Giáo trình dịch học bào vệ thực vật part 5 pptx

Sự tác động không thuận lợi Yếu tố phụ thuộc mật độ Yếu tố di truyền lo i côn trïng Ỹu tè kh«ng phơ thc mËt Ỹu tè sinh thái Mật độ, số lợng chết số lợng quần thĨ lo i TËp tÝnh sinh häc cđa lo i thay đổi Tăng Giảm C quần Mật độ, tỷ lệ chết số lợng quần thể lo i Yếu tố di trun cđa lo i Ỹu tè sinh th¸i Ỹu tố phụ thuộc mật độ Yếu tố không phụ thuộc mật độ Sự tác động thuận lợi Hình : Sơ đồ ảnh hởng nhân tố môi trờng v tính trạng di truyền tới số lợng chủng quÇn (Theo Olli, Emerson, O Park v Schmidt) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 64 xuèng rÊt nhanh Ngo i ra, nghiên cứu biến động số lợng côn trùng, cho phép dựa sở mối quan hệ yếu tố ngoại cảnh với biến động số lợng lo i côn trùng tự nhiên, m dự tính dự báo ngắn hạn hay d i hạn cho vùng sinh thái định Chẳng hạn nh tác động yếu tố khí hậu thời tiết lên biến động số lợng côn trùng mô hình toán học, đồ thị, khí hậu đồ, sinh khí hậu đồ để phán đoán cho sù biÕn ®éng cđa mét lo i sinh vËt n o hệ sinh thái định To n phức hệ nhân tố tác động định mật độ chủng quần trình b y dới dạng sơ đồ (Hình ) Các nhân tố tác động đến biến động số lợng chủng quần dịch hại Quá trình sinh trởng phát triển, điều chỉnh số lợng chủng quần l động lực học chủng quần Các nhân tố tác động lên hoạt động chủng quần đợc chia l m loại: Nhân tố thay đổi (không phụ thuộc mật độ) v nhân tố điều ho (phụ thuộc mật độ) Nhân tố thay đổi (không phụ thuộc mật độ) nh khí hậu thời tiết Còn tác động ngời l nhân tố tác động l m thay đổi mật ®é cđa chđng qn, v mËt ®é cđa chđng quần tăng hay giảm không ảnh hởng trở lại nhân tố Còn nhân tố điều ho (phụ thuộc mật độ), gồm yếu tố hữu sinh, l nhân tố tác động lên chủng quần côn trùng, l m tăng giảm số lợng chủng quần V mật độ chủng quần tăng hay giảm tác động trở lại nhân tố (ảnh hởng trực tiếp) Nhân tố điều ho đợc thực theo nguyên tắc mối liên hệ ngợc (Vũ Quang Côn, 1996), (Piter ,1975) 2.1 Tác động nhân tố thay đổi 2.1.1 Tác động trực tiếp Một số tác giả cho rằng, yếu tố giới hạn thể sinh vật l điều kiện thời tiết Tác động trực tiếp yếu tố riêng biệt nh nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, lợng ma lên tốc độ phát triển lo i sinh vật nh trạng thái tồn tại, khả sống, tỷ lệ chết Ta biết rằng, côn trùng hay vi sinh vật l lo i sinh vật biến nhiệt, hoạt động chúng bị chi phối nhiệt độ rấtt rõ rệt Hoạt động tích cực chúng xảy phạm vi giớ hạn xác định Phạm vi thay đổi tuỳ theo lo i Khi nhiệt độ môi trờng cao thấp, vợt khỏi phạm vi hoạt động tích cực, sinh vật rơi v o trạng thái hôn mê nóng lạnh V vợt khỏi vùng tê liệt nóng lạnh thêi gian d i th× sinh vËt sÏ chÕt, dÉn đến số lợng quần thể giảm xuống nhanh chóng phạm vi vùng cực thuận nhiệt độ, sinh vật phát triển mạnh, số lợng tăng lên nhanh Nhng nhiệt độ vợt khỏi phạm vi số lợng sinh vật giảm xuống nhanh chãng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 65 2.1.2 Tác động gián tiếp Nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng đồng thời tác động lên trồng l yếu tố thức ăn, l m thay đổi trạng thái trồng, dẫn đến l m tăng giảm số lợng sinh vật Một đặc điểm quan trọng l trạng thái sinh lý trồng l m thức ăn, nhiều trờng hợp, dẫn tới phát triển h ng loạt lo i gây hại Hoặc yếu trồng, thúc đẩy tăng số lợng lo i sinh vật gây hại Chặng hạn, trồng yếu mặt sinh lý, có m u xanh đậm, phát triển nhiều thân côn trùng nh lo i vi sinh vật a thích Hoặc tợng chặt phá h ng loạt, tạo nên tăng giảm số lợng h ng loạt sinh vật Mặt khác, phạm vi nhiệt độ thích hợp cho hoạt động tích cực lo i sinh vật, thờng thấp phạm vi cực thuận lo i ký sinh tiêu diệt chúng Sự khác ngỡng nhiệt độ phát triển n y, dẫn đến tăng giảm số lợng lo i dịch hại Những tác động l m thay đổi tích cực thiên địch dịch hại l tác động mang tính chất gián tiếp đến đời sống côn trùng vật chủ Trờng hợp khả chống lạnh thiên địch côn trùng, tính tích cực thiên địch bị đi, l m cho dịch hại bị bùng phát với số lợng lớn Ngo i ra, số trờng hợp, có khác phản ứng quang chu kú cña vËt chñ v ký sinh cña chúng, dẫn đến đình qua đông hay bắt đầu phát triển cảu lo i khác Trong trờng hợp n y, thiên địch xuất kh¸c víi thêi gian xt hiƯn cđa c¸c lo i dịch hại Dẫn đến tăng giảm khả sinh sản lo i dịch hại Có thể nói rằng, mối quan hệ khác nhân tố vô sinh môi trờng dịch hại v thiên địch chúng, đ tạo h ng loạt khả tác động gián tiếp điều kiện thời tiết tăng giảm số lợng côn trùng Độ ẩm cao, thấp có tác động lớn đến khả phát triển số lo i nấm tiêu diệt côn trùng vật chủ Độ ẩm cao nấm phát triển mạnh tăng khả ký sinh nhiều cá thể vật chủ, dẫn đến l m giảm số lợng côn trùng vật chủ Ngợc lại độ ẩm thấp, hạn chế khả phát triển nấm số lợng côn trùng tăng đáng kể Hơn nữa, khác khả chịu lạnh, chịu ẩm ký sinh v vật chủ đ l m số lợng côn trùng tăng giảm đột ngét Ngo i ra, tÝnh chu kú cña sù bïng phát số lợng sinh vật ảnh hởng đến biến động số lợng Nhiều tác giả cho rằng, tợng n y l tăng giảm chu kỳ hoạt động mặt trời Hiện tợng n y thể số lo i bớm sâu hại lúa vùng khác Nhật Bản, nhiên tợng n y l phổ biến Ông Victorov cho rằng, tợng tăng giảm số lợng đột ngột có tíh chu kỳ lo i sinh vật, phụ thuộc v o tăng giảm chu kỳ hoạt động mặt trời l đắn (Peter, 1975) Tuy nhiên, số trờng hợp riêng biệt, v i nguyên nhân khác m tợng chu kỳ mặt trời Ví dụ, bọ que hại rừng dẻ Cao Bằng v o năm 1967-1968 Việt Nam (Vũ Quang C«n 1996) Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 66 2.2 Tác động nhân tố điều ho (nhân tố phụ thuộc mật độ) Giữa nhân tố v chủng quần tác động qua lại với theo mối liên hệ ngợc Có chế điều ho số lợng sinh vật sau: + Tác động tơng hỗ lo i + Tác động tơng hỗ lo i + Sự thay đổi môi trờng + Cơ chế di truyền mối liên hệ ngợc Theo Victorov (19 ), hai nhóm đầu l đợc trình b y dới 2.2.1 Cơ chế điều ho lo i Sự lớn lên mật độ chủng quần thờng dân đến giảm kích thớc cá thể, giảm khả sinh sản, tăng chết ấu trùng v nhộng côn trùng, l m thay đổi tốc độ phát triển v tăng tơng qua giới tính cđa c«n trïng ë mét sè lo i thc bé cánh cứng v hai cánh, biến động mật độ chủng quần không ảnh hởng đến tơng quan giới tính Nhng ngợc lại, nhiều lo i côn trùng khác, thay đổi mật độ dẫn tới thay đổi tơng quan giới tính Ví dụ, côn trùng thuộc cánh vảy v côn trùng ký sinh thuộc cánh m ng, tỷ lệ trởng th nh thay đổi thay đổi phụ thuộc v o mật độ chủng quần chúng Khi mật độ chủng quần tăng, kích thích trình di c v ảnh hởng đến khả sống cđa thÕ hƯ sau §iỊu n y thĨ hiƯn ë rÊt nhiỊu lo i nh− rƯp Ngo i ra, mËt độ chủng quần ảnh hởng đến số lợng trứng đợc đẻ cá thể cái, hai đại lợng n y thờng tỷ lệ nghịch với nhau, chẳng h¹n nh− mét sè lo i rƯp, mét sè lo i thuộc cánh thẳng Một số lo i côn trùng khác (ruồi nh , sâu khoang), mật độ chủng quần lên cao, trọng lợng thể bị giảm, điều n y phần lớn l chế thức ăn Trong số trờng hợp, cạnh tranh lo i thiếu thức ăn mật độ lên cao, m l tác động tín hiệu nhiễm bẩn môi trờng sống chất htải từ nhiều cá thể nhiều lo i côn trùng ký sinh thc bé c¸nh m ng (chđ u ë hä Braconidae v Ichneumonidae., ký sinh trởng th nh đẻ nhiều trứng lên thể vật chủ, nên sau đó, Êu trïng ký sinh në sÏ cã sù c¹nh tranh thức ăn v không gian nơi ở, dẫn đến tiêu diệt lẫn Sự bùng phát số lợng côn trùng dới tác động thay đổi mặt di truyền l nhân tố tác động lo i tăng giảm mật độ, đ dẫn đến h ng loạt biến đổi sinh sản, chết, giới tính, dẫn đến biến động số lợng dới tác động mối quan hệ cá thể chđng qn Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 67 2.2.2 Cơ chế điều ho sinh quần Đối với côn trùng hại thực vật, yếu tố điều ho chúng chủ yếu l lo i kẻ thù tự nhiên chúng Côn trùng có nhiều lo i thiên địch: vi sinh vật gây bệnh, tuyến trùng, côn trùng ăn thịt, côn trùng ký sinh, động vật tiết túc, động vật xơng sống Những lo i thiên địch n y đóng vai trò quan trọng khác việc hạn chế phát triển lan tr n sâu hại, mang lại lợi ích cho ngời, l ngời bạn nông dân, nên nhiều lo i đợc ngời quan tâm , đầu t nghiên cứu nhân nuôi nhân tạo v đợc sử dụng đấu tranh sinh học với lo i sâu hại, manh lạ hiệu kinh tế đáng kể Tuy nhiên, số lo i lo i thiên địch lại có hại lợi ích ngời, tiêu diệt côn trùng có ích nh nh tằm, ong mật, cánh kiến v.v gây thiệt hại ®¸ng kĨ cho ng−êi * C¸c vi sinh vËt gây bệnh cho côn trùng bao gồm lo i nÊm, vi khuÈn, virus v mét sè lo i ®éng vật đơn b o Chúng tạo th nh phận quan trọng tập hợp thiên địch côn trùng Vì vậy, đ từ lâu đợc nhiều nh côn trùng ý tới việc sử dụng chúng để gây bệnh cho côn trùng có hại Hiện nay, khuynh hớng nghiên cứu n y đ trở th nh phận độc lập nằm lĩnh vực côn trùng học Các vi sinh vật gây bệnh thờng gặp l nấm bạch cơng (Beauveria., nấm đối kháng (Trichoderma., nấm xanh (Merhytazium), vi khuẩn BT (Bacillus thuringiensis), virus nhân đa diện (NPV) v số động vật đơn b o (Protozoa * TuyÕn trïng ký sinh: Cã rÊt nhiÒu lo i tuyÕn trïng ký sinh víi sè l−ỵng lín Mét sè lo i thuộc loại ký sinh định vị thể côn trùng Một số lo i khác côn trùng chØ l ký chđ trung gian Cã nh÷ng lo i gây tác hại cho thiên địch côn trùng, lúc chúng lại l kẻ thù ngời * Nhóm chân đốt ký sinh v ăn thịt: Đây l nhóm lớn, phong phú đa dạng v quan trọng lo i thiên địch côn trùng Nhóm n y rÊt g n gịi víi c«n trïng v đợc chia l m nhóm nhỏ: côn trùng ăn thịt, côn trùng ký sinh v chân đốt ăn côn trùng + Nhóm côn trùng ăn thịt: phân bố họ khác Tuy nhiên, nhìn chung nhiỊu lo i n»m bé c¸nh cøng v c¸nh mạch Chúng l thể lớn vật mồi, l m vËt måi chÕt ng y v sư dơng nhiều vật mồi đời sống + Nhóm côn trùng ký sinh: có số lợng lo i đặc biƯt phong phó Chóng thc nhiỊu hä cđa bé c¸nh m ng, bé hai c¸nh v mét sè hä thuéc cánh cứng Căn v o tính chất ký sinh m chia chóng l m d¹ng: nội ký sinh v ngoại ký sinh Sâu hại l vËt chđ cđa ký sinh, chóng võa l ngn thøc ăn, vừa l môi trờng sống bậc Tuy nhiên, nh÷ng lo i ký sinh n y cã thĨ cã pha tự do, không gắn bó chặt chẽ với vËt chñ nh− pha tr−ëng th nh Ký sinh cã nhiÒu bËc: ký sinh bËc 1, ký sinh bËc 2, Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 68 ký sinh bậc Ký sinh bậc l loại đặc biƯt quan träng v× nã cã ý nghÜa trùc tiÕp tiêu diệt sâu hại thực tế, gặp nhiều hiƯn t−ỵng ký sinh kÐp, tr−êng hỵp n y, chúng phải loại bỏ lân Trong tự nhiên có nhiều lo i côn trùng ký sinh sâu hại ë mäi pha sinh tr−ëng cđa c«n trïng Chóng ta cần hiểu rõ vai trò nhóm ký sinh ®Ĩ sư dơng chóng phßng trõ sinh häc * Nhóm thiên địch khác ăn côn trùng nh nhện v động vật có xơng sống có vai trò không nhỏ biến động số lợng côn trùng Chúng nằm tất lớp nh nhện, chim, cá, bò sát, lỡng c, động vật có vú Trong đó, số lo i l tác nhân tiêu diệt côn trùng sống nớc nh bọ gậy đợc sử dụng rộng r i đấu tranh sinh học 2.3 Vai trò điều ho thiên địch Thiên địch có vai trò lớn việc điều ho số lợng lo i sâu hại, v đợc sử dụng phổ biến đấu tranh sinh học phòng trừ dịch hại Thiên địch côn trùng phản ứng sở tăng giảm mật độ chủng quần vật chủ theo phơng thức: + Phản ứng chức năng: thể tăng số lợng vật chủ tăng khả tiêu diệt bọn ăn thịt v ký sinh với vật chủ + Phản ứng số lợng: thể tăng số lợng vật chủ kích thích thiên địch tăng khả sinh sản, sức sống nh di c từ nơi khác đến Vai trò điều hoá số lợng sâu hại thiên địch đợc thể sơ đồ sau (Hình ) Điều ho Bệnh dịch lo i côn trùng TĐ chuyên hoá TĐ đa thực Hình Sơ đồ vùng hoạt động tích cực chế điều ho số lợng côn trùng Viktorov (1967) Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 69 Theo sơ đồ hình vùng mật độ thấp, côn trùng đa thực hoạt động vùng mật độ cao côn trùng chuyên hoá hoạt động vùng mật độ cao vừa vi sinh vật phát triển Còn vùng mật độ cao chế điều ho số lợng lo i đợc thực Các nhóm thiên địch có tác động điều ho tích cực phạm vi mật độ định vËt h¹i VÝ dơ, mét sè lo i mËt ®é ®¹t cao nhÊt míi xt hiƯn sù c¹nh tranh cá thể lo i, điều chỉnh kích thớc cá thể, thay đổi khả sinh sản Khi mật độ dịch hại đạt gần mật độ cao nhất, xuất hiƯn bƯnh nÊm, vi hn, virus ký sinh vËt h¹i, gây chết h ng loạt Ví dụ, nấm sâu đo anh hại đay l m chết sâu đo từ 40 50%, sau tác động giảm Muốn hạn chế mật độ vật hại trờng hợp mật độ thấp cần thả lợng vi sinh vật ký sinh vao tự nhiên mức mật độ sâu hại tơng đối thấp (dới mức gây bệnh vi sinh vật) vai trò thiên địch chuyên hoá có khả phát huy, tiêu diệt nhiều cá thể sâu hại, dẫn đến giảm mật độ chủng quần sâu hại mật độ thấp, vai trò phát huy thiên địch đa thực có hiệu Khi mật độ chủng quần tăng thiên địch đa thực phát huy tác dụng không cao số mô hình biến động số lợng sâu hại trồng Mô hình l mô tả khái quát tợng n o giới tự nhiên để dự tính tợng Trong trờng hợp đơn giản, mô hình thể lời Tuy nhiên, muốn có mô hình tốt, mô hình cần phải đợc xây dựng chặt chẽ theo thống kê toán học (tức l có công thức Ví dụ, phơng trình toán học biểu thị biến đổi số lợng quần thể côn trùng, cho phép dự tính số lợng thời điểm xác định Nh vậy, mô hình theo quan điểm sinh vật học l có lợi Đặc biệt nghiên cứu quần thể l lo i sâu hại, mô hình n y có thêm ý nghĩa kinh tế (Phạm Bình Quyền (dịch) 1969); (Odum 1978) Xử lý mô hình máy vi tính, nhận đợc tính chất cần xác định thay đổi thông số mô hình, bổ sung thông số loại bỏ thông số cũ Nói cách khác, Lập mô hình toán học máy vi tính cho phép ho n thiện mô hình đến gần mức lý tởng Cuối mô hình l công cụ tổng hợp lợi hại m tất thừa nhận Từ cuối kỷ XIX, thực nghiệm bắt đầu sử dụng côn trùng ăn côn trùng phòng trừ sâu hại, nhiều nh khoa học bắt đầu để ý đến quan hệ lo i dịch hại với lo i kẻ thù tự nhiên dịch hại Những ngời ủng hộ quan điểm n y chứng minh rằng, nhân tố không phụ thuộc v o mật độ chủng quần có tác dụng cách ngẫu nhiên Ví dụ, tợng lo i sinh vật bị chết rét nhiều mùa đông thời tiết lạnh Nếu nh chúng có ý nghĩa định việc điều chỉnh mật độ chủng quần, theo lý thuyết xác suất, số Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 70 lợng chủng quần tăng lên tới vô hạn giảm xuống tới số không Hubert (1962) đ rằng, thay đổi điều kiện thiên văn coi l sở để giải thích biến động số lợng lo i sinh vật nói chung v côn trùng nói riêng Đa số nh côn trùng học cố gắng loại trừ nhân tố môi trờng không phụ thuộc mật độ Họ cho rằng, kẻ thù tự nhiên lo i sinh vật l m hại đóng vai trò vô quan trọng Thực vậy, thu đợc th nh tựu to lớn lĩnh vực đấu tranh sinh học chống côn trùng phá hại trồng nông nghiệp l đ dùng lo i ăn thịt côn trùng chuyên hoá Điều n y đợc htể qua mô hình biến động số lợng lo i bắt mồi v vật mồi Lotka-Voterra dới Hình : Sự dao động mật độ lo i bắt mồi v vật mồi theo thời gian (mô hình Lotks-Volterra : Vật mồi; - - - - : Vật ăn mồi Mặc dù mô hình toán học trớc biến động số lợng chủng quần cha đợc ho n thiên, nhng c ng sau n y, quan niệm Lotka không bị mai một, m đợc áp dụng rộng r i dới dạng đ đợc sửa đổi v bổ sung Các mô hình toán học c ng trở nên phức tạp muốn trình b y ảnh hởng kết hợp nhiều nhân tố khác nhau, l có nhân tố tác động ngời Nhiều nhân tố môi trờng đồng thời tác động lên chủng quần theo đặc tính riêng Ví du, nhiệt độ cao, ảnh hởng trực tiếp tới côn trùng, đồng thời lại gián tiếp ảnh hởng thông qua trồng tới tốc độ phát triển côn trùng Do phức tạp mô hình toán học liên hợp biến động số lợng chủng quần, nên đ xuất khuynh hớng l xây dựng mô hình toán học đơn giản để sử dụng đợc Tuy nhiên, cho tầm quan trọng tất nhân tố không giống nhau, có ý kiến đè nghị xây dựng mô hình đơn giản, dựa sở phân tích nhân tố chủ đạo Vì vậy, nhiều mô hình quan hệ vật ký sinh vật chủ, vật ăn thịt vật mồi đ đời, tng tự nh mô hình Lotka-Voltera đ nêu Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 71 số mô hình thể mối liên quan biến động mật độ sâu hại với giai đoạn sinh trởng trồng với côn trùng ký sinh 4.1 Mô hình mối tơng quan mật độ sâu đậu tơng với giai đoạn sinh trởng đậu tơng MĐ sâu (c/m2) (Y) Xuất phát từ mối quan hệ đối kháng trồng với sâu hại, sâu hại với thiên địch chúng, xây dựng mô hình tơng quan biến động số lợng lo i sinh vật n y Ví dụ, xây dựng đờng biểu diễn biến động số lợng sâu đậu tơng với giai đoạn sinh trởng đậu tơng (thông qua số ng y sau gieo), nh tơng quan mật độ sâu đậu tơng với tỷ lệ ký sinh chúng, theo số liệu điều tra vụ hè-thu năm 1996 1998 vùng H Nội, thấy: Mặc dù mật độ sâu đậu tơng thay đổi theo lần điều tra, lúc lên lúc xuống theo lứa, theo điều kiện thức ăn v điều kiện thời tiết, song chúng có tơng thuận Phơng trình tơng quan đợc thể l phơng trình bậc dạng hồi quy tuyến tính Sở dĩ phơng trình tơng quan đại lợng n y chặt (r = 0.87), mật độ sâu tăng theo chiều tăng số ng y sau gieo, l số nguyên nhân sau: (1) Điều kiện thời tiÕt cđa vơ hÌ – thu rÊt thn lỵi cho đậu tơng sinh trởng phát triển v l điều kiện tốt cho sâu đậu tơng tồn phát triển V o đậu vụ, đậu tơng có đơn đến kép, sâu đ xuất với mật độ ban đầu thấp, vừa chu chuyển từ loại trồng l đậu, đỗ, lạc từ vụ xuân hè sang (2) Nhờ tích luỹ mật độ theo thời gian v thuận lợi điều kiện thức ăn ng y nhiều, nên mật độ sâu tăng lên theo chiều tăng giai đoạn sinh trởng đậu tơng (3) Sâu đậu tơng ăn đợc thức ăn l đậu tơng đ gi Y = 0.0773x R2 = 0.7621, r = 0.87 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 DAS: Sè ng y sau gieo (X) Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 72 Hình Quan hệ mật độ sâu đậu tơng với giai đoạn sinh trởng vụ hè-thu 1996-1998 vùng H Nội 4.2 Mô hình mối tơng quan mật độ sâu đậu tơng với côn trùng ký sinh chúng Trong sản xuất nông nghiệp, điều m ngời nông dân v nh khoa học quan tâm l mối quan hệ lo i sâu hại với thiên địch chúng Sự tơng quan n y cần phải đợc xây dựng quan điểm mô hình hoá phơng trình tơng quan số lợng Những lo i côn trùng ký sinh chuyên tính thờng có mối tơng quan chặt với lo i sâu hại l vật chủ Vì vậy, để biết đợc vai trò lo i côn trùng có ích n y, xây dựng mô hình tơng quan để l m sở cho công tác dự tính dự báo phát triển lo i sâu hại Kết nghiên cứu năm 1996 1998 tác giả Đặng Thị Dung (1999) tơng quan n y đợc thể phơng trình Y = 3,7951x + 9,1722 với hệ số tơng quan r = 0,88 Đây l phơng trình thể mối tơng quan chặt sâu đậu tơng với côn trùng ký sinh (lo i Trathala flavo-orbitalis) Phơng trình tơng quan mật độ sâu v tỷ lệ ký sinh nói lên rằng, côn trùng ký sinh có khả điều ho số lợng quần thể sâu Tơng tự, xây dựng mô hình tơng quan lo i sâu hại khác với lo i côn trùng ký sinh khác Những mô hình n y đợc xây dựng dới dạng phơng trình tơng quan dới dạng đồ thị đờng biểu diễn Sự biến động số lợng sâu hại trồng v kẻ thù tự nhiên chóng rÊt phøc t¹p, phơ thc v o nhiỊu u tố (vô sinh, hữu sinh, tính trạng di truyền) Song điều kiện thời tiết ổn định, yếu tố hữu sinh giữ vai trò chủ đạo, lo i kẻ thù tự nhiên vị trí định thay đổi số lợng chủng quần sâu hại Việc xây dựng mô hình biến động số lợng lo i sâu hại dới tác động yếu tố tự nhiên có ý nghĩa lớn công tác bảo vệ thực vật Nã gióp chóng ta dù tÝnh sù ph¸t sinh ph¸t triển lo i sâu hại, l m sở cho việc lựa chọn biện pháp thích hợp phòng chống sâu hại, bảo vệ môi sinh v sức khoẻ ngời Mô hình tơng quan mật độ lo i sâu hại với nhân tố điều ho l côn trùng ký sinh chúng phù hợp với quan điểm Volterra, Lotka, Chitty v số nh khoa học khác Câu hỏi ôn tập: Câu Trình b y ngắn gọn phơng pháp thống kế toán học nghiên cứu biến động quần thể dịch hại trồng nông nghiệp Câu Trình b y ngắn gọn phơng pháp mô hình hóa nghiên cứu biến động quần thể dịch hại trồng nông nghiệp Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 73 Ch−¬ng Biến động số lợng dịch hại lơng thực Dịch hại lúa 1.1 Khái quát tình hình dịch hại lúa tỉnh phía Bắc, qua điều tra (1967-1968) đ xác định có 88 lo i sâu hại lúa tổng số 461 lo i côn trùng có mặt lúa Ơ phía Nam(1977-1979) đ phát có 78 lo i sâu hại lúa Năm 1995 theo báo cáo tổng kết Cục BVTV lúa nớc có lo i dịch hại chủ yếu gây thiệt hại đáng kể tới suất lúa sau đây: Rầy nâu, sâu nhỏ, đục thân hai chấm, bọ xít d i, sâu năn, sâu phao, bệnh đạo ôn, khô vằn, bạc lá, ốc bu v ng v chuột hại Những sâu hại phổ biến nhiều vùng v thờng gặp ruộng lúa nhng gây thiệt hại đáng kể nh: sâu phao, sâu đo xanh, sâu đục thân vạch đầu đen, bọ xít gai, bọ xít xanh, bệnh lúa von, bệnh đen lép hạt lúa, bệnh hoa cúc Những dịch hại có thấy lúa nhng cha gây hại đáng kể lúa Thí dụ bớm mắt rắn nâu, bọ xít nâu viền trắng, bọ rầy xanh lớn, bệnh đốm nâu, bệnh tiêm lửa 1.2 Biến động số lợng, tỷ lệ hại số lo i dịch hại lúa 1.2.1 Sâu đục thân lúa hai chấm (Schoenobius incertellus) 1.2.1.1 Các vụ dịch đ xảy ra: Trớc năm 1961 thiệt hại sâu đục thân hai chấm gây biến động từ 3-20%, sau năm 1962 tác hại l i sâu n y đ giảm Năm 1984 sâu đục thân đ gây hại nặng diện tích triệu lúa tỉnh miền Bắc v khu Sâu đục thân lúa l dịch hại h ng đầu vòng 20 năm lại Tuy đứng mặt diện tích gây hại xếp thứ nh−ng diƯn tÝch mÊt tr¾ng xÕp thø sau lúa Theo số liệu thống kê Cục BVTV diện tích lúa bị hại sâu đục thân gây từ năm 1999-2003 nớc l 265132.6 (miỊn B¾c l 183304,8 ha; miỊn Nam l 18827.8 ha., diện tích bị hại nặng l 23144.2 ha, diƯn tÝch mÊt tr¾ng l 245,2 DiƯn tích lúa bị sâu đục thân hại vụ mùa miền Bắc cao gần gấp lần vụ Đông xuân Trong khí miền Nam ngợc lại diện tích lúa bị hại vụ đông xuân gấp lÇn vơ mïa 1.2.1.2 Quy lt diƠn biÕn Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 74 Trong năm s©u th−êng cã 6-7 løa s©u Løa 1: B−ím ré đầu tháng dơng lịch; Lứa 2: Bớm rộ cuối tháng đầu tháng 5; Lứa 3: Bớm rộ đầu tháng đến tháng (thờng phát sinh nhiều); Lứa 4: Phát sinh v o tháng tới cuối tháng 7;Lứa 5: Đầu tháng đến tháng (thờng phát sinh nhiều); Lứa 6: Đầu tháng 10 đến đầu tháng 11 Lứa 7: từ đầu tháng 12 - tháng (Sớm cuối tháng 11, muộn cuối tháng 12 đầu tháng 1) Trong lứa sâu nói trên, lứa 2, 3, 5, có ý nghĩa lớn sản xuất Lứa l lứa cuối vụ chiêm xuân v l lứa sâu quan trọng mặt số lợng, mức độ gây hại v l nguồn sâu chuyển từ vụ chiêm xuân sang vụ mùa Lứa l lứa vụ mùa, thờng tập trung phá mạ mùa l mạ mùa sớm Đây l lứa sâu bắc cầu từ lúa chiêm xuân, qua lúa mùa Lứa l lứa gây hại quan trọng lúa mùa cấy sớm l m đòng trỗ Lứa l lứa gây hại nặng cho lúa mùa đại tr trỗ l lúa nếp, tám + Trong vụ lúa chiêm, xuân, hè thu, mùa, sâu đục thân lúa bớm chấm phá hại nặng lúa hè thu, lúa mùa lúa chiêm xuân Vụ chiêm, vụ xuân gieo cấy muộn thời vụ thờng bị sâu đục thân hại nặng vụ Vụ mùa, chân ruộng gieo cấy sớm lúa bị sâu hại nặng chân ruộng gieo cấy đại tr v muộn Đối với mạ chiêm gieo sớm có tỷ lệ sâu hại cao tr khác + Các giống lúa đợc trồng sản xuất cha có giống lúa n o không bị sâu đục thân lúa bớm chấm phá hại Thờng giống to bông, chịu phấn tốt, rộng, xanh ®Ëm v gi u dinh d−ìng, tû lƯ h¹i cao + Cùng giống lúa, giai đoạn đẻ nhánh rộ, l m đòng - trỗ gặp lứa sâu rộ mức độ bị hại có khả lớn so với giai đoạn sinh trởng khác Thờng mật độ sâu v tỷ lệ hại cao lúa trỗ + Lúa bón nhiều phân (nhất l bón phân đạm không cân đối) v thân lúa mềm lớt, m u xanh đạm, rậm rạp l điều kiện thuận lợi cho phát sinh phá hại nặng sâu đục thân + Nhiệt độ tháng năm có ảnh hởng lớn đến qui luật phát sinh gây hại sâu đục thân bớm chấm Từ tháng 11 đến tháng 3, nhiệt độ trung bình miền Bắc nớc ta thấp dần (từ 24 -130C) không thích hợp cho sinh trởng, phát dục sâu đục thân, sâu phát sinh ít, gây hại không đáng kể cho lúa Sang tháng - - 10 nhiệt độ trung bình cao dần (từ 23 - 300C) thích hợp cho sâu phát sinh phát triển nên sâu thờng gây hại nặng cho lúa (cuối vụ chiêm xuân v vụ mùa) + Mức độ v qui luật gây hại sâu đục thân lúa bớm chấm chịu ảnh hởng yếu tố thiên địch Rõ nét l giai đoạn trứng sâu thờng bị ong ký sinh Các ổ trứng sâu đục thân bớm chấm bị ký sinh vụ đông xuân (tháng 11 - 12) trung bình 83%, v cuối chiêm Tr ng i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 75 xuân đầu mùa (tháng - 5) trung bình 55% Số trứng bị ký sinh thời điểm kể trung bình 68% v 35% 1.2.1.3 Phơng pháp DTDB Qui luật phát sinh gây hại sâu đục thân bớm chấm đồng ruộng l trình chu chuyển nối tiếp lứa Sâu lứa sau l từ nguồn lứa trớc chuyển đến Tuy sâu đục thân lúa bớm chấm cần ý nguồn sâu lứa h ng năm: Sâu lứa n y ngn chun ®Õn, ngn thø l sâu lứa cuối năm trớc (lứa 6, 7) qua đông gốc rạ tới tháng năm sau hoá nhộng, vũ hoá tạo nên; nguồn thứ l phận sâu lứa cuối năm (lứa 6, 7) tiếp tục sinh trởng phát triển (tốc độ phát triển chậm nhiệt độ thấp v thức ăn hạn chÕ) råi cïng víi ngn thø t¹o løa sâu thứ năm sau Dự báo sâu đục thân hai chấm quan trọng l dự báo đợc thêi gian ph¸t sinh cđa løa b−ím thø nhÊt năm L chìa khoá từ tính thời điểm phát sinh lứa bớm Để dự báo lứa bớm phát sinh chủ yếu ngời ta dựa v o diễn biến nhiệt độ không khí cđa c¸c th¸ng 12, 1, (chđ u l dùa v o tỉng sè ng y th¸ng cã nhiệt độ trung bình ng y > 150C) Kết hợp với việc theo dõi tình hình lứa cuối năm qua đông v đốt đèn thờng xuyên v o tháng v Vận dụng t i liệu đ tổng kết nhiều năm để sơ dự báo bớm lứa sâu thứ sớm, muộn, trung bình Løa thø 1, cã thĨ sím hc mn phơ thuộc điều kiện nhiệt độ tháng 12, 1, vùng khác vùng Đồng v khu cị løa cã thĨ sím hơm so với vùng núi - Trung du (khoảng tõ 15 20 ng y) Løa thø hc 7, ngợc lại vùng Trung du - Miền núi kết thúc sớm Sau sử dụng số liệu thời gian lứa sâu, hay khoảng cách thời gian phát sinh lứa để dự báo thời gian phát sinh lứa 1.2.1.4 Biên pháp ngăn chặn, phòng chống dịch sâu đục thân hai chÊm : C y lËt gèc r¹ sím sau vụ lúa để diệt sâu v rạ v gốc rạ nhộng tồn Thu nhặt gốc rạ ruộng l m vụ đông sau vụ lúa mùa v sử lý diệt sâu gốc rạ Điều chỉnh thời vụ cấy hợp lý cấy giống ngắn ng yđể lúa trỗ sớm trớc đợt bớm rộ Phun thuốc mật độ dịch hại tới ngỡng (đẻ nhánh mật độ o,81,2 ổ trứng/m2; bắt đầu trỗ 0,4-0,2 ổ trứng/ m2; Trỗ 50%: 0,4-0,6 ổ/m2) Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 76 Phun thuốc cø v o thêi gian lóa tr« v thêi kú tr−ëng th nh chÊm ré b»ng thuèc Padan, Diazinon, Regent 800WG 1.2.2 Sâu loại nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis G.) 1.2.2.1 Các vụ dịch đ xảy Sâu lúa loại nhỏ gây hại phổ biến đồng ruộng tất vùng trồng lúa Năm 1968, nhiều tỉnh miền Bắc đ bị sâu phá hại nặng: Bắc Thái có 6832 lúa bị hại, Nghệ An có 80% diện tích lúa bị hại, Quảng ninh có tổ chức phòng trừ tốt nhng tỷ lệ % bị hại 30 - 40% (tháng 7/1963, sâu lúa hại lúa gái, lúa bị hại trắng xoá cánh đồng, tỷ lệ bị hại 80 - 90% tỉnh H tây cũ), sâu n y nh số sâu hại lúa khác đợc phòng trừ tích cực so với trớc song điều kiƯn th©m canh, gièng lóa míi ng y c ng nhiều l giống rộng, ph m ăn, sâu n y có nhiều điều kiện thuận lợi để gây tác hại lớn, l lo i sâu hại lúa quan trọng Theo báo Cục BVTVnăm 1990-1991 dịch sâu nhỏ hại nặng nớc; năm 2001 sâu nhỏ hại 855 000 lúa Bắc Bộ Diện tích bị hại v bị hại nặng sâu nhỏ liên tục tăng v tăng mức cao Diện tích bị trắng laòi sâu n y g©y l cao nhÊt lo i gây hại, nhiên không theo xu tăng liên tục Theo số liệu thống kê Cục BVTV diện tích lúa bị hại sâu nhỏ gây từ năm 1999-2003 l cao n−íc l 938643ha (miỊn B¾c l 706974 ha; miỊn Nam l 231669 ha., diện tích bị hại nặng l 182950,8 ha, diƯn tÝch mÊt tr¾ng l 272,25 Điểm đáng lo ngại l đ có nhiều nỗ lực to lớn nớc việc áp dụng IPM nhng mức độ gây hại sâu nhỏ không giảm m có xu tăng, năm sau cao năm trớc 1.2.2.2 Quy luật diễn biến Yếu tố thời tiết có ảnh hởng đến thời gian xuất hiện, đẻ trứng trởng th nh v mật độ sâu non gây hại đồng ruộng Nói chung nhiệt độ từ 25 - 290C v ẩm độ 80% l điều kiện thuận lợi cho sâu n y phát sinh gây hại, đặc biệt điều kiện có ma nắng xen kẽ Nếu phạm vi nhiệt độ nói trên, trời không ma ma lợng trứng ng i đẻ giảm rõ rệt Giống lúa nếp v giống lúa lai thờng bị hại nặng giống lúa khác Trong giai đoạn sinh trởng lúa có khả bị sâu n y phá hại, song mức độ bị hại rõ rệt thờng v o lúc lúa đứng cái- l m đòng Lúa bị hại nặng ảnh hởng đến phát triển gié lúa v hạt lúa Tr ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 77 suất lúa bị giảm tới 60% (Phong Châu, Vĩnh Phú, vụ Xuân 1984) + Sâu lúa loại nhỏ thờng bị sô thiên địch, đặc biệt giai đoạn trứng, bị ong mắt đỏ ký sinh giai đoạn sâu non bị lo i ong (cha xác định tên khoa học ký sinh với tỷ lÖ cao (tõ 80 - 100%) Ngo i cã thể bị số lo i côn trùng khác bắt ¨n nh− chuån chuån, Carabidae, Staphilinidae v Neuroptera + H ng năm, sâu lúa loại nhỏ phát sinh lứa, lứa thứ (từ th¸ng - 5) v løa - (tõ tháng - 10) l lứa gây hại đáng kể (Riêng vùng khu cũ v o tháng 11 sâu phá mạnh mạ chiêm) 1.2.2.3 Phơng pháp Dự tính dự báo: Kết hợp đốt đèn bẫy trởng th nh v điều tra tiến độ phát dục sâu ngo i đồng để dự báo dịch sâu lá: Chọn ruộng đại diện cho giống, chân đất, phân v thời vụ cấy khác ruộng điều tra điểm chéo góc, điểm điều tra m2 Đếm số trởng th nh, sâu non v nhộng có mét vuông để xác định mật độ sâu (con/ m2) v tuổi sâu chủ yếu Đếm số bao lá, số điều tra để tính tỷ lệ thiệt hại (%) Trong điều kiện nhiệt độ cao, ẩm độ thấp kéo d i nh−ng vÉn cã nh÷ng trËn m−a nhá xen kÏ, thờng xảy dịch sâu nhỏ Nhiệt độ trung bình tuần hay tháng cao bình thờng khoảng 2-30C Lợng ma tụt khoảng 50%, đặc điểm n y rơi v o thời gian sau:Tháng 3- Dịch sâu xảy v o tháng 4; Tháng 6- dịch sâu xảy v o cuối tháng 8; tháng dịch sâu xảy v o cuối tháng 1.2.2.4 Biện pháp phòng ngừa v dập dịch Diệt trừ cỏ dại quanh bờ ruộng, lau sậy mơng máng, ao hồ l nơi sâu c trú cuối vụ mùa sang đầu xuân Từ đó, sâu di chuyển qua ruộng lúa gây hại áp dụng biện pháp canh tác thích hợp (cấy d y vừa phải, bón phân cân đối v hợp lý, không bón đạm muộn lúc lúa trỗ Bảo vệ lo i thiên địch Khi sâu phát sinh rộ sử dụng lợc chải sâu c nh tre để chải tung (kết hợp với rắc v o vùng rễ Regent 0.3G lúc lúa đẻ nhánh) diệt sâu non mật độ sâu giai đoạn đòng- trỗ đạt 6-9 s©u non/m2 Thêi gian b−ím ré cã thĨ dïng bÉy ®Ìn ®Ĩ diƯt 1.2.3.Bä xÝt d i h¹i lóa (Leptocorisa varicornis F.) 1.2.3.1 Các vụ dịch bọ xít d i Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 78 Bä xít d i gây hại nhiều l tỉnh Miền núi H ng năm tỉnh Bắc Thái, bọ xít phá hại mạnh v o tháng 5, 6, v 9, 10 chân lúa xuân, thu v lúa mùa, mật độ trung bình từ 10 - 200 con/m2 HTX Tiên Tiến (huyện Định Hoá) có 54 mẫu chiêm trăng bị bọ xít phá l m giảm từ - 50% suất Năm 1964, Đại Đồng, Đề Thám, Quốc Khánh (huyện Tr ng Định) mật độ bọ xít có từ - 10 con/bông l m cho hạt bị lép v thâm đen Dịch bọ xít xảy v o năm 1986-1987 tØnh NghÖ An, H TÜnh v Thanh hãa Trong năm 1997 Theo số liệu thống kê Cục BVTV diện tích lúa bị hại bọ xít d i gây nớc l 167 000 (miỊn B¾c l 113000 ha; miỊn Nam l 54000 ha., diện tích bị hại nặng l 5200ha, diện tích bị trắng l Trong năm 1999 Theo số liệu thống kê Cục BVTV diện tích lúa bị hại bọ xít d i gây nớc l 124959 (miền Bắc l 44070 ha; miỊn Nam l 80889 ha., ®ã diƯn tích bị hại nặng l 1797 Trong năm 2000 Theo số liệu thống kê Cục BVTV diện tích lúa bị hại bọ xít d i gây nớc l 109292 (miền Bắc l 64765 ha; miỊn Nam l 44527 ha., ®ã diƯn tích bị hại nặng l 48807 1.2.3.2 Diến biến cđa bä xÝt d i Bä xÝt d i ph¸t sinh gây hại có liên quan với nhiều yếu tố sinh thái Mật độ bọ xít hôi khu đồng gần rừng nhiều đồng gần đồi gò, v xa rừng Bọ xít phá hại nhiều giống lúa nếp giống lúa tẻ, thời kỳ lúa xanh bị hại nặng thời kỳ lúa ngậm sữa H ng năm miền Bắc, sau gặt lúa chiêm xuân, bọ xít chuyển sang c trú cỏ nh cỏ lông, lau sËy V o th¸ng cã thĨ c− tró trªn cá lång vùc rng lóa råi chun sang phá lúa mùa sớm lúa mùa đại tr từ giai đoạn lúa trỗ sau Tới mùa đông (từ tháng 12 tháng 1,2) bọ xít hôi qua đông dạng tr−ëng th nh (tû lÖ % bä xÝt tr−ëng th nh cao đực Nơi qua đông cỏ có hạt ven rừng, vờn, ruộng m u có nhiều cỏ, thảm mục, ống tre nứa rừng Bọ xít phá hại vụ chiêm xuân v vụ mùa, vụ hè thu từ lúa bắt đầu trổ lúc thu hoạch Thời gian phá hại nặng từ tháng đến tháng vụ chiêm v tháng đến đầu tháng 10 vụ mùa Các tr lúa trỗ sớm chín muộn cuối vụ thờng bị bọ xít tập trung phá hại nặng, suất bị giảm nhiều Bọ xít d i có tập tính tránh nóng v lạnh, thờng co cụm qua đôngv hè sau vụ thu hoạch lúa, tập trung b×a rõng hay ë quanh l ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 79 ... ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 75 xuân đầu mùa (tháng - 5) trung bình 55 % Số trứng bị ký sinh thời điểm kể trung bình 68% v 35% 1.2.1.3 Phơng pháp DTDB Qui... nghiệp Tr ng i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t. 73 Chơng Biến động số lợng dịch hại lơng thực Dịch hại lúa 1.1 Khái quát tình hình dịch hại lúa tỉnh phía Bắc, qua điều... toán học (tức l có công thức Ví dụ, phơng trình toán học biểu thị biến đổi số lợng quần thể côn trùng, cho phép dự tính số lợng thời điểm xác định Nh vậy, mô hình theo quan điểm sinh vật học l