Tài liệu Thành phần côn trùng hại sắn bảo quản; đặc điểm sinh học, sinh thái loài cryptolestes pusillus (schonherr) (coleoptera cucujidae) tại hà nội năm 2016 2017

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM THANH BÌNH THÀNH PHẦN CÔN TRÙNG HẠI SẮN BẢO QUẢN; ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI LOÀI CRYPTOLESTES PUSILLUS (SCHÖNHERR) (COLEOPTERA: CUCUJIDAE) TẠI HÀ NỘI NĂM 2016 - 2017 Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60 62 01 12 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Hồ Thị Thu Giang NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Phạm Thanh Bình i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS. TS. Hồ Thị Thu Giang – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn và dành nhiều thời gian giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin cảm ơn tập thể các thầy cô giáo Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tập thể cán bộ Chi cục kiểm dịch thực vật vùng V– Cục Bảo vệ thực vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa học và thực hiện đề tài nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ về cơ sở vật chất, động viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện luận văn này. Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Phạm Thanh Bình ii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v Danh mục các bảng .......................................................................................................... vi Danh mục các hình ......................................................................................................... vii Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii Thesis abstract................................................................................................................... x Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2 1.2.1. Mục tiêu chung ................................................................................................... 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................... 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2 1.4. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................ 2 1.4.1. Những đóng góp mới .......................................................................................... 2 1.4.2. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 3 1.4.3. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 3 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................................... 4 2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ....................................................................... 5 2.2.1. Nghiên cứu về thành phần côn trùng hại kho bảo quản nông sản ..................... 5 2.2.2. Nghiên cứu về thiệt hại do côn trùng gây ra trong kho bảo quản nông sản ............ 6 2.2.3. Nghiên cứu về các loài thuộc giống Cryptolestes .............................................. 8 2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................... 15 2.3.1. Nghiên cứu về thành phần côn trùng hại kho bảo quản nông sản .................... 15 2.3.2. Nghiên cứu về thiệt hại do côn trùng gây ra trong kho bảo quản nông sản ..... 17 2.3.3. Nghiên cứu về các loài thuộc giống Cryptolestes ............................................ 18 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 20 3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 20 3.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ........................................................................ 20 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 20 iii 3.2.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 20 3.3. Vật liệu, dụng cụ, hóa chất nghiên cứu ............................................................ 20 3.3.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 20 3.3.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu............................................................................. 20 3.3.3. Hóa chất nghiên cứu ......................................................................................... 21 3.4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 21 3.5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 22 3.5.1. Điều tra thành phần côn trùng trên sắn bảo quản ở Hà Nội ............................. 22 3.5.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài Cryptolestes pusillus ......................... 23 3.5.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Cryptolestes pusillus .......... 25 Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 28 4.1. Thành phần côn trùng trên sắn bảo quản ở hà nội năm 2016– 2017 ................ 28 4.2. Đặc điểm hình thái của loài Cryptolestes pusillus ............................................ 39 4.3. Đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Cryptolestes pusillus............................. 47 4.3.1. Thời gian phát dục của loài Cryptolestes pusillus ở 2 mức nhiệt độ ................ 47 4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sức sinh sản của loài Cryptolestes pusillus ........ 48 4.3.3. Tỷ lệ trứng nở của loài Cryptolestes pusillus ở 2 mức nhiệt độ ....................... 49 4.3.4. Tỷ lệ đực/cái của loài Cryptolestes pusillus ..................................................... 50 4.3.5. Diễn biến mật độ loài Cryptolestes pusillus trên các loại sắn khác nhau ......... 50 4.3.6. Điều tra ký chủ của loài Cryptolestes pusillus và Cryptolestes ferrugineus trong kho bảo quản tại Hà Nội.......................................................................... 52 4.3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của thủy phần sắn đến mật độ loài Cryptolestes pusillus .............................................................................................................. 53 4.3.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nguyên liệu sắn đến mật độ loài Cryptolestes pusillussau thời gian bảo quản ..................................................... 54 4.3.9. Nghiên cứu sự cạnh tranh của 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus trên các loại thức ăn khác nhau ................................................................................ 55 Phần 5. Kết luận và đề nghị ......................................................................................... 57 5.1. Kết luận............................................................................................................. 57 5.2. Đề nghị ............................................................................................................. 58 Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 59 Phụ lục .......................................................................................................................... 64 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật CD Chiều dài CQSD Cơ quan sinh dục CR Chiều rộng CSIRO Tổ chức nghiên cứu công nghiệp và (Comonwealth Science and khoa học cộng đồng Industrial Research Organisation) Cs Cộng sự CT Công thức CN Cao nhất DN Dài nhất ĐBG Độ bắt gặp FAO (Food and Agriculture Organization) Tổ chức nông lương thế giới IPM (Integrated Pest Management) Quản lý dịch hại tổng hợp KDTV Kiểm dịch thực vật MLN Mảnh lưng ngực n Số lần nhắc lại NN Ngắn nhất NN và PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn SN Sâu non STT Số thứ tự TB Trung bình TNHH Trách nhiệm hữu hạn TN Thấp nhất v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Danh mục những loài côn trùng gây hại nguy hiểm trong kho bảo quản .......... 6 Bảng 2.2. Các loài thuộc giống Cryptolestes ............................................................... 9 Bảng 4.1. Thành phần côn trùng hại sắn bảo quản tại Hà Nội năm 2016 – 2017 ..... 28 Bảng 4.2. Phân loại các loài côn trùng hại sắn bảo quản tại Hà Nội năm 2016 – 2017 dựa vào kiểu gây hại ......................................................................... 31 Bảng 4.3. So sánh thành phần côn trùng hại kho sắn bảo quản qua các thời kỳ điều tra ....................................................................................................... 33 Bảng 4.4. Thành phần các loài kẻ thù tự nhiên trong kho sắn bảo quản tại Hà Nội năm 2016 – 2017 ................................................................................ 38 Bảng 4.5. Kích thước các pha phát dục của loài Cryptolestes pusillus...................... 39 Bảng 4.6. Tỷ lệ CD râu đầu (CD đầu + MLN) của 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus ............................................................................................ 42 Bảng 4.7. Phân biệt trưởng thành 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus qua đặc điểm hình thái bên ngoài............................................................................ 44 Bảng 4.8. Phân biệt trưởng thành 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus qua đặc điểm cơ quan sinh dục ............................................................................... 46 Bảng 4.9. Thời gian phát dục của loài Cryptolestes pusillus trên sắn........................ 47 Bảng 4.10. Sức sinh sản của loài Cryptolestes pusillus trên sắn.................................. 48 Bảng 4.11. Tỷ lệ trứng nở của loài Cryptolestes pusillus trên sắn ............................... 49 Bảng 4.12. Tỷ lệ đực cái của của loài Cryptolestes pusillus ........................................ 50 Bảng 4.13. Diễn biến mật độ loài Cryptolestes pusillus trên các loại sắn bảo quản tại công ty cổ phần thức ăn chăn nuôi Trung ương, Hà Nội năm 2017 ........ 51 Bảng 4.14. Ký chủ của loài C. pusillus và C. ferrugineus trong một số kho bảo quản tại Hà Nội năm 2017 ......................................................................... 52 Bảng 4.15. Ảnh hưởng của thủy phần sắn lát đến mật độ trưởng thành loài Cryptolestes pusillus sau các thời gian bảo quản khác nhau ..................... 53 Bảng 4.16. Ảnh hưởng của các loại nguyên liệu sắn đến mật độ loài Cryptolestes pusillus sau các thời gian bảo quản khác nhau .......................................... 54 Bảng 4.17. Sự cạnh tranh thức ăn của 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus trên các loại thức ăn khác nhau ......................................................................... 56 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Các loài Cryptolestes hại kho ......................................................................11 Hình 2.2. Đặc điểm CQSD trưởng thành đực Cryptolestes .........................................12 Hình 2.3. Đặc điểm CQSD trưởng thành cái Cryptolestes ..........................................12 Hình 3.1. Các loại dụng cụ thiết bị nghiên cứu............................................................21 Hình 3.2. Điều tra côn trùng trên sắn bảo quản năm 2016 – 2017 ..............................22 Hình 3.3. Đo kích thước Cryptolestes bằng phần mềm NIS Element D .....................24 Hình 4.1. Tỷ lệ các loài gây hại sắn bảo quản dựa theo phân loại họ, bộ ....................32 Hình 4.2. Tỷ lệ các loài gây hại sắn bảo quản dựa theo kiểu gây hại ..........................32 Hình 4.3. Một số loài côn trùng hại sắn bảo quản trong kho vùng Hà Nội năm 2016 – 2017..................................................................................................37 Hình 4.4. Một số loài kẻ thù tự nhiên trong kho sắn bảo quản vùng Hà Nội năm 2016 – 2017 .........................................................................................39 Hình 4.5. Trứng loài Cryptolestes pusillus ..................................................................40 Hình 4.6. Sâu non tuổi 1 loài Cryptolestes pusillus .....................................................40 Hình 4.7. Sâu non tuổi 2 loài Cryptolestes pusillus .....................................................41 Hình 4.8. Sâu non tuổi 3 loài Cryptolestes pusillus .....................................................41 Hình 4.9. Sâu non tuổi 4 loài Cryptolestes pusillus .....................................................41 Hình 4.10. Nhộng loài Cryptolestes pusillus .................................................................42 Hình 4.11. Râu đầu và mảnh lưng ngực 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus....................43 Hình 4.12. Hàm trên của trưởng thành đực, cái loài Cryptolestes pusillus .......................44 Hình 4.13. Trưởng thành 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus.......................................45 Hình 4.14. Diễn biến mật độ loài Cryptolestes pusillus trên các loại sắn bảo quản tại Hà Nội năm 2017 ....................................................................................52 vii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Thanh Bình Tên luận văn: “Thành phần côn trùng hạ sắn bảo quản; đặc điểm sinh học, sinh thái loài Cryptolestes pusillus (Schönherr) (Coleoptera: Cucujidae) tại Hà Nội năm 2016 – 2017”. Ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60 62 01 12 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Điều tra xác định thành phần côn trùng hại trên sắn bảo quản tại khu vực Hà Nội năm 2016 – 2017. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc điểm giải phẫu của loài C. pusillus và C. ferrugineus. Nghiên cứu đặc điểm sinhhọc, sinh thái của loài C. pusillus trên sắn, từ đó giúp cho việc đề xuất các biện pháp quản lý loài này có hiệu quả. Phương pháp nghiên cứu - Điều tra thu thập mẫu côn trùng trên sắn bảo quản tại Hà Nội theo QCVN 01 – 141: 2013/BNNPTNT: Quy chuẩn quốc gia về phương pháp lấy mẫu KDTV. - Đo kích thước, quan sát đặc điểm hình thái côn trùng: sử dụng kính NIKON SMZ18có kết nối Camera, nối với máy tính có cài đặt phần mềm NIS Element D. Định loại côn trùng theo tài liệu của Gorham (1991); Haines (1991). - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái: tiến hành nuôi cá thể trong phòng thí nghiệm từ các mẫu thu thập được trong quá trình điều tra kho tại Hà Nội năm 2016 – 2017. Số liệu được thống kê và xử lý bằng các phần mềm Excel 2010, Irristat 4.0. Kết quả chính và kết luận - Thành phần côn trùng trong kho sắn Hà Nội năm 2016 – 2017gồm 27 loàithuộc 13 họ, 3 bộ. Các loài có mức độ phổ biến cao là: Ahasverus advena, Araecerus fasciculatus, Cryptolestes pusillus, Sitophilus oryzae. So với các kết quả điều tra trước đây trên sắn thì có 6 loài mới phát hiện là: Carpophilus obsoletus, Cryptophilus integer, Litargus balteatus, Micrapate sp., Pharaxonotha kirschii, Pharaxonotha sp. Có 3 loài thiên địch trong kho sắn bảo quản, trong đó có 2 loài bắt mồi, 1 loài ong ký sinh. - Đặc điểm giám định của trưởng thành đực, cái 2 loài C. pusillus và C. ferrugineus được làm rõ thông qua: đặc điểm hình thái bên ngoài, đo kích thước, đặc điểm cơ quan sinh dục. - Ở nh ệt độ 25oC loà C. pus llus có thờ g an phát dục trung bình là 37,93 ± 0,75 ngày, ở nh ệt độ 30oC trung bình là 29,31 ± 0,76 ngày. Số trứng đẻ của trưởng viii thành cái C. pusillus trung bình là 2,34 ± 0,06 quả/ngày ở 25oC và 2,73 ± 0,08 quả/ngày ở 30oC. Tổng số trứng đẻ là 97,42 ± 3,44 quả/con ở 25oC và 105,69 ± 4,15 quả/con cái ở 30oC. Tỷ lệ trứng nở là 78,18% ở 25oC và 81,6% ở 30oC. - Ngoà gây hạ trên sắn, các loà C. pus llus và C. ferrug neus còn được phát h ện trên nh ều loạ nông sản bảo quản khác như gạo, ngô, lạc, vừng, lúa mì, hạt đ ều, hạt hướng dương, quế… - Loà C. pus llus phát tr ển chậm ở thủy phần 10%, ở thủy phần 12% mọt thích ngh và phát tr ển tốt với thủy phần 14%. Trên các loại thức ăn thí nghiệm, cả 2 loài mọt C. pusillus và C. ferrugineus đều phát triển tốt nhất trên bột mỳ, tiếp đến là sắn lát và bột ngô. Mật độ mọt C. pusillus so với C. ferrugineus sau 90 ngày thí nghiệm cao gấp 1,07 lần khi nuôi trên sắn lát, cao gấp 1,1 lần khi nuôi trên bột mỳ và 1,04 lần khi nuôi trên bột ngô. ix THESIS ABSTRACT Master candidate: Pham Thanh Binh Thesis title: “The composition of stored-product insects on dried cassava; biological and ecological characteristics of Cryptolestes pusillus (Schönherr) (Coleoptera: Cucujidae) in Hanoi from 2016 to 2017”. Major: Plant protection Code: 60 62 01 12 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives - Investigation of stored-product insects on dried cassava in Hanoi from 2016 to 2017. Study on morphology, genitalia of C. pusillus and C. ferrugineus. Research on biological and ecological characteristics of C. pusillus on dried cassava. Based on this results, propose effective management methods for C. pusillus. Research Methods - Investigation of stored product insects in accordance withQCVN 01 – 141: 2013/BNNPTNT: National standard for plant protection sampling method. - Observation, measurement of insects: using NIKON SMZ 18 microscope connected with camera, computer was installed NIS Element D software. Insect identification followed Gorham (1991); Haines (1991). - Research on biological and ecological characteristics: culture of C. pusillus in the labolatory was initiated from the samples collected during the investigation in Hanoi from 2016 – 2017. Statistical data are processed by Excel 2010, Irristat 4.0 softwares. Main findings and conclusion - Storage insects on dried cassava in Hanoi from 2016 – 2017 consists of 27 species belonging to 13 families, 3 orders. The most common species are: Ahasverus advena, Araecerus fasciculatus, Cryptolestes pusillus, Sitophilus oryzae. Compared with the previous survey results on cassava, six new species were listed and described including: Carpophilus obsoletus, Cryptophilus integer, Litargus balteatus, Micrapate sp., Pharaxonotha kirschii, Pharaxonotha sp. There are 3 natural enemy species of stored cassava (two predators and one parasite). - Male and female of C. pusillus and C. ferrugineus were characterized by: morphology, size measurement, genitalia. - Life cycle on dried cassava of C. pusillus took average 37.93 ± 0.75 and 29.31 ± 0.76 days at 25 and 30oC, respectively. The total number of eggs laid were 97.42 ± x 3.44 and 105.69 ± 4.15 eggs/female at 25 and 30oC, respectively. The hatching rate of eggs were 78.18% at 25°C and 81.6% at 30°C. - In addition to the damage on stored cassava, C. pusillus and C. ferrugineus were also found in many agricultural products such as rice, maize, peanut, sesame, wheat, cashew nuts, sunflower seed, cinnamon… - C. pusillusdeveloped slowly on cassava with 10% moisture, this insect was adapted on cassava with 12% moisture and well developed on cassava with 14% moisture. On experimental nutrients, both C. pusillus and C. ferrugineus were best developed on wheat flour, followed by cassava chips and maize. The density of C. pusillus compared with C. ferrugineus was 1.07, 1.1, 1.04 times higher in cassava, wheat flour, corn powder after 90 days storage, respectively. xi PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Để tăng năng suất cây trồng từ 1–5% trên diện rộng ngoài đồng, chúng ta thường gặp rất nhiều khó khăn, nhưng sau khi thu hoạch nếu bảo quản không tốt thì sản phẩm sẽ bị hao hụt rất lớn cả về số lượng lẫn chất lượng. Mặt khác, các loại nông sản, hàng hóa có nguồn gốc từ nhiều nước khác nhau được nhập vào nước ta bằng nhiều con đường, không qua khâu kiểm dịch thực vật (KDTV), hoặc sự vận chuyển nông sản từ vùng này sang vùng khác cũng là nguyên nhân làm cho thành phần côn trùng ngày càng phong phú, đa dạng và nguy hiểm hơn (Trần Văn Hai và cs., 2008). Trong các loại nông sản sử dụng làm thức ăn chăn nuôi thì sắn là nguyên liệu sẵn có thường được lưu giữ trong kho bảo quản. Thành phần chủ yếu của sắn là tinh bột, ngoài ra còn có các chất đạm, muối khoáng, lipit, chất xơ và một số vitamin (Foodnk, 2017). Ngoài thành phần dinh dưỡng phong phú, củ sắn sau khi thu hoạch được thái lát hoặc cắt khúc trước khi đưa vào kho bảo quản, tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều loài côn trùng khác nhau gây hại như: Sitophilus oryzae, Rhizopertha dominica, Araecerus fasciculatus, Cryptolestes spp.... Các loại côn trùng này có thể gây hại trực tiếp làm giảm trọng lượng, giá trị dinh dưỡng của hàng hóa. Ngoài ra chúng còn làm sản phẩm bị ô nhiễm, có màu, nấm mốc, tạo ra nhiệt lượng làm giảm chất lượng nông sản, làm cho hàng hóa không thể tiêu thụ được nữa (Mason and Obermeyer, 2010). Cotton và Wilbur (1974), đã thống kê được số lượng loài côn trùng hại sản phẩm dự trữ trong kho trên thế giới gồm 43 loài, trong đó có 19 loài thuộc nhóm côn trùng gây hại sơ cấp và 24 loài côn trùng gây hại thứ cấp. Kết quả điều tra thành phần côn trùng và nhện hại nông sản xuất khẩu bảo quản ở Việt Nam từ năm 1964 đến năm 1996 cho thấy có 110 loài gây hại (Trung tâm Phân tích Giám định và Thí nghiệm KDTV, 1996). Trong số côn trùng hại kho thì các loài thuộc giống Cryptolestes có mặt phổ biến ở khắp các vùng miền của nước ta và gây hại trên nhiều loại nông sản bảo quản khác nhau. Tuy nhiên việc giám định các loài này luôn gặp nhiều khó khăn, dễ bị nhầm lẫn do giống Cryptolestes có kích thước nhỏ bé, trưởng thành đực cái không đồng nhất về kiểu hình... Với mục đích xác định thành phần côn trùng hại sắn bảo quản và nghiên 1 cứu về các đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái loài Cryptolestes pusillus (= C. minutus) hại kho nhằm nâng cao hiệu quả của công tác KDTV, chúng tôi thực hiện đề tài “Thành phần côn trùng hạ sắn bảo quản; đặc điểm sinh học, sinh thái loài Cryptolestes pusillus (Schönherr) (Coleoptera: Cucujidae) tại Hà Nội năm 2016 - 2017”. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1. Mục tiêu chung Trên cơ sở xác định thành phần côn trùng gây hại trên sắn bảo quản tại khu vực Hà Nội, đi sâu nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của loài C. pusillus; tìm ra mức độ gây hại, quy luật phát sinh phát triển của loài này từ đó giúp cho công tác điều tra phát hiện, dự tính dự báo và đề xuất biện pháp quản lý loài mọt C. pusillus đạt kết quả. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Điều tra thành phần côn trùng hại trên sắn bảo quản tại khu vực Hà Nội năm 2016 – 2017, so sánh với các kết quả điều tra trước đó. - Nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài C. pusillus, phân biệt với loài có đặc điểm tương tự gây hại trong kho bảo quản là C. ferrugineus. - Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của loài C. pusillus trên sắn bảo quản. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu về thành phần côn trùng hại trên sắn bảo quản tại khu vực Hà Nội. - Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của loài C. pusillus trong phòng thí nghiệm. - Thời gian thực hiện từ tháng 9/2016 đến tháng 7/2017. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1. Những đóng góp mới - Bổ sung thêm thành phần côn trùng hại trên sắn bảo quản, mô tả đặc điểm hình thái của các loài mới bổ sung. - Đặc điểm phân loại của trưởng thành đực, cái 2 loài Cryptolestes pusillus 2 và Cryptolestes ferrugineus được làm rõ thông qua mô tả hình thái, đo kích thước, làm tiêu bản cơ quan sinh dục. - Cung cấp số liệu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Cryptolestes pusillus: vòng đời, khả năng đẻ trứng, tỷ lệ nở, phổ ký chủ, khả năng gia tăng mật độ trên các loại thức ăn khác nhau... 1.4.2. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung vào danh mục thành phần sâu mọt hại sắn lưu trữ trong kho bảo quản ở nước ta. - Cung cấp các đặc điểm hình thái để phân biệt loài C.pusillus và C. ferrugineus hại kho bảo quản, phục vụ cho công tác điều tra phát hiện và giám định các loài côn trùng này nhanh chóng, chính xác. - Bổ sung một số dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài C. pusillus hại kho bảo quản. 1.4.3. Ý nghĩa thực tiễn - Luận văn là tài liệu tham khảo có giá trị cung cấp nhiều dữ liệu về đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của loài mọt C. pusillus hại kho ở Việt Nam từ đó phát hiện sự gây hại và đề ra biện pháp quản lý đạt hiệu quả. - Đề tài được thực hiện góp phần nâng cao hiệu quả của công tác KDTV, hạn chế sự sai sót trong phân loại côn trùng. Có thể sử dụng các kết quả nghiên cứu của luận văn để tập huấn chuyên môn cho cán bộ làm công tác KDTV. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Trong nhóm các sinh vật gây hại kho bảo quản nông sản thì côn trùng là đối tượng phá hại rất nghiêm trọng và nguy hiểm. Côn trùng không những trực tiếp làm thiệt hại về khối lượng, giảm chất lượng, giá trị thương phẩm mà còn gây mùi khó chịu, làm cho màu sắc nông sản bị biến đổi. Ngoài ra, chúng còn là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng hay động vật khi sử dụng nông sản (Trần Văn Hai và cs., 2008). Do đó, việc nghiên cứu thành phần côn trùng hại kho và các đặc điểm sinh học, sinh thái là rất cần thiết để từ đó đề ra biện pháp quản lý chúng có hiệu quả, giúp ngăn chặn sự lây lan dịch hại và giảm thiểu những thiệt hại về kinh tế. Trong kho nguyên liệu của các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi tại khu vực Hà Nội, sắn khô được dự trữ dưới các hình thức sắn lát, sắn vụn, sắn cắt khúc và luôn được nhập về với số lượng lớn để phục vụ nhu cầu sản xuất hàng ngày. Những năm gần đây, sắn đã trở thành một mặt hàng xuất khẩu có tỷ trọng cao và ổn định sang một số nước như Trung Quốc, Indonesia, Thái Lan. Tuy nhiên các nước nhập khẩu sắn nguyên liệu luôn có những yêu cầu rất nghiêm ngặt về KDTV, nhất là các đối tượng côn trùng gây hại trên mặt hàng này. Theo công văn số 31/BVTV - KD ngày 07/01/32016 của Bộ NN và PTNT, Cục Bảo vệ thực vật (BVTV) đã nhận được thông báo của Tổng cục Giám sát chất lượng, Kiểm tra và Kiểm dịch động thực vật Trung Quốc về việc phát hiện các loài mọt Sinoxylon capillatum, Sinoxylon atratum, Heterobotrychus aequalis, Pharaxonotha kirschi là đối tượng KDTV của Trung Quốc trên sắn lát nhập khẩu từ Việt Nam, phía Trung Quốc áp dụng các biện pháp kiểm tra chặt chẽ hơn đối với mặt hàng này. Đối với Việt Nam việc thường xuyên điều tra côn trùng hại trên sắn lát là rất cần thiết, giúp cho việc khoanh vùng và quản lý những đối tượng mới phát hiện. Trong số những loài côn trùng gây hại trên sắn thì nhóm Cryptolestes spp. có 2 loài gây hại nghiêm trọng và phổ biến trong kho ở nước ta là C. pusillus và C. ferrugineus, tuy nhiên các loài này rất dễ gây nhầm lẫn trong định loại vì kích thước cơ thể nhỏ bé (chiều dài 1,3 – 2,2 mm), màu sắc và đặc điểm cơ thể tương tự nhau. Do đó việc nghiên cứu đặc điểm hình thái, phân loại côn trùng giống Cryptolestes rất quan trọng làm cơ sở cho việc xác định các đặc điểm sinh học, 4 sinh thái và đề ra các hướng quản lý dịch hại hiệu quả. 2.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC 2.2.1. Nghiên cứu về thành phần côn trùng hại kho bảo quản nông sản Theo Hagstrum and Subramanyam (2009), trên thế giới hiện có hơn 1660 loài côn trùng gây hại trên các loại nông sản bảo quản. Trong đó một số lượng lớn côn trùng được tìm thấy trong các nhà máy bột mì, nhà máy gạo, cơ sở sản xuất thực phẩm, thức ăn chăn nuôi (IAOM, 2016). Tuy nhiên chỉ có khoảng 100 loài gây thiệt hại kinh tế quan trọng. Dựa vào nguồn gốc thực phẩm các loài này chia thành 2 nhóm: nhóm gây hại sản phẩm thực vật và nhóm gây hại sản phẩm động vật. Một số ít loài có thể gây hại cả trên thực vật và sản phẩm động vật (Crankshaft, 2016). Dựa vào kiểu gây hại côn trùng hại kho lại được chia thành 2 loại chính là hại sơ cấp và thứ cấp. Côn trùng hại sơ cấp đục vào các hạt chắc, mới, còn nguyên vẹn. Quá trình gây hại của côn trùng hại sơ cấp tạo điều kiện cho côn trùng thứ cấp xâm nhiễm. Trong khi đó côn trùng hại thứ cấp chỉ gây hại trên các loại hạt gãy vỡ, hạt bị ẩm, bị hư hại. Ngoài ra trong kho còn có một số loại côn trùng chuyên ăn nấm như Alphitobius diaperinus, Ahasverus advena; côn trùng ăn chất thải, bụi; côn trùng ăn thịt ăn trứng, sâu non của các loài khác (Gwinner et al., 1996). FAO năm 2017, đã liệt kê những nhóm côn trùng gây hại chính trong kho, trong đó phần lớn các loài thuộc bộ Coleoptera (60%) và Lepidoptera (8–9%) (Bảng 2.1). Các loài nêu trên đều là những loài côn trùng hại kho có phân bố rộng, có mặt gây hại ở nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta các loài này đều có thể tìm thấy dễ dàng trong kho bảo quản, trừ loài mọt cứng đốt (Trogoderma granarium) và mọt đục hạt lớn (Prostephanus truncatus) là đối tượng KDTV nhóm I được kiểm soát chặt chẽ trên hàng hóa nhập khẩu như bã ngô, lúa mì, thức ăn gia súc… Theo David và Bhadriraju (2009), tại khu vực Đông Nam Á, thành phần côn trùng hại kho nông sản chủ yếu thuộc bộ cánh cứng (Coleoptera) và bộ cánh vảy (Lepidoptera). Ở Indonesia, Thái Lan, Malaysia, Philippines và một số nước khác thuộc khu vực Đông Nam Á có 174 loài hại kho thuộc 38 họ, trong đó bộ cánh cứng có 153 loài thuộc 34 họ, chiếm 87,93%, bộ cánh vảy có 21 loài thuộc 4 họ chiếm 12,07%. Các kết quả trên cho thấy côn trùng hại kho có mặt ở mọi 5 nơi trên thế giới, trong đó khu vực Đông Nam Á là nơi có thành phần côn trùng hại kho nông sản rất phong phú và đa dạng. Bảng 2.1. Danh mục những loài côn trùng gây hại nguy hiểm trong kho bảo quản STT Tên khoa học Họ COLEOPTERA 1 Lasioderma serricorne (Fabricius) Anobiidae 2 Rhizopertha dominica (Fabricius) Bostrichidae 3 Prostephanus truncatus (Horn) Bostrichidae 4 Acanthoscelides obtectus (Say) Bruchidae 5 Callosobruchus spp. Bruchidae 6 Zabrotes subfasciatus Boheman Bruchidae 7 Cryptolestes spp. Cucujidae 8 Sitophilus oryzae (Linnaeus) Cucurlionidae 9 Sitophilus zeamais Motschulsky Cucurlionidae 10 Trogoderma granarium Everts Dermestidae 11 Dermestes spp. Dermestidae 12 Oryzaephilus surinamensis (Linnaeus) Silvanidae 13 Tribolium castaneum (Herbs) Tenebrionidae LEPIDOPTERA 14 Sitotroga cerealella (Olivier) Gelechiidae 15 Ephestia cautella (Walker) Pyralidae 16 Plodia interpunctella (Hubner) Pyralidae 17 Corcyra cephalonica (Stainton) Pyralidae Nguồn: FAO (2017) 2.2.2. Nghiên cứu về thiệt hại do côn trùng gây ra trong kho bảo quản nông sản Các loại sắn lát, bột ngô, cám gạo, thóc, bột mỳ, bột cá... bảo quản trong kho đã cung cấp chỗ trú ẩn, nguồn thức ăn và là nơi sinh sản cho nhiều loại côn trùng. Lượng nông sản bảo quản bị mất đi sau bảo quản do côn trùng kho và các loại sinh vật hại khác gây ra có thể từ vài phần trăm ở các nước phát triển đến khoảng 20% ở các nước đang phát triển. Cá biệt ở một số kho bảo quản, tỷ lệ hao hụt có thể từ 50– 100% (Crankshaft, 2016). 6 Theo số liệu của FAO, hàng năm trên thế giới khoảng 6 – 10% số lượng lương thực bảo quản trong kho bị hao hụt. Ở Mỹ, tổn thất lương thực hàng năm là 5% so với tổng sản lượng lương thực sản xuất. Các nước châu Phi, Mỹ Latinh con số thiệt hại là 10%, các nước có trình độ bảo quản còn thấp và nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới thì tổn thất có thể lên tới 20% FAO (2017). FAO (2013), đã liệt kê những thiệt hại do côn trùng gây ra: - Giảm trọng lượng: Một khi có mặt trên hàng hóa, côn trùng sẽ phát triển liên tục không ngừng. Thiệt hại đến hàng hóa có thể khác nhau tùy thuộc vào loại mặt hàng, vị trí kho bảo quản, phương thức bảo quản. Đối với các loại hạt ở các nước nhiệt đới, bảo quản theo phương pháp truyền thống, thiệt hại có thể từ 10 – 30% trong suốt thời gian bảo quản. - Giảm chất lượng/giá trị: những sản phẩm dự trữ kho bị nhiễm chất thải, xác lột của côn trùng kho, tăng lượng bụi. Hạt bị côn trùng hại sẽ bị thủng lỗ và thường bị mất màu, thực phẩm nấu từ nguyên liệu nhiễm mọt kho có mùi vị khó chịu. Những sản phẩm có giá trị cao trong xuất khẩu như cà phê, ca cao, lạc thường có yêu cầu khắt khe, nếu bị nhiễm những loài mọt đối tượng của nước nhập khẩu thì sẽ bị mất thị trường không xuất khẩu được nữa. - Kích thích sự phát triển của nấm mốc: côn trùng và các loại hạt bảo quản tạo ra nước qua quá trình hô hấp. Môi trường bảo quản nếu bị nồm ẩm, thiếu thông gió sẽ tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển, nguyên liệu bị đóng bánh gây thiệt hại lớn. - Làm giảm khả năng nảy nầm và giá trị dinh dưỡng của hạt: một số loài côn trùng kho thích tấn công (ăn) phôi hạt gây tổn thương trong phôi làm hạn chế sự nảy mầm và làm giảm giá trị dinh dưỡng (protein) của hạt. Theo kết quả điều tra của FAO (2013), hàng năm trên thế giới, mức tổn thất của lương thực trong kho bảo quản là 10%, cụ thể là 13 triệu tấn ngũ cốc bị thiệt hại do côn trùng và 100 triệu tấn bị thiệt hại do bảo quản không đúng cách. Thiệt hại ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới cao hơn ở những vùng ôn đới. Năm 1976, thiệt hại về ngũ cốc bảo quản ở các nước phát triển là 42 triệu tấn, tương đương 95% tổng lượng ngũ cốc thu hoạch của Canada. Ở Mỹ, thiệt hại ngũ cốc dự trữ hàng năm vào khoảng 15 – 23 triệu tấn, trong đó khoảng 7 triệu tấn là do chuột hại và 8 – 16 triệu tấn là do côn trùng. Ở châu Mỹ Latinh, thiệt hại từ 25 – 50% ngũ cốc sau thu hoạch. Ở các nước châu Phi, khoảng 30% nông sản bị mất 7 mát hàng năm. Ở Đông Nam Á, một số vụ mùa bị mất tới 50% do bảo quản sau thu hoạch. Tổn thất lương thực hàng năm do chuột, côn trùng, nấm là khoảng 33 triệu tấn, 1 lượng đủ để cung cấp cho dân số Hoa Kỳ trong vòng 1 năm (Snelson, 1987). FAO (2016), chỉ ra rằng tổng sản lượng lương thực của thế giới có thể tăng 25 – 30% nếu chúng ta có thể tránh những mất mát lương thực sau thu hoạch. Năm 1973 lương thực trên thế giới không thể cung cấp cho những nơi mất mùa và thiếu đói. Ít nhất 10% sản phẩm thu hoạch bị phá hủy bởi các loài gây hại trong quá trình dự trữ, và thiệt hại khoảng 30% thường xuyên xảy ra ở nhiều vùng của thế giới, đặc biệt là vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nơi mà nhu cầu nâng cao sản lượng lương thực là cần thiết nhất (Snelson, 1987). Theo IPPC (2012), an ninh lương thực thế giới đang bị đe dọa, ước tính đến năm 2050, để có thể đáp ứng nhu cầu lương thực của dân số toàn thế giới cần gia tăng sản lượng thêm 70%. Phần lớn nguy cơ đến từ sự lây lan của các loài dịch hại mới được phát hiện và sự bùng phát dịch hại của các loài côn trùng phổ biến. Một số côn trùng trước đây được coi là những loài phá hại thứ yếu thì nay đã trở nên nguy hiểm (Rees, 2004). Loài mọt đục hạt lớn (Prostephanus truncatus) trước đây chỉ gây hại không đáng kể ở Trung Mỹ, Brazil, Colombia và miền nam nước Mỹ nhưng gần đây tại Châu Phi chúng đã gây ra thiệt hại lớn cho những kho dự trữ ngô ở Tanzania và các nước Trung Phi khác. Theo các thông báo chính thức thì thiệt hại lên đến 34% ở các kho chứa ngô và khoảng 70% ở các kho chứa ngũ cốc. 2.2.3. Nghiên cứu về các loài thuộc giống Cryptolestes 2.2.3.1. Nghiên cứu phân loại, đặc điểm hình thái giống Cryptoletes Cucujidae là những côn trùng mỏng dẹt, sống dưới vỏ cây, ăn các loại nhện, côn trùng nhỏ và rêu. Năm 1955, 1 số loài của thuộc Laemophloeus của họ Cucujidae được tách ra thành một giống riêng là Cryptolestes. Các loài thuộc giống Cryptolestes có đặc điểm chung là râu đầu dài hơn ½ chiều dài cơ thể, các đốt râu cuối thuôn đều chứ không phình to. Cơ thể mỏng dẹt, kích thước 1,3 – 4 mm (Freeman, 1980). Ngoài một số loài gây hại kho, các loài khác thường sống dưới vỏ cây và ăn nấm. Để phân loại các loài thuộc giống Cryptoletes có thể sử 8