Tài liệu Nghiên cứu cơ sở khoa học, đề xuất biện pháp phòng trừ mối hại rừng trồng thông đuôi ngựa (pinus massoniana) tại huyện ngân sơn, tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LỤC TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ MỐI HẠI RỪNG TRỒNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana) TẠI HUYỆN NGÂN SƠN, TỈNH BẮC KẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC THÁI NGUYÊN - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LỤC TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ MỐI HẠI RỪNG TRỒNG THÔNG ĐUÔI NGỰA (Pinus massoniana) TẠI HUYỆN NGÂN SƠN, TỈNH BẮC KẠN Chuyên ngành: Khoa học Lâm học Mã số ngành: 62.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Đặng Kim Tuyến THÁI NGUYÊN - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả trình bày trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào hoặc để bảo vệ luận văn tốt nghiệp đại học và luận án Thạc sĩ hay Tiến sĩ nào. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 8 năm 2016 Tác giả Lục Tiến Dũng ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Tôi luôn nhận được sự dạy dỗ, chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, sự giúp đỡ, góp ý hết sức quý báu từ các thầy cô, cơ quan và các bạn bè đồng nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo TS. Đặng Kim Tuyến đã dành nhiều thời gian, công sức tận tình chỉ dẫn, bồi dưỡng tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban đào tạo sau đại học và các thầy, cô trong Khoa Lâm nghiệp đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo hạt kiểm lâm huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn, ủy ban nhân dân các xã: Vân Tùng, Đức Vân, Bằng Vân của huyện Ngân Sơn, các đơn vị chuyên môn có liên quan của tỉnh Bắc Kạn và huyện Ngân Sơn, cùng bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện, sẻ chia, hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Lâm trường huyện Ngân Sơn và cán bộ cùng các hộ gia đình trực tiếp trồng rừng trên địa bàn đã tích cực phối hợp, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình điều tra và thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận văn. Cuối cùng tôi dành tình cảm biết ơn tới gia đình, bạn bè thân thiết, những người đã động viên và chia sẻ với tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện luận văn. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 08 năm 2016 Tác giả Lục Tiến Dũng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU .......................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... ix MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1 2. Mục tiêu...................................................................................................................3 2.1. Mục tiêu tổng quát ...............................................................................................3 2.2. Mục tiêu cụ thể .....................................................................................................3 3. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................................3 4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................3 5.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3 5.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................3 Chương 1: TỒNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................4 1.2. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng ............................................................5 1.2.1. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng trên thế giới ....................................5 1.2.1.1. Sơ lược về mối và tiến trình nghiên cứu ........................................................5 1.2.1.2. Thành phần, đặc điểm gây hại của các loài mối thuộc giống Macrotermes và Microtermes hại cây trồng lâm nghiệp .......................................................................6 1.2.1.3. Tình hình nghiên cứu sinh học, sinh thái học mối hại cây trồng lâm nghiệp 7 1.2.1.4. Tình hình nghiên cứu biện pháp phòng chống mối hại cây trồng lâm nghiệp ...................................................................................................................8 1.2.2. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng tại Việt Nam ...................................8 iv 1.2.2.1. Thành phần loài mối hại cây trồng, đặc điểm gây hại và đặc điểm sinh học sinh thái học loài Macrotermes annandalei, Macrotermes barneyi và Microtermes pakistanicus .................................................................................................................8 1.2.2.2. Tình hình nghiên cứu sinh học, sinh thái học loài mối Macrotermes annandalei, Macrotermes barneyi và Microtermes pakistanicus ..............................11 1.2.2.3. Tình hình nghiên cứu biện pháp phòng chống mối hại cây trồng ...............13 1.2.2.4. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng tại huyện Ngân Sơn và tỉnh Bắc Kạn 16 1.3. Tổng quan về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ...........17 1.3.1. Điều kiện tự nhiên ...........................................................................................17 1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................19 1.3.3. Hiện trạng tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu.............................................20 1.3.3.1. Hiện trạng rừng sản xuất ..............................................................................20 1.3.3.2. Hiện trạng rừng phòng hộ ............................................................................20 1.3.3.3. Tình hình sản xuất, kinh doanh rừng trồng ở huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn ..............................................................................................................20 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................22 2.1. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ..........................................................................22 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................22 2.1.2. Thời gian nghiên cứu ......................................................................................23 2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................23 2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................23 2.3.1. Phương pháp kế thừa số liệu có chọn lọc........................................................23 2.3.2. Phương pháp PRA ...........................................................................................23 2.3.3. Phương pháp điều tra quan sát đánh giá trực tiếp ngoài thực địa ...................24 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ...........................................................25 2.3.4.1. Áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh kết hợp cơ giới vật lý (Công thức 1) 26 2.3.4.2. Áp dụng biện pháp hóa sinh học (Công thức 2) ..........................................27 2.3.4.3. Áp dụng Biện pháp hóa học .........................................................................28 2.3.4.4. Áp dụng biện pháp kỹ thuật phòng trừ mối tổng hợp (Công thức 5)...........31 2.3.4.5. Không áp dụng biện pháp phòng trừ mối (Công thức 6: đối chứng) ...........32 v 2.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu .............................................................32 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................35 3.1. Kết quả điều tra sơ bộ đối với rừng trồng Thông đuôi ngựa trên địa bàn nghiên cứu .............................................................................................................................35 3.1.1. Tình hình quản lý rừng trồng và sinh trưởng phát triển của rừng trồng Thông đuôi ngựa trên địa bàn nghiên cứu ............................................................................35 3.1.1.1. Diện tích, năng suất rừng trồng Thông đuôi ngựa trên địa bàn nghiên cứu 35 3.1.1.2. Thực trạng phát triển hiện tại và phương hướng phát triển rừng trồng Thông đuôi ngựa trong những năm tiếp theo trên địa bàn nghiên cứu. ...............................36 3.1.1.3. Sự áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, bảo vệ rừng và đầu tư cho rừng trồng Thông đuôi ngựa trên địa bàn nghiên cứu ........................................36 3.1.2. Tổng hợp mẫu phiếu điều tra phỏng vấn ........................................................38 3.1.3. Kết quả điều tra gây hại của Mối đối với rừng trồng Thông đuôi ngựa tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn .................................................................................38 3.1.3.1. Đặc điểm gây hại của Mối đối với rừng trồng Thông đuôi ngựa tại Ngân Sơn, Bắc Kạn.............................................................................................................38 3.1.3.2. Tỷ lệ và mức độ gây hại của Mối đối với rừng trồng Thông đuôi ngựa tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn .................................................................................42 3.2. Một số đặc điểm sinh học, sinh thái của Mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa .....43 3.2.1. Tổ mối .............................................................................................................44 3.2.2. Thức ăn của mối ..............................................................................................47 3.2.3. Thành phần trong tổ mối .................................................................................47 3.2.3.1. Vòng đời của mối .........................................................................................47 3.2.3.2. Mối chúa, mối vua........................................................................................48 3.2.3.3. Mối giống .....................................................................................................50 3.2.3.4. Mối lính, mối thợ .........................................................................................50 3.2.4. Sự chia đàn và hình thành tổ mối ....................................................................51 3.3. Kết quả điều tra đánh giá hiệu quả của các biện pháp phòng trừ mối hại rừng trồng ..................................................................................................................51 vi 3.3.1. Kết quả thử nghiệm biện pháp kỹ thuật lâm sinh kết hợp cơ giới vật lý (Công thức 1) ............................................................................................................51 3.3.2. Kết quả thử nghiệm Biện pháp sinh - hóa học (Công thức 2) ........................52 3.3.3. Kết quả thử nghiệm biện pháp hóa học...........................................................54 3.3.3.1. Kết quả thử nghiệm biện pháp dùng PMC 90 (Công thức 3) ......................54 3.3.3.2. Kết quả thử nghiệm biện pháp hóa học - Lenfos 50 EC (công thức 4) .......55 3.3.4. Kết quả thử nghiệm biện pháp tổng hợp (Công thức 5) .................................57 3.4. Đề xuất một số giải pháp phòng trừ mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa .......62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................65 1. Kết luận .................................................................................................................65 2. Kiến nghị ...............................................................................................................65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................67 I. Tiếng Việt ..............................................................................................................67 II. Tiếng nước ngoài ..................................................................................................69 III. Trang Web ...........................................................................................................69 PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CT : Công thức ĐC : Đối chứng ODB : Ô dạng bản OĐC : Ô đối chứng OTC : Ô tiêu chuẩn OTN : Ô thí nghiệm STT : Số thứ tự TB : Trung bình VS : Vệ sinh viii DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1: Thành phần loài mối và đặc điểm gây hại của mối đối với cây Bạch đàn uro, Keo lai và Keo tai tưọng tại 4 tỉnh Miền Bắc Việt Nam [15] .......... 10 Bảng 3.1: Tổng hợp số lượng, tỷ lệ và mức độ bị mối hại theo tuổi cây ................. 42 Bảng 3.2: Kết quả thử nghiệm của Công thức 1 đối với rừng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi sau 6 tháng thí nghiệm........................................................... 51 Bảng 3.3: Kết quả thử nghiệm của công thức 2 đối với rừng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi sau 6 tháng thí nghiệm........................................................... 53 Bảng 3.4: Kết quả thử nghiệm của Công thức 3 đối với rừng Thông đuôi ngựa .... 54 Bảng 3.5: Kết quả thử nghiệm của Công thức 4 đối với rừng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi sau 6 tháng thí nghiệm........................................................... 56 Bảng 3.6: Kết quả thử nghiệm của Công thức 5 đối với rừng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi sau 6 tháng thí nghiệm........................................................... 57 Bảng 3.7: Tổng hợp hiệu quả phòng chống mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi sau 6 tháng thí nghiệm ................................................... 60 Bảng 3.8: Tổng hợp tỷ lệ gây hại của mối ở rừng trồng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi trong 6 tháng thí nghiệm .......................................................... 61 Bảng 3.9: Tổng hợp mức độ bị hại của mối ở rừng trồng Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi trong 6 tháng thí nghiệm .......................................................... 62 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Bản đồ khu vực điều tra, nghiên cứu ........................................................22 Hình 2.2: Áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh kết hợp cơ giới vật lý ....................27 Hình 2.3: Áp dụng biện pháp hóa sinh học ...............................................................28 Hình 2.4: Áp dụng biện pháp hóa học, sử dụng Thuốc diệt mối PMC 90 ................30 Hình 2.5: Áp dụng biện pháp hóa học, sử dụng Thuốc Lenfos 50 EC .....................31 Hình 3.1: Mối gặm phần rễ dưới đất gây chết cây ....................................................39 Hình 3.2: Mối đục các mắt trong tầng sinh trưởng hàng năm và thân cây làm chết cây .....................................................................................................40 Hình 3.3: Mối đắp đất dưới gốc cây,hại rễ, thân.......................................................41 Hình 3.4: Mối đắp đường mui lên thân cây, ăn vỏ cây .............................................41 Hình 3.5: Khoang trung tâm tổ mối ..........................................................................45 Hình 3.6: Hoàng cung tổ mối ....................................................................................46 Hình 3.7: Nơi mối Vua, mối Chúa ở .........................................................................46 Hình 3.8: Vườn nấm của tổ mối ................................................................................47 Hình 3.9: Vòng đời loài mối hình minh họa .............................................................48 Hình 3.10: Mối Vua và mối Chúa .............................................................................49 Hình 3.11: Mối Chúa.................................................................................................49 Hình 3.12: Mối Vua ..................................................................................................49 Hình 3.13: Hiệu quả phòng trừ mối hại Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi của công thức 1 trong 6 tháng ..................................................................................52 Hình 3.14: Hiệu quả phòng trừ mối hại Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi của công thức 2 trong 6 tháng thí nghiệm ...............................................................53 Hình 3.15: Hiệu quả phòng trừ mối hại Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi của công thức 3 trong 6 tháng thí nghiệm ...............................................................55 Hình 3.16: Hiệu quả phòng trừ mối hại Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi của Công thức 4 trong 6 tháng thí nghiệm ...............................................................56 Hình 3.17: Hiệu quả phòng trừ mối hại Thông đuôi ngựa trên 7 năm tuổi của Công thức 5 trong 6 tháng thí nghiệm ...............................................................58 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Hiện nay nhu cầu sử dụng nguyên liệu gỗ ngày càng tăng cao nhất là đối với gỗ rừng trồng. Việc sử dụng gỗ vào rất mục đích khác nhau như: Gỗ xây dựng, gỗ củi phục vụ đời sống nhân dân, chế biến đồ gỗ, làm bột giấy, ván dăm, ván ép, ... Nói chung mục đích sử dụng là góp phần phát triển kinh tế xã hội, giải quyết nhu cầu cuộc sống của người dân. Việt Nam có tổng diện tích tự nhiên 33,12 triệu ha, diện tích đất có rừng tại thời điểm 28/07/2014 là 13.954.454 ha, trong đó rừng trồng là 3.556.294 ha (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2014) [5]. Diện tích rừng trồng sản xuất là 2.650.530 ha, trong đó cây Thông đuôi (Pinus massoniana) ngựa chiếm một phần diện tích nhất định trong hệ thống rừng sản xuất của cả nước. Thông đuôi ngựa là các loài cây trồng rừng chủ lực của nhiều nước trên thế giới, ở Việt Nam cũng được trồng nhiều nhưng không phải khu vực nào cũng trồng được mà chủ yếu là trồng ở các tỉnh miền Trung và vùng núi phía Bắc. Trong quá trình gây trồng Thông đuôi ngựa thường bị rất nhiều loài côn trùng gây hại, trong đó có cả Mối là đối tượng côn trùng có thể gây chết đối với cây con, thậm chí gây chết đối với cây trưởng thành khoẻ mạnh của rừng trồng Thông đuôi ngựa. Do mối hết sức đa dạng về thành phần loài, nên tại mỗi vùng địa lý, chủng loại mối gây hại Thông đuôi ngựa rất khác nhau dẫn đến các đặc điểm gây hại của chúng đối với cây có sự khác nhau. Ở Nam Mỹ, các loài mối gây hại chủ yếu thuộc các giống Syntermes, Procormitermes, Cornitermes và Heterotermes. Loài mối gây hại mạnh nhất là Syntermes nanus, với khả năng gây chết tới 70% cây bạch đàn non tại một số vùng. Ở Australia, hầu hết các diện tích rừng trồng Thông đuôi ngựa phải áp dụng các giải pháp kỹ thuật để phòng các loài mối thuộc giống Mastotermes tấn công. Tại khu vực Đông Nam Á, loài mối Coptotermes curvignathus gây hại nặng là bạch đàn, thông đuôi ngựa và cao su [20]. Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới, nên thành phần loài mối rất phong phú. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về phòng trừ mối đã thực hiện tập trung chủ yếu vào các đối tượng bị hại là công trình xây dựng và đê đập. Đối với cây trồng, chưa có nhiều công trình nghiên cứu chuyên sâu về mối gây hại và biện pháp phòng trừ. 2 Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana): Là cây thân gỗ cao từ 20 đến 35 m, có chứa nhựa thơm, các nón đơn tính cùng gốc, với các cành mọc đối hay theo vòng xoắn và các lá hình kim hay hình dải hoặc hình vẩy sắp xếp theo đường xoắn ốc hay mọc cụm trên đầu cành ngắn. Cây Thông đuôi ngựa được trồng nhiều ở khắp các vùng trong cả nước, đặc biệt là miền Trung và miền núi phía bắc như: Yên Bái, Lào Cai, Phú Thọ, Quảng Trị, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Hòa Bình, Hà Giang Quảng Ninh, Sóc Sơn (Hà Nội)… Thông đuôi ngựa là loài cây rất dễ bị nhiễm sâu bệnh hại, trong đó có họ Mối đất. Mối là một loài côn trùng phá hoại gỗ rất mạnh, đối với cây rừng nó có ảnh hưởng rất lớn. Theo thống kê chưa đầy đủ của Mỹ hàng năm thiệt hại của mối gây ra vào khoảng 150 triệu USD (Đặng Kim Tuyến và Cs, 2008) [24]; còn tại Việt Nam mối làm thiệt hại trên 30% giá trị sản xuất gỗ rừng trồng. Mặt khác do cây Thông đuôi ngựa là một trong các loài cây thức ăn thích hợp của mối, vì vậy mà sự phá hại của mối tại rừng đều bị hại nặng hơn các loài cây trồng khác. Để ngăn chặn sự phá hoại của mối gây ra, tại các địa phương có các phương pháp áp dụng để phòng trừ mối khác nhau như: Bẫy xu quang mối giống có cánh, đào tổ mối, phun thuốc hóa học để diệt mối… mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm khác nhau nhưng nhìn chung là loài Mối thuộc họ Mối đất là một loài rất khó phòng trừ, chúng sống và làm tổ trong đất, chúng phá hoại ngầm trong thân cây và bên dưới của rễ cây, với số lượng quần thể rất lớn và rất khó phòng trừ do đó các biện pháp phòng trừ tại địa phương mới chỉ hạn chế được một phần tác hại của chúng. Vấn đề đặt ra hiện nay là phải tìm ra được những phương pháp phòng trừ mối có hiệu quả nhất mà ít gây hại tới môi trường. Tuy nhiên, việc nghiên cứu các biện pháp phòng trừ mối hại rừng trồng thực tế vẫn chưa được chú trọng, quan tâm đúng mức. Xuất phát từ thực tế trên, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh nghề rừng; để góp phần thắng lợi Kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng giai đoạn 2015 2020 và Đề án “Tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững” của Thủ tướng Chính phủ, chúng tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu cơ sở khoa học, đề xuất biện pháp phòng trừ Mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana) tại huyện Ngân Sơn - tỉnh Bắc Kạn". 3 2. Mục tiêu 2.1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa trên địa bàn huyện Ngân Sơn, Tỉnh Bắc Kạn và đề xuất các biện pháp phòng trừ mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa phù hợp, thân thiện với môi trường. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được mức độ hại rừng trồng Thông đuôi ngựa do Mối gây nên tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn. - Đánh giá hiệu quả của một số biện pháp phòng trừ Mối tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn và thử nghiệm một số biện pháp phòng trừ để tìm ra biện pháp tối ưu. - Đề xuất một số biện pháp trừ Mối đất hại cây Thông đuôi ngựa ở rừng trồng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nâng cao năng suất chất lượng rừng trồng và giảm ô nhiễm môi trường sinh thái. 3. Đối tượng nghiên cứu Nhóm mối thuộc bộ cánh bằng (Isoptera) gây hại trên loài cây Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana) trong rừng trồng sản xuất, tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn. 4. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu mối gây hại ở rừng trồng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana) tại huyện Ngân Sơn, Tỉnh Bắc Kạn. Nghiên cứu hiệu quả phòng chống mối hại rừng trồng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana) trên 7 tuổi (giai đoạn bị tổn thương nhiều nhất do mối) của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh kết hợp cơ giới vật lý, sinh hóa và hóa học. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học - Đề tài bổ sung thêm dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của Mối đến rừng trồng Thông đuôi ngựa tại huyện Ngân Sơn, tỉnh Bắc Kạn. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo có giá giá trị trong việc nghiên cứu và đề xuất các biện pháp quản lý Mối hại rừng trồng một cách hợp lý, góp phần kinh doanh rừng hiệu quả, bền vững. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định được một số loại Mối hại chính rừng Thông đuôi ngựa và đề xuất được biện pháp phòng trừ hiệu quả phù hợp với điều kiện địa phương. 4 Chương 1 TỒNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong thế giới tự nhiên các loài động thực vật và vi sinh vật chung sống với nhau trong mối quan hệ cân bằng động, xâu chuỗi và gắn kết với nhau trong sự tồn tại chung. Những tác động tiêu cực hay tích cực vào một thành phần hay yếu tố nào đó có thể sẽ gây ra những ảnh hưởng tới cả hệ sinh thái, thậm chí cân bằng sinh thái bị phá vỡ. Con người với những tác động vào rừng như chặt phá rừng bừa bãi; dùng thuốc trừ sâu… không những gây ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường mà còn ảnh hưởng lớn đến khả năng xuất hiện và phát dịch của sâu bệnh hại. Trong các hệ sinh thái, hệ sinh thái rừng tự nhiên có tính ổn định cao, không có sinh vật gây hại nghiêm trọng và nó có thể tự điều chỉnh để cân bằng. Tuy nhiên, cũng có nơi xuất hiện sâu bệnh hại rừng tự nhiên thuần loài và cũng có trường hợp phải can thiệp để giảm thiểu ảnh hưởng của sâu bệnh hại. Mặc dù vậy, việc diệt trừ sâu bệnh hại rừng ở đây là ít có ý nghĩa. Đối với hệ sinh thái rừng trồng tính bền vững và ổn định kém. Vì vậy, rất dễ bị tổn thương khi bị các tác động bất lợi, do đó việc phòng trừ sâu bệnh hại rừng trồng là cần thiết và có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự sinh trưởng cũng như tồn tại của cây rừng (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2006. Cẩm nang ngành Lâm nghiệp,) [5]. Mối là côn trùng hoạt động ẩn náu, theo đàn, có "tính xã hội" cao, sinh sản, phát triển mạnh. Mối hậu có thể sống 10 năm; mỗi ngày có thể đẻ ra 8.000-10.000 trứng. Mối được biết là côn trùng có hại đối với các công trình xây dựng, thậm chí nhiều vật dụng quan trọng của con người. Sức ăn của đàn mối có thể phá hoại nhà cửa, đê điều, hồ chứa nước, thuyền bè, cầu cống..., thậm chí tiêu hủy nhiều tài liệu thư viện quý giá... Trong rừng tự nhiên, mối làm nhiệm vụ phân hủy cành khô, lá rụng, nó đóng vai trò sinh vật có lợi; nhưng trong rừng trồng mối lại là đối tượng gây hại nhiều nhất vì đối tượng kinh doanh của con người lại là thức ăn chính của mối. Mối là một trong một số loài côn trùng gây hại thường xuyên, liên lục và gây thiệt hại nhất đối với rừng trồng hiện nay. Nhiệm vụ chính của sinh thái học côn trùng là nghiên cứu ảnh hưởng của các 5 nhân tố sinh thái tới loài, quần thể, quần xã côn trùng nhằm tìm hiểu quy luật biến đổi thành phần loài cũng như biến đổi về số lượng loài. Trên cơ sở của những kết luận đó con người ứng dụng vào thực tiễn sản xuất và nghiên cứu, từ đó xây dựng các biện pháp làm thay đổi một cách tích cực các yếu tố sinh thái. Đồng thời xây dựng các phương pháp, các quy trình dự tính, dự báo biến động thành phần loài cũng như số lượng của các loài có ích, có hại, áp dụng các quy trình quản lý sâu hại dựa vào hệ sinh thái, áp dụng biện pháp phòng trừ hợp lý với côn trùng có hại như: Biện pháp sinh học, biện pháp hóa học, phòng trừ tổng hợp..., nhằm ngăn chặn những thiệt hại do côn trùng gây ra (Phạm Bình Quyền, 2006) [14]. Để hạn chế thiệt hại do côn trùng gây ra con người đã mất rất nhiều thời gian và chi phí cho việc phòng trừ các loài sâu hại đối với sản xuất nông lâm nghiệp. Ngoài các biện pháp như: Gieo trồng đúng thời vụ, chọn giống, chăm sóc, kiểm dịch thực vật thì chủ yếu là sử dụng thuốc hóa học. Sử dụng thuốc hóa học đã tưởng như là biện pháp hữu hiệu đối với các loài sâu hại. Thuốc hóa học đã nhanh chóng được sử dụng rộng rãi vì sử dụng đơn giản, hiệu quả ngay và hiệu quả cao đối với nhiều loài sâu hại và có thể nhanh chóng dập được các trận dịch (Đặng Kim Tuyến, 2008) [18]. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc hóa học quá mức ngoài việc phá vỡ cân bằng sinh học trong tự nhiên đã gây ra những hậu quả khôn lường, nhiều vấn đề nảy sinh khó giải quyết như: Ô nhiễm môi trường, sức khỏe con người, nhiều loài sâu hại hình thành khả năng kháng thuốc… Kể từ khi phát hiện ra những ảnh hưởng bất lợi của thuốc hóa học tới sức khỏe con người và môi trường cũng như tác dụng diệt sinh vật hại của chúng và những điểm yếu của phòng trừ sinh vật hại truyền thống, người ta nhận ra rằng phòng trừ sâu bệnh hại không chỉ bằng biện pháp hóa học như quan niệm ban đầu mà cần thiết phải có một cách giải quyết hợp lý để tránh hậu quả trên mà vẫn đạt được mục tiêu của phòng trừ sâu bệnh hại trong nông lâm nghiệp. 1.2. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng 1.2.1. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng trên thế giới 1.2.1.1. Sơ lược về mối và tiến trình nghiên cứu Bắt đầu từ thế kỷ XVI - XVI đã có những nghiên cứu khoa học côn trùng nhưng đến thế kỷ XVIII thì môn côn trùng mới thực sự được chú ý do những thiệt hại mà chúng gây ra ngày càng lớn (Trần Công Loanh và Cs, 1997) [10]. 6 Vào đầu thế kỷ XX Holmgren 1922 đã nghiên cứu và mô tả về các loài mối, tiếp theo đó là Bathellier 1927 có công trình nghiên cứu về hệ thống phân loài, sinh học về mối ở Đông Dương (Lê Văn Nông, 1999) [14]. Năm 1958, Lý Thủy Mỹ đã đưa ra phương pháp phòng trị mối hại các công trình xây dựng bằng cách tìm tổ mối và phun trực tiếp thuốc vào tổ mối và đưa ra phương pháp "dụ mối để diệt" trong phòng trừ mối hại cây rừng và cây công nghiệp. Tác giả đã chỉ ra rằng bằng cách đào hố nhử với kích thước 2,5 thước, dài 3 thước, sâu 2 thước (Trung Quốc) rồi để những mồi mà mối thích ăn, khi kiểm tra có mối ăn thì phun thuốc diệt mối (Lê Văn Nông, 1999) [14]. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, thuốc trừ sâu thuộc nhóm hữu cơ ra đời. DDT, 666, Aldrin, Heptaclor… sau đó là nhiều loại thuốc hóa học trừ sâu bệnh cũng được phổ biến trên thị trường (Đặng Kim Tuyến, 2008) [22]. Vào những năm cuối thập kỷ 50 và đầu thập kỷ 60 người ta đã phát hiện ra ảnh hưởng bất lợi của thuốc hóa học với sức khỏe con người và môi trường cũng như tác dụng diệt vi sinh vật hại của chúng. Đã có nhiều ý kiến đề nghị phải sử dụng thuốc hóa học hạn chế và có khoa học. Những khái niệm đầu tiên về phòng trừ tổng hợp ra đời (Đặng Kim Tuyến, 2008) [22]. Năm 1965, FAO đã đưa ra khái niệm phòng trừ tổng hợp. Năm 1837, Audouin đã chỉ ra rằng nấm bạch cương (Beauveria bassiara) ngoài gây bệnh cho tằm còn có thể dùng phòng trừ côn trùng khác (Weiser J, 1966) [36]. Agostino Bassi là người đầu tiên giải thích bản chất bạch cương ở tơ tằm, đề xuất biện pháp khắc phục đồng thời gợi ý sử dụng vi sinh vật để phòng trừ côn trùng gây hại (Weiser, 1966) [28]. Do vậy, có thể nói việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ Mối hại cây trồng lâm nghiệp là rất cần thiết không chỉ ở thế giới mà ngay cả Việt Nam. Ưu tiên hàng đầu là phòng trừ mối hiệu quả sử dụng các biện pháp phòng trừ thân thiện với môi trường. 1.2.1.2. Thành phần, đặc điểm gây hại của các loài mối thuộc giống Macrotermes và Microtermes hại cây trồng lâm nghiệp Mối hại cây từ lúc mới trồng đến khi trưởng thành, đặc biệt hại mạnh đối với cây con. Cây con ở vườn ươm và cây 1 năm tuổi thường bị mối ăn rễ hay phần vỏ gốc cây làm cây chết hoặc còi cọc. Ở giai đoạn cây lớn, mối thường xâm nhập một 7 phần để lấy thức ăn, một phần lấy nước trong cây, đặc biệt vào mùa khô hay ở vùng khô hạn. Một số loài mối có thể đục rỗng thân cây lớn gây chết hoặc đổ gãy. Sự thiệt hại do mối thấy rõ nhất ở các nước nhiệt đới, đặc biệt ở châu Phi, Ấn Độ, Indonexia và Malayxia. Các giống mối hại mạnh nhất ở khu vực này là Macrotermes, Microtermes, Odontotermes; ở úc là Mastotermes; ở Nam Mỹ là Cornitermes và Procomitermes. Loại cây rừng bị mối hại mạnh nhất là bạch đàn Eucalyptus. Giai đoạn mối hại mạnh nhất, gây chết cây với tỷ lệ lớn là cây mới trồng cho đến 1 năm tuổi. So với Bạch đàn, cây Thông đuôi ngựa bị mối phá hại nhiều hơn. Theo Bùi Thị Thủy [20]: Có khoảng 22 loài mối hại đối với 4 loài cây lâm nghiệp. Thành phần loài mối hại cây lâm nghiệp đa dạng, phong phú hơn cây công, nông nghiệp. Việc xác định loài mối hại chính cây lâm nghiệp chủ yếu dựa vào đặc điểm làm chết cây. Bạch đàn là cây lâm nghiệp bị nhiều loài mối hại và tỷ lệ chết cao nhất. Cây vài ngày đến vài tháng sau khi trồng bị mối hại nghiêm trọng nhất, trồng dặm đến 3 lần như ở tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc. Nghiên cứu về mối hại Thông đuôi ngựa còn ít, lẻ tẻ có bài báo đề cập về mối hại Thông đuôi ngựa. Cây giống, điều kiện lập địa, độ ẩm đất ảnh hưởng đến mức độ gây hại của mối. Để đánh giá mối hại bạch đàn, thường dựa trên số cây chết do mối (UNEP, 2000; Atkinson et al., 1991). 1.2.1.3. Tình hình nghiên cứu sinh học, sinh thái học mối hại cây trồng lâm nghiệp Bộ Isoptera có 7 họ mối: Kalotermitidae, Termopsidae, Hodotermitidae, Termitidae, Rhinotermitidae, Serritermitidae và Mastotermitidae. Sáu trong số bảy họ được xếp vào “nhóm mối thấp” với đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong ruột là trùng roi. Họ còn lại, họ Termitidae, đa dạng nhất được gọi là “nhóm mối cao”, gồm 4 phân họ chiếm tới 75% số loài mối đã phát hiện. Ba trong số bốn phân họ này có khu hệ vi sinh vật cộng sinh trong ruột là vi khuấn (Bacteria), chỉ có Macrotermitinae là phân họ duy nhất có khả năng cộng sinh với nấm Termitomyces, chúng bao gồm 13 giống, phân bố ở châu Phi và châu Á, nhưng không có mặt ở châu Úc và châu Mỹ (Roonwal, 1970) [27]. 8 Theo Bùi Thị Thủy [12], đã có một số nghiên cứu sinh học, sinh thái học của mối như: Nghiên cứu cấu trúc tổ các loài thuộc giống Macrotermes(Darlington, 1984; Collins, 1981) hoặc tỷ lệ đẳng cấp mối Macrotermes bellicosus (Gerber et al., 1988) hay mối Macrotermes subhyalinus (Baderscher et al., 1983). 1.2.1.4. Tình hình nghiên cứu biện pháp phòng chống mối hại cây trồng lâm nghiệp Để hạn chế sự gây hại của mối, trên thế giới đã có nhiều một số công trình nghiên cứu về biện pháp phòng chống mối hại cây trồng như (dẫn theo Bùi Thị Thủy) [12]: - Biện pháp kỹ thuật lâm sinh kết hợp cơ giới vật lý: Phá tổ mối nổi,cung cấp thức ăn, sử dụng chất chiết thực vật đã được thực hiện (UNEP, 2000; Verma et al., 2009). - Biện pháp sinh học: Có thể sử dụng kiến, vi rút, vi khuẩn, nấm, tuyến trùng để phòng chống mối hại cây, nhưng đáng chú ý hơn là vi nấm Metarhizium. Dầu cỏ Vetiver (Vetiveria zizanioides L., mới đổi tên là Chrysopogon zizanioides L.) làm giảm hoạt động kiếm ăn và xua đuổi mối nhà Chrysopogon formosanus (Zhu et al., 2001; Nix et al., 2006). - Biện pháp hóa học: Có thể sử dụng thuốc gây độc phòng chống mối hại cây Chlorpyrifos, Fipronil... (Logan, 1992) hoặc chất ức chế tổng hợp kitin (Peppuy et al., 1998;) hoặc chất diệt nấm (Wardell, 1990). - Biện pháp quản lý tổng hợp (IPM-Integrated Pest Management): Chưa có công trình nào đưa ra biện pháp quản lý tổng hợp mối hại rừng trồng bạch đàn và Thông đuôi ngựa. 1.2.2. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng tại Việt Nam 1.2.2.1. Thành phần loài mối hại cây trồng, đặc điểm gây hại và đặc điểm sinh học sinh thái học loài Macrotermes annandalei, Macrotermes barneyi và Microtermes pakistanicus Nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới, nên tại Việt Nam thành phần loài mối rất đa dạng. Có nhiều nghiên cứu về mối hại công trình kiến trúc, đê đập ở nước ta. Tuy nhiên những nghiên cứu về mối hại cây trồng nói chung, cây lâm nghiệp nói riêng chưa có nhiều và còn nhiều hạn chế. * Thành phần loài mối hại cây trồng, đặc điểm gây hại 9 Trong quá trình điều tra về khu hệ mối miền Bắc Việt Nam, mối Macrotermes được công bố có thể gây hại cho nhiều loại cây trồng như keo, bạch đàn, trám trắng. Hầu hết các rừng trồng bạch đàn ở Lào Cai, Lai Châu, Hà Giang, Hoà Bình Bắc Giang, Thanh Hoá và Nghệ An đều bị mối phá hại (Nguyễn Đức Khảm, 1985) [8], Chưa có nghiên cứu riêng về mối hại bạch đàn, Thông đuôi ngựa, thường những công trình điều tra về sâu bệnh hại rừng trồng có kèm một phần dẫn liệu về mối. Trong báo cáo điều tra tình hình sâu bệnh hại rừng trồng ở Việt Nam trên 8 vùng lớn của toàn quốc là Đông Bắc, Trung Tâm, Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Nam Bộ, giống mối đất Odontotermes được đánh giá là một trong số các loài gây hại thành dịch đối với bạch đàn và keo (Nguyễn Văn Bích, 1996) [2]. Kết quả điều tra sâu bệnh hại rừng trồng vùng Đông Bắc đã ghi nhận mối gây hại cây bạch đàn bằng cách ăn rễ làm chết cây. Đối với rừng keo, mối Odontotermes gây hại rễ keo tai tượng ở 1 - 3 năm tuổi làm chết cây (Hà Văn Hoạch, 1996) [5]. Giống Odontotermes và Macrotermes thuộc họ mối đất (Termitidae) gây hại bạch đàn, keo ở Trạm thực nghiệm cẩm Quỳ và Trạm Đá Chông, Ba Vì thuộc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng (Bùi Thị Thủy, 2007) [19]. Mối gây chết cây bạch đàn, keo lai dưới 12 tháng tuổi ở Bắc Giang khoảng 20 - 30%, có nơi tới 60 - 80%, ở Đắc Lắc là 22% (Dẫn theo Bùi Thị Thủy) [20]. Kết quả nghiên cứu về mối hại cây trồng ở nước ta mới tập trung vào đối tượng cây cà phê, ca cao, cao su và công bố đặc điểm gây hại của một số loài mối hại chính. Phương pháp xác định loài gây hại chính dựa vào tiêu chí mối gây chết cây và ăn sâu vào mô của cây. Đối với bạch đàn, các công bố về mối thường nằm trong công trình điều tra về sâu bệnh hại rừng trồng nói chung và công bố ở cấp độ phân loại tới giống, chưa xác định tên loài mối. Tuy nhiên trong 1 giống có loài hại và có loài không hại cây trồng. Hơn nữa chưa có nghiên cứu chuyên sâu về loài mối hại rừng trồng, chưa có dẫn liệu về tỷ lệ cây bị hại và các kiểu gây hại. Năm 2011, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã công bố kết quả nghiên cứu bước đầu xác định thành phần loài mối và đặc điểm gây hại của chúng đối với rừng trồng bạch đàn Uro và keo lai tại các vùng trọng điểm gồm Đông Bắc, Tây Bắc,