Tổng quan về sử dụng biện pháp sinh học quản lý ruồi đục quả họ Tephritidae

Giới thiệu chung

Ruồi đục quả hay ruồi vàng đục quả họ Tephritidae (sau đây gọi chung là ruồi đục quả) là một trong những nhóm sâu hại nguy hiểm nhất đối với cây ăn quả nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ở Việt Nam, một số loài trong họ Tephritidate xuất hiện phổ biến bao gồm ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis Hendel, ruồi đục quả ổi Bactrocera correcta Bezzi, ruồi đục quả bầu bí Bactrocera cucurbitae Coquillett. Với khả năng gây hại trên hơn 250 loài cây trồng, đặc biệt là xoài, ổi, cam, và bưởi, ruồi đục quả gây thiệt hại nặng nề về kinh tế và ảnh hưởng lớn đến năng suất, chất lượng và hoạt động xuất khẩu nông sản, đặc biệt là nhóm cây ăn quả. Trước nhu cầu kiểm soát bền vững và giảm phụ thuộc hóa chất, các biện pháp sinh học đã và đang được chú trọng phát triển như một hướng đi tiềm năng và an toàn.

Hình 1. Một số loài ruồi đục quả phổ biến ở Việt Nam (a. Ruồi đục quả Phương Đông Bactrocera dorsalis; b. Ruồi đục quả bầu bí Bactrocera cucurbitae; c. Ruồi đục quả ổi Bactrocera correcta) (nguồn ảnh: Thân Thế Anh & cs., 2020)

Các biện pháp sinh học trong kiểm soát ruồi đục quả

Ong ký sinh

Trong nhóm các biện pháp sinh học được sử dụng để kiểm soát ruồi đục quả Phương Đông, việc sử dụng một số loài ong ký sinh (ví dụ: Fopius arisanus, Diachasmimorpha longicaudata) được  chú trọng nghiên cứu và ứng dụng từ rất sớm ở một số quốc gia trên thế giới. Ong ký sinh trưởng thành đẻ trứng vào trứng hoặc sâu non ruồi đục quả. Trứng ong ký sinh sau đó nở thành sâu non và sinh sống bên trong sâu non ruồi (giòi) và chui ra ngoài trước khi giòi hoá nhộng. Quá trình ký sinh này có thể dẫn đến cái chết sâu non hoặc nhộng ruồi đục quả, làm gián đoạn vòng đời của chúng.

Trên thế giới, nhiều chương trình nhân thả ong ký sinh đã được triển khai ở nhiều quốc gia, điển hình như ở Châu Phi. Tại Kenya, từ năm 2008 đến 2012, thí nghiệm thả F. arisanus trên diện hẹn cho thấy tỷ lệ ký sinh đạt 52%. Kết quả khả quan này đã thúc đẩy chính phủ Kenya mở rộng chương trình thả ong ký sinh trên diện rộng(Agboka & cs., 2022). Sau đó nhiều quốc gia khác ở châu Phi cũng tiến hành thả ong ký sinh F. arisanus nhằm kiểm soát ruồi đục quả, bao gồm: Benin (2009 to 2012), Cameroun (2010, 2015), Togo (2009), Mozambique (2010, 2014, 2016, 2018), Zimbabwe (2017), Tanzania (2017), Zambia (2017),  Namibia (2017) và In Senegal (2013, 2014) (Agboka & cs., 2022).

Bên cạnh việc nhân thả, bảo vệ ong ký sinh ngoài tự nhiên cũng đóng vai trò rất quan trọng. Tại Úc, một số biện pháp đã được áp dụng như: sử dụng lưới có mắt lưới nhỏ để bọc quả rụng - nhằm ngăn ruồi đục quả chui ra ngoài nhưng vẫn cho phép ong ký sinh tự do di chuyển. Một biện pháp khác là nhân nuôi ký chủ cho ong ký sinh F. arisanus là loài ruồi Bactrocera cacuminata (một loài ruồi không gây hại cây trồng) bằng cách trồng xen cây thuốc lá dại (Solanum mauritianum) với cây trồng. Cây thuốc lá dại là cây ký chủ của B. cacuminata, giúp cho loài ruồi này duy trì quần thể và từ đó duy trì và gia tăng quần thể ong ký sinh ngoài tự nhiên.

Vi sinh vật gây bệnh côn trùng

Một số chủng nấm như nấm xanh Metarhizium anisopliae và nấm trắng Beauveria bassiana có khả năng lây nhiễm, ký sinh và gây chết sâu non, nhộng và trưởng thành của ruồi đục quả. Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh hiệu lực của nấm xanh M. anisopliae và nấm trắng B. bassiana trong kiểm soát ruồi đục quả họ Tephritidae (Hamzah & cs., 2021; Iqbal & cs., 2021; Usman & cs., 2021; Wang & cs., 2021). Một nghiên cứu ở Parkistan cho thấy sau khi phun dung dịch nấm trắng B. bassiana và nấm xanh M. anisopliae với nồng độ 10⁸ CFU/ml ngoài đồng, số lượng ruồi đục quả trên đồng giảm  lần lượt là 56,68% và 41,34% (18 ngày sau phun) (Hamzah & cs., 2021). Hiệu lực này cao hơn nhiều khi so với việc phun thuốc hoá học Malathion (giảm 30,62% 18 ngày sau phun) (Hamzah & cs., 2021). Tuy nhiên việc nghiên cứu và ứng dụng nấm xanh và nấm trắng ở Việt Nam trong kiểm soát ruồi đục quả chưa được chú trọng và rất ít dẫn liệu liên quan đến hiệu lực phòng chống ruồi đục quả của các loại nấm này ở Việt Nam. Vì vậy, cần có thêm những nghiên cứu về sử dụng nấm gây bệnh côn trùng trong phòng chống ruồi đục quả ở điều kiện khí hậu nước ta.

Bên cạnh các nhóm nấm gây bệnh côn trùng, thì các nhóm vi khuẩn nội sinh, virus và tuyến trùng (nematodes) gây bệnh côn trùng cũng đang được nghiên cứu ở một số quốc gia với tiềm năng lớn. Một số loài tuyến trùng như Heterorhabditis taysearae, Heterorhabditis indica và Steinernema sp. đã và đang được nghiên cứu để ứng dụng trong kiểm soát ruồi đục quả (Hamzah & cs., 2021).

Hình 2. Hình ảnh ruồi đục quả Queensland Bactrocera tryoni. A. ruồi không bị nhiễm nấm, B. ruồi nhiễm nấm Metarhizium anisopliae (nguồn ảnh: Mcguire & cs. (2023))

Nuôi thả ruồi theo phương pháp Sterile Insect Technique (SIT).

SIT là phương pháp nhân nuôi số lượng lớn một loài côn trùng, ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ bằng tia Gamma hoặc tia X để khử đực, sau đó thả côn trùng đực bất dục này ra ngoài để cạnh tranh giao phối với các cá thể đực khác ngoài tự nhiên nhằm hạn chế số lượng ruồi đục quả được sinh ra. Tại Việt Nam, theo báo cáo của IAEA (2019), nhóm nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hiền & cs với sự hỗ trợ của FAO/IAEA đã tiến hành thử nghiệm SIT để kiểm soát một số loài ruồi đục quả trong sản xuất thanh long ở Bình Thuận cho hiệu quả rõ rệt. Do đó, việc mở rộng áp dụng phương pháp SIT này tại Việt Nam trên những cây trồng khác như ổi, xoài, nhóm cây có múi là có triển vọng. Trước mắt, cần tập trung  nghiên cứu sâu hơn về nâng cao kỹ thuật nhân nuôi ruồi, nghiên cứu về mật độ thả ruồi, các kỹ thuật thả để tối ưu quần thể ruồi được thả ra ngoài tự nhiên nhằm khắc phục những khó khăn trong điều kiện canh tác hiện nay tại Việt Nam.

Triển vọng và thách thức

Kiểm soát ruồi đục quả bằng biện pháp sinh học là xu hướng tất yếu trong nông nghiệp bền vững. Việc kết hợp nhiều biện pháp sinh học trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) sẽ giúp bảo vệ môi trường, giảm nguy cơ tính kháng thuốc phát triển ở các loài sâu hại và phát triển nông nghiệp an toàn, hiệu quả lâu dài. Ở Việt Nam, một số nhóm nấm xanh và nấm trắng xuất hiện phổ biến, tuy nhiên việc sử dụng một số chủng nấm này trong kiểm soát sinh học ruồi đục quả còn chưa được quan tâm. Nguyên nhân là do hiệu lực của các loài nấm này thường chỉ thấy sau khoảng 1 tuần đến 15 ngày (chậm hơn so với việc sử dụng thuốc hoá học) nên người dân chưa tin dùng. Ngoài ra, hiệu lực của các chủng nấm này phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, ánh nắng trực tiếp, vì vậy cần áp dụng thời điểm, đúng quy trình kỹ thuật mới đạt hiệu quả cao. Đối với các nhóm ong ký sinh, chúng ta cần có những nghiên cứu để tìm kiếm, bảo vệ các loài ong bản địa và phát hiện các loài có tiềm năng để nghiên cứu nhân nuôi và thả ra ngoài tự nhiên.  

Việc áp dụng các biện pháp sinh học khi triển khai thực tế hiện nay đòi hỏi chi phí cao, kỹ thuật phức tạp và cần sự phối hợp diện rộng. Đây là một thách thức lớn, vì vậy trong thời gian tới chúng ta cần phải tìm ra phương pháp giảm chi phí và tuyên truyền cho người dân sử dụng biện pháp sinh học và  cũng như mở các lớp tập huấn kỹ thuật cho nông dân để áp dụng các biện pháp này đạt hiệu quả cao.

Thế Anh - Bộ môn Côn trùng

Tài liệu tham khảo

Agboka K. M., Tonnang H. E. Z., Abdel-Rahman E. M., Kimathi E., Mutanga O., Odindi J., Niassy S., Mohamed S. A. & Ekesi S. (2022). A systematic methodological approach to estimate the impacts of a classical biological control agent’s dispersal at landscape: Application to fruit fly Bactrocera dorsalis and its endoparasitoid Fopius arisanus. Biological Control. 175: 105053.

Hamzah A. M., Mohsin A. U., Naeem M. & Khan M. A. (2021). Efficacy of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae (Ascomycota: Hypocreales) against Bactrocera cucurbitae (Coquillett) (Diptera: Tephritidae) under controlled and open-field conditions on bitter gourd. Egyptian Journal of Biological Pest Control. 31(1): 144.

Iqbal M., Gogi M. D., Atta B., Nisar M. J., Arif M. J. & Javed N. (2021). Assessment of pathogenicity of Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Verticillium lecanii and Bacillus thuringiensis var. kurstaki against Bactrocera cucurbitae Coquillett (Diptera: Tephritidae) via diet-bioassay technique under controlled conditions. International Journal of Tropical Insect Science. 41(2): 1129-1145.

Mcguire A. V., Edwards W., Northfield & D T. (2023). The infection efficacy of Metarhizium strains (Hypocreales: Clavicipitaceae) against the Queensland fruit fly Bactrocera tryoni (Diptera: Tephritidae). Journal of Economic Entomology. 116(2): 627-631.

Usman M., Wakil W., Piñero J. C., Wu S., Toews M. D. & Shapiro-Ilan D. I. (2021). Evaluation of Locally Isolated Entomopathogenic Fungi against Multiple Life Stages of Bactrocera zonata and Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae): Laboratory and Field Study. Microorganisms. 9(8): 1791.

Wang D., Liang Q., Chen M., Ye H., Liao Y., Yin J., Lü L., Lei Y., Cai D., Jaleel W. & He Y. (2021). Susceptibility of oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae) pupae to entomopathogenic fungi. Applied Entomology and Zoology. 56(2): 269-275.