Bài giảng Đấu tranh sinh học và ứng dụng - ĐH Phạm Văn Đồng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG

KHOA SƢ PHẠM TỰ NHIÊN

Ths.Trƣơng Thị Thảo

BÀI GIẢNG

ĐẤU TRANH SINH HỌC VÀ

ỨNG DỤNG (Dùng cho sinh viên Cao đẳng chuyên ngành Sƣ phạm Sinh ho ̣c, 2 tín chỉ)

Quảng Ngãi, 06-2016

1

MỤC LỤC

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ..................................................................... 4

MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN .............................................................................. 5

Chƣơng 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 6

1.1. Hệ sinh thái nông nghiệp và việc bảo vệ cây trồng vật nuôi .................... 6

1.2. Khái niệm đấu tranh sinh học (ĐTSH) và nhiệm vụ của nó .................. 14

1.3. Lịch sử phát triển các biện pháp ĐTSH ................................................. 15

Chƣơng 2. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐTSH .......................................................... 18

2.1. Các dạng quan hệ chính trong quần xã sinh học .................................... 18

2.2. Cân bằng tự nhiên và biện pháp sinh học ............................................... 19

2.3. Tính chuyên hóa của thiên địch và ý nghĩa của nó trong các biện pháp

ĐTSH ............................................................................................................. 22

2.4. Hƣớng sử dụng tác nhân sinh học trong ĐTSH bảo vệ cây trồng .......... 24

Chƣơng 3. CÁC NHÓM SINH VẬT LÀ THIÊN ĐỊCH CỦA CÁC LOÀI DỊCH

HẠI NÔNG NGHIỆP .......................................................................................... 29

3.1. Các sinh vật kí sinh ................................................................................ 29

3.2. Các sinh vật ăn thịt ................................................................................. 36

3.3. Các nhóm sinh vật khác là TĐ của DH nông nghiệp. ............................ 39

Chƣơng 4. NHỮNG THÀNH TỰU CỦA ĐẤU TRANH SINH HỌC…………41

*Nhƣ̃ng thành tƣ̣u cơ bản củ a ĐTSH trên thế giớ i và Viê ̣t Nam ......................... 44

Chƣơng 5. MỘT SỐ PHƢƠNG HƢỚ NG HIÊ ̣N ĐẠI TRONG Ƣ́ NG DỤNG

ĐTSH. .................................................................................................................. 45

5.1. Phòng trừ tổng hợp ........................................................................................ 45

5.2. Biê ̣n pháp di truyền ....................................................................................... 46

2

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………................47

LỜ I MỞ ĐẦ U

Trong tự nhiên vốn có hiện tƣợng sinh vật này tiêu diệt sinh vật kia, hoặc

khống chế, kìm hãm sinh vật kia…những hiện tƣợng đó đƣợc gọi là đấu tranh

sinh học.

Nhằm bảo vệ sự đa dạng sự đa dạng sinh vật, lƣơng thực thực phẩm không

có tồn đọng thuốc bảo vệ thực vật thì chúng ta phải lợi dụng các hiện tƣợng đấu

tranh sinh học, do đó việc dạy kiến thức Đấu tranh sinh học và ứng dụng là cần

thiết đối với sinh viên cao đẳng sƣ phạm để sau này họ có thể dạy sinh học và

môi trƣờng cho học sinh THCS.

Để cung cấp cho sinh viên cuốn tài liệu vừa chứa đựng kiến thức đồng thời

hƣớng dẫn cách tự học, tự nghiên cứu lĩnh vực khoa học này, chúng tôi đã thiết

kế bài giảng “Đấu tranh sinh học và ứng dụng”.

Cuốn bài giảng này gồm:

+ Chƣơng 1: Mở đầu

+ Chƣơng 2: Cơ sở lí luận của ĐTSH

+ Chƣơng 3: Các nhóm sinh vật là thiên địch của các loài dịch ĐTSH.

+ Chƣơng 4: Những thành tựu của ĐTSH

3

+ Chƣơng 5: Một số phƣơng hƣớng hiện đại trong ứng dụng

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Dịch hại: DH.

Đấu tranh sinh học: ĐTSH.

Hê ̣ sinh thái: HST.

Hê ̣ sinh thái nông nghiê ̣p: HSTNN.

Quần xã nông nghiê ̣p: QXNN.

Sinh vâ ̣t: sv.

4

Thiên đi ̣ch: TĐ

MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN

+ Phẩm chất chính trị, đạo đức:

 Trách nhiệm công dân: có trách nhiệm trong việc bảo vệ sƣ̣ đa dạng sinh

vâ ̣t

 Đạo đức nghề nghiệp: có trách nhiệm dạy học học sinh lớp 7 biết rõ khái

niệm đấu tranh sinh học và các biện pháp đấu tranh sinh học

+ Năng lực giáo dục:

 Năng lực 1: có năng lực giáo dục học sinh yêu thích môn học và bảo vệ

môi trƣờng

 Năng lực 2: có năng lực đánh giá kết quả sự yêu thích môn học và thái độ

bảo vệ môi trƣờng của học sinh.

+ Năng lực dạy học:

 Năng lực 3: có năng lực vận dụng kiến thức để dạy sinh học 7 phần Đấu

tranh Sinh học.

 Năng lực 4: có năng lực đánh giá kết quả học tập của học sinh phần Đấu

tranh Sinh học.

+ Năng lực phát triển nghề nghiệp:

 Năng lực 5: năng lực tự học môn Đấu tranh sinh học và ứng dụng.

 Năng lƣ̣c 6: năng lực nghiên cứu lĩnh vực khoa học Đấu tranh sinh học và

5

ứng dụng.

Chƣơng 1. MỞ ĐẦU

 Mục tiêu: sau khi học xong chƣơng này sinh viên có thể

Nêu đƣợc HSTNN. So sánh hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nông

nghiệp.

Nêu đƣơ ̣c khái niệm DH và TĐ. Phân biệt dịch hại và thiên địch.

Nêu đƣơ ̣c khái niệm và nhiệm vụ của ĐTSH.

Nêu đƣơ ̣c 2 nguyên lí và 5 nhóm phƣơng pháp trong việc đấu tranh phòng

chống dịch hại. Phân tích ƣu nhƣợc điểm của mỗi nhóm phƣơng pháp. Hãy đánh

giá nhóm phƣơng pháp đƣợc sử dụng hiệu quả nhất của địa phƣơng.

Trình bày đƣơ ̣c 4 giai đoạn của lịch sử các biện pháp ĐTSH. Dựa vào đặc

điểm của 4 thời kì trong lƣợc sử để đánh giá giá trị của mỗi thời kì, phân tích ƣu

nhƣợc điểm của mỗi thời kì.

 Những yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc khi học

1) Thế nào là một hệ sinh thái?

2) Anh (chị) hãy tìm hiểu các phƣơng pháp chống lại DH, bảo vệ sản xuất

ở địa phƣơng, hãy nêu ƣu và nhƣợc điểm của mỗi phƣơng pháp đó.

 Nội dung bài giảng

1.1. Hệ sinh thái nông nghiệp và việc bảo vệ cây trồng vật nuôi

1.1.1. Khái niệm cơ bản

1.1.1.1. Hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN): đó là hệ sinh thái (HST) nhân tạo do

con ngƣời tạo ra phục vụ mục đích sản xuất nông nghiệp, trong đó nhóm các loài

tạo nên các hệ thống sản xuất khác nhau gọi là quần xã nông nghiệp (QXNN).

Ví dụ: Những cánh đồng cây lƣơng thực, thực phẩm, các khu chăn thả gia

súc, các hồ ao cá….

Đặc trƣng cơ bản của HSTNN là:

+ Số lƣợng các loài trong quần xã ít, nhƣng số lƣợng cá thể của mỗi loài lại

rất lớn.

+ Mối quan hệ qua lại giữa chúng mang tính chất tạm thời vì con ngƣời thu

hoạch mùa màng và làm đất. Vì vậy sự biến đổi của QXNN xảy ra một vài lần

6

trong năm.

+ Mối quan hệ dinh dƣỡng đƣợc phân định một cách đơn giản, thƣờng là có

một loài thực vật đóng vai trò sinh vật (sv) sản xuất và một vài loài động vật sử

dụng nó (sv tiêu thụ), chuỗi thức ăn thƣờng ngắn và thẳng.

+ Đặc biệt, trong các hệ sinh thái (HST) tự nhiên do hiện tƣợng khống chế

sinh học nên có khả năng tự điều chỉnh. Còn trong các HSTNN không có cơ chế

tự điều chỉnh hoặc tự điều chỉnh rất yếu, vì thế có những loài động vật trong HST

này sinh sản một cách vô tội vạ, không bị hạn chế bởi nguồn dinh dƣỡng.

Ví dụ: Khi con ngƣời trồng một loài cây nào đó trên một cánh đồng lớn thì

các loài sử dụng chúng (thƣờng là côn trùng) có cả một nguồn dự trữ thức ăn vô

tận, sinh sản của chúng tăng lên, kẻ thù của chúng thì rất ít. Do đó số lƣợng cá

thể của quần thể động vật tăng lên một cách nhanh chóng. Để bảo vệ quyền lợi

của mình con ngƣời coi loài động vật đó là dịch hại (DH) và ra tay tiêu dịch

chúng. Nhƣ vậy sự điều chỉnh ở đây có sự can thiệp của bàn tay con ngƣời.

1.1.1.2. Dịch hại : là loài sv có tác động xấu đến chất lƣợng và số lƣợng sản

phẩm, năng xuất của các loài trong QXNN. Nói cách khác là các loài gây hại cho

QXNN bằng cách dùng các loài này làm thức ăn hoặc gây bệnh (thƣờng là sv

tiêu thụ bậc 1). Đặc trƣng cơ bản của các loài DH là thƣờng chỉ sống bằng một

loại cây trồng (ăn một loại thức ăn), hơn là là các loài DH có khả năng thích

nghi cao đối với sự biến đổi của các loài QXNN.

Quan niệm vật có lợi và vật có hại chỉ là tƣơng đối, trong điều kiện này thì

có thể nó là loài có hại, nhƣng trong điều kiện khác thì lại là loài có lợi.

Ví dụ 1: Diều hâu (Butco butco) đƣợc coi là loài chim có lợi vì nó bắt chuột

bảo vệ mùa màng, nhƣng khi nó bắt gà con thì nó thì nó lại là loài có hại.

Ví dụ 2: Chim sẻ ăn thóc thì bị coi là có hại nhƣng nó cũng bắt sâu thì lại

đƣợc coi là có lợi.

Nói chung các động vật trong một điều kiện nào đó gây tổn thất cho nền

7

kinh tế hoặc sức khỏe của con ngƣời đều đƣợc coi là sinh vật có hại.

8

Bô ̣ hình 1.1. Năm loài sâu ha ̣i xuất hiê ̣n liên tu ̣c và phổ biến trong nhà lƣớ i .

Bô ̣ hình 1.2. Tuyến trùng xâm hại rễ cây làm biến dạng rễ cây. Chú thích:các hình thức kí sinh của tuyến trù ng ở rễ cây. 1- tuyến trùng nội kí sinh trong, 2-truyến ngoại kí sinh, 3- tuyến trù ng bán nội kí sinh.

1.1.1.3. Thiên địch (TĐ): là sinh vật mà trong hoạt động sống của mình có ảnh

hƣởng xấu đến đời sống của các loài DH (Thƣờng là loài ăn thịt, kí sinh, gây

bệnh cho dịch hại).

Trong HSTNN TĐ thƣờng là các sinh vật tiêu thụ bậc 2. Nói chung các loài

TĐ có tính chất chuyên hóa cao, chúng thƣờng lấy một loài hoặc một vài loài gần

nhau làm thức ăn hoặc vâ ̣t chủ để kí sinh . Mặt khác vòng đời của chúng thƣờng

9

trùng hợp với vòng đời dịch hại khi chúng tác động mạnh nhất lên loài đó.

Bô ̣ hình 1.3. Bốn loài thiên đi ̣ch

1.1.2. Các phƣơng pháp chống lại DH, bảo vệ sản xuất

1.1.2.1. Nhƣ̃ng nguyên lí cơ bản

Để bảo vệ các vật nuôi (VN) cây trồng (CT), con ngƣời đã sử dụng hàng

loạt các biện pháp khác nhau để phòng chống DH. Có hai nguyên lí cơ bản trong

việc đấu tranh chống lại các DH là tiêu diệt và dự báo sinh sản của DH.

Thông thƣờng ngƣời ta hy vọng nhanh chóng giải thoát VN CT khỏi DH và

tiến tới tiêu diệt chúng. Nhƣng việc tiêu diệt hoàn toàn dịch hại lại làm phá vỡ

mối cân bằng phức tạp của tự nhiên và một số loài sâu bệnh lâu nay bị ức chế do

10

loài DH kia lại có điều kiện thuận lợi phát triển một cách nhanh chóng.

Một trong những biện pháp cấp bách có hiệu quả nhất trong việc tiêu diệt

các loài DH là dùng các chất độc hóa học (thuốc trừ sâu, diệt cỏ).

Việc dự báo sinh sản của sâu bệnh đòi hỏi phải có kiến thức về các quy luật

sinh thái, mối quan hệ qua lại giữa các sv DH với các loài TĐ và các mối quan hệ

khác trong tự nhiên. Về nguyên tắc, các phƣơng pháp dự báo phải sao cho không

làm bùng nổ sự gia tăng số lƣợng cá thể các loài DH hoặc loại trừ sự bùng nổ đó.

1.1.2.2. Các biện pháp phòng chống dịch hại

Các biện pháp phòng trừ DH đòi hỏi phải áp dụng một tổ hợp các phƣơng

pháp khác nhau, trong đó không nhất thiết phải loại bỏ một phƣơng pháp nào.

Tùy theo mục đích ngƣời ta chia các phƣơng pháp phòng chống DH làm 3 nhóm:

+ Phƣơng pháp tiêu diệt (bẫy, hóa chất, bắt bằng tay).

+ Phƣơng pháp hấp dẫn (thức ăn có mùi, chất dẫn dụ giới…).

+ Các phƣơng pháp xua đuổi (tiếng kêu kẻ thù, chất xua đuổi…).

Ngƣời ta áp dụng nhiều phƣơng pháp kĩ thuật khác nhau để đấu tranh chống

lại DH. Có thể có các nhóm phƣơng pháp sau:

+ Các phƣơng pháp kĩ thuật canh tác: đây là những biện pháp chủ yếu và

tích cực trong việc phòng chống DH nông nghiệp, nó bao gồm cả việc chọn

giống, bố trí thời vụ, gieo trồng, bón phân và kĩ thuật làm đất…

Ví dụ: việc luân canh vừa có tác dụng sử dụng độ màu mỡ của đất một cách

hợp lí, vừa làm gián đoạn sự phát triển của một số sâu hại, phòng ngừa đƣợc sự

bột phát số lƣợng một số loài sâu.

Việc làm đất đúng kĩ thuật và gieo trồng đúng thời vụ làm giảm đáng kể tác

hại của sâu bệnh, vì trứng và ấu trùng sâu bệnh thƣờng ở trong đất, khi cày xới

chúng bị chết hoặc bị phơi lên mặt đất làm mồi cho chim chóc. Thực tế cho thấy

làm đất từ 1-3 lần thì số ấu trùng sâu bệnh giảm 3-8 lần.

+ Các phƣơng pháp cơ khí: chủ yếu tiêu diệt DH bằng cách tay hoặc dùng

bẫy, phƣơng pháp này hiệu quả chậm tốn nhiều công sức.

+ Các phƣơng pháp vật lí: chủ yếu là dùng bẫy thu hút côn trùng bằng ánh

11

sáng hoặc siêu âm để tập trung chúng lại rồi tiêu diệt. Phƣơng pháp này thƣờng

mang lại hiệu quả cao. Đã có những con số kỉ lục là trong một đêm một bẫy thu

hút đƣợc 2500000 bớm sâu róm, khối lƣợng đạt đến 0,5 tấn.

+ Các phƣơng pháp hóa học: thƣờng dùng các hóa chất có tính độc cao để

tiêu diệt sâu bọ và nấm gây hại, cỏ…Những phƣơng pháp hóa học này thƣờng có

hiệu quả nhanh, dấp tắt các vụ dịch bệnh một cách dễ dàng , tuy nhiên chúng có

nhiều hạn chế:

 Tiêu diệt không có chọn lọc, không phân biệt đƣợc sâu hại và động vật có

lợi. Mặc khác các chất độc theo dây truyền thức ăn tác động đến các động vật là

kẻ thù tự nhiên của sâu hại (ví dụ chim…) làm phá hủy cân bằng sinh thái tự

nhiên. Từ đó có khi dẫn đến kết cục xấu hơn cái mà ngƣời ta mong đợi, làm năng

suất CT giảm sút, những vụ sau xuất hiện nhiều sâu bệnh hơn.

 Nhiều sâu hại có khả năng lờn thuốc, đó là phản ứng thích ứng tự nhiên

của các loài sinh vật. Vì thế ngƣời ta phải tăng liều lƣợng khi xử lí thuốc ở các

lần sau và càng nguy hiểm cho các sv xung quanh, kể cả con ngƣời.

 Các hóa chất diệt không những tác động lên động vật mà còn ảnh hƣởng

lên chính cơ thể cây trồng-các loại CT. Chúng làm yếu thực vật, làm giảm khả

năng tiết ra những chất tự bảo vệ-các Phytoxit- và rõ ràng làm giảm năng suất

mùa màng.

 Hạn chế lớn nhất của phƣơng pháp hóa học là làm giảm ô nhiễm môi

trƣờng (kể cả nƣớc, đất và không khí). Đa số các loài thuốc trừ sâu diệt cỏ là

những chất hữu cơ khó phân hủy và rất độc, nhất là các dẫn xuất photpho và clo

hữu cơ. Vì thế khi sản xuất hoặc sử dụng các loài thuốc trừ sâu diệt cỏ có thể gây

ô nhiễm cả một vùng rộng lớn có khi đến hàng trăm cây số.

 Việc ô nhiễm môi trƣờng do thuốc trừ sâu trƣớc hết gây hại cho nhiều

loài động vật và thực vật, nhất là các loài chim và thú ăn thịt. Chúng trở thành

những vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm môi trƣờng.

Trong điều kiện hiện nay các biện pháp hóa học còn có một vai trò tích cực

nhất định trong việc chống lại dịch hại nông nghiệp.

+ Các phƣơng pháp sinh học: các phƣơng pháp sinh học khác nhau chiếm

12

vị trí chính yếu trong các phƣơng pháp chống DH nông nghiệp vì nó không gây

nguy hiểm, nhất là đối với các vùng trồng trọt cây xanh của các thành phố. Bởi vì

khi sử dụng các chất độc ở thành phố không tránh khỏi sự tiếp xúc của dân cƣ

với vùng đƣợc xử lí, do đó di chứng độc hại của các chất độc có xác suất cao

nhất. Mặt khác, trong sản xuất nông, lâm nghiệp việc sử dụng các biện pháp sinh

học là cần thiết để bảo vệ môi trƣờng, tài nguyên thiên nhiên và sức khỏe con

ngƣời vì các biện pháp sinh học tác động một cách có chọn lọc lên từng đối

tƣợng, không gây ô nhiễm môi trƣờng, không độc đối với con ngƣời và các sv

khác, đảm bảo tính cân bằng sinh thái trong tự nhiên và thƣờng có hiệu quả cao,

không phá hủy HST mà chỉ điều chỉnh số lƣợng tƣơng đối của các quần thể tham

gia vào quần xã sv của HST.

Sơ đồ1.1. Tóm tắt các phƣơng pháp bảo vệ thƣ̣c vâ ̣t

Các phƣơng pháp bảo vệ thực vật

Hóa học:

Vâ ̣t lí: - Sƣ̉ dụng nhiê ̣t ánh sáng tia. - Sƣ̉ dụng phóng xạ. Sƣ̉ du ̣ng các vật mang thông tin.

- Sƣ̉ dụng các loại thuốc hóa học bảo vệ thƣ̣c vâ ̣t không gây đô ̣c hại. . - Ứng dụng kĩ thuâ ̣t 4 đú ng.

13

Sinh ho ̣c: - Sƣ̉ du ̣ng các chế phẩm sinh học. - Nhân nuôi thả côn trù ng có ích. -Ứng dụng các biê ̣n pháp di truyền. - Sƣ̉ du ̣ng các dạng chất điều tiết sinh học Kiểm dịch thƣ ̣c vâ ̣t: - Phân vùng sâu bê ̣nh, ngăn ngƣ̀ a lây lan. - Ngăn ngƣ̀ a sinh vâ ̣t ngoa ̣i lại xâm hại. - Kiểm dịch biên giớ i cảng vâ ̣n chuyển Cơ giớ i thủ công: - Bắt sâu, chải sâu, ngắt ổ trứng, ngắt lá bê ̣nh. - Bẫy đèn, bẫy bả vợt sâu. - Quyét sâu, nhă ̣t lá bệnh, tỉa cành héo, cành khô. Canh tác: - Làm đất, tiêu diê ̣t nguồn bê ̣nh. - Chăm bón tƣới tiêu phòng sâu bê ̣nh. - Thu hoạch nhanh gọn chống rơi vãi. - Vê ̣ sinh đồng ruô ̣ng.

Hiê ̣n nay, ngoài các phƣơng pháp trên còn thêm phƣơng pháp kiểm di ̣ch để bảo vệ thực vật, các phƣơng pháp trên vẫn còn có vai trò to lớn trong việc chống

ng tớ i

dịch hại nhƣng ngƣờ i ta đang thay đổi trong mỗi phƣơng pháp để hƣớ không làm ô nhiễm môi trƣờ ng.

Ngày nay trong việc phòng chống các dịch hại nông nghiệp ngƣời ta thƣờng

áp dụng các biê ̣n pháp liên hoàn. Trƣớc hết là sử dụng ƣu thế tối đa của tự nhiên,

của quần xã nông nghiệp đồng thời cho phép sử dụng một cách hạn chế các

phƣơng pháp khác để đạt hiệu quả cao. Sử dụng biện pháp phòng trừ dịch hại

tổng hợp.

1.2. Khái niệm đấu tranh sinh học (ĐTSH) và nhiệm vụ của nó

1.2.1. Sự phát triển khái niệm về ĐTSH (biological control of aricultural

pests)

ĐTSH hay là “Biện pháp sinh học phòng chống các DH nông nghiệp” là

thuật ngữ dùng để chỉ các phƣơng pháp sinh học đƣợc sử dụng trong việc bảo vệ

mùa màng. Từ xa xƣa, con ngƣời đã biết áp dụng các biện pháp ĐTSH thông qua

kinh nghiệm sản xuất. Thành công đầu tiên trong thực tiễn ĐTSH đạt đƣợc từ

năm 1889 khi ngƣời ta dùng bọ rùa Rodolia cardinalis nhập từ Australia để diệt

rệp sáp Icerya purchasi hại cam quýt ở California. Thế nhƣng hồi đó ngƣời ta chỉ

dùng cách gọi “ sử dụng côn trùng kẻ thù của sâu hại”. Mãi đến năm 1919 thuật

ngữ “ĐTSH” (Biological contron) mới đƣợc Smith đề nghị. Tuy nhiên mãi đến

sau năm 1930 nó mới đƣợc sử dụng trong các sách vở, công trình nghiên cứu.

Ngày nay thuật ngữ này đã trở nên phổ biến.

Theo Sweetman (1958) thì ĐTSH với nghĩa rộng bao gồm cả việc sử dụng

kháng sinh trong y tế, việc sử dụng sv sống để trừ động vật, cỏ dại, côn trùng và

bệnh hại CT.

Năm 1964 De Bach đề nghị cần có 2 định nghĩa, một định nghĩa phục vụ

cho ý nghĩa sinh thái cơ bản mô tả các kết quả hoạt động của các TĐ. Một định

14

nghĩa khác mô tả hoạt động của con ngƣời trong việc sử dụng ĐTSH.

Năm 1972 Doutt đã định nghĩa: ĐTSH (hay biện pháp sinh học) là sự sử

dụng một cách rất thông minh các loài kí sinh, ăn thịt để khống chế các quần thể

các loài gây hại. Đây là chiến lƣợc dùng để điều kiển loài hại bằng phƣơng pháp

rất hiệu nghiệm và tƣơng hợp tuyệt với với sự duy trì chất lƣợng môi trƣờng

xung quanh.

Coppel và Mertins (1977) đã đƣa ra 2 định nghĩa:

+ Định nghĩa thứ nhất: ĐTSH là việc con ngƣời đƣa thêm các loài kí sinh,

ăn thịt hoặc vi sinh gây bệnh vào quần thể của loài động vật hay thực vật gây hại

nhằm tiêu diệt chúng.

+ Định nghĩa thứ hai với nghĩa rộng: ĐTSH là việc con ngƣời sử dụng

những sv sống hoặc sản phẩm hoạt động sống của chúng để làm giảm mật độ

quần thể côn trùng gây hại và tạo ra những điều kiện thuận lợi cho hoạt động có

ích của chúng.

Năm 1971, Tổ chức ĐTSH thế giới đã định nghĩa nhƣ sau: “ĐTSH là việc

sử dụng những sv sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằm ngăn

ngừa hoặc làm giảm bớt tác hại do các sv gây ra” (IOBC 1971).

1.2.2. Nhiệm vụ và nội dung chủ yếu của ĐTSH

Theo định nghĩa trên thì ĐTSH bao gồm những nội dung sau:

+ Nghiên cứu các biện pháp sinh học để sử dụng các sv có ích để trừ các

loài DH. Những tác nhân sv bao gồm virus, vi khuẩn, nấm, côn trùng ăn thịt,

nhện ăn thịt, chim, bò sát, thú…

+ Nghiên cứu các biện pháp sử dụng các sản phẩm hoạt động sống của sv

để chống DH nông nghiệp.

Ngày nay ngƣời ta đã đƣa vào ĐTSH cả những thành tựu kĩ thuật, công

nghệ sinh học để tạo ra những giống CT chống sâu bệnh hoặc các sản phẩm có

tác du ̣ng nhƣ một loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ sinh học trong việc bảo vệ mùa

màng.

Ví dụ: chế phẩm BT sản xuất từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis.

1.3. Lịch sử phát triển các biện pháp ĐTSH

15

Có thể chia thành 4 giai đoạn

1.3.1. Từ tiền sử đến 1888

Từ cổ xƣa, con ngƣời đã biết áp dụng những kinh nghiệm dùng các tác nhân

sinh học chống dịch hại.

Ví dụ nhƣ:

Huấn luyện mèo rình bắt chuột, dùng kiến vàng trong vƣờn cam quýt để

chống rệp.

Thế kỉ XVI-XVIII bắt đầu có các công trình nghiên cứu liên quan đến côn

trùng có giá trị khoa học, thực tiễn:

+ Cuốn “De Animalibus Insectis” của Aldrovandi (1962) mô tả kí sinh ở

côn trùng: ong kén trắng Apanteles glomeratus kí sinh trên sâu non loài bƣớm

Pieris rapae.

+ Đầu thế kỉ XVII có nhiều tài liệu về côn trùng kí sinh và ăn thịt

(Reaumur, De Gear, E-Darwin, Linnaus)…

+ 1874, nhập nội bọ rùa 11 chấm Coccinella undecimpuntata từ Anh vào

New Zealand để chống chế rệp muỗi.

+ 1882, Saunder nhập ong mắt đỏ Trichogramma minutum (từ Mỹ về

Canada để trừ loài ong ăn lá Nematus ribesii.

1.3.2. Từ 1888-1940

Thành công của việc trừ rệp sáp Icerya purchasi hại cam quýt ở California

bằng nhập nội bọ rùa Rodolia cardinalis từ Astralia đã đánh dấu bƣớc ngoặc lớn

trong việc dùng biện pháp sinh học để phòng chống DH bảo vệ CT.

Sau này ĐTSH đƣợc nghiên cứu sâu và áp dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc trên

thế giới về các mặt: chống côn trùng, trừ sâu hại, trừ cỏ dại…

Thời kì này có nhiều công trình tuyệt vời đóng góp cả về lí thuyết lẫn thực

tiễn cho khoa học để bảo vệ cây trồng vật nuôi.

1.3.3. Từ 1940-1960

Tìm ra DDT và hàng loạt thuốc trừ sâu hóa học ra đời, việc áp dụng ĐTSH

bị chững lại. Nhƣng việc nghiên cứu vẫn đƣợc tiến hành sâu rộng nhất là từ năm

16

1950.

Ví dụ: Nghiên cứu các chế phẩm chứa độc tố của vi khuẩn B.thuringiensis,

các nghiên cứu về sử dụng ong mắt đỏ ở Liên xô cũ…

1.3.4. Từ 1960-đến nay

Việc lạm dụng thuốc hóa học trừ sâu đã gây hậu quả ô nhiễm môi trƣờng

nghiêm trọng, đe dọa tính mạng con ngƣờ i . Vì vậy bắt buộc các nhà nghiên cứu

phải quay lại với ĐTSH. Các công trình nghiên cứu đƣợc xúc tiến và mở rộng.

Để nâng cao hiệu quả ngƣời ta đã tiế n tới áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng

hợp không độc, không ô nhiễm môi trƣờng.

 Câu hỏi cuối chƣơng

1) So sánh những điểm giống nhau và khác nhau giữa HSTNN và HST tự

nhiên.

2) Hãy liệt kê các phƣơng pháp chống lại DH để bảo vệ sản xuất. Ở địa

phƣơng anh (chị) ngƣời ta chƣa áp dụng những phƣơng pháp nào? Vì sao?

3) Hãy nêu lịch sử phát triển các biện pháp ĐTSH, anh (chị) hãy phân tích

17

những thành công và những tồn tại của mỗi thời kì.

Chƣơng 2. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐTSH

 Mục tiêu : sau khi học xong chƣơng này sinh viên có thể:

Nêu đƣơ ̣c 3 mối quan hệ giữa các loài trong quần xã đƣợc sử dụng trong

ĐTSH, Phân tích từng mối quan hệ đó.

Nêu đƣơ ̣c vai trò của 3 nhóm TĐ (theo tiêu chí TĐ tùy theo mức độ chuyên

hóa) trong việc hạn chế DH. Phân tích vai trò của 3 nhóm TĐ trong việc điều hòa

cân bằng tự nhiên của quần thể DH.

Nêu đƣơ ̣c khái niệm cân bằng tự nhiên, phân tích 2 loại điều hòa tự nhiên

trong quần xã.

Nêu đƣơ ̣c các hƣớng sử dụng tác nhân sinh học trong ĐTSH bảo vệ CT.

Trình bày đƣơ ̣c các hƣớng sử dụng tác nhân sinh học trong ĐTSH tại địa

phƣơng. Giải thích đƣơ ̣c lí do vì sao địa phƣơng lại có hƣớng sử dụng tác nhân

đó.

Nhận định đƣơc hƣớng sử dụng tác nhân nào sẽ đem lại hiệu quả nhất tại

địa phƣơng.

 Những yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc khi học chƣơng này

1) Liệt kê các mối quan hệ sv có trong quần xã.

2) Thế nào là cân bằng động, tại sao trong quần xã lại có sự cân bằng động?

Theo anh (chị) cơ chế cân bằng tự nhiên đƣợc thiết lập dựa trên cơ sở nào?

 Nội dung bài giảng

2.1. Các dạng quan hệ chính trong quần xã sinh học

2.1.1. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã đƣợc sử dụng trong ĐTSH

Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã đƣợc sử dụng trong ĐTSH là các

mối quan hệ đối kháng.

2.1.1.1. Mối quan hê ̣ con mồi -vâ ̣t ăn thịt: là hiện tƣợng một loài săn bắt loài khác

làm thức ăn và thƣờng dẫn đến cái chết của con mồi trong thời gian rất ngắn. Mối

quan hệ này có những đặc điểm là loài ăn thịt có kích thƣớc lớn hơn con mồi,

loài ăn thịt tiêu diệt nhiều con mồi làm thức ăn (nguyên tắc tháp), loài ăn thịt tự

18

tìm kiếm con mồi.

Ăn thịt là kiểu dinh dƣỡng nguyên thủy hơn kí sinh. Có 2 kiểu ăn mồi là

nhai con mồi kiểu miệng nhai và hút dịch dinh dƣỡng từ con mồi nhờ kiểu miệng

chích hút (tiêu hóa ngoài). Loài ăn thịt tạo vết thƣơng trên con mồi, truyền dịch

tiêu hóa vào con mồi và hút phần dịch đã hoàn toàn phân hủy, bỏ lại xác con

mồi.

2.1.1.2. Mối quan hê ̣ vâ ̣t chủ-vâ ̣t kí sinh:

Bondarenko (1978) định nghĩa: kí sinh là loài sv sống nhờ vào loài sv khác

trong một thời gian dài, dần dần làm vật chủ chết hoặc suy nhƣợc. Có hai loại kí

sinh là kí sinh trong và kí sinh ngoài.

Kí sinh trong là loài kí sinh sống bên trong cơ thể vật chủ và tiết độc tố làm

ảnh hƣởng đến sức khỏe của vật chủ.

Kí sinh ngoài là loài kí sinh sống bên ngoài da vật chủ và hút dinh dƣỡng từ

cơ thể vật chủ.

2.1.1.3.Mối quan hê ̣ kháng sinh: (quan hệ đối kháng giữa các sinh vật), loài sv

này tiết ra chất hóa học làm kìm hãm, lấn át sự phát triển của loài khác (hãm

sinh). Chất kháng sinh thƣờng do vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm thực vật bậc cao tiết

ra.

2.1.2. Chuỗi thức ăn và mối quan hệ giữa địch hại, thiên địch với các loài cây

trồng

QXNN có nhiều loài, chẳng hạn nhƣ trên đồng lúa Việt Nam có khoảng 100

loài côn trùng nhện nhỏ dùng lúa làm thức ăn, 300 loài côn trùng nhện lớn và vi

sinh vật là thiên địch sâu hại lúa (theo nhiều tác giả)…

Chuỗi thức ăn trong HSTNN thƣờng rất đơn giản, chỉ gồm từ 3-4 mắt xích

thức ăn. Trong đó các CT là sv sản xuất (P1), các loài DH là sv tiêu thụ bậc 1

(C1), các loài TĐ là sv tiêu thụ bậc 2 (C2)

2.2. Cân bằng tự nhiên và biện pháp sinh học

2.2.1. Cân bằng tự nhiên

Cân bằng tự nhiên là duy trì trạng thái ổn định trong tất cả các mối quan hệ

19

của quần xã.

Trong một HST, quần xã sv có thể tồn tại hàng trăm năm với vẻ bên ngoài

hầu nhƣ không thay đổi. Tuy nhiên, bên trong từng cá thể thƣờng xuyên bị thay

đổi nhƣ vậy quần xã sv luôn ở thế cân bằng động. Cân bằng tự nhiên là khuynh

hƣớng tự nhiên của các quần xã sv có số lƣợng cá thể không giảm tới mức triệt

tiêu cũng không tăng tới mƣ́ c vô tận.

Đó là quá trình tự điều chỉnh trên cơ sở dòng năng lƣợng cung cấp cho hệ

thống có hạn và thông qua mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể.

Cơ chế cân bằng tự nhiên là cuộc “Đấu tranh sinh tồn” nhƣ Darwin đã đề

cập. Cuộc đấu tranh sinh tồn xảy ra giữa các cá thể cùng loài và khác loài hoặc

với điều kiện môi trƣờng. Nhờ đó mà sự cân bằng tự nhiên đƣợc thiết lập.

Cân bằng tự nhiên có hai loại là cân bằng trong quần xã và cân bằng trong

quần thể.

2.2.2. Điều hòa tự nhiên

Sự cân bằng tự nhiên thƣờng xuyên đƣợc duy trì thông qua mối quan hệ

dinh dƣỡng giữa các loài trong quần xã. Thực ra mối quan hệ giữa các loài trong

quần xã không bao giờ đƣợc ổn định một cách tuyệt đối, cân bằng tự nhiên luôn

luôn dao động và bản thân các quần thể cũng thƣờng xuyên biến đổi. Sự biến đổi

này đƣợc giới hạn trong một mức độ nhất định nào đó gọi là điều hòa tự nhiên.

Điều hòa tự nhiên là sự duy trì mật độ trung bình đặc trƣng của một quần

thể sv trong phạm vi giới hạn trên và giới hạn dƣới trong một thời gian nào đó

dƣới tác động của các nhân tố vô sinh hay nhân tố hƣ̃u sinh của môi trƣờng.

Do điều hòa tự nhiên mà mỗi quần thể có một mật độ trung bình nhất định

(coi nhƣ không đổi ở một địa phƣơng nào đó). Mật độ trung bình thay đổi theo

điều kiện sống ở các nơi khác nhau do điều kiện môi trƣờng thay đổi, nên mật độ

có thể cao, thấp. Nếu môi trƣờng ổn định thì mật độ trung bình của loài ổn định

trong một thời gian khá dài.

Điều hòa tự nhiên bao gồm điều hòa sinh học (do tác động của các quần thể

sinh học lên nhau) và điều hòa do điều kiện môi trƣờng.

Điều hòa sinh học: nếu thức ăn đầy đủ, vắng thiên địch thì số lƣợng của

20

quần thể đó lớ n hơn số lƣợng trung bình và ngƣợc lại. Số lƣợng trung bình là sự

cân bằng giữa hai xu hƣớng: quần thể luôn luôn phát triển số lƣợng con mồ i

trƣờng có tác động kiềm chế.

+ Điều hòa do điều kiện môi trƣờng: trong sinh thái học có quy luật tác

động tổng hợp của các nhân tố sinh thái. Các nhân tố sinh thái luôn luôn tác động

lẫn nhau và đồng thời tác động lên cơ thể sinh vật.

Số lƣợng trung bình của loài và ngay cả sự tồn tại của loài phụ thuộc vào sự

tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái của môi trƣờng. Tác động này làm

thay đổi: sức sinh sản, mƣ́ c đô ̣ tử vong, di cƣ và nhập cƣ.

Có hai nhóm yếu tố môi trƣờng tác động lên quần thể là nhóm yếu tố không

phụ thuộc mật độ và nhóm yếu tố phụ thuộc mật độ.

Nhóm các yếu tố không phụ thuộc mật độ: các yếu tố vô sinh, tác động

ngẫu nhiên lên quần thể, ảnh hƣởng đến mật độ quần thể nhƣng không có tác

dụng điều hòa mật độ.

Nhóm các yếu tố phụ thuộc mật độ: các yếu tố sinh học nhƣ cạnh tranh, ăn

thịt, kí sinh….Với mật độ quần thể càng cao thì các yếu tố này tác động càng

mạnh, các yếu tố này có tác dụng điều hòa số lƣợng cá thể của quần thể.

2.2.3. Vai trò của TĐ trong việc hạn chế số lƣợng DH

Các loài TĐ có vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa tự nhiên: hạn chế

số lƣợng cá thể của quần thể DH ở mật độ phù hợp, không gây hậu quả thiệt hại

về mùa màng

Năm 1925 Lotka đã đƣa ra các phƣơng trình toán học về mối quan hệ này.

Và sau đó 1, năm độc lập với Loka, Volterra cũng đã công bố các phƣơng trình

dN1 dN2 = r1N1 - p1N1N1, = p2.N1N2 - d2N2 N1, N2 số lƣợng cá thể của quần thể vật mồi và vật ăn thịt. dt dt r1: tốc độ tăng trƣởng của vật mồi.

tƣơng tự, nên ngƣời ta gọi chung là phƣơng trình Lotka-Volterra-Mối quan hệ ăn thịt:

d2 tốc độ chết của vật ăn thịt.

21

p1, p2 là hằng số ăn thịt.

N1, N2 là tần số gặp nhau giữa vật ăn thịt và vật mồi.

Vật ăn thịt (kí sinh) thay đổi chậm hơn vật mồi (vật chủ) thƣờng ¼ chu kì.

TĐ có thời gian chậm trễ càng ngắn càng có lợi, hiệu quả điều hòa số lƣợng DH

của TĐ phụ thuộc vào chính mật độ quần thể của chúng. Phản ứng nhanh và theo

chiều thuận thì càng có lợi.

TĐ thƣờng có 2 kiểu phản ứng trƣớc sự thay đổi mật độ của DH.

+ Phản ứng chức năng: là phản ứng tập tính chính của các loài ăn thịt (kí

sinh) với sự thay đổi mật độ của con mồi.

Phản ứng chức năng thuận: tăng tập tính hoạt động tiêu diệt con mồi (vật

chủ) của vật ăn thịt (kí sinh) khi có sự gia tăng mật độ quần thể con mồi. Kết quả

làm tăng số lƣợng cá thể con mồi bị tiêu diệt bởi từng cá thể TĐ. Vì vậy số lƣợng

cá thể dịch hại giảm dần.

Phản ứng chức năng nghịch: giảm tập tính hoạt động tiêu diệt khi mật độ cá

thể của quần thể DH tăng lên.

Phản ứng chức năng mang đặc điểm tổng hợp và có ở nhiều loài động vật

có xƣơng sống và động vật không xƣơng sống. Nó biểu hiện ở cƣờng độ tấn

công, số lần tấn công trong một đơn vị thời gian và khoảng cách giữa các lần tấn

công.

+ Phản ứng số lƣợng là sự biến đổi số lƣợng cá thể quần thể TĐ khi mật độ

quần thể DH thay đổi. Sự biến đổi này là sự thay đổi tỉ lệ sinh sản, tỉ lệ sống sót,

sự du nhập hay sự rời bỏ quần thể. Phản ứng chức năng tạo tiền đề cho phản ứng

số lƣợng. Phản ứng số lƣợng cũng có 2 dạng là phản ứng thuận và nghịch. Phản

ứng số lƣợng nhanh và mạnh là một đặc điểm quan trọng của TĐ làm tăng tỉ lệ

chết của DH

Để việc tiêu diệt dịch có hiệu quả cao thì các phản ứng của TĐ trƣớc sự

thay đổi của dịch hại là phản ứng thuận, phải đồng thời phải có tác động cả hai

loại là phản ứng chức năng và phản ứng số lƣợng.

2.3. Tính chuyên hóa của thiên địch và ý nghĩa của nó trong các biện pháp

ĐTSH

22

2.3.1. Các nhóm thiên địch theo quan hệ thức ăn

Thiên địch đơn thực: là những loài thiên địch chỉ sử dụng một hoặc hai loài

rất gần gũi nhau về quan hệ họ hàng (theo phân loại) để làm vật chủ hoặc con

mồi. Nhóm này thƣờng ít gặp trong tự nhiên.

Ví dụ: ong xanh ăn trứng sâu đục thân hai chấm Tetrastichus schoenobii.

Thiên địch hẹp thực: là những loài kí sinh hay ăn thịt chỉ dùng vài loài vật

chủ hoặc con mồi thuộc 1 họ. Nhóm này có nhiều trong tự nhiên.

Ví dụ: ong kén trắng Apanteles ruficrus kí sinh trên các loài sâu cắ n gié.

Thiên địch đa thực: là loài sử dụng nhiều loài DH khác nhau để làm con

mồi hoặc vật chủ. Nhóm này khá phổ biến.

Ví dụ: Ruồi kí sinh Compsilura concinnata có khoảng 200 vâ ̣t chủ (theo

Clousen 1956).

Sự phân chia các nhóm trên chỉ mang tính chất tƣơng đối và mang tính chất

nhân tạo vì nhiều loài biến đổi thức ăn hoặc kí chủ trong suốt đời sống của mình.

Hơn nữa sự phân chia trên chƣa phản ánh đƣợc đặc trƣng mối quan hệ giữa

chúng với kí chủ.

2.3.2. Các nhóm TĐ tùy theo mức độ chuyên hóa

- TĐ không chuyên tính: gồm các loài đa thực, không có một loại con

mồi/vật chủ nhất định.

- TĐ chuyên tính chia làm 2 nhóm là thiên địch chuyên tính hẹp và thiên

địch chuyên tính rộng.

+ TĐ chuyên tính hẹp: gồm các loài đơn thực rất hẹp thực chỉ thích ứng với

1-2 loài vật chủ/con mồi.

+ TĐ chuyên tính rộng: gồm các loài TĐ hẹp thực.

-Sự chuyên tính của TĐ đƣợc xác định bởi:

+ Mức độ trùng hợp giữa chu kì phát triển của TĐ với chu kì phát triển của

con mồi chính hay vật chủ chính.

+ Mức độ giống nhau về yêu cầu điều kiện môi trƣờng.

+ Sự trùng hợp thời kì hoạt động của TĐ với giai đoạn phát dục của con

23

mồi mà TĐ ƣa thích.

TĐ chuyên tính hẹp có sự trùng hợp về chu kì phát triển và yêu cầu điều

kiện môi trƣờng.

TĐ chuyên tính rộng không trùng hợp lắm.

TĐ không chuyên tính không trùng hợp, chúng có tính dẻo sinh thái rộng

(rộng thực).

Vai trò của các nhóm TĐ trong việc hạn chế số lƣợng dịch hại không giống

nhau, điều này cụ thể nhƣ sau:

+ TĐ chuyên tính : có khả năng kiểm soát sự gia tăng số lƣợng của dịch hại

vì chúng có khả năng lựa chọn tinh vi vật chủ/con mồi ngay cả khi mật độ thấp.

TĐ chuyên tính là yếu tố quyết định xu hƣớng biến dộng số lƣợng quần thể vật

chủ/con mồi. TĐ chuyên tính có vai trò chủ yếu trong việc điều hòa quần thể

DH, ngay cả khi mật độ còn thấp.

+ TĐ không chuyên tính không thể kiềm chế đƣợc sự gia tăng số lƣợng của

quần thể dịch hại. Vai trò điều hòa của chúng chỉ thể hiện khi chúng có mật độ

cao. Vì thế chúng đôi khi có vai trò quan trọng trong việc hạn chế số lƣợng DH.

2.4. Hƣớng sử dụng tác nhân sinh học trong ĐTSH bảo vệ cây trồng

2.4.1. Bảo vệ và phát triển quần thể TĐ có trong tự nhiên

Biện pháp này đƣợc duy trì từ lâu và đƣợc coi là một trong những hƣớng

chính trong ĐTSH bảo vệ cây trồng vì những lí do sau đây:

+ Quần thể trong tự nhiên là rất lớn, gấp nhiều lần so với các quần thể nuôi

nhân tạo.

+ Tôn trọng các nguyên lí sinh thái học: bảo vệ đƣợc các mối quan hệ qua

lại giữa loài có hại và có ích trong quần xã nông nghiệp, bảo đảm tính cân bằng

và điều hòa sinh học trong tự nhiên.

+ Mục đích là làm tăng tỉ lệ chết tự nhiên của các loài DH.

+ Rẻ tiền không tốn kém về mặt kinh tế, chỉ cần hiểu về hệ sinh thái nông

nghiệp.

Các nguyên tắc cần tuân thủ:

+ Để cho loài DH tồn tại ở mật độ thấp, vì ở mật độ thấp thì DH không làm

24

giảm năng suất nông nghiệp, từng cá thể dịch hại không có ý nghĩa gây hại,

chúng chỉ gây hại kinh tế khi đạt đến một mật độ nhất định (gọi là ngƣỡng gây

hại kinh tế). Tồn tại ở mức độ thấp, DH làm thức ăn cho TĐ giúp duy trì quần thể

TĐ.

+ Xác định ngƣỡng hữu hiệu của TĐ: để đánh giá vai trò của TĐ trong

ĐTSH phải xác định ngƣỡng hữu hiệu của TĐ. Vai trò của TĐ trong điều hòa số

lƣợng DH chỉ có đƣợc khi quần thể đạt đến một mật độ nhất định, đó là ngƣỡng

hữu hiệu của thiên địch.

+ Áp dụng hợp lí các biện pháp canh tác để tạo điều kiện thuận lợi cho sự

phát triển của TĐ, tạo nơi ở thích hợp và kích tích chúng hoạt động bắt mồi.

+ Bảo đảm tính đa dạng thực vật trong HSTNN: thực vật là nơi cƣ trú và

bảo vệ TĐ, là thức ăn thêm cho TĐ, ngoài ra thực vật còn làm tăng tính đa dạng

của khu hệ động vật, tăng tinh dẻo sinh thái làm cho HSTNN gần với HST tự

nhiên làm tăng tính ổn định của HSTNN nên TĐ phát huy đƣợc tác dụng.

+ Sử dụng hợp lí thuộc hóa học: TĐ mẫm cảm với thuốc hóa học đặc biệt ở

pha trƣởng thành vì thế phải sử dụng sao cho có hiệu quả cao mà ít hại cho TĐ.

2.4.2. Bổ sung TĐ vào quần xã cây trồng nông nghiệp.

TĐ có phản ứng chậm trễ so với sự gia tăng số lƣợng DH, điều này đƣợc

thể hiện rõ nhất là khả năng sinh sản của TĐ thấp hơn DH.

DH nhập nội thì thiếu hẳn TĐ vì thể phải bổ sung TĐ. Có 3 cách bổ sung

TĐ vào QXNN:

+ Nhập nội và thuần hóa TĐ (biện pháp cổ điển). Việc nhập nội TĐ có thể

tiến hành đƣợc trong các điều kiện sau:

 HST có ổ sinh thái tự do (HST chƣa bão hòa) mà TĐ nhập về có thể cƣ

trú.

 Tại ổ sinh thái đó đang có một loài TĐ nhƣng không có hiệu quả trong

điều hòa số lƣợng quần thể DH về dễ dàng bị tẩy ra khỏi ổ sinh thái bởi loài mới

nhập.

25

 Loài TĐ nhập nội phải có tính dẻo sinh thái.

+ Di chuyển TĐ trong phạm vi khu phân bố: thực hiện khi DH lan truyền

đến nhƣng TĐ chuyên tính chƣa có mặt hoặc chƣa tích lũy đủ số lƣợng (dƣới

ngƣỡng hữu hiệu)

+ Nhân thả TĐ: để bù lại sự giảm hiệu quả của TĐ do sự thiếu trùng hợp

trong sự phát triển của TĐ đa thực và vật chủ của chúng ngƣời ta áp dụng biện

pháp nhân thả TĐ. Có hai phƣơng pháp:

 Thả tràn ngập: nhƣ phun thuộc trừ sâu để dập tắt ổ dịch khi DH có mật độ

cao và gây hại lớn.

 Thả định kì để bổ sung số TĐ chết, thƣờng thả vào đầu vụ phát triển của

26

DH, khi TĐ chƣa phát triển.

Mô hình 2.1. Thả ong mắt đỏ và côn trùng bắt mồi phòng trừ sâu hại trong

nhà lƣới theo hƣớng GAP

, Chú thích : OMĐ-ong mắ t đỏ , BĐK-bọ đuôi kìm , BXBM-bọ xít bắt mồi

27

BRBM-bọ rùa bắt mồi.

2.4.3. Tạo khả năng miễn dịch của cây trồng đối với các vi sinh vật gây bệnh

Sử dụng các chủng (nòi) có tính độc yếu của một loài VSV gây bệnh cây để

tạo sự miễn dịch của cây trồng chống lại chủng (nòi) có tính độc mạnh của chính

loài vi sinh vật đó.

2.4.4. Sử dụng chất kháng sinh trong bảo vệ thực vật

Là hƣớng quan trọng trong ĐTSH.

Ƣu điểm của chất kháng sinh: thƣờng phun với nồng độ rất thấp, bị vi sinh

vật phân giải nhanh nên không gây ô nhiễm môi trƣờng.

Các chất kháng sinh phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu: dễ dàng xâm nhập vào

mô của cây trồng và tồn tại một thời gian khá dài. Khống chế đƣợc sự phát triển

của một số vi sinh vật gây bệnh mà không gây độc hại cho cây trồng.

2.4.5. Sử dụng các chất sinh ho ̣c

Các chất sinh ho ̣c nhƣ là pheromon, hoocmoon, chất gây triê ̣t sản, Alkil hóa, chất hóa diê ̣t sinh, chúng đƣơ ̣c nghiên cƣ́ u để sƣ̉ du ̣ng, tác dụng của các chất sinh ho ̣c lên sâu ha ̣i rất đa da ̣ng là dẫn du ̣, xua đuổi, gây ngán, triê ̣t sản, làm rối loạn hoạt động của sâu hại cuối cùng làm sâu chết .

 Câu hỏi ôn tập

1) Những hiện tƣợng đối kháng nào đƣợc sử dụng trong ĐTSH ? Vì sao ?

2) Hãy phân tích vai trò của TĐ trong hạn chế số lƣợng DH.

3) Hãy phân tích cơ sở lí luận của ĐTSH.

4) Hiện nay ngƣời ta đang sử dụng những tác nhân sinh học nào để bảo vệ

cây trồng vật nuôi ở địa phƣơng ? Tại sao ngƣời ta lại sử dụng những tác nhân

28

sinh ho ̣c đó .

Chƣơng 3. CÁC NHÓM SINH VẬT LÀ THIÊN ĐỊCH CỦA CÁC LOÀI

DỊCH HẠI NÔNG NGHIỆP

 Mục tiêu của chƣơng

Liệt kê đƣợc 3 nhóm sinh vật là TĐ (nhóm kí sinh, ăn thịt và gây bệnh) của

dịch hại nông nghiệp.

Nêu đƣợc đặc điểm và đại diện của từng nhóm TĐ.

Phân tích đƣơ ̣c vai trò của từng nhóm TĐ đối với việc tiêu diệt DH nông

nghiệp.

Đánh giá đƣơ ̣c sự đa dạng của các nhóm TĐ và đƣa ra các biện pháp chúng

tại địa phƣơng.

 Những yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc

1) Dựa vào mối quan hệ đối kháng của sv trong tự nhiên ngƣời ta chia TĐ

làm mấy nhóm?

2) Hãy tìm hiểu các TĐ hiện đang có ở địa phƣơng các anh (chị). Ngƣời ta

đã làm gì để bảo vệ và duy trì các thiên địch đó?

 Nội dung chính

3.1. Các sinh vật kí sinh

3.1.1. Côn trùng kí sinh sâu hại

Là nhóm có vai trò quan trọng trong ĐTSH. Chúng rất phổ biến trong tự

nhiên và có vị trí đặc biệt quan trọng trong các sinh vật sống kí sinh.

Đặc điểm đặc trƣng: hầu hết côn trùng kí sinh sâu hại có biến thái hoàn

toàn, chỉ có pha ấu trùng sống kí sinh, còn pha trƣởng thành sống tự do. Nhiều

trƣờng hợp pha trƣởng thành của côn trùng kí sinh là do tập tính chăm sóc thế hệ

sau. Vật kí sinh sử dụng hết toàn bộ các mô của cơ thể vật chủ và gây chết vật

chủ ngay sau khi chúng hoàn thành phát dục.

Mối quan hệ qua lại giữa côn trùng kí sinh và vật chủ:

+ Vị trí kí sinh:

 Kí sinh trong: là nhóm sống bên trong cơ thể vật chủ, phổ biến nhất trong

29

nhóm côn trùng.

Ví dụ: Ấu trùng ong kén trắng Apanteles (họ Braconnidae) sống trong cơ

thể sâu non của nhiều loài côn trùng bộ cánh vảy (Lepidoterae).

 Kí sinh ngoài: sống trên bề mặt cơ thể vật chủ, nhóm này không phổ biến

lắm.

Ví dụ: ấu trùng ong kiến họ Dryinidea tạo thành khối u trên mặt lƣng cơ thể

loài rây (rầy nâu, rầy lƣng trắng, rầy xanh đuôi đen).

+ Loài kí sinh thƣờng chỉ liên quan đến một pha phát dục của vật chủ, theo

đó có các nhóm kí sinh sau:

 Kí sinh trứng: cá thể kí sinh cái trƣởng thành để trứng vào trứng vật chủ,

các pha trứng, sâu và nhộng đều diễn ra bên trong trứng vật chủ sau đó vũ hóa và

chui ra ngoài.

Ví dụ: Ong mắt đỏ họ Trichogrammatidae, ong đen họ Scelionidae.

 Kí sinh sâu non: con cái trƣởng thành đẻ trứng vào pha sâu non và kí sinh

hoàn thành phát dục trên sâu non. Kí sinh sâu non có nhiều ở các họ côn trùng:

Braconidea, Tachinidae, Ichneumonidae…

 Kí sinh nhộng: cá thể trƣởng thành cái đẻ trứng lên pha nhộng của vật

chủ và kí sinh hoàn thành phát dục khi vật chủ ở pha nhộng. Thƣờng gặp ở họ

ong đùi to Chalcididae, Tachinidae, Ichneumonidae.

 Kí sinh trƣởng thành: con cái loài kí sinh đẻ trứng lên pha trƣởng thành

của vật chủ và hoàn thành phát dục ở pha trƣởng thành. Nhóm này không có

nhiều.

Ví dụ: Ong kiến họ Dryinidae có khi kí sinh pha trƣởng thành các loài rầy

nâu, rầy lƣng trắng.

 Ngoài ra có một số trƣờng hợp ngoại lệ: kí sinh trên trứng lẫn sâu non

hoặc kí sinh trên sâu non lẫn nhộng.

+ Mối liên quan giữa số lƣợng cá thể loài kí sinh và số lƣợng loài kí sinh

hoàn thành phát dục trong một cá thể vật chủ. Có thể chia làm các nhóm sau:

 Kí sinh đơn: trong một cá thể vật chủ chỉ có một cá thể kí sinh hoàn thành

phát dục trong một cá thể vật chủ.

30

Ví dụ: ong kén trắng kí sinh đơn sâu non cuốn lá nhỏ Apanteles cypris.

 Kí sinh tập thể: nhiều cá thể của cùng một loài kí sinh hoàn thành phát

dục trong một cá thể vật chủ.

Ví dụ: Ong kén trắng tập thể kí sinh sâu cắn gié A.ruficus.

 Hiện tƣợng đa kí sinh: có nhiều loài kí sinh đồng thời trong một cá thể vật

chủ.

Ví dụ: trong một trứng sâu cuốn lá lớn hại lúa lớn có thể gặp kí sinh ong

đen Ielenomus rotundus cùng kí sinh với ong mắt đỏ Trichogrammasp. Đối với

côn trùng kinh hiện tƣợng này ít gặp.

+ Theo thứ tự trong mối quan hệ với sâu hại (vị trí của chúng trong chuỗi

thức ăn) ngƣời ta chia thành các bậc kisinh:

 Kí sinh bậc 1: là các loài kí sinh trên côn trùng ăn hại thực vật hoặc trên

côn trùng ăn thịt.

 Kí sinh bậc 2: là loài kí sinh trên loài kí sinh bậc 1. Từ bậc 2 trở lên gọi là

siêu kí sinh.

 Kí sinh bậc 3: trƣờng hợp này ít gặp.

 Tự kí sinh: (theo Flander 1937) cá thể cái là kí sinh bậc 1, còn cá thể đực

là kí sinh bậc 2 trên chính cá thể cái cùng loài.

Ví dụ: một số loài ong thuộc họ Aphelinidae.

Tập tính của côn trùng kí sinh và nghĩa của nó trong ĐTSH: đặc điểm đặc

trƣng của côn trùng kí sinh là cá thể trƣởng thành sống tự do. Những loài có cá

thể cái trƣởng thành mà có khả năng tìm kiếm vật chủ của cá thể cái trƣởng thành

càng cao thì loài kí sinh càng có khả năng kìm hãm số lƣợng vật chủ và nhƣ vậy

càng có ý nghĩa trong ĐTSH. Quá trình tìm kiếm vật chủ gồm những giai đoạn:

+ Tìm kiếm nơi ở của vật chủ: tìm những nơi ở có cây thức ăn của vật chủ.

Phản ứng nhận biệt cây thức ăn vật chủ là kết quả đã đạt đƣợc trong quá trình

tiến hóa. Điểm định hƣớng là chất dẫn dụ do cây thức ăn vật chủ tiết ra. Côn

trùng kí sinh tiếp nhận chất dẫn dụ nhờ cơ quan cảm thụ hóa học.

Ví dụ: mùi cây thông hấp dẫn ong Itoplectis conquisitor đến kí sinh sâu

31

cuốn lá thông Evetria buoliana.

+ Tìm và phát hiện vật chủ: để tìm kiếm vật chủ trong phạm vi nơi ở của

chúng, côn trùng kí sinh cái trƣởng thành sử dụng các nguồn kích thích từ phía

vật chủ hay các sản phẩm hoạt động sống của vật chủ. Trong đó thị giác và khứu

giác đóng vai trò quan trọng, nên hình ảnh hoạt động và mùi vị của vật chủ là

những kích thích chủ yếu giúp côn trùng kí sinh nhận ra vật chủ.

Ví dụ: ruồi kí sinh Drino bohemica bị hấp dẫn bởi chuyển động của ấu

trùng ong lá Neodiprion lecontei (vật chủ). Ong Microplitis ciceires bị hấp dẫn

đến với sâu non Heliothiszea bởi phân của sâu non (Jones et al 1977).

+ Lựa chọn vật chủ: sau khi vật chủ đƣợc xác định, côn trùng kí sinh cái có

thể vẫn không tiếp nhận đẻ trứng nếu nó thấy vật chủ không thích hợp vì những lí

do sau nhƣ phát hiện vật chủ trƣớc đó đã đƣợc khảo sát, kể cả chính nó vì mùi

của côn trùng trƣớc còn vƣơng lại.

Những nhóm côn trùng kí sinh phổ biến: theo Sweet (1936) trong lớp côn

trùng Insecta có 86 họ thuộc 5 bộ có đại diện kí sinh là bộ cánh cứng Coleoptera,

cánh cuốn Strepsiptera, cánh vẩy Lepidoptera, cánh màng Hymenoptera, hai

cánh Diptera.

Ƣu thế của côn trùng kí sinh so với côn trùng ăn thịt: côn trùng kí sinh có

tính chuyên hóa cao, thích nghi và trùng hợp về chu kì phát triển của vật chủ cụ

thể là thức ăn cho một cá thể ít, cho phép côn trùng kí sinh có thể duy trì cân

bằng với vật chủ khi vật chủ có mật độ thấp. Vì vậy chúng đƣợc sử dụng nhiều

(trong 103 TĐ đƣợc sử dụng có 75 loài kí sinh-theo Sweetman, 1958).

3.1.2. Nguyên sinh động vật kí sinh côn trùng

Nguyên sinh động vật có vai trò quan trọng trong các biện pháp phòng trừ

tổng hợp. Nhờ chúng mà quần thể côn trùng hại giảm bớt số lƣợng hoặc mẫn

cảm hơn với thuộc trừ sâu hoặc các tác nhân sinh học khác (do bị làm yếu).

Trong ĐTSH chỉ đề cập đến các loài NSĐV có tác động làm giảm sức sinh sản

và sức sống của côn trùng vật chủ.

Đại diện nguyên sinh động vật kí sinh trên côn trùng:

+ Lớp trùng roi Flagellata: những loài kí sinh chủ yếu thuộc họ

32

Trypanosomatidae.

+ Lớp trùng chân giả Sarcodina: chủ yếu là lớp côn trùng amip kí sinh

thuộc họ Amoebidae.

+ Lớp trùng bào tử Sporozoa: gồm nhiều gây bệnh cho côn trùng. Chúng

thƣờng kí sinh trong tế bào, nếu côn trùng bị nhiễm mạnh sẽ chết.

+ Lớp trùng cỏ Ciliophora: có rất nhiều loài kí sinh trên côn trùng song chỉ

có một số ít là gây bệnh cho côn trùng mà chủ yếu là côn trùng sống dƣới nƣớc

nhƣ ấu trùng muỗi thuộc họ Chironomus plumosus.

Khả năng sử dụng nguyên sinh động vật trừ sâu hại: trong tất cả các nguyên

sinh động vật thì chỉ có trùng bào tử nhỏ Microsporidia là có khả năng rộng rãi

trong ĐTSH để trừ côn trùng hại.

Sự lây truyền Microsporidia thực hiện theo ba con đƣờng chính: cùng với

thức ăn qua miệng (phổ biến nhất), qua vết thƣơng trên có thể vào trong dịch

máu, qua trứng.

Hƣớng sử dụng: chủ yếu là bổ sung nguyên sinh động vật vào môi trƣờng

sống của côn trùng hại.

Để có nguồn bổ sung vào môi trƣờng phải tiến hành nhân nuôi chúngvới số

lƣợng lớn.

Ví dụ: ngƣời ta nhân nuôi trùng amip Melamoebalocustae trên loài muỗi

Melanoplus differentialis. Sản xuất bào tử của trùng Nosema serbica,

N.lymantriae, N.muscularis trên sâu róm Lymantria dispas.

Ngƣời ta đã dùng Nosema locustae gây bệnh cho nhiều loài châu chấu để

chống nạn châu chấu (Nassch et al,1992). Dùng dịch bào tử của Microsporidia

phun lên cây ở quanh tổ của sâu bƣớm trắng Mỹ đã làm sâu non chết đến 80-

100%, vì chúng kích thích bệnh virus tiềm ẩn phát triển. (Issi, 1971).

Nói chung dùng nguyên sinh động vật trong ĐTSH diệt trừ côn trùng hại

cùng với các biện pháp khác trong hệ thống IBM rất có hiệu quả.

3.1.3. Tuyến trùng kí sinh côn trùng

Một số nhóm tuyến trùng kí sinh côn trùng quan trọng:

33

3.1.3.1. Tuyến trùng bán kí sinh

Đây là những loài có lối sống vừa kí sinh vừa hoại sinh. Chu kì kí sinh bắt

đầu từ khi ấu trùng của chúng từ đất hoặc thực vật xâm nhập vào côn trùng. Ấu

trùng của tuyến trùng có thể chủ động xâm nhập qua miệng, hơi thở hoặc theo

thức ăn vào ống tiêu hóa côn trùng.

Chúng thƣờng mang theo nhiều vi sinh vật gây bệnh vào cơ thể côn trùng,

khi tuyến trùng hoàn tất thế hệ đầu tiên trong cơ thể côn trùng thì côn trùng chết

và xác côn trùng trở thành nguồn thức ăn cho chúng để thực hiện chu kì hoại

sinh.

Thuộc nhóm này chỉ có một họ Steinernematidae gồm 2 giống Steinernema

và Neoaplectane . Ở Mỹ đã tìm ra loài tuyến trùng có kí hiệu DD-136, ấu trùng

của chúng chống chịu với nhiều loại thuốc hóa học dùng trong sản xuất , chúng

có thể tiêu diệt hơn một trăm loại côn trùng (Sandner, 1984). Ngoài ra còn có vi

khuẩn giống Achromobacter thƣờng đồng hành với tuyến trùng.

3.1.3.2. Tuyến trùng kí sinh bắt buộc, không gây chết vật chủ.

Đây là nhóm tuyến trùng kí sinh và hoàn thành toàn bộ chu kì phát triển của

chúng trong các cơ quan của vật chủ, nhƣng không làm chết vật chủ. Chu kì phát

triển của tuyến trùng trùng hợp với chu kì phát triển của côn trùng vật chủ. Trứng

của tuyến trùng qua thực quản vào ruột già và phát triển tại đó. Ấu trùng tuổi một

xuất hiện và chuyển xuống ruột sau để phát triển tiếp. Tuyến trùng cái trƣởng

thành đẻ trứng và trứng đƣợc thải ra ngoài theo phân của vật chủ.

Đại diện tuyến trùng kí sinh bắt buộc không gây chết vật chủ thuộc các họ:

Thelastomatidae, Oxyuridae, Neotylenchidae, Tylenchidae, Allantonema tidae và

Aphelenchoi didae có ý nghĩa lớn trong việc làm giảm số lƣợng của nhiều quần

thể côn trùng gây hại (do giảm sinh sản), nhƣ các côn trùng thuộc họ mọt Ipidae,

bọ vòi voi Curculionidae, xén tóc Cerambycidae, bọ ánh kim Chrysomelidae,

sâu xám Agrotinae. Các giống quan trọng của họ này là: Allantonema,

Bradynema, Howardula.

3.1.3.3. Tuyến trùng kí sinh bắt buộc, gây chết vật chủ.

Những tuyến trùng này kí sinh trong khoang cơ thể vật chủ. Chúng có thể

34

hoàn thành toàn bộ hoặc một phần chu kì phát triển. Chúng sử dụng vật chủ làm

nguồn dinh dƣỡng và làm chết vật chủ hoặc gây tổn hại nặng nề khi chúng rời bỏ

cơ thể vật chủ.

Thuộc nhóm này có đại diện các họ Mermithidae, Tetradonematidae. Đặc

biệt có ý nghĩa nhất trong ĐTSH phòng chống côn trùng hại là 2 giống Mermis

và Hexamermis, chúng có chu kì phát triển trong một năm gồm 5 giai đoạn:

+ Phát triển phôi.

+ Trƣớc kí sinh.

+ Kí sinh.

+ Sau kí sinh.

+ Trƣởng thành.

Chúng kí sinh trên côn trùng, nhện, nhuyễn thể. Đáng chú ý có các loài:

Mermis elegans kí sinh bộ cánh thẳng, M.terricola kí sinh ấu trùng bộ cánh vẩy,

Hexamermis albican kí sinh trên nhiều loài sâu hại

3.1.3.4. Sử dụng tuyến trùng trừ côn trùng hại

Năm 1930 dùng tuyến trùng Neoaplectana glaseri trừ bọ hung Nhật Bản

Popillia japonica ở ngoài đồng. Mật độ ấu trùng bọ hung giảm 40-60% (Coppel

et al, 1977; Kaya, 1985).

Thí nghiệm sử dụng dòng DD-136 tuyến trùng Neoaplectana carpocapsae

trừ sâu đục quả táo tây, sâu xanh Helionthis virescent diệt 60% sâu non. Dùng

Neoaplectana carpocapsae trừ ruồi Delia platura trên thuốc lá cho hiệu quả bằng

dùng thuốc hóa học (Cheng et Bucher, 1972). Nhƣng ở một số đối tƣợng khác thì

không có hiệu quả bằng chẳng hạn nhƣ trừ ruồi hại bắp cải Delia brassicae

(Weles, Briand, 1961).

Dutky (1974) cho rằng nên sử dụng tuyến trùng kí sinh côn trùng trong hệ

thống các biện pháp phòng trừ tổng hợp cùng một số thuốc hóa học trừ nấm, cỏ

35

và một số chế phẩm sinh học khác (Kaya, 1985).

Bô ̣ hình 3.1. Tuyến trù ng kí sinh. Chú thích- Hình trên là tuyến trùng S.scapterisci kí sinh và gây chết dế nhủi sau một tuần. - Hình trên là tuyến trù ng Mermithid kí sinh trong đầu của ấu trùng muỗi.

3.2. Các sinh vật ăn thịt

3.2.1. Côn trùng ăn thịt sâu hại

Côn trùng ăn thịt côn trùng (sâu hại) là hiện tƣợng phổ biến trong tự nhiên.

Chúng có vai trò quan trọng trong việc kìm chế (điều hòa) sự sinh sản của sâu

hại. Vì thế nó đƣợc sử dụng rộng rãi trong ĐTSH.

3.2.1.1. Đặc điểm tập tính của côn trùng ăn thịt

Ấu trùng của các loài côn trùng ăn thịt phải tự tìm kiếm con mồi, chúng có

cấu tạo, tập tính và thích nghi với việc săn mồi. Tuy vậy việc tìm kiếm nơi ở con

mồi là do cá thể cái trƣởng thành quyết định, do chúng phải đẻ trứng vào nơi có

con mồi là thức ăn của ấu trùng. Vì vậy việc xác định nơi ở của loài mồi là rất

quan trọng. Thị giác và khứu giác (cảm nhận hóa học) là 2 cơ quan giúp chúng

định hƣớng tìm đúng nơi ở con mồi.

36

3.2.1.2. Những loài côn trùng ăn thịt chủ yếu

Các loài côn trùng ăn thịt thuộc 189 bọ của 16 bộ côn trùng (Sweetman,

1958). Bộ hai đuôi, bộ ba đuôi, chuồn chuồn, cánh thẳng, bọ ngựa, cánh da, bọ

trĩ, cánh nửa, cánh cứng, cánh mạch, hai cánh, cánh màng… Đóng vai trò quan

trọng nhất trong ĐTSH phòng trừ dịch hại nông nghiệp là các côn trùng ăn thịt

thuộc các bộ: cánh nửa, bọ trĩ, cánh cứng, cánh mạch, hai cánh và cánh màng.

Các họ quan trọng nhất là:

+ Họ bọ rùa Coccinellidae thuộc bộ cánh cứng Coleoptera. Thế giới có

4500-5000 loài bọ rùa, ở nƣớc ta theo tài liệu của Hoàng Đức Nhuận (1979) có ít

nhất 246 loài bọ rùa trong đó có 160 loài có ích.

+ Họ bọ chân chạy (Carabidae) thuộc bộ cánh cứng Coleoptera: chúng đã

đƣợc biết và sử dụng từ thời Trung cổ (Kollar, 1840; Villa, 1844). Họ này có

nhiều loài ăn thịt ở pha ấu trùng và trƣởng thành, thức ăn chủ yếu là các loài côn

trùng.

+ Họ bọ mắt vàng Chrysopidae (Bộ cánh mạch): đƣợc sử dụng từ lâu, năm

1734 Reaumur khuyến cáo sử dụng họ mắt vàng để diệt sâu hại, chủ yếu là các

loại rệp nhà kính.. Phần lớn chúng có kiểu sống ăn thịt ở pha ấu trùng và trƣởng

thành, con mồi chủ yếu là rệp muội. Giống có vai trò lớn nhất là Chrysopa.

+ Họ Ruồi ăn rệp Syrphidae (Bộ hai cánh): sống kiểu ăn thịt ở pha ấu trùng,

còn pha trƣởng thành sống nhờ phấn và mật hoa… Con mồi chủ yếu là các loài

rệp muội.

Mặc dù việc sử dụng các côn trùng ăn thịt để phòng chống dịch không

chiếm một tỉ số lớn nhƣ các loài côn trùng kí sinh. Nhƣng trong thực tế nhiều

trƣờng hợp sử dụng côn trùng ăn thịt. Theo De Bach, (1964) chỉ chiếm 20% tổng

số trƣờng trong ĐTSH là côn trùng ăn thịt nhƣng nhiều trƣờng hợp đem lại nhiều

37

thành công tuyệt vời.

Bô ̣ hình 3.2. Tám loài côn trùng kí sinh và bắt mồi có mặt cả trong và

ngoài nhà lƣới.

3.2.2. Những nhóm sinh vật khác ăn thịt sâu hại.

Nhện: có vai trò to lớn trong ĐTSH bảo vệ cây trồng. Hiện nay ngƣời ta

biết sử dụng hai bộ trong 10 bộ của lớp nhện vào công cuộc phòng chống DH là

nhện lớn ăn thịt (Araneae) và nhện nhỏ ăn thịt.

Động vật không xƣơng sống: Nhóm này có thủy tức (Hydrozoa) và giun

dẹp (Turbellaria).

Động vật có xƣơng sống:

+ Nhóm này có cá (Pices): chúng thích ăn bọ gậy, cá là thiên địch của

muỗi.

38

+ Động vật lƣỡng cƣ (Amphibia): pha nòng nọc của lƣỡng cƣ ăn côn trùng.

+ Bò sát (Reptilia): nhiều loài thuộc họ thăn lằn sử dụng côn trùng nhện,

sên làm thức ăn. Một số loài rắn thuộc họ Colubridae tiêu diệt các loài gặm nhấm

có hại

+ Chim (Aves):

 Bộ chim sẻ (Passeriformes): có nhiều loài ăn côn trùng và săn bắt chủ

yếu vào thời kì nuôi con.

 Bộ chim gõ kiến (Picariae): thƣờng tiêu diệt ấu trùng và côn trùng họ xén

tóc, bọ cát dinh, mọt Ipidae (cả trong thân cây gỗ).

 Bộ cú vọ (Striges): các loài cú chuyên săn bắt các loài gặm nhấm.

 Bộ chim tu hú (Cucu iformes): chuyên ăn sâu non của các bộ cánh vẩy.

+ Động vật có vú (Mammalia):

 Bộ dơi (Chiroptera): tiêu diệt các loài côn trùng bay trong chiều tối, đen

nhƣ muỗi, châu chấu…

 Chuột chù, chuột dũi dùng côn trùng làm thức ăn.

 Nhím Erinaceus ăn nhiều loài côn trùng (95% thức ăn).

3.3. Các nhóm sinh vật khác là TĐ của DH nông nghiệp.

3.3.1. Các sinh vật gây bệnh cho côn trùng.

Các sinh vật gây bệnh cho côn trùng : vi khuẩn, virut, nấm gây bệnh cho côn

trùng.

3.3.2. Các tác nhân sinh học chống bệnh hại cây trồng

Các kí sinh của vật gây bệnh cây trồng: nấm, vi khuẩn kí sinh trên nấm gây

bệnh cây. Các chất kháng sinh chống lại vật gây bệnh cho cây, các chủng vi sinh

vật gây bệnh cho cây có tính độc yêu hoặc không độc.

3.3.3. Các tác nhân sinh học chống cỏ dại

Các loài sinh vật đƣợc sử dụng trong phòng trừ cỏ dại có thể là côn trùng,

nấm, vi sinh vật hay động vật bậc cao với điều kiện chúng có tính chuyên hóa

thức ăn cao, không ảnh hƣởng tới sự sinh trƣởng và phát triển của các loại cây

39

trồng và thực vật có ích khác.

 Câu hỏi ôn tập

1) Anh (chị ) hãy liệt kê các nhóm sinh vật là TĐ của dịch hại nông nghiệp.

Nêu đƣợc đặc điểm và đại diện của từng nhóm TĐ.

2) Anh (chị) hãy phân tích vai trò của từng nhóm TĐ đối với việc tiêu diệt

DH nông nghiệp.

3) Hãy đánh giá sự đa dạng của các nhóm TĐ và đƣa ra các biện pháp bảo

40

vê ̣ chúng tại địa phƣơng.

Chƣơng 4. NHỮNG THÀNH TỰU CỦA ĐẤU TRANH SINH HỌC

 Mục tiêu của chƣơng

Trình bày những thành tựu của biện pháp sinh học trừ sâu hại.

Trình bày những thành tựu của biện pháp sinh học trừ bệnh hại cây trồng.

Trình bày những thành tựu của biện pháp sinh học trừ cỏ dại.

Tại địa phƣơng đã ứng dụng những thành tựu nào và đã đạt đƣợc những

thành tựu gì? Giải thích lí do vì sao mà địa phƣơng lại ứng dụng những thành tựu

đó. Anh chị hãy nhận định triển vọng của thành tự đó tại địa phƣơng.

 Nhƣ̃ng nô ̣i dung sinh viên phả i chuẩ n bi ̣ trƣớ c khi ho ̣c chƣơng này

1) Tìm hiểu những thành tựu của biện pháp sinh học trừ sâu hại trên thế

giớ i, Viê ̣t Nam và đi ̣a phƣơng . Giải thích lí do vì sao mà địa phƣơng lại ứng dụng những thành tựu đó. Anh chị hãy nhận định triển vọng của thành tự đó tại

địa phƣơng.

2) Tìm hiểu những thành tựu của biện pháp sinh học trừ bê ̣nh ha ̣i cây trồ ng

trên thế giớ i, Viê ̣t Nam và đi ̣a phƣơng . Giải thích lí do vì sao mà địa phƣơng lại

ứng dụng những thành tựu đó. Anh chị hãy nhận định triển vọng của thành tự đó

tại địa phƣơng.

3) Tìm hiểu những thành tựu của biện pháp sinh học trừ cỏ dại trên thế

giớ i, Viê ̣t Nam và đi ̣a phƣơng . Giải thích lí do vì sao mà địa phƣơng lại ứng

dụng những thành tựu đó. Anh chị hãy nhận định triển vọng của thành tự đó tại

địa phƣơng.

 Nô ̣i dung chính

Theo mô ̣t số ta ̣i liê ̣u thống kê quốc tế , hàng năm sâu bệnh gây thiệt hại đến

tổng sản lƣơ ̣ng cây trồng cụ thể nhƣ sau : ngũ cốc là 20%, khoai tây là 17%, đâ ̣u đỗ là 20% và lúa là 36%. Thiê ̣t ha ̣i ƣớ c tính lên đến 75 tỉ đô la.

Theo số liê ̣u thống kê ở Viê ̣t Nam , nếu mỗi năm công tác phòng trƣ̀ di ̣ch

hại không tốt thì bị hao hụt từ 3-10% số lƣơ ̣ng nông sản dƣ̣ trƣ̃.

Những thành tựu cơ bản trong ĐTSH trên thế giớ i và Viê ̣t Nam là ứng dụng

các biện pháp sinh học trong hệ thống phòng trừ tổng hợp IPM ; Ứng du ̣ng

41

ĐTSH trong phòng trừ sâu hại, bê ̣nh ha ̣i cây và cỏ da ̣i.

* Nhƣ̃ng thành tựu cơ bản của ĐTSH trên thế giớ i và Việt Nam - Thành tựu trong phòng trừ sâu hại:

+ Nhâ ̣p nô ̣i thành công mô ̣t số thiên đi ̣ch nhƣ Bọ rùa châu Úc R.Cardinalis

vào California trừ rệp sáp bông.

+ Sƣ̉ du ̣ng ong mắt đỏ trƣ̀ sâu ha ̣i.

+ Sƣ̉ du ̣ng Bacillus thuringiensis trƣ̀ sâu ha ̣i (Bt).

+ Nhân thả đƣơ ̣c mô ̣t số thiên đi ̣ch.

+ Sản xuất một số chế phẩm sinh học để tiêu dịch sâu hại

- Thành tựu của biện pháp sinh học trừ bệnh hại cây trồng :

+ Sƣ̉ du ̣ng vi sinh vâ ̣t dối kháng để trƣ̀ bê ̣nh ha ̣i cây trồng. + Sƣ̉ du ̣ng chất kháng sinh để trƣ̀ bê ̣nh ha ̣i cây trồng . - Thành tựu của biện pháp sinh học trừ cỏ dại:

+ Nhâ ̣p nô ̣i các loa ̣i thƣ̣c vâ ̣t chuyên tính (cỏ dại) để trừ cỏ dại nhập nội. + Sƣ̉ du ̣ng các loa ̣i nấm kháng sinh chuyên tính cao để trừ cỏ dại. - Ứng dụng các biện pháp sinh học trong hệ thống ph òng trừ dịch hại tổng

hơ ̣p (IMP).

- Hoàn thiện công nghệ sản xuất một số thuộc trừ sâu sinh học đa chức

năng để phòng trƣ̀ di ̣ch ha ̣i trên mô ̣t số cây trồng nông -lâm nghiê ̣p có khả năng thay thế các loa ̣i thuô ̣c hóa ho ̣c đô ̣c ha ̣i .

- Riêng ở Viê ̣t Nam còn có thêm thành tƣ̣u là nghiên cƣ́ u khu hê ̣ thiên đi ̣ch

của dịch hại ở Việt Nam : phát hiện ra 332 loài thiên địch trên đ ồng ruộng thuộc

13 bô ̣, 52 họ, 201 giống.

 Hình thức tổ chức dạy học của chƣơng này là thảo luận , thờ i gian 10

tiết.

Bƣớ c 1: Chuẩ n bi ̣ (1 tiết).

42

Giáo viên chia lớp thành một số nhóm, mỗi nhóm khoảng 4 sinh viên. Giảng viên giao nhiê ̣m vu ̣ cho mỗi nhóm , mỗi nhóm mô ̣t nhiê ̣m vu ̣ , mỗi nhiê ̣m vu ̣ là mô ̣t câu ở phần “ Nhƣ̃ng nô ̣i dung sinh viên phải chuẩn bi ̣ trƣớ c khi học chƣơng này”, ít nhất có 2 nhóm cùng nghiên cứu một nhiệm.

Giảng viên hƣớng dẫn tài li ệu tham khảo cho mỗi nhóm , các tài liệu tham

khảo đó là:

1) Đa ̣i ho ̣c Huế-Trƣờ ng Đa ̣i ho ̣c sƣ pha ̣m Huế (2003), Bài giảng Đấu tranh

sinh học và ứ ng dụng .

2) Trang web củ a cu ̣c bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t và các chi cu ̣c bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t ở Việt

Nam.

3) Trang web củ a cu ̣c thý y và các chi cu ̣c thú ý ở Viê ̣t Nam .

4) Trang web củ a viê ̣n bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t, viê ̣n thú y ở Viê ̣t Nam. 5) Trang web củ a tổng cu ̣c thủ y sản , các cục thủy sản , chi cu ̣c thủ y sản các

tỉnh

6) Tài liê ̣u tƣ̀ các cán bô ̣ kỹ thuâ ̣t nông nghiê ̣p, thủy sản tại địa phƣơng 7) Mạng lƣới dịch hại Đông Nam Á : http://www.pestnet. Org.

(Traditional Pacific

8) Hoa màu truyền thống vù ng đảo Thái Bình Dƣơng Island crops): http://www.libweb.hawaii.edu/libdept/scitech/agnic.

9) Cỏ dại môi trƣờng (enviroweeds) có địa chỉ email là :

majordomo@adelaide.edu.au và gõ subscribe enviroweeds.

: 10) Trung tâm nghiên cƣ́ u nông nghiê ̣p thế giớ i củ a Australia

http://www.aciar.gov.au.

Bƣớ c 2: Các nhóm thảo luận và làm bài báo cáo (3 tiết)

Sinh viên nghiên cƣ́ u cá nhân trƣớ c rồi mớ i thảo l uâ ̣n nhóm, thờ i gian thảo luâ ̣n trên lớ p là 3 tiết, sau đó mỗi nhóm làm bài báo cáo để thuyết trình vào thời

gian ngoài giờ lên lớ p.

Bƣớ c 3: Báo cáo, phản biện, thảo luận cả lớp, giảng viên kết luận và hệ thống

hóa kiến thƣ́ c.

Báo cáo: mỗi nhiê ̣m vu ̣ (mỗi câu) đƣơ ̣c mô ̣t nhóm thuyết trình, Phản biện: các nhóm có cùng nhiệm vụ thì nhận xét, góp ý, bổ sung.

Thảo luâ ̣n cả lớ p : cả lớp cùng góp ý , đă ̣t câu hỏi , bổ sung… cho nô ̣i dung

của nhiệm vụ đó

Giảng viên: kết luận và hệ thống hóa kiến thức:

43

Mỗi nhiê ̣m vu ̣ (mỗi câu) kéo dài 2 tiết.

 Yêu cầu cuố i chƣơng:

Các nhóm không báo cáo thì gửi bài báo cáo đã làm cho giảng viên và tất cả

44

các nhóm khác trong lớp.

Chƣơng 5. MỘT SỐ PHƢƠNG HƢỚ NG HIỆN ĐẠI TRONG Ƣ́ NG DỤNG

ĐTSH.

 Mục tiêu của chƣơng

Nêu các phƣơng hƣớng hiện đại trong ứng dụng ĐTSH Trình bày các hƣớng sử dụng phƣơng hƣớng hiện đại trong ứng dụng

ĐTSH tại địa phƣơng .

Giải thích lí do vì sao địa phƣơng lại có hƣớng sử dụng phƣơng hƣớng hiện

đại đó trong ứng dụng ĐTSH.

Anh chị hãy nhận định xem việc sử dụng phƣơng hƣớng hiện đại nào trong

ứng dụng ĐTSH sẽ đem lại hiệu quả nhất tại địa phƣơng. Tại sao?

 Nhƣ̃ng nô ̣i dung sinh viên phả i chuẩ n bi ̣ trƣớ c khi ho ̣c chƣơng này

1) Tìm hiểu các phƣơng hƣớng hiện đại trong ứng dụng ĐTSH.

2) Trình bày các hƣớng sử dụng phƣơng hƣớng hiện đại trong ứng dụng

ĐTSH tại địa phƣơng . Giải thích lí do vì sao địa phƣơng lại có hƣớng sử dụng

phƣơng hƣớng hiện đại đó trong ứng dụng ĐTSH.

3) Anh chị hãy nhận định xem việc sử dụng phƣơng hƣớng hiện đại nào

trong ứng dụng ĐTSH sẽ đem lại hiệu quả nhất tại địa phƣơng. Tại sao?

 Nô ̣i dung chính

Phƣơng hƣớ ng hiê ̣n đa ̣i trong bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t là phòng trƣ̀ tổng hơ ̣p và biê ̣n

pháp di truyền.

5.1. Phòng trừ tổng hợp

Phòng trừ tổng hợp cụ thể là quản lí dịch hại tổng hợp đƣợc viết tắt là IPM

(intergrated pest management).

(IPM): trồng và Khái niệm quản lí dịch hại tổng h ợp: theo nhóm chuyên gia củ a tổ chƣ́ c nông lƣơng thế giớ i (PAO) thì IPM là một hệ thống quản lí mà trong khung cảnh cụ thể của môi trƣờng và những biến động quàn thể của các loại gây hại , sƣ̉ du ̣ng tất cả các kĩ thuâ ̣t và biê ̣n pháp thích hơ ̣p có thể đƣơ ̣c , nhằm duy trì mâ ̣t đô ̣ củ a các loài gây hại ở dƣớ i mƣ́ c gây ra nhƣ̃ng thiê ̣t ha ̣i kinh tế . Năm nguyên tác cơ bản trong quản lí di ̣ch ha ̣i tổng hơ ̣p

45

chăm sóc cây trồng , thăm đồng thƣ ờng xuyên -kiểm tra đồng ruô ̣ng thƣờ ng

xuyên, nông dân trở thành chuyên gia đồng ruô ̣ng , phòng trừ dịch hại , bảo vệ

thiên đi ̣ch.

Nô ̣i dung quản lí di ̣ch ha ̣i tổng hơ ̣p : biê ̣n pháp canh tác , giống chống chi ̣u ,

biê ̣n pháp thủ công, biê ̣n pháp sinh ho ̣c, biê ̣n pháp hóa ho ̣c.

5.2. Biê ̣n phá p di truyền Biê ̣n pháp di truyền hay còn gội là biện pháp tự tiêu diệt

. Ngƣờ i ta thả vào trong quần thể sâu ha ̣i nhƣ̃ng cá thể có mang nhƣ̃ng nhân tố gây chết hoă ̣c không thể hòa nhâ ̣p đƣơ ̣c. Kết quả là trong quần thể tƣ̣ nhiên củ a sâu ha ̣i sẽ diễn ra mô ̣t quá trình tự tiêu diệt

 Hình thức tổ chức dạy học của chƣơng này là sinh viên làm bài tâ ̣p

lớ n và thuyết trình.

Bƣớ c 1: Sinh viên hoàn thành bài tâ ̣p này ngoài giờ lên lớ p , công viê ̣c này đƣơ ̣c

bắt đầu ngay tƣ̀ thờ i gian đầu của học phần này dƣới sự giúp đỡ của giảng viên . Mỗi sinh viên đều phải hoàn thành 3 câu ở phần “Nhƣ̃ng nô ̣i dung sinh viên phả i chuẩn bi ̣ trƣớ c khi học chƣơng này”. Các tài liệu giảng viên gợi ý là:

+ Ngoài các tài liệu ở chƣơng 4 sinh viên có thể tham khảo thêm trang web

sau http://www.bavethucvatcongdong.info/vi.

+ Các trang web về ứng dụng công nghê ̣ sinh ho ̣c vào bảo vệ thực vật

Bƣớ c 2: Giảng viên đọc , góp ý , chỉnh sủa , nhâ ̣n xét… (thƣ̣c hiê ̣n ngoài giờ lên

lớ p). Bƣớ c 3 (2 tiết): Sinh viên thuyết trình phần này (giảng viên chọn một số sinh viên mà hoàn thành bài tập tốt để thuyết trình). Bƣớ c 4 (1 tiết): cả lớp góp ý , chỉnh sửa, bổ sung, nhâ ̣n xét… để có bài báo cáo hoàn thiện hơn.

Bƣớ c 5 (1 tiết): giảng viên chốt la ̣i kiến thƣ́ c củ a chƣơng này.

 Yêu cầu cuố i chƣơng:

46

Các sinh viên dựa vào bài báo cáo của bạn , lờ i đóng góp ý kiến củ a cả lớ p và sự chốt lại kiến thức của giảng viên để chỉnh sủa , bổ sung và hoàn thiê ̣n bài tâ ̣p củ a mình.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Khoa Sinh-Trƣờng Đại học Sƣ phạm-Đại học Huế, Bài giảng Đấu

tranh sinh học và ứng dụng, Đại học Huế, 2002.

[2]. Trần Đức Viên (chủ biên), Phạm Văn Phê, Ngô Thế Ân, Sinh thái học

nông nghiệp, NXB Đại học Sƣ phạm 2004.

[3]. Bảo vệ thực vật cộng đồng: http://www.baovethucvatcongdong.info/vi/.

: [4]. Trung tâm nghiên cƣ́ u nông nghiê ̣p thế giớ i củ a Australia

http://www.aciar.gov.au.

[5]. Ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp tại Việt Nam :

http://www.review.siu.edu.vn/khoa-hoc-cong-nghe/ung-dung-khoa-hoc-cong-

47

nghe-sinh-hoc-trong linh nong-nghiep-tai-viet-nam/246/2141