Nghiên cứu chế tạo bẫy ánh sáng và đánh giá hiệu quả của chúng đến việc bắt côn trùng gây hại cây trồng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA NÔNG LÂM NGƯ HÀ MẠNH TRÚC KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẪY ÁNH SÁNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHÚNG ĐẾN VIỆC BẮT CÔN TRÙNG GÂY HẠI CÂY TRÔNG NGÀNH: NÔNG HỌC Lớp: 49K – Nông học Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tài Toàn VINH - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Sinh viên Hà Mạnh Trúc LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp nghành kỹ sư Nông học, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quí báu từ phía các thầy cô giáo, bạn bè, người thân. Với tấm lòng chân thành và sự biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn tới ThS. Nguyễn Tài Toàn, người đã dìu dắt và hướng dẫn cho tôi từ những bước đầu tiên làm quen với nghiên cứu khoa học, là người rất tận tâm và nhiệt tình hướng dẫn tôi suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp. Xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban chủ nhiệm và các cán bộ giảng dạy trong khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuân lợi, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! Nghệ An, ngày 16 tháng 5 năm 2012. Tác giả Hà Mạnh Trúc MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN-------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 PHẦN MỞ ĐẦU----------------------------------------------------------------------------------------------------------5 1. Đặt vấn đề---------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2. Mục đích nghiên cứu-------------------------------------------------------------------------------------------------7 3. Yêu cầu -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài-------------------------------------------------------------------------7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU-----------------------------------------------------------------------------8 1.1.1. Tình hình nghiên cứu bẫy ánh sáng trên thế giới----------------------------------------------------------8 1.1.2. Tình hình sử dụng bẫy đèn ở Việt Nam--------------------------------------------------------------------15 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU---------------------------------------------18 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài----------------------------------------------------------------------------------------18 2.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài----------------------------------------------------------------------------------------19 2.3. Thời gian, địa điểm nghiên cứu---------------------------------------------------------------------------------20 2.4. Vật liệu nghiên cứu------------------------------------------------------------------------------------------------20 2.5. Phương pháp thực nghiệm--------------------------------------------------------------------------------------21 2.5.1. Thiết kế bẫy------------------------------------------------------------------------------------------------------21 2.5.2. Đánh giá thành phần côn trùng bắt được------------------------------------------------------------------22 2.6. Phương pháp xử lý số liệu --------------------------------------------------------------------------------------22 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN-----------------------------------------------------23 3.1.1. Diễn biến số lượng côn trùng bắt được ở các loại bẫy có số phểu khác nhau----------------------23 3.1.3. Diễn biến số lượng côn trùng bắt được ở các bẫy có nguồn ánh sáng khác nhau.----------------34 3.2.1. Thành phần và số lượng công trùng bắt được của bẫy ánh sáng trên cây lúa---------------------40 3.2.2. Thành phần và số lượng công trùng bắt được của bẫy ánh sáng trên cây ngô--------------------43 3.2.3. Thành phần và số lượng công trùng bắt được của bẫy ánh sáng trên cây lạc---------------------45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ----------------------------------------------------------------------------------------49 1.1 Thiết kế bẫy.--------------------------------------------------------------------------------------------------------49 TÀI LIỆU THAM KHẢO.--------------------------------------------------------------------------------------------51 I. TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI.----------------------------------------------------------------------------------------51 II. TÀI LIỆU VIỆT NAM---------------------------------------------------------------------------------------------53 III. TÀI LIỆU THAM KHẢO TRÊN WEBSITE.---------------------------------------------------------------54 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trong sản xuất nông nghiệp, nông sản đạt năng suất cao, phẩm chất tốt luôn là vấn đề đã, đang và sẽ ngày càng được chú trọng hơn nữa trong tương lai, đặc biệt là sản xuất sản phẩm sạch, và an toàn cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, một trong những trở ngại lớn luôn đi kèm theo đó là sự sụt giảm chất lượng và số lượng nông sản do sâu bệnh gây ra. Theo tính toán của FAO thì sự tăng năng suất cây trồng nông nghiệp trên thế giới chậm hơn sự tăng thiệt hại do con trùng, dịch hại gây ra khoảng 1,5 lần (Ruscavishnikov, 1973). Ở nhiều nước, thiệt hại do sâu, bệnh và cỏ dại trung bình là 20-30% tiềm năng năng suất cây trồng (Churaev, 1975). Điều này có nghĩa cứ gieo trồng 5 ha thì có ít nhất có 1 ha không được thu hoạch. Hàng năm, thiệt hại của các cây trồng nông nghiệp ở Mĩ trị giá khoảng 15 tỉ đô la (Chapman, 1973). Theo ước tính của bộ nông nghiệp Hoa Kì, chỉ thiệt hại do côn trùng gây ra tương đương với giá trị của 1 triệu người lao động trong một năm, nghĩa là mất gần 10% nhân lực sống trong nông nghiệp. Ở nước ta, thiệt hại do côn trùng gây nên đối với sản xuất rất lớn, phạm vi và mức độ tùy thuộc vào từng năm, từng vụ sản xuất, trung bình giảm 10 -15 % sản lượng nông nghiệp. Vì vậy làm giảm mức độ thiệt hại do sâu bệnh gây ra luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của người sản xuất và người quản lí. Hiện nay, trong canh tác nông nghiệp việc kiểm soát côn trùng gây hại chia làm 3 loại: (i) phương thức hóa học; (ii) phương thức cơ giới vật lí; (iii) phương thức sinh học [14]. Để phòng trừ sâu bệnh hại gây ra cho cây trồng cho đến nay người nông dân chủ yếu sử dụng biện pháp hóa học. Tại các vùng có trình độ thâm canh cao thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng nhiều và liên tục đã gây ra tác hại nghiêm trọng như phá vỡ hệ cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường sống, tiêu diệt thiên địch, tạo tính chống thuốc của một số loại côn trùng dịch hại ngày càng tăng ở hầu hết các vùng, sinh ra những nòi mới, để lại dư lượng thuốc có hại cho sức khỏe con người và vật nuôi…Theo thông cáo của tổ chức y tế thế giới, thì hàng năm trên thế giới có khoảng 500 ngàn người bị nhiễm độc do thuốc bảo vệ thực vât trong đó có khoảng 14 ngàn người chết. Mục tiêu hiện nay là xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, đảm bảo cho hệ sinh thái ổn định lâu dài. Côn trùng ảnh hưởng đến cây trồng nông nghiệp có thể phân thành 3 loại: có hại, trung tính, và có lợi. Có nhiều loại côn trùng có hại như: ruồi nhỏ, mọt, bướm, rệp, cào cào, nhậy là những ví dụ điển hình. Có một số loài không chỉ có lợi, và còn rất quan trọng trong lợi ích của thiên nhiên. Thực vậy, những nhà khoa học đã tìm ra những nhóm côn trùng có ích tìm bắt, ăn thịt và kí sinh trên cơ thể côn trùng. Ngoài ra, con người đã biết ứng dụng các biện pháp cơ vật lí nhờ đó thiết lập ảnh hưởng và giúp hạn chế sự phát triển côn trùng có hại [14]. Một số phương thức cơ vật lí được các nông dân áp dụng để điều khiển côn trùng như: (i) Làm đất sớm; (ii) Thu dọn cỏ dại, xác thực vật sau mùa vụ; (iii) Thiết kế mùa vụ; (iv) Luân canh mùa vụ; (v) Canh tác các giống có khả năng chống chịu chống chịu; (vi) Phân bón và phương thức canh tác; (vii) Lượm trứng; (viii) Bắt côn trùng bằng tay; (ix) Cày bừa ải; và (x) Bẫy đèn. Trong đó, sự phát triển và thực hiện hệ thống biện pháp quản lí tổng hợp IPM bằng phương pháp dùng bẫy đèn để kiểm soát côn trùng nông ngiệp đang là mối quan tâm ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam (FAO, 1993). Đảm bảo vệ sinh an toàn lương thực, thực phẩm. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chế tạo bẫy ánh sáng và đánh giá hiệu quả của chúng đến việc bắt côn trùng gây hại cây trồng” 2. Mục đích nghiên cứu - Thiết kế được các kiểu bẫy phù hợp cho từng loại cây trồng từ đó lựa chọn loại bẫy có khả năng bắt côn trùng tốt nhất để đưa vào sử dụng đại trà. - Đánh giá được thành phần và số lượng các loại côn trùng trên một số cây trồng cụ thể. - Xác định được diễn biến phát sinh gây hại của các loại côn trùng từ đó có các biện pháp dự tính dự báo trước nguy cơ bùng phát dịch của sâu hại. 3. Yêu cầu - Nghiên cứu thiết kế bẫy đèn phù hợp để thu hút côn trùng trên cây lúa, cây ngô và cây lạc. - Đánh giá được thành phần và số lượng các loại côn trùng trên cây lúa, cây ngô và cây lạc đồng thời xác định được diễn biến phát sinh gây hại của các loại côn trùng trên cây lúa, cây ngô và cây lạc để đưa ra các biện pháp dự tính, dự báo dịch hại côn trùng. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo tiền đề cho các đề tài về bẫy đèn đang còn ít được nghiên cứu ở Việt Nam. - Ngày càng hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật - Ứng dụng vào biện pháp canh tác tổng hợp tiên tiến trên thế giới như Việt GAP, Global Gap, sản xuất sản phẩm hữu cơ… CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu bẫy ánh sáng trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình nghiên cứu bẫy ánh sáng trên thế giới Xu hướng hiện nay của bảo vệ thực vật trong quản lí sâu bệnh hại cây trồng là quản lí tổng hợp dịch hại IPM, trong đó việc nghiên cứu sử dụng bằng phương pháp bẫy ánh sáng đang là một trong những mục tiêu chủ đạo. Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu cứu thiết kế bẫy ánh sáng để đánh giá hoặc bẫy hỗn hợp dịch hại côn trùng ở trên đồng ruộng hoặc trong nhà lưới cho các loại dịch hại khác nhau. Dưới đây là những công trình nghiên cứu được thu thập trên thế giới. Mast (1911) phát biểu rằng ở động vật bậc thấp với mắt thường sự phản ứng lại với màu sắc là rất phức tạp. Và từ thực nghiệm của Mast thì ở kiến có khả năng phân biệt từ các loại màu sắc khác nhau, có khả năng phân biệt tia cực tím và tia tử ngoại. Mast còn kết luận thực nghiệm ở ong mật rằng chúng có khả năng phân màu sắc và chúng rất thích ánh sáng màu xanh. Phần đa những điều tra với kiến, ong, côn trùng bay được và các côn trùng khác đều cho kết quả rằng nhiều loại côn trùng có khả năng nhận biết màu sắc. Ong mật, một số loài cá, động vật có vú, có thể một số loài nhện với sự phát triển tốt của mắt có khả năng phân biệt các vùng quang phổ. Với 1 lượng ánh sáng đơn sắc nhất định thì loại thì bị kích thích mạnh bởi màu xanh nước biển, màu tím, xanh da trời,vàng, đỏ, một số loài khác thì lại là các tia hồng ngoại. bởi vậy, với khối lượng lớn sinh vật thì không màu sắc nào sự kích thích là hơn cả. Từ thiết kê bẫy đèn với đèn lồng nhử mồi, Holloway(1911) [12] cho biết khi di chuyển là lớn hơn nhiều so với đứng yên. Ông còn phát biểu rằng khi có di chuyển ánh sáng thì sự thu hút côn trùng lớn hơn ở một vị trí cố định. Từ một số thực nghiệm phương pháp thu hút côn trùng từ ánh sáng, S.J. Holmes và K. W. McGraw(1913) [22] đưa đến kết quả sự thay đổi cường độ ánh sáng, dù tăng hay giảm thì đều kích thích các hành vi của côn trùng, đặc biệt nếu sự thay đổi đó là đột ngột. Tại Mỹ, S. O. Mast (1911) nghiên cứu mối quan hệ giữa ánh sáng và côn trùng (theo Light and the Bevihavior of Organism, S.O. Mast, John Wiley and Son) đã tìm thấy rằng sự phản ứng lại của côn trùng và các sinh vật khác là những phản ứng bình thường và nguyên nhân các sinh vật bị bắt dưới điều kiện ánh sáng. Sự phản ứng đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sống. Những sự thay đổi ánh sáng dẫn đến sự thay đổi của bộ phận bên trong sinh vật, chúng có thể phản ứng tích cực với cường độ ánh sáng cho trước ở thời gian nhất định và phản ứng tiêu cực ở cùng cường độ ở thời điểm khác. Bởi vậy, một số sự phản ứng của sinh vật là không giống nhau đối với ánh sáng. Nguyên nhân tần suất thay đổi của các hành vi là sự thể hiện sự phụ thuộc vào các yếu tố như ánh sáng, dinh dưỡng, tuổi… Davenport (1911) [3] tìm thấy rằng ánh sáng có cường độ cao, tại cường độ đó 1 sinh vật hòa hợp rồi ngăn cản côn trùng và đồng thời tìm thấy một số loài âu trùng lần đầu tiên rời khỏi vỏ trứng thì bị thu hút bởi ánh sáng, nhưng sau đó từ ¼ - 2 giờ thì lại phản ứng tiêu cực với ánh sáng. Davenport còn tóm tắt rằng phản ứng của côn trùng là kết quả của sự thay đổi các chất hóa học trong nguyên sinh chất. Các hành vi của côn trùng 1 thời điểm đó phụ thuộc trạng thái sinh hóa ở thời điểm đó. Một số thực nghiệm ở bảo tàng và dưới thảm, Wod-Sedalek(1913) [20] tìm thấy côn trùng trốn ánh sáng cho đến khi trứng của chúng đã được cố định. H. B. Weiss, Entom (New. 24, 12-13) [11] phát hiện gần cuối mùa thu tinh một số loài muỗi, con cái sợ ánh sáng và tìm đến bóng tối, và đồng thời còn phát hiện ở mỗi loài của muỗi thì có sự khác nhau sự nhận ánh sáng. Holmes (1913) [22] tìm thấy rằng ấu trùng của một số loài muỗi rất nhạy cảm với bóng tối. Tuy vậy, tần suất của ấu trùng trong bóng tối dần dần bị mất. nhưng hầu hết các giống muỗi vằn và nhiều các loại hình thái khác, chúng thường tìm bóng tối, chúng thể hiện tần số phản ứng tích cực với ánh sáng tích cực dần. Sau khi kiếm đủ thức ăn, mặc dù chậm chạp hơn nhiều, chúng vẫn còn phản ứng tích cực Chuỗi bài báo của Mclndoo(1913) [19] cho 1 danh sách dài các nghiên cứu về sự nhạy cảm về khứu giác côn trùng và ông đã cho 1 danh sách dài các chất có khả năng thu hút và xua đuổi côn trùng. Richardson (1917) [4] tìm thấy rằng ruồi nhà bị thu hút bởi ammonium hydarate và ammonium cacbonate. Từ thực hành trên các loại phân động vật cho ammonia thì ammonia gas có khả năng thu hút ruồi trưởng thành. Vào những năm 60 của thế kỷ 20, Moffitt (1964) đã nghiên cứu về việc bẫy ánh sáng để đánh giá quân thể bọ trĩ hại hoa (Frankliniella occidentalis). Kết quả nghiên cứu cho thấy, bẫy trắng và bẫy xanh hấp dẫn loài bọ trĩ hai hoa hơn các loại bẫy côn trùng khác [18]. Brodsgaard (1989) [2] nghiên cứu bẫy màu dính bắt bọ trĩ (Frankliniella occidentalis) trong nhà kính đã cho thấy bẫy dính có tổng số 20 màu sáng và tối khác nhau được kiểm tra tỉ mỉ đã tìm được điều kiện thuận lợi nhất bẫy dính màu tối thu hút bọ trĩ hại hoa. Màu xanh tối đã được tìm thấy có khả năng thu hút F. occidentalis tốt nhất và sau đó từ nghiên cứu đã phát triển thành 1 công cụ hiệu quả để phát hiện từ giai đoạn xâm nhiễm ban đầu của F. occidentalis trong nhà kính. Năm 1990, Gillespie và Vernon đã đánh giá sự ảnh hưởng của chiều cao, màu bẫy và giới tính côn trùng đến khả năng bắt bọ trĩ (Frankliniella occidentalis) của bẫy dính ở mùa vụ trồng dưa chuột trong nhà kính. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cặp giới tính đực, cái bắt được nhiều bọ trĩ nhất ở chiều cao 2,4 m so với mặt đất, tiếp theo là mức 1,8 và 3,0 m và thấp nhất ở mức 1.2 . trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu chế tạo bẫy ánh sáng và ánh giá hiệu quả của chúng đến việc bắt côn trùng gây hại cây trồng . tài: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BẪY ÁNH SÁNG VÀ ÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CHÚNG ĐẾN VIỆC BẮT CÔN TRÙNG GÂY HẠI CÂY TRÔNG NGÀNH: NÔNG HỌC Lớp: 49K – Nông học Giáo viên