Quản lý sâu bệnh hại - Biện pháp sinh học quản lý sâu bệnh hại

06-Apr-15 1 6. BIỆN PHÁP SINH HỌC QUẢN LÝ SÂU BỆNH HẠI 6.1. Những vấn đề cơ bản Biện pháp sinh học là gì?  Khống chế dịch hại bằng các tác nhân sinh học (không gồm tính kháng sâu bệnh, triệt sản hay thay đổi tập tính sâu hại). Biện pháp sinh học có phải là công nghệ sinh học ? Công nghệ sinh học là bộ công cụ sử dụng yếu tố sinh học để giải quyết các vấn đề công nghệ hoặc để sản xuất ra các sản phẩm công nghệ . Như vậy BPSH = CNSH! Biện pháp sinh học bao gồm  Phá hủy vật lây truyền bệnh hoặc toàn bộ vật gây bệnh .  Ngăn chặn sự hình thành mầm bệnh .  Làm suy yếu hoặc loại bỏ phần bị bệnh.  Làm giảm sinh lực hoặc độ độc hại của vật gây bệnh bằng các tác nhân sinh học (biological agents) như chế phẩm virus- nấm ... 06-Apr-15 2 Các loại tác nhân sinh học trong Biện pháp sinh học  Vi sinh vật  Vi khuẩn  Nấm  Tuyến trùng  Virus  Sinh vật cỡ lớn  Côn trùng  Con người  Động vật Cơ chế của Biện pháp sinh học  Cạnh tranh (Competition) – Cạnh tranh nơi cư trú và dinh dưỡng .  Kháng sinh (Antibiosis) – Tác nhân sinh học sản sinh ra độc tố đối với dịch hại .  Ký sinh (Parasitism) – Tác nhân sinh học sử dụng dịch hại làm thức ăn hoặc nơi tái sinh .  Tăng tính kháng dịch (Induced resistance) – tác nhân sinh học làm tăng tính đề kháng của cây trồng Tác nhân sinh học được ứng dụng như thế nào ?  Dưới dạng nhập khẩu (Importation)  Làm tăng thiên địch (Augmentation)  Bảo tồn thiên địch (Conservation of Natural Enemies) Ong Bathyplectes anurus, một loài ký sinh sâu non vòi voi hại Cỏ linh lăng (Hypera postica (Gyllenhall)) Nhập khẩu  Khi bệnh có nguồn gốc ngoại lai.  Xác định nguồn gốc của sâu bệnh hại.  Tìm loài thiên địch  Làm thủ tục nhập 06-Apr-15 3 Làm tăng hiệu lực của thiên địch  Tác động trực tiếp tới thiên địch để làm tăng hiệu lực của chúng .  Sản xuất hàng loạt và đưa vào tự nhiên là cách phổ biến nhất.  Nâng cao năng lực di truyền  Làm tăng hiệu lực (Augmentation) của thiên địch không phải là vĩnh cửu nên cần thường xuyên tái sử dụng các tác nhân sinh học . Bảo tồn thiên địch  Bao gồm xác định, điều chỉnh các yếu tố tác động nhằm làm tăng hiệu lực của thiên địch Đích của Biện pháp sinh học  Tác nhân gây bệnh cây  Tác nhân gây thiệt hại cho cây  Cỏ dại. 6.2. Các tác nhân sinh học  Vi khuẩn  Virus  Nấm  Tuyến trùng  .. 06-Apr-15 4 Vi khuẩn là tác nhân sinh học phòng trừ sâu bệnh...  Vi khuẩn Xanthomonas campestris pv. poannua – gây bệnh loét .  Vi khuẩn Pseudomonas syringae pv. tagetis . Vi khuẩn  1921: ghi nhận ở Nhật .  1940s: Dạng thương phẩm ở Pháp  Chiếm 39% thuốc sinh học  Diệt Cánh vảy, Hai cánh và Cánh cứng Crystals containing poison Tinh thể độc hình thoi Bacillus thurigiensis là loài thông dụng nhất Virus  Trong 6 nhóm có 3 nhóm an toàn: -Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV) -Granulosis visus (GV) -Citoplasmic Polyhedrosis Virus (CPV)  Hẹp thực đến cấp họ  Sâu phải ăn qua miệng mới có tác dụng Nấm  Có thể xâm nhập qua da 06-Apr-15 5  Khá nhỏ (dài 0.60 – 2 mm)  Các dạng sống – có lợi và có hại  Gây bệnh cho động vật  Gây bệnh cây  Sinh vật ăn tuyến trùng  Gây bệnh cho côn trùng  Sống hoại sinh Tuyến trùng Tuyến trùng trong thế giới ăn tuyến trùng Tuyến trùng ăn thịt nhau. Dorylaimida Tuyến trùng diệt sâu hại  Ba họ quan trọng:: - Steinenermatidae - Heterorhabditidae - Mermithidae  Diệt sâu đất và sâu hại vỏ cây Tuyến trùng diệt sâu hại  Sirex noctilio – Ong đục gỗ gây hại nghiêm trọng cho rừng thông của Australia và New Zealand  Ngẫu nhiên được đưa vào Mỹ/  Ong cái đẻ trứng lây truyền luôn cả nấm cộng sinh  Sâu non ăn nấm hại cây, 06-Apr-15 6 Tuyến trùng ký sinh sâu hại  Deladenus siricidicola, một loài tuyến trùng ký sinh ong Sirex spp.  Tuyến trùng chui vào sâu non, sinh sản mạnh khi sâu hóa nhộng, xâm nhập vào trứng sâu hại (ký chủ).  Ong cái vũ hóa, bay đến cây khác, đẻ trứng có chứa tuyến trùng.  Hiệu lực gần như đạt 100%. Tuyến trùng có thể là vector truyền bệnh  Giống Steinernema và Heterorhabditis (bộ Rhabditida) là tuyến trùng ký sinh sâu hại.  Truyền vi khuẩn gây chết cho ký chủ, một đặc điểm làm cho tuyến trùng càng thích hợp hơn trong BPSH trừ sâu hại so với các nhóm tuyến trùng khác Gián bị tuyến trùng Steinernema scapterisci Neosteinernema trưởng thành cái chui ra khỏi cơ thể mối Sinh vật diệt tuyến trùng  Ăn thịt tuyến trùng  Cây mồi – mồi nhử tuyến trùng ra khỏi cây mục đích.  Ký sinh gây bệnh chết cho tuyến trùng. Nấm diệt tuyến trùng  Một số loại nấm diệt tuyến trùng  Hệ lưới bám dính  Gây u bướu  Dạng vòng lỏng Nonconstricting Rings  Dạng vòng xiết Constricting Rings  Bào tử đính 06-Apr-15 7 Pasteuria penetrans (Actinomycete)‏ Bào mầm trên cơ thể tuyến trùng Bào mầm xâm nhập vào biểu bì của tuyến trùng Vi khuẩn ký sinh tuyến trùng Sinh vật bắt mồi ăn thịt  Ăn các pha của con mồi  Diệt nhiều cá thể con mồi  Không chuyên hóa thức ăn rõ rệt  Miệng gặm nhai hoặc chích hút  Hơn nửa là cánh cứng Ký sinh ăn thịt (Parasitoids)  Ký sinh trong và ký sinh ngoài  Sâu non ký sinh là pha chính trực tiếp ăn thịt sâu hại  Sống đơn độc hoặc thành đàn  Đa ký sinh (Multiple parasitism)  Bội ký sinh (Superparasitism)  Ký sinh trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành Ký sinh trứng 06-Apr-15 8 Ký sinh ngoài: sâu non của chúng sống bên ngoài cơ thể ký chủ Ký sinh trong: sâu non sống bên trong cơ thể ký chủ Idiobionts: làm tê liệt  bất tỉnh ký chủ, Ký sinh có thể làm thay đổi tập tính của ký chủ: giẫy để tránh bị ký sinh 06-Apr-15 9 Ký sinh có thể làm thay đổi tập tính của ký chủ: tạo màng bao cô lập trứng ký sinh Ký sinh phá vỡ biện pháp “bọc cô lập trứng” của ký chủ bằng cách đưa virus đa diện vào phá vỡ tế bào máu (huyết cầu Hemocytes) của ký chủ khiến chúng không cô lập được trứng ký sinh nữa Ký sinh của nấm gây bệnh  Nấm ký sinh  Nấm ký sinh màng nấm (mycelia), bào tử (bt phân sinh (conidia), bt noãn (oospores), bt nang hoặc vách dầy (chlamydospores)) hoặc xâm nhập vào các dạng qua đông như hạch nấm (sclerotia), noãn (oospores), bt nang (chlamydospores)) .  Các loài KS khác  Vi sinh vật khác và virus xâm nhập phá hại nấm làm giảm tác hại của nấm bệnh 6.3. CÁC BIỆN PHÁP SINH HỌC  Sử dụng vi sinh vật đối kháng: • BT (Bacillus thuringiensis) chống sâu hại bọ Cánh vẩy, nấm • Ampelomyces quisqualis chống bệnh phấn trắng; • động vật nguyên sinh, tuyến trùng, virus  Biện pháp sinh học trừ bệnh phấn trắng với: Orthotydeus lambi (Tydeidae - bét), Bacillus (subtilis) sp., Trichoderma harzianum , Verticillium lecanii, Tilletiopsis sp.  Thả thiên địch gây nuôi  Gây xáo trộn quá trình ghép đôi của sâu hại 06-Apr-15 10 SINH VẬT ĐỐI KHÁNG Vi khuẩn BT (Bacillus thuringiensis) Tinh thể độc BT Bào tử BT 1.Sâu non ăn lá có bào tử và tinh thể độc BT 2.Sau ít phút chất độc bám vào cơ quan thụ cảm ở thành ruột, sâu non dừng ăn 3.Sau vài giờ thành ruột bị phá hủy cho phép bào tử và vi khuẩn bình thường xâm nhập vào xoang máu, chất độc phát tác 4.Trong 1-2 ngày sâu non sẽ chết do hậu quả tác dụng của bào tử trong máu Tế bào thành ruột Tinh thể độc Tế bào chết BT (Bacillus thuringiensis) trong Danh mục thuốc BVTV 2015 Trang 42-45??? 06-Apr-15 11 SINH VẬT ĐỐI KHÁNG Nấm Ampelomyces quisqualis Ampelomyces quisqualis  Kí sinh nấm phấn trắng  256 loài cây với 172 chi thuộc 59 họ  Sợi nấm phân sinh, bào tử phân sinh ...  Có tác dụng trực tiếp  Tế bào ký chủ bị diệt ngay sau khi xâm nhiễm (2-4 ngày) Ampelomyces quisqualis Bệnh phấn trắng 06-Apr-15 12 Ngon? Nho trắng “sạch” Bệnh phấn trắng hại nho Bệnh phấn trắng Keo tai tượng: (A) trên lá kép lông chim (B) Trên phiến lá và (C) bào tử nấm Oidium Bệnh phấn trắng lá Sồi 06-Apr-15 13 Light micrograph of a pycnidium of A. quisqualis which has formed in place of a conidium atop the conidiophore of Uncinula necator. Conidia of A. quisqualis have been released from a rupture of the pycnidial wall. PHOTO: D.Gadoury Electron micrograph of powdery mildew colony on grape leaf showing pycnidium of A. quisqualis in conidiophor of U. necator. PHOTO: D.Gadoury A. quisqualis A. Q Filamen AQ là loại thuốc sinh học trừ nấm. Trong thuốc có chứa nấm Ampelomyces quisqualis dùng để diệt nấm gây bệnh phấn trắng hại Nho, Hoa hồng . Nấm Ampelomyces phát triển trên sợi nấm phấn trắng làm cho nấm bệnh bị chết. Không pha lẫn nấm AQ với thuốc hóa học, phun thuốc vào buổi sáng trong điều kiện có độ ẩm trên 60%. Pha 5ml hoặc 5 g/lít với nước SINH VẬT ĐỐI KHÁNG Ve bét Tydeidae và Bọ rùa ăn nấm phấn trắng 06-Apr-15 14 (A) Chùm hoa nho bị bệnh phấn trắng (B) Ve bét trưởng thành nhìn qua kính hiển vi Nho trồng Vitis vinifera Nho dại Vitis riparia Diện tích khu vực có lông tơ (Domatia) có quan hệ tỷ lệ thuận với số lượng bét O. lambi Nho dại với vô số lông tơ là nơi cư trú của ve bét O. lambi Diện tích lá bị nhiễm bệnh phấn trắng có quan hệ tỷ lệ nghịch với số lượng bét có trên lá 06-Apr-15 15 A: Sợi nấm nguyên vẹn và B: sợi nấm bị bét ăn A B Ảnh hưởng rất khác nhau của thuốc trừ nấm tới bét ăn nấm phấn trắng KẾT LUẬN • Bét O. lambi có thể làm giảm bệnh phấn trắng ở lá và quả nho tới 50% • Phun thuốc trừ bệnh mancozeb, sulfur và carbaryl có thể hạn chế hiệu quả của bét O. lambi. • Một số loại thuốc thay thế khác ít hại tới ve bét này hơn mà vẫn giữ được hiệu quả trừ bệnh: • Ve bét O. lambi trực tiếp ăn sợi nấm và bào tử nấm U. necator, làm giảm sự lây lan của nấm gây bệnh phấn trắng Bọ rùa Psyllobora vigintimaculata, một loài ăn nấm (ảnh Jack Kelly Clark). Tập đoàn sâu non Bọ rùa Psyllobora vigintimaculata, đang ăn nấm gây bệnh phấn trắng (ảnh Jack Kelly Clark). 06-Apr-15 16 Một cá thể sâu non Bọ rùa Psyllobora vigintimaculata đang dọn sạch nấm phấn trắng Erysiphe chicoracearum hại cây cúc Zinnia. 6.3. BIỆN PHÁP SINH HỌC (tiếp)  Cây bẫy (mồi): Phacelia tanacetifolia chống Bọ trĩ Frankliniella occidentalis; Cây Cúc Tagetes sp. chống tuyến trùng (Meloidogyne spp.). Củ cải dầu (Mù tạt) cây mồi tuyến trùng nang (Heterodera spp.). Phacelia tanacetifolia – cây mồi hấp dẫn các loài côn trùng thiên địch (Ruồi ăn rệp họ Syrphidae) của bọ trĩ Cúc vạn thọ Tagetes erecta trồng xen Súp lơ để chống tuyến trùng THUỐC SINH HỌC = Bio-pesticides  Ưu điểm:  Ít độc đối với động vật có vú;  Tác động không đáng kể tới côn trùng có ích;  Tác động và phân hủy nhanh, ít ảnh hưởng đến MT;  Có tính chọn lọc cao;  Có thời gian cách ly ngắn (thời gian trước thu hoạch);  Độ độc đối với thực vật thấp.  Hạn chế: Phải phun phủ đầy đủ mới có hiệu quả tốt.  Các loại thuốc sinh học:  Các chất liệu có sẵn trong tự nhiên;  Chất liệu có nguồn gốc thực vật (thảo mộc);  Chất liệu có nguồn gốc động vật;  Thuốc sinh học chế từ vi sinh vật. CÁC LOẠI THUỐC BVTV SINH HỌC  Vật liệu có sẵn trong tự nhiên: Lưu huỳnh và Calcium Polysulfide, đồng (trên 6kg/ha/năm); thạch anh...  Chất liệu chế từ thực vật: Azadirachtin (Azadirachta indica), rotenone (Derris spp., Tephrosia spp. và Lonchocarpus spp. ), pyrethrins (Chrysanthemum/ Tanacetum spp), chiết xuất từ Quassia amara, Nicotiana tabacum, Sabadilla (Schoenocaulon spp.), Hellebore (Veratum album), khổ sâm - croton (Croton tiglium), Yam bean (Pachyrhizus erosus ), Ryania (Ryania speciosa), thunder god vine (Tripterygium wilfordii), Amur corktree (Phellodendron amurense), Heliopsis longipes.. 06-Apr-15 17 CÁC LOẠI THUỐC BVTV SINH HỌC Dầu thực vật: Bạc hà, thông và cây carum (Carum carvi ) hạt lanh (linseed), hạt cây gai dầu (hempseed), hạt bông, hạt cải dầu (rapeseed - colza), Thầu dầu (Ricinus communis), Dừa, Đậu nành, Cọ palm, Ngô... Chất liệu chế từ động vật: sáp ong, gelatine, protein Mỡ động vật: Cá voi, cá (cá tuyết, cá trích, cá mòi dầu, cá mòi), degras (mỡ cừu), mỡ lợn, chân bò Vật liệu dùng cho bẫy và/hoặc chất bào chế: Diammonium phosphate, metaldehyde ((CH3CHO)4), pheromones, pyrethroids (Deltamethrin và Lambda-Cyhalothrin) Chất khác: Paraffin và dầu khoáng, K-permanganate... BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG CHỐNG DỊCH HẠI  Sử dụng thực vật có tác dụng ngăn chặn bệnh: Ví dụ đối với bệnh héo cải xanh do nấm Verticillium dahliae gây ra dùng cây mù tạt, cỏ Sudan che phủ ngăn cản nguồn bệnh từ đất.  Hun khói sinh học: Dùng phân trộn và vật liệu hữu cơ (chất cay, xoan...) có tác dụng phối hợp ngăn chặn mầm bệnh đến từ đất. BIỆN PHÁP KHÔNG DÙNG THUỐC BVTV  Vi sinh vật: 112 loại (loài/ chiết tách/ chế phẩm).  Động vật chân đốt: 126 loại (côn trùng và ve bét, chân đốt khác);  Sản phẩm tự nhiên: 57 loại (vi sinh vật và sản phẩm chế từ thực vật).  Pheromon: 55 loại (chất dẫn dụ sinh dục, chất tụ đàn, chất báo động);  Gene: 19 loại (gen kháng cỏ dại, sâu hại, virus). Micro-organisms 30% Natural products 16% Macro-organisms 34% Genes 5%Semio-chemicals 15% (Copping, 2004) BIỆN PHÁP KHÔNG DÙNG THUỐC BVTV Pheromon en Vi sinh vật Chân đốt 34% SP tự nhiên 16% 06-Apr-15 18 Sản phẩm tự nhiên chế từ thực vật và vi sinh vật SẢN PHẨM TỪ TỰ NHIÊN (Copping, 2004) Algae, 1 2% Plants, 36 62% Microorga- nisms, 20 34% Crustaceans, 1 2% Tảo, 1 Gíap xác, 1 Thực vật, 36 Vi sinh vật, 20 (Copping, 2004) Plant growth regulator and nematicide, 2 3% Plant growth regulator, 6 10% Insecticide and acaricide, 8 14% Others, 13 23% Bactericide, 2 3% Fungicide, insect attractant and animal reppelent; 9 15% Fungicide and bactericide, 2 3% Insect reppelent, 5 8% Insecticide, 12 21% SẢN PHẨM TỪ TỰ NHIÊN (Copping, 2004) Hoạt chất Azadirachtin  Nguồn gốc: Cây Neem, Azadirachta indica ;  Họ: Xoan - Meliacae;  Khu phân bố: Nam Á, đặc biệt là Ấn Độ;  Chiết từ hạt xoan; 06-Apr-15 19  Hoạt chất: Azadirachtin A (AZA) (C35H44O16) với 7 đồng phân và Azadirachtin B ;  Cơ chế tác động:  Xua đuổi,  Ức chế sinh trưởng,  Chống đẻ trứng,  Giảm sức sinh sản  Tỷ lệ sống của trứng. Hoạt chất Azadirachtin Azadirachtin B  Loại tác dụng: Tiếp xúc, nếu ăn vào có tác dụng nội hấp;  Phổ tác dụng: Có hiệu lực diệt 200 loài sâu hại, tuyến trùng, nhện và ít nhiều có tác dụng của thuốc trừ nấm.  Thời gian cách ly Pre-harvest interval: 3 ngày; Hoạt chất Azadirachtin HOẠT CHẤT Rotenone  Cây độc: Derris elliptica, mistica và malaccensis; o Lonchocarpus utilis, urucu, nicou và chrysophyllus; o Tephrosia macropoda, toxicaria, vogelii và virginiana;  Họ: Leguminosae;  Chiết xuất từ rễ cây độc; Derris elliptica Lonchocarpus sp.  Hoạt chất: Rotenone hoặc Nicouline (Isoflavonoid, Alkaloid);  Cơ chế tác động: Độc hô hấp và thần kinh ngoại biên;  Loại tác động: Chủ yếu là tác dụng tiếp xúc, đôi khi có tác dụng vị độc;  Phổ tác dụng: Chủ yếu có tác dụng chọn lọc đối với các bộ: Diptera, Coleoptera, Lepidoptera, Hemiptera, Thysanoptera, Hymenoptera và tác dụng phụn với ve bét.  Thời gian cách ly: 10 ngày; HOẠT CHẤT Rotenone 06-Apr-15 20 Pyrethrin  Cây độc: Tanacetum (Chrysanthemum) cinerariaefolium và T. cineum.  Họ: Compositae;  Phân bố: Trung Quốc, Đông Phi và Nhật;  Chiết xuất từ hoa cúc trắng;  Hoath chất chính: Pyrethrin I;  Tác dụng: Tiếp xúc và vị độc;  Cơ chế tác động: Độc thần kinh ngọaị biên và thần kinh trung ương gây tê liêỵ sâu hại  Phổ tác dụng: Thuốc trừ sâu có tác dụng trừ ve bét;  Thời gian cách ly: 2 ngày; Pyrethrin: Hoạt chất Có 6 loại hoạt chất Nhóm Acid Cồn Hoạt chất Pyrethrins Pyrethrins I Crysanthe- mic Pyrethrolone Pyrethrin I Cinerolone Cinerin I Jasmolone Jasmolin I Pyrethrins II Pyrethroic Pyrethrolone Pyrethrin II Cinerolone Cinerin II Jasmolone Jasmolin II Tỷ lệ sử dụng trong BPSH (Copping, 2004) 06-Apr-15 21 TÍN HIỆU HÓA HỌC  Chất dẫn dụ sinh dục: Trưởng thành đực xác định vị trí của con cái rồi thực hiện quá trình ghép đôi bằng cách di chuyển theo vệt mùi chất dẫn dụ sinh dục do trưởng thành cái tiết ra.  Sử dụng liên tục pheromone nhân tạo có tác dụng gây ảnh hưởng mang tính cạnh tranh cao tới quá trình tiết pheromon tự nhiên, gây ra nhiễu loạn sinh thái.  Pheromone nhân tạo khiến các con đực bị đánh lừa, tạo nên hiệu ứng phá rối hoặc phá vỡ quá trình giao phối (sexual confusion/ mating disruption).  Hiệu quả ngăn chặn quá trình ghép đôi và qua đó gây ra hiện tượng đẻ trứng không được thị tinh  Pheromone sinh dục mang tính đặc trưng loài rất cao. TÍN HIỆU HÓA HỌC  Pheromon tụ đàn:  Con đực và con cái tìm cây chủ dựa theo hỗn hợp mùi thơm của cây chủ và pheromon tụ đàn.  Chất pheromon được gắn vào cây chủ bay hơi hấp dẫn cả hai giới sâu hại di chuyển đến cây dẫn đến tình trạng sâu hại tụ đàn với số lượng lớn ở cây được xử lý.  Mồi nhử được sử dụng ở nơi được lựa chọn thích hợp làm giảm rõ rệt sự phá hoại của sâu hại.  Cây mồi và những cây gần đó có thể được chặt hạ trước khi sâu hại thế hệ sau từ những cây này lộ diện.  Pheromone tụ đàn có thể được sử dụng để giám sát sâu hại.  Có hiệu quả tốt đối với nhóm sâu hại thuộc bộ Cánh cứng (Coleoptera).  Chất tụ đàn hấp dẫn được sử dụng làm mồi nhử trong bẫy dùng để giám sát và lựa chọn thời điểm sử dụng thuốc BVTV. TÍN HIỆU HÓA HỌC  Pheromone báo động:  Chất báo động được tiết ra trong tự nhiên khi quần thể sâu hại bị nguy hiểm hoặc bị tấn công bởi các loài ăn thịt.  Hậu quả làm cho sâu hại gia tăng hoạt động do đó dễ bị phơi nhiễm thuốc BVTV hơn.  Chất báo động thường được trộn lẫn với thuốc BVTV thông thường, nhất là thuốc trừ bét, qua đó làm tăng tỷ lệ chết của sâu hại (tăng hiệu lực diệt sâu hại).  Sinh vật hại bị báo động (ví dụ bét) ăn hại ít hơn hẳn so với cá thể không bị báo động. TÍN HIỆU HÓA HỌC  Pheromone xua đuổi:  Pheromone xua đuổi được tìm thấy trong tự nhiên ở một số loài sâu hại (bộ cánh cứng) khi quần thể đạt mức tới hạn. Chất này xua đuổi các cá thể khác xâm nhập vào đàn, qua đó bảo vệ nguồn dinh dưỡng cần thiết cho chúng và thế hệ con cháu sau này.  Chỉ cần sự thay đổi rất nhỏ đã có hiệu ứng chuyển từ hấp dẫn sang xua đuổi (ví dụ chất Seudenol hấp dẫn mọt thông được biến đổi thành 3-methyl-cyclohex-2-en-1-one lại có tác dụng xua đuổi chính loài mọt thông này).  Sử dụng chất xua đuổi ở cây sống khỏe mạnh có thể được phối hợp với chất gây tụ đàn ở cây chết hay cây khô. 06-Apr-15 22  Chất dẫn dụ: Ammonium bicarbonate;  Pheromone: Chất dẫn dụ sinh dục của con cái ;  Thuốc trừ sâu: Pyrethroids (Deltamethrin dùng cho bẫy Eco-trap hoặc Lambda-Cyhalothrinin cho bẫy Agrisense). PHƯƠNG PHÁP BẪY BẮT HÀNG LOẠT Eco-trap Agrisense 6.4. ĐẤU TRANH SINH HỌC (ĐTSH) KHÁI NIỆM ĐT SINH HỌC Đấu tranh sinh học có thể được định nghĩa là biện pháp sử dụng thiên địch nhằm làm giảm thiệt hại do quần thể sinh vật hại gây ra. Biện pháp sinh học là cách tiếp cận phù hợp với chương trình quản lý dịch hại tổng thể và là sự thay thế xứng đáng cho biện pháp hóa học. ĐẤU TRANH SINH HỌC Quan điểm “ba bộ ba = B3” - "three sets of three". 1. Bộ ba thứ nhất – Ba P: The "who“: The natural enemies themselves that is to say Predators, Parasitoids and Pathogens. Thiên địch=Ăn thịt+Ký sinh+Vật gây bệnh. 2. Bộ ba thứ hai – Ba gì: The "what": The objective to achieve which can be prevention, reduction or delay of infestation. Ngăn ngừa+Giảm bớt+Trì hoãn 3. Bộ ba thứ ba – Ba thế nào: The "how": The approach that is taken with the natural enemy to achieve the objective which can be conservation, augmentation or importation. Bảo tồn + Tăng cường + nhập nội 06-Apr-15 23 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Thiên địch nhóm bắt mồi ăn thịt được quan sát và ghi chép sớm hơn so với ký sinh và vi sinh vật gây bệnh do có kích thước lớn hơn nhiều.  Ghi chép của Trung Quốc cho thấy tổ Kiến vống (Kiến vàng = Kiến thợ dệt) Oecophylla smaragdina được thu thập, bán và đưa vào nơi trồng cây họ cam từ 2000 năm nay. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Dân trồng Chà là ở Yemen đã đưa tổ kiến ăn thịt về để diệt sâu hại.. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Bọ rùa ăn thịt rệp đã được ghi nhận ở châu Âu từ thế kỷ thứ 13. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Việc diễn giải làm sáng tỏ vấn đề ký sinh và sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại phụ thuộc vào phát minh ra kính hiển vi. Ghi chép sớm nhất về côn trùng ký sinh ở Tây Âu xuất hiện trong những năm 1600. 06-Apr-15 24 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Vào năm 1602 Aldrovandi (người Italia) quan sát thấy sâu non ong kén ký sinh Apanteles (Cotesia) glomeratus ở trên sâu hại cải, kén được dệt ở bên ngoài cơ thể sâu hại. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Năm 1670 Martin Lister viết báo diễn giải chính xác hiện tượng ký sinh trong tạp chí the Philosophical Transactions of the Royal Society of London. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Ví dụ kinh điển về việc sử dụng bọ rùa ở Califonia để diệt rệp sáp hại cam chanh (Icerya purchasi) là sự bắt đầu của kỷ nguyên đấu tranh sinh học. LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Dự án sử dụng bọ rùa cuối những năm 1980 ở Califonia đã thúc đẩy sự phát triển của biện pháp sinh học.  Thành công ở Califonia được lặp lại ở nhiều nước khác.  Nhiều loại thuốc sinh học được áp dụng. 06-Apr-15 25 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: BIẾN ĐỘNG QUẦN THỂ, NGUYÊN LÝ PHỤ THUỘC MẬT ĐỘ VÀ CÁC THUYẾT KHÁC NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Có nhiều thuyết và mô hình về sinh học của thiên địch và ảnh hưởng của chúng tới biến động quần thể con mồi/ký chủ.  Quá trình mật độ quần thể được duy trì trong tự nhiên được gọi là «phòng trừ tự nhiên» hay «Kiểm soát tự nhiên» ("natural control“). NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC Phòng trừ tự nhiên là cơ sở của biện pháp đấu tranh sinh học cũng như một số biện pháp kiểm soát dịch hại khác.  Hiểu rõ các khái niệm chính của «phòng trừ tự nhiên» là chìa khóa để hiểu biết thiên địch khống chế sinh vật hại và chúng được sử dụng trong biện pháp sinh học như thế nào.  Đấu tranh sinh học (biological control) có quan hệ rất rõ với phòng trừ tự nhiên. NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Quần thể là tập hợp cá thể của cùng một loài trong một lãnh thổ xác định.  Xác định cấu trúc lý thuyết của quần thể để giải thích đặc điểm biến động quần thể nhằm xác định vai trò của các yếu tố ảnh hưởng tới sự thay đổi của quần thể. 06-Apr-15 26 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Hiểu rõ quá trình phòng trừ tự nhiên:  Quần thể sinh vật thường tồn tại trong tình trạng đặc trưng với số lượng cá thể nhất định trong thời gian dài  tình trạng cân bằng sinh học NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Sự hiện diện tình trạng cân bằng sinh học cho thấy quần thể đã và đang duy trì ở mức (mật độ) xác định – bởi tác động của các yếu tố sinh thái hiện có trong khu vực.  Biện pháp đưa thiên địch ‘ngoại nhập’ vào làm giảm số lượng sinh vật hại và qua đó duy trì quần thể sinh vật hại chính là củng cố tình trạng cân bằng sinh học và nâng cao vai trò của thiên địch trong việc duy trì tình trạng cân bằng của quần thể. NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Duy trì mật độ quần thể quanh tình trạng cân bằng sinh học cần có hoạt động của các yếu tố sinh thái thuộc nhóm «phụ thuộc vào mật độ» (thiên địch).  Xu hướng duy trì quần thể trong thế cân bằng sinh học nhờ hoạt động của các tác nhân phụ thuộc vào mật độ (yếu tố sinh học = thiên địch) được gọi là điều chỉnh quần thể (population regulation).  ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Một yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ sẽ gia tăng tác động tới quần thể đích khi mật độ quần thể này tăng lên.  Thiên địch là yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ. 06-Apr-15 27 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Cần có các yếu tố phụ thuộc mật độ để điều chỉnh quần thể sâu hại nằm trong trạng thái cân bằng sinh học để đối phó với xu hướng gia tăng số lượng theo hàm số mũ của quần thể sâu hại.  Khi không có yếu tố phụ thuộc mật độ, quần thể sâu hại có thể tăng tới điểm chúng tiêu thụ hết nguồn thức ăn và suy thoái tới mức «tuyệt chủng cục bộ». NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Sự tồn tại dai dẳng của quần thể sâu hại và sự không có dữ liệu về mức «tuyệt chủng cục bộ» chứng minh cho sự tồn tại của các tác nhân phụ thuộc mật độ và vai trò điều chỉnh của chúng trong tự nhiên.  Những yếu tố sinh thái phụ thuộc mật độ khác ngoài thiên địch là sự cạnh tranh và yếu tố chủ quyền lãnh thổ trong loài và giữa các loài. NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC Phòng trừ tự nhiên: Số lượng cá thể dao động trong phạm vi nhất định. Tình trạng cân bằng sinh học (trạng thái đặc trưng) trong thời gian dài là đường màu vàng. Ví dụ về sự phụ thuộc vào mật độ ký chủ của thiên địch nhóm ký sinh ( Thời gian t T h ứ c ă n t a Số lượng ký chủ n T ỷ l ệ k ý s in h % NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Xét về mặt lịch sử thách thức lớn đối với «trường phái ‘phụ thuộc mật độ’» đến từ những người cảm thấy tính hiển nhiên của sự ổn định của quần thể trong tự nhiên không được chứng minh  Số lượng cá thể của quần thể được xác định phần lớn bởi yếu tố thời gian cần thiết cho sự phát triển của quần thể.  Sự điều chỉnh quần thể là do sự bất thường của giới hạn môi trường mà không có quan hệ gì với bản chất của mật độ. 06-Apr-15 28 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Người theo trường phái ‘phụ thuộc mật độ’ thấy rằng quần thể tồn tại tromg thế cân bằng (tình trạng đặc trưng)  Người theo trường phái ‘KHÔNG phụ thuộc mật độ’ thấy rằng quần thể thay đổi liên tục,  Sự suy thoái mang tính tuyệt giống và tình trạng quần thể tương đối ổn định trong thời gian dài chỉ là thực tế mang tính thống kê chứ không phải là bản chất sinh học?  Tình trạng phong phú và đặc điểm phân bố của quần thể phản ánh sự thích nghi với điều kiện cụ thể có giới hạn của tự nhiên, có tầm quan trọng lớn và điều khiển sự thay đổi của quần thể. NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Quần thể phản ánh dấu ấn của sự thay đổi môi trường, phát triển mở rộng trong khoảng thời gian thuận lợi và co lại khi bất lợi.  Việc điều chỉnh quần thể được xem là có yếu tố duy trì trong khuôn khổ nào đó (được gọi là ‘kiềm chế/kiểm soát – control) và khi trở về trạng thái cân bằng (được gọi là ‘điều chỉnh’ = regulation). NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Sự suy thoái của quần thể xảy ra và việc phụ thuộc vào mật độ chỉ xuất hiện trong thời gian tương đối ngắn.  Phần lớn thời gian còn lại là sự phối hợp của các yếu tố ‘phụ thuộc mật độ không hoàn toàn’ (trong đó có thiên địch) với yếu tố không phụ thuộc mật độ (chủ yếu là thời tiết) có ảnh hưởng tới biến động quần thể. NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  “Yếu tố điều hòa” "Conditioning factors“ không chịu ảnh hưởng của mật độ tạo ra khuôn khổ môi trường trong khi yếu tố phụ thuộc vào mật độ đóng vai trò điều khiển.  Ở mức mật độ quần thể sâu hại thấp: hoặc là do yếu tố không phụ thuộc mật độ làm quần thể “suy nhược”: hoặc quần thể bị suy thoái. 06-Apr-15 29 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Ở mức mật độ cao chỉ có yếu tố phụ thuộc mật độ “hoàn hảo” và sự cạnh tranh giữa hai loài mới ngăn chặn được sự tiếp tục gia tăng của quần thể, đây là nguyên nhân dẫn đến quần thể suy giảm số lượng về mức mật độ thấp.  Vai trò của thiên địch trong phòng trừ tự nhiên đối với quần thể sâu hại tiến triển cùng với thời gian: Yếu tố phụ thuộc mật độ hoàn hảo điều chỉnh quần thể, tác nhân thiên địch nhân tạo chiếm vị trí của thiên địch CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Mỗi loài sử dụng một nhóm những tài nguyên nhất định, tạo thành ổ sinh thái của loài đó.  Ổ sinh thái một loài thực vật bao gồm: loại đất, lượng ánh sáng mặt trời, độ ẩm, kiểu thụ phấn và cơ chế phát tán của hạt cây.  Ổ sinh thái một loài động vật bao gồm: kiểu nơi sinh sống của loài, biên độ nhiệt độ mà loài đó có thể sống được, các loại thức ăn và lượng nước mà chúng cần.  Bất cứ thành phần nào của ổ sinh thái đều là nguồn tài nguyên có giới hạn và do đó có ảnh hưởng đến giới hạn kích thước của quần thể. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Sự cạnh tranh và săn mồi thường làm ảnh hưởng đến thành phần của các quần xã.  Các loài bắt mồi ăn thịt thường làm suy giảm trầm trọng số lượng các loài con mồi của chúng.  Các loài săn mồi có thể gián tiếp làm tăng tính đa dạng sinh học (ĐDSH) trong quần xã bằng cách giữ mật độ của một số loài vật mồi ở mức thấp đến mức không thể xuất hiện sự cạnh tranh về nguồn tài nguyên. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Số lượng cá thể của từng loài phụ thuộc vào nguồn tài nguyên thiên nhiên mà thường được gọi là sức tải/sức chứa hoặc khả năng chịu đựng.  Tổng số lượng của các quần thể thường thấp hơn sức tải của môi trường nếu như trong quần xã đó có yếu tố kiềm chế do vật săn mồi.  Nếu như không còn vật săn mồi nữa, số lượng quần thể sẽ tăng hoặc vượt điểm ngưỡng sức tải của môi trường và tiếp diễn cho đến tận khi những nguồn tài nguyên trở nên cạn kiệt và lúc đó quần thể cũng sẽ bị suy vong. 06-Apr-15 30 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Thành phần loài bị ảnh hưởng bởi những mối tác động tương hỗ, trong đó loài nọ phụ thuộc vào loài kia.  Những loài có quan hệ tương hỗ thường có mật độ quần thể cao hơn khi cùng tồn tại.  Côn trùng thụ phấn và những loài thực vật thụ phấn nhờ côn trùng; nấm và tảo cùng tạo ra địa y; kiến làm tổ trên cây và bảo vệ cây không bị sâu phá hoại.  Đỉnh cao của mối quan hệ tương tác: hai loài luôn luôn xuất hiện cùng nhau và không thể sống thiếu nhau. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Các quần thể sinh vật có liên hệ thích ứng với nhau, tác động tương hỗ với nhau thông qua những mối quan hệ dinh dưỡng và sự tác động của những nhân tố sinh thái, sinh học khác.  Trong quá trình phát triển, tiến hoá, những mối liên hệ tác động tương hỗ đó dần dần thiết lập nên  Thế cân bằng động, cân bằng sinh học. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Cân bằng sinh học luôn luôn dao động và được điều chỉnh trong một biên độ nào đó  Do điều kiện môi trường thường xuyên biến đổi. Các quần thể cũng luôn có những biến động đặc thù của riêng mình.  Trong quá trình thích ứng để tồn tại mỗi quần xã có một phương thức thích ứng đặc trưng, nhằm duy trì sự cân bằng sinh học với độ ổn định tương đối. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Hiện tượng mật độ của một quần thể được duy trì trong một phạm vi giới hạn biến động tương đối trong suốt cả một thời gian dưới tác động của các yếu tố sinh học và vật lý được gọi là sự điều chỉnh tự nhiên.  Giới hạn trên và giới hạn dưới của mật độ trung bình thường ít biến đổi rõ rệt.  Chỉ khi nào bản thân những yếu tố điều chỉnh thay đổi (có trường hợp chỉ một vài nhân tố cơ bản) hoặc có xuất hiện một số nhân tố mới (như loài kí sinh/loài ăn thịt) thì giới hạn trên và giới hạn dưới đó mới thay đổi. 06-Apr-15 31 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Tác dụng của điều chỉnh tự nhiên lên mật độ của quần thể sinh vật hại trong một thời gian nào đó thường mang tính quy luật.  Tác động làm giảm đột ngột số lượng cá thể bởi thuốc bảo vệ thực vật không mang tính quy luật.  Nhân tố sinh học thường giữ một vai trò quan trọng, nhiều khi có tác dụng quyết định trong điều chỉnh.  Sự điều chỉnh mật độ trung bình của các quần thể do tác động của các vật kí sinh, vật ăn thịt hoặc các vật gây bệnh xuống mức độ thấp hơn gọi là  điều chỉnh sinh học. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Về bản chất, điều chỉnh sinh học là một bộ phận của điều chỉnh tự nhiên.  Áp dụng biện pháp phòng trừ sinh học trong công tác bảo vệ thực vật nên nội dung điều chỉnh sinh học có sai khác ít nhiều  điều chỉnh sinh học nhân tác.  Điều chỉnh sinh học nhân tác là việc lợi dụng nguồn lợi thiên địch tự nhiên hoặc nhân nuôi các loài ký sinh, loài bắt mồi hoặc vật gây bệnh của sâu hại theo sự bố trí của con người với mục đích làm giảm số lượng cá thể của loài dịch hại đó đến mức không có ý nghĩa về mặt kinh tế (dưới ngưỡng gây thiệt hại kinh tế). CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Động vật, thực vật và vi sinh vật sống trong từng vùng sinh thái đều có những mối liên hệ gắn bó mật thiết với nhau, tạo thành các quần xã sinh vật.  Tập hợp tự nhiên những quần thể của tất cả các loài trong quần xã, gắn bó mật thiết với nhau qua những mối liên hệ được hình thành trong một quá trình lịch sử phát triển lâu dài và sinh sống trong một vùng sinh thái, thiết lập nên thế cân bằng động về sinh học, sinh thái và luôn có sự tiến hóa thích nghi. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Số lượng cá thể (lớn nhất) của một loài có thể đạt tới ở trong một môi trường cụ thể nào đó được gọi là sức chứa môi trường.  Sức chứa tối đa phụ thuộc vào nguồn thức ăn và khoảng không gian của môi trường.  Trong thực tế sự phát triển số lượng của quần thể không đơn giản chỉ là phụ thuộc vào hai yếu tố thức ăn+không gian.  Mối tác động tương hỗ giữa những điều kiện vật lý, đặc điểm của nơi ở và đặc tính của loài bắt mồi, loài vật mồi trong mối tương quan với toàn bộ các yếu tố môi trường tham gia xác định SỨC CHỨA MT (thực) 06-Apr-15 32 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  SỨC CHỨA MT thực  Yếu tố chủ đạo/chủ yếu/chính ?? Yếu tố điều chỉnh??  Hai nhóm yếu tố chính: 1. Yếu tố KHÔNG phụ thuộc vào mật độ và 2. Yếu tố PHỤ THUỘC MẬT ĐỘ. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Yếu tố không phụ thuộc vào mật độ bao gồm các yếu tố phi sinh vật giới hạn thế năng của quần thể. Nhóm nhân tố này còn được gọi là lực hình thành.  Sự tồn tại và tác động của các yếu tố này không phụ thuộc vào mật độ của quần thể.  Tác động của chúng có ảnh hưởng tới mật độ của quần thể nhưng không có tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể tới một thế cân bằng sinh học. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Yếu tố phụ thuộc vào mật độ bao gồm những yếu tố như các hiện tượng cạnh tranh, ký sinh, ăn thịt, v.v  Tồn tại và tác động phụ thuộc vào mật độ.  Mật độ quần thể càng cao - tác động càng mạnh và được coi là "tác động phụ thuộc vào mật độ của quần thể", hoặc là "phản ứng do mật độ chi phối".  Có tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Thế cân bằng sinh học của các quần thể được duy trì nhờ sự thống nhất và cân bằng giữa hai lực mâu thuẫn nhau: Khả năng sinh sản lớn và những phản ứng phụ thuộc vào mật độ, giới hạn sức tái sản xuất của quần thể.  Hai lực này bắt đầu tác động khi điều kiện môi trường ngoài, bao gồm cả mật độ của quần thể, thay đổi, khả năng tái sản xuất cao thường xuất hiện khi mật độ thấp.  Còn khả năng sinh sản bị giảm đi hoặc tỷ lệ chết tăng lên khi mật độ quần thể tiến gần tới độ cực đại và làm cho tác động của những nhân tố có liên quan với mật độ (ví dụ, sự cạnh tranh) tăng vọt lên. 06-Apr-15 33 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Khi môi trường đã bị bão hoà về mặt mật độ thì quần thể sẽ ngừng sinh trưởng.  Tác động kiềm chế của các nhân tố đối kháng với sự tăng trưởng số lượng của quần thể đã đạt đến mức cân bằng (cân bằng về tỷ lệ chết và tỷ lệ sinh sản).  Cường độ tác động của các nhân tố điều chỉnh tăng lên theo mật độ của các quần thể và ngược lại. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI  Điều chỉnh tự nhiên, hay là quá trình tự điều chỉnh.  Quá trình dao động liên tục về số lượng của sinh vật ở trong thiên nhiên là kết quả tương tác của hai quá trình: biến đổi và điều chỉnh (hay biến cải và điều hòa). CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI  Quá trình biến đổi xảy ra do tác động ngẫu nhiên của các yếu tố dao động môi trường, chủ yếu là do các yếu tố thời tiết và khí hậu.  Các yếu tố biến đổi có thể ảnh hưởng lên số lượng cũng như chất lượng của các cá thể hoặc của quần thể bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua sự thay đổi trạng thái sinh lý của cây thức ăn, hoạt tính của thiên địch, v.v CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI o Quá trình điều chỉnh được thực hiện do các yếu tố thực tại làm giảm những dao động ngẫu nhiên của mật độ quần thể để mật độ quần thể không vượt ra khỏi giới hạn điều chỉnh. o Những yếu tố điều chỉnh hoạt động theo nguyên tắc của mối liên hệ nghịch phủ định. Ví dụ như các quan hệ trong loài và quan hệ khác loài. 06-Apr-15 34 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG o Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài. o Cơ chế điều chỉnh khác loài (giữa các loài) o Cơ chế quần xã sinh vật CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài.  Nhận được yếu tố tín hiệu gia tăng mật độ quần thể côn trùng có phản ứng nhằm làm giảm số lượng cá thể của loài.  Phản ứng xuất hiện do ảnh hưởng hoạt động tiếp xúc (va chạm) tương hỗ của các cá thể trước khi thức ăn bắt đầu trở nên thiếu thốn. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài.  Ở rệp cây, các dạng cá thể có cánh xuất hiện và di cư ra khỏi tập đoàn nhằm mục đích hạn chế nạn “dư thừa dân số”, “bùng nổ số lượng”, “phát dịch” khi cây thức ăn bắt đầu trở nên cằn cỗi, yếu đuối.  Các hoạt động tiếp xúc tương hỗ có tác động lên từng pha phát triển nào đó, quy định sự hình thành các cá thể có cánh hoặc không có cánh. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài.  Ở các loài ong ký sinh, sự tiếp xúc tương hỗ của cá thể cái, làm gia tăng quá trình đẻ trứng không thụ tinh, làm cho tỉ lệ cá thể đực trong quần thể tăng lên rất cao, nên mật độ quần thể trong các thế hệ kế tiếp đã giảm sút. 06-Apr-15 35 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài.  Các cá thể trong cùng một loài có thể có ảnh hưởng lẫn nhau bằng cách gián tiếp qua mùi của các chất đánh dấu (pheromon đánh dấu).  Phạm Bình Quyền (1976): pheromon đánh dấu làm gia tăng quá trình đẻ trứng không thụ tinh ở các cá thể cái của ong ký sinh Trissolcus grandis, Telenomus dignus. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh trong loài  cạnh tranh trong loài. • Khi nguồn dự trữ thức ăn trở nên thiếu thốn thì sự cạnh tranh trong loài xuất hiện. • Trong môi trường thức ăn bắt đầu thiếu thốn tỉ lệ cá thể đực trong quần thể sẽ gia tăng, còn cá thể cái lại giảm. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Phản ứng chức năng biểu thị ở chỗ, khi mật độ quần thể vật mồi hoặc vật chủ gia tăng thì số lượng cá thể của chúng bị tiêu diệt bởi một cá thể vật ăn thịt hoặc vật ký sinh cũng tăng lên.  Phản ứng chức năng là tiền đề của phản ứng số lượng - sự gia tăng mật độ quần thể vật mồi hoặc vật chủ đã kéo theo sự gia tăng số lượng của vật ăn thịt hoặc ký sinh.  Chỉ ở các loài thiên địch chuyên hoá mới có loại phản ứng số lượng. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Cùng với các loài côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh, các yếu tố gây bệnh cũng có vai trò quan trọng đối với sự điều chỉnh số lượng côn trùng.  Tuy bị phụ thuộc khá chặt chẽ vào điều kiện khí tượng, nhưng các yếu tố gây bệnh đã có ảnh hưởng điều chỉnh số lượng khá rõ rệt khi mật độ quần thể của côn trùng tăng lên cao. 06-Apr-15 36 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Những yếu tố gây bệnh cho côn trùng ở trong thiên nhiên có thể tồn tại lâu dài dưới dạng ổ dịch tiềm năng khi mật độ quần thể vật chủ ở mức dưới ngưỡng tác động của chúng.  Khi mật độ vật chủ tăng lên cao, sự tiếp xúc tương hỗ giữa các cá thể trong quần thể trong quần thể và sự suy yếu sinh lý đã là điều kiện để cho các ổ dịch lây lan, phát dịch. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Mọi cơ chế điều chỉnh số lượng đều có tác dụng trong một giới hạn dao động mật độ của quần thể. Mỗi cơ chế điều chỉnh được đặc trưng bởi ngưỡng trên, ngưỡng dưới và vùng tác động mạnh (Hình 4.1). Như vậy, hệ thống cơ chế điều chỉnh số lượng của từng loài côn trùng là một tổ hợp gồm nhiều cơ chế, mà mỗi cơ chế lại có phạm vi tác động đối với từng mật độ quần thể và có khả năng bù trừ lẫn nhau, đảm bảo sự thống nhất và hoàn chỉnh của cả hệ thống. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ CHẾ CẠNH TRANH TRONG LOÀI  Ở côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh cơ chế điều chỉnh số lượng quần thể quan trọng là sự cạnh tranh trong loài.  Hiện tượng ăn thịt lẫn nhau hoặc ký sinh thừa (BỘI KÝ SINH) xuất hiện trong quần thể chủ yếu là do thiếu nguồn thức ăn.  Cơ chế phản ứng số lượng - khả năng gia tăng số lượng theo sự tăng trưởng mật độ quần thể của vật chủ hoặc vật mồi là có ý nghĩa. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: Cơ chế thay đổi (luân phiên) ưu thế  Trong thiên nhiên, các cơ chế điều chỉnh số lượng quần thể hoạt động theo nguyên tắc thay đổi ưu thế trong chuỗi thức ăn.  Nếu ở một mắt xích nào đó, mật độ quần thể được điều chỉnh do cơ chế cạnh tranh trong loài, thì ở mắt xích trước đó, hoặc sau đó lại do cơ chế điều chỉnh khác tác động duy trì mật độ quần thể ở mức thấp hơn mức, khi mà nguồn thức ăn bắt đầu giảm sút hoặc ngược lại. 06-Apr-15 37 VẬT ĂN THỊT – CON MỒI POWERPOINT