Quản lý sâu bệnh hại - Xác định thiệt hại

24-Mar-15 1 GS. TS. Nguyễn Thế Nhã, Khoa QLTNR&MT 0912.202.305 nhanguyenthe@gmail.com VP: Phòng 112, nhà A1; P103, K20 Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam QUẢN LÝ SÂU BỆNH HẠI C3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI  Tổng lượng sản phẩm cây trồng/vật nuôi được gọi là “sản lượng/năng suất”  Đánh giá hoặc ước lượng sản lượng gồm: 1. Định lượng (số lượng) 2. Định tính (chất lượng)  Nếu điều kiện lý tưởng  năng suất cao nhất = năng suất tiềm năng. Sản lượng tiềm năng  Thường không có điều kiện lý tưởng nên năng suất thật thường thấp hơn.  Thiệt hại = Năng suất tiềm năng – năng suất thực tế 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.1. Mở đầu SẢN LƯỢNG/NĂNG SUẤT TIỀM NĂNG • Sản lượng đích: năng suất/diện tích mong muốn đạt được (Dahnke et al., 1988) • Sản lượng tiềm năng: Sản lượng cao nhất có thể đạt được với điều kiện lý tưởng, đặc biệt là điều kiện đất đai và thời tiết. • Sản lượng cao nhất: sản lượng đạt được khi tất cả các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng như dinh dưỡng, sâu bệnh và cỏ dại đều không hạn chế, điều kiện môi trường lý tưởng nhất SL cao nhất YPMAX S ả n l ư ợ n g T B +30% SL đích SL tiềm năng YP0 SL tiềm năng với N, YPN S L l ú a 24-Mar-15 2  Thiệt hại = Năng suất tiềm năng – năng suất thực tế  Thiệt hại là hậu quả tác động tổ hợp của các yếu tố đầu vào, thời tiết và dịch hại.  Dịch hại do sâu bệnh gây ra rất đa dạng và phức tạp 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.1. Mở đầu  Thông tin về mức hại do sâu bệnh gây ra rất được quan tâm, là cơ sở để ra quyết định quản lý, dù đó là người nông dân, cán bộ khuyến nông hay công chức chính phủ 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Nông dân cần biết mức thiệt hại để giúp cho việc đưa ra quyết định liên quan đến lựa chọn và điều chỉnh công tác phòng trừ sâu bệnh. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu 24-Mar-15 3  Chính phủ cần thông tin để lập kế hoạch sản xuất lương thực, kế hoạch trồng cây, kế hoạch giao khoán tài nguyên cho công tác nghiên cứu, khuyến nông và các hoạt động quản lý sâu bệnh. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính: 1. Đánh giá chi phí phòng trừ (chi phí trung bình năm hoặc chi phí của những năm gần đây) 2. Ước lượng mức thâm hụt lợi nhuận hoặc mức chi phí không thường xuyên thể hiện mức hại của sâu bệnh (ví dụ hiệu quả sử dụng biện pháp quản lý này so với biện pháp quản lý khác) 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính (tiếp) 3. Mô hình mức hại kinh tế 4. Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động quản lý sâu bệnh tới các bên liên quan (ví dụ sự lan truyền của thuốc BVTV tới khu vực lân cận hoặc tới cộng đồng.) 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính (tiếp) 5. Đánh giá ảnh hưởng thông qua lượng giá trị đầu tư cho các nguồn tài nguyên công cộng trong một số lĩnh vực đặc biệt (ví dụ đầu tư cho nghiên cứu về thuốc sinh học BT hoặc cây chuyển gen Bt). 6. Mô hình đầu tư cho dự án dài hạn với mức đầu tư ban đầu rất lớn cho dòng lợi ích lâu dài (ví dụ chương trình giống). 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu 24-Mar-15 4  Một số cách tiếp cận chính (tiếp)  Hai cách cuối yêu cầu kiến thức và kỹ năng của nhà kinh tế nên ít được áp dụng  Các phương pháp còn lại, trừ phương pháp 1 (chi phí) đều dựa vào đánh giá định lượng dựa theo hàm tương quan giữa sản lượng - mức gây hại.  Để có đủ dữ liệu mô tả quan hệ sản lượng/mức hại của sâu bệnh cần phải có nghiên cứu thực nghiệm xác định mức hụt sản lượng 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính (tiếp)  Xác định mức hụt sản lượng cấp vùng: Cần thiết để đưa ra quyết sách về mức ưu tiên trong nghiên cứu (loài sâu/loại bệnh nào, đối tượng cây trồng nào?); Xác định nhu cầu phòng trừ sâu bệnh; Xác định vùng nào, trang trại/hộ nào, cộng đồng nào cần hỗ trợ.  Đánh giá mức hụt sản lượng ở cấp vùng có thể được thực hiện qua phương pháp điều tra, khảo sát hay phương pháp thực nghiệm hoặc cả 2 phương pháp. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính (tiếp)  Xác định mức hụt sản lượng cấp trang trại/hộ gia đình: Mục tiêu để có cơ sở đưa ra các quyết định quản lý sâu bệnh và quản lý cây trồng.  Cần có quan sát và nghiên cứu chi tiết để xác định ảnh hưởng của sâu/bệnh tới sản lượng. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu  Một số cách tiếp cận chính (tiếp)  Xác định mức hụt sản lượng cấp trang trại/hộ gia đình:  Các yếu tố ảnh hưởng: sự trùng khớp thời gian có sâu/bệnh và thời kỳ sinh trưởng của cây? Yếu tố thời tiết; các loại hoạt động chăm sóc như bón phân, sử dụng thuốc BVTV 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.2. Cách tiếp cận và Mục tiêu 24-Mar-15 5  Mục tiêu đầu tiên của ước lượng mức hụt sản lượng là tìm ra dạng quan hệ giữa sự lây nhiễm sâu/bệnh và sản lượng cây trồng.  Mức hụt sản lượng phụ thuộc vào 2 yếu tố chính: 1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh 2. Loại tác hại do sâu/bệnh gây ra 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng  Mức độ phá hại của sâu/bệnh là kết quả của 3 yếu tố tác động: 1. Số lượng sâu/bệnh hiện có 2. Giai đoạn phát triển của sâu bệnh 3. Thời gian gây hại 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh  Xác định số lượng sâu bệnh + giai đoạn PT 1. Đếm trực tiếp trên cây hoặc ước lượng gián tiếp qua dấu vết hại và các phương pháp gián tiếp khác. 2. Đánh giá mức độ phá hại dựa vào số lượng sâu/bệnh dựa trên giả thiết mỗi cá thể gây ra thiệt hại bằng nhau 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh  Xác định số lượng sâu bệnh + giai đoạn PT 3. Tuy nhiên các giai đoạn phát triển khác nhau gây ra thiệt hại khác nhau  cần biết cấu trúc quần thể. 4. Xác định mức hại của từng giai đoạn/pha phát triển của sâu bệnh hoặc sử dụng chỉ số tương đồng 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh 24-Mar-15 6  Xác định số lượng sâu bệnh + giai đoạn PT 5. Các giai đoạn phát triển có tác động tương tự nhau có thể được nhóm lại: Ví dụ rệp muội có đặc điểm là trưởng thành và ấu trùng tuổi 4 có chỉ số 1, ấu trùng tuổi nhỏ có chỉ số 1/3, vì vậy 3 ấu trùng tuổi nhỏ = 1 ấu trùng tuổi 4 = 1 trưởng thành Chỉ số “đương lượng trưởng thành” 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh  Xác định số lượng sâu bệnh + giai đoạn PT 6. Một phương pháp khác: Dựa vào mức hại hoặc diện tích gây hại của 1 cá thể con non, ví dụ diện tích lá 1 sâu non ăn lá đậu tương là 50mm2; Sâu nâu ăn lá Keo 4000mm2 = 4 lá 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh  Thời gian gây hại của sâu/bệnh 1. Mỗi chỉ số hại đều cần chú ý đến yếu tố thời gian. 2. Sử dụng đơn vị “ngày sâu” hoặc “ngày bệnh” = thời gian có sâu/bệnh để diễn tả quan hệ với số lượng  thiệt hại 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.1. Mức độ phá hại của sâu/bệnh  Loại tác hại 1. Gây ra thiệt hại vật lý qua hoạt động ăn 2. Thiệt hại do ô nhiễm ví dụ do vết hại làm giảm giá trị sản phẩm (giảm chất lượng), lây truyền vi sinh vật gây bệnh. 3. Sâu hại bằng cách gặm nhai, hút dịch hay đục khoét. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh 24-Mar-15 7  Loại tác hại 4. Sâu ăn lá có thể gây hại rất rõ ràng khi làm giảm diện tích quang hợp. Tuy vậy cây có thể tái sinh lá  mức hụt sản lượng không rõ. Nếu ăn hại hoa hoặc quả mức hụt sản lượng lại rất rõ. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Loại tác hại 5. Nhóm sâu đục khoét như đục lá, đục chồi, đục măng, đục quả, đục thân cành ít nhiều làm ảnh hưởng rõ rệt tới sản lượng. Sâu đục thân cành làm hụt sản lượng, các loại khác làm giảm giá trị sản phẩm. 6. Sâu đục thân cành có thể làm chết cây/chết cành nên tác hại rất rõ. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Loại tác hại 7. Nhóm hút dịch có tác hại như nhóm hại lá có miệng gặm nhai. Thiệt hại phụ thuộc rất nhiều vào nơi hút dịch/bộ phận nào của cây bị hại và vi sinh vật được lây nhiễm bởi nhóm sâu hại này. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Ví dụ Sâu hại Củ cải • Hai loài sâu hại là Plutella xylostella và Phaedon cochleariae • 4 công thức thí nghiệm với 5, 10, 15 và 20 sâu non + đối chứng. Bốn lần lặp. • Sâu non ăn lá đến khi hóa nhộng, tiến hành thu hoạch củ cải. Xác định lượng lá còn lại và trọng lượng củ khô 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh 24-Mar-15 8  Ví dụ Sâu hại Củ cải • Kết quả cho thấy: Lượng lá giảm khi mật độ sâu tăng. Mất lá làm giảm sản lượng củ rõ rệt, mức hại ở 2 loài sâu hại tương đương nhau. • So sánh với đối chứng mật độ sâu không có ảnh hưởng rõ rệt tới lượng lá và sản lượng củ. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Ví dụ Sâu hại Củ cải 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Ví dụ Sâu hại Củ cải • Hai loài sâu hại có phương thức ăn hại khác nhau: • P. xylostella ăn một cách phung phí, không phân biệt tất cả các loại lá, nhưng mức hại chỉ do chính diện tích lá bị ăn mất gây ra. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Ví dụ Sâu hại Củ cải • Những lá già được chừa lại gân lá vẫn còn ở trên cây lâu hơn so với lá không bị ăn, phát triển to hơn, cây ra thêm rễ nhánh và mọc nhiều lá hơn so với không bị sâu P. xylostella. • Vì vậy mức hại của P. xylostella ít hơn so với Phaedon cochleariae 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh 24-Mar-15 9  Ví dụ Sâu hại Củ cải • Loài Phaedon cochleariae ngược lại có tập tính ăn hại khác hẳn, chúng ăn lá già, ăn hết cả gân lá, nạo vét phiến lá nên không chỉ gây hại phần diện tích trực tiếp ăn vào mà còn lá bị khô rụng nên mức hại cao hơn so với P. xylostella 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.2. Loại tác hại của sâu/bệnh  Năng suất được đo bằng kg/ha phụ thuộc vào một số yếu tố sau đây: • Số bộ phận cho thu hoạch (hạt, quả, củ), kích thước, trọng lượng của chúng và số lượng/cây. • Đối với sâu bệnh hại cây rừng đo bằng: Độ dài chồi/măng; đường kính thân, vòng năm, chiều cao, tỷ lệ chồi hoặc rễ bị chết và cuối cùng là khối lượng gỗ. 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.3. Định lượng mức hụt sản lượng 3.3.3. Xác định sản lượng và mức hụt sản lượng  Diện tích lá ảnh hưởng lớn tới kết quả quang hợp. Tỷ số diện tích lá LAR (Leaf Area Ratio) là chỉ số chỉ thị cho độ rậm lá cây: Trong đó:  LAR = Tỷ số diện tích lá  LA = Diện tích lá của cây  W = Trọng lượng khô của cây 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.4. Phân tích sinh trưởng thực vật W LA LAR  Một chỉ số về năng suất của lá là tỷ số năng suất quang hợp E Trong đó:  W = Trọng lượng khô của cây  LA = Diện tích lá của cây tại thời điểm T1 và T2 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.4. Phân tích sinh trưởng thực vật 12 12 12 12 loglog LALA LALA x TT WW E ee      24-Mar-15 10  Tốc độ sinh trưởng (tăng trưởng) tương đối RGR  RGR (relative growth rate) Trong đó:  LAR = Tỷ số diện tích lá của cây  E = Năng suất quang hợp 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.4. Phân tích sinh trưởng thực vật ExLARRGR=  Mức tăng trưởng trung bình mean RGR = R 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.4. Phân tích sinh trưởng thực vật 12 12 T-T WlogWlog R ee   dt )W(logd R e • Giai đoạn 1: Chuẩn bị • Giai đoạn 2: Đánh giá sự nguy hiểm của SB – Bước 1: Phân loại sâu bệnh – Bước 2: Xác định khả năng lây nhiễm và phát tán – Bước 3: Xác định ảnh hưởng của sâu bệnh – Bước 4: Đánh giá khái quát sự nguy hiểm của SB – Bước 5: Những vấn đề chưa rõ • Giai đoạn 3: Quản lý sâu bệnh 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI 3.5. Các giai đoạn và các bước chính Xác định tác hại kinh tế tiềm năng • Xác định ảnh hưởng của sâu bệnh hiện có trong khu vực – Loài hại chính, loài phụ hay loài không gây hại? – Gây hại thường xuyên hay không thường xuyên? – Liên hệ với yếu tố sinh học và yếu tố phi sinh học? 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh 24-Mar-15 11 Xác định tác hại kinh tế (tiếp) • Thu thập thông tin ở khu vực có sâu bệnh khác và so sánh với khu vực quản lý. • Đánh giá tác hại kinh tế – Định tính: Về mặt chất lượng, thường theo nhận định, đánh giá của chuyên gia – Mô hình định lượng hoặc mô hình kinh tế 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Phân loại thiệt hại hoặc ảnh hưởng của sâu bệnh • Ảnh hưởng trực tiếp tới – Tuổi thọ, tính đa dạng của cây trồng – Năng suất, chất lượng cây trồng • Ảnh hưởng gián tiếp – Hậu quả liên quan đến thương trường, môi trường và xã hội 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Ảnh hưởng trực tiếp của sâu bệnh • Giá trị của cây trồng • Kiểu thiệt hại, số lượng và tần suất thiệt hại ở khu vực có sâu bệnh • Thiệt hại đối với cây trồng ở khu vực có sâu bệnh • Các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến mức hại và mức tổn thất 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Ảnh hưởng trực tiếp • Các yếu tố phi sinh học ảnh hưởng tới mức hại và mức tổn thất • Tốc độ lây lan • Tốc độ sinh sản • Các biện pháp phòng trừ, hiệu quả và chi phí của các biện pháp này • Ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác hiện có • Ảnh hưởng tới môi trường 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh 24-Mar-15 12 Ảnh hưởng gián tiếp của SB • Ảnh hưởng tới thị trường nội địa và thị trường xuất khẩu, bao gồm cả khả năng thâm nhập • Thay đổi chi phí sản xuất cũng như nhu cầu đầu vào • Thay đổi nhu cầu của khách hàng nội địa và quốc tế đối với sản phẩm do có sự thay đổi chất lượng • Hậu quả môi trường và các ảnh hưởng xấu khác 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Ảnh hưởng gián tiếp của SB • Khả năng trở thành vector truyền bệnh • Tính khả thi và chi phí của các biện pháp tiêu diệt và của các chính sách ngăn chặn sâu bệnh • Cần có nghiên cứu và các phương tiện bổ sung • Hậu quả môi trường. • Hậu quả xã hội và các hậu quả khác 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Ảnh hưởng kinh tế Đối với thị trường Ngoài thị trường Ảnh hưởng trực tiếp • Cây trồng • Gỗ và lâm sản • Chi phí phòng trừ • Cây cảnh thành phố • Sinh cảnh của loài hoang dã Ảnh hưởng gián tiếp của SB • Thương mại • Du lịch • Chu trình dinh dưỡng • Thủy lợi 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Phân tích hậu quả kinh tế • Yếu tố thời gian và không gian • Phân tích các hậu quả thương mại • Hậu quả môi trường và xã hội 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh 24-Mar-15 13 Yếu tố thời gian và không gian • Hậu quả kinh tế thường thể hiện sau một thời gian có thể là từ khi thiết lập cho đến khi xuất hiện hậu quả • Hậu quả có thể thay đổi theo thời gian • Đặc điểm phân bố của sâu bệnh • Tốc độ và hình thức lây lan • Có thể cần ý kiến và đánh giá của chuyên gia 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Biến động của ảnh hưởng 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 Time Im p a c t Exports affected Non export commodity Environmental impacts Thời gian Xuất khẩu Môi trường Giá trị khác XK Ả n h h ư ở n g củ a S B 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Phân tích hậu quả thương mại • Các yếu tố quan trọng: – Lợi nhuận thay đổi do chi phí sản xuất, năng suất, giá trị thay đổi – Tổn thất do mất khách hàng – Tăng yêu cầu và giá hàng hóa đối với khách hàng 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Hậu quả môi trường • Hậu quả môi trường trực tiếp – Mất loài chủ yếu – Mất loài bị đe dọa – Giảm tính đa dạng loài – Suy giảm loài quý hiếm 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh 24-Mar-15 14 Hậu quả môi trường • Hậu quả môi trường gián tiếp – Thay đổi tình trạng sinh cảnh – Mất sinh cảnh/nơi sinh sống của động vật hoang dã – Thay đổi môi trường đất hoặc nước – Thay đổi các quá trình của hệ sinh thái – Ảnh hưởng tới lựa chọn quản lý môi trường 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Hậu quả môi trường: cây chết CFIA-ACIA 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh Hậu quả xã hội • Bao gồm – Mất việc làm – Di dân – Giảm giá trị tài sản – Mất (khách/ngành) du lịch – Giảm hoặc mất loài cây bản địa mang bản sắc văn hóa dân tộc – Sức khỏe con người 3. XÁC ĐỊNH THIỆT HẠI Xác định mức ảnh hưởng của sâu bệnh