Thống kê toán học, mô hình hóa biến động số lượng quần thể dịch hại

Chơng Thống kê toán học, mô hình hoá biến động số lợng quần thể dịch hại Số lợng lo i côn trùng hệ sinh thái thờng xuyên biến động tác động nhiều yếu tố hữu sinh, vô sinh v tính trạng di trun cđa chóng C¸c u tè n y trùc tiÕp gián tiếp ảnh hởng đến khả sinh sản, nhịp điệu sinh sản, nhịp điệu tử vong hay tốc độ phát triển cá thể lo i côn trïng V nh− Nikolxki (1965) ® nãi: “BiÕn ®éng sè lợng côn trùng l trả lời thích nghi chủng quần sâu hại với điều kiện cụ thể, m điều kiện chủng quần tồn Trong sản xuất nông nghiệp, biến động số lợng lo i côn trùng l lớn Để mô tả đợc thay đổi số lợng n y côn trùng, cần xây dựng đợc mô hình biến động số lợng chủng quần, l sở cho công tác dù tÝnh dù b¸o sù ph¸t sinh ph¸t triĨn cđa chúng Khái niệm biến động số lợng ý nghĩa công tác nghiên cứu Bất cø mét qn thĨ sinh vËt n o hƯ sinh thái nông nghiệp chịu tác động đồng thời nhiều yếu tố Vì vậy, số lợng quần thể dịch hại trì cách ổn định, m thay đổi liên tục (tăng giảm) tuỳ thuộc v o mức độ tác động yếu tố tơng ứng Sự biến đổi số lợng thờng xuyên cảu quần thể l m cho không ý tới số lợng v th nh phần cảu quần thể thời điểm, m đồng thời phải ý tới chiền hớng biến đổi quần thể (Vũ Quang Côn, 2000) Vì vậy, tác động lên quần thể biện pháp nhỏ n o cần có lựa chọn chín chắn Những nghiên cứu côn trùng đ cho hiểu biết cặn kẽ biến động quần thể Song việc xác định nguyên nhân v hiệu biến động số lợng l vấn đề khó Với mức độ n o đó, biến đổi số lợng côn trùng phụ thuộc v o biến đổi tính trạng di truyền m chúng định sức sống chủng quần Những quy luật biến động số lợng thể côn trùng l vấn đề trung tâm sinh thái học đại Nó ý nghĩa to lớn mặt lý luận m mặt thực tiễn Trong côn trùng học thực nghiệm, vấn đề lại c ng trở nên quan trọng, qua ngời ta nhận định v dự tính đợc thời vụ sinh sản bùng phát côn trùng có hại cho kinh tÕ n«ng nghiƯp ë nhiỊu lo i c«n trùng, thờng xảy tợn tn đợt sinh sản h ng loạt Hiện tợng n y đ đợc nhiều nh khoa học nghiên cứu v xác định rằng, tăng hay giảm số lợng côn trùng chủng quần thờng xảy có tính chu kỳ, đồng thời mật độ chủng quần sau sinh sản h ng loạt lại giảm Tr ng i h c Nụng nghi p Hà N i – Giáo trình D ch h c B o v th c v t……………….…… 63 Sự tác động không thuận lợi Yếu tố phụ thc mËt ®é Ỹu tè di trun cđa lo i c«n trïng Ỹu tè kh«ng phơ thc mËt Ỹu tè sinh thái Mật độ, số lợng chết số lợng qn 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 tè di trun cđa lo i Ỹu tè sinh th¸i Yếu 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 chđng qn (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 trïng tù nhiªn, m cã thĨ dù tÝnh dù 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 ®o¸n cho sù biÕn ®éng cđa mét lo i sinh vật 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 độ chủng quần, v mật độ chủng 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 ®éng tÝch cùc cđa chóng chØ x¶y mét phạm vi giớ hạn xác định Phạm vi thay ®ỉi t theo tõng lo i Khi nhiƯt ®é m«i 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 mét thêi gian d i th× sinh vËt sÏ chÕt, dẫn 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 øng quang chu kú cña vËt chñ v ký sinh chúng, dẫn đến đình qua đông hay bắt đầu phát triển cảu lo i khác Trong trờng hợp n y, thiên địch xuất hiƯn 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 ®ét ngét Ngo i ra, tÝnh chu kú cña sù bùng 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 thĨ hiƯn ë mét sè lo i b−ím s©u 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 (Vị 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 ®iỊu ho lo i Sù lín lªn cđa mËt độ chủng quần thờng dân đến giảm kích thớc cá thể, giảm khả sinh sản, tăng chết Êu trïng v nhéng cđa c«n trïng, l m thay đổi tốc độ phát triển v tăng tơng qua giới tÝnh cđa c«n trïng ë mét sè lo i thc 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 ®ỉi phơ thc v o mËt ®é chđng qn cđa chúng Khi mật độ chủng quần tăng, kích thích trình di c v ảnh hởng đến khả sèng cđa thÕ hƯ sau §iỊu n y thĨ hiƯn ë rÊt nhiỊu lo i nh− rƯp Ngo i ra, mật 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 hạn nh số lo i rệp, số 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 họ Braconidae v Ichneumonidae., ký sinh trởng th nh đẻ nhiều trứng lên thể vật chủ, nên sau ®ã, Êu trïng ký sinh në sÏ cã sù cạnh 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 thĨ 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 đáng kể cho ngời * Các vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng bao gồm lo i nÊm, vi khuÈn, virus v mét sè lo i động 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 tun 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 trïng 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 Nhãm 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 kh¸ nhiỊu lo i n»m bé c¸nh cøng v cánh mạch Chúng l thể lớn vật måi, l m vËt måi chÕt ng y v sö dụng nhiều vật mồi đời sống + Nhóm côn trùng ký sinh: có số lợng lo i ®Ỉc biƯt phong phó Chóng thc nhiỊu hä cđa bé c¸nh m ng, bé hai c¸nh v mét sè hä thuộc cánh cứng Căn v o tính chất cđa ký sinh m chia chóng l m dạng: nội ký sinh v ngoại ký sinh Sâu hại l vËt chđ cđa ký sinh, chóng võa l ngn thức ăn, vừa l môi trờng sống bậc Tuy nhiên, lo i ký sinh n y có pha tự do, không gắn bó chặt chẽ víi vËt chđ 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 bËc … Ký sinh bËc l lo¹i đặc biệt quan trọng có ý nghĩa trực tiếp tiêu diệt sâu hại thực tế, gặp nhiỊu 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 pha sinh trởng côn trùng Chúng ta cần hiểu rõ vai trò nhóm ký sinh để sử dụng chúng phòng trừ sinh học * 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 réng r i ®Êu tranh sinh häc 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 cđa vËt h¹i VÝ dơ, mét sè lo i mật độ đạt cao xuất cạnh 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, xuÊt hiÖn bÖnh nÊm, vi huÈn, virus ký sinh vËt hại, 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 vËt ký sinh vao tù nhiªn ë møc mËt 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 ð 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 lín lÜnh vùc ®Êu tranh sinh häc chèng 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 : VËt måi; - - - - : VËt 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 víi tû lƯ ký sinh trªn chóng, theo sè liƯu 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 thêi 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 tÝch luü mËt ®é theo thêi gian v sù thuËn 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 cđa chóng rÊt phøc t¹p, phơ thc v o nhiỊu yếu 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 vËt Nã gióp chóng ta dù tÝnh sù ph¸t sinh phát 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 nghiƯp 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……………….…… 73 ... 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... 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. .. 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