Mối quan hệ giữa ong euplectrus xanthocephalus girault ngoại kí sinh với sâu khoang hại lạc spodoptera litura fabricius

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA NÔNG LÂM NGƯ - - TÊN ĐỀ TÀI: “MỐI QUAN HỆ GIỮA ONG Euplectrus xanthocephalus Girault NGOẠI KÝ SINH VỚI SÂU KHOANG HẠI LẠC Sppdoptere litura Fabricius” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH NÔNG HỌC Người thực hiện: Nguyễn Thị Thuý Hương Lớp: 45K2 – Nông học Người hướng dẫn: PGS TS Trần Ngọc Lân VINH – 1.2009 MỞ ĐẦU Tầm quan trọng việc nghiên cứu đề tài Hiện sản xuất nông nghiệp để nông sản đạt suất cao, phẩm chất tốt vấn đề quan tâm nhiều Tuy nhiên, trở ngại lớn chưa khắc phục nhiều giảm sút chất lượng nông sản sâu bệnh gây Ở Việt Nam ước tính hàng năm có tới 20% sản lượng nơng sản trồng bị thiệt hại sâu bệnh gây nên [23] Sau thời gian dài sử dụng phòng trừ dịch hại thuốc hoá học biểu mặt trái ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người, gây ô nhiễm mơi trường, tăng tính chống thuốc dịch hại, tiêu diệt thiên địch, phá vỡ cân sinh thái gây vụ “bùng nổ” sâu hại [20] Ngày chiến lược bảo vệ trồng xác định khơng lợi ích kinh tế trước mắt mà cịn an tồn sinh thái học, mơi trường, bảo vệ sức khoẻ người gia súc Đẩy mạnh việc bảo vệ lồi thiên địch, trì đa dạng chúng hệ sinh thái nông nghiệp, tăng cường nâng cao hiểu biết đa dạng sinh học mối quan hệ loài thiên địch với loại dịch hại địa việc cần thiết Việc trì, bảo vệ sử dụng loài ký sinh sâu hại thành tố khơng thể thiếu hệ thống phịng trừ tổng hợp sâu hại trồng, đặc biệt lạc, trồng cung cấp nguồn dinh dưỡng cao khó thay cấu trồng Việt Nam Cây lạc (Arachis hypogaea L.) cơng nghiệp thực phẩm ngắn ngày có nguồn gốc từ Nam Mỹ, lấy dầu có giá trị kinh tế cao giàu chất dinh dưỡng (hạt lạc chứa 44 - 56% dầu, 25 - 43% protein, - 22% gluxit, nhiều vitamin nhóm B…) [8]; đồng thời cải tạo đất (ở nước nhiệt đới, lạc cố định 33 - 111 kg N) Cây lạc đóng vai trị đặc biệt quan trọng hệ thống nông nghiệp vùng nhiệt đới bán khô hạn Việt Nam, nơi mà khí hậu biến động canh tác khó khăn Trong số 25 nước trồng lạc châu Á, Việt Nam đứng thứ sản lượng suất thấp (dẫn theo Nguyễn Thị Hiếu, 2004) [12] Tuy vậy, tiềm phát triển lạc nước ta lớn, diện tích lên đến 40 - 50 vạn với hai vùng trồng lạc lớn Nghệ Tĩnh Đông Nam Bộ Tại Nghệ n, lạc ba công nghiệp ngắn ngày chủ lực, sản lượng lạc hàng năm mang lại cho người sản xuất tương đương với vạn thóc Sở NN PTNT Nghệ n, 2001) Năm 1996, t nh xuất 20000 lạc v , thu 13,06 triệu US , chiếm 58,2% tổng kim ngạch xuất mặt hàng nông lân hải sản Trần im Đôn, 2001) Từ năm 1996 đến nay, diện tích suất lạc khơng ngừng tăng lên có khả mở rộng diện tích tới 35 000 ục Thống kê Nghệ n, 1999) dẫn theo Nguyễn Thị Thúy, 2007) [18] Năng suất lạc nhìn chung cịn thấp khơng ổn định mà nguyên nhân quan trọng lạc bị nhiều sâu phá hoại; chúng vừa gây hại trực tiếp vừa môi giới truyền bệnh (rầy, rệp, bọ trĩ,…) Trong lồi sâu hại nhóm sâu ăn cánh vảy mà đặc biệt sâu khoang (Spodoptera Litura Fabr) loại nguy hiểm nhất, gây hại tới 81%, làm giảm 18% suất phát triển thành dịch nhiều vùng trồng lạc (Phạm Thị Vượng cộng sự, 1996; Đặng Trần Phú cơng sự, 1997) [21, 4] Ngồi lồi sâu có tính chống thuốc cao với hầu hết lồi thuốc nay, việc phịng trừ gặp nhiều khó khăn Trong đó, số lượng cá thể lồi trùng bắt mồi, trùng ký sinh tự nhiên tài nguyên vô giá, điều kiện cho phép chúng có vai trị quan trọng việc hạn chế số lượng sâu hại đồng ruộng Vì vậy, việc sử dụng lồi thiên địch để hạn chế số lượng trùng hại đặc điểm chủ yếu chương trình quản lý dịch hại trồng, bảo vệ lợi dụng lồi trùng bắt mồi, côn trùng ký sinh phương pháp đỡ tốn Đặc biệt, phát triển thực hệ thống biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM IPM - B) mối quan tâm hàng đầu nhiều quốc gia giới có Việt Nam e Geer nói: “ húng ta khơng phịng chống trùng hại thành công mà lại thiếu giúp đỡ côn trùng khác” Weiss, 1936) Theo báo cáo tổ chức IRRI thì: “ ẻ thù tự nhiên bắt mồi, ký sinh bệnh hại côn trùng thường xuyên tiêu diệt 95 - 99% sâu hại đồng ruộng khơng sử dụng thuốc trừ sâu” o đó, thời gian gần nhà BVTV tập trung nghiên cứu biện pháp sinh học coi biện pháp cốt lõi IPM IPM - B Một nguyên lý biện pháp “Sử dụng tối đa tác nhân gây chết tự nhiên dịch hại”, nhóm trùng ký sinh T S) đóng vai trị quan trọng điều hoà số lượng sâu hại Ong Euplectrus xanthceppalus Girault ngoại ký sinh sâu non sâu khoang có vai trò quan trọng hạn chế số lượng sâu khoang hại lạc Nghệ An với tỷ lệ ký sinh mức cao Nhưng nay, Việt Nam nghiên cứu ong ký sinh sâu hại lạc ch thu thập, thống kê đánh giá vai trị ký sinh lồi ong họ Eulophidae Gần có nhóm tác giả Nghệ n Nguyễn Thị Hiếu, Trần Ngọc Lân nnk, 2007) [14,18] nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái bước đầu thử nghiệm nhân thả ong Euplectrus xanthocephalus G Trong đó, nhiều nước giới thành công hướng nghiên cứu ứng dụng này, Trung tâm Sterling Insectary sản xuất sử dụng ong ngoại ký sinh Goniozus legneri phòng trừ loại sâu hại Để làm sở cho việc nhân nuôi, lây thả ong Euplectrus xanthocephalus Girault phòng trừ sâu khoang hại lạc có hiệu quả, chúng tơi tiến hành đề tài: “Mối quan hệ ong Euplectrus xanthocephalus Girault ngoại ký sinh với sâu khoang hại lạc Spodoptera litura Fabricius ” Mục đích nghiên cứu ết nghiên cứu tiền đề để bước đầu xây dựng quy trình nhân ni, thử nghiệm hiệu ong ngoại ký sinh đồng ruộng, mở khả sản xuất sử dụng chúng phòng trừ sâu khoang hại lạc Đ i tư ng ph m vi nghiên cứu n i ung nghiên cứu Đ i tư ng ph m vi nghiên cứu - Ong ký sinh sâu khoang: Euplectrus xanthocephalus Girault (Hymenoptera: Eulophidae) - Sâu khoang hại lạc Spodoptera litura Fabr (Lepidoptera: Noctuidae) ác nghiên cứu thực phòng thí nghiệm tổ BVTV hoa Nơng - Lâm - Ngư, Trường Đại học Vinh sinh quần ruộng lạc huyện Nghi Lộc - Nghệ n 3.2 N i ung nghiên cứu - Xác định vòng đời ong E xanthocephalus - So sánh tỷ lệ vũ hoá giới tính ong E xanthocephalus điều kiện nhiệt độ, ẩm độ khác phịng thí nghiệm đồng ruộng - Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ đến thời gian phát triển pha ong E xanthocephalus, đồng thời xác định tổng nhiệt hữu hiệu nhiệt độ thềm ong E xanthocephalus - Lưu nhộng ong E xanthocephalus điều kiện 60C - 50% RH - Đặc điểm ký sinh ong E xanthocephalus theo tuổi vật chủ, đốt vị trí khác thể sâu non sâu khoang - Nghiên cứu tính đa dạng vật chủ ong ký sinh E xanthocephalus Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài ung cấp dẫn liệu khoa học số đặc điểm loài ong ngoại ký sinh E xanthocephalus thực cần thiết, góp phần làm sở cho việc xây dựng biện pháp sinh học phòng trừ sâu khoang hại lạc, tránh ô nhiễm môi trường bảo vệ sức khoẻ người Những dẫn liệu loài ong E xanthocephalus ngoại ký sinh sâu non sâu khoang góp phần hồn thiện quy trình nhân ni, lây thả chúng đồng ruộng để phịng trừ sâu khoang hại lạc Sopodoptera litura F.) Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học Cấu trúc tính ổn định quần xã sinh vật Quần xã tập hợp quần thể sinh vật gắn bó với qua mối quan hệ hình thành trình lịch sử lâu dài sinh sống khu vực lãnh thổ định Tính ổn định suất quần xã loài thiết lập dựa cân sinh học với yếu tố cấu thành cấu trúc sinh quần (Watt, 1976) Cấu trúc quần xã sinh vật gồm yếu tố: Mạng lưới dinh dưỡng, phân bố không gian sinh vật, đa dạng loài quần xã Trong sinh quần quan hệ lồi sinh vật ln giữ số lượng cá thể định phù hợp với nhu cầu loài biểu mối cân sinh học Tuy nhiên, số lượng côn trùng biến động tác động ngoại cảnh làm cân ln có nguy bị phá vỡ o đó, để điều khiển hệ sinh thái nơng nghiệp có hiệu cao phục vụ lợi ích cho người, cần hiểu rõ cấu trúc sinh quần sở lựa chọn biện pháp tác động nhằm trì cân sinh học tự nhiên ũng hệ sinh thái khác, hệ sinh thái đồng ruộng lồi sinh vật thường thức ăn, điều kiện tồn cho loài khác Quan hệ phổ biến lồi sinh vật phụ thuộc lẫn vơ phức tạp, đặc biệt quan hệ dinh dưỡng thể qua chuỗi lưới thức ăn Thực tiễn sản xuất nông nghiệp cho thấy nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất suất phẩm chất trồng sâu hại húng làm giảm suất, ảnh hưởng đến phẩm chất trồng, giảm giá trị hàng hố nơng sản Nói chung sâu hại cho trồng nông nghiệp nhiều mặt số lượng, chất lượng, mẫu mã nông sản) mức độ gây hại khác phụ thuộc loài trồng vùng sinh thái Thức ăn Quan hệ lồi ú tố vơ sinh Sức sinh sản, tỷ lệ tử vong, di cư Mật độ quần thể Ăn thịt , ký sinh Hình 1.1 Sơ đồ chung động thái số lượng côn trùng (Viktorov, 1967) M i quan hệ ký sinh - vật chủ Tập hợp quần thể gắn bó với mối quan hệ hình thành trình lịch sử lâu dài sinh sống khu vực, lãnh thổ định tạo thành quần xã sinh vật Ngoài tác động tổng hợp yếu tố vô sinh lên quần xã sinh vật quần xã quần thể có tác động tương hỗ với vô phức tạp mà quan trọng quan hệ dinh dưỡng Theo Linnaeus “ ôn trùng ăn thực vật ln ln liên quan với lồi khác mà lồi tiêu diệt chúng chúng trở nên có mật độ nhiều” “Bằng cách xảy chiến tranh tất loài sinh vật chống lại nhau‟‟[22] Trong mối quan hệ đặc biệt này, quan hệ ký sinh có ý nghĩa quan trọng khơng lí luận mà thực tiễn biện pháp phòng trừ loài sinh vật gây hại Hiện tượng ký sinh dạng quan hệ tương hỗ loài sinh vật phức tạp đặc trưng Trong q trình tiến hố, ký sinh vật chủ có thích nghi để trì tiếp xúc gắn bó chặt chẽ ký sinh vật chủ Cịn thích nghi mang tính đối kháng đấu tranh ký sinh (khắc phục có phản ứng tự vệ chống lại ký sinh) Đã có nhiều định nghĩa ký sinh đưa ra: Dogel (1941) gọi loài ký sinh sinh vật sử dụng sinh vật khác làm nguồn thức ăn môi trường sống Bondarenko 1978) định nghĩa ký sinh loài sinh vật sống nhờ vào sinh vật khác (vật chủ) thời gian dài, làm ký chủ bị chết suy nhược Victorov 1976) định nghĩa tượng ký sinh dạng quan hệ qua lại có lợi chiều lồi lợi ký sinh) sử dụng loài sinh vật khác (vật chủ hay ký chủ) làm thức ăn nơi phần chu kỳ vịng đời (dẫn theo Phạm Văn Lầm, 1995) [22] Hiện tượng côn trùng ký sinh sâu hại phổ biến tự nhiên Đây tượng đặc biệt quan hệ ký sinh, thơng thường vật ký sinh sử dụng hồn tồn mơ thể vật chủ vật ký sinh thường gây chết vật chủ sau chúng hoàn thành chu kỳ phát triển Hầu hết trùng ký sinh sâu hại có biến thái hồn tồn, ch có pha ấu trùng chúng có kiểu sống ký sinh, pha trưởng thành chúng sống tự ơn trùng ký sinh có đặc tính chun tính cao, ch ký sinh vài lồi định, thường ch liên quan với pha phát dục theo tuổi vật chủ ưa thích chúng Mặt khác T S có tập tính tìm kiếm nơi vật chủ, tìm phát lựa chọn vật chủ thích hợp điều có ý nghĩa biện pháp sinh học Theo mối quan hệ lồi trùng ký sinh với pha phát triển loài sâu hại mà phân biệt thành nhóm ký sinh: Ký sinh trứng, ký sinh sâu non, ký sinh nhộng, ký sinh trưởng thành Tuỳ theo vị trí ký sinh thể vật chủ mà người ta phân biệt loài ký sinh ký sinh Tuỳ theo số lượng cá thể loài ký sinh số lượng loài ký sinh hoàn thành phát dục cá thể vật chủ ta phân biệt nhóm ký sinh sau: ý sinh đơn, ký sinh tập thể, tượng đa ký sinh Theo thứ tự mối quan hệ với sâu hại vị trí chúng chuỗi thức ăn) mà phân biệt thành ký sinh bậc: ý sinh bậc 1, ký sinh bậc 2, ký sinh bậc Thiên địch thường nhóm phịng trừ sinh học quan trọng trồng, chúng xuất hầu hết mơi trường trồng nơng nghiệp Vì vậy, việc nghiên cứu xem xét thiết lập mối quan hệ tương hỗ góp phần quan trọng biện pháp phòng trừ dịch hại trồng theo hướng bảo vệ đa dạng, mối cân sinh học hệ sinh thái nông nghiệp Đặc điểm sinh học - sinh thái ong ký sinh E xanthocephalus G vật chủ sâu khoang Spodoptera litura F a Đặc điểm ong Euplectrus xanthocephalus G *Đặc điểm hình thái ong E xanthocephalus G Ong E xanthocephalus thuộc trùng biến thái hồn tồn (holometabola) Q trình phát triển trải qua pha: Trứng, ấu trùng, nhộng, trưởng thành pha có đặc trưng hình thái tập tính riêng Từ pha trứng đến pha nhộng gọi giai đoạn trước trưởng thành, ong sống ký sinh thể sâu non vật chủ Khi trưởng thành sống tự vật chủ dinh dưỡng mật hoa giọt sương đọng lại Pha trứng: Q trình phát triển phơi tiến hành trứng vật chủ, trứng phát triển đầy đủ v trứng nứt ra, ấu trùng ong chui bắt đầu lấy chất dinh dưỡng thể sâu non vật chủ để phát triển Trong điều kiện nhiệt độ 280 độ ẩm 73% RH pha trứng kéo dài 1,5 - ngày 10 Pha ấu trùng: Ấu trùng vừa nở lấy thức ăn thể sâu non vật chủ, bám thể vật chủ sống ký sinh Ấu trùng thường di chuyển, dấu lột xác chuyển tuổi giữ lại bụng ấu trùng Ấu trùng có tuổi + Ấu trùng tuổi 1: Màu trắng đục đến vàng trắng xanh nhạt, bắt đầu xuất vân ngang mờ Hình dạng hạt đậu, đầu thon Kích thước trung bình: 0,208 ± 0,022 x 0,175 ± 0,018 mm + Ấu trùng tuổi 2: Màu trắng vàng xanh đậm, vân ngang xuất rõ Hình dạng hạt đậu đầu thon dài (vịi ấu trùng) Kích thước trung bình: 0,463 ± 0,025 x 0,327 ± 0,017 mm + Ấu trùng tuổi 3: Màu xanh ngọc bích nâu vàng, có vân ngang màu xanh thẫm Dạng hình chuỳ với đầu trịn, đầu có vịi hút kéo dài ác đốt thể hình thành rõ, vịi vươn dài Phía cuối bụng có lỗ sinh dục xuất rõ Cuối tuổi ấu trùng di chuyển xuống bụng lớp lột xác bong Kích thước trung bình: 0,800 ± 0,049 x 0,521 ± 0,029 mm Pha nhộng: Ong non đẫy sức (cuối tuổi 3) di chuyển xuống bụng, xếp thành hàng hoá nhộng Lúc hoá nhộng màu vàng xanh nâu đ , sau chuyển màu nâu đen vũ hố có màu đen bóng Nhộng thuộc dạng nhộng trần, râu cánh xếp dọc theo thể, xung quanh phủ lớp lơng đan xen Kích thước trung bình: 1,161 ± 0,145 x 0,582 ± 0,075 mm Pha trưởng thành: Đặc điểm cái: thể có kích thước trung bình dài 3,61 ± 0,30 mm, sải cánh 7,22 ± 0,40 mm n = 30) Đầu có màu đen, ngoại trừ 1/2 má phần miệng màu vàng nâu vàng Trên đ nh đầu có nhiều lơng cứng màu vàng nhạt Đầu có chiều rộng lớn lần so với chiều dài Mặt trơn nhẵn Mắt kép mắt đơn có màu nâu đ Râu đầu anten) có đốt kể đốt gốc) Đoạn 45 Bảng 3.8 Số lượng trứng ong E xanthocephalus ký sinh tuổi sâu non sâu khoang Tuổi sâu non sâu khoang Số lượng sâu khoang (n) Số lượng trứng ong ký sinh sâu khoang quả, n) Trung bình số trứng ong/sâu khoang (X) Tỷ lệ %) số trứng/tuổi sâu Tuổi Tuổi Tuổi Tuổi Tuổi Tuổi Tổng số LSD0,05 100 200 88 0 393 225 701 339 16 0 1281 2,25c 3,5b 3,85a 3,20d 0,00e 0,00e 3,26 0,288 17,56c 54,72a 26,46b 1,25d 0,00e 0,00e 100 0,208 Ghi chú: ác chữ khác biểu thị sai khác cột có ý nghĩa mức xác suất p