Đồ án tốt nghiệp xác định thời gian thu hoạch sâu chết để thu nhận virus npv trên sâu khoang ăn tạp spodoptera litura

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THU HOẠCH SÂU CHẾT ĐỂ THU NHẬN VIRUS NPV TRÊN SÂU KHOANG ĂN TẠP SPODOPTERA LITURA Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN THỊ HAI Sinh viên thực Lớp: 11HSH02 : NGUYỄN THỊ DIỄM CHI MSSV: 1191111006 TP Hồ Chí Minh, 2013 Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nước nơng nghiệp có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên thuận tiện cho trồng phát triển Đồng thời với trồng phát triển sâu bệnh hại phát sinh, chúng gây hại đáng kể đến suất Theo thống kê Cục Bảo vệ thực vật, hàng năm loại dịch hại, bệnh hại làm giảm 35 – 40 % tổng sản lượng, mặt khác làm giảm phẩm chất nông sản Để bảo vệ trồng mức chi phí cho cơng tác bảo vệ thực vật, phòng trừ dịch hại khơng ngừng tăng lên phạm vi tồn quốc Trong đó, đáng đề cập đến lồi sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura), theo ước tính lồi sâu gây hại 290 loại trồng thuộc 99 họ thực vật Ở nước ta chúng loài gây hại quan trọng loại rau họ thập tự, cà chua, đậu đũa, bầu bí, rau muống, khoai lang, thuốc lá, bông, thầu dầu, điền thanh,… (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Để phòng trừ làm giảm thiệt hại gây sâu, bệnh hại nói chung lồi sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura) nói riêng người nơng dân sử dụng nhiều biện pháp phòng trừ canh tác thủ công, luân canh, chuyên canh, chọn tạo giống mới, dùng thuốc hóa học Trong biện pháp sử dụng thuốc hóa học xem phổ biến dễ áp dụng, có hiệu ngay, kịp thời hiệu cao mà giá thành lại rẻ Nhưng việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học gây nhiễm mơi trường trầm trọng, để lại dư chất hóa học nơng sản, giảm số lượng sinh vật có ích, làm cân sinh thái tự nhiên, làm tăng tính kháng thuốc sâu bệnh,…đã làm cho việc phòng trừ sâu hại trở nên hiệu quả: Riêng loài thiên địch, El zen, G.W.et al (1987) cho thấy thuốc hố học trừ sâu có gốc lân hữu caramat độc, gây chết 100% ong Microphilitis Croleipes (một loài ký sinh sâu xanh) Ở việt nam, tác giả Vũ Quang Côn ctv (1993), Nguyễn Thị Hai (1996), Phạm Hữu Nhược (1996) cho phun thuốc hoá học làm giảm mật độ loài ăn thịt, ong mắt đỏ loài ong ký sinh khác Trang Đồ án tốt nghiệp Việc phân tích thí nghiệm California sử dụng thuốc hoá học cách khơng thận trọng kìm hãm phát triển tự nhiên sâu hại, nguyên nhân làm cho sâu hại tái phát, mật độ sâu sau xử lý thuốc cao trước xử lý (Mariechel, J Navarro, (1985) Tình hình sâu xanh tái phát phát trung quốc: Theo tổng kết Sheng, C.F (1993), sau năm sử dụng thuốc học đơn độc để trừ sâu, mật độ sâu xanh năm 1992 mật độ sâu xanh lên cao 40 lần so với năm 1982 Ở Việt Nam, Nguyễn Thơ (1993), có nhận xét phun thuốc không quy định tiêu diệt ong mắt đỏ loài thiên địch khác tự nhiên sâu xanh bùng phát thành dịch Một tác hại lớn thuốc hố học trừ sâu mà tồn giới quan tâm là: việc sử dụng thuốc hố học liên tục làm tăng sự chọn lọc gen quần thể sâu hại làm cho sâu ngày chịu đựng với thuốc Tính đến năm 1986 giới có 447 lồi sâu kháng thuốc, có 264 lồi phá hoại nơng nghiệp (Nguyễn Thiện Thuật, 1996) Ở Việt Nam, Sâu tơ hại bắp cải (Plutella xylostella St.) kháng hầu hết lồi thuốc trừ sâu thơng dụng (Lê Trường,1981) Tồn dư thuốc hố học trừ sâu gây nhiễm lớn cho nguồn nước, nhiễm độc cho thức ăn Frisbie, R et al (1991) cho biết phun thuốc hoá học trừ sâu Mỹ làm nhiễm độc nặng cho nguồn nước thức ăn Ở Việt Nam, Bùi Sĩ Oanh ctv (1995) cho biết dư lượng thuốc Cypermerthin loài đậu đỗ lên tới 0,4 -0,7 mg/kg, vượt xa so với mức tồn dư cho phép Do vậy, việc sử dụng thuốc hóa học biện pháp tình Đứng trước thực trạng biện pháp sinh học giải pháp đánh giá có hiệu cao, khơng khơng gây hại cho người, an tồn cho gia súc, khơng ảnh hưởng đến lồi sinh vật có ích mà cịn góp phần cải thiện mơi trường,… Trong số này, đáng kể virus đa diện nhân (NPV) Virus đa diện nhân Nucleopolyhedrovirus (NPV) tác nhân gây bệnh phổ biến sâu ăn tạp, công nhận tiềm cho việc quản lý trùng, có hiệu tiêu diệt cao tính chất lây lan virus NPV quần thể sâu, đồng thời virus Trang Đồ án tốt nghiệp nhân nhanh sinh khối thể sâu khoang làm tăng tính chất tiêu diệt sâu, đặc biệt hấp dẫn tính an tồn mơi trường sinh vật khác Ưu điểm quý giá NPV khơng ảnh hưởng xấu đến lồi thiên địch, Mỹ, nghiên cứu phòng cho thấy chuồn chuồn cỏ lồi ong khơng bị nhiễm NPV (Heins, K.M et al, 1995., Nitt L et al, 1995) Ngoài tác động diệt sâu tức thời, NPV cịn có khả truyền sang hệ sau (Khaire, V.M et al, 1986) Do có nhiều ưu điểm, NPV nghiên cứu để trừ sâu hại nhiều loại trồng Bertucci, B.M (1985) sử dụng NPV trừ ruồi đục thân (Neodiprion sertifer) tùng Ý Rabindra, R.J et al (1985) nghiên cứu sử dụng HaNPV trừ sâu xanh hại hướng dương Ấn Độ Virus nghiên cứu trừ sâu hại vườn Nhật nhiều nước khác (Sato t.,1989) Trần Quang Tấn ctv (1995) nghiên cứu sử dụng NPV trừ sâu dóm hại thơng Việt Nam Tất cơng trình nghiên cứu tác giả cho kết quả: NPV có tác dụng trừ sâu hại loại hoa màu tương đương cao thuốc hoá học Một bước quan trọng phải nhân nuôi thu nhận sinh khối lớn NPV nhằm phục vụ cho việc sản xuất chế phẩm virus NPV Nhưng thời gian thu nhận sâu chết nhiễm virus đóng vài trị quan trọng quy trình sản xuất NPV nói chung NPV sâu khoang nói riêng (Senthil cộng sự, 2010) Bởi vì, ta thu nhận sớm, lượng virus không cao, ngược lại thu nhận trễ, xác sâu vỡ lượng virus thất thoát mơi trường đáng kể Vì vậy, việc xác định thời điểm thu nhận cho sản lượng virus cao nhất, hiệu kinh tế cần thiết để giảm chi phí, hạ giá thành sản xuất chế phẩm Xuất phát từ nhu cầu trên, sinh viên tiến hành đề tài: “xác định thời gian thu hoạch sâu chết để thu nhận virus NPV sâu khoang ăn tạp Spodoptera litura” Mục đích đề tài Xác định thời điểm thu nhận để có lượng PIBs cao Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài cung cấp liệu khoa học sở cho việc xác định thời gian thu nhận sâu chết để thu nhận NPV sâu khoang ăn tạp Spodoptera litura thích Trang Đồ án tốt nghiệp hợp quy trình sản xuất sinh khối lớn NPV nhằm cung cấp cho trình sản xuất chế phẩm NPV quy mô lớn Đối tượng nghiên cứu phạm vi đề tài  Đối tượng nghiên cứu Nuclear polyhedrosis virus – NPVgây chết sâu khoang thu từ tự nhiên nhân lên điều kiện phịng thí nghiệm Nguồn sâu khoang ăn tạp Spodoptera litura dùng để nhân nhiễm virus NPV bắt từ tự nhiên đem nhân nuôi để thu F1  Địa điểm Các thí nghiệm tiến hành nghiên cứu phịng thí nghiệm Khoa mơi trường cơng nghệ sinh học, trường đại học Kỹ thuật Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nhân nhiễm virus NPV bề mặt thức ăn nhân tạo McKInley (1985) Số liệu thí nghiệm đưa vào xử lý thống kê, chương trình Microsoft Excel, Statgraphic centurion Trang Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu sâu khoang ăn tạp (Spodoptera litura Fabricius) 1.1.1 Phân loại khoa học - Tên khoa học: Spodoptera litura Fabricius - Họ: Noctuidate (ngài đêm) - Bộ: Lepidoptera (cánh vảy) Hình 1.1: Sâu khoang (Spodoptera litura) 1.1.2 Phân bố ký chủ Sâu ăn tạp (SAT) lồi có phổ ký chủ rộng, phân bố hầu hết nơi giới ghi nhận lần huyện Nelson gây hại cho thuốc (Cottier Gourlay,1955) Sâu ăn tạp cịn có tên gọi sâu khoang, sâu đàn, sâu keo loài phân bố rộng khắp giới, nước châu Âu, châu Mỹ, châu Á, Bắc Phi Ở nước ta SAT có khắp nơi Đây lồi đa thực, theo ước tính gây hại 290 loại trồng thuộc 99 họ thực vật Ở nước ta chúng loài gây hại quan trọng loại rau họ thập tự, cà chua, đậu đũa, bầu bí, rau muống, khoai lang, thuốc lá, bông, thầu dầu,… (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Theo Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen (2004) sâu gây hại khoảng 200 loại trồng Loài phân bố khắp nơi vùng nhiệt đới, nhiệt đới, kể số nước ôn đới, châu Úc, châu Á đảo Thái Bình Dương (Feaking Franz, 1977 trích dẫn Nguyễn Thị Thuỳ Dung, 2008) 1.1.3 Đặc điểm gây hại Trang Đồ án tốt nghiệp Theo Nguyễn Đức Khiêm (2006), sâu non tuổi nhỏ tập trung thành ổ gặm nhắm ăn lá, chừa lại biểu bì gân nên người ta gọi sâu ổ hay sâu đàn Sau sâu lớn phân tán, ăn thủng để lại gân lá, cắn trụi hết lá, cắn trụi cành hoa, chui đục khoét quả, nụ hoa Khi SAT phát sinh thành dịch, chúng gây thiệt hại nặng cho trồng Đối với rau ăn bị giảm sản lượng giá trị thương phẩm, lấy cà chua, đậu đũa hoa nụ bị rụng bị hại rụng sớm trở nên thối gặp trời mưa Hình 1.2: Hoa màu bị phá hủy sâu khoang 1.1.4 Đặc điểm hình thái sinh thái Sâu khoang có nhiều loại, bướm trưởng thành có chiều dài thân từ 20 - 25 mm, sải cánh rộng từ 35 - 45 mm, cánh trước màu nâu vàng Phần từ mép trước cánh tới mép sau cánh có vân ngang rộng màu trắng Trong đường vân có đường vân màu nâu (ở đực khơng rõ) Cánh sau màu trắng lống phản quang màu tím Bướm có đời sống trung bình từ - tuần tuỳ thuộc vào điều kiện thức ăn Trung bình bướm đẻ 300 trứng, gặp điều kiện thích hợp bướm đẻ từ 900 - 2.000 trứng (Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2004) Theo Phạm Thị Nhất (2000) điều kiện Việt Nam tổng số trứng trung bình sâu ăn tạp 1000 trứng/ổ Thời gian đẻ trứng trung bình kéo dài từ - ngày có lên đến 10 12 ngày Trang Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3: Trứng sâu khoang Theo Nguyễn Đức Khiêm (2006) trứng hình bán cầu, đường kính 0,5 mm Bề mặt trứng có đường khía dọc từ đỉnh trứng xuống đáy trứng (36 - 39 đường) bị cắt ngang đường khía ngang tạo thành nhỏ Trứng đẻ có màu trắng vàng, sau chuyển thành màu vàng tro, lúc nở có màu tro đậm Trứng xếp với thành ổ có lơng từ bụng bướm mẹ phủ bên Thời gian ủ trứng từ - ngày (Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2004) Sâu có - tuổi tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường phát triển khoảng thời gian từ 20 - 25 ngày Sâu lớn đủ sức dài khoảng 35 - 53 mm, hình ống trịn Sâu tuổi nhỏ có màu xanh lục, lớn chuyển dần sang màu nâu đen nâu đậm Sâu tuổi nhỏ toàn thân có màu xanh chuyển dần sang màu nâu tuổi lớn với sọc màu vàng sáng hai bên hông chạy từ đốt thứ bụng đến đốt cuối, dọc theo đường có điểm hình bán nguyệt Từ đốt thứ đến đốt thứ tám bụng đốt có chấm đen rõ, điểm đặc biệt loài sâu để phân biệt với loài sâu khác giống Trong có chấm đen đốt thứ to gần giao sâu tuổi lớn tạo thành khoang đen lưng nên người ta gọi sâu "Sâu Khoang" (Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2004) Nhộng dài 18 - 20 mm màu nâu tươi nâu tối, hình ống tròn Mép trước đốt bụng thứ vòng quanh đốt bụng thứ 5, 6, có nhiều chấm lõm Cuối bụng có đơi gai ngắn (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Theo Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen (2004) thời gian nhộng từ - 10 ngày Trang Đồ án tốt nghiệp Hình 1.4: Nhộng sâu khoang Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến phân bố phát triển sâu ăn tạp, ngưỡng nhiệt độ thích hợp cho tất giai đoạn phát triển sâu ăn tạp 370C, sâu ngừng hoạt động chết nhiệt độ >400C, trứng sâu ăn tạp nở khoảng ngày điều kiện nhiệt độ ẩm lên 11 - 12 ngày nhiệt độ thấp (Rang Rao et al., 1989 trích dẫn Nguyễn Thị Thuỳ Dung, 2008) Ẩm độ với nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động bắt cặp thành trùng Khi ẩm độ thấp nhiệt độ cao làm tăng khả hoạt động thành trùng ngược lại Tuy nhiên nhiệt độ cao, kết hợp với ẩm độ thấp làm giảm số lượng tỷ lệ trứng nở Ẩm độ thích hợp cho sinh trưởng ấu trùng sâu ăn tạp dao động từ 85% - 100% Hình 1.5 Thành trùng, trứng ấu trùng sâu ăn tạp đất (Nguồn: Trần Văn Hai, ĐHCT Trang Đồ án tốt nghiệp Hình 1.6: Sơ đồ vịng đời sâu khoang 1.1.5 Tập quán sinh sống quy luật phát sinh gây hại Theo Lê Thị Sen (1999) bướm thường vũ hoá vào buổi chiều bay hoạt động vào lúc vừa tối, ban ngày bướm đậu mặt sau bụi cỏ Thời gian hoạt động từ tối đến nửa đêm Bướm bay khoẻ, có bay xa đến vài chục mét cao đến - m Sau bắt cặp vài bướm bắt cặp ngày sau đẻ trứng Bướm có xu tính mạnh với mùi vị chua với ánh sáng đèn, đặc biệt đèn có bước sóng ngắn (3,650 A0) Thành trùng đẻ trứng vào đêm thứ sau vũ hóa Một đời giao phối - lần, đực giao phối 10 lần (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Trang Đồ án tốt nghiệp Bướm có tính chọn lọc ký chủ để đẻ trứng, bướm đẻ trứng thành ổ khoảng vài trăm trứng, thường đẻ mặt lá, ổ trứng có phủ lông màu vàng Thời gian đẻ trứng kéo dài - ngày Thời gian sống bướm nhiệt độ cao (hè - thu) ngắn nhiệt độ thấp (đông - xuân), bướm cho ăn thêm sống lâu không ăn Sâu non vừa nở ăn gặm vỏ trứng sống quần tụ với quanh ổ trứng Lúc bị khua động nhẹ chúng bị phân tán chung quanh nhả tơ bng xuống đất, giai đoạn sâu ăn gặm mặt lá, chừa lại lớp biểu bì gân Sang tuổi sâu bắt đầu phân tán ăn gặm nhiều Từ tuổi sâu có phản ứng rõ rệt ánh sáng, nghĩa sâu thường trốn ánh sáng nên ban ngày sâu thường ẩn vào nơi tối chui xuống kẻ đất nứt, ban đêm chui lên Vào ngày râm mát có mưa nhẹ ban ngày sâu bị lên hoạt động (Nguyễn Văn Huỳnh Lê Thị Sen, 2004) Sâu di chuyển từ cánh đồng sang cánh đồng khác, đất cát pha đất thịt nhẹ sâu ăn phận mặt đất thời gian ẩn nấp ban ngày (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Sâu có tuổi, sâu tuổi cuối nặng tới 800 mg, trung bình giai đoạn sâu non ăn hết 4g lá, 80% bị tiêu thụ sâu tuổi cuối Sâu tuổi lớn có tập quán ăn thịt lẫn khơng ăn phá mà cịn ăn trụi thân, cành trái non Khi hoá nhộng sâu chui xuống đất làm thành khoang nằm n để hố nhộng bên Đất có hàm lượng nước 20% thích hợp cho sâu hố nhộng, đất q khơ q ẩm khơng thuận lợi (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Sâu ăn tạp lồi ưa điều kiện nóng ẩm Nhiệt độ thích hợp cho sâu sinh trưởng phát dục 29 - 300C độ ẩm khơng khí thích hợp 90% Ở Việt Nam điều kiện thời tiết khí hậu trồng thuận lợi cho sâu phát sinh phát triển thường gây hại cho trồng vào tháng mùa hè mùa thu (từ tháng - 10) Dịch sâu thường phát sinh vào tháng - 6, cịn tháng khác gây hại nặng hay nhẹ tuỳ thuộc vào điều kiện địa điểm trồng Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Sâu ăn tạp phát sinh quanh năm rau Mỗi năm có đỉnh cao mật độ sâu đồng ruộng, thời gian đỉnh cao 20 - 26 ngày Trong thời gian từ tháng đến tháng 11 đợt mưa lớn kết hợp với phát sinh bệnh thối nhũn virus NPV nguyên nhân làm giảm mật số sâu ăn tạp đồng ruộng đồng sông Hồng (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Hình 1.7: Thiệt hại sâu ăn tạp đậu nành, ớt, cải xà lách dưa hấu (Nguồn: Trần Thị Ba, ĐHCT) 1.1.6 Biện pháp phòng trị Theo Nguyễn Đức Khiêm (2006) năm gần để phòng trừ sâu ăn tạp giới nước ta áp dụng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (JA Wightman, ICRISAT, DNAhra Pradesh, India, 1996) sâu kháng thuốc mạnh nên áp dụng biện pháp ngăn ngừa sâu trước phát sinh thành dịch, bao gồm biện pháp sau: + Dùng bẫy đèn bẫy chua để bắt tiêu diệt Vừa có ý nghĩa dự báo vừa làm giảm số lượng thành trùng trước đẻ trứng + Bắt sâu tuổi nhỏ lúc chưa phân tán ngắt bỏ ổ trứng biện pháp có hiệu Khi dự tính thời gian trưởng thành rộ định kỳ - ngày lần thu bắt sâu tuổi nhỏ ngắt ổ trứng chưa nở + Tiến hành cày bừa, phơi ải kỹ đất trước trồng rau, kết hợp với làm cỏ xung quanh bờ ruộng để tiêu diệt chỗ ẩn náu thành trùng Có thể cho ruộng ngập nước từ - ngày để diệt nhộng + Sử dụng bẫy pheromone + Bảo vệ thả lồi ong ký sinh sâu non, sử dụng loài bắt nồi ăn thịt Conocephalus sp Trang 11 Đồ án tốt nghiệp + Sử dụng ong ký sinh trứng để hạn chế số lượng sâu: giai đoạn trứng SAT có khoảng lồi ong mắt đỏ (Trichogramma), loài ong thuộc họ Selionidae loài ong họ Braconidae; ngồi cịn có thêm lồi Chelonus sp Telenomus spp Ở giai đoạn ấu trùng, từ giai đoạn nhỏ đến trưởng thành hoá nhộng có khoảng lồi ký sinh ghi nhận có ong Ichneumon sp lồi Chelonus sp Kí sinh chủ yếu giai đoạn nhộng non (Phạm Huỳnh Thanh Vân Lê Thị Thuỳ Minh, 2001) + Sử dụng lồi nấm ký sinh trùng: theo Trịnh Thị Xn (2006), có loại nấm ký sinh sâu ăn tạp: Paecilomyces sp, Nomurae rileyi, Beauveria bassiana Metarhizium anisopliae Theo Nguyễn Thị Thu Cúc et al (2002) trích dẫn Nguyễn Thị Kiều Khuyên (2002) sâu ăn tạp Đồng Sơng Cửu Long bị ký sinh lồi Nosema bombycis Theo số tác giả sâu ăn tạp bị chết N carpocapsae nhiều nơi giới Sử dụng vi khuẩn Bacillus thuringiensis sử dụng NPV (sử dụng 500 sâu non nhiễm virus/ ha) Ở nước ta nay, chủng virus nhân đa diện (NPV) nghiên cứu sử dụng có kết sâu xanh hại bông, sâu tơ bắp cải, sâu ăn tạp, sâu keo da láng… Đây triển vọng lớn để sử dụng chương trình phịng trừ sinh học trồng Việt Nam (Nguyễn Cơng Thuật, 1996) Khi cần phun thuốc theo liều khuyến cáo, tránh sử dụng loại thuốc hiều lần gây tính kháng thuốc sâu Có thể sử dụng loại thuốc trừ sâu thơng dụng để trị sâu cịn nhỏ Các loại thuốc thường dùng Cyperan 10EC, Karate 2,5EC, Regent 800WG,… nên phun thuốc vào chiều mát phun lúc sâu cịn tuổi nhỏ để chúng kháng thuốc 1.2 Biện pháp sinh học bảo vệ thực vật 1.2.1 Giới thiệu biện pháp sinh học bảo vệ thực vật Theo Chi cục Bảo vệ Thực vật TP Hồ Chí Minh, biện pháp sinh học biện pháp: Trang 12 Đồ án tốt nghiệp - Tạo môi trường thuận lợi cho lồi sinh vật có ích kẻ thù tự nhiên dịch hại, phát triển nhằm góp phần tiêu diệt dịch hại, bảo vệ thiên địch tránh khỏi độc hại dùng thuốc hoá học, tạo nơi cư trú cho thiên địch sau vụ gieo trồng cách trồng xen, làm bờ rạ cho thiên địch ẩn nấp Áp dụng kỹ thuật canh tác hợp lí tạo điều kiện cho thiên địch phát triển - Sử dụng loại thuốc bảo vệ thực vật sinh học, loại thuốc sinh học có tác dụng trừ dịch hại, không độc hại với loại sinh vật có ích an tồn với sức khỏe người môi trường - Tập trung nhân nuôi, sử dụng thiên địch nhóm bắt mồi, ký sinh vi sinh vật để phòng trừ sâu hại trồng Trong tự nhiên, phòng trừ tự nhiên (Natural control) hay đấu tranh sinh học ln có mặt cách tích cực hệ sinh thái khắp hành tinh, khống chế trực tiếp đến 95% loài chân khớp hại (100 000 lồi phịng trừ tự nhiên), biện pháp mà người thực chủ yếu tập trung vào 5000 lồi mục tiêu Chi phí hàng năm thuốc trừ dịch hại khoảng 8,5 tỷ USD, tổng số chi phí ước tính cho phòng trừ tự nhiên hàng năm vào khoảng 400 tỷ USD (dẫn theo Van Lenteren, 2005) Biện pháp sinh học cổ điển áp dụng cho 350 triệu tức 10% diện tích canh tác có tỷ lệ thuận gia thành 20-500 lần, cao nhiều so với biện pháp sinh học ni nhân phóng thích thiên địch (BPSH tăng cường) Biện pháp sinh học tăng cường áp dụng cho 16 triệu tức 0,046% diện tích canh tác có tỷ lệ lợi nhuận/giá thành 2-5 lần Tổng hợp 120 năm qua, 196 nước vùng lãnh thổ có 5000 lần giới thiệu 2000 loài chân khớp ngoại lai để phịng chống chân khớp hại có 150 loài thiên địch (ký sinh, bắt mồi vi sinh vật) nhân nuôi thương mại giới (Vũ Văn Đĩnh ctv, 2004) Các nhà sản xuất nông dân nêu lên ưu điểm biện pháp sinh học (Van Lenteren, 2005): Trang 13 Đồ án tốt nghiệp - Giảm cách rõ rệt phơi nhiễm nơng dân thuốc hóa học BVTV - Khơng có dư lượng thuốc BVTV nơng sản - Khơng có ảnh hưởng sinh lý xấu đến sinh trưởng non, phần non - Phóng thích thiên địch tốn thời gian phun thuốc dễ chịu nhiều, nhà kính nóng ẩm - Việc phóng thích thiên địch tiến hành sau gieo trồng, người nông dân kiểm tra thành cơng biện pháp cần vài lần kiểm tra sau đối vơi biện pháp hóa học cần kiểm tra thường xuyên suốt vụ - Đối với số lồi hình thành tính kháng thuốc biện pháp hóa học khó khăn - Đối với ruộng phịng trừ sinh học, thu hoạch sản phẩm vào thời gian thấy giá có lợi nhất, biện pháp hóa học cần phải chờ đợi cho hết thời gian cách ly - Khi có thiên địch tốt đảm bảo thành công biện pháp sinh học - Biện pháp sinh học nhân dân thừa nhận, sản phẩm dễ bán giá bán cao Ngồi ra, nhà quản lý ứng dụng cịn đưa thêm ưu BPSH (Vũ Văn Đĩnh ctv, 2004): - Ít gây nguy hại đến thực phẩm, nước mơi trường - Đóng góp cho sản xuất thực phẩm bền vững - Đóng góp cho bảo vệ phát triển đa dạng sinh học - Khơng có dư lượng nơng sản 1.2.2 Một số thành tựu biện pháp sinh học phòng trừ sâu hại 1.2.2.1 Châu Âu Trang 14 Đồ án tốt nghiệp Theo kinh nghiệm người nông dân Trung Quốc, người trồng có múi vùng Địa Trung Hải biết sử dụng loài kiến bắt mồi Oecophylla smaragdia Fabricius phòng chống sâu ăn cam (Mc Cook 1882, Clausen 1966) Ngay từ thời xa xưa người trồng chà Ả rập nhân nuôi kiến bắt mồi để phòng chống kiến ăn chà Đây coi trường hợp người biết sử dụng kẻ thù tự nhiên (thiên địch) với mục đích biện pháp sinh học Họ biết phân biệt lồi kiến dựa tập tính ăn chúng Vallisnieri (1661-1730) người Italia đề nghị sử dụng ong ký sinh Apanteles glomeratus Linneaus phòng chống bướm trắng hại cải Pieris rapae Linneaus (Doutt 1964) Tiếp theo đó, vào năm đầu kỷ 18 nhiều báo cáo đề cập đến tập tính ký sinh số lồi trùng Các tác giả cho nhiều lồi thiên địch sử dụng tác nhân quan trọng phòng chống sâu hại trồng Có thể khẳng định, từ kỷ 18 kết ứng dụng biện pháp sinh học châu Âu chủ yếu tập trung sử dụng côn trùng ký sinh bắt mồi để phịng chống sâu hại trồng mà chưa có đề nghị việc nhập nội thiên địch để phòng chống sâu hại trồng địa phương Năm 1991, số nước châu Âu nghiên cứu nhân ni sử dung ong mắt đỏ Trichogramma sp phịng chống nhiều loài sâu thuộc cánh vẩy hại táo, bắp cải, củ cải đường,… (Meyer, 1991) Cho tới nhiều nước châu Âu có nhà máy sinh học sản xuất hàng loạt ong mắt đỏ dây chuyền khí hóa, tự động hóa, góp phần đáng kể nâng diện tích trồng sử dụng ong mắt đỏ phòng chống sâu hại Từ năm 1973 đến 1987, Liên xô cũ nghiên cứu nhân nuôi sử dụng ong mắt đỏ Trichogramma sp ong vàng Habrobracon để phòng chống sâu xám Agrotis sâu xanh Helicoverpa armigera đạt hiệu Theo Petov (1964) loài bọ mắt vàng (chuồn chuồn cỏ) thuộc họ Chrysopidae lồi thiên địch có ý nghĩa điều hịa số lượng sâu hại trồng Bungari Cũng theo Zeleuny 1965 Tiệp Khắc cũ người ta sử dụng loại bọ mắt vàng Chrysopa carnea Steph để phịng chống sâu hại cơng nghiệp ngắn ngày có hiệu tốt Trang 15 Đồ án tốt nghiệp Kể từ nhà khoa học Louis Pasteur phát loài vi khuẩn Bacillus thuringiensis gây bệnh sâu non tằm vào năm đầu kỷ 19 Tiếp đến 1915, E Bertiner (người Đức) phân lập xác định vi khuẩn Bacillus thuringiensis gây bệnh cho sâu non ngài Địa Trung Hải Anagasta kuchniella Từ nhiều nước châu Âu tập trung nghiên cứu sản xuất sử dụng thuốc trừ sâu vi sinh Bt để phịng chống 525 lồi sâu hại trồng nơng, lâm nghiệp có kết tốt Ngay từ năm 1720 Phillips phát virus gây bệnh côn trùng Từ nhiều nhà khoa học nước phát triển châu Âu sâu nghiên cứu sử dụng virus, nhóm vi sinh vật gây bệnh có nhiều triển vọng để phịng chống sâu hại trồng Balisneri (1709) phát nấm gây bệnh côn trùng tạo điều kiện cho nhiều nhà khoa học nước châu Âu nghiên cứu sử dụng nấm gây bệnh trùng để phịng chống loài sâu hại trồng Năm 1878, Metschnhikov phát phân lập nấm xanh Metashizium aurisophiae trừ sâu non bọ cánh cứng hại lúa mì Anisophiae austrinia có hiệu phịng chống sâu non, trưởng thành bọ đầu dài hại củ cải đường Bothinoderes pauctiventris V.I Bilai (1961), G Seiketov (1962), Domsch (1980) phát nấm Trichoderma thành viên phổ biến hệ vi sinh vật đất, có khả đối kháng với vi sinh vật khác thông qua việc tiết chất kháng sinh, men rượu chất có hoạt tính sinh học cao tạo khả ức chế nấm dịch hại trồng Rhizoctonia, Sclerotium, Verticillium Đến nhiều nước châu Âu nghiên cứu sản xuất sử dụng nấm Trichoderma để phòng chống 150 loài vi sinh vật gây hại 40 loại trồng khác Ngay từ kỷ 19 hình thành hướng nghiên cứu sử dụng tuyến trùng phịng chống trùng Trước hết phải kể đến cơng trình khoa học nhà tuyến trùng học P Bovien, J R Christie, N A Cobb, I N Filipjev, G Fuchs, G Steiner, G Thorne (Nickle Welch 1984) Theo Hara (1991) tuyến trùng ký sinh trùng (EPN) có phổ sâu chủ rộng, khả tìm kiếm sâu chủ Trang 16 Đồ án tốt nghiệp sinh trưởng mạnh Khoảng đầu năm 1980, người ta nhân ni hàng loạt tuyến trùng ký sinh côn trùng in vi tro với loài vi khuẩn cộng sinh chúng (Beđing 1981, 1984) gắn liền với việc sử dụng loài EPN phịng chống có hiệu sâu đục thân (Lindegren 1981), bọ cánh cứng hại nho đen (Ređing Miller 1981, Simons 1981) tạo khả thương mại hóa sản phẩm sinh học tuyến trùng EPN diệt côn trùng gây hại trồng Brooks (1986) rõ hầu hết loài Nosema thuộc nguyên sinh động vật Pzotozoa nghiên cứu sử dụng biện pháp sinh học phòng chống sâu non cánh vẩy sâu non thuộc cánh thẳng châu chấu, cào cào (Maddix vàctv, 1981) Lewis (1997) cho từ năm 1980 số nước châu Âu phát sử dụng nhện bắt mồi Amblyseius cucumeris để phòng chống bọ trĩ hại hành Thrips tabaci, bọ trĩ Frankliniella occidentalis, F tritici T Obscuratus hại dưa chuột có hiệu rõ rệt Mơt số hiệu sử dụng biện pháp ĐTSH phịng chống sâu hại trồng nước châu Âu: - Sử dụng ong ký sinh Allotropa burelli Pseudaphicus malimus nhập nội từ Nhật Bản vào năm 1934-1941 phòng chống có hiệu Rệp Pseudococcus coustocki hại táo Liên xô cũ - Vào năm 60 kỷ 20, viện BVTV Liên xô cũ sản xuất thành cơng chế phẩm Virus phịng ngừa có hiệu sâu non ngài Portheroa dispar, sâu non bướm cải Barathra brassicae - Từ năm 1972 Bungari sử dụng chế phẩm Beauveria để phòng trừ bọ khoai tây, sâu hại lúa, sâu hại mận có hiệu tốt Cũng từ năm 1930 kỷ 20 Pháp sử dụng nấm Arthrobotrys oligospora, Dactylella ellipsospora để phòng chống tuyến trùng hại cải đường, khoai tây, cà chua,… 1.2.2.2 Châu Mỹ Ngay từ năm 1883 bang Colombia, Mitsuri,… Mỹ sử dụng thành công ong kén nhỏ Apanteles glomeratus nhập nội từ Anh phòng chống sâu bướm Trang 17 Đồ án tốt nghiệp trắng hại cải trở thành tác nhân sinh vật có ích tồn hệ sinh thái đồng rau bang Năm 1887 người ta lại thành công việc nhập nội bọ rùa châu Úc Rodilia cardinalis vào Mỹ để phòng chống có hiệu Rệp sáp Icerya purchasi hại cam, chanh bang Califonia Kết kỳ diệu gắn liền với tên tuổi nhà khoa học A Koebele Ông người nghiên cứu biện pháp ĐTSH chống cỏ dại Vào năm 70 kỷ 20 Mỹ nhân ni sử dụng có hiệu ong mắt đỏ Trichogramma sp ong vàng Habrobracon sp để phịng chống sâu xanh hại ngơ, rau, đậu Từ năm 1980 Mỹ phát 86 giống với 1380 lồi bọ mắt vàng, số lồi nhân ni sử dụng phịng chống có hiệu sâu hại bơng, đay,… Năm 1947 Haoai, Mỹ nhập nội ong ký sinh Opius oophibis từ Ấn Độ, Malasia để phòng chống ruồi đục Dacus dorsalis đạt kết tốt Năm 1938 Haoai, Mỹ nhập nội sử dụng thành công côn trùng bắt mồi Telsimia nitida từ Guama Chilocorus nigritus từ Ấn Độ để phòng chống Rệp sáp Pinnapis buxi hại dừa, cọ Năm 1993 Mỹ sản xuất chế phẩm virus NPV sâu Spodoptera exigua số chế phẩm virus khác sử dụng có hiệu phịng chống sâu keo da láng hại bơng, sâu cắn rau, đậu, lâm nghiệp,… nơi mà biện pháp hóa học bị cấm 1.2.2.3 Châu Á Hirashima (1990) cho Nhật Bản từ 1986 sử dụng ong Cotesia phitellae, Tetrastichus sokolowski Diadromus subtilicornis phòng chống sâu tơ hại bắp cải diện rộng có kết tốt Wauchrea (1988) rõ Trung Quốc từ năm 70 kỷ 20 người nông dân tỉnh An Huy, Vũ Hán, Hồ Bắc,… sử dụng ong mắt đỏ Trichogramma japonicum, Trichogramma dendrolimi để phòng chống sâu lúa, sâu róm hại thơng, sâu hoa lan có hiệu rõ rệt, tỷ lệ ong ký sinh đạt 70% so với ruộng không thả ong Trang 18 Đồ án tốt nghiệp Từ năm 1985-1990 Nhật người ta tạo quy trình sản xuất bọ mắt vàng Chrysopa theo quy mô công nghiệp sử dụng chúng phòng chống sâu ăn khoai tây, sâu hại bắp cải đạt hiệu cao Rachappa Naik (2000) cho từ năm 1930 kỷ 20 Ấn Độ sử dụng ong mắt đỏ Trichogramma chilonis, Trichogramma japonicum phòng chống sâu đục thân mía diện rộng, đặc biệt ruộng mía trồng xen với rau mùi cho hiệu hẳn khu ruộng mía khơng thả ong Chen (1963) khẳng định Đài Loan sử dụng thành cơng ong mắt đỏ Trichogramma chilonis phịng chống sâu đục thân mía từ năm 60 UbDNAi Sunaryo 1986 rõ Malasia Indonesia sử dụng thành cơng ong kén trắng C Flavipes phịng chống sâu đục thân mía D Saccharalis Ngay từ năm 80 kỷ 20 Trung Quốc người sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisophiae (gọi nấm xanh) Beauvernia bassiana (gọi nấm trắng) phòng chống bọ cánh cứng hại khoai tây, sâu đục thân ngơ, lồi sâu hại khác thuộc cánh vẩy Lepidoptera hại rau, đậu,… có hiệu hẳn so với đối chứng khơng sử dụng biện pháp ĐTSH Zen ctv (1991) cho từ năm 1990 đến Trung Quốc sản xuất hàng loạt chế phẩm tuyến trùng ký sinh côn trùng Steinernema carprocapsae phịng chống có hiệu nhóm sâu đục thân Holcocerus insularis hại gỗ Zeuzera muthitrigata hại bóng mát 1.3 Khái quát virus gây bệnh côn trùng 1.3.1 Lịch sử nghiên cứu virus gây bệnh côn trùng Lịch sử cổ đại ghi nhận phát bệnh tằm dâu ong người bắt đầu nhân ni, dưỡng hai lồi trùng có ích Năm 384-322 Trước cơng ngun Aristotle miêu tả bệnh ong, người Trung quốc có quan sát bệnh tằm dâu từ 2700 năm trước công nguyên Trang 19 ... thiết để giảm chi phí, hạ giá thành sản xuất chế phẩm Xuất phát từ nhu cầu trên, sinh viên tiến hành đề tài: ? ?xác định thời gian thu hoạch sâu chết để thu nhận virus NPV sâu khoang ăn tạp Spodoptera. .. Spodoptera litura? ?? Mục đích đề tài Xác định thời điểm thu nhận để có lượng PIBs cao Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài cung cấp liệu khoa học sở cho việc xác định thời gian thu nhận sâu chết để thu. .. polyhedrosis virus – NPVgây chết sâu khoang thu từ tự nhiên nhân lên điều kiện phịng thí nghiệm Nguồn sâu khoang ăn tạp Spodoptera litura dùng để nhân nhiễm virus NPV bắt từ tự nhiên đem nhân nuôi để thu