Đang tải... (xem toàn văn)
Khoá luận tốt nghiệp SVTH Lưu Văn Thuyết 1 LỜI MỞ ðẦU Sâu hại luôn là mối ñe doạ của nền sản xuất nông nghiệp Trong ñiều kiện nóng ẩm của Việt Nam, mối nguy hại này càng nặng nề hơn ðể phòng trừ sâu h[.]
Khố luận tốt nghiệp LỜI MỞ ðẦU Sâu hại ln mối đe doạ sản xuất nơng nghiệp Trong điều kiện nóng ẩm Việt Nam, mối nguy hại nặng nề ðể phòng trừ sâu hại, bảo vệ suất trồng, trước nơng dân chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học Việc lạm dụng thuốc hóa học gây nhiều mối nguy hại cho cho môi trường sức khỏe cộng ñồng Cân sinh thái bị phá vỡ, sâu hại ngày kháng lại thuốc, mơi trường đất nước nhiễm nặng nề đáng lo ngại vấn đề tồn lưu thuốc sản phẩm nơng nghiệp ñộng vật ăn chúng gây ảnh hưởng nghiêm trọng ñến sức khoẻ người Trước yêu cầu thiết nhà khoa học khơng ngừng nghiên cứu tìm kiếm phương pháp phịng trừ hiệu mà không gây nguy hại cho môi trường sức khoẻ người Chính mà phương pháp bảo vệ thực vật biện pháp sinh học ñã ñời Trong số tác nhân sinh học dùng ñấu tranh sinh học tuyến trùng ñược ñánh giá cao phổ ký chủ rộng, sử dụng phịng trừ nhiều lồi sâu hại Nhiều nghiên cứu tuyến trùng ñã ñược tiến hành Việt Nam, quy trình cơng nghệ sản xuất tuyến trùng thử nghiệm Chế phẩm tuyến trùng hoạt động tốt đồng ruộng để phịng trừ sâu hại Xuất phát từ thực tiễn trên, sinh viên tiến hành “tìm hiểu tuyến trùng ký sinh sâu hại quy trình cơng nghệ sản xuất tuyến trùng ký sinh sâu hại” nhằm ứng dụng cơng nghệ sinh học để mở rộng chế phẩm sản xuất, bảo vệ trồng SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC 1.1 Vị trí biện pháp sinh học hệ thống tổng hợp bảo vệ trồng 1.1.1 Biện pháp hoá học giữ vị trí quan trọng BVTV từ năm ñầu thế kỷ XX Những năm ñầu kỷ XX, ngành hoá học bảo vệ thực vật ñã phát triển với tốc ñộ nhanh, sau đại chiến giới lần thứ hai, tồn giới ñã sản xuất 15 triệu thuốc hố học để phun diện tích tỷ trồng nông – lâm nghiệp Thực tế cho thấy, đồng ruộng việc sử dụng hố chất (BVTV) ñã giảm hẳn số lượng sâu hại suất, sản lượng nông nghiệp tăng lên xấp xỉ hai lần Kết cho thấy cần có thuốc hố học, người giải vấn ñề phòng trừ sâu, bệnh hại trồng thời gian biện pháp hố học giữ vị trí quan trọng, gần độc tơn phịng trừ dịch hại bảo vệ trồng Từ năm 1950 trở ñi, việc sử dụng loại thuốc trừ sâu hố học khơng ngừng tăng nhanh phát triển rộng ñối tượng trồng, khắp nơi giới với số lượng ngày lớn Vì vậy, việc sử dụng thuốc hố học phịng trừ sâu, bệnh hại nhiều nước ñã trở nên lạm dụng, có cịn q tuỳ tiện, nhiều nơi vụ họ ñã phun 10 – 12 lần, chí có 20 – 24 lần Sau nhiều năm sử dụng đơn hố chất (BVTV) suất trồng khơng thể tăng lên mà bị chững lại kết ngược lại sâu hại, bênh hại có chiều hướng gia tăng chúng quen dần với thuốc hố học, thực tế sâu, bệnh hại trồng phát sinh, phát triển ngày nhiều chúng ñã phá hai trồng nhanh gây thiệt hại đáng kể, có vài lồi sâu hại trước thứ yếu lại thành chủ yếu chúng phát sinh với số lượng lớn, rộng khắp với toàn SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp diện tích trồng trọt phá hại mạnh ðiều gây tổn thất làm mùa màng thiệt hại nghiêm trọng, ảnh hưởng lớn ñến suất phẩm chất nơng sản.( Trích dẫn theo Phạm Thị Thuỳ, 2010) 1.1.2 Hạn chế thuốc hoá học vai trò biện pháp sinh học BVTV vào thập kỷ 80 – 90 kỷ XX Do phun thuốc trừ sâu ñinh kỳ với liều nồng ñộ cao nên môi trường sinh thái chung bị ô nhiễm trầm trọng, nơng sản phẩm bị nhiễm độc nhiều để lại dư lượng hố chất nông sản thực phẩm ðiều tra trồng nơng - ngư nghiệp, nhà khoa học phát thấy 500 lồi sâu, nhện hại mang tính kháng thuốc, quần thể trùng kí sinh, thiên địch có ích lồi ăn thịt bắt mồi tự nhiên ñã bị giảm hẳn số lượng Ong bướm thụ phấn hoa ñã bị tiêu diệt nhiều, ñiều ñã gây ảnh hưởng lớn ñến suất trồng, đặt biệt lồi trùng thụ phấn chéo, lồi giun trùng lớp đất ngày rõ rệt, lồi chim thú ăn sâu biến mất, có bị cạn kiệt Chính vậy, vai trị biện pháp sinh học ñấu tranh sinh học ñã ñược nhà khoa học năm 80 – 90 kỷ XX ñánh giá cao mà biện pháp hoa học ñã bộc lộ hạn chế sau : - Thuốc hố học tác động lên hệ trùng ký sinh ăn thịt manh nhiều so với ñối tượng sâu hại cần phịng trừ - Thuốc tích tụ thể động vật, thực vật thơng qua chuỗi mắt xích thức ăn, thuốc cịn đọng lại đất, nước mà cá, tơm ăn phải người lại ăn lồi cá, tơm Liều lượng thuốc trừ sâu tăng dần nên dẫn đến mơi trường sinh thái ảnh hưởng, sức khoẻ người bị giảm sút - Việc sử dụng liên tục loại thuốc ñã gây cho cá thể bị biến ñổi khả chụi ñựng cao với thuốc trừ sâu làm cho sâu hai nhờn thuốc SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp 1.2 ðấu tranh sinh học tự nhiên sở, tảng công nghệ sinh học BVTV 1.2.1 Khái niệm ñấu tranh sinh học Theo tài liệu Hồng ðức Nhuận có nhiều ñịnh nghĩa ñấu tranh sinh học, ñịnh nghĩa đơn giản dễ hiểu :« ñấu tranh sinh học biện pháp sử dụng sinh vật sản phẩm chúng nhằm ngăn chặn, làm giảm bớt thiệt hại sinh vật hai gây » Sử dụng biện pháp (ðTSH) vận dụng hài hoà nguyên tắc biện pháp sinh học phòng trừ sâu, bệnh hại Trong bảo vệ thực vật biết ứng dụng ðTSH hiệu phịng trừ cao hiệu diễn liên tục thời gian dài, nhà khoa học thường coi ñấu tranh sinh học sinh thái học ứng dụng 1.2.2 Cơ sở khoa học ñấu tranh sinh học bảo vệ thực vật - Tạo mối quan hệ khơng thuận lợi cho đối tượng gây hại sở vận dụng sáng tạo, nghĩa đưa vào mơi trường sống sâu hại một yếu tố sinh học kẻ thù tự nhiên để phá vỡ điều kiện khơng thuận lợi cho phát triển quần thể sâu hại Yếu tố sinh học lồi ăn thịt, bắt mồi hay ký sinh ong, ruồi vi sinh vật gây bệnh trùng Bt, Virus Vi nấm… - Tạo nên tượng nhiều ký sinh ñiều kiện tự nhiên nghiên cứu thí nghiệm, dựa sở trùng gây hại thường có lồi sinh vật có ích ký sinh Bình thường có lồi ký sinh nhung thực tế có lồi trùng có từ loài ký sinh trở lên, tượng ñược nhà khoa học gọi nhiều ký sinh ðiều dẫn tới cạnh tranh thưc ăn trực tiếp lồi ký sinh, ví dụ ong Opius sp ký sinh lên ruồi ñục thời gian dẫn ñến cạnh tranh liệt Theo (Howard, năm 1911), việc nghiên cứu tác ñộng tượng nhiều ký sinh SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp để tiêu diệt sâu Róm dẫn đến nhiều lý thuyết ñấu sinh học nghĩa tạo cho lồi ký sinh tác động vào giai ñoạn phát triển sâu hại Hiện nay, tượng nhiều ký sinh tác động có hiêu đủ kìm chế khă phát triển sâu hại - Vai trò ký sinh bắt mồi, ăn thịt ñấu tranh sinh học: Tuỳ ñiều kiện cụ thể, người ta thường vào quan hệ ñặc thù sâu hại với kẻ thù tự nhiên mà định sử dụng lồi ký sinh lồi bắt mồi ăn thịt để phịng trừ sở cơng nghệ sinh học 1.2.3 Các nhóm vi sinh vật có ích ðTSH - Nhóm bắt mồi ăn thịt bọ rùa, bọ mắt vàng, kiến vàng, bọ kìm, - Nhóm trùng nhện ký sinh: ong mắt đỏ, ong ký sinh… - Nhóm vi sinh vật bao gồm vi khuẩn Bt, Virus (NPV, GV, CPV, )vì nấm Beauveria, Metarhizum, Nomuraea,tuyến trùng… Ở nhóm sinh vật có ích phát huy vai trị tác dụng to lớn ñấu tranh sinh học, ñặc biệt việc phịng trừ lồi thiên địch hại nguy hiểm trồng nôn, lâm nghiệp (Trích dẫn theo Phạm Thị Thuỳ, 2010) SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp CHƯƠNG 2: NHỮNG THÀNH TỰU CƠ BẢN CỦA BIỆN PHÁP ðẤU TRANH SINH HỌC 2.1 Các hướng đấu tranh sinh học: Theo Phạm Thị Thùy (2010, biện pháp ñấu tranh sinh học có hướng sau): 2.1.1 Nâng cao khả hoạt động sinh vật có ích ngồi tự nhiên bao gồm - Xác ñịnh thành phần hiêu lồi trùng ký sinh, ăn thịt có ích tác nhân gây bệnh thể sinh vật có hại sẵn ngồi tự nhiên, nhằm mục đích trì xuất chúng đồng ruộng ñể làm giảm phần tiến tới giảm hẳn phát triển thuốc trừ sâu - Xây dựng cấu trồng thích hợp để tạo nguồn thức ăn có chế khơng thích hợp với loài sâu, bệnh hại gieo trồng loại có khả chuyển gen độc, có khả miễn dịch, giống có khả kháng ñược sâu hại… - Xác lập biện pháp canh tác thích hợp để nâng cao hoạt tính sinh vật có ích - Sử dụng lồi thuốc trừ sâu hố học có ảnh hưởng thấp quần thể côn trùng ký sinh, ăn thịt bắt mồi, không ảnh hưởng tới môi trường sống cộng ñồng 2.2.2 Nghiên cứu tạo chế phẩm sinh học vũ khí sinh học khác ñể ứng dụng phòng trừ vi sinh vật gây hại bao gồm - Sản xuất sử dụng rộng rãi loài thuốc trừ sâu vi sinh vật: vi khuẩn, virus, vi nấm thuốc kháng sinh SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp - Sử dụng chất có hoạt tính sinh học pheromon sinh dục, hormon sinh trưởng, chất dẫn dụ ăn uống, chất gây ngán chất xua đuổi trùng… - Sản xuất quy mơ cơng nghiệp để phóng thả trùng nhện ký sinh – ăn thịt có ích đồng ruộng nhằm hạn chế ñược quần thể sâu hại - Phóng thả trùng có hại gây vơ sinh nhằm tạo cạnh tranh sinh dục với quần thể sâu hại tự nhiên - Sử dụng côn trùng, tuyến trùng tác nhân gây bệnh chuyển tính hẹp qua kiểm dịch để diệt trừ loài cỏ hại cho trồng Trong hai hướng trên, nhà khoa học ñặc biệc ý ñến hướng thứ hai, hướng hầu hết phải dựa tảng công nghệ sinh học phát triển sản xuất loại thuốc trừ sâu sinh học ñạt chất lượng cao, mang tính ổn định để sử dụng rộng rãi phịng trử dịch hại nơng, lâm nghiệp ðến nay, giới có nhiều cơng trình khoa học nghiên cứu CNSH bảo vệ thực vật, nhiều nước ñã thu ñược kết tốt trình triển khai ứng dụng chế phẩm sinh học phòng trừ sâu hại, ,bệnh hại cỏ dại chuột hai bảo vệ trồng 2.3 Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho phòng trừ sâu bệnh Việt Nam Theo Bộ Nông nghiệp PTNT, danh mục loại thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học, từ năm 2000 có sản phẩm trừ sâu sinh học cơng nhận cho đăng ký ðến năm 2005 có 57 sản phẩm lọai, đến tháng đầu năm 2007 có 193 sản phẩm cấp giấy phép đăng ký Nâng tổng số có 479 sản phẩm sinh học phép lưu hành, có 300 lọai thuốc trừ sâu 98 sản phẩm thuốc trừ bệnh Các sản phẩm góp phần khơng nhỏ vào cơng tác phịng trừ dịch hại, góp phần thay hạn chế dần nguy SVTH: Lưu Văn Thuyết Khố luận tốt nghiệp độc hại sử dụng thuốc BVTV nguồn gốc hóa học ảnh hưởng ñến sức khỏe người gây ô nhiễm môi trường Một số sản phẩm tiêu biểu: + Nguồn gốc thảo mộc: - Các sản phẩm chế biến từ Neem ñã ñược ñưa vào ứng dụng rộng rãi cơng tác bảo vệ thực vật, chiết xuất từ nhân hạt Neem ( Azadirachta indica A Juss ) có chứa hoạt chất Azadirachtin, có hiệu lực phịng trừ nhiều loài sâu hại trồng lúa, rau màu, công nghiệp, ăn trái, hoa kiểng Loại thuốc có nguồn gốc thảo mộc khơng tạo nên tính kháng dịch hại, khơng ảnh hưởng đến thiên địch khơng để lại dư lượng trồng Thuốc tác động đến trùng gây hại cách gây ngán ăn, xua ñuổi, ngăn lột xác trùng ngăn cản đẻ trứng giảm khả sinh sản Các sản phẩm thương mại tương tự từ Neem như: Vineem, Neemaza, Neemcide 3000 SP, Neem Cake - Hoạt chất Rotenone ñược chiết xuất từ hai lồi họ đậu Derris elliptica Benth Derris trifoliate, sử dụng loại thuốc trừ sâu thảo mộc có tác dụng diệt trừ sâu rầy lúa, ốc bươu vàng loại cá dữ, cá tạp ruộng nuôi tơm Chế phẩm ðầu trâu Bihopper (hoạt chất Rotenone) đóng vai trò diệt tuyến trùng chế phẩm Olicide (Oligo – Sacarit ) đóng vai trị tăng sức đề kháng bệnh trồng + Nguồn gốc vi sinh vật - Thuốc trừ sâu có nguồn gốc vi khuẩn BT (Bacilus thuringiensis): phổ diệt sâu rộng hữu hiệu ñối với lọai sâu sâu lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp… Sâu ăn phải thuốc ngừng ăn sau vài chết sau – ngày Ở Việt Nam, chế phẩm Bt (Bacillus thuringiensis) ñã ñược nghiên cứu từ năm 1971 Hơn 20 chế phẩm Bt nhập nội ñịa cho kết tốt phịng thí nghiệm ngồi đồng số sâu hại ñồng ruộng sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp bơng, sâu đo Các lọai sản phẩm thương mại có thị trường nhiều Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG, Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch đặc Khoa Nơng nghiệp sinh học ứng dụng ( ðại học Cần Thơ ) ñã nghiên cứu ñưa chế phẩm sinh học Biobac Biosar có khả phịng trừ bệnh thường gặp lúa ñốm vằn cháy Chế phẩm Biobac ñược sản xuất từ chủng vi khuẩn có sẵn địa phương, có khả tiêu diệt ức chế phát triển sợi nấm gây bệnh đốm vằn Cịn chế phẩm Biosar sản phẩm chiết xuất từ số lồi thực vật, có khả kích thích tính kháng bệnh cháy lúa (đạo ơn) nấm Pyricularia gây + Nguồn gốc nấm: ðiều chế từ nấm có sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC với hoạt chất Abamectin ñược phân lập từ trình lên men nấm Steptomyces avermitilis Diệt trừ ñược lọai sâu sâu vẽ bùa, nhện, sâu tơ, sâu xanh, bọ trĩ, bọ phấn; Ngịai nhóm Vivadamy, Vanicide, Vali… có họat chất Validamycin A, ñược chiết xuất từ nấm men Streptomyces hygroscopius var jingangiesis ðây nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh đặc trị bệnh ñốm vằn lúa, bệnh nấm hồng cao su, bệnh chết rạp cà chua, khoai tây, thuốc lá, vải… - Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng Metarhizium anisopliae Beauveria bassiana sản phẩm đề tài Viện Lúa đồng sơng Cửu Long thực hiện: Ometar - Metarhizium anisopliae (nấm xanh); Biovip = Beauveria bassiana (nấm trắng) + Nguồn gốc virus: Tiêu biểu nhóm sản phẩm chiết xuất từ virus Nucleopolyhedrosisvirus (NPV) ðây lọai virus có tính chun biệt, lây nhiễm tiêu diệt sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) hiệu số trồng bơng, đậu đỗ, ngơ, hành, nho … SVTH: Lưu Văn Thuyết Khoá luận tốt nghiệp + Pheromone: Là nhóm chế phẩm sinh học có tác dụng dẫn dụ giới tính, sử dụng rộng rãi hệ thống bảo vệ thực vật trồng Với ñặc ñiểm chuyên tính cao với lọai sâu hại nên an tịan với sản phẩm, sinh vật có ích mơi trường Pheromone dùng cơng cụ có hiệu Ở Việt nam nay, việc ứng dụng pheromone tập trung số trùng sau đây: - Cơn trùng hại rau: Các lọai sâu ăn lá: sâu tơ ( Plutella xylostella) , sâu xanh ( Helicoverpa armigera ), sâu khoang ( Spodoptera litura ) sâu xanh da láng ( Spodoptera exigua ) - Côn trùng hại ăn trái: tập trung chất dẫn dụ ruồi vàng ñục trái (Bactrocera dorsalis ) Sản phẩm tiêu biểu Vizubon – D với họat chất Methyl Eugenol dẫn dụ ñối với ruồi ñực mạnh Trong sản phẩm có pha trộn thêm chất diệt ruồi Naled ðối với sâu ñục vỏ trái cam quýt (Prays citri) sử dụng pheromone có hoạt chất Z(7)- Tetradecenal + Nguồn gốc tuyến trùng: Trong giải pháp sinh học, tuyến trùng EPN (viết tắt tên tiếng Anh Entomopathogenic nematodes nhóm tuyến trùng ký sinh gây bệnh cho trùng) coi tác nhân có nhiều triển vọng có khả diệt sâu nhanh, phổ diệt sâu rộng, an tồn cho người, động vật không gây khả "kháng thuốc" sâu hại Nhóm nhà khoa học Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học Công nghệ VN điều tra, phân lập nhóm tuyến trùng EPN - giống Steinernema Heterorhabditis ñược coi Entomopathogenic nematodes (EPN), ñưa vào sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng SVTH: Lưu Văn Thuyết 10 ... lồi tuyến trùng có mối quan hệ với lồi trùng mức độ khác Trong số tuyến trùng ký sinh trùng, nhiều lồi tuyến trùng gây hại cho trùng trở thành thiên địch nhiều lồi trùng sâu hại Nhóm tuyến trùng. .. Cơ chế xâm nhập, ký sinh gây bệnh tuyến trùng EPN 3.2.1 ðặc tính sinh học tuyến trùng EPN SVTH: Lưu Văn Thuyết 13 Khoá luận tốt nghiệp Mặc dù tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng thuộc giống... nhân nuôi sản xuất tuyến trùng, sư dụng côn trùng làm môi trường nhân nuôi ( in vivo), sử dụng mơi trường nhân tạo để nhân ni (in vitro) sản xuất tuyến trùng quy mô công nghiệp Với chế ký sinh gây