Tiểu luận môn đấu tranh sinh học SINH VẬT KÍ SINH SÂU HẠI

"Dịch hại cây trồng" có một định nghĩa rất cụ thể trong điều khoản của Côngước Bảo vệ Thực vật Quốc tế: “Dịch hại là bất cứ loài, chủng hoặc biotype của tácnhân gây tổn hại thực vật, độn

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA SINH HỌC

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: ĐẤU TRANH SINH HỌC VÀ ỨNG DỤNG

Đề tài:

SINH VẬT KÍ SINH SÂU HẠI

Giảng viên hướng dẫn: Học viên thực hiện: PGS.TS Nguyễn Văn Thuận Nguyễn Thị Ngọc Mỹ

Lớp: LL&PPDH Sinh K22

Huế, 05/2015

I VÀI NÉT VỀ DỊCH HẠI CÂY TRỒNG VÀ ĐẤU TRANH SINH HỌC & ỨNG DỤNG

1 Dịch hại cây trồng

Theo một số tài liệu thống kê Quốc tế, hàng năm dịch bệnh gây thiệt hại lớnđến tổng sản lượng cây trồng Cụ thể ảnh hưởng: ngũ cốc: 20%, khoa tây: 17%,đậu đỗ: 20%, lúa: 36%

Thiệt hại ước tính khoảng 75 tỷ đô la Mỹ

Theo số liệu thống kê ở Việt Nam, nếu mỗi năm công tác phòng trừ dịch hại

không tốt thì lượng nông sản dự trữ bị hao hụt từ 3 - 10 %

Vậy dịch hại cây trồng là gì?

1.1 Định nghĩa dịch hại cây trồng

Dịch hại cây trồng là những đối tượng sinh vật dùng các bộ phận của câytrồng làm nguồn dinh dưỡng Chúng ăn phá trực tiếp hoặc ký sinh làm cho câytrồng kém phát triển hay bị chết và cuối cùng làm giảm năng suất trồng trọt Khidịch hại bộc phát trên diện rộng được gọi là dịch

"Dịch hại cây trồng" có một định nghĩa rất cụ thể trong điều khoản của Côngước Bảo vệ Thực vật Quốc tế: “Dịch hại là bất cứ loài, chủng hoặc biotype của tácnhân gây tổn hại thực vật, động vật, hoặc gây bệnh cho thực vật hoặc sản phẩmthực vật” (FAO, năm 1990, sửa đổi FAO, 1995; IPPC, 1997)

1.2 Phân loại dịch hại

Có rất nhiều loài sinh vật gây hại thực vật nói chung và gây hại đối với từngloài cây trồng nói riêng, gồm những sinh vật ký sinh gây bệnh có kích thước nhỏ

bé như virus, vi khuẩn, nấm bệnh cho đến những loài có kích khá lớn mà mắt conngười quan sát được như côn trùng, động vật có xương sống như chuột, sóc…

Một số loài dịch hại cây trồng thường gặp:

1.2.1 Các loài dịch hại cây trồng là vi sinh vật

- Virus hại cây trồng: ký sinh trên thực vật còn sống, ngoài ký sinh trongthực vật chúng còn sống được trong cơ thể của môi giới truyền bệnh như côntrùng, các loài nhện nhỏ và tuyến trùng…

- Vi khuẩn ký sinh gây hại cây trồng: chuyên ký sinh gây bệnh thực vật, cácloài vi khuẩn ở dạng tế bào hay bào tử có khả năng sống được ở môi trường bênngoài và từ đó lan rộng từ cây này sang cây khác

- Nấm ký sinh gây hại cây trồng: nhiều loài vi nấm ký sinh gây hại trên tất

cả các bộ phận của cây trồng như rể, thân, lá, hoa, quả, hạt

- Tuyến trùng gây hại cây trồng: Tuyến trùng thường gây hại ở rể và thân, lá

1.2.2 Các loài dịch hại cây trồng là côn trùng

Có rất nhiều loài côn trùng là dịch hại cây trồng như:

- Bộ cánh đều= Bộ Đẳng cánh (Isoptera) : như mối

- Bộ bọ ngựa (Mantodea): Như Bọ ngựa.

- Bộ cánh thẳng (Orthoptera): Như Châu chấu, cào cào, muồm muỗm, dế…

- Bộ Psocoptera như: Rệp sáp

- Bộ cánh viền (Thysanoptera): Như Bọ trĩ

- Bộ cánh nửa (Hemiptera) : Như rầy nâu, rầy xanh

- Bộ cánh cứng (Coleoptera): Như Bọ hung, Đuôn dừa

- Bộ hai cánh (Diptera) : Như Ruồi đục quả, muỗi hành…

- Bộ Cánh vẩy/cánh phấn (Lepidoptera): Như Sâu cuốn lá lúa, sâu phao…

- Bộ cánh màng (Hymenoptera): Như kiến, ong…

1.2.3 Các loài dịch hại cây trồng là động vật khác:

Ví dụ: Cua đồng, ốc bươu vàng, chim, dơi, chuột

2 Đấu tranh sinh học

2.1 Khái niệm

Đấu tranh sinh học là dùng các sinh vật để khống chế các sinh vật hại vàrộng hơn là dùng các sinh vật và sản phẩm của chúng để kìm hãm sinh vật hại, làmcho nó giảm số lượng hoặc độc tính đối với sinh vật mục tiêu

2.2 Ưu nhược điểm của đấu tranh sinh học

2.2.1 Ưu điểm

- An toàn với môi trường và nông sản

- Hiệu quả cao

- Việc hình thành tính kháng của dịch hại chậm hoặc ít

- Nhiều sản phẩm sinh học có tác dụng mạnh và nhanh

2.2.2 Nhược điểm

- Tác động thường chậm nên không có khả năng dập dịch

- Nghiên cứu, nhân nuôi cần trang thiết bị và kinh phí cao

- Chịu ảnh hưởng của điều kiện môi trường

- Quy trình áp dụng khắt khe, đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ nhất định

2 3 Các biện pháp đấu tranh sinh học

2.3.1 Biện pháp cổ điển: Nhập nội và thuần hoá một loài thiên địch để khống chế

một loài dịch hại khác

2.3.2 Biện pháp tăng cường: Nâng cao hoạt động của thiên địch thông qua nuôi

thả thiên địch để chúng kìm hãm dịch hại tại chỗ hoặc ngoại lai bao gồm:

- Lây nhiễm sớm : thả thiên địch sớm để chúng phát triển quần thể và thế hệsau có đủ số lượng kìm hãm thành công dịch hại

- Thả tràn ngập với số lượng lớn thiên địch để kìm hãm quần thể thiên địch

2.3.3 Biện pháp bảo tồn: là nghiên cứu tạo điều kiện thuận lợi về nơi cư trú, dinh

dưỡng cho thiên địch bản địa phát huy tiềm năng sinh học khống chế dịch hại

II Côn trùng ký sinh sâu hại

1 Định nghĩa

Côn trùng ký sinh (CTKS) là nhóm có vai trò quan trọng trong đấu tranhsinh học (ĐTSH) Chúng rất phổ biến trong tự nhiên và có vị trí đặc biệt trong cácsinh vật sống ký sinh.

2 Đặc điểm đặc trưng

- Hầu hết chúng có biến thái hoàn toàn

+ Pha ấu trùng sống ký sinh

+ Pha trưởng thành sống tự do

- Có tập tính chăm sóc thế hệ sau (giai đoạn trưởng thành ở một số loài côntrùng ký sinh)

- Có kích thước cơ thể lớn so với cơ thể vật chủ

- Côn trùng ký sinh là dạng đặc biệt của ký sinh thông thường

3 Mối quan hệ qua lại giữa côn trùng ký sinh và vật chủ

3.1 Ký sinh theo vị trí ký sinh

- Ký sinh bên trong (nội ký sinh)

+ Là loài ký sinh sống bên trong cơ thể vật chủ

+ Là nhóm phổ biến nhất

Ví dụ: ấu trùng ong kén trắng giống Apanteles (họ Braconidae) sống trong

cơ thể sâu non của nhiều loài côn trùng bộ cánh vảy

Ong Vàng Xanthopimpla sp ký sinh sâu đục thân

Ong Itoplectis narangae kí sinh sâu non

- Ký sinh bên ngoài (ngoại ký sinh):

+ Là loài ký sinh sống trên bề mặt cơ thể vật chủ

+ Ký chủ là loài sống kín, tổ của chủ là phương tiện bảo vệ cho vật ký sinh + Ký chủ là loài sống hở thì vật ký sinh sẽ có một lớp vỏ bên ngoài để bảovệ

Ví dụ: Ấu trùng ong kiến họ Dryinidae tạo các u lồi tren mặt lưng nhiều loàirầy (rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy xanh đuôi đen)

3.2 Ký sinh theo giai đoạn phát triển vật chủ

3.2.1 Ký sinh ở giai đoạn trứng:

- Vật ký sinh đẻ trứng trên trứng của vật chủ Các giai đoạn trước phát dục diễn

ra ở giai đoạn trứng Sau đó vũ hoá rồi chui ra ngoài

3.2.1 Ký sinh ở giai đoạn sâu non:

- Vật ký sinh đẻ trứng vào giai đoạn sâu non của vật chủ và hoàn thành phát dụckhi vật chủ ở giai đoạn sâu non

Ong đẻ trứng trên sâu bướm

Kí sinh sâu non có nhiều ở các họ côn trùng: Braconidae, Tachinidae…

Kí sinh sâu non ở họ Braconidae 3.2.3 Ký sinh ở giai đoạn nhộng

- Vật ký sinh đẻ trứng vào giai đoạn nhộng của vật chủ và hoàn thành phát dục khivật chủ ở giai đoạn trưởng thành

Ví dụ: Ở các họ ong đùi to: Tachinidae, Chalcididae….

3.2.4 Ký sinh ở giai đoạn trưởng thành

- Vật ký sinh đẻ trứng vào giai đoạn trưởng thành của vật chủ Và hoàn thành phátdục khi vật chủ ở giai đoạn trưởng thành

Ví dụ: Ong kiến họ Dryinidae ký sinh ở giai đoạn trưởng thành của các loài rầy

nâu…

Ong đẻ trứng trên rầy vào giai đoạn trưởng thành

Một số hình thức kí sinh theo giai đoạn phát triển của vật chủ

4 Tập tính của côn trùng ký sinh và ý nghĩa của nó trong ĐTSH

Đặc điểm đặc trưng của côn trùng kí sinh là cá thể trưởng thành sống tự do cótập thể phức tạp và vai trò tấn công vật chủ thuộc về các cá thể trưởng thành cái

Vì thế khả năng tìm kiếm vật chủ của cá thể trưởng thành cái càng phát triển thìloài kí sinh càng có khả năng kìm hãm số lượng vật chủ ở mức thấp, và như vậycàng có ý nghĩa trong ĐTSH

- Tập tính bẩm sinh: rất cần thiết cho động vật

- Tập tính học được

- Tập tính hỗn hợp

- Vai trò tấn công vật chủ: thuộc về cá thể trưởng thành cái do vậy khả năngtìm kiếm vật chủ của cá thể cái càng phát triển thì loài đó càng có khả năngkìm hãm số lượng của vật chủ

* Quá trình tìm kiếm vật chủ có 3 giai đoạ

- Giai đoạn 1: Tìm kiếm nơi ở vật chủ (tìm nơi có thức ăn vật chủ, không phảingẫu nhiên)

 Đây là mối quan hệ của quá trình lâu dài Trong lịch sử cùng tiến hóa loài

kí sinh đã hình thành phản ứng nhận biết gây thức ăn của vật chủ- Điều nàycho phép kí sinh vật chủ tìm đến nơi chứa thức ăn cho vật chủ nhờ vào cácthụ quan, giác quan…

- Giai đoạn 2: Tìm và phát hiện vật chủ (dựa vào feromon):

 Để tìm kiếm vật chủ trong phạm vi nơi ở của chúng, côn trùng kí sinh cáitrưởng thành sử dụng các nguồn kích thích từ phía vật chủ (thông tin về phíavật chủ) hay các sản phẩm hoạt động sống của vật chủ Trong đó thị giác vàkhứu giác đóng vai trò quan trọng nên hình ảnh hoạt động và mùi vị của vậtchủ là những kích thích chủ yếu giúp côn trùng kí sinh nhận ra vật chủ

- Giai đoạn 3: Lựa chọn vật chủ

 Sau khi vật chủ được xác định côn trùng kí sinh cái có thể vẫn không tiếpnhận đẻ trứng nếu nó thấy vật chủ không thích hợp vì nó phát hiện ở đó đã

có một loài khác hoặc thậm chí cả bản thân nó, vì tránh được sự lãng phíkhông cần thiết do khỏi phải cạnh tranh cùng loài hoặc khác loài

5 Những nhóm côn trùng kí sinh phổ biến

Theo Sweetman, trong 86 họ thuộc 5 bộ có đại diện kí sinh: Bộ cánh cứng

Coleoptera, cánh cuốn Strepsiptera, cánh vẩy Lepidoptera, cánh màng

Hymenoptera, hai cánh Diptera Trong thực tiễn kí sinh chủ yếu thuộc 2 bộ: cánh

màng và 2 cánh là có ý nghĩa chống côn trùng hại nhất

+ Bộ cánh màng: ong tò vò có khoảng 20 vạn loài, phần phụ miệng kiểu nghiềnliếm Đôi cánh sau thường nhỏ bằng ½ đôi cánh trước

+ Bộ 2 cánh: đôi cánh sau tiêu giảm , phần phụ miệng kiểu chích hút, liếm hút.Chúng thuộc biến thái hoàn toàn (muỗi, bướm, ruồi), nhộng trần

Họ cặp kìm (Lucaenidae) là một trong những họ của bộ cánh cứng (Coleoptera)

Cánh cuốn Strepsiptera Bộ: Cánh vẩy Lepidoptera

Tên Latin: Polyura athamas Họ: Bướm giáp Nymphalidae

Kiến Camponotus Maculatus Họ Culicidae

Bộ: cánh màng Hymenoptera Bộ 2 cánh Diptera

6 Ưu thế của côn trùng ký sinh so với côn trùng ăn thịt

- Côn trùng kí sinh có tính chuyên hóa cao thích nghi và trùng hộ về chu kỳphát triển của vật chủ

- Thức ăn cho một cá thể ít cho phép côn trùng kí sinh có thể duy trì cân bằngvới vật chủ khi vật chủ có mật độ thấp Vì vậy, chúng được sử dụng nhiềutrong 103 loài thiên địch có 75 loài kí sinh

II Động vật nguyên sinh kí sinh côn trùng

1 Khái quát chung

Số loài nguyên sinh động vật(NSDV) đã biết khoảng 28000 loài trông đó cógần 12000 có quan hệ với côn trùng(Bonda renko 1978,Lipa 1974) Thì ra côntrùng chỉ là vật trung gian truyền chúng qua người hoặc động vật

Tuy vậy, NSĐV có vai trò quan trọng trong các biện pháp phòng trừ tổng hợp.Nhờ chúng mà quần thể côn trùng hại giảm bớt số lượng hoặc mẫn cảm hơn vớithuốc trừ sâu hoặc các tác nhân sinh học khác (do bị làm yếu ) Trong ĐTSH chỉ đềcập đến các loài NSĐV có tác động làm giảm sức sinh sản và sức sống của côntrùng vật chủ

2 Các đại diện nguyên sinh động vật ký sinh trên côn trùng

2.1 Lớp trùng roi Flagellata : Những loài ký sinh chủ yếu thuộc họ

Trypannosomatidae, đặc biệt là bốn giống : Leptomonas, Her pecomnas, Critthidia

và Blastctitthidia

2.2 Lớp trùng chân giả Sarcodina: chủ yếu là các trùng a míp kí sinh thuộc họ

Amoebidae,Endamoebidae

2.3 Lớp trùng bào tử Sporozoa: gồm nhiều loài gây bệnh cho côn trùng Chúng

thường kí sinh trong tế bào, nếu côn trùng bị nhiễm nặng thì sẽ chết

- ĐVNS thuộc nhóm này có bào tử nghỉ Bào tử có vỏ bọc dày, chất nguyênsinh đông đặc nên chống chịu khá tốt với các yếu tố môi trường bất lợi Vìvậy, trùng bào tử có thể tồn tại ngoài cơ thể vật chủ và dễ lây lan bệnh

- Bộ trùng bào tử nhỏ Microsporidia có nhiều loài gây bệnh cho côn trùng có

ý nghĩa trong ĐTSH, phòng trừ sâu hại Chúng kí sinh bên trong vật chủ vàphá hoại nhiều loại mô trong cơ thể côn trùng

2.4 Lớp thảo trùng Ciliophora: có rất nhiều loài Ciliophora kí sinh trên côn trùng

song chỉ có một số ít là gây bệnh cho côn trùng mà chủ yếu là côn trùng sống dướinước như ấu trùng muỗi thuôc họ Chiromomidae và Culicidae

3 Khả năng sử dụng ĐVNS trừ sâu hại

Trong tất cả các ĐVNS thì chỉ có trùng bào tử nhỏ Microsporidia là có khảnăng sử dụng rộng rãi trong ĐTSH để trừ côn trùng hại

- Sự lan truyền Microsporidia thực hiện theo 3 con đường chính:

+ Cùng với thức ăn qua miệng (phổ biến nhất)

+ Qua vết thương trên vỏ cơ thể vào trong dịch máu

 Để có nguồn ĐVNS bổ sung cho môi trường phải tiến hành nhân nuôi chúng với

số lượng lớn Cách thức tiến hành như kiểu nhân nuôi virut côn trùng

IV Tuyến trùng kí sinh côn trùng

1 Một số nét khái quát về tuyến trùng (chính là giun tròn)

- Tuyến trùng kí sinh ở các bộ phận cơ thể khác nhau của côn trùng,

- Nhiều tài liệu cho biết có ít nhất 1000 loài thuộc 19 bộ côn trùng là kí chủtuyến trùng Trong đó 1/3 là các loài thuộc bộ cánh vẩy, cánh cứng, cánhthẳng, hai cánh và cánh màng

- Kích thước cơ thể tuyến trùng rất khác nhau, loài dài nhất có thể đến 30cm(thuộc họ Mermithidae) và ngắn nhất 0,2mm thuộc giống Neoaplectana

- Người ta chia Nematoda sống trong cơ thể côn trùng làm 3 nhóm:

+ Nematoda sống trong ống tiêu hóa côn trùng (có tính chất hội sinh)

+ Nematoda sống bán kí sinh, các thế hệ kí sinh và không kí sinh xen kẽ nhau + Nematoda kí sinh bắt buôc:

- Đây là nhóm tuyến trùng kí sinh và h oàn thành toàn bộ chu kỳ phát triểncủa chúng trong các cơ quan của vật chủ nhưng không làm vật chủ chết -Chu kỳ phát triển của tuyến trùng trùng hợp với chu kỳ phát triển của côntrùng vật chủ Trứng của tuyến trùng qua thực quản vào ruột già và pháttriển tại đó Ấu trùng tuổi một xuất hiện và chuyển xuống ruột sau để pháttriển tiếp Tuyến trùng cái trưởng thành đẻ trứng và trứng được thải ra ngoàitheo phân của vật chủ.

- Đại diện tuyến trùng kí sinh bắt buộc không gây chết vật chủ thuộc các họ:Thelastomatidae, Oxyuridae, Neotylenchidae, Tylenchidae, Allantonema vàAphelenchoididae có ý nghĩa lớn trong việc làm giảm số lường của nhiềuquần thể côn trùng gây hại (do giảm sinh sản), như các côn trùng thuộc họmọt Ipidae, bộ vòi voi Curculionidae, xén tóc Cerambycidae, bộ ánh kimChrysomelidae, sâu xám Agrotinae Các giống quan trọng của họ này là:Allantonema, Bradynema, Howardula

- Đây là nhóm tuyến trùng kí sinh trong khoang cơ thể vật chủ Chúng có thểhoàn thành toàn bộ hoặc một phần chu kỳ phát triển Chúng sử dụng vật chủlàm nguồn dinh dưỡng và làm chết vật chủ hoặc gây tổn hại nặng nề khichúng rời bỏ cơ thể vật chủ.

- Thuộc nhóm này có đại diện các họ Mermithidae, Tetradonematidae Đặcbiệt có ý nghĩa nhất trong ĐTSH phòng chống côn trùng hại là 2 giốngMermis và Hexamermis thuộc họ Mermithidae, chúng có chu kỳ phát triểntrong một năm gồm 5 giai đoạn

Chúng kí sinh trên côn trùng, nhện, nhuyễn thể Đáng chú ý có các loài:

- Mermis elegans kí sinh bộ cánh thẳng

- M.terricola kí sinh ấu trùng bộ cánh vẩy

- Hexamermis albicans kí sinh trên nhiều sâu hại

4 Sử dụng tuyến trùng trừ côn trùng hại

- Năm 1930 dùng tuyến trùng Neoaplectana glaseri trừ bọ hung Nhật BảnPopilia japonica ở ngoài đồng.Mật độ ấu trùng bọ hung giảm 40-60%

- TN sử dụng dòng DD -136 tuyến trùng Neoaplectana carpocapsae trừ sâuđục thân quả táo xanh, sâu xanh Helionthis virsecent diệt 60% sâu non

Dùng N.carpocapsae trừ ruồi Delia platura trên thuốc lá cho hiệu quả bằngdùng thuốc hóa học Nhưng ở một số đối tượng khác thì không có hiệu quảbằng ví dụ trừ ruồi hại bắp cải Delia brassicae

- Dutky (1974) cho rằng nên sử dụng tuyến trùng kí sinh côn trùng trong hệthống các biện pháp phòng trừ tổng hợp cùng với một số thuốc hóa học trừnấm, cỏ và một số chế phẩm sinh học khác (kaya, 1985)

Con nhộng bên trái bị nhiễm trùng Heterorhabditis bacteriphora Còn con nhộng

bên phải là con nhộng khỏe không bị ký sinh