Tài liệu Thành phần sâu mọt hại kho thóc bảo quản, đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và tính kháng thuốc của loài mọt gạo sitophilus oryzae linnaeus tại hà nội năm 2015

MỤC LỤC Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục bảng vi Danh mục hình vii Danh mục các chữ viết tắt viii MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục đích và yêu cầu 2 2.1 Mục đích nghiên cứu 2 2.2 Yêu cầu của đề tài 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 CHƯƠNG 1TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4 1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 5 1.2.1 Nghiên cứu về thành phần côn trùng gây hại trong kho bảo quản 5 1.2.2 Nghiên cứu về thiệt hại do sâu mọt gây ra đối với hạt ngũ cốc dự trữ trong kho bảo quản 7 1.2.3 Nghiên cứu về các biện pháp phòng trừ sâu mọt trong kho bảo quản 9 1.2.4 Nghiên cứu về đặc điểm sinh học sinh thái và tính kháng thuốc của mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus 1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước 13 16 1.3.1 Nghiên cứu về thành phần côn trùng gây hại trong kho bảo quản 16 1.3.2 Nghiên cứu về thiệt hại do sâu mọt gây ra đối với hạt ngũ cốc dự trữ trong kho bảo quản 17 1.3.3 Nghiên cứu về các biện pháp phòng trừ sâu mọt trong kho bảo quản 19 1.3.4 Nghiên cứu về đặc điểm sinh học sinh thái và tính kháng của mọt gạo Sitophilus oryzae 22 iv CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 24 2.3 Vật liệu nghiên cứu 24 2.4 Nội dung nghiên cứu 25 2.5 Phương pháp nghiên cứu 25 2.5.1 Điều tra thành phần côn trùng trong kho thóc bảo quản ở Hà Nội 25 2.5.2 Phương pháp làm mẫu tiêu bản và giám định 26 2.5.3 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae (Linnaeus) 27 2.6 Phương pháp xử lý số liệu 37 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Thành phần sâu mọt hại kho tại một số kho bảo quản ở Hà Nội năm 2015 38 3.2 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái học của loài mọt 43 gạo Sitophilus oryzae 3.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái của mọt gạo Sitophilus oryzae 43 3.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae 48 3.2.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của loài mọt gạo Sitophilus 52 oryzae 3.3 Khảo sát biện pháp phòng trừ loài mọt gạo Sitophilus oryzae 62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67 Kết luận 67 Đề nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 74 v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 3.1 Thành phần sâu mọt trong kho thóc bảo quản ở Hà Nội năm 2015 38 3.2 Thành phần thiên địch trong kho thóc bảo quản ở Hà Nội năm 2015 42 3.3 Kích thước các pha phát dục của mọt gạo Sitophilus oryzae 44 3.4 Thời gian phát dục của mọt gạo Sitophilus oryzae ở hai mức nhiệt độ 25oC và 30oC 3.5 48 o Sức sinh sản của mọt gạo Sitophilus oryzae ở hai mức nhiệt độ 25 C và 30oC 3.6 50 Tỷ lệ sống sót qua các pha phát dục của mọt gạo Sitophilus oryzae ở hai mức nhiệt độ 25oC và 30oC 3.7 Diễn biến mật độ mọt gạo Sitophilus oryzae trên các loại thức ăn 3.8 Diễn biến mật độ mọt gạo Sitophilus oryzae trên các loại hình bảo quản 3.9 52 53 55 Ảnh hưởng của vật liệu bảo quản đến khả năng gia tăng mật độ của mọt gạo Sitophilus oryzae 56 3.10 Ảnh hưởng của dụng cụ bảo quản đến tỷ lệ hao hụt trọng lượng thức ăn do mọt gạo Sitophilus oryzae gây ra 58 3.11 Ảnh hưởng của các loại thức ăn đến khả năng gia tăng mật độ của loài mọt gạo Sitophilus oryzae 59 3.12 Tỷ lệ hao hụt trọng lượng do mọt gạo Sitophilus oryzae gây ra trên các loại thức ăn 60 3.13 Tập tính lựa chọn thức ăn của mọt gạo Sitophilus oryzae 62 3.14 Hiệu lực của thuốc Phosphine đối với mọt gạo Sitophilus oryzae 63 3.15 Mức độ chống chịu với Phosphine của mọt gạo Sitophilus oryzae 64 vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Điều tra thành phần côn trùng 25 2.2 Các hình thức bảo quản thóc trong kho 31 2.3 Hình ảnh Thùng khử trùng 34 2.4 Hình ảnh Desicator làm thí nghiệm 34 3.1 Tỷ lệ thành phần họ thuộc bộ Coleoptera trong kho bảo quản 39 3.2 Các loài côn trùng trong kho bảo quản tại Hà Nội năm 2015 42 3.3 Các loài thiên địch trong kho bảo quản tại Hà Nội năm 2015 43 3.4 Trứng Sitophilus oryzae Linnaeus 44 3.5 Sâu non Sitophilus oryzae Linnaeus 45 3.6 Nhộng của mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus 46 3.7 Trưởng thành Sitophilus oryzae Linnaeus 47 3.8 Nhịp điệu sinh sản của mọt gạo Sitophilus oryzae 51 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BQ Bảo quản C.P Cổ phần CTG Công ty giống cây trồng Trung Ương D (Dose) Liều ĐBG Độ bắt gặp SN Sâu non STĐ Số trứng đẻ STT Số thứ tự TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TT Trưởng thành viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất trong nền nông nghiệp thế giới và Việt Nam. Hiện nay trên thế giới có khoảng 100 nước trồng lúa. Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% sử dụng lúa gạo trên khẩu phần lương thực hàng ngày. Như vậy lúa gạo có ảnh hưởng tới đời sống ít nhất 65% dân số thế giới. Việt Nam là một nước nông nghiệp, điều kiện khí hậu nhiệt đới có nhiều thuận lợi cho sự phát triển nông nghiệp, song cũng tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều loài côn trùng phát sinh, phát triển và gây hại cây trồng trên đồng ruộng và gây hại sản phẩm nông nghiệp cất giữ trong kho. Chúng gây tổn thất đáng kể không chỉ về khối lượng mà còn làm giảm chất lượng hàng hoá nông sản dự trữ và bảo quản trong kho. Ở Việt Nam, mức tổn thất hàng năm từ 8 – 15%, riêng đồng bằng sông Cửu Long khoảng 18% (Tổng cục Lương thực Việt Nam, 2000). Tổn thất do côn trùng gây ra cho ngũ cốc bảo quản trong kho là 10% (Nguyễn Thị Giáng Vân và cộng sự, 1995) . Thóc bảo quản hàng năm bị hao hụt khoảng 4 – 8%, một trong những nguyên nhân quan trọng gây ra sự hao hụt này là sâu mọt hại kho. Theo báo cáo tổng kết công tác điều tra kho năm 2003 của Cục Bảo vệ thực vật, hàng năm nước ta thiệt hại trung bình 15%, tính ra hàng vạn tấn lương thực bị mất đi, có thể nuôi sống hàng triệu người. Hiện nay, trên thế giới tất cả các quốc gia đều coi trọng công tác bảo quản cất giữ nông sản phẩm, vì tác hại của sâu mọt trong kho là rất lớn. Trong số các loài sâu mọt phổ biến và gây hại nghiêm trọng đối với nông sản trong kho đáng chú ý là Sitophilus oryzae Linnaeus (mọt gạo). Chúng phân bố hầu như khắp thế giới, gây hại mạnh ở các kho lương thực, đặc biệt là các kho chứa gạo, ngô, thức ăn gia súc. Với mong muốn góp phần vào việc làm giảm tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch 1 và trong quá trình bảo quản, đồng thời nâng cao hiệu quả của công tác kiểm dịch thực vật, hạn chế tối đa sự phát sinh, phát triển và gây hại của sâu mọt hại thóc bảo quản, mang lại hiệu quả kinh tế đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Thành phần sâu mọt hại kho thóc bảo quản, đặc điểm sinh học, sinh thái học và tính kháng thuốc của loài mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus tại Hà Nội năm 2015”. 2. Mục đích và yêu cầu 2.1. Mục đích nghiên cứu Xác định thành phần sâu mọt hại kho thóc bảo quản tại khu vực Hà Nội, xác định đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái học và đánh giá tính kháng thuốc hóa học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae. 2.2. Yêu cầu của đề tài - Điều tra thành phần sâu mọt gây hại và thiên địch của chúng trong kho thóc bảo quản tại khu vực Hà Nội - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae - Khảo sát biện pháp phòng trừ và tính kháng thuốc hóa học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: - Những kết quả nghiên cứu về thành phần sâu mọt trên thóc bảo quản trong kho sẽ góp phần bổ sung vào danh mục thành phần sâu mọt hại kho công bố ở nước ta - Bổ sung một số dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus. Ý nghĩa thực tiễn: - Cung cấp các dẫn liệu về tình hình gây hại, biến động mật độ và một số đặc tính sinh học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus làm căn cứ khoa học quan trọng phục vụ công tác kiểm dịch thực vật đặc biệt là kiểm dịch thực vật nội địa, giúp quản lý sinh vật gây hại trong vùng. 2 - Cung cấp dẫn liệu về tính kháng thuốc Phosphine ở mọt gạo cũng như hiệu quả của việc xông hơi khử trùng mọt gạo bằng Phosphine làm cơ sở bổ sung biện pháp phòng trừ côn trùng trong kho dự trữ. - Góp phần xây dựng biện pháp phòng chống sâu mọt trong kho bảo quản, có phương án sử dụng các loại thuốc khử trùng kho một cách hợp lý, an toàn với con người và môi trường. 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Lúa gạo là một trong những nguồn lương thực chính của con người và cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi. Kể từ cuối thập kỷ 80 đến nay, ngành lúa gạo của Việt Nam đã phát triển liên tục theo định hướng gia tăng sản lượng. Sự gia tăng gần như liên tục này trong suốt hơn hai thập kỷ qua đã giúp Việt Nam không những đảm bảo an ninh lương thực trong nước mà còn liên tục là một trong ba nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới. Do đó, để đảm bảo chương trình an ninh lương thực quốc gia cũng như xuất khẩu, lượng dự trữ thóc trong kho cũng như lượng thóc luân chuyển trên thị trường là rất lớn. Những năm gần đây, sản lượng thóc xuất khẩu ngày càng tăng, tuy nhiên các nước phát triển nhập khẩu thóc luôn có những yêu cầu nghiêm ngặt về Kiểm dịch thực vật, nhất là các đối tượng con trùng gây hại trên mặt hàng này. Thành phần các loài sâu mọt hại thóc bảo quản trong kho khá đông đúc đã gây tổn hại không nhỏ tới số lượng và chất lượng của nguồn nguyên liệu. Không những thế, việc xuất khẩu thóc từ quốc gia này đến quốc gia khác cũng mang đến một mối nguy cơ không nhỏ của việc lan truyền các sinh vật gây hại. Trong số những loài côn trùng gây hại sơ cấp trên thóc không thể không kể đến loài mọt gạo Sitophilus oryzae, đây là loài mọt rất phổ biến trên thóc đồng thời dễ dàng phát sinh phát triển nhanh chóng, với mật độ cao gây khó khăn trong việc bảo quản và dự trữ thóc trong kho. Trong những năm gần đây, tình hình bùng phát hiện tượng kháng thuốc hóa học ở côn trùng trong kho bảo quản nông sản đã xảy ra ở một số địa phương càng làm cho việc phòng trừ côn trùng gây hại bằng thuốc hóa học gặp nhiều khó khăn. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về loài mọt gạo Sitophilus oryzae, ở Việt Nam cũng đã có một số tác giả đã nghiên cứu về loài mọt này. Tuy nhiên với mỗi vùng sinh thái khác nhau, điều kiện khí hậu, kho tàng khác nhau thì đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài mọt gạo này cũng lại biến đổi khác nhau. 4 Do đó, việc nghiên cứu nắm bắt được thành phần các loài sâu mọt gây hại trong kho thóc bảo quản, sự phân bố, mức độ gây hại của côn trùng kho nói chung và của loài mọt gạo Sitophilus oryzae nói riêng là cần thiết cho ngành Kiểm dịch thực vật, đồng thời từ những nghiên cứu cụ thể về đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài mọt gạo Sitophilus oryzae giúp chúng ta có cơ sở để đưa ra các biện pháp phòng trừ loài mọt này một các hiệu quả và hợp lý, giảm thiểu tác hại đến môi trường và chất lượng nông phẩm. 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 1.2.1. Nghiên cứu về thành phần côn trùng gây hại trong kho bảo quản Sự phá hại của côn trùng đối với sản phẩm bảo quản thật đa dạng. Trước hết phải kể đến việc làm giảm phẩm chất hoặc phá hủy vật chất, làm cho vật chất dự trữ hay lưu trữ bị giảm hoặc mất hoàn toàn giá trị sử dụng. Cotton and Wilbur (1974) đã thống kê được số lượng loài côn trùng gây hại hạt dự trữ trong kho trên thế giới gồm 43 loài; trong đó có 19 loài thuộc nhóm côn trùng gây hại chủ yếu và 24 loài thuộc nhóm côn trùng gây hại thứ yếu (dẫn theo Snelson, 1987). Các kết quả điều tra côn trùng và gặm nhấm gây hại trong kho ngũ cốc cũng như các sản phẩm nông nghiệp khác ở Thái Lan đã xác định khoảng 70 loài gây hại. Trong đó, các loài gây hại chủ yếu trên thóc lưu trữ là Sitotroga cerealella, Rhyzopertha dominica và Sitophilus sp. (Sukprakarn, 1985). Tổng số côn trùng gây hại hạt dự trữ trong kho trên thế giới gồm 43 loài được chia làm 2 nhóm: nhóm côn trùng gây hại chủ yếu gồm 19 loài, nhóm gây hại thứ yếu nhưng thường xuyên phát hiện trên hạt gồm 24 loài (Snelson.,1987). Donahaye and Calderon (1964) đã ghi nhận được 27 loài côn trùng gây hại trong kho sản phẩm lương thực dự trữ ở Israel. Trong đó, một số loài có mức độ phổ biến cao như Carpophilus hemipterus, Lasioderma serricorne, Oryzaephilus surinamensis và Tribolium castaneum. Tại bang Ohio, nhà côn trùng học người Mỹ, Arnold (1990) và các nhà khoa học của trường đại học Ohio (1999) đã tiến hành điều tra thu thập các loài côn trùng hại sản phẩm bảo quản trong kho ở Mỹ. Kết quả điều tra thu thập được 69 loài côn trùng thuộc 20 họ, 2 bộ. Trong đó có 6 loài côn trùng là đối tượng 5 kiểm dịch thực vật của Việt Nam là: Prostephanus truncatus (Horn.); Caulophilus oryzae (Gyllenhal); Sitophilus granarius (L.); Trogoderma granarium Everts; Trogoderma inclusum Leconte; Acanthoscelides obtectus (Say). Các loài gây hại chính trong kho bảo quản gạo ở Indonesia là nhóm Curculionid Sitophilus sp. và tenebrionid Tribolium castaneum và một số loài gây hại thứ yếu bao gồm Corcyra cephalonica, Ephestia kuehniella và Rhyzopertha dominica (Sidik et al., 1985) Digvir et al. (1995) cho biết có 17 loài côn trùng gây hại chủ yếu và 12 loài khác gây hại thứ yếu trong kho thóc dự trữ. Sự đa dạng loài của dịch hại phụ thuộc vào hình thức, cách bảo quản, lưu trữ lúa gạo trong kho. Theo kết quả điều tra của Haines phối hợp với các nhà khoa học Indonesia thuộc Trung tâm sinh học nhiệt đới vùng Đông Nam Á (Seameo Biotrop) và Viện Tài nguyên thiên nhiên (NRI) cũng như các tác giả Sukprakarn and Tauthong (1998); Nilpanit and Sukprakarn (1990); Nakakita (1994), thành phần côn trùng hại kho nông sản 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 thuộc 38 họ, trong ñó bộ Cánh cứng (Coleoptera) có 153 loài thuộc 34 họ khác nhau, chiếm 87,93%; bộ Cánh vảy (Lepidoptera) có 21 loài thuộc 4 họ khác nhau, chiếm 12,07%. Kết quả trên cho thấy, khu vực Đông Nam Á là vùng có thành phần côn trùng hại kho nông sản tương đối phong phú và đa dạng hơn nhiều so với Mỹ cũng như các nước khác trên thế giới (dẫn theo Hà Thanh Hương, 2008). Theo Reichmuth (1997) đã thông báo có tới 60 loài côn trùng thuộc 21 họ của 4 bộ đã bắt gặp trên nông sản bảo quản ở Đức. Điều tra 1999-2001 ở Tây Ban Nha đã công bố hơn 29 loài côn trùng thuộc 15 họ (chủ yếu là Coleoptera và Lepidoptera) đã được tìm thấy trên các sản phẩm thực vật trong kho bảo quản. Trong đó, mọt gạo Sitophilus oryzae và mọt đục hạt nhỏ Rhizopertha dominica là những loài có mức độ phổ biến cao nhất (Riudavets et al., 2002) Kết quả điều tra quốc gia lần thứ 4 của Trung Quốc năm 2004-2005 về 6 thành phần côn trùng và nhện hại trong kho ngũ cốc là 270 loài, trong đó có 44 loài thiên địch, chúng thuộc 2 lớp, 12 bộ và 54, trong đó có 54 loài gây hại chủ yếu trong các kho dự trữ như: Sitophilus oryzae (L.), Sitophilus granarius (L.), Rhyzopertha dominica (F.), Palorus ratzeburgi (Wissmann), Xylocoris galactinus (Fieber)……(Yan et al., 2010) Điều tra các sản phẩm lưu trữ như ngũ cốc, bột, các loại thảo mộc khô, trái cây khô và các loại hạt tại Đức đã xác định hơn 213 loài côn trùng gây hại trong đó có 16% được tìm thấy trong kho bảo quản, hầu hết các loài này thuộc nhóm gây hại thứ phát và nhóm ăn mốc với tỷ lệ tương ứng là 28% và 29% tổng số loài (Scholler, 2013) CABI (2015) nêu rõ các loài côn trùng Acanthoscelides obtectus¸ Callosobruchus spp., Prostephanus truncatus, Rhyzopertha dominica, Sitophilus spp., Tribolium castaneum gây hại nguy hiểm đối với kho thóc lúa và đậu. Từ những dẫn liệu trên cho thấy thành phần loài côn trùng trong kho dự trữ hạt ngũ cốc trên thế giới khá là phong phú và được đặc biệt quan tâm nghiên cứu. 1.2.2. Nghiên cứu về thiệt hại do sâu mọt gây ra đối với hạt ngũ cốc dự trữ trong kho bảo quản Các loại hạt ngũ cốc như lúa mỳ, lúa gạo, ngô, v.v… chiếm một phần quan trọng trong bữa ăn của con người. Những sản phẩm này được dự trữ ở dạng hạt khô và là nguồn dự trữ lương thực duy nhất của con người. Tuy nhiên, hạt ngũ cốc dự trữ thường bị các loài côn trùng gây hại cắn phá và gây thiệt hại lớn về trọng lượng cũng như giảm chất lượng. Theo tài liệu của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) hàng năm trên thế giới có tới 6-10% số lương thực bảo quản trong kho bị tổn thất. Báo cáo ở 5 nước Asean chỉ ra rằng các quốc gia thành viên đã mất khoảng 25% sản lượng của họ trong quá trình thu hoạch và sau thu hoạch bao gồm lưu trữ và cận chuyển, sự mất mát này ước tính khoảng 10,5 triệu tấn lúa. Trong báo cáo của FAO (2015) tổn thất trọng lượng gạo của Thái Lan sau thu hoạch dao động từ 8 – 14%. Các báo cáo gần đây của Viện lúa chỉ ra rằng trong 20 giống lúa khác nhau chưa xử lý được lưu trữ trong 10 tháng thì tổn thất 7 trọng lượng dao động trong khoảng 2,06-24,30% trung bình là khoảng 4,54%. Vì vậy thiệt hại do côn trùng gây ra có liên quan đến thời gian lưu trữ. Theo Subramanyam and Hagstrum (1996) tổng sản lượng lương thực thế giới đã có thể tăng 25 – 30% nếu chúng ta có thể tránh được mất mát sau thu hoạch. Năm 1973, FAO đã chỉ ra rằng không lâu nữa, nguồn cung cấp lương thực của thế giới sẽ không đủ để chống lại thiệt hại mùa màng và nạn đói. Ít nhất 10% lương thực sau thu hoạch bị mất mát do dịch hại trong kho và thiệt hại lên tới 30% là phổ biến ở nhiều khu vực trên thế giới. Hàng hoá tổn thất về ngũ cốc dự trữ trên toàn thế giới vào khoảng 10%, có nghĩa là 13 tấn ngũ cốc đã bị mất chỉ do côn trùng và 100 tấn đã bị mất giá trị. Theo Powley (1963) ở Mỹ, mất mát hàng năm trong các kho dự trữ ngũ cốc thường dao động giữa 15 và 23 triệu tấn, trong đó khoảng 7 triệu tấn do chuột phá hại và 8 - 16 triệu tấn do côn trung phá hại. Nếu tính giá trị bằng tiền mặt đã mất khoảng 465 triệu USA (dẫn theo Snelson,1987). Tỷ lệ tổn thất do côn trùng gây ra trong kho ngũ cốc dự trữ tại Thái Lan dao động từ 1 – 25% (Sukprakarn, 1985) Tổn thất sau thu hoạch đối với thóc và gạo tại một số nước châu Á như Malaysia là 17%, Nhật Bản là 5% và Ấn Độ là 11 triệu tấn/ năm (Vũ Quốc Trung, 2008). Tại Mỹ, theo Pawgley (1963) tổn thất hại bảo quản mỗi năm được công bố là khoảng 15-23 triệu tấn, trong đó khoảng 7 triệu tấn do chuột, từ 9-16 triệu tấn do côn trùng. Ở châu Mỹ - Latinh, người ta đánh giá rằng ngũ cốc và đậu đỗ đã thu hoạch bị tổn thất tới 25-50%; ở vài nước châu Phi, khoảng 30% tổng sản lượng nông nghiệp bị mất đi hàng năm. Đối với thóc và gạo, tổn thất sau thu hoạch tại một số nước châu Á như Mã Lai là 17%. Nhật Bản là 5% và Ấn Độ là 11 triệu tấn/năm (dẫn theo Nguyễn Xuân Huy, 2009). Lam (1993) đã cho biết tổn thất sau thu hoạch đối với gạo cất giữ trong kho ở châu Á khoảng 2 – 6%. Walter công bố rằng, thiệt hại do dịch hại kho gây ra khoảng 10% ở 8 Minnesota, thậm chí tới 50% ở một số quốc gia đang phát triển. Tổn thất do côn trùng gây ra ước tính từ 5 – 10% sản phẩm lương thực toàn thế giới (dẫn theo Hà Thanh Hương, 2008). Snelson (1987) công bố rằng, tại vùng Sahara thiệt hại của hạt trong kho bảo quản có thể lên tới 25 – 40%. Bùi Công Hiển (2014) cho rằng mọt gạo là đối tượng gây hại chủ yếu trong lương thực, đặc biệt ở những kho chứa gạo, ngô; ở Thổ Nhĩ Kỳ 2/3 số trường hợp bị hại là do mọt gạo. Ở Mỹ, riêng năm 1951 ước tính thiệt hại do mọt gạo gây ra khoảng 120 triệu đô la Mỹ. Trong lịch sử cũng ghi nhận ở một chiếc tàu chở 145 tấn ngô vào năm 1948, khi cập bến đã sàng được 3 tấn mọt gạo. Sitophilus zeamais và Tribolium castaneum là côn trùng gây hại nghiêm trọng trong kho lưu trữ hạt, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch mà chúng gây ra tại Brazil khoảng 25% (Atunes, 2013) Tại Ấn Độ, theo Sittisuang and Imura (1987) chỉ ra rằng gạo nâu mất 19% so với trọng lượng hạt ban đầu sau 14 tuần nhiễm Sitophilus oryzae. Để đánh giá khả năng gây hại của ấu trùng và trưởng thành Sitophilus oryzae các thí nghiệm trong phòng đã được thực hiện. Chúng làm trọng lượng hạt bị giảm tối đa là 57% đối với gạo và 10% đối với lúa mì (dẫn theo CABI, 2015). Sitophilus oryzae được coi là một trong những loài gây hại chính trong kho bảo quản ngũ cốc (ngô, thóc, gạo, lúa mạch và lúa mì). Chúng làm giảm trọng lượng và chất lượng hạt, tạo điều kiện cho nấm, côn trùng khác phát triển. Trên ngô hoặc hạt bo bo, S. oryzae tấn công khi độ ẩm hạt đã giảm đến 18 – 20%. Xâm nhiễm và gây hại trong kho thông qua việc di chuyển vào các vật liệu lưu trữ. Trong kho ngô dự trữ, S. oryzae thường gây tổn thất khoảng 4 – 5% nhưng cũng có khi gây hại nặng lên đến 30 – 40% (CABI, 2015). 1.2.3. Nghiên cứu về các biện pháp phòng trừ sâu mọt trong kho bảo quản Phòng trừ sinh học cũng bao gồm việc sử dụng các chất độc có nguồn gốc tự nhiên, các chất xua đuổi hoặc dẫn dụ, những chất có thể được sử dụng trong hệ thống phòng trừ tổng hợp côn trùng gây hại trong kho, thậm chí những kỹ thuật này còn được gọi tên riêng là các kỹ thuật công nghệ sinh học (Reichmuth, 9 2000). Phòng trừ sinh học tạo ra cơ hội để đấu tranh có hiệu quả chống lại một loài dịch hại riêng biệt mà không gây ra ảnh hưởng đến các loài dịch hại khác hoặc các loài côn trùng có ích. Một số kết quả nghiên cứu về sinh học phòng trừ côn trùng gây hại trong kho: McGaughey (1980) cho biết việc xử lý trên lớp hạt bề mặt (khoảng 10cm) với một lượng nhỏ chế phẩm Bacillus thuringiensis đã hạn chế khoảng 81% quần thể ngài Ấn Độ (Plodia interpunctella) và ngài bột điểm (Esphestia cautella) và kết quả đã hạn chế sự ăn hại của chúng tới hơn 92% (dẫn theo Bùi Công Hiển, 2014). Scholler (2000) nghiên cứu tại Đức cho biết trong điều kiện thí nghiệm phòng và trong kho có quy mô nhỏ, việc thả ong ký sinh Trichogramma evanescens đã làm giảm quần thể của Ephestia elutella tới 31,4% so với đối chứng. Trong số những kẻ thù tự nhiên, Anisopteromalus calandrae (Howard) và Lariophagus distinguendus (Forster) là ong kí sinh sâu non và có khả năng kiểm soát số lượng của một số loài mọt như Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamay. Reichmuth (2000) cho biết bọ xít Xylocoris flavipes Reuter ăn trứng, sâu non và nhộng nhiều loài côn trùng gây hại trong kho như: Plodia interpunctella, Corcyra cephalonica, Ephestia cautella, Acanthoscelides obtectus, Dermestes maculatus, Sitophilus zeamais, Cryptolestes ferrugineus, Sitophilus granarius, Tribolium confusum, Tribolium castaneum, Lasioderma serricorne và Sitotroga cerealella. Cũng theo Christoph Reichmuth (2000), ong Trichogramma evanescens Wetw. ký sinh trứng nhiều loài côn trùng gây hại trong kho như Plodia interpunctella, Ephestia kuehniella, Corcyra cephalonica, Ephestia cautella, Acanthoscelides obtectus, Dermestes maculatus. Batta (2003) công bố nghiên cứu sử dụng chủng nấm Metarhzium anisopliae để phòng trừ mọt gạo Sitophilus oryzae, tỷ lệ chết của trưởng thành mọt gạo khá cao từ 73,3 – 80%. Agostini (2015) chỉ ra rằng sử dụng các chủng nấm Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae và Isaria fumosorosea để kiếm soát mật độ Sitophilus oryzae là có hiệu quả với tỷ lệ tử vong dao động từ 5 – 25%. 10 Các biện pháp kỹ thuật được xử lý trong việc bảo quản lưu trữ hàng hóa trong kho có tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Vệ sinh sạch sẽ kho tàng trước khi nhập hàng, sắp xếp và bố trí hàng hóa bảo quản trong kho gọn gàng, ngăn nắp và giữ cho kho sạch sẽ trong suốt quá trình bảo quản có tác dụng loại bỏ nguồn lây nhiễm côn trùng gây hại cho các lô hàng lưu trữ tiếp theo. Côn trùng trong kho thường sống trong các phần hàng hóa còn sót lại sau khi xuất hàng hoặc ẩn nấp trong các khe kẽ của sàn tường kho, trong các phương tiện chế biến, vận chuyển. Vì vậy giữ cho kho tàng luôn được sạch sẽ trong quá trình bảo quản kết hợp với kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm sự xuất hiện của côn trùng gây hại để có biện pháp xử lý kịp thời. Theo những nghiên cứu của Evans (1981) thì biện pháp vệ sinh kho tàng là điều có giá trị trước tiên khi áp dụng các biện pháp phòng trừ côn trùng gây hại (sinh học, hóa học và vật lý) (dẫn theo Bùi Công Hiển, 2014). Tại Trung Quốc, thuốc thảo mộc Gu Chong Jing (GCJ) đã được sản xuất và đưa vào sử dụng rộng rãi trong các kho bảo quản lương thực dự trữ tại tỉnh Quảng Tây, Quảng Đông và nhiều tỉnh khác ở Trung Quốc đạt hiệu quả tốt (Lin, 2003). Đánh giá dầu thực vật trừ sâu hại bắt đầu được sử dụng từ những năm đầu của thế kỷ 19. Năm 1927, một công trình nghiên cứu tiến hành tại Mỹ đã ghi nhận hạt dầu bông, hạt lanh, hạt thầu dầu có hiệu quả trừ sâu. Messina & Renwich (1983) đã sử dụng dầu lạc, dầu dừa Cocos nucifera L., (Arecales:Arecaceaee) và dầu cây rum nhuộm để bảo quản hạt đậu đỗ, trừ loài mọt ngũ cốc Sitophilus granarius (L) (Coleoptera: Curculionidae). Dầu thực vật như hạt dầu lanh, (Lnum usitatissium L., bộ Linales: họ Linaceae), hạt thầu dầu (Ricinus communis L., bộ Euphorbiales: họ Euphobiaceae), ... cây ô liu (Oler europaea L. bộ Scophulariales: họ Oleaceae) (Snelson, 1987). Hossain et al. (2014) công bố kết quả nghiên cứu khi tiến hành xông hơi tinh dầu húng quế (Ocimum basilicum) liều lượng 0,83 µl/ml kết hợp với chiếu xạ ở liều 200 Gy trên nông sản bảo quản thì tỷ lệ chết của mọt gạo Sitophilus oryzae đạt 100% tại thời điểm 5 ngày sau xử lý. 11 Wang et al. (2015) chỉ ra rằng các loại tinh dầu thực vật có tiềm năng để phát triển thành thuốc xông hơi tự nhiên hoặc chất xua đuổi kiểm soát côn trùng gây hại như Sitophilus zeamais và Sitophilus oryzae trong kho bảo quản nông sản. Spart (1979) đã báo cáo kinh nghiệm ở Úc trong việc bảo quản kín khi lượng ôxy đạt 5% thì mọt đục hạt nhỏ (Rhizopertha dominica Fabr.) vẫn tồn tại và sinh sản được. Nhìn chung, phương pháp bảo quản kín chỉ thích hợp với điều kiện hạt khô và nồng độ ôxy đạt từ 5-10% và cácbônic cũng chiếm tỷ lệ tương tự (dẫn theo Bùi Công Hiển, 2014). Việc bảo quản hạt ngũ cốc ở Úc và Trung Quốc hiện nay chủ yếu sử dụng các loại kho xylô với hệ thống thông gió hiện đại có sức chứa 50.000-70.000 tấn. Với các loại kho này, côn trùng rất khó xâm nhiễm từ bên ngoài vào bên trong kho để gây hại (Lin, 2003, Qin et al., 2003). Bên cạnh đó, ở Úc hiện áp dụng biện pháp bảo quản kín dưới đất bằng việc đào các hố sâu khoảng 1-2m dưới đất, sau đó để trải bạt để cách nhiệt và ẩm, rồi đổ rời hạt lúa mỳ xuống; sau đó trùm lên trên bằng một tấm bạt che khác và ghép các mép bạt lại với nhau làm kín (không cần đến nhà và mái che cho loại kho này). Phương pháp này kết hợp với sử dụng thuốc Phostoxin xông hơi để trừ côn trùng gây hại trên hạt lúa mỳ. Bảo quản theo phương pháp này có thể kéo dài trong thời gian 6 tháng. Bảo quản dưới mặt đất cũng rất phổ biến ở các nước châu Phi hiện nay, nơi có điều kiện thời tiết khô và nóng. Phương pháp bảo quản dưới mặt đất có chi phí thấp hơn nhiều so với bảo quản trong các xylô. Tuy nhiên, phẩm chất hạt bảo quản cũng giảm đi nhanh hơn nên thời gian bảo quản thường chỉ là 6 tháng (Collins et al., 2002). Thủy phần của hàng hóa trong bảo quản là một trong những yêu cầu rất quan trọng. Hàng hóa bảo quản phải đủ độ khô cần thiết sẽ hạn chế sự bốc nóng trong khối hàng cũng như hạn chế sự xâm nhiễm và gây hại của côn trùng. Davey và Elcoata (1996) kết luận rằng thủy phần an toàn đối với hạt ngũ cốc khoảng 1213%; với lạc là 8%; với hạt cọ dầu là 6%. Hyde (1969) cho rằng nấm mốc và côn trùng chỉ phát triển khi độ ẩm tương đối của không khí trong kho lớn hơn 70- 12 75% (dẫn theo Bùi Công Hiển, 2014). Chiếu xạ cũng là một biện pháp phòng trừ Sitophilus oryzae trong kho bảo quản gạo. Thóc bị nhiễm mọt gạo sẽ được chiếu xạ với liều lượng 120 Gy khiến tỷ lệ chết của mọt gạo trưởng thành lên tới 100% tại thời điểm 2 tuần sau khi xử lý. Chiếu xạ là phương pháp tối ưu để kiếm soát mật độ Sitophilus oryzae ở các quần thể thể hiện tính kháng với phosphine cũng như ngăn ngừa sự lây lan của mọt gạo trong các loại ngũ cốc xuất khẩu (Follet et al., 2013). Đầu thế kỷ XX, thuốc hóa học với ưu điểm nổi vật như tác động diệt côn trùng nhanh, phổ tác động của thuốc rộng, để dễ sử dụng và giá thành rẻ đã giúp cho phòng trừ hóa học được xem như là vũ khí rất lợi hại của con người trong cuộc chiến chống lại các loài côn trùng gây hại ngoài đồng rộng cũng như trong kho bảo quản. Một số hoạt chất hóa học được sử dụng trong việc phòng trừ côn trùng hại kho như alpha-cypermethrin, thiamethoxam. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tỷ lệ chết của sâu non và trưởng thành loài Trogoderma granarium và Tenebrio molitor cao hơn khi xử lý bằng alpha-cypermethrin so với thiamethoxam (Athanassiou et al., 2015). Nghiên cứu của Swamy (2015) đã chỉ rõ hiệu lực của một số loại thuốc hóa học sử dụng để phòng trừ Sitophilus oryzae trong kho ngô như Emamectin benzoate 5 SG, spinosad 45 SC, indoxacarb 14,5 SC, rynaxypyr 20 SC, chlorfenapyr 10 EC, novaluron 10 EC và Deltamethrin 2,8 EC cũng như ảnh hưởng của từng loại thuốc tới chất lượng hạt giống (khả năng nảy mầm, sức sống, độ ẩm hạt,...). Trong đó, hiệu quả nhất trong việc kiểm soát mật độ Sitophilus oryzae trên ngô giống là spinosad 45 SC. 1.2.4. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học sinh thái và tính kháng thuốc của mọt gạo Sitophilus oryzae Linnaeus Vị trí phân loại (CABI, 2015) + Giới (Kingdom): Metazoa + Ngành (Phylum): Arthropoda + Lớp (Class): Insecta + Bộ(Oder): Coleoptera 13 + Họ(Family): Dryophthoridae + Giống: Sitophilus + Loài: Sitophilus oryzae Phân bố: Mọt gạo phân bố ở nhiều khu vực trên thế giới như châu Âu: Áo, Belarus, Bỉ, Hi Lạp, Italy, Phần Lan, Tây Ban Nha; châu Á: Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Nepal, Sri Lanka; châu Mỹ: Brazil, Peru, Argentina; châu Đại Dương: Ôxtrâylia, New Zealand; châu Phi: Congo, Ai Cập, Ghana, Kenya (CABI, 2015). Phạm vi kí chủ: Mọt gạo Sitophilus oryzae gây hại chủ yếu trên hạt gạo. Ngoài ra chúng còn gây hại trên nhiều loại ngũ cốc khác nhau đậu đỗ, ngô, hạt bo bo … Mặc dù, Sitophilus oryzae là côn trùng gây hại trong kho bảo quản nhưng chúng cũng có thể gây hại các loại ngũ cốc ngoài đồng ruộng (CABI, 2015). Đặc điểm hình thái, sinh học và tính kháng thuốc của mọt Sitophilus oryzae Linnaeus Theo CABI (2015) mọt trưởng thành có màu nâu đỏ, trên đầu có vòi nhô dài ra. Râu đầu hình đầu gối có 8 đốt. Trên mảnh ngực trước có những đốm tròn nhỏ lõm vào. Trên cánh cứng có những đường dọc lõm cũng có những điểm tròn. Con đực có vòi ngắn và to hơn con cái, trên mặt lưng chấm lõm dài và rõ hơn con cái. Trứng được đẻ bên trong hạt. Sâu non và nhộng phát triển hoàn toàn bên trong hạt mà chúng phá hại, chỉ sau khi vũ hóa trưởng thành mới chui ra ngoài. Mọt hoạt bát, có tính giả chết, thích bò lên cao và phía ngoài các bao nông sản, bay được khá tốt. Mọt có thể sinh sôi nảy nở trong kho và ngoài đồng. Mọt gạo trung bình sống khoảng 180- 200 ngày. Thời gian sống của mọt gạo phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ và thủy phần của hạt (PADIL, 2015) Trung bình một con cái đẻ 380 trứng, cao nhât đạt 576 trứng (Perez-Mendoza et al., 2004). Ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, mọt gạo có thể bay ra ngoài đồng và đẻ trứng lên lúa sắp thu hoạch. Nhưng thường khi nhiệt độ cao hơn 25oC thì hoạt động của mọt ngô chiếm ưu thế hơn mọt gạo (Jayashree et al., 2013). 14 Nakakita (1997) đã chỉ ra ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến Sitophilus oryzae , ở nhiệt độ dưới 10oC Sitophilus oryzae đình dục; sự gia tăng mật độ của mọt gạo bị ảnh hưởng ở 15 oC. Theo Koehler (1994) trưởng thành cái mọt gạo Sitophilus oryzae đẻ trung bình 4 trứng mỗi ngày và có thể sống 4-5 tháng. Vòng đời khoảng 26 – 32 ngày trong những tháng mùa hè nhưng kéo dài hơn trong thời tiết lạnh. Trứng nở trong khoảng 3 ngày. Sâu non đục bên trong hạt ngũ cốc trung bình 18 ngày. Nhộng trần, giai đoạn nhộng kéo dài 6 ngày. Trưởng thành mới vũ hóa vẫn ở trong hạt khoảng 3 – 4 ngày rồi chui ra. Choudhury (2013) chỉ ra rằng trong điều kiện nhiệt độ 30,7oC trên giống lúa địa phương Sampa mashuri, vòng đời Sitophilus oryzae dao động từ 35 - 49 ngày, thời gian sâu non kéo dài từ 22 – 29 ngày, nhộng từ 7-8 ngày. Trưởng thành cái mọt gạo S. oryzae đẻ 50 – 250 trứng, vòng đời kéo dài từ 28 – 35 ngày trong thời tiết ấm, có vài thế hệ trong một năm. Thời gian hoàn thành một vòng đời kéo dài hơn khi nhiệt độ giảm. Trứng nở sau 5 – 7 ngày, trưởng thành S. oryzae có thể sống từ 3 – 8 tháng trong điều kiện nhiệt độ từ 15 – 35oC (Trécé, 1999) Vòng đời Sitophilus oryzae trong kho ngô bảo quản khoảng 42 ngày (ở nhiệt độ từ 15 – 34oC, độ ẩm 58 – 89%) giai đoạn sâu non 27,6 ngày và giai đoạn nhộng diễn ra trong 9,5 ngày (Swamy et al., 2014). Manoj et al. (2004) đánh giá ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc và nồng độ phosphine tới tỷ lệ chết của dòng mẫn cảm và dòng kháng yếu của mọt gạo Sitophilus oryzae tại Australia. Odeyemi et al. (2010) thực hiện nghiên cứu tính kháng pirimiphos methyl của mọt gạo Sitophilus oryzae. Thóc bị nhiễm Sitophilus oryzae được lấy mẫu từ 5 tỉnh khác nhau của Nigeria để thử nghiệm tính kháng với pirimiphos methyl ở 7 nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy tỷ lệ chết của mọt gạo Sitophilus oryzae tăng theo nồng độ và thời gian tiếp xúc với thuốc pirimiphos methyl; cả 5 dòng mọt gạo đều có tỷ lệ chết 100% tại thời điểm 24 giờ sau tiếp xúc với pirimiphos methyl ở các nồng độ khác nhau. 15