Báo cáo Khoa học Kết quả Nghiên cứu đặc điểm hình thái , sinh học của mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferriere (Coleoptera - Scolytidae)

Bỏo cỏo khoa học: Kết quả Nghiờn cứu đặc điểm hỡnh thỏi , sinh học của mọt đục quả cà phờ Stephanoderes hampei Ferriere (Coleoptera : Scolytidae) Kết quả Nghiên cứu đặc điểm hình thái , sinh học của mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferriere (Coleoptera : Scolytidae) Study on morphological and biological characteristics of the coffee berry borer Stephanoderes hampei Ferriere (Coleoptera: Scolytidae) Hà Quang Hùng, Nguyễn Đức Thuấn summary An investigation was carried out to examine the morphological and biological characteristics of the coffee berry borer Stephanoderes hampei Ferriere occurring in Son La province. Stephanoderes hampei Ferriere is a holometaboluos insect. Their developmental stages include egg, first and second instar larvae, pupae and adult. Stephanoderes hampei Ferr is a key insect pest of Arabica coffee (Coffea arabica. L.) in Son La Province. The life cycle of Stephanoderes hampei Ferr lasts 44,68±0.33 days at temperature 25°C and humidity 83%; 35,10± 0,29 days at temperature 30°C and humidity 83%. The damage caused by Stephanoderes hampei Ferr was higher in mature fruits compared with the young ones, particularly 112-154 days after fruit set. Key words: Coffee berry borer (Stephanoderes hampei Ferriere), morphological, biological characteristics, life cycle. 1. Đặt vấn đề Mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferr, tên gọi khác là Hyphothenemus hampei (Ferrarri, 1987) thuộc họ Scolytidae, bộ Coleoptra. Chúng th−ờng xuất hiện và gây hại nặng trên cà phê thời kỳ kinh doanh, đặc biệt giai đoạn quả chín trên những v−ờn cây rậm rạp không đ−ợc đốn tạo, sửa tán. Nếu không đ−ợc phát hiện và phòng trừ kịp thời sẽ làm giảm năng suất và phẩm chất cà phê một cách đáng kể (Tôn Nữ Tuấn Nam & cs, 1997). Mọt đục quả đ−ợc phát hiện trên cà phê chè ở các tỉnh phía Bắc, Việt Nam từ những năm 1990 – 1994 (Trần Huy Thọ, 1994). Tuy nhiên, các nghiên cứu về mọt đục quả cà phê ch−a đ−ợc quan tâm nhiều và tiến hành một cách hệ thống. Để có thêm dẫn liệu về mọt đục quả cà phê, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học của mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferr tại Sơn La. Đây là cơ sở để xây dựng và thực hiện biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) trên cây cà phê nhằm đạt hiệu quả kinh tế và môi tr−ờng (Hà Quang Hùng, 1998). 2. Ph−ơng pháp nghiên cứu Tiến hành thu nhặt những quả cà phê còn sót lại trên cây, rơi rụng trên v−ờn sau vụ thu hoạch tại Hua La, tỉnh Sơn La, sau đó đ−a về phòng thí nghiệm nhân nuôi theo ph−ơng pháp nhân nuôi cá thể (Viện BVTV- 1998, cục BVTV 1995, TCN .Bộ NN & PTNT 2001, T.Lewis 1973) bằng cách thả tr−ởng thành vào những hộp nhựa chứa những quả cà phê ch−a bị mọt đục, để nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học của mọt đục quả cà phê. Hàng ngày lấy quả cà phê đã tiếp xúc với mọt để quan sát d−ới kính lúp soi nổi, đo đếm, ghi chép, chụp ảnh kích th−ớc các pha phát dục, đồng thời tính thời gian phát dục trứng đến sâu non (tuổi 1, 2) nhộng và tr−ởng thành trong điều kiện nhiệt độ, ầm độ trung bình của phòng thí nghiệm sinh thái côn trùng, Bộ môn Côn trùng, ĐH NNI. Để thấy rõ hơn về thời gian phát dục các pha của mọt Stephanoderes hampei, các quả cà phê đ−ợc bóc tách trong 45 ngày, mỗi ngày 20 quả cà phê (quả thu từ Hua La - Sơn La ngày 28 tháng 2 1 năm 2005) trong điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm. Đếm số l−ợng các pha phát dục của mọt, dựa vào cao điểm của các pha có thể tính đ−ợc thời gian phát dục các pha một cách gián tiếp và so sánh với vòng đời nuôi ở 300C. Phân tích mẫu vật theo ph−ơng pháp của Cục BVTV (1995, 1998). Tiến hành thử nghiệm tính gây hại của mọt trên quả cà phê ở 5 độ tuổi khác nhau: 42 ngày tuổi, 63 ngày tuổi, 84 ngày tuổi, 112 ngày tuổi và quả chín (154 ngày tuổi ) để tìm hiểu mối liên quan giữa tuổi quả cà phê quan hệ và tỷ lệ mọt đục. Mỗi độ tuổi cho 50 quả vào hộp nhựa, sau đó thả 100 mọt tr−ởng thành vào hộp chứa mẫu. Sau một tuần kiểm tra, theo dõi các quả bị mọt đục. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đặc điểm hình thái của mọt đục quả cà phê (Stephanoderes hampei Ferr). Mọt đục quả cà phê là côn trùng thuộc dạng biến thái hoàn toàn, trải qua các pha: Trứng, sâu non (tuổi 1, tuổi 2), nhộng, tr−ởng thành. Đặc điểm hình thái của mọt đục quả cà phê đ−ợc quan sát d−ới kính lúp soi nổi. Kết quả phân tích những đặc điểm các pha thể hiện ở bảng 1 và hình 1. - Trứng: Có hình elíp, mới đẻ giữa quả trứng có màu trắng sữa, hai đầu có màu trắng trong và bóng, khi sắp nở có màu trắng sữa. Trứng đ−ợc đẻ trong nội nhũ hạt cà phê. - Sâu non có 2 tuổi, cơ thể cong hình chữ C, màu trắng, bóng, chân kém phát triển, trên cơ thể có các lông trắng dài và th−a, đầu màu nâu, ngực có 3 đốt, bụng có 9 đốt, phần phụ miệng rất phát triển. Sâu non cái có hai gai giao phối rất rõ ở phía cuối bụng. Kích th−ớc của sâu non tuổi 2 lớn hơn rất nhiều so với sâu non tuổi 1 (khoảng 1,5 lần). Bảng 1. Kích th−ớc các pha phát dục của mọt đục quả cà phê (Stephanoderes hampei Ferr) (n=30) Chiều dài (mm) Chiều rộng (mm) Pha phát dục Ngắn nhất Dài nhất Trung bình Ngắn nhất Dài nhất Trung bình Trứng 0,55 0,80 0,68±0,04 0,25 0,40 0,31±0,03 Tuổi 1 0,65 1,00 0,82±0,05 0,20 0,40 0,30±0,03 Sâu non Tuổi 2 1,65 2,20 1,88±0,07 0,50 0,85 0,69±0,05 Đực 0,90 1,30 1,10±0,06 0,40 0,65 0,53±0,04 Nhộng Cái 1,65 1,80 1,72±0,03 0,70 1,05 0,86±0,05 Tr−ởng Thành Đực 1,00 1,30 1,16±0,05 0,50 0,70 0,58±0,03 Cái 1,70 2,00 1,82±0,05 0,70 0,95 0,81±0,03 - Nhộng: Mới hoá nhộng có màu trắng sữa và bóng, hàm trên, mắt, râu đầu, cánh cứng, cánh màng đều phân biệt rất rõ, có thể nhìn thấy đ−ợc. 1-2 ngày tr−ớc vũ hoá cơ thể chuyển màu vàng, mầm cánh chuyển màu đen. Nhộng đực nhỏ hơn rất nhiều so với nhộng cái. - Tr−ởng thành: Mới vũ hoá cơ thể có màu nâu vàng, sau một vài ngày mặt l−ng cơ thể có màu đen, mặt bụng và chân có màu nâu vàng, có nhiều lông cứng mọc trên cánh cứng. Roi râu đầu có 5 đốt, phình to hình chuỳ. Con đực có cánh màng bị thoái hoá nên không bay đ−ợc, cơ thể nhỏ, kém phát triển. Kích th−ớc trung bình cơ thể ở con đực và con cái là rất khác nhau, có thể dễ dàng phân biệt. Về màu sắc: Mọt tr−ởng thành có mặt l−ng màu đen, bóng và chân có màu nâu vàng. 3.2. Vòng đời và thời gian phát dục các pha của mọt S. hampei Ferr ở điều kiện nhiệt độ 250C và 300C, ẩm độ trung bình 83%. Vòng đời là chỉ tiêu quan trọng phục vụ cho công tác phòng trừ. Vòng đời của mọt càng ngắn thì tốc độ phát triển của mọt càng nhanh, khi điều kiện thuận lợi mọt dễ phát triển thành dịch và gây hại lớn. 2 Qua nghiên cứu chúng tôi thấy vòng đời và thời gian phát dục các pha của mọt Stephanoderes hampei phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ (bảng 2 và bảng 3). Tr−ởng thành mới vũ hoá Tr−ởng thành đực và cái Sự phá hại của tr−ởng thành Mọt đục quả cà phê xanh, chín và vị trí làm tổ của chúng Các hình ảnh về mọt đục quả cà phê stephanoderes hamphei Ferr, họ Scolytidea, bộ Coleoptra (ảnh GS.TS. Hà Quang Hùng và Nguyễn Đức Thuấn) 3 Bảng 2. Thời gian phát dục của mọt Stephanoderes hampei F (ở nhiệt độ 250C, ẩm độ trung bình 83%) Pha phát dục Số cá thể (n) Thấp nhất (ngày) Cao nhất (ngày) Trung bình (ngày) Trứng 20 6,95 ± 0.39 7,0 ± 0,37 6,98 ± 0,38 Sâu non tuổi 1 20 12,05 ± 0,42 12,25 ± 0,26 12,15 ± 0,34 Sâu non tuổi 2 20 6,4 ± 0,24 6,6 ± 0,24 6,5 ± 0,24 Nhộng 20 6,45 ± 0,24 6,55 ± 0,24 6,5 ± 024 Tiền đẻ trứng 20 12,4 ± 0,44 12,7 ± 0.46 12,55 ± 0,45 Vòng đời 44,25 ± 0,35 45,1 ± 0,31 44,68 ± 0,33 Bảng 3. Thời gian phát dục của mọt Stephanoderes hampei F. (ở nhiệt độ 300C, ẩm độ trung bình 83%) Pha phát dục Số cá thể (n) Thấp nhất (ngày) Cao nhất (ngày) Trung bình (ngày) Trứng 20 6,25 ± 0,34 6,4 ± 0,28 6,33 ± 0,31 Sâu non tuổi 1 20 9,1 ± 0,30 9,25 ± 0,30 9,17 ± 0,30 Sâu non tuổi 2 20 4,75 ± 0,21 4,8 ± 0,19 4,77 ± 0,20 Nhộng 20 5,65 ± 0,23 5,7 ± 0,22 5,68 ± 0,22 Tiền đẻ trứng 20 9,1 ± 0,40 9,2 ± 0,45 9,15 ± 0,42 Vòng đời 34,85 ± 0,30 35,15 ± 0,29 35,1 ± 0,29 ở nhiệt độ 250C, ẩm độ 83%, thời gian phát dục của các pha biến động không nhiều. Vòng đời của mọt đục quả là 44,68 ± 0,33 ngày, khoảng 45 ngày (bảng 2). ở nhiệt độ 300C, ẩm độ 83%, thời gian phát dục của mọt đục quả cà phê ngắn hơn so với điều kiện nhiệt độ 250 C, t−ơng ứng với các pha phát dục, đặc biệt là pha sâu non và pha tr−ởng thành. Vòng đời của mọt đục quả là 35,10 ± 0,29 ngày, khoảng 35 ngày (bảng 3). Nh− vậy, cùng điều kiện độ ẩm nh−ng ở nhiệt độ khác nhau 300C & 250C, vòng đời chênh lệch 10 ngày. Nhiệt độ càng cao thì thời gian phát dục càng ngắn. Trong pha sâu non của mọt có hai tuổi. ở tuổi 1 thời gian phát dục khá dài (ở 250C trung bình trên 12 ngày, ở 300C trung bình hơn 9 ngày), chuyển sang sâu non tuổi 2 thời gian phát dục ngắn hơn nhiều (ở 250C trung bình trên 6 ngày, ở 300C trung bình gần 5 ngày). Bảng 4. Thời gian phát dục của mọt Stephanoderes hampei F. ở điều kiện nhiệt độ khác nhau Điều kiện nuôi Các pha phát dục Nuôi tự nhiên ở nhiệt độ 22,50C (ngày) Nuôi ở nhiệt độ 300C (ngày) Chênh lệch ( ngày) Trứng 12 6,33 ± 0,31 5,67 ± 0,31 Sâu non 1 7 9,17 ± 0,30 -2,17 ± 0,30 Sâu non 2 12 4,77 ± 0,20 7,23 ± 0,20 Nhộng 7 5,68 ± 0,22 1,32 ± 0,22 Tiền đẻ trứng 4 - - Tr−ởng thành 5 9,15 ± 0,42 -4,15 ± 0,42 Vòng đời 48 35,1 ± 0,29 12,9 ± 0,29 4 Trong điều kiện tự nhiên (từ 1/3 – 15/4 năm 2005), thời gian phát dục của trứng là 12 ngày, sâu non tuổi 1: 7 ngày, tuổi 2: 12 ngày, nhộng: 7 ngày, tr−ởng thành: 5 ngày và tiền trứng: 4 ngày, tổng vòng đời: 48 ngày (bảng 4). So sánh số liệu trên với điều kiện nuôi nhân tạo, ở nhiệt độ 300C, thời gian phát dục của các pha có sự chênh lệch: Pha trứng dài hơn 5,67 ngày, sâu non tuổi 1 ngắn hơn 2,17 ngày, sâu non tuổi 2 dài hơn 7,23 ngày, nhộng dài hơn 1,32 ngày và tr−ởng thành ngắn hơn 4,15 ngày, tổng vòng đời dài hơn 12,9 ngày. Nh− vậy, điều kiện nhiệt độ ảnh h−ởng lớn đến thời gian phát dục các pha của mọt đục quả. Kết quả này phù hợp với kết quả nuôi ở 2 ng−ỡng nhiệt độ 250C và 300C. 3.4. Mối liên quan giữa tuổi quả cà phê và tỷ lệ mọt Stephanoderes hampei F. gây hại. Bảng 5. Khả năng đục của mọt S.hampei F.vào tuổi quả cà phê khác nhau Độ tuổi của quả cà phê (ngày) Tỷ lệ quả cà phê có 1 mọt đục (%) Tỷ lệ quả cà phê có 2 mọt đục (%) Tỷ lệ quả cà phê có 3 mọt đục (%) 42 2,40 0,00 0,00 63 4,12 0,28 0,12 84 5,20 0,40 0,28 112 7,08 0,52 0,40 154 9,32 1,72 0,80 Tổng 28,12 2,92 1,60 Tỷ lệ quả cà phê bị một mọt đục tăng dần theo độ tuổi quả cà phê, ở 42 ngày tuổi có 2,4% quả bị đục, 63 ngày tuổi có 4,12% quả bị đục, 84 ngày tuổi có 5,20% quả bị đục, 112 ngày tuổi có 7,08% quả bị đục và ở quả chín (154 ngày tuổi) có 9,32% quả bị đục. Tỷ lệ quả cà phê có 2 và 3 con mọt đục t−ơng đối thấp, số quả bị 1 con mọt đục chiếm đa số (28,12%). Quả chín là tuổi quả mà mọt thích đục nhất, tỷ lệ mọt đục trên quả chín (154 ngày tuổi) là lớn nhất. 4. Kết luận - Mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferr là côn trùng biến thái hoàn toàn, các pha phát dục của chúng: trứng, sâu non (tuổi 1,2), nhộng và tr−ởng thành. - Vòng đời của mọt đục quả cà phê Stephanoderes hampei Ferr ở nhiệt độ 250C, ẩm độ 83%, là 44,68 ± 0,33 ngày. ở nhiệt độ 300C, ẩm độ 83%, vòng đời của mọt đục quả là 35,10 ± 0,29 ngày. - Khi bị xâm nhiễm mỗi quả cà phê th−ờng bị 1 mọt tr−ởng thành tấn công. Quả cà phê có tuổi càng cao càng bị tấn công nhiều, quả từ 16-22 tuần tuổi (t−ơng ứng 112-154 ngày sau đậu quả) bị mọt hại nhiều nhất. Tài liệu tham khảo Bộ môn côn trùng (2004). Giáo trình côn trùng nông nghiệp - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I. Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. Cục Bảo vệ thực vật (1995). Ph−ơng pháp điều tra sâu bệnh hại cây trồng Nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. Hà Quang Hùng (1998). Phòng trừ dịch hại tổng hợp cây trồng Nông nghiệp (Quản lý dịch hại tổng hợp – IPM), Nhà xuất bản Nông nghiệp I, Hà Nội. Nguyễn Văn Huỳnh & Lê Thị Sen (2003). "Phần B: Sâu hại cây trồng chính ở Đồng Bằng sông Cửu Long". Giáo trình côn trùng nông nghiệp, Tr−ờng Đại học Cần Thơ, tr 216 – 218. Trần Kim Loang (2003). "Sâu bệnh hại cà phê và biện pháp phòng trừ". Cây cà phê Việt Nam, Nxb Nông Nghiệp, tr. 325 5 Tôn Nữ Tuấn Nam, Tr−ơng Hồng, Trịnh Xuân Hồng (1997). "Điều tra một số biện pháp kỹ thuật canh tác cà phê chè Catimor ở một số tỉnh n−ớc ta". Kết quả nghiên cứu khoa học năm 1996 của Viện nghiên cứu cà phê, Nxb Nông nghiệp, tr. 287 - 297. Trần Huy Thọ (1994). "Sâu hại cà phê và biện pháp phòng trừ". Kết quả nghiên cứu khoa học của Viện BVTV 1990-1994. Nxb Nông nghiệp, tr.55-58 Viện Bảo vệ thực vật (1998). Kết quả điều tra côn trùng và bệnh cây ởcác tỉnh miền Nam 1977- 1978, nxb Nôngnghiệp, tr. 92-197. Lewis (1973). Agricultural insect pests of the tropic and their control. Cambridge Universirty Pres. Melbourne Sydney, tr. 495- 552. 6