Tài liệu Thành phần loài bọ chân chạy bắt mồi họ carabidae (coleoptera) trên một số cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh nghệ an và đặc điểm sinh học, sinh thá

1 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LÊ ANH SƠN THÀNH PHẦN LOÀI BỌ CHÂN CHẠY BẮT MỒI HỌ CARABIDAE (COLEOPTERA) TRÊN MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP VÙNG ĐỒNG BẰNG TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA Chlaenius inops Chaudoir và Ophionea indica (Thunberg) Chuyên ngành: Côn trùng học Mã số: 62 42 01 06 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI-2016 2 Công trình được hoàn thành tại: VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT Người hướng dẫn khoa học 1. PGS. TS. Trần Ngọc Lân 2. GS. TSKH. Vũ Quang Côn Phản biện cấp cơ sở Phản biện 1: GS.TS. Phạm Văn Lầm Phản biện 2: PGS.TS. Trương Xuân Lam Phản biện 3: PGS.TS. Hà Thị Thu Giang Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấn luận án cấp Viện Họp tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật Vào hồi ......giờ......ngày.......tháng.......năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật - Thư viện Quốc gia Hà Nội 3 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Lê Anh Sơn, Trần Ngọc Lân, Vũ Quang Côn (2013), Thành phần loài bọ chân chạy bắt mồi (Coleoptera: Carabidae) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 212(5): 50-54. 2. Lê Anh Sơn, Trần Ngọc Lân, Vũ Quang Côn (2013), Đặc điểm sinh học, sinh thái học của bọ Chân chạy bắt mồi Chlaenius inops Chaudoir (Coleoptera: Carabidae). Tạp chí Sinh học, số 350(2): 163-167. 3. Lê Anh Sơn, Vũ Quang Côn, Trần Ngọc Lân (2014), Vật mồi ưa thích và khả năng nhịn đói của bọ chân chạy bắt mồi Chlaenius inops Chaudoir (Coleoptera: Carabidae), Hội nghị côn trùng học Quốc gia lần thứ 8, tr 536-540. 4. Lê Anh Sơn, Vũ Quang Côn, Trần Ngọc Lân (2014), Biến động mật độ của sâu hại cánh vảy (Lepidopera) và cánh cứng bắt mồi chân chạy (Coleopera: Carabidae) trên cánh đồng lạc ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An, 2011, Hội nghị côn trùng học Quốc gia lần thứ 8, tr 541-546. 5. Lê Anh Sơn, Vũ Quang Côn, Trần Ngọc Lân (2015), Đặc điểm sinh học, sinh thái học của bọ Chân chạy bắt mồi Ophionea indica (Thunberg) (Coleoptera: Carabidae), Tạp chí Bảo vệ Thực vật, số 1: 23-28. 4 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ở Việt Nam theo ước tính hàng năm có tới 20% sản lượng nông sản bị thiệt hại do sâu bệnh gây nên (Nguyễn Công Thuật, 1996), việc tìm ra những biện pháp an toàn và hiệu quả để phòng trừ sâu bệnh hại là mối quan tâm hàng đầu của khoa học Bảo vệ thực vật và Côn trùng học. Ngày nay, trên thế giới và ở Việt Nam với định hướng xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, hiệu quả và chất lượng cao; việc phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng theo hướng quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) được xem là thích hợp nhất, mang lại hiệu quả cao, khắc phục được những hạn chế của các biện pháp khác, đặc biệt biện pháp hóa học. Trong hệ thống quản lý dịch hại tổng hợp, biện pháp sinh học được xem là chủ đạo và có vai trò quan trọng, ở đây vai trò của các loài bắt mồi và ký sinh được coi là những yếu tố điều hòa số lượng sâu hại rất có hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong biện pháp si nh học (Phạm Văn Lầm, 1995; Hà Quang Hùng, 1998). Họ chân chạy bắt mồi (CCBM) (Carabidae) là một họ lớn trong bộ côn trùng cánh cứng (Coleoptera), chúng có số lượng lớn và đa dạng về loài trên toàn thế giới (Kalsol và Suasard, 1992). Chúng thường có đôi mắt lớn, hàm lớn và ba đôi chân dài nhiều gai, cho phép di chuyển nhanh chóng để bắt những con mồi và lẩn tránh kẻ thù khác. CCBM sống trên sinh quần đồng ruộng các loại cây trồng, như cây lúa, cây lạc, cây đậu, cây ngô, cây rau, cây đay,... (Phạm Văn Lầm, 1992c; Nguyễn Xuân Thành, 1994; Hà Quang Hùng và nnk, 1996; Trần Ngọc Lân và nnk, 2001; Trần Đình Chiến, 2002; Nguyễn Đức Hiệp và Vũ Quang Côn, 2007; Nguyễn Thị Thanh, 2012;...). Con mồi của chúng bao gồm các loài sâu hại, rệp muội,... Vì vậy, chúng chính là tác nhân kiểm soát sinh học quan trọng trong sinh quần nông nghiệp (Liebman và Gallandt, 1997). Hai loài CCBM Chlaenius inops Chaudoir và Ophionea indica (Thunberg) là những loài xuất hiện trên nhiều loại cây trồng và có vai trò hạn chế số lượng sâu hại trong sinh quần cây lạc, cây ngô, cây đậu, cây lúa và các cây trồng khác. Để bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp, hạn chế sự ô nhiễm môi trường, giảm thiểu thuốc hóa học, việc nghiên cứu thành phần loài, sinh học, sinh thái CCBM nhằm lợi dụng các loài bắt mồi nói chung và CCBM nói riêng rất có ý nghĩa. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, chúng tôi thực hiện đề tài: “Thành phần loài bọ chân chạy bắt mồi họ Carabidae (Coleoptera) trên một số cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng Nghệ An và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius inops Chaudoir và Ophionea indica (Thunberg)”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Trên cơ sở điều tra nghiên cứu thành phần loài, xác định sự phân bố của CCBM trên các cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An, nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài CCBM, góp phần cung cấp dẫn liệu làm cơ sở cho việc lợi dụng CCBM trong biện pháp sinh học phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp. 5 3. Yêu cầu nghiên cứu của đề tài (1) Xác định được thành phần loài và sự phân bố của CCBM trên cây trồng nông nghiệp phổ biến (lạc, ngô, đậu và lúa) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. (2) Xác định được đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học, sinh thái của hai loài CCBM, Chlaenius inops Chaudoir và Ophionea indica (Thunberg). (3) Xác định được sự biến động số lượng của CCBM phổ biến với các loài sâu hại bộ cánh vảy (Lepidoptera) trên một số cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. (4) Xác định được sự ảnh hưởng của một số loại thuốc trừ sâu thông dụng đến CCBM, từ đó đưa ra một số đề xuất lợi dụng CCBM trong phòng trừ sâu hại cây trồng ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài bổ sung dẫn liệu khoa học về thành phần loài, sự phân bố của CCBM trên cây trồng nông nghiệp phổ biến (lạc, ngô, đậu và lúa) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An; cung cấp những dẫn liệu một cách chi tiết về đặc tính sinh vật học, sinh thái của hai loài chân chạy bắt mồi C. inops và O. indica. Đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học về ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ và độ ẩm đến thời gian phát triển các pha, vòng đời, tương quan giới tính, tỷ lệ hoàn thành vòng đời của chân chạy bắt mồi C. inops và O. indica. Đề tài cung cấp những dẫn liệu về sự biến động số lượng và mối quan hệ của một số loài CCBM với các loài sâu hại cánh vảy (Lepidoptera) trên sinh quần các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. Đề tài còn cung cấp những dẫn liệu về ảnh hưởng của một số loại thuốc trừ sâu thông dụng đến sự sống của ấu trùng và trưởng thành chân chạy bắt mồi C. inops và O. indica. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp dẫn liệu khoa học nói trên, làm cơ sở cho việc áp dụng biện pháp sinh học trong điều hoà số lượng sâu hại trên sinh quần cây lạc, đậu, ngô và lúa đạt hiệu quả kinh tế và môi trường. 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Các loài CCBM họ Carabidae trên một số cây trồng phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An và hai loài CCBM C. inops và O. indica. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Tập trung nghiên cứu thành phần loài, sự phân bố của CCBM trên các loại cây trồng nông nghiệp, đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài C. inops và O. indica, biến động số lượng của CCBM và sâu hại bộ cánh vảy trên cây lạc, cây ngô và cây đậu đen ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An, ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến CCBM. 6 6. Những đóng góp mới của đề tài luận án - Là công trình nghiên cứu tương đối đầy đủ về thành phần loài bọ chân chạy bắt mồi trên cây lạc, đậu, ngô, lúa ở 6 huyện vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An, ghi nhận thêm một loài có mặt trong khu hệ Carabidae ở Việt Nam và 4 loài cho Nghệ An. - Là công trình đầu tiên nghiên cứu tương đối chi tiết về đặc điểm sinh học, sinh thái của hai loài bọ chân chạy bắt mồi Chlaenius inops Chaudoir và Ophionea indica (Thunberg). 7. Cấu trúc của luận án Luận án được viết trong 125 trang, gồm 3 chương, 30 bảng số liệu, 7 hình, 9 ảnh minh hoạ. Đã tham khảo 41 tài liệu tiếng Việt và 69 tài liệu tiếng nước ngoài. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Nghiên cứu về họ chân chạy bắt mồi (Carabidae) trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về thành phần loài Chân chạy bắt mồi Carabidae là một trong những họ có số lượng loài lớn nhất trong bộ cánh cứng (Coleoptera), chúng có mặt ở nhiều nơi ngoại trừ khu vực vùng Nam cực và Bắc cực (Hackel and Farkac, 2012). Theo Ranga và Wightman (1994) CCBM đã xác định có 48 loài là thiên địch của sâu khoang hại lạc; Sakine và Martin (2009, 2010) cho biết có 57 loài CCBM ở Thổ Nhĩ Kỳ. Trên thế giới, gần đây, một số loài mới được phát hiện, như loài Anillinus aleyae Sokolov and Watrous ở Ozark Hoa Kỳ (Sokolov and Watrous, 2008); 6 loài mới thuộc giống Brachinus (Trung Quốc: 3 loài, Việt Nam: 1 loài, Lào: 1 loài, Indonesia: 1 loài) (Hrdlicka, 2009); phân loài mới ở Đài Loan Ophionea bhamoensis taiwanensis (Katsuyuki and Wen-Jer, 2014). 1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của bọ chân chạy bắt mồi a) Tập tính hoạt động sống Chân chạy bắt mồi Carabidae phát hiện con mồi bằng mắt hoặc bằng tín hiệu (Lövei and Sunderland, 1996); chúng dùng hàm giết con mồi (Paarmann, 1994); thường cơ thể có màu tối và hoạt động về đêm (Dennison and Hodkinson, 1984); trong điều kiện khan hiếm thức ăn, chúng có thể ăn thịt lẫn nhau. Các loài họ Carabidae có thể đẻ trứng trong cùng một ổ, một số ổ (van Dijk, 1972); giống Chlaenius thường đẻ trứng trên bề mặt đất, trên lớp mùn hoặc vào các kẽ đất (King, 1919; Luff, 1978); có 60% số lượng loài Carabidae hoạt động vào ban đêm và 20% hoạt động vào ban ngày (Luff, 1978). b) Thời gian phát triển các pha, vòng đời của Carabidae và tuổi thọ trưởng thành Thời gian vòng đời của Carabidae dài hay ngắn tuỳ thuộc vào đặc điểm sinh học của từng loài. Loài Calleida decora có tuổi thọ 230 ngày, ở nhiệt độ 22 - 28°C, thời gian phát dục của trứng là 4 - 6 ngày, ấu trùng là 12 - 18 ngày, nhộng là 4 - 6 ngày 7 (Richman et al., 1980), ở nhiệt độ 26,7oC có thời gian phát triển từ trứng đến trưởng thành là 63,2 ngày (Mc Whorter et al., 1984); một số loài thuộc giống Mecyclothorax có thời gian phát triển trong vòng một tháng và trưởng thành có thể sống đến 1/2 năm trong tự nhiên (Liebherr, 1992). c) Khả năng đẻ trứng Một con cái trưởng thành có khả năng đẻ đến vài trăm trứng (Zetto-Brandmayr, 1983); trung bình một con cái Calleida decora khả năng đẻ 800 trứng/con; Pterostichus madidus đẻ hơn 20 quả trứng/năm (20 - 44 quả trứng/năm) (Richman et al., 1980); C. pallipes sau khi vũ hóa khoảng một tháng mới đẻ trứng (Kazuo, 1956); Harpalus rufipes đẻ từ 10 quả trứng đến 15 quả trứng (Luff, 1980). d) Phổ vật mồi Carabidae có phổ vật mồi rộng (Luff, 1978; Ward et al., 1999); Ví dụ, thức ăn của Anisodactylus sanctaecrucis là côn trùng có kích thức nhỏ (sâu non cánh vảy, cánh màng, cánh đôi,...); Bembidion quadrimaculatum có con mồi là sâu non gây hại họ hoa thập tự, rệp muội,...(Larochelle, 1990; Sunderland, 2002). Thức ăn ưa thích của Carabidae có thể thay đổi trong thời gian vòng đời (Larochelle, 1990; Tooley and Brust, 2002); con cái thường ăn số lượng con mồi nhiều hơn con đực (Pollet and Desender, 1987). Khi khan hiếm con mồi, các loài Carabidae có thể ăn tiếp con mồi thừa cho đến 14 ngày (Lövei, 1991). e) Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến CCBM Nhiệt độ và độ ẩm là các yếu tố sinh thái quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của Carabidae (Erwin and Adis, 1982; Erwin, 1985); môi trường nóng, tính ăn đêm trở nên phổ biến (Jones, 1979); ở nhiệt độ thấp phát triển kém và ăn ít hơn so với ở nhiệt độ cao. Ví dụ, những cá thể Calathus melanocephalus sống trong mùa đông sức ăn mồi kém hơn so với so với những cá thể sống trong mùa xuân (van Dijk, 1994). Thức ăn là yếu tố có ảnh hưởng đến khả năng đẻ trứng (Nelemans, 1986); nếu thức ăn đầy đủ, con cái có thể đẻ số lượng trứng đạt tối đa 59% tổng số lượng trứng đẻ được (Nelemans et al., 1989; van Dijk, 1994); điều kiện thức ăn quyết định tỷ lệ tử vong của Nebria brevicollis từ 25% đến 97% (Nelemans et al., 1989). 1.2. Nghiên cứu về bọ chân chạy bắt mồi (Carabidae) ở trong nước 1.2.1. Nghiên cứu về thành phần loài Những nghiên cứu về khu hệ CCBM ở Việt Nam chưa nhiều. Mandk và Chujo (1964) đã định loại xác định ở Đông Nam Á có 22 loài CCBM gặp ở Việt Nam. Park et al., (2006) công bố ở Việt Nam có 187 loài; theo Lê Khương Thuý (1989) ở Việt Nam ghi nhận được 51 loài. Theo Hà Quang Hùng và Vũ Quang Côn (1990) có 18 loài trên cây lúa và 5 loài trên cây đậu tương; Phạm Văn Lầm (2000) có 52 loài CCBM trên lúa, có 15 loài ghi nhận cho vùng đồng bằng Nghệ An; nghiên cứu của Nguyễn Đức Hiệp và Vũ Quang Côn (2007) có 51 loài. 1.2.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của chân chạy bắt mồi a) Đặc điểm hình thái 8 Hoàng Thị Hằng và Hà Quang Hùng (2007) đã mô tả đặc điểm hình thái loài Harpalus sinicus Hope; Trần Đình Chiến (2002) mô tả loài Chlaenius bioculatus Chau; Phạm Bình Quyền và nnk. (2008) mô tả loài C. bimacullatus Dej. và loài Eucolliuris fuscipennis (Chaud.). b) Tập tính hoạt động sống C. bimacullatus có khả năng di chuyển linh hoạt để bắt mồi và lẩn trốn kẻ thù (Phạm Bình Quyền và nnk, 2008); C. bioculatus thường tiết ra mùi hôi khó chịu, có tính ăn thêm, thường giao phối vào ban đêm hoặc buổi sáng sớm, mỗi lần giao phối kéo dài 30 - 40 phút; trứng được đẻ rải rác trên các lá non, đẻ xong một quả chúng lại dịch chuyển nhẹ để tiếp tục đẻ tiếp (Trần Đình Chiến, 2002). c) Thời gian phát triển, các pha, vòng đời C. bioculatus có thời gian phát dục ở pha trứng là 4 - 6 ngày; ấu trùng tuổi 1, 2, 3 là 2 - 4 ngày, 2 - 4 ngày, 6 - 8 ngày; pha nhộng: 65,71 ngày; pha trưởng thành: 10,15 ngày; tuổi thọ trưởng thành: 70,19 ngày; vòng đời 32,7 ngày (Trần Đình Chiến, 2002); Tương ứng C. bimacullatus có thời gian phát dục ở các pha là 5 - 7, 2 - 5, 3 5, 4 - 6, 4 - 5, 79,88 ngày; tuổi thọ: 102,11 ngày (Phạm Bình Quyền và nnk, 2008), vòng đời: 66,95 ngày (Trần Ngọc Lân và nnk, 2008). d) Khả năng sinh sản Trung bình mỗi con cái C. bioculatus đẻ được 102,64 quả trứng (Trần Đình Chiến, 2002); C. bimacullatus đẻ trứng thành 3 đợt (25 - 30 quả/đợt), 8 - 10 ngày/đợt, 2- 3 quả/ngày. E. fuscipennis đẻ 1 - 2 quả/ngày (Phạm Bình Quyền và nnk, 2008); Harpalus sinicus có thời gian sinh sản trong tháng 3 - 4; Chlaenius leucops sinh sản từ tháng 8 - 9; C. micans sinh sản từ tháng 5 - 6 và tháng 8 - 9; C. bioculatus sinh sản trong tháng 4 - 6 và tháng 8 - 10; C. bimaculatus sinh sản tháng 3 - 6 và tháng 8 - 10 (Nguyễn Đức Hiệp và Vũ Quang Côn, 2007). e) Khả năng nhịn đói Ấu trùng C. bioculatus tuổi 3 có thời gian nhịn đói trung bình là 4,02 ngày, trưởng thành là 17,12 ngày (Trần Đình Chiến, 2002); tương ứng H. sinicus là 15,42 ngày (Hoàng Thị Hằng và Hà Quang Hùng, 2007). g) Phổ vật mồi Carabidae có thể ăn rất nhiều loài sâu hại (Phạm Văn Lầm và nnk, 2002); C. bioculatus là loài đa thực, phàm ăn (Trần Đình Chiến, 2002); vật mồi ưa thích của CCBM là trứng, sâu non bộ cánh vảy (Nguyễn Thị Thanh và Nguyễn Thị Huyền, 2013); khả năng ăn các loại sâu hại của H. sinicus là khác nhau (Hoàng Thị Hằng, Hà Quang Hùng, 2007). h) Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến chân chạy bắt mồi Theo Trần Đình Chiến (2002), nhiệt độ thấp thì thời gian phát dục của C. bioculatus kéo dài, ở nhiệt độ cao thì thời gian phát dục ngắn và số lượng con mồi ảnh hưởng đến sức ăn của nó. Trần Ngọc Lân và nnk. (2008), thời gian phát dục và sức ăn của C. bimacullatus qua các giai đoạn tăng dần theo tuổi; ở nhiệt độ 28oC, độ 9 ẩm 73% thời gian phát dục trung bình của chúng ngắn hơn, sức ăn nhiều hơn so với ở điều kiện nhiệt độ 20oC, độ ẩm 82%. 1.3. Nhận xét chung về nghiên cứu chân chạy bắt mồi Carabidae Thành phần loài CCBM rất đa dạng, phong phú, là nhóm bắt mồi ăn thịt, khả năng sinh sản cao. Để có thể lợi dụng được CCBM một cách có hiệu quả trong hạn chế các loài sâu hại, cần đi sâu nghiên cứu về chúng.Vì vậy, đề tài luận án tập trung nghiên cứu: - Điều tra, thống kê thành phần loài, sự phân bố của CCBM trên các loại cây trồng (lạc, đậu, ngô và lúa) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của C. inops và O. indica. - Nghiên cứu biến động số lượng CCBM và một số sâu hại bộ cánh vảy trên cây lạc, cây ngô và cây đậu đen ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thuốc trừ sâu thông dụng đến ấu trùng và trưởng thành CCBM C. inops và O. indica. CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu: Vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. Điều tra thành phần loài, sự phân bố và biến động số lượng được thực hiện ở 6 huyện vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An: Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Yên Thành, Hưng Nguyên và Nam Đàn. Các nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại khoa Nông Lâm Ngư, trường Đại học Vinh (năm 2011), và chủ yếu tại trường Đại học Hồng Đức (năm 2012 - 2014), và định loại loài tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật. Thời gian nghiên cứu: từ 2011 đến 2014. 2.2. Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu 2.2.1. Vật liệu nghiên cứu Các giống lạc: 875, L14, LVT, 75/23, L18; giống ngô: DHV, 919, MX4, ngô nếp; giống đậu đen; giống lúa RCV. Sâu hại chính: Sâu non sâu xanh Helicoverpa armigera (Hubner), sâu cuốn lá lạc đầu đen Archips asiaticus Wals. và sâu khoang Spodoptera litura (Fabr.). Thuốc trừ sâu: Sumithion 50EC (Fenitrothion); Basudin 40EC (Diazinon); Videci 2,5ND (Deltamethrin); Regent 800WG (Fipronil); Padan 95SP (Cartap) và Actamec 20EC (Abamectin). 2.2.2. Dụng cụ nghiên cứu Vợt côn trùng, bẫy hố, máy ảnh; kính lúp, kính soi nổi, kính hiển vi, nhiệt kế, ẩm kế, tủ định ôn Binder điều chỉnh được nhiệt độ, các dụng cụ tách mẫu côn trùng,... 2.3. Nội dung nghiên cứu 10 1. Điều tra, thống kê thành phần loài và sự phân bố của CCBM trên cây trồng nông nghiệp phổ biến (lạc, ngô, đậu và lúa) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. 2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài C. inops và O. indica. 3. Nghiên cứu diễn biến số lượng của CCBM phổ biến với các loài sâu hại bộ cánh vảy (Lepidoptera) trên một số cây trồng vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. 4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến CCBM và đề xuất một số giải pháp để lợi dụng các loài CCBM nhằm hạn chế sâu hại cây trồng ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp điều tra thành phần loài và phân bố của chân chạy bắt mồi trên một số cây trồng Sử dụng vợt côn trùng, bẫy hố, bắt bằng tay các con trưởng thành CCBM xuất hiện trên cây lạc, ngô, đậu và lúa. Phương pháp điều tra tự do, các địa điểm thu ngẫu nhiên không lặp lại, theo định kỳ 15 ngày điều tra 1 lần; định loại theo tài liệu của Andrewes (1935), Habu (1973), Jedlicka (1963), Kult (1951), Lafer (2008) và xác định tên loài chân chạy bắt mồi do NCV Nguyễn Đức Hiệp và NCV Lê Khương Thúy (Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật). 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của Chlaenius inops và Ophionea indica 2.4.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái các pha phát dục Quan sát, mô tả hình thái, màu sắc, kích thước của các pha phát dục (trứng, ấu trùng, nhộng và trưởng thành). 2.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái a) Nghiên cứu tập tính hoạt động của chân chạy bắt mồi Vật mồi là sâu xanh Helicoverpa armigera, sâu cuốn lá lạc đầu đen Archips asiaticus và sâu khoang Spodoptera litura được thu thập ngoài đồng ruộng về nuôi trong phòng thí nghiệm. Nuôi ấu trùng và trưởng thành C. inops và O. indica trong các hộp nhựa Փ x h = 9,5 x 11 cm, có bỏ đất mịn, bông giữ ẩm và lá cây để dưới đáy bình, miệng được bịt vải màn để thông khí, để theo dõi tập tính, thời điểm ăn mồi trong ngày của ấu trùng và giao phối, đẻ trứng, ăn mồi của trưởng thành. Số lượng các cá thể ở thí nghiệm cho mỗi loài là 30. b) Nghiên cứu thời gian phát dục các pha và vòng đời Phương pháp nghiên cứu nhân nuôi CCBM theo Sasakawa (2007). Nuôi C. inops và O. indica thu được từ đồng ruộng, cho chúng ghép đôi giao phối, đẻ trứng và thu lấy trứng để tiến hành thí nghiệm. Theo dõi thời gian phát dục, tỷ lệ trứng nở, tỷ lệ lột xác, hóa nhộng, vũ hóa và tuổi thọ của trưởng thành ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm ổn định: 20oC, 82% (đk1); 28oC, 73% (đk2) và ở điều kiện: 27 - 31oC và 80 90% (đk3). Số quả trứng của C. inops theo dõi ở đk1, 2, 3 tương ứng là 192; 172; 174; và số quả trứng của O. indica theo dõi ở đk1, 2, 3 là 197; 173; 197. 11 c) Nghiên cứu tương quan giới tính Tiến hành theo dõi nhộng từ thế hệ thứ 2, 3, 4. Cho nhộng nuôi ở các đk1, đk2 và đk3 để theo dõi tương quan giới tính của trưởng thành được vũ hoá từ pha nhộng. Chỉ tiêu theo dõi là số lượng cá thể trưởng thành được vũ hoá, cá thể đực và cá thể cái. Thí nghiệm tiến hành gồm 9 đợt. d) Nghiên cứu khả năng đẻ trứng của trưởng thành Tiến hành ghép đôi trưởng thành, từng cặp 1 đực + 1 cái, theo dõi khả năng đẻ trứng hàng ngày của chúng. Thí nghiệm gồm 18 cặp trưởng thành được theo dõi (C. inops và O. indica). Thí nghiệm tiến hành ở đk3. e) Nghiên cứu loài vật mồi ưa thích của trưởng thành Mỗi loài lựa chọn 10 cá thể (C. inops và O. indica) trưởng thành 2 - 3 ngày tuổi và nuôi trong 5 hộp nhựa ở điều kiện phòng thí nghiệm. Hàng ngày thả cùng lúc vào đĩa petri ở trong mỗi hộp nhựa gồm 9 cá thể sâu non tuổi 1 - 2 của 3 loài sâu (sâu cuốn lá lạc đầu đen, sâu khoang và sâu xanh). Theo dõi loại vật mồi nào khi được thả vào thường được C. inops và O. indica lựa chọn ăn trước tiên và kiểm tra số lượng từng loài vật mồi bị giết chết; thức ăn thừa được lấy ra và thay mới hàng ngày. f) Nghiên cứu khả năng ăn mồi của ấu trùng và trưởng thành Tiến hành nuôi ấu trùng tuổi 1, 2, 3 và trưởng thành, thức ăn là sâu xanh tuổi 1 2. Gồm 3 công thức, hàng ngày thả sâu non thức ăn vào: Công thức 1: 5 con; Công thức 2: 10 con và Công thức 3: 15 con. Thí nghiệm được tiến hành gồm 3 cá thể CCBM ở mỗi tuổi của pha ấu trùng và pha trưởng thành/công thức, số ngày theo dõi thử sức ăn liên tục của ấu trùng tuổi 1, 2 và 3 loài C. inops tương ứng 5 ngày, 6 ngày và 8 ngày; trưởng thành là 10 ngày; ấu trùng tuổi 1, 2 và 3 loài O. indica tương ứng 6 ngày, 7 ngày, 6 ngày và trưởng thành là 10 ngày. Hàng ngày đếm số lượng sâu non bị tiêu diệt, dọn vệ sinh và thay mới thức ăn. g) Nghiên cứu khả năng nhịn đói của ấu trùng tuổi 3 và trưởng thành Lựa chọn 10 ấu trùng tuổi 3 và 10 trưởng thành 2 - 3 ngày tuổi CCBM (C. inops và O. indica) nuôi riêng cá thể và cung cấp dư thừa thức ăn trong 1 ngày, sau đó không cung cấp thức ăn. Theo dõi thời gian, số lượng ấu trùng tuổi 3 và trưởng thành bị chết hàng ngày cho đến khi chết hết. Thí nghiệm 3 đợt. 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu diễn biến số lượng chân chạy bắt mồi và vật mồi của chúng trên sinh quần cây trồng Tiến hành điều tra định kỳ 7 ngày 1 lần trên các ruộng đại diện các cây trồng lạc, ngô, đậu đen; thu thập số lượng bằng cách chụp nhanh ô lưới (mỗi ô lưới có diện tích 1 m2) bắt bằng tay hoặc dùng ống hút để thu trưởng thành, sâu non trong thân, bẹ lá của cây trồng thuộc trong ô lưới. Mỗi ruộng điều tra 5 điểm theo đường chéo góc. Những điểm điều tra trên ruộng không trùng lặp ở các lần điều tra khác nhau; mật độ được tính theo đơn vị con/m2. 2.4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đến chân chạy bắt mồi 12 Các loại thuốc trừ sâu sử dụng: a: Sumithion 50EC; b: Basudin 40EC; c: Videci 2,5ND; d: Regent 800WG; e: Padan 95SP; f: Actamec 20EC. 2.4.4.1. Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu trong điều kiện phòng thí nghiệm * Đối với C. inops: Thí nghiệm được bố trí 4 công thức. Thuốc trừ sâu được sử dụng với nồng độ và liều lượng theo khuyến cáo: Sumithion 50EC: nồng độ 0,2%; Basudin 40EC: 0,1%; Videci 2,5ND: 0,03% phun ướt đều lên lá cây. Mỗi công thức gồm 10 cá thể mỗi loại (ấu trùng tuổi 3 và trưởng thành) C. inops, với 3 đợt thí nghiệm. Phương pháp xử lý: các thuốc thí nghiệm được phun trực tiếp lên đĩa lá lạc (diệt tích 25 cm2) có 10 cá thể ấu trùng tuổi 3 hoặc trưởng thành C. inops. Theo dõi đếm số lượng ấu trùng tuổi 3 và trưởng thành sống ở các công thức thí nghiệm vào các thời điểm sau phun 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ, 24 giờ và 30 giờ. Tính hiệu lực gây chết do thuốc trừ sâu đến C. inops ở các công thức thí nghiệm. * Đối với O. indica: Thí nghiệm được bố trí 4 công thức. Thuốc trừ sâu được sử dụng với nồng độ và liều lượng theo khuyến cáo: Actamec 20EC: nồng độ 0,3%; Padan 95SP: 0,2%; Regent 800WG: 0,05%. Mỗi công thức gồm 10 cá thể mỗi loại (ấu trùng tuổi 3 và trưởng thành) O. indica, với 3 đợt thí nghiệm. Phương pháp xử lý: các thuốc trừ sâu thí nghiệm được phun trực tiếp lên đĩa lá lúa (diệt tích 25 cm2) có 10 cá thể ấu trùng tuổi 3 hoặc trưởng thành O. indica. Theo dõi và tính hiệu lực gây chết do thuốc trừ sâu. 2.4.4.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của số lần phun thuốc trừ sâu trên ruộng lạc và lúa * Đối với C. inops: Liều lượng phun: a (Sumithion 50EC): 1,0 lít/ha; b (Basudin 40EC): 1,0lít/ha; c (Videci 2,5ND): 0,5 lít/ha phun ướt đều lên cây lạc giống L18; có 5 công thức, mỗi công thức 3 đợt. Diện tích mỗi công thức là 100 m2: CT1: Không phun thuốc; CT2: Phun 4 lần: lần 1 phun thuốc a (hai lá kép); lần 2: phun thuốc b (ra hoa); lần 3: phun thuốc c (hình thành quả); lần 4: phun thuốc a (quả chắc hạt); CT3: phun 3 lần: lần 1: a (hai lá kép); lần 2: b (ra hoa); lần 3: c (hình thành quả); CT4: phun 2 lần: lần 1: a (ra hoa); lần 2: c (hình thành quả); CT5: phun 1 lần: a (hình thành quả). Đếm số lượng trưởng thành và ấu trùng C. inops có trong bẫy hố sau thời điểm phun thuốc 7 ngày. * Đối với O. indica: Liều lượng phun: d (Actamec 20EC): 0,4 lít/ha; e (Padan 95SP): 1,0 kg/ha; f (Regent 800WG): 0,3 kg/ha phun ướt đều lên cây lúa giống RVT. Thí nghiệm được bố trí theo 5 công thức, mỗi công thức 3 đợt. Diện tích mỗi công thức là 100 m2: CT1: Không phun thuốc; CT2: Phun 4 lần: lần 1 phun d (bén rễ); lần 2: e (làm đòng); lần 3: f (chín sữa); lần 4: d (chín sáp); CT3: phun 3 lần: lần 1: d (bén rễ); lần 2 phun: e (làm đòng); lần 3: f (chín sữa); CT4: phun 2 lần: lần 1: d (làm đòng); lần 2: f (chín sữa); 5: phun 1 lần: d (chín sữa). Đếm số lượng trưởng thành và ấu trùng O. indica có trong 5 điểm thu mẫu (ô lưới) theo đường chéo góc của ruộng thí nghiệm sau thời điểm phun thuốc 7 ngày. 2.5. Chỉ tiêu theo dõi, tính toán và xử lý số liệu Số liệu nghiên cứu trong phòng được xử lý theo phần mềm Excel 2010. 13 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thành phần loài và sự phân bố của chân chạy bắt mồi (Carabidae) trên cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 3.1.1. Thành phần loài chân chạy bắt mồi (Carabidae) Kết quả điều tra CCBM trong thời gian từ năm 2011 - 2012, tập trung ở các sinh quần cây lạc (giống L14, LVT), cây ngô (giống MX4, ngô nếp), cây đậu (giống đậu tương DT12, đậu xanh ĐX14) và cây lúa (VT- NA2, Bắc thơm 7) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An; đã thu thập được 47 loài CCBM thuộc 26 giống của 15 tộc, 10 phân họ. Trong đó có 10 loài chưa xác định được đến tên loài, gồm Badister (Baudia) sp., Chlaeminus sp.1, Chlaeminus sp.2, Chlaeminus sp.3, Chlaenus sp., Clivina sp., Oodes sp.1, Oodes sp.2, Platynus sp. và Tachys sp. Mức độ phổ biến (bắt gặp) của các loài CCBM không giống nhau trên những cây trồng được điều tra. Tần số bắt gặp từ rất ít đến ít trên cây lúa đạt thấp nhất với 28 loài (chiếm 65,12% tổng số loài bắt gặp trên cây lúa) và đạt cao nhất trên cây ngô với 36 loài (chiếm 85,71% tổng số loài bắt gặp trên cây ngô), cây lạc có 32 loài (chiếm 78,05% tổng số loài bắt gặp trên cây lạc), cây đậu có 32 loài (chiếm 76,19% tổng số loài bắt gặp trên cây đậu). Số loài CCBM bắt gặp ở mức nhiều trên các cây trồng được nghiên cứu chỉ là từ 5 loài trên cây ngô đến 10 loài trên cây lúa 3.1.2. Phân bố và vị trí số lượng của các loài chân chạy bắt mồi trên các cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An a) Phân bố số lượng của các loài chân chạy bắt mồi Trên sinh quần đồng ruộng ở huyện Yên Thành có số lượng loài nhiều nhất (34 loài) và số lượng cá thể chiếm vị trí thứ hai (với 294 cá thể chiếm 19,35% tổng số), sau đó là ở huyện Nam Đàn (32 loài, 301 cá thể chiếm 19,82%), Hưng Nguyên (31 loài, 263 cá thể chiếm 17,31%), Nghi Lộc (28 loài, 231 cá thể chiếm 15,21%), Quỳnh Lưu (28 loài, 215 cá thể chiếm 14,15%) và cuối cùng là Diễn Châu (26 loài, 215 cá thể chiếm 14,15%). Trên cây lúa luôn chiếm vị trí thứ nhất về số lượng loài (43 loài chiếm 91,49% tổng số loài) và số lượng cá thể trưởng thành (499 cá thể chiếm 32,85%). Sau đó là cây ngô và cây đậu có cùng số lượng loài (42 loài, chiếm 89,36%) và số lượng cá thể trưởng thành tương ứng là 346 cá thể chiếm 22,78% và 353 cá thể chiếm 23,24%. Cây lạc có 41 loài, chiếm 87,23% và số lượng cá thể thu được là 321 cá thể chiếm 21,13%. b) Vị trí số lượng các loài chân chạy bắt mồi trên cây trồng Số liệu điều tra (Bảng 3.3) cho thấy, số lượng CCBM trên tất cả ruộng trồng lạc, đậu, ngô và lúa, thì loài C. bimaculatus luôn chiếm vị trí thứ nhất, vị trí ưu thế về số lượng quần thể CCBM trưởng thành 4,87% (74 cá thể), đứng vị trí thứ hai là C. inops có 4,81% (73 cá thể), O. indica chiếm vị trí thứ sáu có 3,49% (533 cá thể) và 41 loài còn lại chiếm 73,60% (1,118 cá thể). Như vậy hai loài C. inops và O. indica tuy 14 không chiếm vị trí thứ cao, nhưng chúng cũng thể hiện được vị trí quan trọng trong tập hợp thiên địch. Trên ruộng trồng ngô (giống MX4 và ngô nếp) trồng xen cây khoai lang, C. inops ở vị trí thứ tư với tỷ lệ 7,8% (27 cá thể) và O, indica ở vị trí thứ 16 với tỷ lệ khá thấp 1,73% (6 cá thể); trên cây lúa (VT- NA2, Bắc thơm 7) O. indica có vị trí thứ hai với tỷ lệ 5,41% (29 cá thể); C. inops đứng thứ 14 (3,21%, 16 cá thể); trên cây lạc (L14, LVT) C. inops và O. indica đứng vị trí thứ 9 và 18 với tỷ lệ 3,74% (12 cá thể) và 1,87% (6 cá thể); trên cây đậu (đậu tương DT12, đậu xanh ĐX14), C. inops và O. indica lần lượt đứng vị trí thứ 7 và 12 chiếm tỷ lệ 5,1% (18 cá thể) và 3,4% (12 cá thể). Bảng 3.3. Vị trí số lượng các loài chân chạy bắt mồi trên ruộng trồng lạc, ngô, lúa và đậu ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An Stt Tên loài Tỷ lệ (%) trên cây trồng Lạc Ngô Lúa Đậu Tổng số 1 Chlaenius bimaculatus 4,98 0,87 5,01 8,50 4,87 2 Chlaenius inops 3,74 7,80 3,21 5,10 4,81 3 Stenolophus 4,98 8,38 1,00 5,38 4,54 quinquepustulatus 4 Ophionea ishii 8,72 1,16 1,20 8,22 4,41 5 Chlaenius bioculatus 5,30 2,89 3,81 5,38 4,28 6 Ophionea indica 1,87 1,73 5,81 3,40 3,49 41 loài còn lại 70,4 77,17 79,96 64,02 73,60 3.2. Đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của Chlaenius inops và Ophionea indica 3.2.1. Đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của Chlaenius inops 3.2.1.1. Đặc điểm hình thái a) Đặc điểm hình thái các pha - Trứng có màu trắng, mềm, hình trụ tròn hai đầu, được bao bọc bởi lớp bột mịn xốp màu vàng nâu nhạt; chiều dài 1,28 ± 0,06 mm, chiều rộng 0,63 ± 0,02 mm. - Ấu trùng có 3 tuổi, màu đen, trải qua hai lần lột xác. Cơ thể thon dài có phân đốt, chia thành 3 phần rõ rệt. Mặt lưng có màu đen, đầu màu nâu vàng, mắt kép màu đen, râu đầu nâu đậm, hàm nâu đen; 3 đôi chân ngực dạng chân bò phát triển. - Nhộng có dạng trần, màu trắng; mắt bên; đã có mầm của cánh, râu đầu và chân; bên sườn có 3 đôi gai mềm; chiều dài 8,02 ± 0,79 mm, chiều rộng 3,54 ± 0,01 mm. - Trưởng thành có phần đầu và lưng ngực màu lục; râu đầu màu nâu hơi vàng, các chân màu nâu hơi vàng; chiều dài 9,54 ± 0,22 mm, chiều rộng 4,65 ± 0,10 mm. 3.2.1.2. Đặc điểm sinh vật học và sinh thái a) Tập tính sống Tập tính hoạt động ngày đêm 15 C. inops thường ẩn nấp dưới lá cây hoặc dưới các bụi cây, khe đất hở tự nhiên khi trời nắng to, nhiệt độ cao. Chúng ít khi dùng cánh bay, thường chạy bằng 3 đôi chân rất nhanh nhẹn trên mặt đất hoặc bò trên cây. Tập tính ăn mồi C. inops có tập tính ăn nhiều vào sáng sớm và chiều tối, từ thời điểm 1 đến 3 giờ số lượng ấu trùng tham gia ăn đạt tỷ lệ là 16,11%; và 3 - 6 giờ là 16,67%; 15 - 18 giờ là 21,67%; tương ứng trưởng thành từ 18 đến 21 giờ là 13,89%; 23 - 1 giờ là 16,11%; 3 - 6 giờ là 32,78%;15 - 18 giờ là 28,89%. Tập tính sinh sản Sau khi vũ hóa được 6 - 11 ngày, C. inops bắt đầu giao phối, sau giao phối 5 - 8 ngày thì con cái đẻ trứng, trưởng thành thường đẻ tập trung trong 3 đợt với số lượng trứng nhiều trong đời của nó. Một sô tập tính sống khác Ấu trùng thường lột xác vào ban đêm đến sáng sớm (1 - 6 giờ) và buổi sáng (6 9 giờ). Khoảng thời gian 3 - 6 giờ có tỷ lệ ấu trùng lột xác đạt cao nhất với 37,78% ấu trùng lột xác. Khoảng thời gian 1 - 3 giờ và 6 - 9 giờ có tỷ lệ ấu trùng lột xác đạt thấp hơn, tương ứng là 22,78% và 20,0%. b) Thời gian phát triển các pha và vòng đời Thời gian phát triển các pha Thí nghiệm ở 3 điều kiện: nhiệt độ 20oC độ ẩm 82% (đk1); 28oC, 73% (đk2) và ở điều kiện nhiệt độ, ẩm độ không ổn định 27 - 31oC, 80 - 90% (đk3). Số liệu thí nghiệm ở Bảng 3.9. Pha trứng: Ở đk1 thời gian phát dục của pha trứng từ 10 - 13 ngày, trung bình 11,440,37 ngày, hệ số CV = 9,88%; ở đk2 tương ứng là 6 - 8 ngày, 7,00,23 ngày, CV = 10,1%; và ở đk3 là 4 - 7 ngày, 5,440,33 ngày, CV=18,62%. Phân tích sự sai khác giữa đk1 và đk2 cho thấy t = 10,79; n = 9; p = 4,81E-06 < 0,0001 và đk1 và đk3 tương ứng t = 14,69; n = 9; p = 4,51E-07 <0,0001 đều có ý nghĩa về mặt thống kê. Ấu trùng tuổi 1: Ở đk1 thời gian phát dục 5 - 7 ngày (trung bình 6,00,23 ngày), hệ số CV = 11,79%; ở đk2 là 2 - 4 ngày (3,330,29 ngày), CV = 25,98% và ở đk3 là 2 - 5 ngày (3,110,35 ngày), CV = 33,88%. Ấu trùng tuổi 2: ở đk1 thời gian phát dục trung bình là 7,550,41 ngày (6 - 9 ngày), hệ số CV = 16,36%; ở đk2 là 4,220,28 ngày (3 - 5 ngày), CV = 19,74% và ở đk3 là 4,00,37 ngày (3 - 6 ngày), CV = 27,95%. Ấu trùng tuổi 3: ở đk1 thời gian phát dục trung bình là 16,550,37 ngày (15 18 ngày), hệ số CV = 6,83%; ở đk2 là 11,00,29 ngày (10 - 12 ngày), CV = 7,87% và ở đk3 là 7,00,23 ngày (6 - 8 ngày), CV = 10,1%. Thời gian phát dục của nhộng: Ở đk1 thời gian phát dục của nhộng là 7 - 9 ngày (trung bình 8,00,23 ngày), hệ số CV = 8,84%; ở đk2 là 5 - 6 ngày (trung bình 5,560,17 ngày), hệ số CV = 9,49%; và ở đk3 là 5 - 6 ngày (5,440,17 ngày), CV = 9,68%. 16 Bảng 3.9. Thời gian phát dục của các pha, vòng đời và chỉ số sinh sản C. inops Thời gian phát dục (ngày) ở các điều kiện nghiên cứu Pha hoặc giai Nhiệt độ 20oC, Nhiệt độ 28oC, Nhiệt độ 27 - 31oC, đoạn phát triển độ ẩm 82% độ ẩm 73% độ ẩm 80 - 90% (đk1) (đk2) (đk3) Trứng 11,450,37 a 7,00,23 b 5,440,33 c (10 - 13) (6 - 8) (4 - 7) Ấu trùng tuổi 1 6,00,23 a 3,330,29 b 3,110,35 b (5 - 7) (2 - 4) (2 - 5) Ấu trùng tuổi 2 7,550,41 a 4,220,28 b 4,00,37 b (6 - 9) (3 - 5) (3 - 6) Ấu trùng tuổi 3 16,550,37 a 11,00,29 b 7,00,23 c (15 - 18) (10 - 12) (6 - 8) Nhộng 8,00,23 a 5,560,17 b 5,440,17 b (7 - 9) (5 - 6) (5 - 6) Thời gian trước đẻ 18,00,23 a 12,670,33 b 12,110,47 b trứng (17 - 19) (10 - 13) (11 - 15) 67,561,62 a 43,781,13 b 37,111,16 c Thời gian vòng đời (60 - 75) (37 - 47) (33 - 44) Ghi chú: - Số trứng C. inops theo dõi ở đk1 là 192 trứng; ở đk2 là 172 trứng; ở đk3 là 174 trứng. Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm Trường ĐH Hồng Đức. - Số ngoài ngoặc đơn là số trung bình; số trong ngoặc đơn là biên độ giao động. Thời gian phát dục trước đẻ trứng của trưởng thành: Ở nhiệt độ thấp thời gian trước đẻ trứng kéo dài 5 ngày so với điều kiện nhiệt độ cao. Ở đk1 thời gian trước đẻ trứng là 17 - 19 ngày (trung bình 18,00,23 ngày), hệ số CV = 3,93%; ở đk2 là 10 - 13 ngày (12,670,33 ngày), CV = 7,89%; và đk3 là 11 - 15 ngày (12,110,47 ngày), CV = 12,0%. Phân tích sự sai khác giữa đk1 và đk2 cho thấy t = 18,47; n = 9; p = 7,59E-08 < 0,0001; và đk1 và đk3 tương ứng t = 16,76; n = 9; p = 1,62E-07 <0,0001 đều có ý nghĩa về mặt thống kê. Thời gian vòng đời: Thời gian vòng đời của C. inops ở đk1 là 60 - 75 ngày (trung bình 67,561,61 ngày), hệ số CV = 7,22%; ở đk2 là 37 - 47 ngày (trung bình 43,781,13 ngày), hệ số CV = 7,73%; và ở đk3 là 33 - 44 ngày (trung bình 37,111,16 ngày), hệ số CV = 9,38%. Phân tích sự sai khác về thời gian phát dục trong các điều kiện thực nghiệm giữa đk1 và đk2 cho thấy t = 19,27; n = 9; p = 5,44E-08 < 0,0001; và đk1 và đk3 tương ứng t = 26,9; n = 9; p = 39,26E-9 <0,0001. c) Tương quan giới tính Ở nhiệt độ 28oC và độ ẩm 73%, tương quan giới tính cái : đực là 1,06:1,0; ở nhiệt độ 27 - 31oC với độ ẩm 80 - 90% và nhiệt độ 20oC với 82% ẩm độ, tương quan giới tính cái : đực, tương ứng là 1,08:1,0 và 1,10:1,0. d) Khả năng đẻ trứng ở con cái 17 Con cái đẻ trứng từng quả và thường có 3 đợt đẻ tập trung, đợt đầu tiên đẻ nhiều nhất (trung bình 27,0 trứng), đợt thứ hai đẻ được 21,89 trứng và đợt thứ ba đẻ được 17,66 trứng. Một trưởng thành đẻ trung bình được 66,56 quả trứng. e) Tuổi thọ của trưởng thành Điều kiện nuôi ảnh hưởng đến thời gian sống trưởng thành. Ở lần thí nghiệm I có nhiệt độ thấp nhất và thời gian sống ngắn nhất (là 62,0 ngày). Ở đợt thí nghiệm II, III có nhiệt độ cao hơn, thời gian sống kéo dài hơn, tương ứng là 74,44 ngày và 70,55 ngày. f) Vật mồi ưa thích và khả năng ăn mồi Vật mồi ưa thích của trưởng thành: Mỗi ngày 1 con trưởng thành trung bình có khả năng giết chết trung bình 3,67 con sâu cuốn lá lạc đầu đen (A. asiaticus), 2,67 sâu khoang (S. litura) và 0,83 sâu xanh (H. armigera); trung bình có 5,33 cá thể C. inops lựa chọn sâu cuốn lá lạc đầu đen ăn trước tiên, rồi đến sâu xanh (3,33 cá thể) và cuối cùng là sâu khoang (1,33 cá thể). Như vậy sâu cuốn lá lạc đầu đen là vật mồi ưa thích hơn. Khả năng ăn vật mồi: Khả năng ăn mồi trung bình một con ấu trùng tuổi 1 là 1,89 cá thể sâu xanh/ngày; tuổi 2 là 3,72 con; ấu trùng tuổi 3 là 4,31 con và trưởng thành là 3,38 cá thể/ngày. g) Khả năng sống sót Tỷ lệ hoàn thành phát triển qua các pha phát dục: Ở đk1 tỷ lệ trứng nở của C. inops là 73,96%, tỷ lệ lột xác của ấu trùng tuổi 1 là 80,99%, tuổi 2 là 93,04%, tỷ lệ hóa nhộng là 85,98%, tỷ lệ vũ hóa 85,87% và tỷ lệ hoàn thành phát triển từ trứng đến trưởng thành 41,14%; tương ứng ở đk2 tỷ lệ là 80,81%, 92,09%, 92,97%, 88,24%, 95,24% và 58,14%; ở đk3 là 75,29%, 83,21%, 93,58%, 90,20%, 89,13% và 47,13%. Khả năng nhịn đói: Ấu trùng tuổi 3 có khả năng nhịn đói từ 3 - 6 ngày, trung bình 4,63 ngày. Trưởng thành nhịn đói từ 12 - 18 ngày, trung bình 17,76 ngày. 3.2.2. Đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của Ophionea indica 3.2.2.1. Đặc điểm hình thái - Pha trứng: Trứng có màu trắng, mềm, hình trụ tròn hai đầu. Trong điều kiện nuôi nhốt trứng được đẻ rải rác dưới mặt lá và mặt đất. - Pha ấu trùng: Ấu trùng có 3 tuổi màu vàng nâu hơi đỏ, trải qua hai lần lột xác. Cơ thể thon dài có phân đốt, chia thành 3 phần rõ rệt. Thân có 12 đốt, đầu màu nâu đỏ, mắt bên màu đen; râu đầu có 3 - 4 đốt; có 3 đôi chân dạng bò. - Pha nhộng: Nhộng có dạng trần, màu trắng; mắt bên; có mầm của cánh, râu đầu và chân; bên sườn có gai mềm. - Pha trưởng thành: Trưởng thành có màu nâu hơi đỏ, khá xỉn; đầu hình thoi, mắt kép, râu đầu nâu, mỗi cánh cứng có 2 dải ngang màu đen hơi xanh dương và 2 đốm trắng hơi vàng; chân nâu hơi vàng. 3.2.2.2. Đặc điểm sinh học và sinh thái 18 a) Tập tính sống Tập tính hoạt động ngày đêm O. indica thường ẩn nấp dưới lá cây hoặc dưới các bụi cây, trên đồng ruộng ấu trùng thường bò trên mặt lá và trên bẹ lá cây để săn mồi, trưởng thành di chuyển bằng cánh bay và leo trên ngọn cây. Tập tính ăn mồi Cách bắt mồi của ấu trùng và trưởng thành giống nhau, ăn nhiều vào ban ngày. Từ 3 giờ đến 6 giờ, số lượng ấu trùng tham gia ăn mồi đạt tỷ lệ là 21,67% và số lượng trưởng thành là 35,0%; vào khoảng 15 - 18 giờ, số cá thể ấu trùng, trưởng thành tham gia ăn mồi tương ứng đạt tỷ lệ 26,11% và 30,56%. Tập tính sinh sản Sau 6 - 9 ngày giao phối và sau giao phối 5 - 6 ngày mới đẻ trứng. Chúng thường giao phối vào ban ngày (thời gian 9 - 18 giờ) và đẻ trứng vào ban đêm (thời gian 18 - 21 giờ và 1 - 3 giờ); O. indica đẻ trứng rải rác và có 3 đợt đẻ trứng. b) Thời gian phát triển các pha và vòng đời Thời gian phát triển các pha Kết quả trình bày ở Bảng 3.19. Pha trứng: Ở đk1 thời gian phát dục là 11 - 13 ngày, trung bình 11,89  0,32 ngày, hệ số CV = 7,81%; tương ứng ở đk2 là 7 - 8 ngày, 7,22  0,15 ngày, CV = 6,11%; và ở đk3 là 4 - 7 ngày, 5,89  0,26 ngày, CV = 13,27%. Phân tích sự sai khác về thời gian phát dục giữa đk1 và đk2 cho thấy t = 11,05; n = 9; p = 3,99E-06 <0,0001; và đk1 và đk3 tương ứng t = 19,03; n = 9; p = 5,99E-08 <0,0001. Ấu trùng tuổi 1: Ở đk1 thời gian phát dục là 6 - 7 ngày, trung bình là 6,220,14 ngày, hệ số CV = 7,1%; ở đk2 là 4 - 6 ngày, 4,780,27 ngày, CV = 17,44%; và ở đk3 là 3 - 6 ngày, 4,220,36 ngày, CV = 25,88%. Ấu trùng tuổi 2: Ở đk1 thời gian phát dục là 6 - 9 ngày, trung bình là 7,560,41 ngày, CV = 16,36%; ở đk2 là 4 - 6 ngày, 5,110,26 ngày, CV = 15,29%; và ở đk3 là 4 - 6 ngày, 4,890,31 ngày, CV = 15,29%. Ấu trùng tuổi 3: Ở đk1 từ 9 - 11 ngày, trung bình là 9,890,26 ngày; đk2 là 8 - 10 ngày, trung bình là 9,00,29 ngày; và ở đk3 là 4 - 6 ngày, trung bình là 5,00,24 ngày. Pha nhộng: Ở đk1 thời gian phát dục là 7 - 9 ngày, trung bình là 8,00,24 ngày, hệ số CV = 8,84%; tương ứng ở đk2 là 5 - 6 ngày, 5,330,17 ngày, CV = 9,38%; và ở đk3 là 3 - 6 ngày, 4,220,28 ngày, CV = 19,74%. Thời gian trước đẻ trứng của trưởng thành: Thời gian phát dục trước đẻ trứng của trưởng thành O. indica ở đk1 là 13 - 16 ngày, trung bình là 14,670,29 ngày, hệ số CV = 5,9%; ở đk2 là 11 - 13 ngày, 12,110,31 ngày, CV = 7,66%; và ở đk3 là 11 14 ngày, 12,00,37 ngày, CV = 9,32%. Phân tích sự sai khác đk1 và đk3 cho thấy có ý nghĩa về mặt thống kê (t = 7,42; n = 9; p = 7,43E-05 <0,0001). Bảng 3.19. Thời gian phát dục các pha và vòng đời của Ophionea indica 19 Thời gian phát dục ở các điều kiện (ngày) Pha/ giai đoạn Nhiệt độ 20oC, độ Nhiệt độ 28oC, độ Nhiệt độ 27 - 31oC, phát triển ẩm 82% ẩm 73% độ ẩm 80 - 90% (đk1) (đk2) (đk3) Trứng 11,89  0,32 a 7,22  0,15 b 5,89  0,26 c (11 - 13) (7 - 8) (4 - 7) Ấu trùng tuổi 1 6,220,14 a 4,780,27 b 4,220,36 b (6 - 7) (4 - 6) (3 - 6) Ấu trùng tuổi 2 7,560,41 a 5,110,26 b 4,890,31 b (6 - 9) (4 - 6) (4 - 6) Ấu trùng tuổi 3 9,890,31 a 7,890,26 b 6,890,51 c (9 - 11) (7 - 9) (5 - 9) Nhộng 8,00,24 a 5,330,17 b 4,220,28 b (7 - 9) (5 - 6) (3 - 6) Thời gian trước đẻ 14,670,29 a 12,110,31 b 12,00,37 b trứng (13 - 16) (11 - 13) (11 - 14) Thời gian vòng đời 58,321,04 a 42,440,58 b 38,330,78 c (53 - 63) (39 - 44) (34 - 40) Ghi chú: - Số trứng O. indica theo dõi ở đk1 là 197 trứng; ở đk2 là 173 trứng; ở đk3 là 197 trứng. Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm của trường ĐH Hồng Đức. - Số ngoài ngoặc đơn là số trung bình; số trong ngoặc đơn là biên độ giao động. Thời gian vòng đời: Ở đk1 là 53 - 63 ngày, trung bình là 58,22 ngày, hệ số CV = 5,35%; ở đk2 là 39 - 44 ngày, 42,44 ngày, CV = 4,1%; ở đk3 là 34 - 40 ngày, 38,33 ngày, CV = 6,12%. Phân tích sự sai khác giữa đk1 và đk2 cho thấy t = 13,42,4; n = 9; p = 9,12E-07 <0,0001; và đk1 và đk3 tương ứng t = 8,0; n = 9; p = 2,15E-07 <0,0001 đều có ý nghĩa về mặt thống kê. c) Tương quan giới tính Ở đk2 (nhiệt độ 28oC, độ ẩm 73%) có tương quan giới tính (cái : đực) đạt 1,07 : 1,0; ở đk3 (nhiệt độ 27 - 31oC, độ ẩm 80 - 90%), tương quan này là 1,09 : 1,0; còn đk1 (nhiệt độ 20oC, độ ẩm 80%) là 1,10 : 1,0. Như vậy, đối với O. indica tương quan giới tính gần như cân bằng 1,0 : 1,0. d) Khả năng đẻ trứng của trưởng thành Trưởng thành O. indica có 3 đợt đẻ trứng trong khoảng thời gian sống của nó, đợt đầu tiên đẻ nhiều nhất, trung bình 13,77 quả, đợt thứ hai đẻ được 12,55 quả, đợt ba đẻ được 11,00 quả. Khả năng đẻ trứng của một con cái trưởng thành trung bình đẻ được 37,33 quả. e) Tuổi thọ của trưởng thành Ở đk1 với nhiệt độ thấp nhất thì trưởng thành cũng có thời gian sống ngắn nhất với trung bình là 68,33 ngày. Trong khi đó, ở đk2 và đk3 có mức nhiệt độ cao hơn và 20 thời gian sống của trưởng thành cũng kéo dài hơn và tương ứng là 77,66 ngày và 75,11 ngày. f) Vật mồi ưa thích và khả năng ăn mồi Vật mồi ưa thích của trưởng thành: Mỗi ngày 1 trưởng thành O. indica có thể tiêu diệt trung bình 1,72 sâu non các loại, gồm 3,17 sâu cuốn lá lạc đầu đen (A. asiatucus); 1,33 sâu xanh (H. armigera) và 0,67 sâu khoang (S. litura). Trung bình có 5,67 cá thể O. indica lựa chọn sâu cuốn lá lạc đầu đen, sau đó là sâu xanh (2,33 cá thể O. indica) và sâu khoang (2,0 cá thể O. indica). Qua đó cho thấy sâu cuốn lá lạc đầu đen là vật mồi ưa thích của trưởng thành O. indica và sâu khoang là vật mồi kém được ưa thích. Khả năng ăn vật mồi: Trung bình 1 ấu trùng tuổi 1 ăn 1,33 sâu xanh/ngày; ấu trùng tuổi 2 là 2,51 sâu xanh; ấu trùng tuổi 3 là 3,72 sâu xanh. Trưởng thành một ngày mỗi cá thể trung bình ăn 2,93 sâu xanh. g) Khả năng sống sót Tỷ lệ hoàn thành phát triển qua các pha phát dục: Ở đk1 tỷ lệ trứng nở là 74,62%, tỷ lệ hoàn thành phát triển của ấu trùng tuổi 1 là 81,63%, tỷ lệ hoàn thành phát triển của tuổi 2 là 74,17%, tỷ lệ hoàn thành phát triển của ấu trùng tuổi 3 là 65,17%, tỷ lệ hoàn thành phát triển của nhộng 70,69%, tỷ lệ hoàn thành phát triển từ trứng đến trưởng thành 20,81%; Ở đk2, các chỉ tiêu này tương ứng là 67,05%; 90,52%; 81,90%; 77,90%; 71,64% và 27,74%. Ở đk3, các chỉ tiêu này tương ứng là 75,11%; 90,41%; 81,06%; 71,03%; 88,16% và 34,01%. Khả năng nhịn đói: Ấu trùng O. indica tuổi 3 có khả năng nhịn đói từ 2 - 6 ngày, trung bình 4,37 ngày; trưởng thành có khả năng nhịn đói dài hơn và thời gian nhịn đói từ 12 - 18 ngày, trung bình 16,73 ngày. 3.3. Biến động số lượng của các loài chân chạy bắt mồi và vật mồi của chúng trên cây trồng nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 3.3.1. Biến động số lượng của chân chạy bắt mồi và sâu non bộ cánh vảy trên ruộng lạc Vụ hè thu, số lượng sâu hại thường xuyên biến động và đạt 1 đỉnh cao vào 57 ngày sau gieo (NSG) giai đoạn lạc bắt đầu đâm tia, với mật độ là 6,07 con/m2. Chân chạy bắt mồi cũng biến động theo và đạt một đỉnh cao vào 64 NSG với mật độ 2,4 con/m2, trong đó O. indica đạt đỉnh cao vào 64 NSG với mật độ 0,4 con/m2. Như vậy, đỉnh cao của CCBM đã chậm hơn so với sâu hại 7 ngày (Hình 3.20). Vụ thu đông, số lượng sâu non bộ cánh vảy thường xuyên biến động đạt 2 đỉnh cao. Đỉnh cao 1 vào thời gian 50 NSG với mật độ 4,6 con/m2, đỉnh cao 2 vào 78 NSG, mật độ 4,8 con/m2. CCBM biến động đạt 2 đỉnh cao, đỉnh cao 1 vào thời gian 64 NSG với mật độ 2,07 con/m2 và đỉnh cao 2 vào 85 NSG, mật độ 2,27 con/m2; riêng O. indica đạt đỉnh cao 1 vào 64 NSG (0,33 con/m2), đỉnh cao 2 (0,4 con/m2). Như vậy, đỉnh cao của CCBM chậm hơn sâu non bộ cánh vảy 7 ngày. Điều này phù