06-Apr-15 6.1 Những vấn đề BIỆN PHÁP SINH HỌC QUẢN LÝ SÂU BỆNH HẠI Biện pháp sinh học có phải công nghệ sinh học ? Công nghệ sinh học công cụ sử dụng yếu tố sinh học để giải vấn đề công nghệ để sản xuất sản phẩm công nghệ Như BPSH = CNSH! Biện pháp sinh học gì?  Khống chế dịch hại tác nhân sinh học (không gồm tính kháng sâu bệnh, triệt sản hay thay đổi tập tính sâu hại) Biện pháp sinh học bao gồm     Phá hủy vật lây truyền bệnh toàn vật gây bệnh Ngăn chặn hình thành mầm bệnh Làm suy yếu loại bỏ phần bị bệnh Làm giảm sinh lực độ độc hại vật gây bệnh tác nhân sinh học (biological agents) chế phẩm virusnấm 06-Apr-15 Các loại tác nhân sinh học 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 Biện pháp sinh học     Cạnh tranh (Competition) – Cạnh tranh nơi cư trú dinh dưỡng Kháng sinh (Antibiosis) – Tác nhân sinh học sản sinh độc tố dịch hại Ký sinh (Parasitism) – Tác nhân sinh học sử dụng dịch hại làm thức ăn nơi tái sinh Tăng tính kháng dịch (Induced resistance) – tác nhân sinh học làm tăng tính đề kháng trồng  Tác nhân sinh học ứng dụng ?    Nhập Dưới dạng nhập (Importation) Làm tăng thiên địch (Augmentation) Bảo tồn thiên địch (Conservation of Natural Enemies)   Ong Bathyplectes anurus, loài ký sinh sâu non vòi voi hại Cỏ linh lăng (Hypera postica (Gyllenhall))  Khi bệnh có nguồn gốc ngoại lai Xác định nguồn gốc sâu bệnh hại Tìm loài thiên địch Làm thủ tục nhập 06-Apr-15 Làm tăng hiệu lực thiên địch  Tác động trực tiếp tới thiên địch để làm tăng hiệu lực chúng       Sản xuất hàng loạt đưa vào tự nhiên cách phổ biến Nâng cao lực di truyền Làm tăng hiệu lực (Augmentation) thiên địch vĩnh cửu nên cần thường xuyên tái sử dụng tác nhân sinh học Đích Biện pháp sinh học  Bảo tồn thiên địch Tác nhân gây bệnh Tác nhân gây thiệt hại cho Cỏ dại Bao gồm xác định, điều chỉnh yếu tố tác động nhằm làm tăng hiệu lực thiên địch 6.2 Các tác nhân sinh học      Vi khuẩn Virus Nấm Tuyến trùng … 06-Apr-15 Vi khuẩn Vi khuẩn tác nhân sinh học phòng trừ sâu bệnh   Bacillus thurigiensis loài thông dụng  Vi khuẩn Xanthomonas campestris pv poannua – gây bệnh loét Vi khuẩn Pseudomonas syringae pv tagetis    Trong nhóm có nhóm an toàn: Crystals poison Tinh thể containing độc hình thoi Nấm Virus  1921: ghi nhận Nhật 1940s: Dạng thương phẩm Pháp Chiếm 39% thuốc sinh học Diệt Cánh vảy, Hai cánh Cánh cứng  Có thể xâm nhập qua da -Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV) -Granulosis visus (GV) -Citoplasmic Polyhedrosis Virus (CPV)  Hẹp thực đến cấp họ  Sâu phải ăn qua miệng có tác dụng 06-Apr-15 Tuyến trùng giới ăn tuyến trùng Tuyến trùng Khá nhỏ (dài 0.60 – mm)  Các dạng sống – có lợi có hại  Tuyến trùng ăn thịt Dorylaimida Gây bệnh cho động vật  Gây bệnh  Sinh vật ăn tuyến trùng  Gây bệnh cho côn trùng  Sống hoại sinh  Tuyến trùng diệt sâu hại  Ba họ quan trọng:: Tuyến trùng diệt sâu hại  - Steinenermatidae - Heterorhabditidae - Mermithidae  Diệt sâu đất sâu hại vỏ    Sirex noctilio – Ong đục gỗ gây hại nghiêm trọng cho rừng thông Australia New Zealand Ngẫu nhiên đưa vào Mỹ/ Ong đẻ trứng lây truyền nấm cộng sinh Sâu non ăn nấm hại cây, 06-Apr-15 Tuyến trùng ký sinh sâu hại     Deladenus siricidicola, loài tuyến trùng ký sinh ong Sirex spp Tuyến trùng chui vào sâu non, sinh sản mạnh sâu hóa nhộng, xâm nhập vào trứng sâu hại (ký chủ) Ong vũ hóa, bay đến khác, đẻ trứng có chứa tuyến trùng Hiệu lực gần đạt 100% Tuyến trùng vector truyền bệnh   Giống Steinernema Heterorhabditis (bộ Rhabditida) tuyến trùng ký sinh sâu hại Truyền vi khuẩn gây chết cho ký chủ, đặc điểm làm cho tuyến trùng thích hợp BPSH trừ sâu hại so với nhóm tuyến trùng khác Gián bị tuyến trùng Steinernema scapterisci Neosteinernema trưởng thành chui khỏi thể mối Sinh vật diệt tuyến trùng Nấm diệt tuyến trùng Ăn thịt tuyến trùng  Cây mồi – mồi nhử tuyến trùng khỏi mục đích  Ký sinh gây bệnh chết cho 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 Pasteuria penetrans (Actinomycete)‫‏‬ Bào mầm thể tuyến trùng Sinh vật bắt mồi ăn thịt Bào mầm xâm nhập vào biểu bì tuyến trùng Vi khuẩn ký sinh tuyến trùng  Ăn pha mồi  Diệt nhiều cá thể mồi  Không chuyên hóa thức ăn rõ rệt  Miệng gặm nhai chích hút  Hơn nửa cánh cứng Ký sinh ăn thịt (Parasitoids)  Ký sinh ký sinh  Sâu non ký sinh pha trực tiếp ăn thịt sâu hại  Sống đơn độc thành đàn  Đa ký sinh (Multiple parasitism)  Bội ký sinh (Superparasitism)  Ký sinh trứng, sâu non, nhộng trưởng thành Ký sinh trứng 06-Apr-15 Ký sinh trong: sâu non sống bên thể ký chủ Ký sinh ngoài: sâu non chúng sống bên thể ký chủ Idiobionts: làm tê liệt  bất tỉnh ký chủ, Ký sinh làm thay đổi tập tính ký chủ: giẫy để tránh bị ký sinh 06-Apr-15 Ký sinh làm thay đổi tập tính ký chủ: tạo màng bao cô lập trứng ký sinh Ký sinh phá vỡ biện pháp “bọc cô lập trứng” ký chủ cách đưa virus đa diện vào phá vỡ tế bào máu (huyết cầu Hemocytes) ký chủ khiến chúng không cô lập trứng ký sinh Ký sinh nấm gây bệnh   Nấm ký sinh  Nấm ký sinh màng nấm (mycelia), bào tử (bt phân sinh (conidia), bt noãn (oospores), bt nang vách dầy (chlamydospores)) xâm nhập vào dạng qua đông hạch nấm (sclerotia), noãn (oospores), bt nang (chlamydospores)) Các loài KS khác  Vi sinh vật khác virus xâm nhập phá hại nấm làm giảm tác hại 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 trình ghép đôi sâu hại 06-Apr-15 Tinh thể độc BT Bào tử BT SINH VẬT ĐỐI KHÁNG Vi khuẩn BT (Bacillus thuringiensis) 1.Sâu non ăn có bào tử tinh thể độc BT 2.Sau phút chất độc bám vào quan thụ cảm thành ruột, sâu non dừng ăn 3.Sau vài thành ruột bị phá hủy cho phép bào tử vi khuẩn bình thường xâm nhập vào xoang máu, chất độc phát tác 4.Trong 1-2 ngày sâu non chết hậu tác dụng bào tử máu Tinh thể độc Tế bào thành ruột Tế bào chết BT (Bacillus thuringiensis) Danh mục thuốc BVTV 2015 Trang 42-45??? 10 06-Apr-15 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Thiên địch nhóm bắt mồi ăn thịt quan sát ghi chép sớm so với ký sinh vi sinh vật gây bệnh có kích thước lớn nhiều LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Dân trồng Chà Yemen đưa tổ kiến ăn thịt để diệt sâu hại  Ghi chép Trung Quốc cho thấy tổ Kiến vống (Kiến vàng = Kiến thợ dệt) Oecophylla smaragdina thu thập, bán đưa vào nơi trồng họ cam từ 2000 năm LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Bọ rùa ăn thịt rệp ghi nhận châu Âu từ kỷ thứ 13 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Việc diễn giải làm sáng tỏ vấn đề ký sinh phát triển vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại phụ thuộc vào phát minh kính hiển vi Ghi chép sớm côn trùng ký sinh Tây Âu xuất năm 1600 23 06-Apr-15 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Vào năm 1602 Aldrovandi (người Italia) quan sát thấy sâu non ong kén ký sinh Apanteles (Cotesia) glomeratus sâu hại cải, kén dệt bên thể sâu hại LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Ví dụ kinh điển việc sử dụng bọ rùa Califonia để diệt rệp sáp hại cam chanh (Icerya purchasi) bắt đầu kỷ nguyên đấu tranh sinh học LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Năm 1670 Martin Lister viết báo diễn giải xác tượng ký sinh tạp chí the Philosophical Transactions of the Royal Society of London LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Dự án sử dụng bọ rùa cuối năm 1980 Califonia thúc đẩy phát triển biện pháp sinh học  Thành công Califonia lặp lại nhiều nước khác  Nhiều loại thuốc sinh học áp dụng 24 06-Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: BIẾN ĐỘNG QUẦN THỂ, NGUYÊN LÝ PHỤ THUỘC MẬT ĐỘ VÀ  Có nhiều thuyết mô hình sinh học thiên địch ảnh hưởng chúng tới biến động quần thể mồi/ký chủ  Quá trình mật độ quần thể trì tự nhiên gọi «phòng trừ tự nhiên» hay «Kiểm soát tự nhiên» ("natural control“) CÁC THUYẾT KHÁC NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC  Phòng trừ tự nhiên sở biện pháp đấu tranh sinh học số biện pháp kiểm soát dịch hại khác  Hiểu rõ khái niệm «phòng trừ tự nhiên» chìa khóa để hiểu biết thiên địch khống chế sinh vật hại chúng sử dụng biện pháp sinh học  Đấu tranh sinh học (biological control) có quan hệ rõ với phòng trừ tự nhiên NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Quần thể tập hợp cá thể loài lãnh thổ xác định  Xác định cấu trúc lý thuyết quần thể để giải thích đặc điểm biến động quần thể nhằm xác định vai trò yếu tố ảnh hưởng tới thay đổi quần thể 25 06-Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Hiểu rõ trình phòng trừ tự nhiên:  Quần thể sinh vật thường tồn tình trạng đặc trưng với số lượng cá thể định thời gian dài  tình trạng cân sinh học NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Duy trì mật độ quần thể quanh tình trạng cân sinh học cần có hoạt động yếu tố sinh thái thuộc nhóm «phụ thuộc vào mật độ» (thiên địch)  Xu hướng trì quần thể cân sinh học nhờ hoạt động tác nhân phụ thuộc vào mật độ (yếu tố sinh học = thiên địch) gọi điều chỉnh quần thể (population regulation) NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Biến động quần thể  Sự diện tình trạng cân sinh học cho thấy quần thể trì mức (mật độ) xác định – tác động yếu tố sinh thái có khu vực  Biện pháp đưa thiên địch ‘ngoại nhập’ vào làm giảm số lượng sinh vật hại qua trì quần thể sinh vật hại củng cố tình trạng cân sinh học nâng cao vai trò thiên địch việc trì tình trạng cân quần thể NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Một yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ gia tăng tác động tới quần thể đích mật độ quần thể tăng lên  Thiên địch yếu tố sinh thái phụ thuộc vào mật độ  ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN 26 06-Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Cần có yếu tố phụ thuộc mật độ để điều chỉnh quần thể sâu hại nằm trạng thái cân sinh học để đối phó với xu hướng gia tăng số lượng theo hàm số mũ quần thể sâu hại  Sự tồn dai dẳng quần thể sâu hại liệu mức «tuyệt chủng cục bộ» chứng minh cho tồn tác nhân phụ thuộc mật độ vai trò điều chỉnh chúng tự nhiên  Khi yếu tố phụ thuộc mật độ, quần thể sâu hại tăng tới điểm chúng tiêu thụ hết nguồn thức ăn suy thoái tới mức «tuyệt chủng cục bộ»  Những yếu tố sinh thái phụ thuộc mật độ khác thiên địch cạnh tranh yếu tố chủ quyền lãnh thổ loài loài Tỷ lệ ký sinh % Phòng trừ tự nhiên: Số lượng cá thể dao động phạm vi định Tình trạng cân sinh học (trạng thái đặc trưng) thời gian dài đường màu vàng Thức ăn ta NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC Thời gian t Ví dụ phụ thuộc vào mật độ ký chủ thiên địch nhóm ký sinh Số lượng ký chủ n NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Xét mặt lịch sử thách thức lớn «trường phái ‘phụ thuộc mật độ’» đến từ người cảm thấy tính hiển nhiên ổn định quần thể tự nhiên không chứng minh  Số lượng cá thể quần thể xác định phần lớn yếu tố thời gian cần thiết cho phát triển quần thể  Sự điều chỉnh quần thể bất thường giới hạn môi trường mà quan hệ với chất mật độ (http://www.inhs.uiuc.edu/cee/biocontrol/theoriesmodels/natcontrol.html) 27 06-Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Người theo trường phái ‘phụ thuộc mật độ’ thấy quần thể tồn tromg cân (tình trạng đặc trưng)  Người theo trường phái ‘KHÔNG phụ thuộc mật độ’ thấy quần thể thay đổi liên tục,  Sự suy thoái mang tính tuyệt giống tình trạng quần thể tương đối ổn định thời gian dài thực tế mang tính thống kê chất sinh học?  Tình trạng phong phú đặc điểm phân bố quần thể phản ánh thích nghi với điều kiện cụ thể có giới hạn tự nhiên, có tầm quan trọng lớn điều khiển thay đổi quần thể NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Sự suy thoái quần thể xảy việc phụ thuộc vào mật độ xuất thời gian tương đối ngắn  Phần lớn thời gian lại phối hợp yếu tố ‘phụ thuộc mật độ không hoàn toàn’ (trong có thiên địch) với yếu tố không phụ thuộc mật độ (chủ yếu thời tiết) có ảnh hưởng tới biến động quần thể NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Quần thể phản ánh dấu ấn thay đổi môi trường, phát triển mở rộng khoảng thời gian thuận lợi co lại bất lợi  Việc điều chỉnh quần thể xem có yếu tố trì khuôn khổ (được gọi ‘kiềm chế/kiểm soát – control) trở trạng thái cân (được gọi ‘điều chỉnh’ = regulation) NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  “Yếu tố điều hòa” "Conditioning factors“ không chịu ảnh hưởng mật độ tạo khuôn khổ môi trường yếu tố phụ thuộc vào mật độ đóng vai trò điều khiển  Ở mức mật độ quần thể sâu hại thấp: yếu tố không phụ thuộc mật độ làm quần thể “suy nhược”: quần thể bị suy thoái 28 06-Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Một số lý thuyết khác  Ở mức mật độ cao có yếu tố phụ thuộc mật độ “hoàn hảo” cạnh tranh hai loài ngăn chặn tiếp tục gia tăng quần thể, nguyên nhân dẫn đến quần thể suy giảm số lượng mức mật độ thấp  Vai trò thiên địch phòng trừ tự nhiên quần thể sâu hại tiến triển với thời gian: Yếu tố phụ thuộc mật độ hoàn hảo điều chỉnh quần thể, tác nhân thiên địch nhân tạo chiếm vị trí thiên địch… CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Mỗi loài sử dụng nhóm tài nguyên định, tạo thành ổ sinh thái loài  Ổ sinh thái loài thực vật bao gồm: loại đất, lượng ánh sáng mặt trời, độ ẩm, kiểu thụ phấn chế phát tán hạt  Ổ sinh thái loài động vật bao gồm: kiểu nơi sinh sống loài, biên độ nhiệt độ mà loài sống được, loại thức ăn lượng nước mà chúng cần  Bất thành phần ổ sinh thái nguồn tài nguyên có giới hạn có ảnh hưởng đến giới hạn kích thước quần thể CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT  Sự cạnh tranh săn mồi thường làm ảnh hưởng đến thành phần quần xã  Các loài bắt mồi ăn thịt thường làm suy giảm trầm trọng số lượng loài mồi chúng  Các loài săn mồi gián tiếp làm tăng tính đa dạng sinh học (ĐDSH) quần xã cách giữ mật độ số loài vật mồi mức thấp đến mức xuất cạnh tranh nguồn tài nguyên  Số lượng cá thể loài phụ thuộc vào nguồn tài nguyên thiên nhiên mà thường gọi sức tải/sức chứa khả chịu đựng  Tổng số lượng quần thể thường thấp sức tải môi trường quần xã có yếu tố kiềm chế vật săn mồi  Nếu không vật săn mồi nữa, số lượng quần thể tăng vượt điểm ngưỡng sức tải môi trường tiếp diễn tận nguồn tài nguyên trở nên cạn kiệt lúc quần thể bị suy vong 29 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Thành phần loài bị ảnh hưởng mối tác động tương hỗ, loài phụ thuộc vào loài  Những loài có quan hệ tương hỗ thường có mật độ quần thể cao tồn  Các quần thể sinh vật có liên hệ thích ứng với nhau, tác động tương hỗ với thông qua mối quan hệ dinh dưỡng tác động nhân tố sinh thái, sinh học khác  Côn trùng thụ phấn loài thực vật thụ phấn nhờ côn trùng; nấm tảo tạo địa y; kiến làm tổ bảo vệ không bị sâu phá hoại  Trong trình phát triển, tiến hoá, mối liên hệ tác động tương hỗ thiết lập nên  Thế cân động, cân sinh học  Đỉnh cao mối quan hệ tương tác: hai loài luôn xuất sống thiếu CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Cân sinh học luôn dao động điều chỉnh biên độ  Do điều kiện môi trường thường xuyên biến đổi Các quần thể có biến động đặc thù riêng  Trong trình thích ứng để tồn quần xã có phương thức thích ứng đặc trưng, nhằm trì cân sinh học với độ ổn định tương đối  Hiện tượng mật độ quần thể trì phạm vi giới hạn biến động tương đối suốt thời gian tác động yếu tố sinh học vật lý gọi điều chỉnh tự nhiên  Giới hạn giới hạn mật độ trung bình thường biến đổi rõ rệt  Chỉ thân yếu tố điều chỉnh thay đổi (có trường hợp vài nhân tố bản) có xuất số nhân tố (như loài kí sinh/loài ăn thịt) giới hạn giới hạn thay đổi 30 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Tác dụng điều chỉnh tự nhiên lên mật độ quần thể sinh vật hại thời gian thường mang tính quy luật  Tác động làm giảm đột ngột số lượng cá thể thuốc bảo vệ thực vật không mang tính quy luật  Nhân tố sinh học thường giữ vai trò quan trọng, nhiều có tác dụng định điều chỉnh  Sự điều chỉnh mật độ trung bình quần thể tác động vật kí sinh, vật ăn thịt vật gây bệnh xuống mức độ thấp gọi  điều chỉnh sinh học  Về chất, điều chỉnh sinh học phận điều chỉnh tự nhiên  Áp dụng biện pháp phòng trừ sinh học công tác bảo vệ thực vật nên nội dung điều chỉnh sinh học có sai khác nhiều  điều chỉnh sinh học nhân tác  Điều chỉnh sinh học nhân tác việc lợi dụng nguồn lợi thiên địch tự nhiên nhân nuôi loài ký sinh, loài bắt mồi vật gây bệnh sâu hại theo bố trí người với mục đích làm giảm số lượng cá thể loài dịch hại đến mức ý nghĩa mặt kinh tế (dưới ngưỡng gây thiệt hại kinh tế) CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Động vật, thực vật vi sinh vật sống vùng sinh thái có mối liên hệ gắn bó mật thiết với nhau, tạo thành quần xã sinh vật  Tập hợp tự nhiên quần thể tất loài quần xã, gắn bó mật thiết với qua mối liên hệ hình thành trình lịch sử phát triển lâu dài sinh sống vùng sinh thái, thiết lập nên cân động sinh học, sinh thái có tiến hóa thích nghi  Số lượng cá thể (lớn nhất) loài đạt tới môi trường cụ thể gọi sức chứa môi trường  Sức chứa tối đa phụ thuộc vào nguồn thức ăn khoảng không gian môi trường  Trong thực tế phát triển số lượng quần thể không đơn giản phụ thuộc vào hai yếu tố thức ăn+không gian  Mối tác động tương hỗ điều kiện vật lý, đặc điểm nơi đặc tính loài bắt mồi, loài vật mồi mối tương quan với toàn yếu tố môi trường… tham gia xác định SỨC CHỨA MT (thực) 31 06-Apr-15 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: Yếu tố KHÔNG phụ thuộc vào mật độ 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 yếu tố phi sinh vật giới hạn quần thể Nhóm nhân tố gọi lực hình thành  Sự tồn tác động yếu tố không phụ thuộc vào mật độ quần thể  Tác động chúng có ảnh hưởng tới mật độ quần thể tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể tới cân sinh học CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN  Yếu tố phụ thuộc vào mật độ bao gồm yếu tố tượng cạnh tranh, ký sinh, ăn thịt, v.v…  Tồn tác động phụ thuộc vào mật độ  Mật độ quần thể cao - tác động mạnh coi "tác động phụ thuộc vào mật độ quần thể", "phản ứng mật độ chi phối"  Có tác dụng điều chỉnh số lượng quần thể  Thế cân sinh học quần thể trì nhờ thống cân hai lực mâu thuẫn nhau: Khả sinh sản lớn phản ứng phụ thuộc vào mật độ, giới hạn sức tái sản xuất quần thể  Hai lực bắt đầu tác động điều kiện môi trường ngoài, bao gồm mật độ quần thể, thay đổi, khả tái sản xuất cao thường xuất mật độ thấp  Còn khả sinh sản bị giảm tỷ lệ chết tăng lên mật độ quần thể tiến gần tới độ cực đại làm cho tác động nhân tố có liên quan với mật độ (ví dụ, cạnh tranh) tăng vọt lên 32 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI  Khi môi trường bị bão hoà mặt mật độ quần thể ngừng sinh trưởng  Tác động kiềm chế nhân tố đối kháng với tăng trưởng số lượng quần thể đạt đến mức cân (cân tỷ lệ chết tỷ lệ sinh sản)  Cường độ tác động nhân tố điều chỉnh tăng lên theo mật độ quần thể ngược lại  Điều chỉnh tự nhiên, trình tự điều chỉnh  Quá trình dao động liên tục số lượng sinh vật thiên nhiên kết tương tác hai trình: biến đổi điều chỉnh (hay biến cải điều hòa) CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI  Quá trình biến đổi xảy tác động ngẫu nhiên yếu tố dao động môi trường, chủ yếu yếu tố thời tiết khí hậu  Các yếu tố biến đổi ảnh hưởng lên số lượng chất lượng cá thể quần thể cách trực tiếp gián tiếp thông qua thay đổi trạng thái sinh lý thức ăn, hoạt tính thiên địch, v.v… CÂN BẰNG SINH HỌC: YẾU TỐ ĐIỀU CHỈNH & YT BIẾN ĐỔI o Quá trình điều chỉnh thực yếu tố thực làm giảm dao động ngẫu nhiên mật độ quần thể để mật độ quần thể không vượt khỏi giới hạn điều chỉnh o Những yếu tố điều chỉnh hoạt động theo nguyên tắc mối liên hệ nghịch phủ định Ví dụ quan hệ loài quan hệ khác loài 33 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG o Cơ chế điều chỉnh loài  cạnh tranh loài o Cơ chế điều chỉnh khác loài (giữa 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 loài  cạnh tranh loài  Ở rệp cây, dạng cá thể có cánh xuất di cư khỏi tập đoàn nhằm mục đích hạn chế nạn “dư thừa dân số”, “bùng nổ số lượng”, “phát dịch” thức ăn bắt đầu trở nên cằn cỗi, yếu đuối  Các hoạt động tiếp xúc tương hỗ có tác động lên pha phát triển đó, quy định hình thành cá thể có cánh cánh CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh loài  cạnh tranh loài  Nhận yếu tố tín hiệu gia tăng mật độ quần thể côn trùng có phản ứng nhằm làm giảm số lượng cá thể loài  Phản ứng xuất ảnh hưởng hoạt động tiếp xúc (va chạm) tương hỗ cá thể trước 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 loài  cạnh tranh loài  Ở loài ong ký sinh, tiếp xúc tương hỗ cá thể cái, làm gia tăng trình đẻ trứng không thụ tinh, làm cho tỉ lệ cá thể đực quần thể tăng lên cao, nên mật độ quần thể hệ giảm sút 34 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh loài  cạnh tranh loài CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH SỐ LƯỢNG  Cơ chế điều chỉnh loài  cạnh tranh loài  Các cá thể loài có ảnh hưởng lẫn cách gián tiếp qua mùi chất đánh dấu (pheromon đánh dấu)  Phạm Bình Quyền (1976): pheromon đánh dấu làm gia tăng trình đẻ trứng không thụ tinh cá thể ong ký sinh Trissolcus grandis, Telenomus dignus • Khi nguồn dự trữ thức ăn trở nên thiếu thốn cạnh tranh loài xuất • Trong môi trường thức ăn bắt đầu thiếu thốn tỉ lệ cá thể đực quần thể gia tăng, cá thể lại giảm CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Phản ứng chức biểu thị chỗ, mật độ quần thể vật mồi vật chủ gia tăng số lượng cá thể chúng bị tiêu diệt cá thể vật ăn thịt vật ký sinh tăng lên  Phản ứng chức tiền đề phản ứng số lượng gia tăng mật độ quần thể vật mồi vật chủ kéo theo gia tăng số lượng vật ăn thịt ký sinh  Chỉ loài thiên địch chuyên hoá có loại phản ứng số lượng  Cùng với loài côn trùng ăn thịt côn trùng ký sinh, yếu tố gây bệnh có vai trò quan trọng điều chỉnh số lượng côn trùng  Tuy bị phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện khí tượng, yếu tố gây bệnh có ảnh hưởng điều chỉnh số lượng rõ rệt mật độ quần thể côn trùng tăng lên cao 35 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: PHẢN ỨNG CHỨC NĂNG & PHẢN ỨNG SỐ LƯỢNG  Những yếu tố gây bệnh cho côn trùng thiên nhiên tồn lâu dài dạng ổ dịch tiềm mật độ quần thể vật chủ mức ngưỡng tác động chúng  Khi mật độ vật chủ tăng lên cao, tiếp xúc tương hỗ cá thể quần thể quần thể suy yếu sinh lý điều kiện ổ dịch lây lan, phát dịch  Mọi chế điều chỉnh số lượng có tác dụng giới hạn dao động mật độ quần thể Mỗi chế điều chỉnh đặc trưng ngưỡng trên, ngưỡng vùng tác động mạnh (Hình 4.1) CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: Như vậy, hệ thống chế điều chỉnh số lượng loài côn trùng tổ hợp gồm nhiều chế, mà chế lại có phạm vi tác động mật độ quần thể có khả bù trừ lẫn nhau, đảm bảo thống hoàn chỉnh hệ thống CƠ CHẾ CẠNH TRANH TRONG LOÀI Cơ chế thay đổi (luân phiên) ưu  Ở côn trùng ăn thịt côn trùng ký sinh chế điều chỉnh số lượng quần thể quan trọng cạnh tranh loài  Hiện tượng ăn thịt lẫn ký sinh thừa (BỘI KÝ SINH) xuất quần thể chủ yếu thiếu nguồn thức ăn  Cơ chế phản ứng số lượng - khả gia tăng số lượng theo tăng trưởng mật độ quần thể vật chủ vật mồi có ý nghĩa  Trong thiên nhiên, chế điều chỉnh số lượng quần thể hoạt động theo nguyên tắc thay đổi ưu chuỗi thức ăn  Nếu mắt xích đó, mật độ quần thể điều chỉnh chế cạnh tranh loài, mắt xích trước đó, sau lại chế điều chỉnh khác tác động trì mật độ quần thể mức thấp mức, mà nguồn thức ăn bắt đầu giảm sút ngược lại 36 06-Apr-15 VẬT ĂN THỊT – CON MỒI POWERPOINT 37 [...]... 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. .. cân bằng của quần thể 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  ĐIỀU CHỈNH TỰ NHIÊN 26 06- Apr-15 NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: NGUYÊN LÝ ĐẤU TRANH SINH HỌC: Nguyên lý phụ thuộc mật độ Nguyên lý phụ thuộc mật độ  Cần... 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 30 06- Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ 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... sớm nhất về côn trùng ký sinh ở Tây Âu xuất hiện trong những năm 160 0 23 06- Apr-15 LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Vào năm 160 2 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  Ví dụ kinh điển về việc sử dụng bọ rùa ở Califonia để diệt rệp sáp hại cam chanh (Icerya purchasi)... 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 ĐẤU TRANH SINH HỌC 3 Quan điểm “ba bộ ba = B ” - "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... regulation) 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... 06- Apr-15 PHƯƠNG PHÁP BẪY BẮT HÀNG LOẠT  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) Agrisense 6. 4 ĐẤU TRANH SINH HỌC (ĐTSH) Eco-trap 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. .. cũng sẽ bị suy vong 29 06- Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  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  Các quần thể sinh vật có liên hệ thích... học  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: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ 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... tranh sinh học LỊCH SỬ ĐẤU TRANH SINH HỌC Năm 167 0 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  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 ...06-Apr-15 Các loại tác nhân sinh học 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 Biện pháp sinh học. .. Đấu tranh sinh học định nghĩa biện pháp sử dụng thiên địch nhằm làm giảm thiệt hại quần thể sinh vật hại gây Biện pháp sinh học cách tiếp cận phù hợp với chương trình quản lý dịch hại tổng thể... thể bị suy vong 29 06-Apr-15 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐẤU TRANH SINH HỌC: CÂN BẰNG SINH HỌC: QUẦN XÃ SINH VẬT CÂN BẰNG SINH HỌC: KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ  Thành phần loài