Điều tra thành phần bọ chân chạy (carabidae) trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh nghệ an luận văn tốt nghiệp đại học

Vị trí, số lượng các loài côn trùng bọ chân chạy trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An...31 3.1.3.. Diễn biến số lượng các loài côn trùng bọ chân chạy ca

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

LỜI CAM ĐOAN

Thực tập tốt nghiệp là thời gian để người sinh viên có điều kiện rèn luyện tính

tự lực, độc lập trong suy nghĩ, bổ sung những kiến thức mới mẻ từ thực tiễn, nâng cao trình độ lý luận chuyên môn Tiếp tục rèn luyện đạo đức tác phong, quan điểm phục vụ của người cán bộ khoa học kỹ thuật.

Để hoàn thành luận văn này tôi xin cam đoan:

+ Trong quá trình nghiên cứu, bản thân luôn nhiệt tình với công việc

+ Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực.

+ Kết quả nghiên cứu của bản thân có được là nhờ sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Th.s Nguyễn Thị Thanh

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Vinh, tháng 7 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Hoàng Mạnh Dũng

LỜI CẢM ƠN!

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài khoá luận tốt nghiệp tôi luôn nhận được

sự giúp đỡ tận tình chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh và bạn bè gần xa.

Hoàn thành luận văn này cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới

Th.s Nguyễn Thị Thanh đã nhiệt tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ khoa Nông Lâm Ngư, tổ bộ môn Nông Học và phòng thí nghiệm, thư viện đã tạo điều kiện giúp đỡ cho tôi hoàn thành khoá luận.

Để hoàn thành được khoá luận này, tôi còn nhận được sự động viên, hỗ trợ rất lớn về vật chất, về tinh thần của gia đình, bạn bè Tôi xin trân trọng biết ơn những tình cảm cao quý đó

Xin chân thành cảm ơn!

Vinh, tháng 7 năm 2011

Hoàng Mạnh Dũng

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Tầm quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tình hình nghiên cứu cánh cứng ( coleoptera) 4

1.1.1 Lược sử điều tra nghiên cứu cánh cứng (Coleoptera) ở Việt Nam 4

1.1.2 Lược sử điều tra nghiên cứu cánh cứng (Coleoptera) ở Nghệ An 5

1.1.3 Tình hình nghiên cứu bọ chân chạy .6

1 2 Cơ sở sơ khoa hoc của đề tài 8

1.2.1 Cấu trúc và tính ổn định của quần xã sinh vật 8

1.2.2 Quan hệ dinh dưỡng 8

1.2.3 Biến động số lượng côn trùng 9

1.3 Qui luật hoạt động hữu ích của các loài cánh cứng ăn thịt .12

Chương II: Néi dung vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 14

2.1 Nội dung nghiên cứu 14

2.2 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

2.3.1 Điều tra thành phần loài và số lượng cá thể các loài carabidae trên đồng ruộng 14

2.3.2 Định loại cánh cứng chân chạy (Carabidae) 15

2.4 Tính toán và xử lý số liệu 16

2.5 Hóa chất thiết bị dụng cụ thí nghiệm 16

2.6 Một vài đặc điểm tự nhiên và xã hội Nghệ An 16

2.6.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Nghệ An 16

2.6.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 17

Chương III: KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ th¶o luËn 19

3.1 Tập hợp các loài côn trùng bọ chân chạy trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng tỉnh Nghệ An 19

3.1.1 Thành phần loài bọ chân chạy carabidae trên các cây nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 19

3.1.2 Vị trí, số lượng các loài côn trùng bọ chân chạy trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 31

3.1.3 Thành phần loài côn trùng bọ chân chạy trên vùng đồng bằng ven biển và vùng đồng không ven biển bằng tỉnh Nghệ An .34

3.2 Diễn biến số lượng các loài côn trùng bọ chân chạy (carabidae) trên một số cây trồng chính ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An .40

3.2.1 Diễn biến số lượng bọ chân chạy trên ruộng lúa ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 40

3.2.2 Diễn biến số lượng bọ chân chạy trên cây trồng lạc ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 42

3.2.3 Diễn biến mật độ của loài Ophionae indica trên ruộng lúa ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 44

3.3 Mô tả đặc điểm hình thái của một số loài thuộc bọ chân chạy ở vùng đồng bằng tỉnh nghệ an 46

3.3.1 Đặc điểm bọ chân chạy 46

3.3.2 Đặc điểm hình thái của loài Chlaenius inops 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

Tµi liÖu tham kh¶o 51

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần bọ chân chạy (Carabidae) ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ

An 21Bảng 3.2 Vị trí số lượng của các loài côn trùng bọ chân chạy trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 31Bảng 3.3 Thành phần loài côn trùng bọ chân chạy trên vùng đồng bằng ven biển và vùng đồng bằng không ven biển ở tỉnh Nghệ An 35Bảng 3.4 Biến động mật độ và số lượng bọ chân chạy (carabidae) trên ruộng lúa ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 40 Bảng 3.5 Biến động mật độ và số lượng bọ chân chạy (carabidae) trên ruộng lạc ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 42Bảng 3.6 Diễn biến mật độ và số lượng bọ chân chạy Ophionae indica trên ruộng lúa ở đồng bằng tỉnh Nghệ An .44

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Biến động mật độ và số lượng bọ chân chạy trên ruộng lúa ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 41Hình 3.2 Biến động mật độ và số lượng bọ chân chạy trên ruộng lạc ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 43Hình 3.3 Biến động mật độvà số lượng bọ chân chạy Ophionae indica trên ruộng lúa ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An 45

MỞ ĐẦU

1 Tầm quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu đề tài

Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn 80% số dân sống bằng nghềnông, chính vì vậy để sản phẩm nông sản đạt được năng suất cao và phẩm chấttốt là vấn đề rất được quan tâm, đặc biệt là việc tăng năng suất và sản lượnglương thực Tuy nhiên, dịch hại cây trồng đã gây tổn thất đáng kể trong sảnxuất nông nghiệp Ở nước ta, nhiều năm dịch hại do Rầy nâu, Sâu đục thân,Sâu cuốn lá nhỏ, Bọ xít dài, đã gây tổn thất rất lớn cho người dân

Những năm trước đây, phòng trừ sâu hại cây trồng nông nghiệp chủ yếubằng biện pháp hoá học, nhưng sau một thời gian thuốc hoá học đã biểu hiệnmặt trái của nó Các loại thuốc hoá học không chỉ tiêu diệt sâu hại mà còn tiêudiệt cả những loài có ích làm mất cân bằng hệ sinh thái trong sinh quần, làmgiảm tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái đồng ruộng Hậu quả là dịch hạingày càng tăng bởi nhiều loại sâu hại có thể kháng lại các loại thuốc trừ sâu,tăng cường sinh sản gia tăng số lượng, các chất hoá học tích tụ trong nông sản,trong đất, trong nước, ngày càng nhiều gây ô nhiễm môi trường đã làm ảnhhưởng đến sức khoẻ con người và một số vật nuôi khác

Để khắc phục những mặt trái của thuốc hoá học trừ sâu, ngày nayngười ta đã áp dụng phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) dựa trên

cơ sở khoa học đó là những nguyên tắc sinh thái và tính đa dạng sinh học của

hệ sinh thái nông nghiệp cũng như mối quan hệ tương hỗ giữa môi trường cây trồng - sâu hại và các thiên địch của chúng (Vũ Quang Côn, 1990; PhạmBình Quyền và nnk, 1995; Phạm Văn Lầm, 1995, ) [4] Mục tiêu của quản lýdịch hại tổng hợp là khống chế sự phát triển của đối tượng gây hại kinh tế(Nguyễn Công Thuật, 1996; Hà Quang Hùng, 1998, ) [25, 8]

-Nhân tố gây chết tự nhiên của côn trùng gây hại nói chung và sâu hạicây trồng nói riêng có ý nghĩa rất lớn trong việc hạn chế sự phát triển sâu hại

Nắm chắc và xem xét đầy đủ những nhân tố đó, duy trì và làm tăng tác độnggây chết của chúng là một yếu tố cần thiết trong phòng chống sâu hại Cácloài ký sinh, bắt mồi ăn thịt, vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại cây trồng lànhững nhân tố gây chết tự nhiên rất quan trọng, trong đó cánh cứng ăn thịttrên các đồng ruộng là một trong số các thiên địch chủ đạo tiêu diệt sâu hạibảo vệ mùa màng.

Để lợi dụng có hiệu quả các loài cánh cứng ăn thịt với mục đích làm tăng

tỷ lệ gây chết tự nhiên của sâu hại cây trồng, trước hết phải tiến hành điều trathành phần loài, xác định các mối quan hệ giữa chúng với nhau và với sâu hại

Các công trình nghiên cứu về thiên địch nói chung và bọ chân chạy ănthịt nói riêng trong việc khống chế sự phát triển sâu hại ở mức dưới ngưỡnggây hại kinh tế mà không cần dùng đến biện pháp hoá học thì có nhiều songchỉ mới tập trung chủ yếu ở lúa, đậu tương mà ít để ý đến thời kỳ qua đông vàcác hoạt động của chúng ở thời gian này để có biện pháp sử dụng và bảo vệmột cánh hợp lý Vì vậy, việc nghiên cứu bọ chân chạy trên đồng ruộng là rấtcần thiết nhằm khai thác chúng trong phòng trừ tổng hợp dịch hại đồng thời

có biện pháp bảo vệ chúng trên đồng ruộng

Từ ý nghĩa thực tiễn đó, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài

"Điều tra thành phần bọ chân chạy Carabidae trên các cây trồng nông

nghiệp phổ biến ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ an"

2 Mục đích nghiên cứu

Điều tra thành phần bọ chân chạy (Carabidae) nhằm cung cấp các dẫnliệu khoa học cho việc nhân nuôi bọ chân chạy trong phòng thí nghiệm để cóthể sử dụng chúng trong việc phòng trừ sâu hại thay thế cho thuốc trừ sâu hoáhọc Góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường, bảo vệ môi trường, ổn định sựcân bằng sinh thái, duy trì bảo vệ sự đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nôngnghiệp

- Trên cơ sở nghiên cứu côn trùng bắt mồi ăn thịt và mối quan hệ củachúng với sâu hại trên sinh quần lúa, lạc, ngô tại các vùng đồng bằng tỉnhNghệ An nhằm góp phần cung cấp thêm các dẫn liệu khoa học cho việc sửdụng bắt mồi ăn thịt.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Điều tra diễn biến số lượng bọ chân chạy (Carabidae) nhằm cung cấpcác dẫn liệu khoa học cho việc nhân nuôi bọ chân chạy và sử dụng chúngtrong hạn chế sự phát triển của sâu hại lúa,lạc, ngô nói riêng và sâu hại nóichung

- Trên cơ sở điều tra thành phần loài côn trùng bắt mồi ăn thịt để từ đóđánh giá sự đa dạng sinh học trên sinh quần ruộng lúa,lạc, ngô

- Tìm hiểu mối quan hệ giữa sâu hại lúa, lạc, ngô và côn trùng bắt mồi

ăn thịt nhằm cung cấp thêm các dẫn liệu khoa học cho biện pháp quản lý dịchhại tổng hợp (IPM) sâu hại lạc ngô Từ đó giảm sử dụng thuốc hoá học, bảo

vệ môi trường và cân bằng sinh học trong hệ sinh thái

Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình nghiên cứu cánh cứng ( coleoptera)

1.1.1 Lược sử điều tra nghiên cứu cánh cứng (Coleoptera) ở Việt Nam

Cánh cứng (Coleoptera) là một trong những bộ côn trùng có thành phầnloài phong phú, trong đó nhiều loài thuộc họ Bọ chân chạy (Carabidae), Hổtrùng (Cicindelidae), Bọ rùa (Coccinellidae), có lối sống bắt mồi ăn thịt, lànhững côn trùng có lợi có thể sử dụng vào biện pháp phòng trừ dịch hại tổnghợp IPM trong hệ sinh thái nông nghiệp Tuy nhiên, nghiên cứu tác dụng của

nó đối với sâu hại trên tất cả các đối tượng cây trồng chưa nhiều và chưa cónhiều công trình nghiên cứu được tiến hành đại trà trên các vùng đồng ruộng

mà mới chỉ tập trung trên đối tượng chủ yếu là cây lúa

Thành phần loài chân khớp ăn thịt, ký sinh trên lúa ở Việt Nam đã đượcnghiên cứu từ những năm 70 Các công trình nghiên cứu như: Viện bảo vệ thựcvật, 1976; Mai Quí và nnk, 1981; Hoàng Đức Nhuận, 1982, 1983; Hà QuangHùng và nnk, 1990; Phạm Văn Lầm, 1994, 1997) cho biết có 107 loài cánhcứng ăn thịt trên lúa [31, 22, 14, 15, 8, 9]

Điều tra côn trùng ở miền Bắc (1967-1968), Viện bảo vệ thực vật(BVTV, 1976) đã đưa ra danh mục côn trùng, trong đó cánh cứng ăn thịt trênlúa có 8 loài [31] Mai Quí và nnk (1981) công bố cánh cứng ăn thịt trên lúa

có 18 loài [22]

Trên lúa vùng Hà Nội có 24 loài côn trùng Coleoptera bắt mồi Rầy nâu,

Sâu cuốn lá nhỏ, trong đó có 3 loài phổ biến bắt mồi sâu hại chính là Micrapis discolor, Coccinella repanda, Chlomenes quadriplagiata (Hà Quang Hùng, Vũ

Quang Côn, 1989) [8]

Theo Phạm Văn Lầm (1997) bộ cánh cứng là thiên địch sâu hại lúa ởViệt Nam có 41 loài thuộc 4 họ trong đó Cicindelidae - 12 loài, Coccinellidae-27, Staphylinidae - 2 loài.

1.1.2 Lược sử điều tra nghiên cứu cánh cứng (Coleoptera) ở Nghệ An

Nghiên cứu thiên địch cánh cứng ăn thịt trên lúa Nghệ An được đề cậptrong các công trình điều tra cơ bản côn trùng miền Bắc - Việt Nam của ViệnBVTV (1976) đã ghi nhận trên lúa Nghệ An có 38 loài cánh cứng ăn thịt [31].Mai Quí và nnk (1981) ghi nhận cánh cứng ăn thịt trên lúa Nghệ An có 8 loài

Nghiên cứu thiên địch của sâu hại trên lúa ở Nghệ An cho biết có 54loài cánh cứng thuộc 30 giống của 6 họ là thiên địch quan trọng của sâu hạilúa (Trần Ngọc Lân, 2000) [11]

Trên sinh quần ruộng lạc ở Diễn Châu, Nghi Lộc cũng đã xác địnhđược 16 loài cánh cứng thuộc 6 họ trong đó có 6 loài cánh cứng gây hại chocây trồng và 10 loài cánh cứng là thiên địch của sâu hại (Nguyễn Thị Thanh,2002) [23]

Trên sinh quần ruộng vừng ở Diễn Châu, Nghi Lộc cũng đã xác định được

6 loài cánh cứng ăn thịt thuộc 3 họ (Nguyễn Đình Vinh, 2003) [33]

Như vậy, cho đến nay cánh cứng trên đồng ruộng Nghệ An đã bướcđầu được quan tâm nghiên cứu, tuy nhiên các công trình này mới chỉ tập trungnghiên cứu đa dạng loài cánh cứng trên một số cây trồng chủ yếu (lúa, lạc,vừng) còn ở các cây trồng khác như ngô, khoai, và sự trú đông của cánhcứng hầu như chưa được nghiên cứu.

1.1.3 Tình hình nghiên cứu bọ chân chạy

Cánh cứng (Coleoptera) là một trong những bộ côn trùng có thành phầnloài phong phú, trong đó có nhiều loài có lối sống bắt mồi ăn thịt, là nhữngcôn trùng có lợi trong hệ sinh thái nông nghiệp (Carabidae, Cicindellidae ),trong đó bọ chân chạy (Carabidae) là nhóm ăn thịt có vai trò quan trọng vàphổ biến

Quan tâm đến phòng trừ dịch hại, nhiều tác giả trong nước và ngoài nước

đã nghiên cứu bọ chân chạy và việc sử dụng chúng trong đấu tranh sinh học

Giữa thế kỷ XVIII-XIX nhóm côn trùng này đã được Linnaeus, Bates,Andrewes quan tâm, hiện nay trên thế giới đã biết họ Carabidae có hơn 100nhóm (Andrewes, 1929, 1935)[41] Ở Việt Nam, dưới thời Pháp thuộc mộtvài tác giả nước ngoài đã nghiên cứu khu hệ côn trùng tại các nước ĐôngNam Á, Lesne (1879, 1904) đã thu thập trên lãnh địa Việt Nam có 25 bọ chânchạy A Habu (1954, 1958) và M Chujo (1960, 1962)[43] đã phân tích, địnhloại mẫu ở Đông Nam Á có 22 loài gặp ở Việt Nam

Nước ta với điều kiện khí hậu nhiệt đới và lịch sử nông nghiệp lâu đời

đã tạo nên khu hệ thiên địch đa dạng phong phú và đặc trưng Sau 1954 tạiMiền Bắc, công tác điều tra cơ bản côn trùng bắt đầu được triển khai mạnh

mẽ nhằm phục vụ sản xuất và phát triển nền kinh tế nông nghiệp Trong nhiềunăm qua, công tác nghiên cứu khu hệ thiên địch nói chung và về họ Carabidaenói riêng đã được nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân quan tâm

Viện BVTV (1967-1968)[31] tiến hành điều tra côn trùng miền Bắc đãđưa ra danh lục thiên địch sâu hại, có thành phần bọ chân chạy là 67 loài.Trong “Kết quả điều tra côn trùng miền Bắc Việt Nam” (Mai Quý và nnk,1981) công bố 51 loài thuộc bọ chân chạy Trong “Bước đầu nghiên cứu Bọchân chạy ở Việt Nam” Lê Khương Thuý (1989)[29] đã công bố có 75 loàithuộc 30 giống Trong “Danh lục thiên địch sâu hại lúa ở Việt Nam” (1992)[10]Phạm Văn Lầm đã thống kê được 53 loài và có 15 loài ghi nhận ở Nghệ An TộcOdacanthini (Coleoptera: Carabidae) ở Việt Nam có 9 loài trong đó ở Nghệ An có 2

loài là E fuscipennis và Ophionea ishiii (Phạm Văn Lầm, 1994)[12].

Nghiên cứu về giống Ophionea (Coleoptera: Carabidae), Lê Khương

Thuý (1990)[70] đã xác định được 4 loài của giống, đó là O indica, O nigrofasciata, O ishiii, O interstialism Đồng thời tác giả cũng đã đưa ra

được khoá định loại của 4 loài này Ngoài ra tác giả cũng đã đưa ra khoá địnhloại côn trùng cánh cứng bọ chân chạy thuộc hai tộc Odacanthini và Driptini(Coleoptera: Carabidae) ở Việt Nam[30]

Một số công trình nghiên cứu bọ chân chạy sống trên sinh quần bông, đaythì bọ chân chạy được xem là thiên địch quan trọng trong khống chế số lượng rầynâu hại lúa và các loài bướm hại lúa như sâu cuốn lá nhỏ, sâu cắn gié, (Phạm BìnhQuyền, 1979; Phạm Văn Lầm, Nguyễn Thị Thành, 1983; Phạm Văn Lầm, 1989,1992; Nguyễn Xuân Thành, 1994, 1996 )[31, 32,]

Những nghiên cứu trên cho thấy thành phần loài bọ chân chạy khá đadạng và phong phú Các nghiên cứu của nhiều tác giả đã khẳng định được vaitrò của bọ chân chạy trong hạn chế sự phát triển của sâu hại cây trồng Tuynhiên việc tìm hiểu đặc điểm sinh học, sinh thái của bọ chân chạy nói chung

và Ch bimaculatus, E fuscipennis nói riêng còn chưa cụ thể, phần lớn các

nghiên cứu đề cập về việc điều tra thành phần loài Do đó đây là hướng mới

mà đề tài tập trung đi sâu nghiên cứu, góp phần sử dụng có ích các loài nàytrong công tác bảo vệ cây trồng.

1 2 Cơ sở sơ khoa hoc của đề tài

1.2.1 Cấu trúc và tính ổn định của quần xã sinh vật

Tính ổn định và năng suất quần thể của một loài được xác định do rấtnhiều yếu tố, một phần các yếu tố đó là cấu trúc của quần xã sinh vật (WattK,1976) [34] Cấu trúc của quần xã sinh vật bao gồm 3 nhóm yếu tố:

(a) Mạng lưới dinh dưỡng trong quần xã (thể hiện quan hệ dinh dưỡngtrong quần xã)

(b) Sự phân bố không gian của sinh vật

(c) Sự đa dạng loài của quần xã

Cũng như ở các hệ sinh thái khác, trong hệ sinh thái đồng ruộng luôn tồntại mối quan hệ về mặt dinh dưỡng và đó là một quan hệ tất yếu trong mỗi quần

xã sinh vật cũng như hệ sinh thái, một loại sinh vật thường là thức ăn, là điềukiện tồn tại cho một loài sinh vật khác Quan hệ phổ biến giữa các loài sinh vật

là quan hệ phụ thuộc lẫn nhau vô cùng phức tạp, nhưng có quy luật, đặc biệt làquan hệ dinh dưỡng (thể hiện qua chuỗi thức ăn và lưới thức ăn)

1.2.2 Quan hệ dinh dưỡng

Tập hợp các quần thể gắn bó với nhau qua những mối quan hệ đượchình thành trong một quá trình lịch sử lâu dài và sinh sống trong một khu vựclãnh thổ nhất định tạo thành quần xã sinh vật Ngoài mối quan hệ tổng hợpgiữa các quần thể trong quần xã với các yếu tố vô sinh, thì trong quần xã cácquần thể còn có mối quan hệ tác động qua lại với nhau, đặc biệt là quan hệdinh dưỡng, trong đó các dạng quan hệ như hiện tượng ăn thịt, ký sinh có ý

nghĩa quan trọng không những đối với lý luận mà còn đối với thực tiễn, gắnvới các biện pháp phòng trừ các loài sinh vật gây hại.

Hiện tượng ăn thịt là một dạng quan hệ trong đó một loài (vật ăn thịt)săn bắt một loài khác (vật mồi) để làm thức ăn và thường dẫn đến cái chết của

con mồi trong một thời gian ngắn Để hoàn thành sự phát triển, mỗi cá thể vật

ăn thịt thường phải tiêu diệt rất nhiều con mồi (trừ một số trường hợp Bọ rùanhỏ ăn Rệp sáp lớn)

Sự liên quan mật thiết giữa các loài sâu hại với côn trùng ăn thịt trongquá trình phát triển trong quần xã có ý nghĩa to lớn không những trong lý luận

mà còn có ý nghĩa trong thực tiễn Và việc nghiên cứu, xem xét và thiết lậpmối quan hệ tương hỗ đó đã góp phần quan trọng trong các biện pháp phòngtrừ dịch hại nông nghiệp theo xu hướng bảo vệ sự đa dạng, cân bằng trong hệsinh thái nông nghiệp

1.2.3 Biến động số lượng côn trùng

Các quy luật điều chỉnh số lượng của sinh vật là một trong những vấn

đề trung tâm của sinh thái học hiện đại Sự khủng hoảng trong công tác bảo

vệ thực vật càng làm tăng giá trị thực tiễn của vấn đề Việc sử dụng các loạithuốc hoá học trừ sâu, diệt cỏ dại không hợp lý có thể gây ảnh hưởng có hạiđến môi trường sống, suy giảm tính đa dạng sinh học và sự phát triển bềnvững của hệ sinh thái nông nghiệp Đặc biệt thuốc trừ sâu, diệt cỏ diệt cả côntrùng có ích mà trong nhiều trường hợp chính những loài này lại có vai tròtích cực đối với việc kìm hãm sự bùng phát dịch của các loại sâu hại, đã làmcho số lượng của các quần thể có lợi cũng như có hại biến đổi theo chiều hướngkhông mong muốn (Phạm Bình Quyền, 1979, 1994) [19, 20]

Số lượng của côn trùng đặc biệt là các loài sâu hại thường có sự giaođộng từ thế hệ này sang thế hệ khác Số lượng lần sau gia tăng có khi đếnhàng trăm lần và kéo dài một thời gian rồi lại đột ngột giảm xuống đến mức

thấp nhất, duy trì ở mức độ đó trong một thời gian Sự sinh sản hàng loạt củacác loại sâu hại phần lớn không tiếp diễn theo tiến trình thiên nhiên Quá trìnhbiến đổi xảy ra do tác động của các yếu tố môi trường, chủ yếu là các yếu tốthời tiết khí hậu và mối quan hệ vật ăn thịt - vật mồi, vật chủ - vật kí sinh(Phạm Văn Lầm) Khi mật độ quần thể vật mồi, vật chủ gia tăng thì số lượng

cá thể của chúng cũng bị tiêu diệt bởi một cá thể vật ăn thịt hoặc vật kí sinhnào đó và quần thể vật ăn thịt hoặc kí sinh cũng tăng lên Sự biến thiên sốlượng của cánh cứng ăn thịt có mối quan hệ với vật mồi và yếu tố gây bệnh

Ở côn trùng ăn thịt và côn trùng kí sinh thì sự điều chỉnh số lượng quần thểquan trọng là sự cạnh tranh trong loài Hiện tượng ăn thịt lẫn nhau thườngxuất hiện trong quần thể chủ yếu là do thiếu nguồn thức ăn Sự tác động đódẫn đến sự ổn định không bền vững của số lượng quần thể

Trên cơ sở xem xét hàng loạt dẫn liệu về sự biến đổi số lượng và cácdạng cơ chế điều hoà số lượng, Viktorov (1967) đã tổng hợp khái quát thành sơ

đồ chung của biến động số lượng côn trùng Một trong những đặc trưng củaquần thể là mật độ cá thể trong quần thể được xác định bởi sự tương quan củacác quá trình bổ sung thêm và giảm bớt đi số lượng cá thể Tất cả các yếu tốbiến động số lượng đều tác động đến các quá trình này khi chúng làm thay đổisức sinh sản, tỷ lệ chết, và sự di cư của các cá thể Các yếu tố vô sinh mà trướctiên là điều kiện khí hậu thời tiết tác động đến biến đổi lên côn trùng được thựchiện trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua thức ăn, thiên địch Sự điều hoà thôngqua các mối quan hệ tác động qua lại đó đã phản ánh ảnh hưởng của mật độquần thể lên sức sinh sản, tỷ lệ tử vong và di cư trong đó tồn tại mối quan hệtrong loài và bằng sự thay đổi tính tích cực của thiên địch và đặc điểm của thức

ăn Sự tồn tại của các mối quan hệ này đảm bảo những thay đổi đền bù cho sự

bổ sung và sự giảm sút số lượng cá thể của quần thể Chính sự tác động thuậnnghịch đó đã san bằng những sai lệch ngẫu nhiên trong mật độ quần thể

Các sinh vật ăn côn trùng chuyên hoá có khả năng thực hiện sự điềuhoà số lượng côn trùng ở các mật độ thấp được xác nhận trong thực tiễn củaphương pháp sinh học đấu tranh chống côn trùng gây hại Khác với sinh vật

ăn côn trùng đa thực, các côn trùng ăn thịt chuyên hoá có thể hoạt động trongkhoảng phạm vi rộng hơn của mật độ quần thể vật chủ (con mồi) nhờ khảnăng tăng số lượng với sự tăng mật độ của sâu hại Điều này được ghi nhậntrong thực tế ở những trường hợp khả năng khống chế sự bùng phát sinh sảnhàng loạt của côn trùng ăn thực vật bởi sinh vật ăn côn trùng chuyên hoá Vaitrò quan trọng của vật ăn thịt được coi là yếu tố điều hoà số lượng côn trùng

và được thể hiện ở hai phản ứng đặc trưng là phản ứng số lượng và phản ứngchức năng

Thức ăn

Quan hệ trong loài

Yếu tố

vô sinh

Mật độ quần thể

Sức sinh sản, tỷ lệ tử vong, di cư

Vật ăn thịt

ký sinhHình 1.1 Sơ đồ chung của động thái số lượng côn trùng

(Viktorov, 1967)

- Phản ứng số lượng: Thể hiện khi gia tăng số lượng quần thể vật mồi

và vật chủ thì kéo theo sự gia tăng số lượng vật ăn thịt

- Phản ứng chức năng: Biểu thị ở chỗ khi quần thể vật mồi (vật chủ)mật độ gia tăng thì số lượng cá thể của chúng bị tiêu diệt bởi vật ăn thịt cũngtăng lên

Hiện nay có hàng loạt dẫn liệu thực tế xác nhận khả năng điều hoà củacác cơ chế điều hoà ở các mức độ khác nhau của số lượng quần thể Cơ chế

đó được thực hiện liên tục kế tiếp nhau tham gia tác động, khi mật độ quầnthể được điều hoà vượt ra khỏi giới hạn hoạt động của yếu tố điều hoà trước

đó

Phòng trừ tổng hợp sâu bệnh hại cây trồng (IPM) dựa trên mối quan hệtương hỗ giữa cây trồng - sâu hại - thiên địch của sâu hại trong hệ sinh tháinông nghiệp, các nguyên tắc sinh thái và đa dạng sinh học của hệ sinh tháinông nghiệp

1.3 Qui luật hoạt động hữu ích của các loài cánh cứng ăn thịt

Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, qui luật phát sinh và phát triển

của Bọ rùa đỏ M.discolor trên ruộng lúa trong cả hai vụ (vụ lúa hè thu và vụ

lúa đông xuân) mật độ quần thể của chúng tăng dần từ đầu vụ đến cuối vụ vàđỉnh cao vào giai đoạn làm đòng- trổ bông Còn một số loài khác trong giốngCoccinella thì lại thường phát triển mạnh vào giai đoạn đầu của cây ngô chođến giai đoạn cây ra cờ, tạo bắp thì số lượng quần thể giảm dần Đối với Bọchân chạy thì sự phát triển thường diễn ra mạnh ở cuối vụ lúa và nhất là khithu hoạch xong mùa vụ

Qui luật tích luỹ số lượng quần thể của chúng tương tự như qui luật tíchluỹ số lượng quần thể của một số loài sâu hại chính trên đồng ruộng

- Mối quan hệ của cánh cứng ăn thịt với sâu hại

Bọ rùa có mối quan hệ chặt chẽ với sâu hại như rệp và rầy nâu, Bọ chân

chạy Ophionea sp, Colliuris sp là Bọ cánh cứng ba khoang có thân cứng hoạt động mạnh, ăn Sâu cuốn lá nhỏ hại lúa, Sâu đục thân Menochilus sexmaculatus là những Bọ rùa có lốm đốm trên lưng và bắt những con mồi di

chuyển chậm (B.M.Shepard, A.T.Barrion và J.A.Litsinger) [1]

- Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đối với các loài cánh cứng ăn thịt

Nhiều tác giả nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với các loàithiên địch và sâu hại (Lương Minh Châu, 1987; Vũ Quang Côn và nnk, 1992,1993, ), những nghiên cứu này cho thấy thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ có tácđộng rõ rệt đến các loài thiên địch nhất là các loại thuốc có phổ tác dụngmạnh (Wofatoc, Padan) Sử dụng thuốc trừ sâu không hợp lý làm suy giảm sốlượng thiên địch là một trong những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến bùng phát

số lượng sâu hại, suy giảm tính đa dạng sinh học, phá vỡ cân bằng tự nhiêntrong hệ sinh thái đồng ruộng Các điều kiện canh tác tự nhiên, thay đổi cơcấu cây trồng là yếu tố thuận lợi cho sự tích luỹ số lượng thiên địch Ngượclại, cơ cấu cây trồng không hợp lý, không thường xuyên cải tạo đất là điềukiện không thuận lợi cho sự phát triển của cánh cứng ăn thịt cũng như các loàithiên địch khác và là cơ hội cho sâu hại phát triển

Một số công trình nghiên cứu sự chu chuyển, trú đông của thiên địchtrên đồng ruộng (Khuất Đăng Long và nnk, 1991; Nguyễn Viết Tùng, 1992;Phạm Văn Lầm, 1995, ) cho thấy việc tạo hoặc bảo vệ nơi trú đông của thiênđịch rất có ý nghĩa đối với việc bảo vệ và khích lệ các côn trùng này trong tựnhiên đặc biệt là trong phòng trừ dịch hại tổng hợp cây trồng nông nghiệp

Một trong những phương pháp quan trọng của phòng trừ tổng hợp là lợidụng các tác nhân sinh vật để hạn chế số lượng sâu hại (Vũ Quang Côn, 1990)

[4] Việc sử dụng thiên địch có hai hướng cơ bản là lợi dụng quần thể thiênđịch tự nhiên trên cơ sở giữ và tăng vai trò có lợi của chúng hoặc nhân nuôithiên địch rồi thả ra ngoài tự nhiên

Chương II Néi dung vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1 Nội dung nghiên cứu

- Tập hợp các loài côn trùng bọ chân chạy (carabidae) ở vùng đồng

2.2 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

+ Đối tượng điều tra

Bọ chân chạy ( carabidae )

+ Địa điểm điều tra

Điều tra thành phần loài cánh cứng chân chạy ở các vùng : quỳnh lưu,diễn châu, nghi lộc, hưng nguyên, nam đàn, yên thành

+ Thời gian điều tra: Từ tháng 1/2011- 07/2011

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Điều tra thành phần loài và số lượng cá thể các loài carabidae trên đồng ruộng

Mục tiêu: điều tra thành phần loài, số lượng cá thể các loài Carabidaetrên đồng ruộng

- Nguyên tắc điều tra: mỗi uộng lúa trong 1 lần điều tra, thu bắt tất cả

cá thể và các loài carabidae bắt gặp ở 3 vi sinh cảnh trong khoảng 1h (trên câytrồng – 20 phút, dưới mặt đất 20 phút, trên bờ ruộng 20 phút)

- Điều tra theo 5 điểm chéo góc/ruộng lúa, 1 điểm = 1m2 lúa

- Các huyện điều tra: quỳnh lưu, diễn châu, nghi lộc, hưng nguyên, namđàn, yên thành

2.3.2 Định loại cánh cứng chân chạy (Carabidae)

Mục tiêu: Xác định thành phần loài và số lượng cá thể carabidae, chỉ số

đa dạng loài

Phương pháp:

- Cánh cứng chân chạy carabidae thu thập được ở thí nghiệm 1, mỗi lầnthu mẫu tại 1 điểm = 1 mẫu ( gồm các loài với nhiều cá thể ), mỗi mẫu vào 1ống nghiệm ( cồn 70o ) làm mẫu khô ( 1 loài 3 mẫu khô ) đựng trong hộp xốp

- Chụp ảnh các loài carabidae và sinh cảnh đồng ruộng cây trồng

- Định loại theo tài liệu chuyên khảo

- Xác định loài carabidae

- Xác định số cá thể carabidae của từng loài, vị trí số lượng

2.4 Tính toán và xử lý số liệu

Số liệu thu thập được xử lý qua bảng biểu, biểu đồ

Sử dụng các công thức toán học thông thường theo các tài liệu để tínhtoán

- C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n thèng kª:

N

100xP

-P% : Phần trăm của một loài hoặc một số loài

- N : Tổng số cá thể của tất cả các loài thu mẫu

2.5 Hóa chất thiết bị dụng cụ thí nghiệm

2.6 Một vài đặc điểm tự nhiên và xã hội Nghệ An

2.6.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Nghệ An

Nghệ An là một tỉnh thuộc bắc trung bộ có tọa độ địa lý từ 18 o 33,

-19o25,

Vĩ độ bắc và 102o53,- 105o46, kinh độ đông, với diện tích là 16.498,5

km2 Địa hình nghệ An có thể chia làm 3 vùng cảnh quan, vùng núi cao chiếm77% diện tích, vùng đồi gò chiếm 13%, đồng bằng 10%, bị đồi chia cắt thành

vùng đồng bằng phù sa và dải cát ven biển Đồng bằng phù sa gồm các dảiđồng bằng của các huyện quỳnh lưu, yên thành, diễn châu, nghi lộc, hưngnguyên.

Nghệ An nằm trong vùng nhiệt đới khí hậu gió mùa, chia làm 4 mùa rõrệt: xuân, hạ, thu, đông Hàng năm Nghệ An nhận được trung bình 120-140Kcal/cm2 bức xạ mặt trời, nhiệt độ trung bình từ 23-24oC Độ ẩm khôngkhí là 86.5%, lượng mưa trung bình hàng năm là 28,109m3 trong đó 14,4.109

là nước mặt ( Lê Văn Phương 1982 ) {15}; nhiệt độ trung bình là 25,2o C; sốgiờ nắng trong năm là 1420 giờ; độ ẩm tương đối trung bình là 86-87%

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu sự tác động của giómùa tây-nam khô và nóng ( từ tháng 4 đến tháng 8 ) và gió mùa đông bắclạnh, ẩm ướt ( từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau )

Nghi lộc nằm ở vị trí 18o54, vĩ độ bắc và 105o45, kinh độ đông, độ cao

so với mực nước biển là 18,5m Đây là vùng đồng bằng, chủ yếu là dất cát,đất thịt nhẹ và trung bình, là vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đônglạnh và mùa hè nóng

Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,9oC Mùa hè nhiệt độ khá cao,nóng nhất vào tháng 7 ( 30,2oC ), mùa đông nhiệt độ hạ xuống thấp nhất vàotháng 1 ( 17oC ) Độ ẩm trung bình hàng năm là 83.8%, khá cao vào tháng 1

và tháng 2 ( 91-92% ), thấp nhất vào tháng 7 ( 70% ) Mưa phân bố đều quatháng, có thể nói lượng mưa ở đây rất cao ( 6039mm ) Thời kỳ lượng mưalớn nhất vào các tháng 8-10 ( 1190-6039 )

2.6.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Nghệ An là một trong những tỉnh đông dân với dân số 2.923,647 người(tính đến 31/12/2000), mật độ dân số trung bình toàn tỉnh khoảng 180 người /

km2 Dân cư phân bố không đồng đều giữa các vùng, vùng đồng bằng chiếm

10% diện tích, nhưng tập trung đến 80% dân số, vùng núi và gò đồi đã chiếm90% diện tích nhưng chỉ có 20% dân số ( cục thống kê Nghệ An, 1999 ) {4}

Ngoài ra , sự thay đổi cơ cấu cây trồng cùng với việc đầu tư phân hóahọc, thuốc trừ sâu, thủy lợi tưới tiêu, Đặc biệt từ những năm 70, tỉnh Nghệ

An đã chuyển đổi mùa vụ, coi hè thu là một trong ba vụ sản xuất chính trongnăm, đó là những tác động không nhỏ đến hệ sinh thái đồng ruộng, trước hết

là sâu hại và thiên địch của chúng

Chương III KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ th¶o luËn

3.1 Tập hợp các loài côn trùng bọ chân chạy trên các cây trồng nông nghiệp phổ biến ở vùng đồng tỉnh Nghệ An

3.1.1 Thành phần loài bọ chân chạy carabidae trên các cây nông nghiệp ở vùng đồng bằng tỉnh Nghệ An

Phân tích, định loại số mẫu thu thập được đã xác định được tên khoahọc của 61 loài thuộc 13 họ bọ chân chạy Trong 13 họ thu được thì họCallstinae chiếm tỷ lệ cao nhất (14 loài), họ haraplinae (11 loài), họ Licininae(7loài), họ Brachininae (6 loài), họ Trechinae (6 loài), họ Lebiinae (4 loài), họ

Dryptinae (3 loài), Scaritinae (3loài) họ Platyninae (1 loài), họ Pterostichinae

(2 loài), họ Licinlelinae (1 loài), họ Pseudomorphinae (2loài) và họ Anthiinae(1 loài)

Trong họ Callstinae thì loài Chlaenius bimaculatus Chiếm tỷ lệ cao nhất (7,012%) tiếp sau đó là loài Chlaeninus circumdatus (5,729%) và Chlaenius mican (5,183%), còn các loài còn lại dao động từ 0,304% –

3,658%

Trong họ Brachininae thì loài Pheropsoplus và loài Mastax latefasciata

chiếm tỷ lệ cao nhất với 1,524% Còn các loài còn lại chiếm tỷ lệ (0,609% –1,219%)

Trong họ Harapalinae thì loài Stenolophus quinquepustulatus chiếm tỷ

lệ cao nhất (2,743%), sau đó là loài stenolophus smanagdukus (2,439%), các

loài còn dao động từ (0,304% - 1,83%)

Trong họ Licininae thì loài Lachnocrepis japonica chiếm tỷ lệ cao nhất

(2,743%), các loài còn lại dao động từ (0,304% – 0,915%)

Trong họ Lebiinae thì loài Ophionea indica chiếm tỷ lệ cao nhất (8,231%), tiếp sau đó là Ophionea ishiii va Eucolliuris fuscipennis fuscipennis lần lượt chiếm tỷ lệ là 7,621% và 4,573% Loài còn lại chiếm

0,304%

Trong họ Trechinae thì loài Tachys fasciatus chiếm tỷ lệ cao nhất (7,926%), sau đó là Tachys klugi (4,573%), các loài còn lại dao động từ

(0,304% – 1,83%)

Trong họ Scaritinae thì loài Soarites terricola chiếm tỷ lệ cao nhất

(2,743%), các loài còn lại dao động từ 0,304% – 0,609%

Các họ còn lại thì số lượng các loài ít, chủ yếu dao động từ 0,304% –0,609%

Trong tất cả số họ trên thì họ Lebiinae có số loài tương đối ít chỉ với 4loài nhưng số lượng cá thể thu được lại chiếm tỷ lệ cao Tổng số cá thể thuđược là 48

Tất cả các loài thu được thì loài Ophionae indica chiếm tỷ lệ cao nhất (8,231%), sau đó lần lượt là Ophionae ishii và Chlaeniussbi maculatus chiếm

tỷ lệ 7,621% và 7,012%

Bảng 3.1 Th nh ph n b chân ch y (Carabidae) vùng ành phần bọ chân chạy (Carabidae) ở vùng đồng bằng ần bọ chân chạy (Carabidae) ở vùng đồng bằng ọ chân chạy (Carabidae) ở vùng đồng bằng ạy (Carabidae) ở vùng đồng bằng ở vùng đồng bằng đồng bằngng b ngằng

t nh Ngh Anỉnh Nghệ An ệ An

(Subfamilia)

Số lượng

cá thể

Tỷ lệ (%)

1 Formicomus sp2 Anthiini

Bonelli, 1813

AnthiinaeBonelli,1813

2 Pheropsophus jessoensis

Morawitz

BrachininiBonelli, 1810

BrachininaeBonelli,1810

CallstinaeChaudoir,1872

HarpalinaeBonelli,1810