Bài giảng "Quản lý sâu bệnh hại - Chương 6: Biện pháp sinh học quản lý sâu bệnh hại" cung cấp cho người học các kiến thức: Những vấn đề cơ bản, sinh vật đối kháng, biện pháp sinh học, đấu tranh sinh học. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
06-Apr-15
Biện pháp sinh học bao gồm
Phá hủy vật lây truyền bệnh hoặc toàn bộ
Công nghệ sinh học là bộ công cụ sử dụng yếu tố sinh học để giải quyết các vấn đề công nghệ hoặc để sản xuất ra các sản phẩm công nghệ . Như vậy BPSH = CNSH!
vật gây bệnh .
1
06-Apr-15
Kháng sinh (Antibiosis) – Tác nhân sinh học sản sinh ra độc tố đối với dịch hại . Ký sinh (Parasitism) – Tác nhân sinh học sử dụng dịch hại làm thức ăn hoặc nơi tái sinh .
Sinh vật cỡ lớn Côn trùng Con người Động vật
Tăng tính kháng dịch (Induced
Vi sinh vật Vi khuẩn Nấm Tuyến trùng Virus
cư trú và dinh dưỡng .
resistance) – tác nhân sinh học làm tăng tính đề kháng của cây trồng
Khi bệnh có nguồn gốc ngoại lai.
Xác định
Dưới dạng nhập khẩu (Importation) Làm tăng thiên địch (Augmentation) Bảo tồn thiên địch (Conservation of
nguồn gốc của sâu bệnh hại.
Natural Enemies)
Tìm loài
thiên địch
Làm thủ tục nhập
Ong Bathyplectes anurus, một loài ký sinh sâu non vòi voi hại Cỏ linh lăng (Hypera postica (Gyllenhall))
2
06-Apr-15
Tác động trực tiếp tới thiên địch để làm
cách phổ biến nhất.
Nâng cao năng lực di truyền
tăng hiệu lực của chúng . Sản xuất hàng loạt và đưa vào tự nhiên là
Làm tăng hiệu lực (Augmentation) của
thiên địch không phải là vĩnh cửu nên cần thường xuyên tái sử dụng các tác nhân sinh học .
Tác nhân gây bệnh cây Tác nhân gây thiệt hại cho cây Cỏ dại.
Vi khuẩn Virus Nấm Tuyến trùng …..
3
06-Apr-15
1921: ghi nhận ở
Vi khuẩn Xanthomonas campestris
1940s: Dạng
Nhật .
Vi khuẩn Pseudomonas syringae pv.
Chiếm 39%
Crystals containing poison Tinh thể độc hình thoi
thương phẩm ở Pháp
thuốc sinh học Diệt Cánh vảy,
Hai cánh và Cánh cứng
Trong 6 nhóm có 3 nhóm an toàn:
Có thể xâm nhập qua da
-Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV)
Hẹp thực đến cấp họ
Sâu phải ăn qua miệng mới có tác dụng
4
06-Apr-15
Tuyến trùng ăn thịt nhau.
Dorylaimida
Gây bệnh cho động vật Gây bệnh cây Sinh vật ăn tuyến trùng Gây bệnh cho côn trùng Sống hoại sinh
Ngẫu nhiên được đưa
Ong cái đẻ trứng lây
Diệt sâu đất và sâu hại vỏ cây
vào Mỹ/
Sâu non ăn nấm hại cây,
5
truyền luôn cả nấm cộng sinh
06-Apr-15
Deladenus siricidicola, một loài tuyến trùng
ký sinh ong Sirex spp.
Gián bị tuyến trùng Steinernema scapterisci
Tuyến trùng chui vào sâu non, sinh sản mạnh khi sâu hóa nhộng, xâm nhập vào trứng sâu hại (ký chủ).
Ong cái vũ hóa, bay đến cây khác, đẻ trứng
Truyền vi khuẩn gây chết cho ký chủ, một đặc điểm làm cho tuyến trùng càng thích hợp hơn trong BPSH trừ sâu hại so với các nhóm tuyến trùng khác
Hiệu lực gần như đạt 100%.
Neosteinernema trưởng thành cái chui ra khỏi cơ thể mối
có chứa tuyến trùng.
tuyến trùng
cây mục đích.
Ký sinh gây bệnh chết cho tuyến trùng.
Hệ lưới bám dính Gây u bướu Dạng vòng lỏng Nonconstricting Rings
Dạng vòng xiết
Constricting Rings
Bào tử đính
6
06-Apr-15
Pasteuria penetrans (Actinomycete)
Bào mầm trên cơ thể tuyến trùng
Bào mầm xâm nhập vào biểu bì của tuyến trùng
Diệt nhiều cá thể con mồi
Không chuyên hóa thức ăn rõ rệt
Miệng gặm nhai hoặc chích hút
Hơn nửa là cánh cứng
Ký sinh trong và ký sinh ngoài
Sâu non ký sinh là pha chính trực tiếp ăn thịt sâu hại
Sống đơn độc hoặc thành đàn
Đa ký sinh (Multiple parasitism)
Bội ký sinh (Superparasitism)
Ký sinh trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành
7
06-Apr-15
Ký sinh có thể làm thay đổi tập tính của ký chủ: giẫy để tránh bị ký sinh
8
Idiobionts: làm tê liệt bất tỉnh ký chủ,
06-Apr-15
Ký sinh phá vỡ biện pháp “bọc cô lập trứng” của ký chủ bằng cách đưa virus đa diện vào phá vỡ tế bào máu (huyết cầu Hemocytes) của ký chủ khiến chúng không cô lập được trứng ký sinh nữa
Nấm ký sinh
• Ampelomyces quisqualis chống bệnh phấn trắng; • động vật nguyên sinh, tuyến trùng, virus…
Sử dụng vi sinh vật đối kháng: • BT (Bacillus thuringiensis) chống sâu hại bọ Cánh vẩy, nấm
Nấm ký sinh màng nấm (mycelia), bào tử (bt phân sinh (conidia), bt noãn (oospores), bt nang hoặc vách dầy (chlamydospores)) hoặc xâm nhập vào các dạng qua đông như hạch nấm (sclerotia), noãn (oospores), bt nang (chlamydospores)) .
Các loài KS khác
Vi sinh vật khác và virus xâm nhập phá hại nấm
Biện pháp sinh học trừ bệnh phấn trắng với:
9
làm giảm tác hại của nấm bệnh Orthotydeus lambi (Tydeidae - bét), Bacillus (subtilis) sp., Trichoderma harzianum , Verticillium lecanii, Tilletiopsis sp. … Thả thiên địch gây nuôi Gây xáo trộn quá trình ghép đôi của sâu hại
06-Apr-15
BT (Bacillus thuringiensis) trong Danh mục thuốc BVTV 2015 Trang 42-45???
10
06-Apr-15
Kí sinh nấm phấn trắng 256 loài cây với 172 chi thuộc
59 họ
Sợi nấm phân sinh, bào tử
phân sinh ...
Có tác dụng trực tiếp Tế bào ký chủ bị diệt ngay sau khi xâm nhiễm (2-4 ngày)
11
06-Apr-15
Bệnh phấn trắng hại nho
Bệnh phấn trắng Keo tai tượng: (A) trên lá kép lông chim (B) Trên phiến lá và (C) bào tử nấm Oidium
12
06-Apr-15
Electron micrograph of powdery mildew colony on grape leaf showing pycnidium of A. quisqualis in conidiophor of U. necator. PHOTO: D.Gadoury
Light micrograph of a pycnidium of A. quisqualis which has formed in place of a conidium atop the conidiophore of Uncinula necator. Conidia of A. quisqualis have been released from a rupture of the pycnidial wall. PHOTO: D.Gadoury
13
Filamen AQ là loại thuốc sinh học trừ nấm. Trong thuốc có chứa nấm Ampelomyces quisqualis dùng để diệt nấm gây bệnh phấn trắng hại Nho, Hoa hồng… . Nấm Ampelomyces phát triển trên sợi nấm phấn trắng làm cho nấm bệnh bị chết. Không pha lẫn nấm AQ với thuốc hóa học, phun thuốc vào buổi sáng trong điều kiện có độ ẩm trên 60%. Pha 5ml hoặc 5 g/lít với nước
06-Apr-15
Nho dại Vitis riparia Nho trồng Vitis vinifera
Diện tích khu vực có lông tơ (Domatia) có quan hệ tỷ lệ thuận với số lượng bét
O. lambi
Nho dại với vô số lông tơ là nơi cư trú của ve bét O. lambi
14
Diện tích lá bị nhiễm bệnh phấn trắng có quan hệ tỷ lệ nghịch với số lượng bét có trên lá
06-Apr-15
A: Sợi nấm nguyên vẹn và B: sợi nấm bị bét ăn
Ảnh hưởng rất khác nhau của thuốc trừ nấm tới bét ăn nấm phấn trắng
quả nho tới 50% • Phun thuốc trừ bệnh mancozeb, sulfur và carbaryl có thể hạn chế hiệu quả của bét O. lambi. • Một số loại thuốc thay thế khác ít hại tới ve bét này hơn mà vẫn giữ được hiệu quả trừ bệnh:
• Ve bét O. lambi trực tiếp ăn sợi nấm và bào tử nấm U. necator, làm giảm sự lây lan của nấm gây bệnh phấn trắng
15
06-Apr-15
Cây bẫy (mồi): Phacelia tanacetifolia chống Bọ trĩ
Frankliniella occidentalis; Cây Cúc Tagetes sp. chống tuyến trùng (Meloidogyne spp.). Củ cải dầu (Mù tạt) cây mồi tuyến trùng nang (Heterodera spp.).
Cúc vạn thọ Tagetes erecta trồng xen Súp lơ để chống tuyến trùng
Phacelia tanacetifolia – cây mồi hấp dẫn các loài côn trùng thiên địch (Ruồi ăn rệp họ Syrphidae) của bọ trĩ
Một cá thể sâu non Bọ rùa Psyllobora vigintimaculata đang dọn sạch nấm phấn trắng Erysiphe chicoracearum hại cây cúc Zinnia.
Ưu điểm: Vật liệu có sẵn trong tự nhiên: Lưu huỳnh và Calcium Polysulfide, đồng (trên 6kg/ha/năm); thạch anh... Chất liệu chế từ thực vật: Azadirachtin (Azadirachta indica),
amara, Nicotiana tabacum, Sabadilla (Schoenocaulon spp.),
Ít độc đối với động vật có vú; Tác động không đáng kể tới côn trùng có ích; Tác động và phân hủy nhanh, ít ảnh hưởng đến MT; Có tính chọn lọc cao; Có thời gian cách ly ngắn (thời gian trước thu hoạch); Độ độc đối với thực vật thấp.
Hellebore (Veratum album), khổ sâm - croton (Croton tiglium), Yam
bean (Pachyrhizus erosus ), Ryania (Ryania speciosa), thunder god
vine (Tripterygium wilfordii), Amur corktree (Phellodendron
amurense), Heliopsis longipes..
Hạn chế: Phải phun phủ đầy đủ mới có hiệu quả tốt. Các loại thuốc sinh học:
16
Các chất liệu có sẵn trong tự nhiên; Chất liệu có nguồn gốc thực vật (thảo mộc); Chất liệu có nguồn gốc động vật; Thuốc sinh học chế từ vi sinh vật.
06-Apr-15
Sử dụng thực vật có tác dụng ngăn chặn bệnh: Ví
(rapeseed - colza), Thầu dầu (Ricinus communis), Dừa, Đậu nành,
dụ đối với bệnh héo cải xanh do nấm Verticillium
Cọ palm, Ngô...
Dầu thực vật: Bạc hà, thông và cây carum (Carum carvi ) hạt lanh (linseed), hạt cây gai dầu (hempseed), hạt bông, hạt cải dầu
dahliae gây ra dùng cây mù tạt, cỏ Sudan che phủ ngăn cản
nguồn bệnh từ đất.
mòi), degras (mỡ cừu), mỡ lợn, chân bò…
Hun khói sinh học: Dùng phân trộn và vật liệu hữu
Vật liệu dùng cho bẫy và/hoặc chất bào chế:
cơ (chất cay, xoan...) có tác dụng phối hợp ngăn chặn
Diammonium phosphate, metaldehyde ((CH3CHO)4), pheromones,
pyrethroids (Deltamethrin và Lambda-Cyhalothrin)
mầm bệnh đến từ đất.
Chất liệu chế từ động vật: sáp ong, gelatine, protein… Mỡ động vật: Cá voi, cá (cá tuyết, cá trích, cá mòi dầu, cá
Chất khác: Paraffin và dầu khoáng, K-permanganate...
Gen
Pheromon
Động vật chân đốt: 126 loại (côn trùng và ve bét,
Vi sinh vật
Vi sinh vật: 112 loại (loài/ chiết tách/ chế phẩm).
SP tự nhiên 16%
Chân đốt 34%
(Copping, 2004)
17
chân đốt khác); Sản phẩm tự nhiên: 57 loại (vi sinh vật và sản phẩm chế từ thực vật). Pheromon: 55 loại (chất dẫn dụ sinh dục, chất tụ đàn, chất báo động); Gene: 19 loại (gen kháng cỏ dại, sâu hại, virus).
06-Apr-15
(Copping, 2004)
Nguồn gốc: Cây Neem, Azadirachta indica ; Họ: Xoan - Meliacae; Khu phân bố: Nam Á, đặc biệt là Ấn Độ; Chiết từ hạt xoan;
(Copping, 2004)
(Copping, 2004)
18
06-Apr-15
Hoạt chất: Azadirachtin A (AZA) (C35H44O16) với
Loại tác dụng: Tiếp xúc, nếu ăn vào có tác dụng nội
7 đồng phân và Azadirachtin B ;
Phổ tác dụng: Có hiệu lực diệt 200 loài sâu hại, tuyến trùng, nhện và ít nhiều có tác dụng của thuốc trừ nấm.
Thời gian cách ly Pre-harvest interval: 3 ngày;
Cơ chế tác động: Xua đuổi, Ức chế sinh trưởng, Chống đẻ trứng, Giảm sức sinh sản Tỷ lệ sống của trứng.
Azadirachtin B
hấp;
Hoạt chất: Rotenone hoặc Nicouline (Isoflavonoid,
o Lonchocarpus utilis, urucu, nicou và chrysophyllus;
Alkaloid);
o Tephrosia macropoda, toxicaria, vogelii và virginiana;
Cơ chế tác động: Độc hô hấp và thần kinh ngoại biên;
Họ: Leguminosae;
Loại tác động: Chủ yếu là tác dụng tiếp xúc, đôi khi có tác
dụng vị độc;
Chiết xuất từ rễ cây độc;
Derris elliptica
Phổ tác dụng: Chủ yếu có tác dụng chọn lọc đối với các bộ: Diptera, Coleoptera, Lepidoptera, Hemiptera, Thysanoptera, Hymenoptera và tác dụng phụn với ve bét.
Thời gian cách ly: 10 ngày;
19
Lonchocarpus sp.
06-Apr-15
Pyrethrins Pyrethrins I Crysanthe-
Có 6 loại hoạt chất cinerariaefolium và T. cineum. Nhóm Acid Cồn Hoạt chất
Pyrethrolone
mic
Cinerolone
Jasmolone
Cây độc: Tanacetum (Chrysanthemum) Họ: Compositae; Phân bố: Trung Quốc, Đông Phi và Nhật; Chiết xuất từ hoa cúc trắng; Hoath chất chính: Pyrethrin I; Tác dụng: Tiếp xúc và vị độc; Cơ chế tác động: Độc thần kinh ngọaị biên và thần
Pyrethroic Pyrethrolone
Pyrethrins II
Cinerolone
kinh trung ương gây tê liêỵ sâu hại
Jasmolone
Phổ tác dụng: Thuốc trừ sâu có tác dụng trừ ve bét; Thời gian cách ly: 2 ngày;
(Copping, 2004)
20
06-Apr-15
Chất dẫn dụ sinh dục: Trưởng thành đực xác định vị trí của con cái rồi thực hiện quá
Pheromon tụ đàn: Con đực và con cái tìm cây chủ dựa theo hỗn hợp mùi thơm của
cây chủ và pheromon tụ đàn.
trình ghép đôi bằng cách di chuyển theo vệt mùi chất dẫn dụ sinh dục do trưởng thành cái tiết ra.
Chất pheromon được gắn vào cây chủ bay hơi hấp dẫn cả hai giới sâu hại di chuyển đến cây dẫn đến tình trạng sâu hại tụ đàn với số lượng lớn ở cây được xử lý.
Mồi nhử được sử dụng ở nơi được lựa chọn thích hợp làm giảm rõ
Sử dụng liên tục pheromone nhân tạo có tác dụng gây ảnh hưởng mang tính cạnh tranh cao tới quá trình tiết pheromon tự nhiên, gây ra nhiễu loạn sinh thái.
rệt sự phá hoại của sâu hại.
Cây mồi và những cây gần đó có thể được chặt hạ trước khi sâu hại
thế hệ sau từ những cây này lộ diện.
Pheromone tụ đàn có thể được sử dụng để giám sát sâu hại.
Pheromone nhân tạo khiến các con đực bị đánh lừa, tạo nên hiệu ứng phá rối hoặc phá vỡ quá trình giao phối (sexual confusion/ mating disruption).
Có hiệu quả tốt đối với nhóm sâu hại thuộc bộ Cánh cứng
Hiệu quả ngăn chặn quá trình ghép đôi và qua đó gây ra hiện
(Coleoptera).
tượng đẻ trứng không được thị tinh
Chất tụ đàn hấp dẫn được sử dụng làm mồi nhử trong bẫy dùng để
giám sát và lựa chọn thời điểm sử dụng thuốc BVTV.
Pheromone sinh dục mang tính đặc trưng loài rất cao.
Pheromone báo động:
Pheromone xua đuổi:
Chất báo động được tiết ra trong tự nhiên khi quần thể sâu hại bị
Pheromone xua đuổi được tìm thấy trong tự nhiên ở một số loài
nguy hiểm hoặc bị tấn công bởi các loài ăn thịt.
Hậu quả làm cho sâu hại gia tăng hoạt động do đó dễ bị phơi
sâu hại (bộ cánh cứng) khi quần thể đạt mức tới hạn. Chất này xua đuổi các cá thể khác xâm nhập vào đàn, qua đó bảo vệ nguồn dinh dưỡng cần thiết cho chúng và thế hệ con cháu sau này.
nhiễm thuốc BVTV hơn.
Chất báo động thường được trộn lẫn với thuốc BVTV thông
thường, nhất là thuốc trừ bét, qua đó làm tăng tỷ lệ chết của sâu hại (tăng hiệu lực diệt sâu hại).
Chỉ cần sự thay đổi rất nhỏ đã có hiệu ứng chuyển từ hấp dẫn sang xua đuổi (ví dụ chất Seudenol hấp dẫn mọt thông được biến đổi thành 3-methyl-cyclohex-2-en-1-one lại có tác dụng xua đuổi chính loài mọt thông này).
Sinh vật hại bị báo động (ví dụ bét) ăn hại ít hơn hẳn so với cá thể
Sử dụng chất xua đuổi ở cây sống khỏe mạnh có thể được phối
không bị báo động.
hợp với chất gây tụ đàn ở cây chết hay cây khô.
21
06-Apr-15
Chất dẫn dụ: Ammonium bicarbonate; Pheromone: Chất dẫn dụ sinh dục của con cái ; Thuốc trừ sâu: Pyrethroids (Deltamethrin dùng cho bẫy
Eco-trap hoặc Lambda-Cyhalothrinin cho bẫy Agrisense). Agrisense
Eco-trap
Đấu tranh sinh học có thể được định nghĩa là biện pháp
sử dụng thiên địch nhằm làm giảm thiệt hại do quần thể
sinh vật hại gây ra. Biện pháp sinh học là cách tiếp cận 2. Bộ ba thứ hai – Ba gì: The "what": The objective to achieve which can be prevention, reduction or delay of infestation. Ngăn ngừa+Giảm bớt+Trì hoãn phù hợp với chương trình quản lý dịch hại tổng thể và là
sự thay thế xứng đáng cho biện pháp hóa học.
or
22
3. Bộ ba thứ ba – Ba thế nào: The "how": The approach that is taken with the natural enemy to achieve the objective which can be augmentation Bảo tồn + Tăng cường + nhập nội
06-Apr-15
diệt sâu hại..
Ghi chép của Trung Quốc cho thấy tổ Kiến vống (Kiến vàng = Kiến thợ dệt) Oecophylla smaragdina được thu thập, bán và đưa vào nơi trồng cây họ cam từ 2000 năm nay.
kỷ thứ 13.
Việc diễn giải làm sáng tỏ vấn đề ký sinh và sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại phụ thuộc vào phát minh ra kính hiển vi.
23
Ghi chép sớm nhất về côn trùng ký sinh ở Tây Âu xuất hiện trong những năm 1600.
06-Apr-15
sâu non ong kén ký sinh Apanteles (Cotesia) glomeratus ở trên sâu hại cải, kén được dệt ở bên ngoài cơ thể sâu hại.
đã thúc đẩy sự phát triển của biện pháp sinh học.
Thành công ở Califonia được lặp lại ở nhiều nước khác.
24
Nhiều loại thuốc sinh học được áp dụng.
06-Apr-15
Quá trình mật độ quần thể được duy trì trong tự nhiên được gọi là «phòng trừ tự nhiên» hay «Kiểm soát tự nhiên» ("natural control“).
Quần thể là tập hợp cá thể của cùng một loài
trong một lãnh thổ xác định.
Xác định cấu trúc lý thuyết của quần thể để
giải thích đặc điểm biến động quần thể nhằm
xác định vai trò của các yếu tố ảnh hưởng tới sự
thay đổi của quần thể.
Hiểu rõ các khái niệm chính của «phòng trừ tự nhiên» là chìa khóa để hiểu biết thiên địch khống chế sinh vật hại và chúng được sử dụng trong biện pháp sinh học như thế nào.
25
Đấu tranh sinh học (biological control) có quan hệ rất rõ với phòng trừ tự nhiên.
06-Apr-15
Sự hiện diện tình trạng cân bằng sinh học cho thấy Hiểu rõ quá trình phòng trừ tự nhiên:
Quần thể sinh vật thường tồn tại trong tình trạng quần thể đã và đang duy trì ở mức (mật độ) xác định – bởi tác động của các yếu tố sinh thái hiện có trong khu vực.
gian dài tình trạng cân bằng sinh học
Biện pháp đưa thiên địch ‘ngoại nhập’ vào làm giảm số lượng sinh vật hại và qua đó duy trì quần thể sinh vật hại chính là củng cố tình trạng cân bằng sinh học và nâng cao vai trò của thiên địch trong việc duy trì tình trạng cân bằng của quần thể.
Duy trì mật độ quần thể quanh tình trạng cân bằng sinh học cần có hoạt động của các yếu tố sinh thái thuộc nhóm «phụ thuộc vào mật độ» (thiên địch). Một yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ sẽ gia tăng tác động tới quần thể đích khi mật độ quần thể này tăng lên.
Thiên địch là yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ. tố sinh học = là Xu hướng duy trì quần thể trong thế cân bằng sinh học nhờ hoạt động của các tác nhân phụ thuộc vào mật độ (yếu thiên địch) được gọi điều chỉnh quần thể (population regulation).
26
ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN
06-Apr-15
Cần có các yếu tố phụ thuộc mật độ để điều chỉnh quần thể sâu hại nằm trong trạng thái cân bằng sinh học để đối phó với xu hướng gia tăng số lượng theo hàm số mũ của quần thể sâu hại. Sự tồn tại dai dẳng của quần thể sâu hại và sự không có dữ liệu về mức «tuyệt chủng cục bộ» chứng minh cho sự tồn tại của các tác nhân phụ thuộc mật độ và vai trò điều chỉnh của chúng trong tự nhiên.
Khi không có yếu tố phụ thuộc mật độ, quần thể sâu hại có thể tăng tới điểm chúng tiêu thụ hết nguồn thức ăn và suy thoái tới mức «tuyệt chủng cục bộ». Những yếu tố sinh thái phụ thuộc mật độ khác ngoài thiên địch là sự cạnh tranh và yếu tố chủ quyền lãnh thổ trong loài và giữa các loài.
Xét về mặt lịch sử thách thức lớn đối với «trường phái ‘phụ thuộc mật độ’» đến từ những người cảm thấy tính hiển nhiên của sự ổn định của quần thể trong tự nhiên không được chứng minh Phòng trừ tự nhiên: Số lượng cá thể dao động trong phạm vi nhất định. Tình trạng cân bằng sinh học (trạng thái đặc trưng) trong thời gian dài là đường màu vàng.
Số lượng cá thể của quần thể được xác định phần lớn bởi yếu tố thời gian cần thiết cho sự phát triển của quần thể.
(http://www.inhs.uiuc.edu/cee/biocontrol/theoriesmodels/natcontrol.html)
Sự điều chỉnh quần thể là do sự bất thường của giới hạn môi trường mà không có quan hệ gì với bản chất của mật độ. Ví dụ về sự phụ thuộc vào mật độ ký chủ của thiên địch nhóm ký sinh
27
06-Apr-15
Người theo trường phái ‘phụ thuộc mật độ’ thấy rằng quần thể tồn tại tromg thế cân bằng (tình trạng đặc trưng) Quần thể phản ánh dấu ấn của sự thay đổi môi trường, phát triển mở rộng trong khoảng thời gian thuận lợi và co lại khi bất lợi. Người theo trường phái ‘KHÔNG phụ thuộc mật độ’ thấy rằng quần thể thay đổi liên tục,
Việc điều chỉnh quần thể được xem là có yếu tố duy trì trong khuôn khổ nào đó (được gọi là ‘kiềm chế/kiểm soát – control) và khi trở về trạng thái cân bằng (được gọi là ‘điều chỉnh’ = regulation). Sự suy thoái mang tính tuyệt giống và tình trạng quần thể tương đối ổn định trong thời gian dài chỉ là thực tế mang tính thống kê chứ không phải là bản chất sinh học?
Tình trạng phong phú và đặc điểm phân bố của quần thể phản ánh sự thích nghi với điều kiện cụ thể có giới hạn của tự nhiên, có tầm quan trọng lớn và điều khiển sự thay đổi của quần thể.
Sự suy thoái của quần thể xảy ra và việc phụ thuộc vào mật độ chỉ xuất hiện trong thời gian tương đối ngắn.
“Yếu tố điều hòa” "Conditioning factors“ không chịu ảnh hưởng của mật độ tạo ra khuôn khổ môi trường trong khi yếu tố phụ thuộc vào mật độ đóng vai trò điều khiển.
28
Phần lớn thời gian còn lại là sự phối hợp của các yếu tố ‘phụ thuộc mật độ không hoàn toàn’ (trong đó có thiên địch) với yếu tố không phụ thuộc mật độ (chủ yếu là thời tiết) có ảnh hưởng tới biến động quần thể. Ở mức mật độ quần thể sâu hại thấp: hoặc là do yếu tố không phụ thuộc mật độ làm quần thể “suy nhược”: hoặc quần thể bị suy thoái.
06-Apr-15
Mỗi loài sử dụng một nhóm những tài nguyên nhất định, tạo thành ổ sinh thái của loài đó.
Ở mức mật độ cao chỉ có yếu tố phụ thuộc mật độ “hoàn hảo” và sự cạnh tranh giữa hai loài mới ngăn chặn được sự tiếp tục gia tăng của quần thể, đây là nguyên nhân dẫn đến quần thể suy giảm số lượng về mức mật độ thấp. Ổ sinh thái một loài thực vật bao gồm: loại đất, lượng ánh sáng mặt trời, độ ẩm, kiểu thụ phấn và cơ chế phát tán của hạt cây.
Ổ sinh thái một loài động vật bao gồm: kiểu nơi sinh sống của loài, biên độ nhiệt độ mà loài đó có thể sống được, các loại thức ăn và lượng nước mà chúng cần. Vai trò của thiên địch trong phòng trừ tự nhiên đối với quần thể sâu hại tiến triển cùng với thời gian: Yếu tố phụ thuộc mật độ hoàn hảo điều chỉnh quần thể, tác nhân thiên địch nhân tạo chiếm vị trí của thiên địch…
Bất cứ thành phần nào của ổ sinh thái đều là nguồn tài nguyên có giới hạn và do đó có ảnh hưởng đến giới hạn kích thước của quần thể.
thành phần của các quần xã. Các loài bắt mồi ăn thịt thường làm suy giảm trầm
trọng số lượng các loài con mồi của chúng. Các loài săn mồi có thể gián tiếp làm tăng tính đa Tổng số lượng của các quần thể thường thấp hơn sức tải của môi trường nếu như trong quần xã đó có yếu tố kiềm chế do vật săn mồi.
dạng sinh học (ĐDSH) trong quần xã bằng cách giữ mật độ của một số loài vật mồi ở mức thấp đến mức không thể xuất hiện sự cạnh tranh về nguồn tài nguyên.
29
Nếu như không còn vật săn mồi nữa, số lượng quần thể sẽ tăng hoặc vượt điểm ngưỡng sức tải của môi trường và tiếp diễn cho đến tận khi những nguồn tài nguyên trở nên cạn kiệt và lúc đó quần thể cũng sẽ bị suy vong.
06-Apr-15
Thành phần loài bị ảnh hưởng bởi những mối tác động Các quần thể sinh vật có liên hệ thích ứng với nhau,
tương hỗ, trong đó loài nọ phụ thuộc vào loài kia. Những loài có quan hệ tương hỗ thường có mật độ
quần thể cao hơn khi cùng tồn tại. tác động tương hỗ với nhau thông qua những mối quan hệ dinh dưỡng và sự tác động của những nhân tố sinh thái, sinh học khác. Trong quá trình phát triển, tiến hoá, những mối liên hệ tác động tương hỗ đó dần dần thiết lập nên Thế cân bằng động, cân bằng sinh học. Côn trùng thụ phấn và những loài thực vật thụ phấn nhờ côn trùng; nấm và tảo cùng tạo ra địa y; kiến làm tổ trên cây và bảo vệ cây không bị sâu phá hoại.
Đỉnh cao của mối quan hệ tương tác: hai loài luôn luôn xuất hiện cùng nhau và không thể sống thiếu nhau.
Cân bằng sinh học luôn luôn dao động và được điều chỉnh trong một biên độ nào đó
Hiện tượng mật độ của một quần thể được duy trì trong một phạm vi giới hạn biến động tương đối trong suốt cả một thời gian dưới tác động của các yếu tố sinh học và vật lý được gọi là sự điều chỉnh tự nhiên. Do điều kiện môi trường thường xuyên biến đổi. Các quần thể cũng luôn có những biến động đặc thù của riêng mình. Giới hạn trên và giới hạn dưới của mật độ trung bình thường ít biến đổi rõ rệt.
Trong quá trình thích ứng để tồn tại mỗi quần xã có một phương thức thích ứng đặc trưng, nhằm duy trì sự cân bằng sinh học với độ ổn định tương đối.
30
Chỉ khi nào bản thân những yếu tố điều chỉnh thay đổi (có trường hợp chỉ một vài nhân tố cơ bản) hoặc có xuất hiện một số nhân tố mới (như loài kí sinh/loài ăn thịt) thì giới hạn trên và giới hạn dưới đó mới thay đổi.
06-Apr-15
Về bản chất, điều chỉnh sinh học là một bộ phận của điều chỉnh tự nhiên.
Tác động làm giảm đột ngột số lượng cá thể bởi thuốc bảo vệ thực vật không mang tính quy luật.
Nhân tố sinh học thường giữ một vai trò quan trọng, nhiều khi có tác dụng quyết định trong điều chỉnh. Sự điều chỉnh mật độ trung bình của các quần thể do tác động của các vật kí sinh, vật ăn thịt hoặc các vật gây bệnh xuống mức độ thấp hơn gọi là điều chỉnh sinh học. Áp dụng biện pháp phòng trừ sinh học trong công tác bảo vệ thực vật nên nội dung điều chỉnh sinh học có sai khác ít nhiều điều chỉnh sinh học nhân tác. Điều chỉnh sinh học nhân tác là việc lợi dụng nguồn lợi thiên địch tự nhiên hoặc nhân nuôi các loài ký sinh, loài bắt mồi hoặc vật gây bệnh của sâu hại theo sự bố trí của con người với mục đích làm giảm số lượng cá thể của loài dịch hại đó đến mức không có ý nghĩa về mặt kinh tế (dưới ngưỡng gây thiệt hại kinh tế).
trong một môi trường cụ thể nào đó được gọi là sức chứa môi trường. Sức chứa tối đa phụ thuộc vào nguồn thức ăn và khoảng không gian của môi trường.
Trong thực tế sự phát triển số lượng của quần thể không đơn giản chỉ là phụ thuộc vào hai yếu tố thức ăn+không gian.
Tập hợp tự nhiên những quần thể của tất cả các loài trong quần xã, gắn bó mật thiết với nhau qua những mối liên hệ được hình thành trong một quá trình lịch sử phát triển lâu dài và sinh sống trong một vùng sinh thái, thiết lập nên thế cân bằng động về sinh học, sinh thái và luôn có sự tiến hóa thích nghi.
31
Mối tác động tương hỗ giữa những điều kiện vật lý, đặc điểm của nơi ở và đặc tính của loài bắt mồi, loài vật mồi trong mối tương quan với toàn bộ các yếu tố môi trường… tham gia xác định SỨC CHỨA MT (thực)
06-Apr-15
Yếu tố không phụ thuộc vào mật độ bao gồm các yếu tố phi sinh vật giới hạn thế năng của quần thể. Nhóm nhân tố này còn được gọi là lực hình thành. SỨC CHỨA MT thực Yếu tố chủ đạo/chủ yếu/chính ?? Yếu tố điều chỉnh?? Hai nhóm yếu tố chính: Sự tồn tại và tác động của các yếu tố này không phụ thuộc vào mật độ của quần thể.
Tác động của chúng có ảnh hưởng tới mật độ của quần thể nhưng không có tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể tới một thế cân bằng sinh học.
Yếu tố phụ thuộc vào mật độ bao gồm những yếu tố như các hiện tượng cạnh tranh, ký sinh, ăn thịt, v.v…
Thế cân bằng sinh học của các quần thể được duy trì nhờ sự thống nhất và cân bằng giữa hai lực mâu thuẫn nhau: Khả năng sinh sản lớn và những phản ứng phụ thuộc vào mật độ, giới hạn sức tái sản xuất của quần thể.
Tồn tại và tác động phụ thuộc vào mật độ. Mật độ quần thể càng cao - tác động càng mạnh và được coi là "tác động phụ thuộc vào mật độ của quần thể", hoặc là "phản ứng do mật độ chi phối". Có tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể
32
Hai lực này bắt đầu tác động khi điều kiện môi trường ngoài, bao gồm cả mật độ của quần thể, thay đổi, khả năng tái sản xuất cao thường xuất hiện khi mật độ thấp. Còn khả năng sinh sản bị giảm đi hoặc tỷ lệ chết tăng lên khi mật độ quần thể tiến gần tới độ cực đại và làm cho tác động của những nhân tố có liên quan với mật độ (ví dụ, sự cạnh tranh) tăng vọt lên.
06-Apr-15
Khi môi trường đã bị bão hoà về mặt mật độ thì quần thể sẽ ngừng sinh trưởng.
Tác động kiềm chế của các nhân tố đối kháng với sự tăng trưởng số lượng của quần thể đã đạt đến mức cân bằng (cân bằng về tỷ lệ chết và tỷ lệ sinh sản). Cường độ tác động của các nhân tố điều chỉnh tăng lên Điều chỉnh tự nhiên, hay là quá trình tự điều chỉnh. Quá trình dao động liên tục về số lượng của sinh vật ở trong thiên nhiên là kết quả tương tác của hai quá trình: biến đổi và điều chỉnh (hay biến cải và điều hòa). theo mật độ của các quần thể và ngược lại.
o Quá trình điều chỉnh được thực hiện do các yếu tố thực tại làm giảm những dao động ngẫu nhiên của mật độ quần thể để mật độ quần thể không vượt ra khỏi giới hạn điều chỉnh.
33
o Những yếu tố điều chỉnh hoạt động theo nguyên tắc của mối liên hệ nghịch phủ định. Ví dụ như các quan hệ trong loài và quan hệ khác loài. Các yếu tố biến đổi có thể ảnh hưởng lên số lượng cũng như chất lượng của các cá thể hoặc của quần thể bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua sự thay đổi trạng thái sinh lý của cây thức ăn, hoạt tính của thiên địch, v.v…
06-Apr-15
o Cơ chế điều chỉnh khác loài (giữa các loài)
Cơ chế điều chỉnh trong loài cạnh tranh trong loài. o Cơ chế điều chỉnh trong loài cạnh tranh trong loài.
o Cơ chế quần xã sinh vật Nhận được yếu tố tín hiệu gia tăng mật độ quần thể côn trùng có phản ứng nhằm làm giảm số lượng cá thể của loài.
Phản ứng xuất hiện do ảnh hưởng hoạt động tiếp xúc (va chạm) tương hỗ của các cá thể trước khi thức ăn bắt đầu trở nên thiếu thốn.
Cơ chế điều chỉnh trong loài cạnh tranh trong loài. Cơ chế điều chỉnh trong loài cạnh tranh trong loài.
Ở các loài ong ký sinh, sự tiếp xúc tương hỗ của cá thể cái, làm gia tăng quá trình đẻ trứng không thụ tinh, làm cho tỉ lệ cá thể đực trong quần thể tăng lên rất cao, nên mật độ quần thể trong các thế hệ kế tiếp đã giảm sút.
34
Ở rệp cây, các dạng cá thể có cánh xuất hiện và di cư ra khỏi tập đoàn nhằm mục đích hạn chế nạn “dư thừa dân số”, “bùng nổ số lượng”, “phát dịch” khi cây thức ăn bắt đầu trở nên cằn cỗi, yếu đuối. Các hoạt động tiếp xúc tương hỗ có tác động lên từng pha phát triển nào đó, quy định sự hình thành các cá thể có cánh hoặc không có cánh.
06-Apr-15
Cơ chế điều chỉnh trong loài cạnh tranh trong loài.
• Khi nguồn dự trữ thức ăn trở nên thiếu thốn thì sự cạnh tranh trong loài xuất hiện. Các cá thể trong cùng một loài có thể có ảnh hưởng lẫn nhau bằng cách gián tiếp qua mùi của các chất đánh dấu (pheromon đánh dấu).
• Trong môi trường thức ăn bắt đầu thiếu thốn tỉ lệ cá thể đực trong quần thể sẽ gia tăng, còn cá thể cái lại giảm.
Phạm Bình Quyền (1976): pheromon đánh dấu làm gia tăng quá trình đẻ trứng không thụ tinh ở các cá thể cái của ong ký sinh Trissolcus grandis, Telenomus dignus.
Cùng với các loài côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh, các yếu tố gây bệnh cũng có vai trò quan trọng đối với sự điều chỉnh số lượng côn trùng. Phản ứng chức năng biểu thị ở chỗ, khi mật độ quần thể vật mồi hoặc vật chủ gia tăng thì số lượng cá thể của chúng bị tiêu diệt bởi một cá thể vật ăn thịt hoặc vật ký sinh cũng tăng lên.
Phản ứng chức năng là tiền đề của phản ứng số lượng - sự gia tăng mật độ quần thể vật mồi hoặc vật chủ đã kéo theo sự gia tăng số lượng của vật ăn thịt hoặc ký sinh. Chỉ ở các loài thiên địch chuyên hoá mới có loại phản Tuy bị phụ thuộc khá chặt chẽ vào điều kiện khí tượng, nhưng các yếu tố gây bệnh đã có ảnh hưởng điều chỉnh số lượng khá rõ rệt khi mật độ quần thể của côn trùng tăng lên cao.
35
ứng số lượng.
06-Apr-15
Những yếu tố gây bệnh cho côn trùng ở trong thiên nhiên có thể tồn tại lâu dài dưới dạng ổ dịch tiềm năng khi mật độ quần thể vật chủ ở mức dưới ngưỡng tác động của chúng. Mọi cơ chế điều chỉnh số lượng đều có tác dụng trong một giới hạn dao động mật độ của quần thể. Mỗi cơ chế điều chỉnh được đặc trưng bởi ngưỡng trên, ngưỡng dưới và vùng tác động mạnh (Hình 4.1).
Như vậy, hệ thống cơ chế điều chỉnh số lượng của từng loài côn trùng là một tổ hợp gồm nhiều cơ chế, mà mỗi cơ chế lại có phạm vi tác động đối với từng mật độ quần thể và có khả năng bù trừ lẫn nhau, đảm bảo sự thống nhất và hoàn chỉnh của cả hệ thống.
Khi mật độ vật chủ tăng lên cao, sự tiếp xúc tương hỗ giữa các cá thể trong quần thể trong quần thể và sự suy yếu sinh lý đã là điều kiện để cho các ổ dịch lây lan, phát dịch.
Ở côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh cơ chế điều
chỉnh số lượng quần thể quan trọng là sự cạnh tranh trong loài. Trong thiên nhiên, các cơ chế điều chỉnh số lượng quần thể hoạt động theo nguyên tắc thay đổi ưu thế trong chuỗi thức ăn.
Hiện tượng ăn thịt lẫn nhau hoặc ký sinh thừa (BỘI KÝ SINH) xuất hiện trong quần thể chủ yếu là do thiếu nguồn thức ăn.
36
Nếu ở một mắt xích nào đó, mật độ quần thể được điều chỉnh do cơ chế cạnh tranh trong loài, thì ở mắt xích trước đó, hoặc sau đó lại do cơ chế điều chỉnh khác tác động duy trì mật độ quần thể ở mức thấp hơn mức, khi mà nguồn thức ăn bắt đầu giảm sút hoặc ngược lại. Cơ chế phản ứng số lượng - khả năng gia tăng số lượng theo sự tăng trưởng mật độ quần thể của vật chủ hoặc vật mồi là có ý nghĩa.
06-Apr-15
37
