Nghiên cứu phản ứng của 3 quẩn thể rầy nây Nilaparvatablugens Stal, (Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình) trên một số giống lúa chuẩn nhiễm, chuẩn kháng vụ mùa 2004 và vụ xuân 2005

ội - 2006 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- ii lời cam đoan - Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Phạm Thanh Thủy Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- iii lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đ−ợc sự h−ớng dẫn và giúp đỡ tận tình của PGS. TS. Nguyễn Văn Đĩnh. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Côn trùng - Khoa Nông học - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội đã đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn KS. Trần Thị Liên, các anh chị em sinh viên thực tập tại phòng thí nghiệm JICA - Bộ môn Côn trùng - Khoa Nông học - Tr−ờng ĐHNNI đã cộng tác, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Khoa Sau đại học - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I, Ban lãnh đạo và các đồng nghiệp Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội, gia đình và bạn bè... bằng nhiều cách khác nhau đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt khóa học này. Hà Nội, ngày 18 tháng 8 năm 2005 Tác giả luận văn Phạm Thanh Thủy Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- iv Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn iii Mục lục iv 1. Mở đầu 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.2.1. Mục đích 3 1.2.2. Yêu cầu 3 2. Tổng quan tài liệu 4 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo 4 2.1.1. Vị trí của lúa gạo trong nguồn l−ơng thực thế giới 4 2.1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 4 2.2. Tình hình sâu hại lúa ở Việt Nam 10 2.3. Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) 14 2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở n−ớc ngoài 16 2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong n−ớc 20 3. Địa điểm, vật liệu và ph−ơng pháp nghiên cứu 28 3.1. Địa điểm nghiên cứu 28 3.2. Vật liệu nghiên cứu 28 3.3. Thời gian nghiên cứu 29 3.4. Ph−ơng pháp nghiên cứu 29 3.4.1. Ph−ơng pháp nhân, nuôi rầy 29 3.4.2. Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ nở của trứng và xác định thời gian phát dục của pha trứng 31 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- v 3.4.3. Thí nghiệm đánh giá sự khác biệt của 3 quần thể rầy nâu thông qua một số chỉ tiêu sinh học (tỷ lệ sống sót, thời gian các pha phát triển, tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số,...) 31 3.4.4. Thí nghiệm đánh giá phản ứng của 3 quần thể rầy nâu đối với 3 giống lúa thí nghiệm thông qua chỉ tiêu hình thái (cánh ngắn, cánh dài và khối l−ợng) 34 3.4.5. Ph−ơng pháp xử lý số liệu 35 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 36 4.1. Đặc điểm hình thái và đặc điểm gây hại của rầy nâu Nilaparvata lugens Stal. 36 4.1.1. Đặc điểm hình thái 36 4.1.2. Đặc điểm gây hại 44 4.2. Một số chỉ số sinh học của 3 quần thể rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) Hà Nội, Hà Tây và Thái Bình 45 4.2.1. Thời gian các pha phát triển 45 4.2.2. Tỷ lệ rầy cánh ngắn, cánh dài 50 4.2.3. Khối l−ợng cơ thể của các quần thể rầy nâu 55 4.2.4. Khả năng sinh sản của 3 quần thể rầy nâu 57 4.2.5. Tỷ lệ rầy cái và tỷ lệ sống sót của từng quần thể rầy nghiên cứu trên giống lúa kháng, nhiễm 59 5. Kết luận và đề nghị 68 5.1. Kết luận 68 5.2. Đề nghị 68 Tài liệu tham khảo 69 Tài liệu tiếng Việt 69 Tài liệu tiếng Anh 72 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 1 1. Mở đầu 1.1. Đặt vấn đề Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) đ_ đ−ợc ghi nhận là loài sâu hại quan trọng hàng đầu ở các vùng trồng lúa không chỉ của Việt Nam mà còn gây hại hầu khắp các n−ớc Đông và Đông Nam châu á. Đối với Việt Nam rầy nâu đ−ợc coi là sâu hại nghiêm trọng từ năm 1931 (L. Caresh, 1932) [10]. ở các tỉnh phía Nam, hàng năm rầy nâu phá hại khoảng 200.000 ha lúa của đồng bằng sông Cửu Long, gây cháy rầy ở nhiều nơi và là môi giới truyền bệnh lúa lùn xoắn lá - Rice ragged stunt virus (Bùi Văn ích, 1980) [10]. Cũng theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật, từ năm 1985 - 2000 rầy nâu gây hại mỗi năm khoảng 650.000 ha lúa, đặc biệt trong năm 1991 rầy nâu phá hại 1.394.910 ha và gây cháy rầy ở hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả n−ớc [10]. Trong dân d_ hiện nay, bà con nông dân th−ờng nôm na rằng:" Hiện nay trên đồng ruộng có 3 sâu, 3 bệnh, đó là: rầy nâu, sâu cuốn lá, sâu đục thân; bệnh đạo ôn, bệnh khô vằn, bệnh bạc lá". Trong những năm vừa qua, cùng với sự tăng tr−ởng của sản xuất lúa gạo, phát triển thâm canh và những chuyển đổi cơ cấu cây trồng, một số sâu bệnh chính hại lúa đ_ diễn biến theo chiều h−ớng đáng lo ngại. Diện tích lúa bị nhiễm rầy nâu tăng nhanh do nhiều giống lúa kháng rầy đ_ mất tính chống chịu. Sự thay đổi Biotype rầy nâu (ở đồng bằng, trung du Bắc bộ) theo dự đoán còn là một vấn đề cần đ−ợc theo dõi th−ờng xuyên để đối phó kịp thời, nhanh chóng, tránh tổn thất tới năng suất và sản l−ợng lúa trong sản xuất l−ơng thực hiện nay. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 2 Sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu dẫn đến hình thành các Biotype mới đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đ−a ra tr−ớc đây trở nên nhiễm (N. C. Thuật và L. Đ. Khánh, 1984; N. C. Thuật và ctv., 1993) [15]. Loài dịch hại rầy nâu, bởi sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới, đ_ và đang là mối đe dọa cho sản xuất lúa gạo n−ớc ta nói riêng và các n−ớc trồng lúa ở châu á nói chung. Rầy nâu là một trong những loài sâu hại nguy hiểm nhất đối với cây lúa ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu á (Dyck và Thomas, 1979) [11]. Trong 5 năm (1999 - 2003), rầy nâu cùng với rầy l−ng trắng vẫn là một trong 3 nhóm dịch hại gây hại nguy hiểm nhất trên cây lúa (sau sâu cuốn lá nhỏ và bệnh khô vằn). Diện tích lúa bị nhiễm rầy nâu và rầy l−ng trắng từ gần 570.000 ha năm 1999, có chiều h−ớng giảm trong các năm tiếp theo và đến năm 2003 diện tích bị nhiễm còn khoảng 260.000 ha. Diện tích lúa bị nhiễm, nhiễm nặng và mất trắng do rầy nâu trung bình 5 năm qua t−ơng ứng là 409.000 ha; 34.000 ha và 179 ha. Theo Nagata (1999) thì từ năm 1994 đến nay sự gây hại của rầy nâu ở Việt Nam đ_ giảm dần và có chiều h−ớng ổn định. Tuy nhiên, từ những năm 1970 trở lại đây, độc tính của rầy nâu ở các n−ớc nh− Philippines, Indonesia và ở miền Nam n−ớc ta đ_ chuyển đổi mạnh mẽ khi có mặt các giống lúa kháng mang gen bph1 và bph2 đ−ợc gieo trồng [11]. Vào những năm 1996 - 1999, theo Nguyễn Công Thuật và ctv., 2000 ở đồng bằng và trung du Bắc bộ, một số giống lúa kháng rầy nâu biotype2 nh− ASD7, CR84 - 1, CR84 - 2 đ_ bị nhiễm ở mức độ cao [17]. Do vậy việc nghiên cứu xác định về sự thay đổi độc tính của rầy nâu ở vùng lúa đồng bằng Bắc bộ nói riêng và ở n−ớc ta là rất cần thiết. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 3 Nhận thức đ−ợc điều đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Phản ứng của 3 quần thể rầy nâu Nilaparvata lugens Stal. (Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình) trên một số giống lúa chuẩn nhiễm, chuẩn kháng vụ mùa 2004 và vụ xuân 2005". 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích Trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh học cơ bản của rầy nâu trên một số giống lúa chuẩn kháng và chuẩn nhiễm từ đó xác định chỉ tiêu liên quan nhất đến biểu hiện phản ứng thích nghi của chúng. 1.2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu đặc điểm hình thái, khối l−ợng cơ thể trung bình của 3 quần thể rầy nâu Hà Nội, Hà Tây và Thái Bình khi sống trên giống lúa nhiễm và giống lúa kháng. - Đặc tính sinh vật học cơ bản (Tỷ lệ nở của trứng; thời gian các pha phát triển; tỷ lệ cái/rầy tổng số; tỷ lệ cánh ngắn/cánh ngắn + cánh dài; tỷ lệ sống sót của 3 quần thể rầy nêu trên khi sống trên giống lúa kháng và nhiễm rầy nâu). Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 4 2. Tổng quan tài liệu 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo 2.1.1. Vị trí của lúa gạo trong nguồn l−ơng thực thế giới Các loại l−ơng thực chính đ−ợc sản xuất và tiêu thụ trên thế giới bao gồm: Lúa gạo, lúa mỳ, ngô, kê và lúa mạch. Trong số 5 loại l−ơng thực kể trên, lúa mỳ và lúa gạo là 2 loại l−ơng thực cơ bản nhất dùng cho con ng−ời, các loại còn lại chủ yếu phục vụ cho chăn nuôi gia súc và công nghiệp chế biến thực phẩm. Thóc chiếm gần 1/3 sản l−ợng l−ơng thực thế giới, riêng châu á lúa chiếm đến 55% sản l−ợng l−ơng thực. Hiện nay, theo thống kê của FAO, sản xuất lúa gạo và lúa mỳ trên thế giới đạt mức t−ơng đ−ơng nhau. Năm 2000 sản l−ợng lúa gạo đạt 598,8 triệu tấn, còn lúa mỳ đạt 591 triệu tấn. Nếu quy đổi từ lúa sang gạo thì năm 2000 sản l−ợng lúa thế giới đạt 409 triệu tấn gạo. Với mức nhu cầu tiêu dùng lúa gạo hiện nay 130 kg/ng−ời/năm, sản l−ợng gạo đó có thể duy trì sự sống cho gần 3,2 tỷ ng−ời, chiếm gần 53% dân số thế giới [9]. Nh− vậy lúa gạo có vai trò rất quan trọng trong việc nuôi sống hơn một nửa dân số thế giới, số còn lại đ−ợc đảm bảo bằng lúa mỳ và các loại l−ơng thực khác. 2.1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Đối với Việt Nam cây lúa có một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc giải quyết nhu cầu l−ơng thực cho nhân dân. Gắn liền với quá trình phát triển của lịch sử, cây lúa đ−ợc coi là ng−ời bạn gần gũi nhất đối với đồng ruộng và ng−ời nông dân Việt Nam. Với tập quán canh tác và tiêu dùng lúa gạo, hàng năm lúa gạo đáp ứng trên 80% nhu cầu l−ơng thực của cả n−ớc. Chính vì vậy, sự thành bại của mùa màng nông nghiệp đ_ ảnh h−ởng trực tiếp đến sự no ấm hay đói nghèo của đại bộ phận dân c− n−ớc ta trong những năm vừa qua. Thực tế cho thấy sản l−ợng thóc hàng năm tăng hay giảm, ổn định hay không ổn Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 5 định trong các năm qua có ý nghĩa quan trọng đặc biệt đến việc ổn định đời sống kinh tế, chính trị, x_ hội và an ninh quốc phòng ở n−ớc ta. Thời kỳ sau thống nhất đất n−ớc đến những năm đổi mới (1976 - 1988), n−ớc ta b−ớc vào giai đoạn xây dựng x_ hội chủ nghĩa trên phạm vi cả n−ớc. Đặc tr−ng cơ bản của thời kỳ này là: phong trào hợp tác hóa nông nghiệp phát triển mạnh ở cả hai miền Nam, Bắc với mô hình tập thể hóa, tập trung hóa và chuyên môn hóa cao. Nông nghiệp Việt Nam đ−ợc thống nhất thành một mối, tiềm năng và thế mạnh của hai miền Nam, Bắc bổ sung cho nhau. Quản lý kinh tế theo cơ chế kế hoạch hóa tập trung bao cấp, huy động l−ơng thực theo nghĩa vụ. Sản xuất lúa trong thời kỳ đầu của giai đoạn này (1976 - 1980) luôn không ổn định và nhiều mặt diễn biến theo chiều h−ớng xấu, l−ơng thực, thực phẩm mất cân đối lớn giữa sản xuất và tiêu dùng, thiếu nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và nông sản xuất khẩu giảm xuống. Nông nghiệp và nông thôn bị khủng hoảng toàn diện cả về quan hệ sản xuất, lực l−ợng sản xuất và kết quả sản xuất. Sức sản xuất bị kìm h_m, sản xuất nông nghiệp bị giảm sút, thu nhập và đời sống nông dân sau chiến tranh vốn đ_ thấp lại không ổn định trên từng vùng cũng nh− trên cả n−ớc. Nói chung ở thời kỳ này (1976 - 1980) sản xuất l−ơng thực tăng chậm và rất không ổn định, tỷ lệ tăng bình quân 1,1 - 1,2%/năm, trong khi đó tốc độ tăng dân số là 2,08%/năm. Riêng sản xuất lúa trong giai đoạn này tình hình còn "bi đát" hơn. Sản l−ợng lúa cả n−ớc giảm từ 11,8 triệu tấn năm 1976 xuống 9,8 triệu tấn năm 1978 và 11,6 triệu tấn năm 1980. Trong khi, diện tích gieo trồng lúa cả năm vẫn tăng t−ơng ứng từ 5,29 triệu ha lên 5,43 triệu ha và 5,60 triệu ha trong thời kỳ này, năng suất lúa lúc đó đ_ thấp lại ngày càng giảm xuống, cụ thể nh− năm 1978 chỉ đạt 17,9 tạ/ha, năm 1980 là 20,8 tạ/ha [9]. Đây là thời kỳ sản xuất l−ơng thực bấp bênh, mất mùa th−ờng hay xảy ra, năng suất lúa giảm. Sản xuất không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong n−ớc và không đạt chỉ tiêu đặt ra. L−ơng thực trở thành nỗi lo lớn của Nhà n−ớc và nhiều địa ph−ơng. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 6 Sau một thời gian dài sản xuất nông nghiệp sút kém ở thời kỳ tr−ớc, Đảng và Nhà n−ớc đ_ kịp thời nghiên cứu, rút kinh nghiệm và thử nghiệm nhiều ph−ơng thức quản lý mới, đúc kết những kinh nghiệm đạt đ−ợc để ban hành nhiều chính sách mới và đổi mới cơ chế quản lý cho phù hợp với quy luật khách quan. Chỉ thị 100 (năm 1981) của Ban Bí th− Trung −ơng Đảng Khóa IV về cải tiến công tác khoán, mở rộng khoán sản phẩm đến nhóm và ng−ời kinh doanh trong hợp tác x_ sản xuất nông nghiệp đ−ợc ban hành, với mục đích phát triển sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế trên cơ sở lôi cuốn mọi ng−ời hăng hái lao động. Nhờ vậy sản xuất lúa đ_ có b−ớc tiến đáng kể. Sản l−ợng thóc tăng thêm 4,59 triệu tấn. Năm 1983 lần đầu tiên mức l−ơng thực v−ợt qua chỉ tiêu 300 kg mỗi ng−ời một năm. Kể từ năm 1981 đến năm 1988, sản l−ợng lúa tăng liên tục, mức tăng chủ yếu do thâm canh tăng vụ và tăng năng suất lúa. Tuy nhiên trong những năm cuối của giai đoạn này sản xuất nông nghiệp có phần chững lại, nông dân không yên tâm đầu t− cho sản xuất do hiện t−ợng khoán trắng tràn lan, các địa ph−ơng tăng mức khoán. Hậu quả là đ_ để xảy ra nạn đói l−ơng thực trầm trọng vào năm 1987 (sản l−ợng l−ơng thực giảm gần 80 vạn tấn, trong khi đó dân số tăng thêm 1,5 triệu ng−ời). Sự sa sút này một phần do thiên tai nên mất mùa, nh−ng nguyên nhân chủ yếu vẫn là do động lực ban đầu của cơ chế khoán theo Chỉ thị 100 đ_ hết tác dụng. Kết quả sản xuất lúa n−ớc ta trong giai đoạn 1975 - 1988 đ−ợc thể hiện ở bảng sau: Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 7 Bảng. Sản xuất lúa ở Việt Nam từ 1975 - 1988 Năm Diện tích lúa (1000 ha) Năng suất lúa (tạ/ha) Sản l−ợng lúa (1000tấn) Sản l−ợng l−ơng thực (1000tấn) Mức l−ơng thực bình quân (kg/ng−ời) Riêng thóc (kg/ng−ời) 1975 4855,9 21,2 10293,6 11464,2 240,6 216,0 1976 5297,3 22,3 11827,1 11893,1 274,4 240,6 1977 5487,7 19,4 10597,1 12621,8 250,1 209,7 1978 5426,5 17,9 9789,9 12265,3 238,5 190,4 1979 5458,2 20,7 11362,9 13983,8 266,5 216,5 1980 5600,2 20,8 11647,4 14406,4 268,2 216,8 1981 5651,9 22,0 12415,2 15005,3 272,8 225,8 1982 5711,4 25,2 14390,1 16828,8 299,6 256,2 1983 5611,0 26,3 14743,3 16958,8 296,1 256,9 1984 5675,0 27,3 15505,6 17800,0 302,9 264,3 1985 5703,9 27,8 15874,8 18200,0 304,0 265,1 1986 5688,6 28,1 16002,9 18379,1 300,8 261,8 1987 5588,5 27,0 15102,6 17562,6 280,8 241,8 1988 5726,4 29,7 17000,0 19583,1 307,3 266,8 88/75 117,9 140,5 165,2 170,1 127,7 123,5 Nguồn: Số liệu Nông nghiệp Việt Nam 35 năm (1956 - 1990). Trong khi đó, ở miền Nam sau khi căn bản hoàn thành phong trào hợp tác hóa nông nghiệp vào năm 1985, hàng loạt mâu thuẫn ở nông thôn phát sinh, nhất là mâu thuẫn trong quan hệ ruộng đất. Tình trạng tranh chấp ruộng đất diễn ra gay gắt ở Nam bộ, đ_ biến các hợp tác x_, tập đoàn sản xuất nông nghiệp mới đ−ợc thành lập trở thành hình thức. Sản xuất nông nghiệp cả n−ớc tiếp tục trì trệ và khủng hoảng do chính sách quản lý ch−a phù hợp với sự phát triển theo quy luật khách quan, ch−a đáp ứng đ−ợc nguyện vọng chính đáng của ng−ời nông dân. Sau thời kỳ đổi mới (từ năm 1989 đến nay), tr−ớc tình hình sản xuất nông nghiệp chững lại ở thời kỳ tr−ớc, liều thuốc "khoán theo Chỉ thị 100" tỏ ra kém hiệu lực do toàn bộ cơ chế quản lý vĩ mô vẫn ch−a chuyển biến kịp, Bộ Chính trị đ_ nghiên cứu rút kinh nghiệm và ban hành Nghị quyết 10 vào tháng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 8 4 năm 1988. Nghị quyết 10 đ_ tạo ra sự biến đổi lớn về quan hệ sở hữu, quan hệ quản lý và quan hệ phân phối cho phù hợp với tính chất và trình độ phát triển của lực l−ợng sản xuất. Sau Nghị quyết 10 Chính phủ đ_ ban hành hàng loạt chính sách quan trọng nh−: chính sách một giá, l−u thông tự do, xuất khẩu gạo, phát triển kinh tế nhiều thành phần, đầu t− cho nông nghiệp, tín dụng nông thôn, đổi mới doanh nghiệp Nhà n−ớc đ_ có tác động tích cực đến sản xuất nông nghiệp và hỗ trợ kinh tế hộ phát triển, làm cho nó trở thành đơn vị sản xuất cơ bản của nông thôn trong cơ chế mới. Nhờ đó, sản xuất l−ơng thực trong giai đoạn này ngày càng phát triển v−ợt bậc. Năm 1989 đánh dấu b−ớc tiến lớn trong lịch sử sản xuất l−ơng thực n−ớc ta, chuyển từ n−ớc nhập khẩu sang n−ớc xuất khẩu gạo lớn và ổn định trên thế giới. Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị đ_ tạo ra rất nhiều thành công đáng ghi nhận trong sản xuất và đời sống. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện vẫn nảy sinh những khó khăn và mâu thuẫn mới. Đứng tr−ớc tình hình đó Ban chấp hành Trung −ơng Đảng cộng sản Việt Nam Khóa VII họp hội nghị lần thứ 5 (tháng 6 năm 1993) với nội dung tiếp tục đổi mới và phát triển kinh tế x_ hội nông thôn. Luật Đất đai mới (năm 1993) ra đời đ_ mở rộng quyền của ng−ời sử dụng đất làm cho nông dân yên tâm đầu t− khai hoang, phục hóa, tăng vụ, cải tạo đất. Nhờ đó sản xuất l−ơng thực lại có b−ớc tiến hơn nữa, l−ơng thực bình quân nhân khẩu đạt trên 350 kg. Vụ mùa 1994, tuy miền Bắc bị mất mùa, giảm khoảng 1 triệu tấn lúa do m−a lụt nh−ng nạn thiếu đói giáp hạt đ_ không xảy ra [9]. Kết quả sản xuất l−ơng thực giai đoạn 1989 - 2000 đ−ợc trình bày ở bảng sau: Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 9 Bảng. Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam trong thời kỳ đổi mới (1989 - 2000) Năm Diện tích lúa (1000ha) Năng suất lúa (tạ/ha) Sản l−ợng lúa (1000tấn) Sản l−ợng l−ơng thực (1000tấn) Mức l−ơng thực bình quân (kg/ng−ời) Riêng thóc (kg/ng−ời) 1989 5895,8 32,2 18996,3 21524,8 332 293 1990 6027,7 31,9 19225,2 21459,5 354 291 1991 6302,7 31,1 19261,9 22026,5 325 292 1992 6475,4 33,3 21590,3 24238,7 349 315 1993 6559,4 34,8 22836,6 25580,9 359 328 1994 6598,5 35,6 23528,3 26175,9 361 332 1995 6765,6 36,9 24963,7 27587,9 373 347 1996 7003,8 37,7 26396,7 28849,8 388 361 1997 7099,7 38,8 27523,9 29736,3 398 370 1998 7362,7 39,6 29145,5 30786,1 408 386 1999 7653,6 41,0 31393,8 34008,9 444 409 2000 7654,9 42,5 32554,0 34851,5 455 419 2000/1989 129,8 132,0 171,3 161,9 137,0 143,0 Nguồn: Niên giám thống kê 1990, 1996, 2000. Trong suốt thời kỳ đổi mới sản xuất lúa cả n−ớc đạt mức tăng tr−ởng khá cả về diện tích và năng suất. Diện tích gieo trồng lúa tăng từ 6,89 triệu ha năm 1989 lên 7,65 triệu ha năm 2000 - tăng gần 30% [9]. Bình quân mỗi năm diện tích lúa tăng 2,5% chủ yếu do tăng vụ và chuyển dịch cơ cấu mùa vụ gieo trồng lúa trên cả n−ớc, nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long. Xu h−ớng tăng năng suất lúa cả năm trong thời kỳ này cao hơn chút ít so với mức tăng của diện tích gieo trồng lúa. Tính chung cho cả thời kỳ (1989 - 2000) năng suất tăng 32%, bình quân mỗi năm tăng 2,7%. Năm 2000, năng suất lúa cả n−ớc đạt 42,4 tạ/ha. Năm có mức tăng cao nhất là năm 1992 đạt 7,1%. Đến nay, năng suất lúa của ta cao hơn năng suất bình quân của thế giới Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 10 khoảng 5%, nh−ng vẫn còn thua kém một số n−ớc có trình độ sản xuất lúa tiên tiến nh− Trung Quốc, Nhật Bản, Australia [9]. Do cả hai yếu tố diện tích gieo trồng và năng suất lúa tăng nên sản l−ợng lúa trong thời kỳ này tăng nhanh và ổn định. Năm 2000 so với năm 1989 diện tích tăng 29,8%, năng suất tăng 32% và sản l−ợng tăng 71,4%, đạt 32,55 triệu tấn thóc. Bình quân mỗi năm tăng 1,5 triệu tấn [9]. Mức tăng tr−ởng v−ợt xa tất cả các thời kỳ tr−ớc trong lịch sử trồng lúa của Việt Nam. Việt Nam từ chỗ thiếu l−ơng thực triền miên, nay đ_ trở thành c−ờng quốc xuất khẩu gạo. Kể từ năm 1989 đến năm 2000 Việt Nam đ_ xuất khẩu đ−ợc 30,1 triệu tấn gạo, bình quân mỗi năm xuất khẩu đ−ợc 2,5 triệu tấn [9]. Nh− vậy trong thời kỳ đổi mới vừa qua ngành sản xuất lúa gạo n−ớc ta đ_ đạt đ−ợc những thành công vô cùng to lớn. 2.2. Tình hình sâu hại lúa ở Việt Nam Sâu bệnh phá hại gây nên những khó khăn lớn đối với sản xuất ở các vùng trồng lúa n−ớc ta và trên thế giới. Theo tổng hợp của Cramer (1967) [18], chỉ tính riêng thiệt hại do sâu gây ra, năng suất lúa ở châu á (không kể Trung Quốc) đ_ tổn thất tới 31,5%. ở Việt Nam, theo −ớc tính hàng năm sâu và bệnh làm giảm sút khoảng 20% năng suất, không kể những mất mát trong kho do sâu mọt và nấm bệnh gây ra sau thu hoạch [18]. Côn trùng gây hại trong suốt quá trình sinh tr−ởng của cây lúa, từ khi gieo hạt cho tới lúc lúa chín. Chúng phá hại tất cả các bộ phận cây (trên và d−ới mặt đất). Côn trùng phá hại không những gây ra tổn thất về năng suất lúa mà còn ảnh h−ởng đến cả chất l−ợng th−ơng phẩm của thóc gạo. Một số loài côn trùng phá hại đ_ mở đ−ờng cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển. Quan trọng hơn, nhiều loài côn trùng còn là vectơ truyền các bệnh siêu vi trùng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 11 nguy hiểm cho cây lúa, nh− bệnh vàng lụi (Tungro virus) do rầy xanh đuôi đen truyền, bệnh lúa xoắn lá ( Rice ragged stunt virus) do rầy nâu truyền.... Tài liệu lịch sử ghi chép về sâu hại lúa ở Việt Nam cho đến nay có rất ít. Theo tài liệu để lại của Bùi Huy Bích, năm 1782 sâu cắn gié lúa đ_ phát sinh thành dịch gây mất mùa lớn, làm dân chúng bị đói rét (Hồ Khắc Tín, 1982) [18]. Qua Tập san Kinh tế Đông D−ơng do ng−ời Pháp biên soạn, Caressch (1933) cho biết rầy nâu trong những năm 1931 - 1932 đ_ phát sinh thành dịch hại lúa ở một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long nh−: Sóc Trăng, Bạc Liêu... [18]. Từ năm 1954, sau khi miền Bắc hoàn toàn giải phóng, tài liệu của Cục Bảo vệ thực vật và Viện Bảo vệ thực vật đ_ ghi nhận các đợt dịch sâu hại ở các địa ph−ơng: Dịch rầy nâu ở Hà Nam gây thiệt hại lớn cho lúa chiêm ở vùng trũng (1958); dịch sâu cuốn lá lớn ở Bắc Thái phá hại trên diện tích 15.734 ha (1958 - 1961); bọ xít đen ở Ninh Bình gây thiệt hại nặng trên hàng chục hecta, làm lúa bị khô héo (1964); bọ xít dài ở Bắc Thái phá hại trên hàng chục hecta lúa chiêm (1964); sâu năn phát sinh ở 22 tỉnh phía Bắc phá hại trên mạ mùa làm thiệt hại hàng ngàn tấn thóc giống (1968).... Theo Grist và Lever (1969) [18], có khoảng hơn 800 loài côn trùng đ_ đ−ợc ghi nhận là sâu hại lúa trên toàn thế giới, nh−ng phần lớn những côn trùng này chỉ gây hại rất ít. Riêng ở khu vực châu á nhiệt đới, chỉ có khoảng 20 loài đ−ợc coi là sâu hại quan trọng và th−ờng xuyên phá hại lúa. ở Việt Nam theo những kết quả điều tra và giám định của các nhà côn trùng học, đến nay đ_ biết khoảng 140 loài côn trùng và nhện ăn hại trên cây lúa. Tuy nhiên, trong số này chỉ có khoảng 30 loài đ−ợc xếp vào hàng sâu hại có ý nghĩa kinh tế. Hơn 100 loài còn lại trên thực tế có thể coi là những loài vô hại [18]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 12 Một số loài phân bố rộng và gây hại trên hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả n−ớc, nh− sâu đục thân b−ớm hai chấm, sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu... Một số khác chỉ gây hại ở những vùng nhất định, nh− sâu năn chỉ th−ờng gây hại ở vùng Duyên hải Trung bộ và vùng núi Bắc bộ, hoặc sâu phao chỉ gây hại ở Nam Trung bộ và đồng bằng Nam bộ... [18]. Nhiều loài côn trùng phát sinh và gây hại trong cả vụ chiêm xuân và vụ mùa, nh− sâu cuốn lá nhỏ, rầy nâu, sâu đục thân lúa; trong khi một số loài chỉ gây hại trong vụ mùa nh− sâu cắn gié ở các tỉnh phía Bắc, hoặc trong vụ xuân nh− sâu năn ở ven biển miền Trung [18]. Về mức độ quan trọng kinh tế của các loại sâu hại lúa thay đổi theo từng thời gian. Một số loài nh− sâu cuốn lá lớn, sâu keo, sâu cắn gié, sâu gai... trong các thập kỷ tr−ớc đây đ_ đ−ợc xếp vào hàng những sâu hại chủ yếu, thì trong vài thập kỷ qua hầu nh− không gây hại đáng kể. Ng−ợc lại, một số loài khác nh− rầy nâu, sâu cuốn lá nhỏ... tr−ớc đây chỉ đ−ợc coi là sâu hại thứ yếu thì nay lại nổi lên ở hàng đầu. Nguyên nhân của sự thay đổi này có thể do nhiều lý do khác nhau. Sự thay đổi về mùa vụ trồng lúa, việc du nhập nhiều giống lúa mới có kiểu hình cải tiến cùng với những biện pháp kỹ thuật thâm canh kèm theo nh− cấy dày, bón nhiều phân hóa học... từ cuối thập kỷ 60 của thế kỷ 20 đến nay là những nguyên nhân th−ờng đ−ợc nói đến. Các loại thuốc trừ sâu hóa học đ−ợc sử dụng ngày càng nhiều trong sản xuất từ những năm 50 đến nay cũng là nguyên nhân quan trọng ảnh h−ởng tới thành phần và vai trò của các loại sâu hại lúa trong những thập kỷ qua. Nhiều nhà côn trùng học đ_ cho rằng nguyên nhân rầy nâu bùng phát ở các n−ớc châu á trong những thập kỷ vừa qua chính do bởi áp dụng các kỹ thuật thâm canh lúa cùng với việc sử dụng rộng r_i các hợp chất lân hữu cơ để phòng trừ sâu lúa (Mochida, 1977; Henrichs, 1979) [18]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 13 Dựa trên mức độ quan trọng về kinh tế, trong thời điểm hiện nay có thể phân chia các loài sâu hại lúa thành 3 nhóm chính [18] nh− sau: - Nhóm 1: Bao gồm những sâu hại chủ yếu, hàng năm th−ờng phát sinh trên diện rộng ở nhiều vùng trồng lúa, gây thiệt hại đáng kể về kinh tế. Những năm có dịch th−ờng gây tổn thất lớn đối với sản l−ợng lúa. Thuộc về nhóm này hiện nay th−ờng có 5 loại là: sâu đục thân b−ớm hai chấm (Scirpophaga incertulas Walker), sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis Guenne), rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.), bọ xít dài (Leptocorisa acuta Thunberg) và sâu năn (Orseolia oryzae Wood - Mason). - Nhóm 2: Gồm những sâu hại thứ yếu, chúng chỉ gây hại trên diện tích hẹp ở một số địa ph−ơng, ít khi gây ra những thiệt hại lớn. Thuộc về nhóm này có một số loài nh−: bọ xít xanh (Nezara viridula Linn.), bọ xít đen (Scotinophora lurida Burm), bọ trĩ (Stenchaethirps biormis Linn.), sâu keo (Spodoptera mauritia Boisd)... - Nhóm 3: Gồm những loài còn lại. Chúng th−ờng ít gặp trên ruộng lúa, hoặc có mặt th−ờng xuyên nh−ng số l−ợng ít và không gây thiệt hại đáng chú ý. Trong thực tế, những loài này có thể coi là "loài vô hại". Có thể kể một số loài thuộc nhóm này nh− sau: sâu đo xanh (Naranga aenescens Moore), châu chấu lúa (Oxya velox Fabr), sâu b−ớm mắt rắn (Melanistis leda Linn), rầy trắng nhỏ (Erythroneura subrufa Mots.). Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 14 Bảng. Diện tích lúa bị nhiễm sâu hại ở các tỉnh phía Bắc trong 5 năm 1994 - 1998 Đơn vị: 1000 ha Tên sâu hại Vụ lúa 1994 1995 1996 1997 1998 Rầy nâu Xuân Mùa 104,46 58,25 113,76 117,12 43,30 186,50 55,27 96,98 102,43 2,33 Sâu cuốn lá nhỏ Xuân Mùa 180,80 _ 39,43 17,71 104,99 66,60 61,35 197,10 185,93 82,27 Sâu đục thân Xuân Mùa 35,97 126,87 _ 266,99 73,23 350,70 5,89 224,20 16,42 73,66 Bọ xít dài Xuân Mùa _ 4,12 _ 14,36 18,33 51,90 1,70 67,26 15,18 5,95 Nguồn: Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Bắc, 1999. 2.3. Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) ảnh 1. Rầy nâu - mối đe dọa đối với sản xuất lúa ở châu á Theo các nhà khoa học Hasegawa (1995) [22], Mochida và Dyck (1979), [27] rầy nâu có tên khoa học là Nilaparvata lugens Stal., thuộc họ Delphacidae, bộ Homoptera, giống Nilaparvata. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 15 Theo Suegana K. (1964) [4] loài này có tên gọi khác nh− sau: Rầy nâu - Nilaparvata lugens Stal. (1963) 1854 - Delphax lugens Stal. 1863 - Liburnia sordescens Motschulsky 1906 - Delphax oryzae Matsumara 1906 - Nilaparvata greeni Distant 1906 - Kalpa aculeata Distant 1907 - Dicranotropis anderida Distant 1907 - Delphax ordovix Kirkaldy 1907 - Delphax parysatis Kirkaldy 1924 - Nilaparvata lugens Muir & Giffard 1935 - Hikona formosans Matsumura 1949 - Nilaparvata lugens Ishihara 1955 - Nilaparvata lugens Hasegaeva Về phạm vi phân bố, Mochida (1979) [27] cho rằng rầy nâu phân bố rộng ở nhiều n−ớc nh− Nhật Bản, Trung Quốc, Triều Tiên, Bangladesh, ấn Độ, Indonesia, Thái Lan, Malaysia, Philippines, Việt Nam, Campuchia, Lào, Sri - Lanca, Java, Fiji Guam, Niu Ghinia, Ceram, Xibêri, châu Âu, Braxin, Bắc châu Phi, Nam Bắc Mỹ.... Rầy nâu còn thấy có cả ở những vùng dọc theo đ−ờng xích đạo, chứng tỏ chúng thuộc côn trùng nhiệt đới. Rầy nâu phá hại nặng trên cây lúa ở nhiều n−ớc vùng Nam và Đông Nam châu á [4]. Nhiều nghiên cứu n−ớc ngoài [7] cho thấy lúa là cây ký chủ quan trọng đầu tiên của rầy nâu. Ngoài ra ng−ời ta còn tìm thấy trên các cây trồng và cỏ Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 16 dại khác nh−: ngô, lúa miến, kê, cỏ kê, cỏ lồng vực n−ớc, cỏ gấu, sậy, cỏ cói gạo, cỏ tranh, cỏ chân nhện tía, bông bụi.... Theo Hinekly [23] những ký chủ không phải là lúa chỉ là nơi trú ngụ tạm thời của rầy nâu. ở Việt Nam, điều này cũng đ−ợc khẳng định [1], [16]. Dale [20] cũng nh− nhiều tác giả trong và ngoài n−ớc [10], [16] khi nghiên cứu về ph−ơng thức gây hại của rầy nâu cho rằng: rầy nâu có thể hại ở tất cả các giai đoạn sinh tr−ởng của cây lúa, đặc biệt là giai đoạn mạ, giai đoạn làm đòng, trỗ và chín. Nếu hại nặng ở giai đoạn mạ thì cây không thể sinh tr−ởng đ−ợc, héo và chết. Giai đoạn làm đòng nếu nhiễm rầy nặng sẽ giảm năng suất hoặc không cho thu hoạch. Và hiện nay, nhiều tác giả trong và ng._.oài n−ớc [2], [3] [4] đ_ khẳng định rầy nâu là môi giới truyền bệnh virus lùn xoắn lá (Rice ragged stunt virus). Nhiều tài liệu nghiên cứu trong và ngoài n−ớc đều cho rằng rầy nâu rất dễ thay đổi độc tính để vô hiệu hóa vai trò của giống lúa mang gen kháng để bùng phát thành dịch lớn và gây tổn thất nặng nề cho mùa màng [15]. Bởi sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới đ_ và đang là mối đe dọa cho việc sản xuất lúa gạo n−ớc ta nói riêng và các n−ớc trồng lúa châu á nói chung. Chính vì vậy, vấn đề nghiên cứu về rầy nâu hiện nay đang đ−ợc đặt ra một cách cấp thiết trên toàn thế giới và Việt Nam. 2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở n−ớc ngoài Theo Endar, 1969 "Rầy nâu có tính thích nghi rộng, chúng có thể sống trên các giống chống chịu chúng tr−ớc đó dẫn đến sự biến đổi về mặt sinh lý, tính biến đổi này có thể khác nhau về mặt di truyền, gọi là biến đổi Biotype rầy nâu" [17]. Giống chống chịu rầy nâu đầu tiên là IR26 đ−ợc sản xuất vào năm 1969 có chứa gen chống chịu bph1. Đến năm 1973 - 1977 giống này đ−ợc trồng chủ yếu ở các n−ớc ASIAN, đặc biệt là Indonesia và Philippines, nh−ng chỉ sau 3 Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 17 mùa rầy nâu đ_ phát triển rất nhanh. Đến năm 1980, giống IR36 và IR42 mang gen kháng bph2 ngay lập tức đ_ điều khiển đ−ợc số l−ợng rầy nâu phát triển trên giống IR26, sau đó 2 giống này lại bị rầy nâu phá hại nặng (Kenmore) [25] [26]. Những kết quả nghiên cứu cho thấy rầy nâu có thể đồng thời chấp nhận đối với gen kháng bph1 và gen kháng bph2 (K. D Gallager, 1987). Rầy nâu có thể sống sót và phát triển nhanh trên những loài mang gen kháng Bph3 (IR60 ở Mindamo, Philippines) và bph4 (IR66 ở Negros, Philippines) [25]. Nh− vậy rầy nâu có thể phát sinh nhanh và mạnh trên những giống kháng mà không mất đi sự nhiễm các chủng nòi trong quá khứ, mỗi một gen mới có thể bị phá vỡ tính kháng trong vòng một vài thế hệ do đó cần thiết phải thay thế các gen mới, các giống kháng mới. Sự luân phiên các gen trong loài có các gen kháng khác nhau đ−ợc trồng theo một cách tuần tự, gợi ý nh− là một chiến l−ợc thu các gen kháng vì cuối cùng quần thể rầy nâu có sự chấp nhận đối với tất cả các gen (K. Sogawa) [29]. Do vậy, cơ cấu tỷ lệ giống kháng, giống nhiễm hợp lý mới hạn chế sự bùng phát số l−ợng rầy nâu (Kenmore) [25]. "Gieo cấy nhất loạt những giống lúa chống rầy có nguồn gốc di truyền khác nhau sẽ có tác dụng giảm đến mức thấp nhất áp lực chọn lọc đối với quần thể rầy nâu. Điều này cũng làm giảm khả năng phát triển những Biotype rầy mới '' - theo tài liệu của M. D. Pathak và G. S. Khush - Hội nghị về rầy nâu 18 - 22/4/1977 ở IRRI. Sự hình thành những Biotype của rầy nâu là một trong những nh−ợc điểm chính có liên quan đến việc gây ra sự đổ vỡ của ph−ơng pháp sử dụng những giống lúa kháng rầy nâu (Glass, 1975) [21]. Việc tạo ra tính kháng của cây lúa và hạn chế sự hình thành những Biotype mới đ−ợc kết hợp trong chiến dịch phòng trừ dịch hại thông qua những ứng dụng về mặt di truyền của các giống lúa (IRRI, 1976) [24]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 18 Theo Cheng (1975) [15], độc tính của rầy nâu đ−ợc gây ra bởi cơ chế đa gen. Nh−ng ảnh h−ởng trội là quan trọng nhất trong việc điều khiển tính độc của Biotype đối với những giống lúa kháng. Một nghiên cứu t−ơng tự cho thấy sự luân canh, xen canh những giống có mang các gen kháng khác nhau sẽ làm chậm sự phát triển của các Biotype rầy nâu (Black và ctv.,1992) [15]. Mức kháng khác nhau này của rầy nâu đ_ đ−ợc nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế IRRI vào năm 1963, có 7 gen kháng đ_ đ−ợc khẳng định tác động chống chịu đối với rầy nâu. Theo nghiên cứu của Saxena và ctv. (1991) [28], rầy nâu biotype1 gây hại trên các giống lúa không mang gen kháng. Rầy nâu biotype2 gây hại trên các giống lúa mang gen kháng bph1. Rầy nâu Biotype3 lại gây hại trên các giống lúa mang gen kháng bph2 và các giống nhiễm rầy nâu biotype1. Tuy nhiên lại không có một Biotype nào của rầy nâu có thể gây hại trên các giống lúa có mang gen Bph3, bph4, bph5, bph6, bph7. Theo Partkak (1980) [17] thì một Biotype mới hình thành có thể do 9 lứa rầy sinh sống liên tục trong 1 giống đơn gen. Vì vậy theo dõi khả năng sống sót của rầy nâu trên một số giống lúa giúp cho ta xác định tính thích ứng của rầy nâu trên các giống lúa đó. Khi tính thích ứng cao thì khả năng sống sót trên các giống càng lớn. Căn cứ vào đó có thể xác định b−ớc chuyển biến của rầy nâu qua các Biotype khác nhau. Thực tế ở Philippines, ấn Độ, Sri - Lanca cho phép tin rằng các quần thể rầy tự nhiên có nhiều Biotype khác nhau, hiện nay tồn tại 3 Biotype rầy nâu, trong đó biotype1 là kiểu phổ biến nhất [17]. Do đó khi chúng ta mở rộng diện tích thâm canh lúa, trồng rộng r_i các giống lúa chống rầy thì càng có khả năng hình thành một quần thể có thể sống trên các giống lúa đó. Khả năng đó sẽ ít hơn khi chúng sống trên những giống chống rầy vừa phải nếu tính trạng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 19 đó do nhiều gen chi phối. Chính vì lý do này đ_ hình thành một chiến l−ợc lai tạo giống chống rầy bao gồm: (1) Trồng nhiều giống lúa khác nhau ở nhiều vùng nhằm xác định một giống chống rầy ở nơi này có thể mẫn cảm với rầy nâu ở nơi khác hay không. Nếu có thì ghi nhận rằng rầy nâu ở hai nơi đó có những Biotype khác nhau. (2) Nuôi bắt rầy nâu ở nhiều nơi khác nhau, đặc biệt là ở những nơi trồng nhiều giống kháng rầy, việc nuôi đ−ợc tiến hành trên các giống kháng qua nhiều thế hệ. Nếu một tập đoàn rầy nào phát triển và tồn tại trên giống kháng thì rầy nâu thuộc tập đoàn này gọi là Biotype mới. (3) Tạo giống nhiều dòng, chẳng hạn nh− ở Nhật Bản các nhà khoa học đ_ tạo đ−ợc rất nhiều dòng Kasalath (92 dòng), Asominori (71 dòng) [16]. (4) Liên tục phổ biến các giống lúa mới, đó là các giống mang gen bph1, bph2, Bph3, bph4... kháng rầy nâu. (5) Tạo các giống lúa có tính chất kháng rầy ngang. (6) Tích lũy các gen kháng rầy nâu vào cùng một giống. Thực tế những giống lúa có 2 gen kháng rầy trở lên chống chịu rầy nâu đ−ợc dài hơn so với những giống chỉ mang 1 gen kháng rầy. Căn cứ vào những chiến l−ợc nêu trên, các nhà khoa học trên thế giới đ_ và đang lai tạo thành công nhiều giống lúa vừa có khả năng kháng rầy nâu, lại có năng suất cao phẩm chất tốt nh−: Năm 1966 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ tiến hành đánh giá 26.000 giống lúa với 3 Biotype rầy nâu và xác định có 268 giống lúa chống biotype1, 110 giống lúa chống biotype2, 95 giống lúa chống Biotype3 [17]. Năm 1973 - 1974 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ đ−a ra 5 giống lúa mang gen bph1 đó là: IR26, IR28, IR29, IR30, IR34 [17]. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 20 Năm 1975 - 1977 Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế đ_ đ−a ra các giống lúa mang gen bph2, nh−: IR32, IR36, IR40, IR42... [17]. Năm 1977 khẳng định một số giống chống đ−ợc rầy nâu ở 3 Biotype, nh−: IR32, IR26863 - 38 - 1 - 2, IR4432 - 52 - 6 - 4, IR4432 - 103 - 6 - 4.... Bằng ph−ơng pháp lập bản đồ gen xác định locus gen trên nhiễm sắc thể để xác định số gen quy định tính trạng kháng rầy trên các giống, sau đó tiến hành lai nhiều đời, các nhà khoa học Nhật Bản gồm Yamasaki, Yosimura và Yasui năm 1998 - 1999 đ_ tạo ra nhiều dòng giống lúa có khả năng kháng rầy từ tập đoàn Japonica và Indica, điển hình là các giống PH2, Kasalath, PV, DV85... [14]. Tuy ngày càng có nhiều giống lúa kháng rầy đ−ợc tuyển chọn và lai tạo nh−ng sự thay đổi Biotype liên tục sinh ra các chủng nòi rầy nâu mới đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đ−a ra tr−ớc đây trở nên nhiễm, và độc tính (Virulence) của rầy có xu h−ớng ngày càng mạnh hơn. Đó là một trong những thách thức với các nhà khoa học nông nghiệp trên thế giới, thúc đẩy có những nghiên cứu mới sâu, rộng hơn nữa về loài dịch hại nguy hiểm này. 2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong n−ớc N−ớc ta trong những năm của thập kỷ 60 thế kỷ 20 rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal.) chỉ là loài gây hại thứ yếu [19], nh−ng trong vòng 30 năm trở lại đây rầy nâu đ_ trở thành loài sâu hại nguy hiểm nhất ở khắp các vùng trồng lúa, đặc biệt là các vùng lúa thâm canh cao, từ Bắc vào Nam, từ đồng bằng ven biển đến các vùng núi cao. Rầy nâu có thể gây hại nặng cả trong vụ xuân, hè thu và vụ mùa [13]. Điều này đ−ợc minh chứng qua một vài thông tin cụ thể sau đây. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 21 Năm 1968 dịch rầy nâu đ_ xảy ra ở 14 tỉnh với tổng diện tích là 280.000 ha, trong đó có khoảng 5.000 ha lúa bị giảm năng suất tới 30 - 40% (Nguyễn Đức Khiêm, 1995) [8] ở miền Nam trận dịch rầy nâu đầu tiên đ_ xảy ra vào năm 1971, rầy nâu phát sinh mạnh ở đồng bằng sông Cửu Long với hiện t−ợng cháy rầy gây thiệt hại nặng đối với nhiều nơi [4]. Năm 1974 rầy nâu đ_ phá hại lúa ở các tỉnh và địa ph−ơng nh− Quảng Nam, Khánh Hòa, Biên Hòa, Bình Định, Tây Ninh, Long An, An Giang trên diện tích gần 10 vạn ha [4]. Theo Bùi Văn ích (1980) [4], ở các tỉnh phía Nam, hàng năm rầy nâu phá hại khoảng 200.000 ha lúa của đồng bằng sông Cửu Long, gây cháy rầy ở nhiều nơi và là môi giới truyền bệnh virus lúa lùn xoắn lá (Rice ragged stunt virus). Cũng theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật, từ năm 1985 - 2000 rầy nâu gây hại mỗi năm khoảng 650. 000 ha, đặc biệt trong năm 1991 rầy nâu phá hại 1.394.000 ha lúa và gây cháy rầy ở hầu khắp các vùng trồng lúa trong cả n−ớc [17]. Theo thống kê gần đây của Vũ Khắc Nh−ợng (2000) [8], trong vụ xuân năm 2000 tính từ tháng 1 đ_ có hơn 18.000 ha lúa bị nhiễm rầy nâu, trong đó có 800 ha bị nhiễm nặng. Cũng trong vụ xuân năm 2000 tại một số tỉnh đồng bằng châu thổ sông Hồng (Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình, Hải Phòng...) đ_ xảy ra cháy rầy cục bộ trên các giống lúa, mà chủ yếu là các giống lúa Trung Quốc. Còn theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật năm 1999 [10] cho biết: " Từ năm 1993 - 1997 diện tích lúa bị rầy phá hại hàng năm khoảng 500.000 - 800.000 ha, trong đó có 25.000 - 80.000 ha bị hại nặng ". Nh− vậy từ một đối t−ợng không đ−ợc coi là dịch hại, rầy nâu đ_ trở thành dịch hại nghiêm trọng, là mối đe dọa lớn, làm giảm năng suất lúa trên diện rộng. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 22 ảnh 2. Ruộng lúa bị "cháy rầy" ở giai đoạn sắp thu hoạch Theo Reissig W. H và ctv. [12, 3 - 6], sự bùng phát số l−ợng rầy nâu do những nguyên nhân sau: (1) Do mở rộng diện tích trồng lúa tạo điều kiện cho rầy nâu có điều kiện phát tán lan rộng; (2) Do đổi mới và phát triển hệ thống thủy lợi: t−ới tiêu thuận lợi, tăng số vụ lúa trong năm tạo điều kiện cho rầy tồn tại và phát triển trên ruộng lúa; (3) Thay đổi th−ờng xuyên cơ cấu giống, thay đổi các giống lúa cũ có tính chống chịu tốt nh−ng năng suất thấp bằng giống lúa mới có năng suất cao nh−ng tính chống chịu lại kém ổn định. Trồng nhiều giống lúa mới và thay đổi giống lúa liên tục làm phát sinh các chủng rầy nâu mới, gây hại mạnh hơn; (4) Do sử dụng thuốc hóa học không hợp lý đ_ giết chết thiên địch trên đồng ruộng và tạo sự kháng thuốc của rầy nâu; Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 23 Mặt khác theo nhận định của chúng tôi bên cạnh những nguyên nhân kể trên sự bùng phát số l−ợng rầy nâu còn do sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu. Sự thay đổi này dẫn đến hình thành các Biotype mới, sinh ra những chủng nòi rầy nâu mới, đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đ−a ra tr−ớc đây nay trở nên nhiễm. Đây không chỉ là mối đe dọa cho sản xuất lúa gạo n−ớc ta mà còn là mối đe dọa cho các n−ớc trồng lúa trên thế giới. Theo số liệu thống kê từ năm 1994 đến nay của Cục Bảo vệ thực vật thì sự gây hại của rầy nâu ở Việt Nam đ_ giảm dần và có chiều h−ớng ổn định. Tuy nhiên từ những năm 1970 trở lại đây độc tính của rầy nâu ở các n−ớc trong vùng Đông Nam á nh−: Philippines, Indonesia và miền Nam Việt Nam đ_ chuyển đổi mạnh mẽ khi có mặt các giống lúa giống kháng rầy nâu mang gen bph1 và bph2 đ−ợc gieo trồng rộng r_i [17].Vì vậy nghiên cứu về sự thay đổi độc tính của rầy nâu là rất cần thiết. ở n−ớc ta, từ năm 1989 trở lại đây việc đánh giá và tuyển chọn những giống kháng rầy đ_ đ−ợc tiến hành ở nhiều nơi. Miền Bắc đ_ xác định đ−ợc 332 giống và dòng lai có tính kháng rầy nâu trong số 905 giống và dòng lai đánh giá. Miền Nam xác định đ−ợc 78 dòng lai có tính kháng với rầy nâu trong số 1.134 giống và dòng lai đ−ợc đánh giá [14]. Nhiều giống lúa có phản ứng kháng với rầy nâu ở miền Bắc nh− IR36, IR42, IR17496, IR32423... nh−ng lại bị nhiễm rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long, đồng thời ch−a thấy giống lúa nào kháng rầy ở đồng bằng sông Cửu Long lại bị nhiễm rầy ở phía Bắc [15]. Ngoài ra trong khoảng 200 giống lúa đ−ợc trồng ở phía Bắc cho thấy chỉ có 19 giống là có khả năng kháng với rầy nâu, ở phía Nam tỷ lệ giống lúa kháng càng thấp hơn, trong khoảng 100 giống lúa đ−ợc trồng thì tuyệt đại đa số bị nhiễm rầy nâu [14]. Việc thay đổi tính kháng, nhiễm của các giống lúa ở miền Bắc và miền Nam khác nhau là do các Biotype của rầy nâu ở miền Nam Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 24 độc hơn, đa dạng hơn gồm biotype1, biotype2 và biotype4. Còn ở đồng bằng sông Hồng hiện chỉ có biotype1 và biotype2 [15]. Từ cuối năm 1988, rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long đ_ có dấu hiệu thay đổi Biotype. Các giống lúa phổ biến trong sản xuất nh− NN3A (IR36), NN4B (IR42), MTL58, NN9A,... tr−ớc đây là giống kháng rầy chủ lực ở phía Nam nay đ_ trở nên nhiễm rầy [14] ở vùng đồng bằng sông Hồng nghiên cứu về sự chuyển biến Biotype rầy nâu cũng có kết quả t−ơng tự. Trong những năm 1996 - 1999 quần thể rầy nâu ở vùng đồng bằng sông Hồng có những thay đổi khá rõ. Độc tính của rầy cao hơn nên những giống lúa tr−ớc đây kháng hoặc nhiễm vừa thì nay đ_ nhiễm cao nh− ASD7 (bph2), T12 (bph6). Một số giống nh− 84 - 1, 84 - 2 tr−ớc đây xác định là giống lúa kháng rầy thì nay cũng có mức độ nhiễm cao. Riêng giống CR203 vẫn là giống kháng cao và ổn định [17]. Nh− vậy, về sự chuyển biến Biotype rầy nâu, các giống mang gen kháng bph2 đ_ có những biến đổi nhỏ (thí dụ giống lúa ASD7) đ_ ở mức nhiễm vừa. Các giống mang gen kháng Bph3 vẫn còn ở mức kháng cao, các giống mang gen kháng bph4 còn ở mức kháng, các giống mang gen kháng bph5 - bph9 đều nhiễm đến nhiễm cao [16]. Theo nghiên cứu mới đây nhất (Nguyễn Văn Đĩnh, Trần Thị Liên và Hideshi Yasui, 2004) [6] khi nghiên cứu độc tính của 2 quần thể rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) ở Hà Nội và Tiền Giang - đại diện cho 2 miền Nam Bắc Việt Nam kết luận: . Vòng đời rầy nâu Tiền Giang ngắn hơn rầy nâu Hà Nội 6,5%; . Số rầy non nở ra từ một tr−ởng thành cái trong 2 ngày đêm của rầy Tiền Giang cao hơn rầy Hà Nội là 20%; Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 25 . Hai quần thể rầy nâu ở Việt Nam (Hà Nội và Tiền Giang) đ_ thay đổi độc tính, chúng đ_ thích ứng đ−ợc với gen kháng bph1, bph2, bph5. Riêng quần thể rầy nâu Tiền Giang đ_ thích ứng gen bph4. Tóm lại, quần thể rầy nâu Hà Nội và quần thể rầy nâu Tiền Giang có độ độc khác nhau. Quần thể rầy nâu Tiền Giang có độc tính cao hơn quần thể rầy nâu Hà Nội [6]. Điều này phù hợp với những kết quả nghiên cứu tr−ớc đây cũng kết luận rằng các quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long có độc tính (Virulence) cao hơn so với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng; và sự thay đổi độc tính của các quần thể rầy nâu dẫn đến hình thành các Biotype mới đ_ làm cho nhiều giống lúa kháng rầy đ−a ra tr−ớc đây trở nên nhiễm. * Sự thay đổi Biotype rầy nâu qua quá trình sử dụng giống kháng Các giống lúa kháng rầy có nguồn gốc từ IRRI đ_ đ−ợc đ−a vào thử nghiệm ở phía Nam từ năm 1973, sau đó nhiều giống đ_ đ−ợc gieo trồng rộng r_i trong sản xuất nh− IR2151, IR2153, IR26, IR28, IR30, TN73 - 2.... Hầu hết các giống này đều mang gen Bph1 [18]. Cùng với sự xuất hiện của rầy nâu Biotype 2 vào cuối năm 1977, những giống này đ_ trở nên nhiễm rầy và đ−ợc thay thế bằng các giống mang gen bph2 nh− IR36, IR38, IR42, IR2797 (NN3B), IR13240 (NN9 A), IR17494... Cuối năm 1988, những giống lúa trên đây cũng lại bị nhiễm rầy và đ−ợc thay bằng các giống lúa mới nh− IR50401, IR50404, MTL98, MTL99, MTL119... Những giống này thừa kế nguồn di truyền kháng rầy nâu từ Ptb 33 và giống lúa dại Oryza officinalis (G.S. Khush and N. H. Nghĩa, 1994) [18]. Một số giống lúa mới lai tạo gần đây tại Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long nh− OMCS 97, OM1632, OM1633, OM1643, OM1589 - 5K - 1, OM1589 - 5K - 3, NCM16 - 27... cũng cho phản ứng kháng với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long (P. T. Mui và B. B. Bổng, 1999) [18]. Theo N. C. Thuật và N. M. Chinh (1991) [18], quần thể rầy nâu hiện nay ở đồng bằng sông Cửu Long có độc tính cao và mang đặc tr−ng riêng, không Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 26 giống với rầy nâu Biotype3 ở IRRI vì sự khác biệt về phản ứng trên các giống mang gen Bph1 nh− Mudgo và IR26 (Theo kết quả nghiên cứu tại IRRI, rầy nâu Biotype3 không sống đ−ợc trên Mudgo và IR26, trong khi rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long có thể phát triển bình th−ờng trên các giống này). ở các tỉnh phía Bắc, các giống lúa kháng rầy lần đầu tiên đ−ợc thử nghiệm vào năm 1978, bao gồm các giống mang gen Bph1 (nh− IR2151, IR2153, IR1561, IR26, IR28, IR30...) và bph2 (IR8423, IR9846, IR42, IR 48, IR19746). Một số giống đ_ đ−ợc công nhận và đ−a ra sản xuất nh− CR203 (IR8423), CN2 (IR19746), KV10, IR42, IR17474.... Cuối năm 1988 sự thay đổi Biotype rầy nâu (từ Biotype1 chuyển sang Biotype2) đ_ xảy ra ở các tỉnh phía Bắc. Tuy vậy, các giống lúa trên đây vẫn giữ đ−ợc tính kháng rầy ổn định vì chúng đều mang gen bph2 [18]. Trong những năm từ 1977 đến 1988, tại Bộ môn Côn trùng, Viện Bảo vệ thực vật, tổng cộng khoảng 3.500 mẫu giống lúa (trong đó có 1.857 mẫu từ các bộ khảo nghiệm lúa quốc tế IRTP nurseries và 1.256 mẫu từ các tập đoàn giống cổ truyền Việt Nam) đ_ đ−ợc đánh giá với rầy nâu Biotype1 ở các tỉnh phía Bắc. Kết quả đ_ xác định 1.255 mẫu giống nhập nội và 8 mẫu giống cổ truyền Việt Nam có phản ứng kháng ở cấp 1 - cấp 4 (N. C. Thuật và Cs., 1989) [18]. Trong 5 năm 1991 - 1995, 688 mẫu giống lúa từ các tập đoàn nhập nội và trong n−ớc đ_ đ−ợc đánh giá với rầy nâu Biotype2, qua đó đ_ xác định 231 mẫu giống có phản ứng kháng (Nguyễn Công Thuật và Cs., 1995) [18]. Giống X21 đ−ợc lai tạo tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam mới công nhận gần đây cũng kháng với rầy nâu Biotype 2 ở phía Bắc. Thời gian sinh tr−ởng của giống dài hay ngắn cũng ảnh h−ởng khác nhau đến sự phát triển và gây hại của rầy nâu. Trên các giống lúa dài ngày nh− NN75 - 2, Xuân số 2, NN27... rầy nâu có thể phát triển hoàn chỉnh 3 thế hệ và mật độ tăng lên rất cao lúc cuối vụ, trong khi ở các giống ngắn ngày nh− Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 27 NN1A, Trân châu lùn v.v... rầy nâu ch−a kịp hoàn thành thế hệ thứ 3, mật độ ch−a lên đến đỉnh cao, nên lúa th−ờng bị hại nhẹ hơn [18]. Nh− vậy sự thay đổi Biotype rầy nâu ở n−ớc ta theo dự đoán còn là một vấn đề cần đ−ợc theo dõi th−ờng xuyên để đối phó kịp thời, tránh tổn thất tới năng suất và sản l−ợng lúa trong sản xuất l−ơng thực hiện nay. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 28 3. địa điểm, Vật liệu và ph−ơng pháp nghiên cứu 3.1. Địa điểm nghiên cứu - Thí nghiệm đ−ợc thực hiện tại phòng thí nghiệm JICA, Bộ môn Côn trùng, Khoa nông học, Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội. - Phòng Sinh thái, Bộ môn Côn trùng, Khoa Nông học, Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội. - Khu nhà l−ới của Bộ môn Di truyền - Giống, Khoa Nông học, Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội. 3.2. Vật liệu nghiên cứu - Nguồn rầy nâu đ−ợc thu bắt tại 3 khu vực nh− sau: Nguồn rầy nâu Hà Nội đ−ợc thu bắt tại các cánh đồng lúa của huyện Gia Lâm - Hà Nội; nguồn rầy nâu Hà Tây đ−ợc thu bắt tại các cánh đồng lúa của huyện Thanh Oai - Hà Tây; nguồn rầy nâu Thái Bình đ−ợc thu bắt tại huyện Tiền Hải - Thái Bình. - Giống lúa làm thí nghiệm, gồm: . Giống lúa Tai Chung 65 (TC65) là một giống lúa không mang gen kháng rầy nâu, nói cách khác đây là giống lúa nhiễm rầy nâu; . Giống CR203 vốn là một giống lúa kháng rầy nâu ở Việt Nam, của Viện Bảo vệ thực vật. Là giống lúa đại trà, cấy 2 vụ trong năm (mùa sớm, xuân muộn). Năng suất 50 - 55 tạ/ha. Đặc điểm của giống lúa này là tính kháng đ−ợc duy trì từ rất nhiều năm, cho đến nay nó vẫn đ−ợc coi là giống lúa kháng rầy số 1 của tập đoàn giống lúa kháng rầy miền Bắc n−ớc ta. Nói cách khác CR203 là giống lúa chuẩn kháng rầy miền Bắc. . Giống 3T33 là giống lúa kháng rầy nâu khu vực phía Nam Việt Nam (giống chuẩn kháng rầy miền Nam). Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 29 - Các loại ống nghiệm, giá đựng ống nghiệm, ống hút rầy, hộp đựng rầy, panh, dao, kéo, vải mỏng, tủ lạnh, kính lúp điện tử, hộp nuôi rầy, khay gieo mạ, giấy sạch có độ thấm n−ớc cao, chậu trồng cây... 3.3. Thời gian nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu đ−ợc tiến hành từ tháng 7 năm 2004 đến tháng 5 năm 2005. 3.4. Ph−ơng pháp nghiên cứu 3.4.1. Ph−ơng pháp nhân, nuôi rầy - Nuôi rầy: 3 nguồn rầy nâu đ−ợc thu bắt tại Hà Nội, Hà Tây và Thái Bình đ−ợc nuôi cách ly có lồng l−ới chụp bảo vệ trên giống Tai Chung 65 (giống lúa nhiễm rầy). Giống lúa làm thức ăn này đ−ợc trồng vào các chậu trồng cây. Lúa đ−ợc cung cấp n−ớc đầy đủ đảm bảo cho cây lúa sinh tr−ởng phát triển bình th−ờng. Khi lúa bị héo thì đ−ợc thay ngay bằng loạt cây mới đảm bảo cho rầy lấy thức ăn thuân lợi. - Nhân rầy: Khi rầy hóa tr−ởng thành bắt khoảng 10 - 15 con rầy cái chửa cho vào lồng l−ới có kích th−ớc 30 ì 40 ì 40 cm, bên trong có đặt khay mạ giống Tai Chung 65 xanh non cho rầy đẻ trứng. Sau 2 ngày hút hết rầy cái ra khỏi lồng. Sau khoảng 6 -7 ngày rầy non nở và tùy vào từng thí nghiệm mà lấy rầy non tuổi 1, tuổi 2,.... L−u ý: Nhân rầy đ−ợc tiến hành song song với cả 3 quần thể rầy và cả 3 lồng nhân đều đ−ợc đặt trong phòng có điều hòa nhiệt độ luôn ở mức 27 ± 10C và 16 giờ chiếu sáng/ngày. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 30 ảnh 3. Nhân nuôi rầy hàng loạt ảnh 4. Hộp nuôi rầy non Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 31 3.4.2. Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ nở của trứng và xác định thời gian phát dục của pha trứng Rầy chửa từ lồng nuôi bắt thả vào từng ống nghiệm (kích th−ớc 20 ì 2 cm) thủng 2 đầu có chứa sẵn 1 dảnh lúa thời kỳ con gái sạch trứng rầy. Giá đựng ống nghiệm đ−ợc đặt trên khay n−ớc, gốc chạm khay n−ớc, trên đầu ống nghiệm đ−ợc bịt bằng nút làm từ mút và vải mỏng đảm bảo cho thông thoáng và không để rầy di chuyển ra ngoài. L−ợng thả: 1 rầy cái chửa/dảnh lúa/ống nghiệm. Cứ sau 24 h lại chuyển số rầy đó sang những ống nghiệm khác có chứa dảnh lúa t−ơng tự. Cứ nh− vậy cho đến khi rầy cái chết sinh lý thì dừng. Sau 5 - 6 ngày kể từ ngày thả rầy chửa, đem các dảnh lúa rầy đẻ từng ngày trên đó lần l−ợt soi liên tiếp d−ới kính hiển vi điện tử, để tính: . L−ợng trứng đẻ trong từng ngày; . L−ợng trứng của cả 1 vòng đời con cái; ∑ số trứng sống (trứng có điểm mắt đỏ) . Tỷ lệ nở trứng rầy (%) = ∑ số trứng sống + ∑ số trứng ung (trứng không có điểm mắt đỏ) 3.4.3. Thí nghiệm đánh giá sự khác biệt của 3 quần thể rầy nâu thông qua một số chỉ tiêu sinh học (tỷ lệ sống sót, thời gian các pha phát triển, tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số,...) Theo trình tự một chu kỳ phát triển của rầy nâu gồm có trứng (egg) → rầy non (larva) các tuổi 1, 2, 3, 4, 5 → tr−ởng thành (adult). Nói cách khác để hoàn thành một vòng đời rầy nâu phải trải qua các giai đoạn: trứng, rầy non, từ Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 32 khi hóa tr−ởng thành đến khi đẻ quả trứng đầu tiên. Để theo dõi thời gian từng pha phát triển đó chúng tôi tiến hành nh− sau: Rầy cái chửa của từng nguồn rầy đ−ợc thả vào chậu lúa giống TC65 (hai giống còn lại là CR203 và 3T33 cũng làm t−ơng tự) ở giai đoạn đẻ nhánh. Chậu thả lúa từng nguồn rầy đ−ợc cách ly bằng lồng l−ới. L−ợng thả 20 - 25 rầy cái chửa/1 nguồn rầy/1 chậu lúa. Sau 2 ngày 2 đêm hút toàn bộ l−ợng rầy chửa ra khỏi chậu cây cho trứng phát triển trên thân cây lúa. Hàng ngày chăm sóc và theo dõi từng chậu lúa đó. Khi thấy rầy cám (rầy tuổi 1) xuất hiện thì ghi lại ngày đó. ⇒ Tính đ−ợc thời gian phát dục của pha trứng (thời gian phát dục của pha trứng đ−ợc tính từ ngày thả rầy chửa đến ngày trứng nở). Bắt cá thể rầy cám tuổi 1 cho vào trong ống nghiệm thủng 2 đầu kích th−ớc 20 ì 2 cm có chứa sẵn dảnh lúa ở giai đoạn đẻ nhánh sạch trứng rầy (gốc chạm n−ớc, đầu trên đ−ợc bịt bằng nút làm từ mút và vải mỏng) đặt vào giá. Sau 6 giờ theo dõi rầy và thả bổ sung nếu thấy rầy non chết (do va đập). Hàng ngày theo dõi và quan sát đến xác rầy lột. ⇒ Tính đ−ợc thời gian phát dục từng tuổi (tuổi 1, 2, 3, 4, 5) và tr−ởng thành. L−u ý: Khi dảnh lúa trong ống nghiệm bị vàng thì đ−ợc thay ngay bằng dảnh lúa t−ơi xanh khác cùng giống đảm bảo cho rầy lấy đ−ợc thức ăn thuận lợi (khoảng 2 - 3 ngày thay một lần). ở đây mỗi nguồn rầy đ−ợc thả vào 3 giống lúa thí nghiệm, mỗi giống lúa 30 dảnh (= 30 ống nghiệm) (n = 30), mỗi ống nghiệm thả 5 rầy. Các ống nghiệm từng giống lúa đ−ợc đánh dấu từ 1 - 30. Bên cạnh việc xác định thời gian phát dục từng pha chúng tôi tiến hành thí nghiệm xác định tỷ lệ sống sót bằng cách: Thả 5 rầy tuổi 4/1 dảnh lúa (= 1 ống nghiệm), theo dõi từ ngày thứ 5, 6, 7, 8 và 9 ngày sau thả (NST) (thí nghiệm nhắc lại 15 lần). ⇒ Tính đ−ợc tỷ lệ sống sót. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 33 Để theo dõi các chỉ tiêu tiếp theo thì sau khi rầy tuổi 5 vũ hóa thành rầy tr−ởng thành tiến hành ghép đôi cho rầy cái để giao phối với l−ợng 1 cặp tr−ởng thành/dảnh/ống nghiệm. Sau khi ghép đôi khoảng 2 - 3 ngày thấy rầy cái xuất hiện bụng trứng thì nhẹ nhàng chuyển rầy sang dảnh lúa mới cùng giống (1 ngày chuyển 1 lần). Quan sát dảnh lúa cũ xem có xuất hiện vết chích do rầy đẻ trứng. ⇒ Xác định thời gian tr−ởng thành đẻ quả trứng đầu tiên từ đó tính đ−ợc vòng đời của rầy nâu (vòng đời = trứng - trứng). Tiếp tục nuôi rầy tr−ởng thành đến khi rầy tr−ởng thành chết sinh lý ⇒ Tính đ−ợc thời gian phát dục (đời) của 3 quần thể rầy nâu trên 3 giống lúa thí nghiệm. Các dảnh lúa đ_ đ−ợc dùng để nuôi rầy tr−ởng thành vẫn tiếp tục đ−ợc bảo quản. Lấy trứng đ−ợc đẻ của ngày thứ 3, 5, 7 và 10 nuôi riêng rẽ đến khi có thể phân biệt đ−ợc đực cái (hóa tr−ởng thành) ⇒ Để xác định tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số. ảnh 5. Thí nghiệm xác định các pha phát dục của rầy nâu Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 34 ảnh 6. Thí nghiệm xác định tỷ lệ rầy cái/rầy tổng số trong từng quần thể rầy nâu Nilaparvata lugens Stal. 3.4.4. Thí nghiệm đánh giá phản ứng của 3 quần thể rầy nâu đối với 3 giống lúa thí nghiệm thông qua chỉ tiêu hình thái (cánh ngắn, cánh dài và khối l−ợng) Rầy chửa bắt từ 3 nguồn rầy thả vào từng ống nghiệm thủng 2 đầu kích th−ớc 20 ì 2 cm có chứa sẵn dảnh lúa sạch trứng rầy. Toàn bộ ống nghiệm đ−ợc đặt trên giá, đầu d−ới chạm khay n−ớc, đầu trên đ−ợc bịt bằng nút làm từ mút và vải mỏng. L−ợng thả 1 rầy cái chửa/dảnh lúa/ống nghiệm để cho rầy đẻ. Sau 2 ngày 2 đêm hút toàn bộ số rầy cái đó ra ngoài. Bảo quản các dảnh lúa đó đợi đến khi trứng nở và nuôi đến tuổi 5 rồi tiến hành quan sát hình thái. ⇒ Xác định đ−ợc tỷ lệ rầy cánh ngắn và cánh dài bằng cách quan sát và đếm. Giữ nguyên ống nghiệm (có đánh dấu phân biệt từng quần thể, từng giống lúa thí nghiệm) đ−a vào tủ lạnh 00C để cho rầy chết rồi đem cân bằng Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 35 cân tiểu ly giới hạn max là 220 g, min 0,01 g, sai số d = 0,1 mg. ⇒ Xác định đ−ợc khối l−ợng cơ thể của rầy (mg/con). L−u ý: Thí nghiệm đ−ợc tiến hành đồng thời với cả 3 nguồn rầy nâu, mỗi nguồn rầy làm trên 3 giống lúa thí nghiệm, số lần lặp lại là 35 lần (35 dảnh lúa). 3.4.5. Ph−ơng pháp xử lý số liệu *Công thức sử dụng trong tính toán: Số liệu nghiên cứu trong phòng đ−ợc xử lý theo ph−ơng pháp thống kê thông th−ờng (EXCEL): - Thời gian phát dục của một cá thể [5]: X = i i x .n n ∑ Trong đó: X - Thời gian phát dục trung bình; xi- Thời gian phát dục cá thể i; ni- Số cá thể i; n - Tổng số cá thể. - Khoảng biến động: X± ∆ ở độ tin cậy 95%; Trong đó: ∆: Sai số −ớc l−ợng ( ∆ = 2St n ); S: Ph−ơng sai ngẫu nhiên, (Sx = 2 i(x x) n 1 − − ∑ ); t = 1,96 (giá trị tra bảng student ở mức ý nghĩa α = 0,05, độ tự do v = n-1); n: Dung l−ợng mẫu thí nghiệm. *Các số liệu nghiên cứu khác đ−ợc xử lý bằng ph−ơng pháp thống kê sinh học theo ch−ơng trình SX của Singapore. Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------------------------------- 36 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 4.1. Đặc điểm hình thái và đặc điểm gây hại của rầy nâu Nilaparvata lugens Stal. 4.1.1. Đặc điểm hình thái Rầy nâu thuộc loài côn trùng biến thái không hoàn toàn, để hoà._.