác cải xanh, cải ngọt, xà lách xoong và cải củ đều bị H. undalis gây hại (100%), cải tùa xại, cải bông, cải bắp, cải bẹ dún, cải thìa bị gây hại thấp hơn (71,40 - 91,70%). Chúng gây hại trên đọt là chủ yếu (71,88%), gây hại mạnh vào 12 ngày sau khi gieo (NSKG) và gây hại nặng trong mùa nắng. Khi được hỏi về sâu kéo màng thì chỉ có 33,9% nông hộ là hiểu biết về đặc điểm hình thái, thời điểm và mùa vụ gây hại, còn lại trên 66% nông hộ hiểu biết ít, trong đó đặc biệt có trên 17% là không biết gì về đặc điểm hình thái, thời điểm và mùa vụ gây hại của loài sâu này.

- Khảo sát đồng ruộng cho thấy, H. undalis gây hại ở mức độ phổ biến (++, 25-50%) với tần suất xuất hiện là 5/5 lần khảo sát suốt vụ rau cải. undalis gây hại khi cây cải được 6 ngày tuổi cho đến lúc gần thu hoạch (30 ngày tuổi). Giai đoạn đầu (6 NSKG), chúng gây hại thấp, tăng dần và gây hại mạnh vào lúc 18 NSKG, sau đó giảm dần cho đến lúc gần thu hoạch (30 NSKG).

Cải tùa xại, xà lách xoong, cải xanh và cải ngọt bị sâu kéo màng gây hại với tỷ lệ cao hơn cải bẹ dún, cải thìa và cải củ trong 7 loại cải được khảo sát. - Giống cải và nhiệt độ của môi trường đã ảnh hưởng lên thời gian phát triển của H. Giữa 5 loại cải khảo sát, vòng đời của H. undalis là ngắn nhất (17,54 ngày) khi được nuôi bằng đọt non cải xanh, trong khi ấu trùng được nuôi bằng đọt non cải bó xôi đã không thể sống đến hết tuổi 2.

Mặt khác, trong khoảng nhiệt độ từ 16oC - 25oC, thời gian ở tất cả các giai đoạn phát triển của H. undalis trên giống cải xanh là dài hơn khi điều kiện nhiệt độ môi trường giảm (vòng đời dài 61,25 ngày ở 16oC, 32,17 ngày ở 20oC và 25,14 ngày ở 25oC). Sau 3 thế hệ nhân nuôi H. undalis trong điều kiện phòng thí nghiệm (30,460C - 31,020C), ngài H.

undalis có khả năng phát triển quần thể rất cao khi được nuôi bằng cải xanh, tỷ lệ gia tăng quần thể của H. undalis là khá cao (r = 0,56- 0,57), hệ số nhân của một thế hệ khá lớn (R0 = 31,12 - 38,73). - Phân tích mối quan hệ di truyền của 13 mẫu sâu H. undalis thu thập từ 13 tỉnh thuộc ĐBSCL dựa vào phương pháp UPGMA đã chỉ ra quần thể H.

undalis nghiên cứu có sự đa dạng về kiểu gen rất cao với hệ số tương đồng trung bình là 0,65. Mười ba mẫu H. undalis nghiên cứu được chia thành 4 nhóm chính, phần lớn H. undalis được thu trên cùng cây ký chủ được xếp cùng một nhóm.

Kết quả này cho thấy đặc điểm di truyền của quần thể H. undalis ở ĐBSCL là khác nhau và cho thấy sự đa dạng di truyền đã chịu ảnh hưởng của cây ký chủ. iii - Bằng kỹ thuật phân tích GC-EAD và GC-MS từ ngài cái H. undalis chưa bắt cặp cho thành phần hóa học pheromone giới tính bao gồm 4 thành phần là các hợp chất E11,E13-16:Ald; E11,E13-16:OH; Z11-14:Oac và Z11- 16:Ald.

Hợp chất E11,E13-16:OH và E11,E13-16:Ald đã được tổng hợp thành công bằng con đường tổng hợp thông qua phản ứng Wittig. Đánh giá khả năng hấp dẫn của mồi pheromone giới tính tổng hợp đối với H. undalis ở điều kiện ngoài đồng cho thấy mồi được tổng hợp từ các thành phần pheromone giới tính đã hấp dẫn thấp đối với ngài đực H. undalis hơn so với sự hấp dẫn của hai ngài cái H.

undalis chưa bắp cặp. Tuy nhiên, khi thêm hợp chất (3Z, 6Z, 9Z) - 3,6,9-tricosatriene (Z3, Z6, Z9-23: H) vào mồi pheromone đã tăng đáng kể sức hấp dẫn ngài đực H. - Hóa chất tín hiệu, tinh dầu sả hay tỏi được phóng thích từ túi plastic quay kéo chứa một miếng bông thấm (~ 2 cm2) và 2 ml tinh dầu sả hay tỏi cho thấy có hiệu quả quấy rối được sự đẻ trứng của ngài cái H. undalis trên cây ký chủ, và làm giảm được sự thiệt hại của đối tượng gây hại này.

Kết quả ứng dụng ngoài đồng cho thấy, hiệu quả quản lý ngài H. undalis của tinh dầu sả và tỏi là 92% và 87%, trong khi đó quản lý bằng thuốc bảo vệ thực vật chỉ được 66%. Từ khóa: Hóa chất tín hiệu, pheromone giới tính, quản lý tổng hợp, sâu kéo màng iv SUMMARY The cabbage webworm (Hellula undalis) is one of the most serious insect pests of cruciferous vegetables (Brassicaceae family) in the Mekong Delta of Vietnam. In order to supply information as well as establish methods for sustainable management of H.

undalis the thesis “Study on damage situation, biological characteristics and semiochemicals for management of Hellula undalis (Lepidoptera: Crambidae) damaging cruciferous vegetables in the Mekong Delta of Vietnam” had been conducted from 2014 to 2018. The results are as follows: - All interviewed households growing Brassica integrifolia, B. juncea, Nasturtium officinale L. and Raphanus sativus L.

said that their fields were attacked by H. These percentages for B. campetrus chinensis growers were varying from 71. The damage was more heavier in dry season with the major attack happened on the plant shoots at 12 days after planting (DAP) (71.

When asked about the webworm, only 33.9% of farmers were knowledgeable about morphological characteristics, time and seasons of damage while the remaining 66% of farmers knew little, especially the other 17% did not know about the pest. - Field investigation indicated that the damage of H. undalis was at popular level (++, 25-50%) with 5/5 appearance frequency. The damage presented from 6 DAP to nearly harvested (30 DAP) with strong damage at 18 DAP.

Amongst 7 investigated crucfiferous fields, the damge of H. campetrus, Nasturtium officinale L. juncea fileds were higer than B. - Host plant and temperature were affected on the life cycle of H.

Amongst the investigated diets, the life cycle of H. undalis was shortest (17.54 days) when their larvae were fed with B. integrifolia leaves, while all the larvae fed with S. oleracea leaves died at the second instars.