Sâu đục thân 4 vạch đầu vàng hại mía

ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH HỌC VÀ SINH THÁI HỌC CỦA SÂU ĐỤC THÂN MÍA BỐN VẠCH ĐẦU VÀNG (Chilo sacchariphagus Bojer, 1856)

PHẦN 1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ PHÂN LOẠI

1.1. Vị trí phân loại và tên khoa học

Sâu đục thân mía bốn vạch đầu vàng (Chilo sacchariphagus Bojer, 1856) là loài côn trùng thuộc bộ Cánh vẩy (Lepidoptera), họ Crambidae, phân họ Crambinae, giống Chilo. Đây là một trong những loài sâu đục thân gây hại quan trọng trên cây mía (Saccharum spp.), được ghi nhận tại nhiều khu vực sản xuất mía nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc châu Phi, khu vực Ấn Độ Dương, Nam Á và Đông Nam Á [1,2].

Giống Chilo bao gồm nhiều loài sâu đục thân có ý nghĩa kinh tế trên cây hòa thảo, trong đó C. sacchariphagus được xem là một trong những loài gây hại nghiêm trọng nhất đối với cây mía do khả năng sinh sản cao, vòng đời ngắn trong điều kiện nhiệt độ thích hợp và tập tính sống bên trong thân cây làm hạn chế hiệu quả của nhiều biện pháp phòng trừ hóa học [2,3].

Tên loài Chilo sacchariphagus được Bojer mô tả lần đầu năm 1856. Trong quá trình nghiên cứu phân loại, một số quần thể địa lý đã từng được mô tả dưới dạng phân loài, trong đó đáng chú ý là Chilo sacchariphagus indicus (Kapur), phân bố chủ yếu ở khu vực Ấn Độ. Nhiều công trình nghiên cứu sinh học tại Ấn Độ sử dụng tên C. sacchariphagus indicus, do đó cần phân biệt rõ dữ liệu của phân loài này với dữ liệu của loài C. sacchariphagus nói chung [3,4].

1.2. Phân bố địa lý

Chilo sacchariphagus có nguồn gốc được cho là ở khu vực Nam Á và các đảo thuộc Ấn Độ Dương, sau đó mở rộng phạm vi phân bố theo sự phát triển của ngành sản xuất mía. Hiện nay loài này được ghi nhận tại nhiều quốc gia châu Phi, Mauritius, Réunion, Madagascar, Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Malaysia, Thái Lan và một số khu vực trồng mía khác ở vùng nhiệt đới [1,5].

Tại châu Phi và các đảo thuộc Ấn Độ Dương, C. sacchariphagus được xem là một trong những đối tượng sâu hại quan trọng nhất trên mía. Sự phát sinh mạnh của loài tại các vùng này liên quan đến điều kiện khí hậu nóng ẩm, nguồn thức ăn dồi dào và khả năng thích nghi tốt của sâu đối với hệ sinh thái ruộng mía [5,6].

1.3. Đặc điểm hình thái

1.3.1. Trứng

Trứng của C. sacchariphagus có dạng hình bầu dục hơi dẹt, kích thước nhỏ, thường dài khoảng 0,9-1,1 mm và rộng khoảng 0,5-0,7 mm. Khi mới đẻ, trứng có màu trắng kem hoặc vàng nhạt, bề mặt nhẵn và hơi bóng. Trong quá trình phát triển phôi, trứng chuyển dần sang màu vàng sẫm; trước khi nở, màu tối của đầu sâu non có thể quan sát được qua lớp vỏ trứng [1,3].

Con cái đẻ trứng thành từng ổ, các trứng xếp chồng lên nhau tạo thành cấu trúc giống vảy cá hoặc mái ngói. Mỗi ổ trứng thường chứa khoảng 20-40 trứng, mặc dù số lượng có thể thay đổi tùy thuộc vào tuổi trưởng thành, điều kiện nhiệt độ và chất lượng cây ký chủ [1,3].

Ổ trứng thường được tìm thấy trên lá mía còn xanh, đặc biệt gần gân chính của lá. Các nghiên cứu ghi nhận tỷ lệ ổ trứng trên mặt trên lá thường cao hơn mặt dưới, do vị trí này phù hợp hơn với tập tính lựa chọn nơi đẻ trứng của trưởng thành cái [1,2].

1.3.2. Sâu non

Sâu non mới nở có chiều dài khoảng 1,5-2 mm, cơ thể màu trắng kem hoặc vàng nhạt, đầu màu vàng nâu. Khi phát triển hoàn chỉnh, sâu non có chiều dài khoảng 20-30 mm, thân hình trụ, hơi thuôn về hai đầu, đầu hóa cứng và có màu nâu vàng đến nâu sẫm [1,3].

Trên cơ thể sâu non xuất hiện các điểm mang lông nhỏ màu nâu trên từng đốt, là đặc điểm hình thái thường được sử dụng để nhận diện nhóm sâu đục thân thuộc giống Chilo. Bộ miệng kiểu nhai phát triển mạnh giúp sâu non có khả năng phá hại mô lá non và mô thân mía [2].

Sâu non trải qua nhiều tuổi phát dục trước khi hóa nhộng. Số tuổi phổ biến của C. sacchariphagus là 6-7 tuổi, tuy nhiên có thể thay đổi tùy điều kiện nhiệt độ, thức ăn và quần thể địa lý [1].

1.3.3. Nhộng

Nhộng của C. sacchariphagus thuộc kiểu nhộng màng (obtect pupa), có màu vàng nâu khi mới hình thành và chuyển sang màu nâu sẫm trước khi vũ hóa. Chiều dài nhộng thường khoảng 15-20 mm, trong đó nhộng cái thường lớn hơn nhộng đực [1,3].

Nhộng được hình thành bên trong đường đục của sâu non trong thân mía. Loài này không tạo kén tơ bao quanh nhộng. Trước khi hóa nhộng, sâu non tạo một lỗ thoát gần bề mặt thân nhưng vẫn giữ lại lớp biểu bì mỏng để bảo vệ nhộng và giúp trưởng thành thoát ra sau khi vũ hóa [1,2].

1.3.4. Trưởng thành

Trưởng thành là một loài ngài kích thước trung bình, sải cánh khoảng 20-30 mm. Cánh trước có màu vàng rơm hoặc vàng nâu nhạt, trên cánh có các đường vạch màu nâu chạy dọc theo chiều dài cánh; đây là đặc điểm nhận dạng quan trọng của loài. Cánh sau màu trắng xám hoặc trắng ngà, mép cánh có các lông nhỏ dài [2,5].

Con cái thường lớn hơn con đực, phần bụng phát triển hơn do chứa trứng. Con đực có thân nhỏ, bụng thon và hoạt động bay tích cực hơn trong quá trình tìm kiếm con cái [1].

Trưởng thành hoạt động chủ yếu vào lúc hoàng hôn và ban đêm. Ban ngày chúng thường ẩn trong tán lá mía hoặc các thảm thực vật xung quanh ruộng. Tập tính hoạt động về đêm là cơ sở để sử dụng bẫy ánh sáng và bẫy pheromone trong theo dõi mật số trưởng thành [5].

1.4. Đặc điểm nhận dạng ngoài đồng ruộng

Ngoài đồng ruộng, sự hiện diện của C. sacchariphagus có thể nhận biết thông qua các dấu hiệu: ổ trứng xếp thành từng mảng giống vảy cá trên lá mía; sâu non tuổi nhỏ gây các hàng lỗ thủng trên lá non; sâu non tuổi lớn tạo đường đục dọc trong thân; thân mía bị rỗng ruột, có phân sâu màu nâu vàng; xuất hiện lỗ thoát hình tròn do trưởng thành chui ra khỏi thân [2,5].

Các dấu hiệu này giúp phân biệt C. sacchariphagus với một số loài sâu đục thân khác trên mía như Chilo auricilius, Chilo infuscatellus và Sesamia inferens [2].

PHẦN 2. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA SÂU ĐỤC THÂN MÍA BỐN VẠCH ĐẦU VÀNG

(Chilo sacchariphagus Bojer, 1856)

2.1. Đặc điểm chung về vòng đời

Chilo sacchariphagus là loài côn trùng biến thái hoàn toàn, vòng đời gồm bốn pha phát dục: trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành. Trong điều kiện tự nhiên, thời gian hoàn thành một vòng đời phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ, độ ẩm, nguồn thức ăn và điều kiện sinh thái của vùng phân bố. Ở điều kiện nhiệt độ thích hợp khoảng 25-30°C, một thế hệ của loài thường hoàn thành trong khoảng 40-60 ngày; khi nhiệt độ giảm, thời gian phát triển kéo dài đáng kể do tốc độ trao đổi chất và sinh trưởng của sâu giảm [1,2].

Nhiệt độ là yếu tố môi trường quan trọng nhất chi phối sinh học của C. sacchariphagus. Nghiên cứu của Goebel (2006) cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian phát triển của từng pha, tỷ lệ sống, khả năng giao phối, sức sinh sản và tuổi thọ trưởng thành. Các mức nhiệt quá thấp hoặc quá cao đều làm giảm khả năng hoàn thành vòng đời của loài [1].

Dựa trên mô hình phát triển theo nhiệt độ, nhiệt độ ngưỡng phát triển thấp hơn (lower developmental threshold) của C. sacchariphagus được xác định khoảng 13°C, trong khi tổng nhiệt hữu hiệu cần thiết để hoàn thành một thế hệ khoảng 872 độ-ngày (degree-days). Đây là những thông số quan trọng được sử dụng trong xây dựng mô hình dự báo thời gian phát sinh sâu ngoài đồng ruộng [1].

2.2. Giai đoạn trứng

Sau khi vũ hóa, trưởng thành cái có khả năng giao phối trong thời gian ngắn và bắt đầu đẻ trứng chủ yếu trong đêm đầu tiên hoặc đêm thứ hai. Hoạt động đẻ trứng tập trung mạnh trong 1-2 ngày đầu sau giao phối, sau đó giảm nhanh khi cơ thể cái suy giảm khả năng sinh sản [1,2].

Con cái đẻ trứng thành từng ổ trên lá mía, thường lựa chọn các lá còn xanh, khỏe mạnh và nằm ở tầng giữa của tán lá. Việc lựa chọn vị trí đẻ trứng có liên quan đến khả năng sống sót của sâu non mới nở, bởi sâu non tuổi một cần nhanh chóng tiếp cận mô lá non trước khi xâm nhập vào thân cây [2,5].

Sức sinh sản của trưởng thành cái thay đổi theo nhiệt độ. Trong điều kiện phòng thí nghiệm ở 25°C, mỗi con cái có thể đẻ trung bình khoảng 250-260 trứng, với phạm vi biến động lớn giữa các cá thể. Một số nghiên cứu trên quần thể C. sacchariphagus indicus ghi nhận số trứng trung bình khoảng 220-250 trứng/con cái, phụ thuộc vào nguồn thức ăn, điều kiện nuôi và nguồn gốc quần thể [1,3].

Thời gian phát triển của trứng phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ. Theo Goebel (2006), thời gian ấp trứng khoảng: 6-7 ngày ở 30°C;  10-11 ngày ở 25°C; 17-18 ngày ở 20°C; trên 20 ngày ở nhiệt độ thấp hơn.

Ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, tỷ lệ nở giảm mạnh do quá trình phát triển phôi bị rối loạn [1].

Trước khi nở, trứng chuyển từ màu vàng nhạt sang màu xám sẫm hoặc đen do phần đầu của sâu non phát triển bên trong có thể quan sát qua lớp vỏ trứng. Sâu non thường nở tập trung vào buổi sáng, đây là thời điểm thuận lợi để chúng di chuyển vào nõn lá hoặc vị trí thích hợp trên cây mía [1,2].

2.3. Giai đoạn sâu non

Sâu non là pha phát triển dài nhất và là pha duy nhất gây thiệt hại trực tiếp cho cây mía. Sau khi nở, sâu non tuổi một di chuyển trên bề mặt lá, ăn lớp biểu bì và mô mềm của lá non. Khi lá mở ra, các vị trí bị gây hại biểu hiện thành những hàng lỗ thủng đặc trưng trên phiến lá [2,5].

Từ tuổi hai trở đi, sâu non bắt đầu xâm nhập vào thân mía thông qua bẹ lá hoặc vùng gần đốt thân. Sau khi vào trong thân, sâu tạo các đường đục dọc theo chiều dài lóng mía, ăn phần mô mềm bên trong và làm suy giảm khả năng vận chuyển nước, dinh dưỡng của cây [2,6].

Trong quá trình phát triển, sâu non có khả năng di chuyển từ lóng này sang lóng khác để tìm kiếm mô thân thích hợp. Ở cây mía lớn, sâu thường tập trung ở các lóng giữa và lóng trên, nơi mô thân còn tương đối mềm và giàu dinh dưỡng hơn [5].

Trước khi hóa nhộng, sâu non đục một lỗ thoát gần thành thân mía nhưng vẫn giữ lại một lớp biểu bì mỏng bên ngoài. Cấu trúc này giúp trưởng thành sau khi vũ hóa có thể thoát ra ngoài dễ dàng mà không cần phá hủy toàn bộ mô thân [1,2].

Số tuổi sâu non thay đổi tùy điều kiện môi trường. Trong điều kiện thuận lợi, sâu thường trải qua 6-7 tuổi trước khi hóa nhộng. Tuy nhiên, ở điều kiện nhiệt độ thấp hoặc chất lượng thức ăn kém, một số cá thể có thể trải qua nhiều lần lột xác hơn, lên tới 7-8 tuổi [1,3].

Thời gian phát triển của sâu non phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ. Theo nghiên cứu của Goebel (2006): khoảng 34-45 ngày ở 25-30°C; kéo dài trên 80 ngày ở 20°C;  có thể vượt quá 100 ngày ở khoảng 17°C.

Điều này giải thích tại sao ở các vùng khí hậu mát hoặc trong mùa lạnh, quần thể sâu phát triển chậm nhưng có thể kéo dài thời gian tồn tại trong thân cây [1].

Tỷ lệ sống của sâu non đạt cao nhất trong khoảng nhiệt độ thích hợp 25-30°C. Khi nhiệt độ vượt quá giới hạn thích hợp, tỷ lệ chết tăng do ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, khả năng ăn và lột xác của sâu non [1].

2.4. Giai đoạn nhộng

Sau khi hoàn thành phát triển sâu non, cá thể giảm hoạt động ăn, làm sạch đường đục và chuyển sang giai đoạn tiền nhộng. Nhộng được hình thành ngay trong đường đục bên trong thân mía hoặc ở khoảng trống giữa bẹ lá và thân cây. Loài này không tạo kén tơ bao quanh nhộng [1,2].

Nhộng mới hình thành có màu vàng nâu nhạt, sau đó chuyển sang màu nâu sẫm khi gần đến thời điểm trưởng thành vũ hóa. Trong giai đoạn cuối, các đặc điểm của trưởng thành như cánh, mắt kép và phần phụ cơ thể trở nên rõ hơn qua lớp vỏ nhộng [3].

Thời gian phát triển của nhộng thay đổi theo nhiệt độ: khoảng 10-14 ngày ở 25-30°C;  khoảng 25-35 ngày ở 17-20°C.

Ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, tỷ lệ nhộng phát triển thành trưởng thành giảm rõ rệt [1].

Trước khi vũ hóa, nhộng thường dịch chuyển về phía lỗ thoát mà sâu non đã chuẩn bị trước đó. Sau khi trưởng thành chui ra, lớp biểu bì mỏng che lỗ thoát thường vẫn còn lại trên thân mía [1,2].

2.5. Giai đoạn trưởng thành

Trưởng thành C. sacchariphagus có tập tính hoạt động chủ yếu vào ban đêm. Ban ngày, ngài thường ẩn trong tán lá mía hoặc các thảm thực vật xung quanh ruộng. Hoạt động bay, tìm bạn tình và giao phối diễn ra mạnh nhất vào thời gian chạng vạng và đầu đêm [2,5].

Giao phối thường xảy ra trong ngày đầu tiên sau khi trưởng thành xuất hiện. Nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng giao phối; điều kiện khoảng 25°C được xem là thích hợp nhất cho hoạt động sinh sản. Khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, tỷ lệ giao phối và khả năng sinh sản giảm đáng kể [1].

Tuổi thọ trưởng thành tương đối ngắn. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, con cái thường sống khoảng 4-7 ngày ở nhiệt độ thích hợp, nhưng có thể kéo dài hơn ở nhiệt độ thấp do tốc độ trao đổi chất giảm [1].

Sau giao phối, phần lớn trứng được đẻ trong những ngày đầu tiên của đời trưởng thành. Vì vậy, sự xuất hiện đồng loạt của trưởng thành cái có thể dẫn đến các đợt gia tăng nhanh mật độ sâu non trên đồng ruộng nếu điều kiện môi trường thuận lợi [1,5].

2.6. Số thế hệ trong năm

Số thế hệ của C. sacchariphagus phụ thuộc vào điều kiện khí hậu của từng vùng. Ở các khu vực nhiệt đới nóng ẩm, loài có thể phát triển nhiều thế hệ trong một năm do nhiệt độ thích hợp quanh năm. Ở các vùng có mùa lạnh rõ rệt, số thế hệ giảm do giai đoạn sâu non và nhộng kéo dài [2,5].

Trong các vùng trồng mía nhiệt đới, quần thể sâu thường phát sinh liên tục, với mật độ tăng cao vào những thời kỳ cây mía sinh trưởng mạnh và điều kiện nhiệt độ nằm trong khoảng tối ưu cho phát triển của sâu [5].

PHẦN 3. ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI HỌC, PHÂN BỐ, KÝ CHỦ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUẦN THỂ Chilo sacchariphagus Bojer, 1856

3.1. Phân bố địa lý và điều kiện sinh thái

Chilo sacchariphagus là loài sâu đục thân có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Á và hiện đã phân bố rộng rãi tại nhiều vùng trồng mía trên thế giới. Loài này được ghi nhận tại khu vực Nam Á, Đông Nam Á, châu Phi, Madagascar, Mauritius, Réunion và nhiều đảo thuộc khu vực Ấn Độ Dương. Sự mở rộng phạm vi phân bố của loài có liên quan chặt chẽ với quá trình mở rộng sản xuất mía và sự vận chuyển vật liệu giống mía giữa các vùng địa lý [5,6].

Ở khu vực Ấn Độ Dương, đặc biệt tại đảo Réunion và Mauritius, C. sacchariphagus được xem là một trong những loài sâu đục thân gây thiệt hại nghiêm trọng nhất trên cây mía. Tại đây, sâu có khả năng duy trì quần thể quanh năm nhờ điều kiện khí hậu nhiệt đới ấm áp, nguồn thức ăn liên tục và sự thích nghi cao với hệ sinh thái cây mía trồng [5,8].

Sự phân bố và mức độ gây hại của C. sacchariphagus phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu. Loài phát triển mạnh trong vùng có nhiệt độ trung bình khoảng 25-30°C, độ ẩm tương đối cao và có nguồn cây ký chủ liên tục. Nhiệt độ thấp kéo dài làm giảm tốc độ phát triển, kéo dài vòng đời và giảm khả năng sinh sản của trưởng thành [1,7].

3.2. Mối quan hệ với cây ký chủ

3.2.1. Cây ký chủ chính

Cây ký chủ quan trọng nhất của C. sacchariphagus là cây mía (Saccharum spp.). Toàn bộ vòng đời của loài có thể hoàn thành trên cây mía, trong đó sâu non phụ thuộc trực tiếp vào mô thân để sinh trưởng và phát triển. Đặc điểm sống bên trong thân giúp sâu non tránh được nhiều tác động bất lợi từ môi trường và làm giảm hiệu quả của các biện pháp phòng trừ tiếp xúc [2,5].

Các giống mía có đặc điểm thân mềm, nhiều nước và sinh trưởng mạnh thường có mức độ bị nhiễm sâu cao hơn so với các giống có mô thân cứng hoặc hàm lượng xơ cao. Vì vậy, giống mía, tuổi cây và điều kiện sinh trưởng là những yếu tố quan trọng quyết định mức độ thích hợp của cây ký chủ đối với sự phát triển của sâu [5,8].

3.2.2. Ký chủ phụ

Ngoài mía, một số nghiên cứu ghi nhận C. sacchariphagus có thể phát triển trên một số cây thuộc họ Hòa thảo (Poaceae), bao gồm lúa miến (Sorghum bicolor), ngô (Zea mays) và một số loài cỏ dại. Tuy nhiên, khả năng sử dụng ký chủ phụ có sự khác biệt giữa các quần thể địa lý và không phải tất cả quần thể C. sacchariphagus đều có khả năng hoàn thành vòng đời trên các cây này [2,5].

Đối với C. sacchariphagus indicus tại Ấn Độ, một số nghiên cứu ghi nhận sự xuất hiện trên các cây hòa thảo khác ngoài mía. Tuy nhiên, mía vẫn là ký chủ thích hợp nhất, cung cấp điều kiện dinh dưỡng tối ưu cho sự phát triển của sâu non và khả năng sinh sản của trưởng thành [3].

3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh thái quần thể

Nhiệt độ là yếu tố sinh thái quan trọng nhất điều chỉnh tốc độ phát triển và biến động mật số của C. sacchariphagus. Mỗi pha phát dục có phản ứng khác nhau với nhiệt độ môi trường, trong đó giai đoạn trứng và sâu non chịu ảnh hưởng rõ nhất [1].

Trong khoảng nhiệt độ thích hợp (25-30°C), sâu phát triển nhanh, tỷ lệ sống cao và vòng đời được rút ngắn. Điều này tạo điều kiện để quần thể tăng nhanh trong thời gian ngắn, đặc biệt trong giai đoạn cây mía sinh trưởng mạnh [1].

Khi nhiệt độ giảm xuống dưới ngưỡng thích hợp, tốc độ phát triển giảm rõ rệt. Sâu non kéo dài thời gian phát dục, làm tăng thời gian tồn tại trong thân cây. Đây là một đặc điểm sinh thái quan trọng giúp loài duy trì quần thể trong các giai đoạn khí hậu bất lợi [1,7].

Nhiệt độ cao quá mức cũng gây ảnh hưởng tiêu cực. Ở nhiệt độ trên 35°C, tỷ lệ sống giảm, khả năng giao phối của trưởng thành giảm và sức sinh sản của con cái bị suy giảm [1].

3.4. Ảnh hưởng của độ ẩm và lượng mưa

Độ ẩm môi trường ảnh hưởng gián tiếp đến quần thể C. sacchariphagus thông qua tác động đến sinh trưởng của cây mía, tỷ lệ sống của trứng và hoạt động của trưởng thành. Điều kiện ẩm độ cao thường tạo môi trường thuận lợi cho cây mía phát triển mạnh, từ đó cung cấp nguồn thức ăn thích hợp cho sâu non [5].

Mưa lớn kéo dài có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của trứng do làm rửa trôi hoặc phá hủy các ổ trứng trên bề mặt lá. Tuy nhiên, sau khi sâu non xâm nhập vào thân mía, chúng được bảo vệ tương đối tốt trước các tác động trực tiếp của mưa và độ ẩm môi trường [2].

Tại các vùng nhiệt đới có mùa mưa rõ rệt, mật độ C. sacchariphagus thường tăng sau giai đoạn cây mía phục hồi sinh trưởng mạnh do có nhiều mô non thích hợp cho sâu non xâm nhập và phát triển [5,8].

3.5. Ảnh hưởng của tuổi cây mía đến sự phát triển của sâu

Tuổi cây mía là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự lựa chọn nơi đẻ trứng và khả năng phát triển của sâu non. Trưởng thành cái thường ưu tiên những ruộng mía đang sinh trưởng mạnh, có nhiều lá xanh và mô thân chưa hóa gỗ hoàn toàn [2,5].

Ở giai đoạn mía non, mô thân mềm giúp sâu non dễ dàng xâm nhập và tạo đường đục. Vì vậy, các đợt sâu phát sinh sớm thường gây ảnh hưởng lớn đến khả năng sinh trưởng và năng suất cuối vụ của cây mía [5].

Ở cây mía già, mô thân cứng hơn làm giảm khả năng xâm nhập của sâu non, tuy nhiên sâu vẫn có thể tồn tại trong các lóng phía trên hoặc các vùng thân có mô mềm hơn [2].

3.6. Biến động quần thể trong hệ sinh thái ruộng mía

Quần thể C. sacchariphagus trong ruộng mía biến động theo mùa vụ, điều kiện khí hậu, giống mía và biện pháp canh tác. Trong điều kiện thuận lợi, nhiều thế hệ sâu có thể xuất hiện liên tiếp trong một vụ mía, gây hiện tượng tích lũy mật số qua các thế hệ [5,8].

Mật độ trưởng thành thường tăng trước các đợt xuất hiện sâu non mới. Vì vậy, theo dõi trưởng thành bằng bẫy pheromone hoặc bẫy ánh sáng có thể hỗ trợ dự báo thời điểm sâu non xâm nhập vào thân, là giai đoạn thích hợp nhất để áp dụng các biện pháp quản lý dịch hại [5].

Sau khi sâu non đã hoàn toàn chui vào thân mía, hiệu quả của thuốc bảo vệ thực vật giảm mạnh do sâu được bảo vệ bởi mô cây. Đây là lý do tại sao hiểu biết về sinh thái và thời điểm phát sinh của loài có ý nghĩa quan trọng trong quản lý tổng hợp sâu đục thân [5,8].

3.7. Thiên địch và các yếu tố sinh học điều hòa quần thể

Quần thể C. sacchariphagus chịu tác động của nhiều nhóm thiên địch tự nhiên, bao gồm ong ký sinh trứng, ong ký sinh sâu non, ong ký sinh nhộng và các loài côn trùng ăn thịt. Trong đó, nhóm ong ký sinh trứng thuộc giống Trichogramma được nghiên cứu nhiều do khả năng làm giảm tỷ lệ nở của sâu non ngay từ giai đoạn đầu [6,8].

Một số chương trình quản lý sinh học trên mía đã sử dụng ong ký sinh trứng Trichogramma chilonis và các loài thiên địch bản địa để hạn chế mật độ Chilo spp. trong ruộng mía. Hiệu quả của biện pháp này phụ thuộc vào thời điểm thả, mật độ sâu và điều kiện sinh thái của từng vùng [6].

Ngoài thiên địch, các yếu tố như giống mía kháng sâu, vệ sinh đồng ruộng, xử lý tàn dư cây trồng và chế độ canh tác cũng có vai trò quan trọng trong việc điều hòa mật số C. sacchariphagus [5].

PHẦN 4. ĐẶC ĐIỂM GÂY HẠI, TRIỆU CHỨNG, CƠ CHẾ GÂY THIỆT HẠI VÀ ẢNH HƯỞNG KINH TẾ CỦA SÂU ĐỤC THÂN MÍA BỐN VẠCH ĐẦU VÀNG (Chilo sacchariphagus Bojer, 1856)

4.1. Đặc điểm gây hại của Chilo sacchariphagus

Sâu đục thân mía bốn vạch đầu vàng (Chilo sacchariphagus) là loài gây hại chủ yếu trong pha sâu non. Sau khi nở từ trứng, sâu non tuổi nhỏ gây hại trên lá non trước khi xâm nhập vào thân cây. Khi đạt tuổi lớn hơn, sâu sống bên trong thân mía và ăn phá các mô mềm của lóng, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng đường của cây mía [2,5].

Khác với các loài sâu ăn lá, sâu non C. sacchariphagus có tập tính sống ẩn bên trong thân cây trong phần lớn thời gian phát triển. Đặc điểm này giúp sâu tránh được nhiều tác động bất lợi của môi trường và làm giảm hiệu quả của các biện pháp phòng trừ bằng thuốc bảo vệ thực vật phun trên bề mặt lá [5,8].

Mức độ gây hại của loài phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tuổi cây mía, giống mía, mật độ sâu, thời điểm xâm nhập của sâu non và điều kiện sinh thái của vùng trồng. Các đợt sâu phát sinh sớm khi cây mía còn non thường gây thiệt hại nghiêm trọng hơn do ảnh hưởng đến quá trình hình thành thân, số lượng lóng và khả năng tích lũy đường của cây [5,9].

4.2. Quá trình xâm nhập và gây hại của sâu non

Sau khi nở, sâu non tuổi một thường tập trung trên lá non và nõn mía. Chúng ăn lớp biểu bì và mô mềm của lá, tạo ra các vết cắn nhỏ. Khi lá phát triển và mở rộng, các vị trí bị phá hại biểu hiện thành các hàng lỗ thủng hoặc các dải mô bị mất trên phiến lá [2,5].

Từ tuổi hai trở đi, sâu non bắt đầu tìm vị trí thích hợp để xâm nhập vào thân. Sâu thường đi qua bẹ lá hoặc vùng gần các đốt thân, sau đó đào đường hầm dọc theo phần mô mềm bên trong lóng mía. Trong quá trình phát triển, một cá thể có thể gây hại trên nhiều lóng khác nhau bằng cách mở rộng đường đục hoặc di chuyển sang vị trí mới [2,6].

Các đường đục bên trong thân làm phá hủy mô nhu mô và bó mạch dẫn, gây cản trở quá trình vận chuyển nước và chất dinh dưỡng trong cây. Khi mật độ sâu cao, nhiều đường đục có thể liên kết với nhau làm thân cây yếu, dễ gãy và giảm khả năng tích lũy đường [5,8].

4.3. Triệu chứng gây hại trên cây mía

4.3.1. Triệu chứng trên lá

Ở giai đoạn đầu sau khi sâu nở, triệu chứng thường xuất hiện trên lá non. Các lá bị hại có thể xuất hiện: các lỗ thủng nhỏ theo hàng; các vệt trắng hoặc vàng do lớp mô lá bị phá hủy; hiện tượng chết nõn ở cây non khi sâu xâm nhập vào điểm sinh trưởng.

Các triệu chứng trên lá thường là dấu hiệu đầu tiên giúp phát hiện sự xuất hiện của quần thể sâu ngoài đồng ruộng [2,5].

4.3.2. Triệu chứng trên thân mía

Triệu chứng đặc trưng nhất của C. sacchariphagus là sự xuất hiện các đường đục bên trong thân mía. Khi bổ dọc thân cây bị nhiễm, có thể quan sát thấy: đường hầm chạy dọc trong lóng; phân sâu màu nâu vàng hoặc nâu đen; mô thân bị hóa nâu hoặc thối ở vùng bị tổn thương; nhiều lỗ đục liên tiếp trên cùng một thân cây [5,8].

Các vết thương do sâu tạo ra cũng là cửa ngõ cho các tác nhân gây bệnh xâm nhập, đặc biệt là các loài nấm và vi khuẩn gây thối thân. Sự kết hợp giữa tổn thương cơ giới do sâu và nhiễm bệnh thứ cấp có thể làm mức độ thiệt hại tăng lên đáng kể [8,10].

4.4. Ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây mía

4.4.1. Ảnh hưởng đến sinh trưởng cây

Sự phá hại của sâu non trong thân làm giảm diện tích mô dẫn và mô dự trữ của cây, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng. Ở cây mía non, sự phá hại tại vùng đỉnh sinh trưởng có thể gây hiện tượng chết nõn, làm giảm số lượng chồi hữu hiệu và ảnh hưởng đến mật độ cây trong ruộng [5].

Khi sâu gây hại ở giai đoạn cây đã hình thành thân, các đường đục làm giảm độ cứng cơ học của thân, khiến cây dễ bị đổ gãy dưới tác động của gió hoặc mưa lớn. Điều này gây khó khăn cho thu hoạch và làm tăng tổn thất sản lượng [8].

4.4.2. Ảnh hưởng đến năng suất mía

Mức độ giảm năng suất do C. sacchariphagus phụ thuộc vào tỷ lệ thân bị nhiễm, vị trí gây hại và thời điểm sâu xâm nhập. Những cây bị nhiễm sớm thường bị ảnh hưởng mạnh hơn vì thời gian cây chịu tổn thương kéo dài và khả năng tích lũy sinh khối bị suy giảm [5,9].

Các nghiên cứu trên cây mía cho thấy tỷ lệ thân bị sâu đục tăng có mối quan hệ thuận với sự giảm năng suất mía thu hoạch. Khi mật độ sâu cao, số lóng bị hại tăng, chiều dài thân hữu hiệu giảm và khối lượng thân giảm đáng kể [8].

4.4.3. Ảnh hưởng đến hàm lượng đường và chất lượng nước mía

Ngoài ảnh hưởng đến khối lượng mía, C. sacchariphagus còn gây giảm chất lượng nguyên liệu chế biến đường. Các đường đục trong thân làm thay đổi cấu trúc mô dự trữ, làm giảm lượng đường tích lũy và tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.

Khi mô thân bị tổn thương, các phản ứng phân giải đường có thể xảy ra mạnh hơn, đồng thời hoạt động của nấm và vi khuẩn thứ cấp làm tăng hàm lượng tạp chất trong nước mía. Kết quả là hàm lượng đường thu hồi (recoverable sugar) giảm và hiệu quả chế biến đường bị ảnh hưởng [8,10].

4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ thiệt hại

4.5.1. Tuổi cây mía

Tuổi cây là yếu tố quan trọng quyết định mức độ tổn thương. Cây mía non có mô thân mềm, hàm lượng nước cao nên thuận lợi cho sâu non xâm nhập và phát triển. Vì vậy, các ruộng mía bị nhiễm sâu sớm thường chịu thiệt hại lớn hơn [5].

4.5.2. Giống mía

Tính chống chịu của giống mía ảnh hưởng đáng kể đến khả năng phát triển của sâu. Một số giống có thân cứng, hàm lượng xơ cao hoặc cấu trúc bẹ lá chặt có khả năng hạn chế sự xâm nhập của sâu non [9].

Ngược lại, các giống có mô thân mềm, nhiều dịch và sinh trưởng mạnh thường hấp dẫn trưởng thành cái đến đẻ trứng và tạo điều kiện thuận lợi cho sâu non phát triển [5].

4.5.3. Mật độ sâu và thời điểm gây hại

Thiệt hại kinh tế không chỉ phụ thuộc vào số lượng sâu mà còn phụ thuộc vào thời điểm sâu xâm nhập. Cùng một mật độ sâu, quần thể xuất hiện sớm trong giai đoạn cây còn non thường gây thiệt hại lớn hơn so với quần thể xuất hiện muộn gần thời điểm thu hoạch [5,8].

Do đó, việc xác định thời điểm xuất hiện trưởng thành, thời gian trứng nở và giai đoạn sâu non trước khi xâm nhập thân có ý nghĩa quan trọng trong quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management - IPM) [5].

4.6. Ý nghĩa kinh tế và tầm quan trọng trong sản xuất mía

Chilo sacchariphagus được xem là một trong những loài sâu đục thân nguy hiểm nhất trên cây mía tại nhiều quốc gia. Thiệt hại do loài này gây ra không chỉ bao gồm giảm năng suất sinh khối mà còn làm giảm hiệu suất thu hồi đường, tăng chi phí quản lý đồng ruộng và ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của ngành sản xuất mía [5,8].

Tại một số vùng trồng mía thuộc Ấn Độ Dương và châu Phi, sự gia tăng mật độ C. sacchariphagus đã thúc đẩy việc triển khai các chương trình quản lý tổng hợp, kết hợp giữa giống kháng sâu, biện pháp canh tác, bảo tồn thiên địch và sử dụng tác nhân sinh học [6,9].

Do đặc điểm sâu non sống kín trong thân, quản lý C. sacchariphagus cần tập trung vào giai đoạn trưởng thành, trứng và sâu non mới nở trước khi chúng xâm nhập sâu vào thân cây. Đây là nguyên

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

• [1] Goebel, F.R. (2006), “The effect of temperature on development and reproduction of the sugarcane stalk borer, Chilo sacchariphagus (Bojer 1856)”. African Entomology, 14(1): 103-111.
• [2] Harris, K.M. (1983), “Bioecology of Chilo species”. Proceedings of the International Symposium on Insect Pests.
• [3] Saravanan, L., Ramasubramanian, T. & Yogampal, C. (2021), “A study on the biological characteristics of sugarcane internode borer, Chilo sacchariphagus indicus (Kapur) (Lepidoptera: Crambidae)”. Indian Journal of Plant Protection.
• [4] Kapur, A.P. (1950), “Taxonomic studies on the genus Chilo in India”. Indian Journal of Entomology.
• [5] CABI (2024), “Chilo sacchariphagus (sugarcane borer)”. CABI Invasive Species Compendium. Centre for Agriculture and Bioscience International.
• [6] Conlong, D.E. & Goebel, F.R. (2006), “Trichogramma bournieri (Pintureau & Babault) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) and Chilo sacchariphagus Bojer (Lepidoptera: Crambidae) in sugarcane in Mozambique: a new association”. Annales de la Société Entomologique de France, 42(3-4): 367-374.
• [7] Way, M.J. (1962), “The biology and ecology of sugar-cane borers”. Proceedings of the International Society of Sugar Cane Technologists.
• [8] Goebel, F.R., Tabone, E. & Rochat, J. (1999), “Biology and ecology of the sugarcane borer Chilo sacchariphagus in Réunion Island”. International Sugar Journal.
• [9] Goebel, F.R., Way, M.J. & Gillespie, P.S. (2001), “Sugarcane pests and their management in the Indian Ocean islands”. International Sugar Journal.
• [10] Sallam, N. (2008), “A review of sugarcane pests and their management in Australia and Indian Ocean region”. Australian Journal of Entomology.
• [11] EPPO (2023), “Chilo sacchariphagus - Datasheet”. European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO Global Database).
• [12] Dinther, J.B.M. van (1971), “Studies on the sugar cane borer Chilo sacchariphagus in Mauritius”. Mauritius Sugar Industry Research Institute Publication.
• [13] Goebel, F.R., Sallam, N. & Achadian, E. (2011), “A review of the biology and management of sugarcane borers”. International Sugar Journal.
• [14] White, W.H., Viator, R.P. & Dufrene, E.O. (2008), “Sugarcane borer damage and effects on sugar yield”. Sugar Cane International