Tớnh cấp thiết của ủề tài nghiờn cứu
Lúa là cây lương thực chủ yếu của Việt Nam, với lịch sử phát triển lâu dài và quy mô gieo trồng lớn Hiện nay, Việt Nam là một trong ba quốc gia hàng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu lúa gạo Trong quá trình phát triển, sản xuất lúa gạo đã trải qua nhiều thay đổi lớn, đặc biệt là về giống, kỹ thuật canh tác và quản lý dịch hại Tuy nhiên, trong những năm gần đây, rầy nâu và một số loại sâu bệnh khác đã xuất hiện, gây hại nghiêm trọng ở nhiều vùng trồng lúa, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến xuất khẩu lúa gạo mà còn đe dọa an ninh lương thực của Việt Nam.
Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) thuộc giống Nilaparvata, họ
Rầy nâu thuộc họ Delphacidae, bộ Homoptera, là một trong những đối tượng gây hại quan trọng nhất đối với nghề trồng lúa ở Việt Nam và nhiều quốc gia khác như Thái Lan và Philippines Chúng gây hại trực tiếp cho cây lúa bằng cách chích hút dịch, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển, dẫn đến suy giảm năng suất và thậm chí gây hiện tượng “cháy rầy” trên diện rộng Ngoài ra, rầy nâu còn là vector truyền bệnh cho cây lúa, đặc biệt là bệnh vàng lùn và lúa lùn xoắn lá, những bệnh lý nghiêm trọng ảnh hưởng đến mùa màng.
Trước những năm 1960, rầy nõu chỉ là đối tượng dịch hại thứ yếu, nhưng từ thập niên 60 và 70, trong bối cảnh "cách mạng xanh," rầy nõu đã trở thành một trong những tác nhân gây hại chính tại các nước sản xuất lúa Giai đoạn 1966 – 1975, thiệt hại do rầy nõu gây ra, bao gồm cả bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá, ước tính lên tới khoảng 300 triệu USD tại châu Á Tại Việt Nam và Thái Lan, thiệt hại trong hai năm 1990 – 1991 là 30 triệu USD, trong khi Trung Quốc ghi nhận thiệt hại trực tiếp và chi phí phòng trừ lên tới 400 triệu USD.
Trong giai đoạn 1977-1978, dịch rầy nâu đã tàn phá khoảng 1 triệu ha lúa ở các tỉnh phía Nam, làm giảm năng suất từ 30-50% và gây thiệt hại khoảng 1 triệu tấn thóc Sự phá hoại này tiếp tục gia tăng với sự xuất hiện của bệnh lúa lùn xoắn lá do rầy nâu truyền bệnh, ảnh hưởng đến nhiều vùng, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long với 40.000 ha bị hại Đặc biệt, trong năm 2006-2007, dịch rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá đã lan rộng ở hầu hết các tỉnh miền Tây và Đông Nam Bộ Theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật, diện tích nhiễm rầy trong cả nước năm 2006 là 605.593 ha, tăng 3,2 lần so với năm 2005, trong đó có 48.867 ha bị nhiễm nặng Bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá cũng ảnh hưởng tới khoảng 175.283 ha, với 10.374 ha nhiễm nặng.
Việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học thường xuyên và với số lượng lớn là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng rầy nâu bộc phát trên diện rộng, gây hại kéo dài cho cây lúa Lạm dụng thuốc hóa học không chỉ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường, mà còn làm tổn hại đến quần thể các loài thiên địch, phá vỡ cân bằng sinh thái và tạo ra sự không bền vững trong sản xuất lúa gạo tại Việt Nam.
Việc tìm kiếm giải pháp quản lý rầy nâu bền vững là cần thiết không chỉ cho hiện tại mà còn có ý nghĩa lâu dài Sử dụng các tác nhân sinh học trong phòng trừ rầy nâu đóng vai trò quan trọng trong hệ thống quản lý tổng hợp dịch hại lúa, giúp khôi phục và bảo tồn sự đa dạng của quần thể thiên nhiên.
Để phát triển biện pháp sinh học trong việc phòng trừ rầy nâu, chúng tôi thực hiện nghiên cứu về kỹ thuật nhân sinh khối và ứng dụng chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae trong việc kiểm soát rầy nâu hại lúa ở vùng đồng bằng Bắc Bộ.
Mục ủớch và yờu cầu của ủề tài nghiờn cứu
Mục ủớch
Nghiên cứu đã thu thập, đánh giá và tuyển chọn chủng nấm Metarhizium anisopliae (M.a) có khả năng tiêu diệt rầy nâu, đồng thời hoàn thiện các yếu tố kỹ thuật để sản xuất chế phẩm sinh khối Việc ứng dụng chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae (M.a) đã cho thấy hiệu quả cao trong việc phòng trừ rầy nâu hại lúa, đáp ứng nhu cầu sản xuất và bảo vệ môi trường tại vùng đồng bằng Bắc Bộ.
Yờu cầu cần ủạt
1 Thu thập, phõn lập và ủỏnh giỏ tuyển chọn ủược cỏc chủng nấm
Metarhizium anisopliae (M.a) ký sinh rầy nâu có hoạt lực cao
2 Hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật cần thiết trong việc nhân sinh khối nấm M.a (như: nguyờn liệu tạo mụi trường nhõn sinh khối, nhiệt ủộ, v.v.), tạo chế phẩm có hiệu quả cao trong phòng trừ rầy nâu hại lúa
3 Nghiờn cứu xỏc ủịnh ủược kỹ thuật sử dụng chế phẩm M.a cú hiệu quả phũng trừ rầy nõu cao, như: số lần phun, thời ủiểm sử dụng và liều lượng phun chế phẩm thớch hợp Từ ủú, xỏc ủịnh ủược kỹ thuật sử dụng chế phẩm cú hiệu quả ủể phục vụ sản xuất.
í nghĩa khoa học và thực tiễn của ủề tài
Trong sinh quần ruộng lúa, nhiều loài ký sinh thiên địch đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái của các quần thể sinh vật Các loài ký sinh này có tác dụng hạn chế sự phát triển của quần thể rầy nâu, bao gồm nhện, bọ xít mù xanh, bọ rùa, bọ cánh cứng và ong ký sinh trứng rầy Đặc biệt, các loại nấm có ích như nấm xanh (Metarhizium anisopliae), nấm trắng (Beauveria bassiana) và nấm tua (Hirsutella citriformis) cũng góp phần quan trọng trong việc kiểm soát rầy nâu.
Kết quả của đề tài sẽ giúp đánh giá và tuyển chọn các chủng nấm có ích, đặc biệt là nấm Metarhizium anisopliae, có khả năng gây chết cao đối với rầy nâu hại lúa Đề tài cung cấp tư liệu về các chủng nấm có tiềm năng trong việc ký sinh rầy nâu, làm cơ sở cho việc phát triển biện pháp sinh học trong phòng trừ sâu hại lúa Đồng thời, nó cũng góp phần khai thác và phát triển sinh khối để tạo chế phẩm phục vụ công tác bảo vệ thực vật ở Việt Nam trong những năm tới.
Việc sử dụng thuốc hóa học liên tục để phòng trừ rầy nâu trong thời gian dài có thể dẫn đến giảm số lượng quần thể các loài ký sinh thiên địch, từ đó làm tăng nguy cơ bùng phát quần thể rầy nâu trên đồng ruộng.
Nghiên cứu nhân nuôi số lượng lớn nấm ký sinh để bổ sung vào ruộng có thể tăng cường quần thể nấm có ích, giúp hạn chế sự phát triển của rầy nâu một cách hiệu quả và an toàn với môi trường Điều này không chỉ góp phần bảo tồn đa dạng sinh học mà còn tăng cường khả năng điều hòa quần thể các loài dịch hại, đặc biệt là rầy nâu, nhờ vào các tác nhân sinh học trong sinh quần ruộng lúa.
Phát triển sử dụng các tác nhân và chế phẩm sinh học trong quản lý tổng hợp các đối tượng dịch hại cây trồng là một trong những ưu tiên hàng đầu trong công tác bảo vệ thực vật ở Việt Nam Nghiên cứu hiệu quả của chế phẩm nấm có ích M.a trong việc phòng trừ rầy nâu hại lúa sẽ giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học độc hại trên đồng ruộng, từ đó đảm bảo sản xuất lúa gạo an toàn và chất lượng cao cho tiêu dùng và xuất khẩu, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sinh thái.
ðối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
ðối tượng nghiờn cứu của ủề tài
ðối tượng nghiờn cứu của ủề tài là:
- Chế phẩm nấm có ích Metarhizium anisopliae
- Rầy nõu (Nilaparvata lugens) hại lỳa ở vựng ủồng bằng Bắc bộ
Phạm vi nghiờn cứu của ủề tài
- Nghiên cứu thu thập, tuyển chọn chủng nấm Metarhizium anisopliae (M.a) có tiềm năng cao trong việc gây chết rầy nâu,
- Hoàn thiện một số khâu kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm nấm M.a
- Nghiờn cứu kỹ thuật sử dụng cú hiệu quả chế phẩm nấm M.a ủể phũng trừ rầy nõu hại lỳa ở một số tỉnh thuộc vựng ủồng bằng Bắc bộ.
ðịa ủiểm và thời gian thực hiện
- ðịa ủiểm chớnh: Viện Bảo vệ thực vật; một số vựng trọng ủiểm trồng lỳa khu vực ủồng bằng Bắc bộ, như: Vĩnh Phỳc, Nam ðịnh và Hải Phũng
- ðịa ủiểm nghiờn cứu mở rộng: Gồm cỏc vựng trồng lỳa khỏc ở ủồng bằng Bắc bộ, như: Hải Dương, Hà Nam và Thái Bình, v.v
4.3.2 Th ờ i gian th ự c hi ệ n ðề tài thực hiện là một bộ phận của ủề tài cấp Nhà nước, ủược giao cho Viện Bảo vệ thực vật Tiến hành từ năm 2008 ủến 2010.
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu nghiên cứu
- Chủng nấm Metarhizium anisopliae phân lập trên rầy nâu
- Rầy nõu hại lỳa ủể thử hoạt lực sinh học của chế phẩm
- Nguyên liệu làm môi trường nhân sinh khối nấm, như: cám gạo, bột ngụ mảnh, gạo, bó bia, bột ủậu tương, v.v
- Các dụng cụ và thiết bị phục vụ nhân sinh khối tạo chế phẩm, gồm túi nilon, nồi hấp, cỏc dụng cụ cõn ủong, v.v
- Cỏc dụng cụ sử dụng trong phun rải chế phẩm ngoài ủồng ruộng, như: bình bơm tay, các dụng cụ pha chế chế phẩm
- Các loại thuốc trừ sâu hóa học (như: Bassa 50EC, Chess).
Nội dung nghiên cứu
2.2.1 ð i ề u tra thu th ậ p và phân l ậ p tuy ể n ch ọ n ngu ồ n n ấ m M anisopliae
(M.a) gây ch ế t r ầ y nâu ngoài t ự nhiên
- Thu thập cỏc cỏ thể rầy nõu chết tự nhiờn do nấm ngoài ủồng ruộng
- Phõn lập và phõn loại xỏc ủịnh nấm M.a
- đánh giá tuyển chọn các chủng M.a có ựộc tắnh cao ựối với rầy nâu
2.2.2 Nghiên c ứ u hoàn thi ệ n m ộ t s ố y ế u t ố k ỹ thu ậ t nhân sinh kh ố i ch ế ph ẩ m ch ủ ng n ấ m M.a cú ho ạ t l ự c cao ủ ó ủượ c phõn l ậ p trờn r ầ y nõu
- Xỏc ủịnh mụi trường thớch hợp ủể nhõn sinh khối chế phẩm nấm
- Xỏc ủịnh nhiệt ủộ thớch hợp cho việc nhõn sinh khối chế phẩm nấm
2.2.3 ð ánh giá hi ệ u qu ả gây ch ế t r ầ y nâu c ủ a ch ế ph ẩ m n ấ m M.a trong nhà l ướ i và ngoài ủồ ng ru ộ ng
- đánh giá hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm M.a trong nhà lưới
- đánh hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a ngoài ựồng
2.2.4 Nghiờn c ứ u xỏc ủị nh k ỹ thu ậ t s ử d ụ ng ch ế ph ẩ m n ấ m M.a trong phũng tr ừ r ầ y nõu trờn ủồ ng ru ộ ng
- Xỏc ủịnh liều lượng thớch hợp ủể phũng trừ rầy nõu ngoài ủồng ruộng
- Xỏc ủịnh số lần và thời ủiểm sử dụng chế phẩm M.a thớch hợp ủể phũng trừ rầy nõu cú hiệu quả ngoài ủồng ruộng
- ðề xuất kỹ thuật sử dụng chế phẩm M.a cú hiệu quả cao ủể phũng trừ rầy nõu hại lỳa trờn ủồng ruộng.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Các thí nghi ệ m và ph ươ ng pháp th ự c hi ệ n
+ Thí nghi ệ m 1 : ðiều tra thu thập nguồn nấm ký sinh rầy nâu ngoài tự nhiên
Trong năm 2009, chúng tôi đã tiến hành thu thập nguồn nấm ký sinh tại các ổ dịch rầy nâu trong lứa 3 vụ mùa Địa điểm thu thập nằm ở các vùng trọng điểm trồng lúa thuộc đồng bằng Bắc Bộ, như Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng, và nhiều khu vực khác Phương pháp thu thập mẫu được thực hiện theo quy trình điều tra tác nhân sinh học có ích ngoài tự nhiên của Viện Bảo vệ Thực vật.
Các mẫu rầy nhiễm nấm được đưa về phòng thí nghiệm và đặt trong hộp petri có lót giấy ẩm để nấm phát triển Sau đó, nguồn nấm sẽ được cấy trên môi trường PDA (Peptone Dextrose Agar) và Sabouraud Khi nấm đã phát triển, tiến hành tạo nguồn chủng nấm thuần bằng phương pháp tách riêng bào tử trên đĩa thạch và tiếp tục cấy trên môi trường.
Sau 7- 10 ngày nấm phỏt triển thỡ tiến hành xỏc ủịnh phõn loại cỏc cỏc chủng nấm có ích dựa trên kỹ thuật truyền thống theo khóa phân loại của H
L Barnett và Barry B Hunter Cú thể làm lại 2- 3 lần ủể cú chủng nấm thuần + Thắ nghi ệ m 2 : đánh giá hiệu lực gây chết rầy nâu của một số chủng nấm
Sau khi phân lập các nguồn nấm M.a ở thí nghiệm 1, chúng được nuôi cấy trên môi trường PDA (Peptone Dextroza Agar) để làm nguồn thực liệu ban đầu Tiếp theo, sinh khối được nhân trên gạo hấp khử trùng theo quy trình công nghệ Cu Ba cải tiến của Viện Bảo vệ thực vật.
12 ngày lấy nguồn sinh khối nấm ủỏnh giỏ hoạt lực gõy chết rầy nõu hại lỳa trong nhà lưới
Thí nghiệm ủ được thực hiện trong nhà lưới với các công thức lây nhiễm tương ứng cho mỗi chủng nấm M.a trên rầy nâu tuổi 2-3 và nhóm chứng không xử lý nấm M.a Để pha dung dịch nấm cho thí nghiệm, sử dụng 3ml nước cất kết hợp với 0,01% dung môi hòa tan (Agral) cho vào ống giống nấm M.a Sau đó, lắc ống giống để đảm bảo bào tử phân bố đều trong nước.
Để xác định số lượng bào tử trong 1ml dung dịch, đầu tiên hòa 1ml dung dịch nấm với 9ml nước cất để tạo dung dịch pha loãng 10^-1 Tiếp tục thực hiện quy trình này cho đến khi đạt nồng độ pha loãng 10^-3 Sau đó, nhỏ 1 giọt dung dịch vào buồng đếm hồng cầu và đậy lại bằng lam kính Đặt buồng đếm dưới kính hiển vi quang học để đếm số lượng bào tử trong mỗi ô Cuối cùng, lượng bào tử trong 1ml được tính theo công thức: a 400 10^n.
B b Trong ủú : A : số bào tử / 1ml a : tổng số bào tử của các ô n : số lần pha loãng
B: số ụ lớn của buồng ủêm; b: số ô nhỏ trong mỗi ô lớn Tất cả các công thức thí nghiệm (tương ứng với các chủng nấm ủó phân lập được) đều được phun cùng một nồng độ như nhau, với việc bổ sung 0,1% Tween.
Để tăng khả năng bỏm dớnh, bạn cần thực hiện 80 lần nhắc lại Mỗi công thức sẽ được nhắc lại 10 lần, và mỗi lần nhắc lại sẽ là một khúm lỳa được cấy trong chậu vại nhỏ Trong quá trình này, hãy thả 200 rầy nõu ở tuổi 2-3 vào chậu để đạt hiệu quả tối ưu.
Hàng ngày, chúng ta cần ghi lại số lượng rầy nõu chết sau mỗi lần kiểm tra của từng cụng thức Việc xác định số rầy chết sẽ giúp theo dõi tình trạng ẩm ướt trên giấy thấm và đánh giá tỷ lệ mọc nấm trở lại.
Hiệu lực gõy chết ủược tớnh theo cụng thức Henderson –Tilton
+ Thớ nghi ệ m 3 : Xỏc ủịnh mụi trường thớch hợp ủể nhõn sinh khối nấm M.a
Thí nghiệm với 4 công thức môi trường (MT) khác nhau, gồm:
1/ MT1: Bột ngụ mảnh 80 gam + bó ủậu phụ 20 gam
2/ MT2: Cám gạo 50gam + bột ngô mảnh 30gam + bã bia khô 20gam 3/ MT3: Cỏm gạo 50gam + ngụ mảnh 40gam + bột ủậu nành 10gam 4/ MT4: Gạo hấp chín 100g
Mỗi công thức được tiến hành với 10 lần nhắc lại, mỗi lần sử dụng 1 bình tam giác 250ml chứa 100g môi trường Môi trường được trộn theo tỷ lệ đã định, sau đó hấp ở 121°C, áp suất 1 atm trong 30 phút Sau khi hấp, môi trường để nguội và mỗi bình tam giác được cấy 1 ống giống nấm với lượng 3,5 x 10^7 bào tử/g môi trường, sau đó ủ trong điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm Sau 10 ngày nuôi cấy, số lượng bào tử sẽ được kiểm tra bằng buồng ếm hồng cầu.
+ Thớ nghi ệ m 4 : Xỏc ủịnh nhiệt ủộ thớch hợp nhõn sinh khối chế phẩm
Thớ nghiệm với 3 cụng thức tương ứng với 3 mức nhiệt ủộ khỏc nhau trong 3 tủ ủịnh ụn tại phũng thớ nghiệm Cụ thể là:
1/ Cụng thức1: ðể trong nhiệt ủộ 26 0 C,
2/ Cụng thức 2: ðể trong nhiệt ủộ 28 0 C
3/ Cụng thức 3: ðể trong nhiệt ủộ 30 0 C
Môi trường nuôi cấy được sử dụng là MT2, bao gồm 50% cám gạo, 30% bột ngô mảnh và 20% bã bia khô Mỗi công thức được thực hiện 10 lần nhắc lại, với mỗi lần nhắc lại trong một bình tam giác chứa 100g môi trường Sau 10 ngày nuôi cấy, số lượng bào tử sẽ được kiểm tra ở các công thức bằng buồng ủ ếm hồng cầu.
+ Thắ nghi ệ m 5 : đánh giá hiệu suất nhân sinh khối chế phẩm nấm M.a theo công nghệ Cu Ba có cải tiến
Thí nghiệm với 2 công thức môi trường nhân sinh khối khác nhau: + Công thức 1: Môi trường truyền thống (MT1): Cám gạo 50g + bột ngô mảnh 30g + bã bia khô 20g
+ Công thức 2: Môi trường theo công nghệ Cu Ba cải tiến (MT2): Gạo
Mỗi công thức tiến hành 10 lần nhắc lại, sử dụng túi nilon 500 ml chứa 200g môi trường Nguyên liệu tạo môi trường sinh khối được trộn theo tỷ lệ quy định và hấp ở 121°C, áp suất 1 atm trong 30 phút Sau khi hấp, để nguội và cấy 60 ml dịch nấm giống cấp 1 vào mỗi túi nilon, sau đó ủ trong điều kiện nhiệt độ bình thường của phòng thí nghiệm.
Sau 10 ngày nuôi cấy thì tiến hành theo dõi số lượng bào tử bằng buồng ủếm hồng cầu theo phương phỏp: Lấy 1ml dịch nấm, hoà với 9 ml nước cất, lắc ủều ủược nồng ủộ pha loóng 10 -1 Tiếp tục như vậy cho ủến khi nồng ủộ pha loóng là 10 3 Nhỏ 1 giọt dung dịch vào buồng ủếm hồng cầu, sau ủú ủậy lamen ðặt buồng ủếm hồng cầu vào kớnh hiển vi quang học, ủếm số lượng bào tử trên trong mỗi ô
Lượng bào tử trong 1ml ủược tớnh theo cụng thức: a 400 10 n
A: số bào tử / 1ml a : tổng số bào tử của các ô n : số lần pha loãng
B : số ụ lớn của buồng ủếm b : số ô nhỏ trong mỗi ô lớn
+ Thắ nghi ệ m 6 : đánh giá hiệu lực gây chết rầy nâu trong ựiều kiện nhà lưới
Thí nghiệm ủ được bố trí trong điều kiện nhà lưới tại Viện Bảo vệ thực vật với bốn công thức khác nhau, tương ứng với ba chủng nấm M.a có triển vọng nhất được lựa chọn từ thí nghiệm trước đó.
1/ Công thức 1: Chế phẩm nhân từ chủng MaR1
2/ Công thức 2: Chế phẩm nhân từ chủng MaR2
3/ Công thức 3: Chế phẩm nhân từ chủng MaR3
4/ Công thức 4: ðối chứng không phun chế phẩm
Tất cả các công thức đều phun với nồng độ bào tử là 5,0 x 10^7 bào tử/ml và 0,1% Tween 80 Mỗi công thức được nhắc lại 10 lần, với mỗi lần nhắc lại là 1 khúm lỳa được cấy trong chậu vại nhỏ Hàng ngày, chúng tôi ghi nhận số lượng rầy nõu chết ở từng lần nhắc lại của mỗi công thức Rầy chết được xác định để ẩm trên giấy thấm, đồng thời theo dõi khả năng mọc nấm.
Hiệu lực diệt rầy ủược tớnh theo cụng thức Henderson –Tilton
+ Thớ nghi ệ m 7 : Xỏc ủịnh liều lượng chế phẩm thớch hợp trong phũng trừ rầy nõu ngoài ủồng ruộng
Thớ nghiệm ủược bố trớ với 4 cụng thức tương ứng với cỏc liều lượng phun khác nhau Cụ thể như sau:
Công thức 1: 0,5 x 10 14 bào tử nấm Ma / hecta + 0,1% Tween 80
Công thức 2: 1,0 x 10 14 bào tử nấm Ma / hecta + 0,1% Tween 80
Công thức 3: ðối chứng phun Bassa 0,1%
Công thức 4: ðối chứng không phun
Mỗi công thức được lặp lại 3 lần, mỗi lần áp dụng trên diện tích 200m² Thời điểm thí nghiệm diễn ra vào giai đoạn lứa rầy thứ 3 xuất hiện trong ruộng lúa, khi rầy non ở tuổi 1 và 2 phát triển mạnh.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Kết quả thu thập, phân lập và tuyển chọn các chủng nấm M.a ký sinh trên rầy nâu ngoài tự nhiên
Vào tháng 10/2008, chúng tôi đã thu thập các mẫu nấm ký sinh tự nhiên trên rầy nâu hại lúa tại ba địa phương: Hà Nội, Hải Phòng và Vĩnh Phúc Kết quả thu được tổng cộng 144 mẫu rầy nâu bị chết do nhiễm nấm, trong đó có 57 mẫu từ quần thể rầy nâu hại lúa ở Hải Phòng và 87 mẫu từ Vĩnh Phúc.
Bảng 3.1 Tỷ lệ nấm ký sinh trên rầy nâu N lugens Stal hại lúa tại Hải Phòng và Vĩnh Phúc năm 2008
Tỷ lệ mẫu bị nấm ký sinh các loại (%) ðịa ủiểm thu thập
Hình 3.1 Nấm M.a ký sinh trên rầy nâu
Qua phõn tớch cỏc mẫu rầy nõu bị chết do nhiễm nấm cú ớch trờn ủồng ruộng (bảng 1) cho thấy:
Tại khu vực Đông Phương (Kiến Thụy, Hải Phòng), trong tổng số 57 mẫu thu thập, tỷ lệ mẫu rầy nâu bị nấm Metarhizium flavoviride (M.f) ký sinh đạt 50,9%, cho thấy đây là loại nấm ký sinh phổ biến nhất.
Beauveria bassiana (B.b) ký sinh chiếm 21,0%, nấm Metarhizium anisopliae
(M.a) ký sinh chiếm 17,5% và tỷ lệ mẫu rầy do nấm Hirsutella citriformis
Trong nghiên cứu tại Vĩnh Phúc, trong tổng số 87 mẫu rầy nâu thu thập, tỷ lệ mẫu bị nấm Metarhizium anisopliae (M.a) ký sinh đạt 82,8%, trong khi đó 17,2% mẫu bị nấm Hirsutella citriformis (H.c) ký sinh Đáng chú ý, không phát hiện nấm Metarhizium flavoviride (M.f) và Beauveria bassiana (B.b) trong các mẫu này.
Nghiên cứu đã phân lập từ 59 mẫu rầy nõu bị nấm ký sinh thu thập tại các địa phương như Hải Phòng, Vĩnh Phúc và Hà Nội Trong số này, có 28 mẫu thuộc nấm M.a, 15 mẫu M.f, 8 mẫu B.b và 6 mẫu H.C, như trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2 Kết quả phân lập các chủng nấm ký sinh rầy nâu
Số mẫu phõn lập Số chủng thu ủược
M.a: Metarhizium anisopliae, M.f: Metarhizium flavoviride, B.b: Beauveria bassiana, H.c: Hirsutella citriformis
Qua 4 lần phõn lập, làm thuần và ủỏnh giỏ hiệu lực gõy chết rầy nõu trong phũng thớ nghiệm tại Viện Bảo vệ thực vật, ủó thu ủược 18 chủng nấm cú hiệu quả gõy chết rầy nõu ủạt từ 60% trở lờn Bao gồm: 12 chủng
Metarhizium anisopliae (ký hiệu từ MaR1 ủến MaR12); 3 chủng Metarhizium flavoviride (ký hiệu từ MfR1 ủến MfR3) và 3 chủng Beauveria bassiana (ký hiệu từ BbR1 ủến BbR3)
Các nguồn nấm M.a đã được phân lập và thuần hóa, sau đó nuôi cấy trên môi trường PDA Tiếp theo, sinh khối nấm được nhân trên gạo hấp khử trùng theo quy trình công nghệ Cu Ba cải tiến Sau 12 ngày, nguồn sinh khối nấm cho hoạt lực gây chết rầy nâu trong nhà lưới.
Tất cả các công thức thí nghiệm sử dụng các chủng nấm ủ phân lập đều được phun với nồng độ 5 x 10^8 bào tử/ml Kết quả thí nghiệm đánh giá hoạt lực gây chết rầy nâu tuổi 2 trong nhà lưới của các chủng nấm M.a sau khi ủ được phân lập nhân sinh khối được trình bày ở bảng 3.3.
Sau 4 ngày phun, 4 chủng M.a cho thấy hiệu lực gây chết rầy nâu từ 18,9% đến 23,9%, trong đó chủng MaR3 có hoạt lực cao nhất đạt 23,9% Sau 6 ngày phun, chủng MaR3 tiếp tục cho thấy hiệu quả giảm quần thể rầy cao nhất với tỷ lệ 54,3%, tiếp theo là chủng MaR2 với 48,8%, trong khi chủng MaR1 và MaR4 có hiệu lực gây chết rầy thấp hơn, đạt lần lượt 36,8% và 42,9%.
Sau 8 ngày phun, chủng MaR3 cho hiệu quả diệt rầy nâu cao nhất, đạt 83,2% Tiếp theo là chủng MaR2 với hiệu quả 78,9%, trong khi chủng MaR4 đạt 72,74% Hiệu quả thấp nhất thuộc về chủng MaR1, chỉ đạt 60,3%.
Trong số 4 chủng nấm M.a được nghiên cứu, chủng MaR3 cho thấy hoạt lực gây chết rầy nâu cao nhất, với tỷ lệ 23,9% sau 4 ngày, 54,3% sau 6 ngày và đạt 83,2% sau 8 ngày Trong khi đó, chủng MaR2 có hiệu lực gây chết rầy nâu lần lượt là 20,8% sau 4 ngày, 48,8% sau 6 ngày và 78,9% sau 8 ngày.
Trong quá trình ủ, chủng nấm MaR1 cho hiệu quả 18,9%, 36,8% và 60,3% ở các thời điểm 4, 6 và 8 ngày, trong khi đó, chủng MaR4 đạt hiệu quả tương ứng là 19,8%, 42,9% và 72,7%.
Bảng 3.3 Hiệu lực gây chết rầy nâu của các chủng nấm M a
Hiệu lực phòng trừ rầy nâu
Sau 4 ngày Sau 6 ngày Sau 8 ngày
Mật ủộ rầy nâu trước phun (c/khúm) Mật ủộ
Hiệu lực (%) MaR1 5 x 10 8 24,8 19,6 18,9 13,7 36,8 7,0 60,3 MaR2 5 x 10 8 31,2 23,6 20,8 13,9 48,8 4,2 78,9 MaR3 5 x 10 8 26,6 19,9 23,9 10,9 54,3 2,8 83,2 MaR4 5 x 10 8 30,8 23,4 19,8 15,3 42,9 4.0 72,7 ð/C K phun 26,4 25,9 - 23,5 - 18,0 -
Ghi chỳ: - Nhiệt ủộ khụng khớ trung bỡnh: 29,8 ± 2,4 0 C
Độ ẩm ủ ẩm không khí trung bình là 76,2 ± 7,0% Kết quả kiểm tra cho thấy tỷ lệ rầy chết do nấm M.a tăng lên 71,6% sau khi phun chủng MaR3, cho thấy chủng nấm này có tiềm năng cao trong việc kiểm soát rầy nâu Nấm MaR3 sẽ được lưu giữ tại Viện Bảo vệ thực vật để phục vụ cho việc nhân sinh khối, nhằm phát triển chế phẩm trong tương lai.
Khả năng mọc nấm trở lại sau khi tiêu diệt sâu hại là một đặc tính quan trọng của các chủng nấm có ích Điều này liên quan chặt chẽ đến khả năng tồn tại và phát triển của nấm trong môi trường ruộng, giúp kiểm soát sự nhiễm trùng từ các loại sâu hại khác.
Bảng 3.4 Khả năng ký sinh trở lại sau 14 ngày trờn cỏc mẫu rầy chết sau khi phun cỏc chủng nấm ủó phõn lập
(Viện Bảo vệ thực vật, 2010)
STT Chủng nấm Tỷ lệ ký sinh trở lại (%)
Tỡm hiểu khả năng này ủối với cỏc chủng nấm ủó phõn lập ủược Năm
Năm 2010, nghiên cứu đã được tiến hành để đánh giá khả năng ký sinh trở lại của các chủng nấm được phân lập Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhà lưới, trong đó mỗi chủng nấm được coi là một công thức riêng biệt Mỗi công thức sử dụng 50 rầy tuổi 2-3 mà không lặp lại Dịch nấm được pha chế với nồng độ 4x10^8 bào tử/ml và phun ướt gốc lúa Sau 7 ngày, kết quả sẽ được theo dõi và đánh giá.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi thu thập rầy chết sau 10 ngày và đưa về phòng thí nghiệm để kiểm tra trên đĩa petri có giấy thấm Sau 14 ngày, chúng tôi đánh giá tỷ lệ rầy có nấm ký sinh mọc trở lại.
Hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm chủng nấm M.a cú hoạt lực cao ủó ủược phõn lập trờn rầy nõu
+ Thành phần môi trường thích hợp nuôi cấy nấm M.a
Trong thí nghiệm với 4 loại môi trường có khối lượng thành phần nguyên liệu khác nhau, kết quả cho thấy nấm phát triển trên cả 4 loại môi trường thử nghiệm Cụ thể, số lượng bào tử đạt từ 1,44-6,12 x 10^9 bào tử/g chế phẩm tươi và từ 2,67-6,87 x 10^9 bào tử/g chế phẩm khô.
Môi trường MT2, với thành phần gồm 50g cám gạo, 30g bột ngô mảnh và 20g bã bia khô, là lựa chọn tối ưu cho sự phát triển của nấm M.a Sau 10 ngày nuôi cấy ở nhiệt độ 27,8°C và độ ẩm 82,2%, số bào tử đạt cao nhất lên tới 6,12 x 10^9 bào tử/g chế phẩm tươi và 6,87 x 10^9 bào tử/g chế phẩm khô, với độ ẩm chế phẩm khoảng 25-27%.
Bảng 3.6 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nuôi cấy
Số bào tử/g chế phẩm tươi (x 10 9 )
Số bào tử/g chế phẩm khô (x 10 9 )
Ghi chỳ: MT1: Bột ngụ mảnh 80g +bó ủậu phụ 20g
MT2: Cám gạo 50g + bột ngô mảnh 30g + bã bia khô 20g MT3: Cỏm gạo 50g + bột ngụ mảnh 40g + bột ủậu nành 10g MT4: Gạo hấp chín 100g
Trong nghiên cứu về môi trường nuôi cấy nấm M.a, môi trường MT4 với 100% gạo nấu chín cho thấy sự phát triển kém hơn, chỉ đạt 2,67 x 10^9 bào tử/g chế phẩm khô sau 10 ngày nuôi cấy Ngược lại, các môi trường MT1 và MT3, với thành phần cám gạo, bột ngô và bã bia khô, đã cho lượng bào tử cao hơn, với MT1 đạt 4,32 x 10^9 bào tử/g và MT3 đạt 5,63 x 10^9 bào tử/g chế phẩm khô, mặc dù vẫn thấp hơn so với MT2.
Nấm M.a phát triển tốt trên các loại môi trường dinh dưỡng khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trường MT3 với bột đậu nành có số lượng bào tử đạt 5,63 x 10^9 bt/g chế phẩm khô, thấp hơn so với môi trường MT2 bổ sung bã bia với 6,87 x 10^9 bt/g chế phẩm khô Do đó, việc bổ sung nguồn hữu cơ, đặc biệt là dạng dễ tiêu như bã bia, là cần thiết cho sự phát triển của nấm M.a Môi trường MT2 được xác định là phù hợp nhất cho sự phát triển của nấm M.a.
Hỡnh 3.3 Xỏc ủịnh mụi trường thớch hợp ủể nhõn sinh khối nấm M.a.
MT1: Bột ngô mảnh 80 gam + bã ủậu phụ 20 gam
MT2: Cám gạo 50g + bột ngô mảnh
MT3: Cám gạo 50g + bột ngô mảnh 40g
Hình 3.4 Thí nghiệm với 4 công thức môi trường (MT) khác nhau
+ Nhiệt ủộ thớch hợp nuụi nhõn sinh khối nấm M.a
Tỡm hiểu nhiệt ủộ thớch hợp cho nấm M.a sinh trưởng, phỏt triển trong quá trình nhân sinh khối Kết quả thí nghiệm trình bày ở bảng 3.7 cho thấy:
Khi nhiệt ủộ nuụi cấy nấm M.a là 28 0 C thỡ số lượng bào tử sau 10 ngày nuụi cấy ủạt tới 6,31 x 10 9 bào tử/g chế phẩm tươi và 7,14 x 10 9 bào tử/g chế phẩm khô
Trong ủiều kiện nhiệt ủộ khụng khớ mụi trường nuụi nhõn là 30 0 C, thỡ sau 10 ngày nuụi cấy chế phẩm cú lượng bào tử ủạt 6,64 x 10 9 bào tử/g chế phẩm khô
Nấm M.a phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 26°C, đạt 5,5 x 10^9 bào tử/g trong chế phẩm tươi và 6,24 x 10^9 bào tử/g trong chế phẩm khô sau 10 ngày nuôi cấy sinh khối.
Như vậy, trong số 3 mức nhiệt ủộ thớ nghiệm thỡ ủiều kiện nhiệt ủộ là
28 0 C tỏ ra thớch hợp nhất ủể nấm M.a sinh trưởng và phỏt triển sinh khối
Bảng 3.7 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nuôi cấy ở cỏc mức nhiệt ủộ khụng khớ của mụi trường khỏc nhau
Số bào tử/g chế phẩm tươi (x 10 9 )
Số bào tử/g chế phẩm khô (x 10 9 )
+ Nhân sinh khối nấm M.a theo công nghệ Cu Ba có cải tiến
Thí nghiệm nhân sinh khối chủng nấm M.a được thực hiện từ rầy nâu bằng công nghệ Cu Ba, sử dụng hai loại nguyên liệu là thóc và gạo Điều kiện ủ được duy trì ở nhiệt độ trung bình 27,4°C và độ ẩm 79,3% Kết quả cho thấy, khi nuôi cấy trong môi trường với cơ chất là thóc hấp, số lượng bào tử đạt (0,67 ± 0,008) x 10^9 bào tử/gam chế phẩm tươi, trong khi với cơ chất là gạo hấp, số lượng bào tử đạt (0,75 ± 0,015) x 10^9 bào tử/gam chế phẩm tươi.
Bảng 3.8 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nhân sinh khối bằng công nghệ Cu Ba trên môi trường thóc và gạo
Số bào tử/gam chế phẩm tươi (x 10 9 )
Số bào tử/gam chế phẩm khô (x 10 9 )
Nấm M.a phát triển tốt hơn trên môi trường có cơ chất là gạo hấp, với số lượng bào tử đạt 0,93 ± 0,007 x 10^9 bào tử/ gam chế phẩm tươi, cao gấp 1,39 lần so với số lượng bào tử hình thành trên môi trường nguyên liệu là thóc hấp.
Số lượng bào tử/ gam chế phẩm tươi ủạt (1,18 ± 0,016) x 10 9 cao gấp 1,57 lần so với lượng bào tử hình thành trên cơ chất là thóc hấp
Nhằm mở rộng nguồn nguyên liệu cho sản xuất chế phẩm, năm 2010, đề tài tiếp tục thí nghiệm với một số nguyên liệu môi trường khác để nhân sinh khối phát triển chế phẩm M.a Thí nghiệm được thực hiện với ba loại nguyên liệu: gạo tấm, ngũ mảnh và hỗn hợp ngũ mảnh với cám gạo, trong điều kiện nhiệt độ không khí trung bình là 26,2°C và độ ẩm không khí trung bình là 79,0% Kết quả thí nghiệm cho thấy
Sử dụng gạo tấm làm nguyên liệu cho sinh khối cho thấy hàm lượng bào tử thu được là 0,85 x10^9 ± 0,02 bt/g ở chế phẩm tươi và 1,05 x10^9 ± 0,02 bt/g ở chế phẩm khô Tuy nhiên, lượng bào tử thu được trong sản phẩm thấp hơn so với hàm lượng bào tử khi sử dụng gạo như đã nêu trong kết quả thí nghiệm trước đó.
Bảng 3.9 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nhân sinh khối bằng công nghệ Cu Ba trên một số môi trường khác
Số bt/g chế phẩm tươi (x10 9 )
Số bt/g chế phẩm khô (x10 9 )
Nhiệt ủộ trung bình ( 0 C) ðộ ẩm trung bình (%)
Sử dụng hỗn hợp ngô mảnh (90%) và cám gạo (10%) giúp tăng cường hàm lượng bào tử của chế phẩm, đạt tới 0,86 x10^9 ± 0,03 bt/g cho chế phẩm tươi và 1,12 x10^9 ± 0,04 bt/g cho chế phẩm khô Việc bổ sung 10% cám gạo cung cấp thêm vi lượng, vitamin và khoáng chất, từ đó hỗ trợ nấm M.a phát triển tốt hơn.
Sử dụng ngô mảnh làm nguyên liệu chính cho nhân sinh khối sẽ dẫn đến sản phẩm có hàm lượng bào tử thấp, với chỉ 0,79 x 10^9 ± 0,01 bt/g cho chế phẩm tươi và 0,95 x 10^9 ± 0,02 bt/g cho chế phẩm khô.
+ Chất lượng chế phẩm trong quá trình bảo quản
Chế phẩm nấm M.a được sản xuất từ chủng nấm MaR3, đã được phân lập và chọn lọc từ nguồn nấm ký sinh tự nhiên, mang lại hiệu quả cao trong việc tiêu diệt rầy nâu Hiện nay, chế phẩm này đang được lưu giữ tại Viện Bảo vệ thực vật để phát triển thêm Hàm lượng bào tử có trong chế phẩm là yếu tố quyết định chất lượng của sản phẩm Nhiều tài liệu đã công bố thông tin liên quan đến hiệu quả và ứng dụng của chế phẩm này.
Hàm lượng bào tử có thể giảm nhanh theo thời gian trong quá trình bảo quản, dẫn đến hiệu quả phòng trừ rầy nâu bị suy giảm khi sử dụng ngoài đồng ruộng Để hiểu rõ vấn đề này, chúng tôi đã tiến hành theo dõi chất lượng sau mỗi lần phát triển sản phẩm và trong quá trình bảo quản Sau khi sản xuất chế phẩm, các mẫu sản phẩm với lượng 5-10kg được đóng gói và lưu trữ ở nhiệt độ bình thường trong phòng.
Kết quả kiểm tra các mẫu ngẫu nhiên từ chế phẩm ủó sản xuất vào tháng 3 năm 2009 cho thấy chất lượng chế phẩm được trình bày rõ ràng trong bảng 3.10.
Sau quá trình phát triển của nấm, khi tiến hành ủ sản phẩm, số lượng bào tử trong chế phẩm đạt được qua kiểm tra là 1,85 x 10^9 CFU/gam.
Hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trong nhà lưới và ngoài ủồng ruộng
3.3.1 Hi ệ u qu ả gây ch ế t r ầ y nâu c ủ a ch ế ph ẩ m n ấ m M.a trong nhà l ướ i
Thí nghiệm ủng hộ hiệu quả gây chết rầy nõu hại lúa trong điều kiện nhà lưới được thực hiện vào cuối vụ xuân năm 2010 Kết quả theo dõi cho thấy, với ba liều lượng chế phẩm nấm M.a được phun thử nghiệm khác nhau, hiệu quả gây chết rầy nõu vẫn đạt từ 78,7% đến 86,7%.
Bảng 3.11 Hiệu quả hạn chế rầy nâu của chế phẩm nấm M.a với các liều lượng sử dụng khác nhau
Hiệu lực phòng trừ rầy nâu Sau 5 ngày Sau 9 ngày Sau 13 ngày
Liều lượng phun (kg/ha)
Hỡnh 3.5 ðỏnh giỏ hiệu lực gõy chết rầy nõu trong ủiều kiện nhà lưới
Sau 5 ngày phun chế phẩm M.a, hiệu lực phòng trừ rầy nõu không khác biệt giữa các công thức phun Hiệu quả gây chết rầy nõu được tính toán với lượng phun và nồng độ bào tử tương ứng với ba liều lượng chế phẩm 20, 30 và 40 kg/ha lần lượt đạt 52,8%; 50,0% và 49,9%.
Sau 9 ngày phun, các công thức thí nghiệm cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hiệu lực phòng trừ Cụ thể, công thức phun 20 kg/ha đạt hiệu lực 68,7%, trong khi công thức 30 kg/ha đạt 74,1%, và công thức 40 kg/ha có hiệu quả lên tới 75,7% Đến ngày thứ 13, hiệu lực của công thức 40 kg đạt 86,7%, công thức 30 kg đạt 80,1%, trong khi công thức 20 kg chỉ đạt 78%.
Trong nghiên cứu về hiệu quả của chế phẩm M.a trong việc trừ rầy nâu, ba mức liều lượng được thử nghiệm là 20, 30 và 40 kg/ha Kết quả cho thấy, liều lượng càng cao thì hiệu quả trừ rầy nâu càng tốt Đặc biệt, để đạt hiệu quả tối ưu, nông dân nên phun chế phẩm với liều lượng từ 30 đến 40 kg/ha, vừa đảm bảo hiệu quả vừa giữ chi phí ở mức hợp lý, dễ chấp nhận cho người trồng.
3.3.2 Hiệu quả phũng trừ rầy nõu của chế phẩm M.a ngoài ủồng ruộng đánh giá hiệu quả phòng trừ rầy nâu hại lúa ngoài ựồng ruộng qua thắ nghiệm diện hẹp ủược tiến hành trờn giống lỳa Q5, ủang trong giai ủoạn sinh trưởng chắc xanh tại xã Phú Xuân (Bình Xuyên, Vĩnh Phúc)
Với 2 công thức phun chế phẩm với liều lượng là 20 và 40 kg/ha (tương ứng 600 lít/ha dung dịch chế phẩm có hàm lượng bào tử là 0,9 x 10 8 và
Nồng độ bào tử đạt 1,3 x 10^8 bào tử/ml Đối chứng được phun thuốc hóa học Bassa 50EC với nồng độ 0,1% và liều lượng 0,5 lít/ha theo khuyến cáo Kết quả thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.12.
Bảng 3.12 Hiệu lực phòng trừ rầy hại trên lúa mùa của chế phẩm nấm M.a tại Phú Xuân
(Bình Xuyên, Vĩnh Phúc, tháng 9-2008)
Hiệu lực phòng trừ rầy nâu
Sau 5 ngày Sau 8 ngày Sau 12 ngày Công thức
Mật ủộ rầy trước phun c/khúm Mật ủộ c/khóm
M.a 20 58.3 43.7 31.6b 22.4 63.7ab 27.2 42.5a M.a 40 49.9 19.2 63.3a 16.4 65.3ab 17.5 53.9a Bassa 0,1% 58.3 12.1 76.7a 15.3 74.7a 16.6 68.5a ð/C Nước lã 66,6 67,5 - 68,0 - 65,4 -
Kết quả theo dõi sau 5 ngày phun cho thấy hiệu lực phòng trừ của nấm M.a ở liều lượng 40 kg/ha đạt 63,3%, trong khi liều lượng 20 kg/ha chỉ đạt 31,6% So với đó, thuốc hóa học Bassa 50EC với nồng độ 0,1% cho hiệu quả phòng trừ lên tới 76,7% sau 5 ngày.
Sau 8 ngày phun, hiệu lực phòng trừ rầy ở công thức phun M.a với liều lượng 40kg/ha tăng lờn và ủạt tới 65,3%, cũn cụng thức phun với liều lượng
Sử dụng nấm Ma với liều lượng 40 kg/ha cho thấy hiệu quả diệt rầy nâu giảm xuống còn 53,9% sau 12 ngày phun, trong khi thuốc Bassa 50EC 0,1% cũng giảm hiệu lực xuống còn 68,5% Ở liều 20 kg/ha, nấm Ma đạt hiệu quả 63,7%, trong khi Bassa 50EC chỉ giảm còn 74,7%.
Kết quả thu mẫu từ phùng thí nghiệm cho thấy tỷ lệ rầy chết mọc nấm trở lại ở công thức phun 20 kg/ha đạt 50,4%, trong khi ở công thức phun 40 kg/ha, tỷ lệ này tăng lên 68,5% Đặc biệt, trong số các cá thể rầy chết có nấm M.a ký sinh trở lại, tỷ lệ rầy cái chiếm tới 71,7%.
Tỷ lệ rầy cái cao trong lứa này có thể là nguyên nhân dẫn đến sự dễ bị nhiễm nấm M.a Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc kiểm soát số lượng quần thể rầy nâu cho các lứa sau.
Hỡnh 3.6 Xỏc ủịnh liều lượng chế phẩm thớch hợp phũng trừ rầy nõu tại Bình Xuyên, Vĩnh Phúc
Xỏc ủịnh kỹ thuật sử dụng chế phẩm nấm M.a trong phũng trừ rầy nõu ngoài ủồng ruộng
Bảng 3.13 Hiệu lực phòng trừ rầy nâu hại lúa nếp vụ mùa của chế phẩm M.a tại Hải An
(Hải Hậu, Nam ðịnh, tháng 10/2008)
Hiệu lực phòng trừ rầy nâu
Sau 5 ngày Sau 7 ngày Công thức
Nồng ủộ phun (bào tử /ml)
Mật ủộ rầy trước phun
Hiệu lực (%) Nấm M.a 3,3 x 10 7 69,0 63,7 48,6a 55,9 55,3a Nấm M.a 5,0 x 10 7 71,1 54,5 57,4ab 53,9 58,2a
Bassa 50EC 0,1 % 73,7 41,5 64,6b 39,8 70,2b ðối chứng Không phun 72,1 129,5 - 130,5 -
Thí nghiệm xác định liều lượng chế phẩm sử dụng để phòng trừ rầy nâu có hiệu quả được tiến hành trên giống lúa cỏ hoa vàng trong thời kỳ chắc xanh của chế phẩm nấm M.a tại Hải An, Hải Hậu, Nam Định vào tháng 10/2008 với quy mô 2.000 m² Dữ liệu theo dõi được tổng hợp và trình bày trong bảng 3.13 cho thấy kết quả đáng chú ý.
Công thức phun chế phẩm nấm M.a với liều lượng 20 kg/ha, sử dụng nồng độ 3,3 x 10^7 bào tử/ml và lượng phun 600 lít/ha, cho thấy hiệu quả trừ rầy đạt 48,6% sau 5 ngày và 55,3% sau 7 ngày phun.
Sử dụng liều lượng 30 kg/ha với nồng độ 5,0 x 10^7 bào tử/ml, chế phẩm có hiệu lực trừ rầy nâu đạt 57,4% sau 5 ngày và 58,2% sau 7 ngày phun.
Sử dụng liều lượng 40 kg/ha với nồng độ 8,3 x 10^7 bào tử/ml, hiệu quả của phương pháp phun tương đương với Bassa 50EC 0,1% đạt 64,6% sau 5 ngày Đến 7 ngày sau phun, hiệu lực trừ rầy nâu của Bassa 50EC 0,1% tăng lên 70,2%, trong khi phương pháp phun M.a với nồng độ 8,3 x 10^7 bào tử/ml cũng đạt hiệu lực 67,5%.
3.4.2 S ố l ầ n s ử d ụ ng ch ế ph ẩ m ủể phũng tr ừ r ầ y nõu cú hi ệ u qu ả
Đến nay, việc sử dụng nấm M.a để phòng trừ rầy nâu và sâu hại vẫn chủ yếu được thực hiện qua phương pháp phun chế phẩm Tuy nhiên, ý tưởng về cách phòng trừ hiệu quả đối với một loại sâu hại cụ thể hoặc trên một lứa sâu phát sinh trên đồng ruộng vẫn chưa được triển khai.
Một thí nghiệm về số lần phun chế phẩm để phòng trừ rầy nâu cuối vụ xuân (lứa 3) đã được thực hiện tại Bỉnh Xuyên, Vĩnh Phúc vào tháng 4-5/2009 với liều lượng 20 kg/ha Kết quả cho thấy chế phẩm nấm M anisopliae (M.a) có hiệu quả phòng trừ rầy nâu ở tất cả các công thức thử nghiệm.
Khi phun chế phẩm một lần vào thời điểm lứa rầy thứ ba bắt đầu phát sinh, hiệu lực trừ rầy chỉ đạt 34,0% sau 9 ngày Đến 22 ngày sau phun, hiệu quả này tăng lên 44,9%, và sau 32 ngày, hiệu lực trừ rầy đạt 45,7%.
Nếu phun 2 lượt nấm Ma với tổng lượng chế phẩm 40 kg/ha, cách nhau 7 ngày, hiệu lực trừ rầy nâu đạt 52,20% sau 22 ngày Sau 32 ngày, hiệu lực tăng lên 62,1%, và sau 39 ngày, đạt 63,6%.
Bảng 3.14 Hiệu lực hạn chế rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trên lúa vụ xuân tại Hương Canh
(Bình Xuyên, Vĩnh Phúc, tháng 4-5/2009)
Hiệu lực (%) các ngày sau thí nghiệm
Phun 3 ủợt nấm Ma với tổng lượng 60 kg/ha (20 kg/ha cho mỗi ủợt) mang lại hiệu lực trừ rầy cao, đạt 68,0% sau 32 ngày và 74,0% sau 39 ngày So với phương pháp phun 2 ủợt thuốc Bassa 50EC 0,1% cách nhau 7 ngày, chỉ đạt 77,8% hiệu lực sau 11 ngày phun lần 2.
Phương pháp phun kộp 2-3 lượt, cách nhau 7 ngày, khi bắt đầu phát sinh lứa rầy 3 với liều lượng 20 kg/ha cho mỗi lần phun cho thấy chế phẩm nấm M.a có hiệu quả trừ rầy nâu tương đương với 2 lần phun thuốc Bassa 0,1% Kết quả này mở ra tiềm năng sử dụng chế phẩm sinh học nấm M.a để phòng trừ rầy nâu hại lúa trên diện rộng.
3.4.3 ðề xu ấ t k ỹ thu ậ t s ử d ụ ng và k ế t qu ả ứ ng d ụ ng ch ế ph ẩ m M.a ủể phũng tr ừ r ầ y nõu trờn ủồ ng ru ộ ng
Nghiên cứu về việc sử dụng chế phẩm nấm M.a trong việc phòng trừ rầy nâu trên ruộng đã cho thấy hiệu quả tích cực Dựa trên các kết quả thu được, chúng tôi tạm thời thiết lập quy trình sử dụng chế phẩm này như sau:
+ Liều lượng sử dụng: Tổng số 40 kg/ha chế phẩm có hàm lượng 1,8 x
10 9 bào tử/gam Chia làm 2 lần phun, mỗi lần phun là 20 kg/ha ủược lọc và pha ủều cho 600 lớt dịch nấm M.a
+ Thời ủiểm sử dụng: Lần 1 phun khi lỳa trỗ Bắt ủầu xuất hiện rầy nõu lứa 3 trong vụ lúa Lần 2 phun sau lần phun thứ nhất là 6-7 ngày
+ Phương phỏp phun rải: Sử dụng bỡnh bơm tay Phun rải ủều vào gốc và tầng dưới của thân cây lúa
Dựa trên quy trình kỹ thuật sản xuất chế phẩm M.a được xác định vào năm 2009 và 2010, chúng tôi đã tiến hành sản xuất một đợt chế phẩm nhằm triển khai ứng dụng trong vụ xuân và một đợt khác để phục vụ cho công tác phòng trừ rầy nâu trong vụ mùa.
Tổng khối lượng sản xuất ủược 496,5 kg chế phẩm M.a Kết quả sản xuất chế phẩm và ỏp dụng tại cỏc ủịa phương ủể sử dụng trong năm 2009 và
Bảng 3.15 Khối lượng chế phẩm M.a ủó sản xuất và sử dụng tại các vùng trồng lúa trong năm 2009 và 2010
Nam ðịnh Nghệ An Phú Yên
Tổng số Diện tích (ha) 4,0 2,2 4,0 2,0 - 1,1 13,3 Khối lượng (kg) 166,0 85,5 130,0 85,0 - 30,0 496,5
Chế phẩm M.a ủó ủược áp dụng tại các tỉnh Nam Định, Nghệ An và Phú Yên với quy mô 1 - 2 ha/vụ Kết quả theo dõi cho thấy mật độ rầy nâu tại tỉnh cao quần thể trong các mô hình sử dụng chế phẩm tại Nam Định và Nghệ An.
Bảng 3.16 Mật ủộ rầy nõu tại ủỉnh cao phỏt sinh tại cỏc ủiểm xõy dựng mụ hỡnh thử nghiệm
Mật ủộ rầy tại ủỉnh cao
Ruộng nông dân 200,8 360,0 1 lần Bassa
Ruộng nông dân 292,2 230,8 1 lần Bassa
Trong vụ lúa xuân, việc phun 2 lần chế phẩm nấm M.a dẫn đến mật độ rầy nâu trung bình ở ruộng mụ hình tại Nam Định là 240,4 con/m² Mặc dù mức này vẫn an toàn cho lúa, nhưng cao hơn so với ruộng của nông dân, nơi chỉ phun 1 lần thuốc Bassa 50EC, với mật độ rầy nâu là 200,8 con/m², chênh lệch lên tới 39,6 con/m².
Tại Nghệ An, mật độ rầy nâu trong ruộng mạ đạt 340,2 con/m², gần tương đương với mật độ rầy trên ruộng nông dân là 360,0 con/m² Điều này xảy ra mặc dù ruộng nông dân đã phun thuốc trừ rầy Bassa 50EC một lần với liều lượng 1 lít/ha.
Kết luận
1.1 đã thu thập ựược 144 mẫu rầy nâu bị nấm ký sinh Lựa chọn và phõn lập 59 mẫu và ủó xỏc ủịnh ủược 28 mẫu nấm M.a, 15 mẫu nấm M.f, 8 mẫu nấm B.b và 6 mẫu nấm H.c ký sinh trờn rầy nõu ở khu vực ủồng bằng Bắc Bộ
Qua phỏng lập thu, đã ủ được 18 chủng nấm có hoạt lực cao, bao gồm 12 chủng Metarhizium anisopliae (MaR1-MaR12), 3 chủng Metarhizium flavoviride (MfR1-MfR3), 3 chủng Beauveria bassiana (BbR1-BbR3) và 1 chủng Hirsutella citriformis (HcR) Trong số đó, một chủng nấm Metarhizium anisopliae - MaR3 đã được tuyển chọn và thuần hóa, cho thấy khả năng gây chết cao nhất đối với rầy nâu, với tỷ lệ chết đạt 23,9% sau 4 ngày, 54,3% sau 6 ngày và 83,2% sau 8 ngày khi thử nghiệm trong điều kiện nhà lưới.
Sử dụng kỹ thuật PCR để phân tích trình tự 26S ARN ribosome, nghiên cứu đã xác định được ba chủng nấm có khả năng gây chết rầy nâu hiệu quả nhất, bao gồm Metarhizium anisopliae.
Metarhizium flavoviride, Beauveria bassiana với ủộ tương ủồng 92- 100%
Tất cả các chủng nấm phỗn lập đều có tỷ lệ khả năng mọc nấm trở lại từ 19,0% đến 58,7%, tùy thuộc vào từng chủng Trong số đó, chủng MaR3 đạt tỷ lệ khả năng mọc nấm cao nhất lên đến 58,7%.
1.2 đã nghiên cứu hoàn thiện bổ sung một số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chủng nấm M.a Xỏc ủịnh mụi trường MT2 (gồm: 50% cỏm gạo, 30% bột ngô mảnh và 20% bã bia khô) cho số bào tử lên tới 6,12 x10 9 bào tử /g chế phẩm tươi và ủạt 6,87 x 10 9 bt/g chế phẩm khụ Mụi trường với cơ chất là gạo hấp cho sinh khối ủạt tới 0,93 ± 0,007 x 10 9 bào tử/gam chế phẩm tươi Thời gian bảo quản chế phẩm thích hợp nhất trong 2 tháng
1.3 Chế phẩm sản xuất ra khi sử dụng với lượng 30- 40 kg/ha, có hiệu lực trừ rầy nõu ủạt 80,1- 86,7% sau 13 ngày trong ủiều kiện nhà lưới, ủạt từ 65,3- 74,7% sau 8 ngày khi sử dụng ngoài ủồng ruộng
1.4 Phun chế phẩm M.a 2 lần (20 kg/ha/lõn) cỏch 6 ngày khi bắt ủầu phỏt sinh lứa rầy thứ 2 thỡ hiệu quả phũng trừ rầy nõu ủạt 63,7% Nếu phun 3 lần cỏch nhau 6 ngày thỡ hiệu quả ủạt 74,4% sau 39 ngày phun và tương ủương với hiệu quả phũng trừ khi phun 2 lần thuốc Bassa 50EC
1.5 đã sản xuất ựược 496,5 kg chế phẩm áp dụng trên diện tắch 13,3 ha lúa tại 3 tỉnh: Nam ðịnh, Nghệ An và Phú Yên Phun 2 lần chế phẩm cách nhau 6-7 ngày với liều lượng 20 kg/ha/lần cho hiệu quả phũng trừ rầy nõu ủạt tương ủương như ruộng nụng dõn cú phun 1-2 lần thuốc húa học Bassa 50EC.
ðề nghị
Cho phộp ứng dụng trờn diện rộng kỹ thuật sử dụng chế phẩm M.a ủể phũng trừ rầy nõu hại lỳa ở vựng ủồng bằng Bắc bộ.
