Bài giảng quản lý sâu bệnh hại chương 6 biện pháp sinh học quản lý sâu bệnh hại

 Làm giảm sinh lực hoặc độ độc hại của vật gây bệnh bằng các tác nhân sinh học biological agents như chế phẩm nấm .....  Làm tăng hiệu lực Augmentation của thiên địch không phải là vĩn

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 nấm

virus-Các loại tác nhân sinh học

trong Biện pháp sinh học

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

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

 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

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

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

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

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

 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

vào Mỹ/

Ong cái đẻ trứng lây truyền luôn cả nấm cộng sinh

Sâu non ăn nấm hại cây,

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

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

Hệ lưới bám dính

Gây u bướu

Dạng vòng lỏng Nonconstricting Rings

Dạng vòng xiết Constricting Rings

Bào tử đính

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 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

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

• 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

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

SINH VẬT ĐỐI KHÁNG

Nấm Ampelomyces quisqualis

Ampelomyces quisqualis

 Tế bào ký chủ bị diệt ngay sau

khi xâm nhiễm (2-4 ngày)

Ampelomyces quisqualis

Bệnh phấn trắng

Ngon?

Nho trắng “sạch” Bệnh phấn trắng hại nho

Bệnh phấn trắng Keo tai tượng: (A) trên lá kép lông chim

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

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

(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

A: Sợi nấm nguyên vẹn và B: sợi nấm bị bét ăn

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)

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

 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

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

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,

Natural products 16%

Macro-organisms 34%

Genes 5%

Semio-chemicals 15%

(Copping, 2004)

BIỆN PHÁP KHÔNG DÙNG THUỐC BVTV

Pheromon Gen Vi sinh vật

Chân đốt 34%

SP tự nhiên 16%

Plants, 36 62%

nisms, 20 34%

Microorga-Crustaceans,

1 2%

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%

 Hoạt chất: Azadirachtin A (AZA) (C35H44O16) với

 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;

 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

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

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

 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

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