Nghiên cứu biến đổi khí hậu tác động đến sự sinh sản và phát triển của rầy nâu nilaparvata lugens stål (homoptera: delphacidae) trong điều kiện phòng thí nghiệm

Chỉ số giới hạn gia tăng quần thể λ (bảng 3 và hình 2) đạt giá trị cao nhất ở KB2 với giá trị tương ứng là 1,112 và có sự khác biệt so với điều kiện KB4 với giá trị tương ứng là 1,009. Điều kiện KB1 và KB3 chỉ số này có giá trị tương ứng là 1,011 và 1,028. Chỉ số hệ số nhân của một thế hệ, Ro, là tổng số con cái sinh ra và sống sót do một con mẹ đẻ ra có sự thay đổi có ý nghĩa giữa các KB, trong đó ở đều kiện KB3, KB1 và KB4 có sự sai khác có ý nghĩa với chỉ số tương ứng là 29,28; 29,03 và 27,59, còn điều kiện KB2 có chỉ số là 33,86. Thời gian của một thế hệ, T, tuổi trung bình của tất cả cá thể mẹ ở điều kiện gia tăng nhiệt độ và hàm lượng CO2 thấp hơn so với điều kiện thường KB1 đến KB4 là 31,8; 30,54; 29,05; 27,32 ngày và trong cùng hàm lượng CO2 thì nhiệt độ cao hơn có chỉ số T ngắn hơn KB2 là 30,54 và KB3 29,05 ngày. Điều này phù hợp với nghiên cứu rầy nâu nhỏ (Trần Quyết Tâm và cs., 2014) khi nhiệt độ tăng thì chỉ số T giảm. Thời gian tăng gấp đôi quần thể, DT, (bảng 3 và hình 2) ở điều kiện KB2 có thời gian ngắn nhất là 2,97 ngày, tiếp đến KB3, KB1 và KB4 tương ứng là 3,11; 3,27 và 3,52 ngày (bảng 3 và hình 2). Cho đến nay có rất ít nghiên cứu về bảng sống đối với rầy nâu ở trong cùng điều kiện gia tăng về nhiệt độ và hàm lượng CO2. Ở Việt Nam tác giả Trần Quyết Tâm (2014) nghiên cứu về chỉ số bảng sống của rầy nâu nhỏ ở điều kiện nhiệt độ khác nhau và kết quả cho thấy các chỉ số bảng sống gia tăng khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, nghiên cứu đối với sâu khoang trên cây lạc của tác giả Rao và cs (2014) chỉ ra rằng ở điều kiện nhiệt độ nhỏ hơn 20oC chỉ số gia tăng tự nhiên (r) và giới hạn gia tăng tự nhiên (λ) trong điều kiện tăng hàm lượng CO2 lớn hơn điều kiện thường, ngược lại ở điều kiện nhiệt độ lớn 20oC các chỉ số này ở điều kiện thường nhỏ hơn điều kiện gia tăng hàm lượng CO2

pdf6 trang | Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 1 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu biến đổi khí hậu tác động đến sự sinh sản và phát triển của rầy nâu nilaparvata lugens stål (homoptera: delphacidae) trong điều kiện phòng thí nghiệm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 5/2018 45 NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TÁC ĐỘNG ĐẾN SỰ SINH SẢN VÀ PHÁT TRIỂN CỦA RẦY NÂU Nilaparvata lugens Stål (Homoptera: Delphacidae) TRONG ĐIỀU KIỆN PHÕNG THÍ NGHIỆM The Impact of Climate Change on Growth and Development of Brown Planthopper Nilaparvata lugens Stål (Homotera: Delphacidae) under Laboratory Conditions Đào Bách Khoa, Nguyễn Văn Liêm, Hoàng Thị Ngân, Nguyễn Thị Quỳnh Trang, Phạm Nguyễn Thu Huyền và Đào Hải Long Viện Bảo vệ thực vật Ngày nhận bài: 04.08.2018 Ngày chấp nhận: 26.09.2018 Abstract Brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål) is an insect species that prefers tropical regions with hot temperature and high humidity, so global warming due to climate change impact on their growth and development. However, the impacts of the change of temperature, humidity and elevated CO2 on BPH have not been previuosly evaluated in Vietnam. The results based on the life tables of BPH showed that the development of BPH population has been affected by different climate change senarios. The time of egg and percentage of hatching egg under scenarios KB2 with condition of temperature, humidity and CO2 (27 o C; 75%; 470 ppm) was higher than those of scenarios KB1 (23.3 o C; 58.6%; 400 ppm) and scenarios KB4 (23,3°C; 58.6%; 400 ppm). The life cycle of BPH under scenarios KB2 was also higher than that of scenarios KB1 and KB4. The life table indexes includes natural increase rate (r), natural increase finite (λ), generation (Ro) multiplication of BPH at scenarios KB2 and scenarios KB3 (29 o C; 75%; 470 ppm) were higher than those in scenarios KB1 and KB4. Keywords: Brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål), climate change 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stål) là loài côn trùng ưa thích các vùng có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm như ở Việt Nam. Hơn thế nữa, việc ấm lên toàn cầu do tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) làm thay đổi các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa, số giờ nắng và tăng hàm lượng CO2 tạo điều kiện thuận lợi hơn cho rầy nâu phát triển. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng, phát triển và bùng phát của rầy nâu, các tác giả trong và ngoài nước cho rằng: Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự phát triển của trứng và trưởng thành là 25-30 o C (Kalode, 1976). Nhiệt đô thấp hơn 15 o C và cao hơn 30 o C đều không thích hợp cho sự phát triển của chúng (Kalode, 1976). Ở những vùng ấm áp, vòng đời của rầy nâu ngắn hơn so với ở các vùng mát mẻ (Dyck và Thomas, 1979). Theo Nguy n Đức Khiêm (1995) thời gian phát dục của rầy nâu trong vụ mùa với nhiệt độ từ 25-29 o C thì thời gian trứng khoảng 6,5 ngày, rầy non khoảng 13,5-16 ngày, trưởng thành 6-9 ngày, trước đẻ trứng 2,5-3 ngày, vòng đời 26-30 ngày. Thời gian sống của rầy nâu trưởng thành và lứa rầy cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Ở điều kiện nhiệt độ cao thời gian sống của rầy trưởng thành ngắn hơn và sẽ có nhiều lứa/vụ và ngược lại ở điều kiện nhiệt độ thấp thì thời gian sống của rầy trưởng thành cũng dài hơn và ít lứa hơn (Nguy n Công Thuật, 1989). Ẩm độ cao là yếu tố có lợi cho sự phát triển và gia tăng quần thể rầy nâu. Ẩm độ 70- 80% là điều kiện tối ưu cho chúng phát triển quần thể. Những nghiên cứu tại IRRI cho thấy, ẩm độ từ 50- 60% cũng đều thuận lợi cho sự phát triển của quần thể rầy nâu (Dyck và Thomas 1979). Một số tác giả nghiên cứu về rầy nâu đã ghi nhận sự bùng phát của chúng thường xảy ra trong suốt mùa mưa, họ kết luận rằng sự bùng phát đó có quan hệ với lượng mưa (Anonymous, 1975). Một số nghiên cứu tại Indonesia cho thấy, có mối tương quan nghịch giữa số tháng khô BVTV - Sè 5/2018 Kết quả nghiên cứu khoa học 46 trong năm với diện tích thiệt hại do rầy nâu gây ra, môt số tác giả khác thì lại có nhận xét ngược lại. Tuy nhiên, sự bùng phát rầy nâu lại xảy ra trong mùa khô và khi có lượng mưa thấp (Dyck và Thomas, 1979). Tăng hàm lượng CO2 tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rầy nâu (Prasannakumar và cs, 2011). Tuy nhiên, theo tác giả Zeng và cs (2012) thì khi hàm lượng CO2 tăng lại bất lợi cho sự phát triển của rầy nâu. Việc tăng các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ, hàm lượng CO2 theo như kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường và IPCC đã được xây dựng ở nước ta (MONRE, 2012; IPCC, 2009). Vì vậy cần được đánh giá các kịch bản này đối với sinh trưởng và phát triển của rầy nâu từ đây có định hướng phù hợp để quản lý rầy nâu trong điều kiện biến đổi khí hậu. Trong bài báo này, các dẫn liệu khoa học về tác động của việc tăng nhiệt độ, ẩm độ, hàm lượng CO2 với rầy nầu được giới thiệu và thảo luận. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - Quần thể rầy nâu rầy mẫn cảm được duy trì ở Viện Bảo vệ thực vật (BVTV), trên giống lúa chuẩn nhi m TN1 (không có gen kháng rầy). - Buồng nuôi sinh học có điều khiển nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng và hàm lượng CO2 .theo các kịch bản biến đổi khí hậu được thiết lập để nuôi sinh học rầy nâu. 2.2.Phƣơng pháp - Phương pháp nuôi rầy nâu + Rầy nâu được nuôi buồng nuôi sinh học có điều khiển được nhiệt độ, ẩm độ, hàm lượng CO2 theo các kịch bản ghi trong bảng 1. Bảng 1. Điều kiện nhiệt độ, hàm lƣợng CO2 và ẩm độ theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ TN&MT (2012) và IPCC (2009) Kịch bản Điều kiện KB1 (hiện tại) KB2 (2050) KB3 (2050) KB4 (2100) Nhiệt độ 23,3 ± 2,1 27 ± 0,5 29 ± 0,5 32 ± 0,5 Hàm lượng CO2 400 ± 25 470 ± 5 470 ± 5 570 ± 5 Ẩm độ 58,6 ± 5 75 ± 1 75 ± 1 75 ± 1 + Sử dụng ống thí nghiệm có đường kính 7 cm x chiều cao 15 cm) đặt một dảnh lúa TN1 ở giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh (15-17 ngày tuổi) để nuôi rầy nâu. Thu trứng bằng cách thả một rầy nâu cái chửa vào ống nuôi như mô tả ở trên và cho rầy đẻ trứng trong khoảng 6 giờ, sau đó chuyển rầy nâu cái chửa ra ngoài. Thời gian theo dõi trứng nở 2 lần/ngày và dùng bút lông chuyển từng cá thể rầy non mới nở sang ống nuôi mới để nuôi cá thể. Thức ăn nuôi rầy nâu là dảnh lúa giống TN1 ở giai đoạn bắt đầu đẻ nhánh và được thay thế 3 ngày 1 lần. Rầy nâu chuyển tuổi được ghi nhận khi rầy lột xác. Ngay sau khi rầy hóa trưởng thành, tiến hành ghép cặp 1 rầy nâu đực với 1 rầy nâu cái trong một ống thí nghiệm để chúng giao phối nhằm phục vụ việc xác định sức sinh sản của rầy. Để tính số lượng trứng đẻ và theo dõi tỷ lệ nở thì hàng ngày phải chuyển rầy cái đẻ sang ống mới. Các ống tiếp tục nuôi để theo dõi quá trình phát triển của rầy non cho đến lúc thế hệ trưởng thành mới xuất hiện và thực hiện việc theo dõi ngày trên lần vào một thời gian cố dịnh trong ngày. - Phương pháp xác đinh chỉ tiêu sinh học của rầy nâu theo phương pháp đánh giá bảng sống của theo Birch (1948) và Chi (1985): + Thời gian phát dục của các pha: * Thời gian pha trứng: Tính từ thời gian trứng được đẻ ra đến khi trứng nở. * Thời gian tuổi rầy: Được tính bằng thời gian giữa hai lần lột xác để chuyển tuổi hoặc chuyển pha. * Thời gian vòng đời: Được tính khoảng thời gian từ lúc trứng được đẻ ra cho đến lúc rầy cái trưởng thành đẻ quả trứng đầu tiên. * Thời gian tiền đẻ trứng: Được tính là khoảng thời gian tính từ thời điểm rầy tuổi 5 lột xác hóa trưởng thành đến khi trưởng thành bắt đầu đẻ. * Thời gian sống của rầy trưởng thành: Được tính là khoảng thời gian từ lức rầy tuổi 5 lột xác đến lúc rầy trưởng thành chết sinh lý. + Tỷ lệ gia tăng tự nhiên r (natural increase rate) là tiềm năng sinh học của loài, chỉ tiêu này phụ thuộc vào tốc độ sinh sản, tốc độ phát triển, tỷ lệ giới tính, tỷ lệ sống trong môi trường Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 5/2018 47 ổn định, thức ăn không hạn chế (Birch, 1948). Tỷ lệ gia tăng tự nhiên (r) được tính theo phương trình: (1) Trong đó: dN là số lượng của quần thể gia tăng trong thời gian dt; N là số lượng của quần thể ban đầu, N = b - d (b: tỷ lệ sinh, d: tỷ lệ chết). Từ phương trình vi phân (1) có thể viết dưới dạng tích phân: Nt = N0,e -rt (2) Trong đó: Nt là số lượng của quần thể ở thời điểm t; N0 là số lượng của quần thể ở thời điểm ban đầu; e là cơ số logarith tự nhiên. hay ∑lx,mx,e -rx = 1 (3) Trong đó: lx là tỷ lệ sống qua các tuổi x, hay lx là xác xuất sống sót của các cá thể ở tuổi x (tỷ lệ sống thời điểm ban đầu lxo = 1); mà mx là sức sinh sản, mx được tính bằng số con cái sống sót trung binh được một cá thể mẹ ở tuối x đẻ ra trong một đơn vị thời gian (tính bằng ngày đối với rầy nâu). + Hệ số nhân của một thế hệ R0 (net reproduction rate) là tổng số con cái sinh ra sống sót trong một thế hệ do một con mẹ đẻ ra. R0 = ∑lx,mx (4) + Thời gian của một thế hệ T (generation time) là tuổi trung bình của tất cả các cá thể mẹ khi đẻ ra con cái. Chỉ số này tính bằng các giá trị T và Tc, T tính theo cơ sở của mẹ, Tc tính theo cơ sở con mới sinh (Pielow, 1977; Nguy n Văn Đĩnh, 1992). (5) T=∑ x,lx,mx,e 7-rx (6) + Chỉ số giới hạn gia tăng tự nhiên λ (natural increase finite) cho biết số lần quần thể gia tăng về số lượng trong một đơn vị thời gian, tính bằng logrit ngược cơ số e của r. λ = antiloge r (7) + Thời gian tăng đôi số lượng trong quần thể DT (doubling time). DT = (8) + Số liệu được xử lý trên phần mềm Excel. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tác động của BĐKH đến khả năng sinh sản và phát triển của rầy nâu Kết quả bảng 2 và hình 1 cho thấy, thời gian phát dục các pha và vòng đời của rầy nâu N. lugens Stål khi nuôi trên cây lúa giống TN1 có sự thay đổi khi các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ và hàm lượng CO2 thay đổi. Theo đó, thời gian các giai đoạn phát triển của rầy giảm khi nhiệt độ và hàm lượng CO2 tăng. Giai đoạn phát triển của pha trứng, từ lúc được đẻ ra cho đến lúc nở là 8,03 ngày ở điều kiện KB1 không khác nhiều so với điều kiện KB2 là 7,98 ngày. Tuy nhiên, ở điều kiện KB3 có sự sai khác về thời gian phát dục của trứng 7,84 và ở điều kiện KB4 sự sai khác này có ý nghĩa hơn khi đối với thời gian phát dục của trứng so với KB1 và KB2, thời gian là 7,78 ngày. Kết quả nghiên cứu của Nguy n Huy Thọ và Nguy n Công Thuật (1989) cho thấy, ở điều kiện thời tiết ở miền Nam (nhiệt độ 25-28 o C, ẩm độ 70-85%) thời gian phát dục của trứng rầy nâu là 7,95 ngày. Theo kết quả nghiên cứu của Nguy n Công Thuật (1998), ở điều kiện miền Bắc (nhiệt độ 23-27 o C, ẩm độ 60-85%) thời gian phát dục của trứng rầy nâu là 8,44 ngày. Bảng 2. Thời gian và tỷ lệ các pha phát dục của rầy nâu, N. lugens Stål, trong các điều kiện khác nhau về nhiệt độ, ẩm độ và hàm lƣợng CO2 Các thông số Điều kiện khí hậu KB1 KB2 KB3 KB4 Thời gian trứng (ngày) 8,03 ± 0,42 a 7,98 ± 0,24 a 7,84± 0,12 ab 7,78 ± 0,35 b Tỷ lệ trứng nở (%) 94,93 ± 0,47 ab 96,22 ± 1,27 a 94,78 ± 0.47 ab 93,10 ± 0.91 b Thời gian rầy non (ngày) 15,03 ± 0,10 a 14,96 ± 0.02 ab 14,90 ± 0,13 ab 14,59 ± 0,17 b Tỷ lệ rầy lột xác (%) 46,38 ± 1,23 a 47,44 ± 0,72 a 47,05 ± 0,17 ab 39,32 ± 0,81 a Thời gian tiền đẻ trứng (ngày) 2,87 ± 0,02 a 2,72 ± 0,24 ab 2,70 ± 0,08 ab 2,63 ± 0,17 b Tuổi rầy cái (ngày) 29,56 ± 3,28 ab 31,57 ± 2,14 a 28,26 ± 2,54 b 27,14 ± 1,34 b Tuổi rầy đực (ngày) 26,41 ± 1,21 a 28,77 ± 2,11 b 27,83 ± 1,25 ab 26,03 ± 1,31 a Tổng số trứng trên rầy cái 550,46 ± 12,74 ab 587,46 ± 21,55 a 540,46 ± 13,64 ab 508,46 ± 11,81 b Ghi chú: Số liệu tính toán dựa trên số liệu giá trị trung bình từ ba lần thí nghiệm, a,b Các chữ khác nhau trong cùng một hàng chỉ ra sự sai khác có ý nghĩa (ANOVA) theo phương pháp Fisher’s LSD (Least Significant Difference) (p=0,05) xử lý bằng phần mền Microsoft Excel. BVTV - Sè 5/2018 Kết quả nghiên cứu khoa học 48 Kết quả bảng 2 cho thấy ở các điều kiện kịch bản khí hậu khác nhau có ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ trứng nở, cao nhất ở KB2 (96,22%) và tỷ lệ thấp nhất ở điều kiện KB4 (93,10%). Thời gian phát dục của rầy non ở KB4 là ngắn nhất khoảng 14,59 ngày và có sự khác biệt so với ba kịch bản còn lại trong đó KB1 có thời gian phát dục của rầy non dài nhất khoảng 15,03 ngày. Theo kết quả nghiên cứu của Nguy n Huy Thọ và Nguy n Công Thuật (1989) cho thấy thời gian của rầy non ở điều kiện khí hậu miền Nam là 14,14 ngày. Tỷ lệ rầy lột xác ở KB2 cao nhất đạt 47,44 % và có sự khác biệt so với điều kiện KB1 và KB4 tương ứng với 46,38 ngày và 39,32 ngày, còn ở điều kiện KB3 không có sự khác biệt so với ba kịch bản còn lại tương ứng với 47,05 ngày. Thời gian tiền đẻ trứng của rầy nâu có sự sai khác có ý nghĩa giữa điều kiện KB1 và KB4 với thời gian tương ứng là 2,87 và 2,63 ngày. Trong khi đó, ở điều kiện KB2 và KB3, không có sự khác biệt về chỉ tiêu này với thời gian tương ứng là 2,72 và 2,70 ngày (Bảng 2). Kết quả nghiên cứu của Nguy n Huy Thọ và Nguy n Công Thuật (1989) cho thấy, thời gian tiền đẻ trứng của rầy nâu ở điều kiện miền Nam là 3,36 ngày. Hình 1. Chỉ số sinh trƣởng và phát triển của rầy nâu ở các điều kiện kịch bản BĐKH khác nhau Có sự khác biệt về thời gian sinh trưởng của rầy cái ở điều kiện KB2 (là 31,57 ngày) so với các điều kiện còn lại.Tuy nhiên, sự khác biệt này không rõ rệt so với KB1 (là 29,56 ngày), còn lại điều kiện KB3 và KB4 tương ứng là 28,26 và 27,14 ngày. Tương tự, thời gian sinh trưởng của rầy đực giữa điều kiện KB1 và KB4 có sự khác biệt và tương ứng 26,41 ngày và 26,03 ngày. Còn ở điều kiện KB3 thì thời gian này có sự khác biệt với ở điều kiện KB 1 và KB4, tuy nhiên sự sai khác là không rõ ràng so với KB2 với thời gian tương ứng là 27,83 ngày và 28,77 ngày. Số trứng mỗi một cá thể rầy cái đẻ giữa điều kiện KB1 và KB2 có sự khác biệt tương ứng là 550,46 Kết quả nghiên cứu khoa học BVTV - Sè 5/2018 49 và 587,46 quả, còn ở điều kiện KB4 có sự sai khác nhưng không có ý nghĩa so với KB3 tương ứng là 508,46 và 540,46 quả. Theo kết quả nghiên cứu của Prasanakumar và cs (2012), ở điều kiện hàm lượng CO2 cao (570 ppm) có số lượng trứng (324,3 trứng / rầy cái) nhiều hơn so với điều kiện thường có hàm lượng CO2 (380 ppm) có số lượng trứng (231,7 trứng / rầy cái). 2.2 Tác động của BĐKH đến các chỉ số phát triển của rầy nâu. Xây dựng bảng sống là giải pháp mang tính tổng thể để làm sáng tỏ hơn các yếu tố của biến đổi khí hậu (thay đổi nhiệt độ, ẩm độ, hàm lượng CO2) đến khả năng phát triển quần thể rầy trong phòng thí nghiệm và liên hệ với thực tế ngoài đồng ruộng để xác định mức độ tác động của BĐKH đến sự bùng phát rầy, từ đó chủ động tìm các biện pháp để phòng ngừa cho cây lúa trong tương lai. Chỉ số tiềm năng sinh học (r) (bảng 3 và hình 2) có chỉ số đạt giá trị cao nhất ở điều kiện KB2 (nhiệt độ = 27 o C; ẩm độ = 75%, hàm lượng CO2 = 470 ppm) tương ứng 0,115. Tuy nhiên, khi ở điều kiện hàm lượng khí CO2 tăng lên ở KB4 (CO2 = 570 ppm) thì chỉ số r giảm tương ứng 0,078 và thấp hơn so với KB1 và KB3 với chỉ số r tương ứng là 0,131 và 0,130 (bảng 3 và hình 2). Bảng 3. Chỉ tiêu sinh học cơ bản của rầy nâu, N. lugens Stål, trong các điều kiện nhiệt độ, ẩm độ và hàm lƣợng CO2 khác nhau Các thông số Điều kiện khí hậu KB1 KB2 KB3 KB4 Tỷ lệ gia tăng tự nhiên (r) 0,081 ± 0,021 ab 0,115 ± 0,048 a 0,092 ± 0,025 ab 0,078 ± 0,019 b Giới hạn gia tăng tự nhiên (λ) 1,011 ± 0,171 ab 1,112 ± 0,122 a 1,028 ± 0.145 ab 1,009 ± 0.010 b Hệ số nhân của một thế hệ (Ro) 29,03 ± 2,10 b 33,86 ± 1.32 a 29,28 ± 2,13 ab 27,59 ± 1,17 b Thời gian của một thế hệ (T) 31,08 ± 3,23 a 30,54 ± 3,72 ab 29,05 ± 2,17 ab 27,32 ± 3,81 b Thời gian gia tăng gấp đôi quần thể (DT) 3,27 ± 0.02 b 2,97 ± 0,24 a 3,11 ± 0,08 ab 3,53 ± 0,17 ab Ghi chú: Số liệu tính toán dựa trên số liệu giá trị trung bình từ ba lần thí nghiệm lặp lại, a,b Các chữ khác nhau trong cùng một hàng chỉ ra sự sai khác có ý nghĩa (ANOVA) theo phương pháp Fisher’s LSD (Least Significant Difference) (p=0,05) xử lý bằng phần mền Microsoft Excel. Chỉ số giới hạn gia tăng quần thể λ (bảng 3 và hình 2) đạt giá trị cao nhất ở KB2 với giá trị tương ứng là 1,112 và có sự khác biệt so với điều kiện KB4 với giá trị tương ứng là 1,009. Điều kiện KB1 và KB3 chỉ số này có giá trị tương ứng là 1,011 và 1,028. Chỉ số hệ số nhân của một thế hệ, Ro, là tổng số con cái sinh ra và sống sót do một con mẹ đẻ ra có sự thay đổi có ý nghĩa giữa các KB, trong đó ở đều kiện KB3, KB1 và KB4 có sự sai khác có ý nghĩa với chỉ số tương ứng là 29,28; 29,03 và 27,59, còn điều kiện KB2 có chỉ số là 33,86. Thời gian của một thế hệ, T, tuổi trung bình của tất cả cá thể mẹ ở điều kiện gia tăng nhiệt độ và hàm lượng CO2 thấp hơn so với điều kiện thường KB1 đến KB4 là 31,8; 30,54; 29,05; 27,32 ngày và trong cùng hàm lượng CO2 thì nhiệt độ cao hơn có chỉ số T ngắn hơn KB2 là 30,54 và KB3 29,05 ngày. Điều này phù hợp với nghiên cứu rầy nâu nhỏ (Trần Quyết Tâm và cs., 2014) khi nhiệt độ tăng thì chỉ số T giảm. Thời gian tăng gấp đôi quần thể, DT, (bảng 3 và hình 2) ở điều kiện KB2 có thời gian ngắn nhất là 2,97 ngày, tiếp đến KB3, KB1 và KB4 tương ứng là 3,11; 3,27 và 3,52 ngày (bảng 3 và hình 2). Cho đến nay có rất ít nghiên cứu về bảng sống đối với rầy nâu ở trong cùng điều kiện gia tăng về nhiệt độ và hàm lượng CO2. Ở Việt Nam tác giả Trần Quyết Tâm (2014) nghiên cứu về chỉ số bảng sống của rầy nâu nhỏ ở điều kiện nhiệt độ khác nhau và kết quả cho thấy các chỉ số bảng sống gia tăng khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, nghiên cứu đối với sâu khoang trên cây lạc của tác giả Rao và cs (2014) chỉ ra rằng ở điều kiện nhiệt độ nhỏ hơn 20 o C chỉ số gia tăng tự nhiên (r) và giới hạn gia tăng tự nhiên (λ) trong điều kiện tăng hàm lượng CO2 lớn hơn điều kiện thường, ngược lại ở điều kiện nhiệt độ lớn 20 o C các chỉ số này ở điều kiện thường nhỏ hơn điều kiện gia tăng hàm lượng CO2. BVTV - Sè 5/2018 Kết quả nghiên cứu khoa học 50 Hình 2. Chỉ số bảng sống của rầy nâu ở các điều kiện kịch bản BĐKH khác nhau 4. KẾT LUẬN Ở điều kiện hiện tại (KB1) thời gian, tỷ lệ nở và lột xác của rầy nâu ở mức trung bình, KB2 các chỉ số này gia tăng, sau đó giảm dần ở điều kiện KB3 và KB4. Chỉ số bảng sống bao gồm hệ số nhân của một thế hệ (Ro), tỷ lệ gia tăng tự nhiên (r) và giới hạn tăng tự nhiên λ gia tăng từ KB1 đến KB2 sau đó giảm dần ở điều kiện KB3 và KB4, trong khi đó thời gian gấp đôi quần thể (DT) thấp nhất ở KB2, sau đó đến KB3, KB1 và cao nhất ở KB4. Từ các chỉ số sinh sản, phát triển và chỉ số bảng sống ở điều kiện phòng thí nghiệm tác động của BĐKH có ảnh hưởng đến sinh sản và phát triển của quần thể rầy nâu. Tuy nhiên, việc gia tăng quần thể trong điều kiện BĐKH (tăng nhiệt độ, ẩm độ và hàm lượng CO2) chỉ đạt đến một ngưỡng nhất định sau đó rầy nâu suy giảm quần thể. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguy n Văn Đĩnh, 1992. Sức tăng quần thể của nhện đỏ hại cam chanh. Tạp chí BVTV, 4: 15-18. 2. Nguy n Đức Khiêm, 1995. Một số kết quả nghiên cứu rầy lưng trắng và rầy xám hại lúa tại Trường đại học Nông nghiệp I Hà Nội. Tạp chí BVTV, 2: 3-5. 3. Trần Quyết Tâm, Trần Đình Chiến, Nguy n Văn Đĩnh, 2014. Gia tăng quần thể rầy nâu nhỏ Laodelphax striatellus Fallen (HOMOPTERA: DELPHACIDAE). Tạp chí Khoa học và Phát triển 11(8): 1101-1108. 4. Trần Huy Thọ và Nguy n Công Thuật, 1989. Nghiên cứu sinh học, sinh thái của rầy nâu Nilaparvata lugens ở Nam bộ. Kết quả nghiên cứu BVTV 1979- 1980, Viện Bảo vệ thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp, trang: 9-14. 5. Nguy n Công Thuật (1989), “Một số kết quả nghiên cứu rầy nâu Nilaparvata lugens và tuyển chọn giống lúa kháng rầy nâu”, Luận văn PTS. Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam. 6. Birch LC, 1948. The Intrinsic rate of natural increase of an insect population. Journal of Animal Ecology.17:15–26. 7. Chi H, Liu H. Two new methods for the study of insect population ecology. Bull. Inst. Zool. Acad. Sin. 1985;24:225–240. 8. Dyck V. A. và Thomas B, 1979. The brown planthopper problem in Book of Brown planthopper: Threat to Rice Production in Asia, page: 3-14.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnghien_cuu_bien_doi_khi_hau_tac_dong_den_su_sinh_san_va_phat.pdf
Tài liệu liên quan