Côn trùng ký sinh của một số loài sâu hại chính trên rau họ hoa thập tự ở thành phố vinh

Tính đa dạng thành phần loài côn trùng ký sinh và côn trùng bắt mồi ănthịt là yếu tố rất quan trọng trong bảo đảm cân bằng mối quan hệ giữa sâu hại và thiên địch.. Mục đích nghiên cứu củ

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đãđược PGS.TS Trần Ngọc Lân quan tâm tận tình, dìu dắt, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài Trước hết, tôi xin bày

tỏ lòng biết ơn chân thành tới sự giúp đỡ quý báu của thầy hướng dẫn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các cán bộ, giảng viên khoa Nông- Lâm- Ngư đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong thời gian làm việc tại trung tâm thí nghiệm thực hành của khoa

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa sau ĐH, cùng ban chủ nhiệm và toàn thể các thầy cô giáo khoa Sinh đã tạo điều kiệncho tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu đề tài này

Nhân dịp này, cho phép tôi gửi tới các hộ trồng rau ở 2 xã Hưng Đông và Nghi Kim, TP Vinh lời cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt đề tài

Cuối cùng, tôi vô cùng biết ơn gia đình, bạn bè đã động viên, cổ

vũ, giúp sức rất nhiều để bản thân hoàn thành tốt luận văn này

Vinh, ngày tháng 1 năm 2010 Tác giả

Trần Tố Oanh

CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT, KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN

Tên bảng TrangBảng

3.1 Thành phần sâu hại rau họ Hoa thập tự ở TP

3.5 Chỉ số đa dạng sinh học của tập hợp ký sinh

trên sinh quần ruộng rau họ HTT tại TP Vinh

63

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Tên biểu đồ TrangBiểu đồ

41

Biểu đồ

3.3

Tỉ lệ thành phần loài côn trùng (tính theo họ)

ký sinh sâu tơ, SXBT, sâu đo và rệp hại rau họHTT ở TP Vinh

3.5 Tỉ lệ thành phần loài côn trùng ký sinh sâu tơ

hại rau họ HTT ở TP Vinh

Tên ảnh TrangẢnh 1 Ấu trùng ruồi ăn rệp (dòi) đang ăn rệp 43Ảnh 2 Bọ rùa chữ nhân đang ăn rệp trên lá bắp cải 43

Ảnh 15a Ấu trùng ong nội kí sinh chui ra từ sâu non

Ảnh 24a,b Ong KS họ Eulophidae nội KS sâu non sâu đo 61Ảnh 25 Ong họ Encyrtidae nội KS sâu non sâu đo 61Ảnh 26 Ong họ Pteromalidae nội KS sâu non sâu đo 61Ảnh 27a,b Nhộng của C.plutellae (Trong PTN và ngoài tự

nhiên)

68

Ảnh 28 Ong C plutellae đang chui ra khỏi kén 68Ảnh 29 Trưởng thành của ong Cotesia plutellae 68

Ảnh 31a,b,c Diaeretiella rapae M’Intosh trưởng thành 73Ảnh 32 Ấu trùng (sâu non) D.rapae (tuổi 4) đang chui 74

ra khỏi xác rệpẢnh 33a→

g

Giai đoạn phát triển từ nhộng → trưởng thành

của ong D.rapae

76

MỞ ĐẦU

1 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu đề tài

Rau họ hoa thập tự (Crucifereae) là nhóm cây thực phẩm quan trọngđược trồng rộng rãi ở Việt Nam Do có giá trị kinh tế cao, rau là nguồn thunhập quan trọng đối với người sản xuất, rau xuất khẩu mang lại nhiều nguồnngoại tệ đáng kể (Hoàng Anh Cung & cs, 1995) [20] Có tới 12 loại rau thuộc

họ thập tự Ở Nghệ An, rau họ hoa thập tự được trồng chủ yếu là cải xanh, cải

bẹ, cải ngọt, su hào, cải bắp, súp lơ, và chủ yếu được trồng vào vụ rau ĐôngXuân (từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau) Nhóm cây trồng này thường bị một

số loại sâu hại chính tấn công từ đầu vụ đến cuối vụ, gây nên những tổn thấtđáng kể cho nghề trồng rau như sâu tơ, sâu xanh bướm trắng, rệp, bọ nhảy, Trong đó có hai loài sâu cánh vảy gây hại đặc biệt nghiêm trọng là sâu tơ và

sâu xanh bướm trắng Chính vì sự gia tăng về diện tích trồng cũng như sựchuyên canh ngày càng cao đã và đang làm cho các loài sâu hại ngày càngphát triển.

Để phòng trừ sâu hại rau họ hoa thập tự nói chung, cho đến nay ngườinông dân chủ yếu dựa vào biện pháp hoá học trong đó có những loại thuốc rấtđộc (Hoàng Anh Cung, 1997) [21] Ở các vùng chuyên canh rau, thuốc bảo vệthực vật được sử dụng nhiều và liên tục đã gây tác hại nghiêm trọng như phá

vỡ cân bằng sinh thái , tạo nên tính chống thuốc của một số loài dịch hại ngàycàng tăng ở nhiều nơi trên thế giới Thuốc trừ sâu gây ô nhiễm môi trường,mất an toàn vệ sinh thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người Theokhảo sát của Liên hợp quốc, trên thế giới mỗi năm có khoảng 3 triệu ca nhiễmđộc nghiêm trọng liên quan đến hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV), gây ra220.000 ca tử vong Năm 1990, một thống kê quý của Tổ chức y tế thế giới(WHO) cho thấy có khoảng 25 triệu lao động trong ngành nông nghiệp bịnhiễm độc HCBVTV/ năm Năm 2000, Bộ y tế Braxin ước tính trong mộtnăm nước này có 300.000 ca nhiễm độc và 5.000 ca tử vong do HCBVTV

Ở Việt Nam, trong 2 năm 1997- 1998 có trên 3000 vụ ngộ dộc thức ăntrong đó có nhiều vụ do hoá chất BVTV (Nguyễn Duy Trang, 1999) [36].Theo Nguyễn Văn Hải (2001) [23], dư lượng thuốc trừ sâu trên mức cho phép

là 17,5% (năm 1996) và 16,67% (năm 1997) Theo thống kê, mỗi năm ViệtNam có từ 250- 500 vụ ngộ độc thực phẩm với 7000- 10000 nạm nhân và100- 200 ca tử vong 27% số vụ ngộ độc là do ăn phải thực phẩm còn tồnđọng hoá chất Từ năm 2000- 2006 đã có 677 vụ ngộ độc thực phẩm do rauquả, hoá chất BVTV (Trần Mạnh Hà, 2008) [43] Theo điều tra của Cục quản

lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm (VSATTP) năm 2004 thì các vụ ngộđộc vì hoá chất trừ sâu đang có xu hướng tăng lên Tỷ lệ ngộ độc thuốc trừ

sâu ở năm 2002 là 22% và > 30% ở năm 2003 Trong 6 tháng đầu năm 2009,tồn dư hoá chất BVTV trong rau vẫn chiếm từ 11,6- 13%

Hiện nay ở Nghệ An, biện pháp phòng trừ các loài sâu và rệp hại rauđược sử dụng chủ yếu là thuốc hóa học trừ dịch hại Do thời gian sinhtrưởng của cây rau ngắn, thời tiết thuận lợi cho sâu hại sinh sôi phát triển,nên người dân trồng rau ở Nghệ An đã phun thuốc hoá học từ 9 - 15 lần/1 vụrau Vì vậy đã để lại rất nhiều hậu quả cho người tiêu dùng, vật nuôi, côntrùng có ích, đa dạng sinh học và môi trường ở nơi đây

Cùng song song tồn tại với sâu hại là các loài kẻ thù tự nhiên củachúng Vai trò của các loài kẻ thù tự nhiên đã được nhiều nhà khoa học quantâm nghiên cứu (Chua T.H and Ooi P.A.C., 1986 [59]; Hoffman, M.P andA C Frodsham, 1993; Nguyễn Công Thuật, 1996 [29]; Lê Thị Kim Oanh,

1997 [32]; Phạm Văn Lầm, 1999 [34]; Hồ Thị Thu Giang, 2002 [4]) Mụctiêu của chúng ta hiện nay là xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, đảmbảo cho hệ sinh thái ổn định lâu dài Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm , đặcbiệt đối với rau xanh đang là vấn đề bức xúc hiện nay Do vậy, xu hướngchính trong Bảo vệ thực vật hiện nay trên thế giới là Quản lý dịch hại tổnghợp (IPM) và chủ yếu sử dụng biện pháp sinh học thay thế biện pháp sử dụngthuốc trừ sâu hoá học Hướng sử dụng thiên địch là bảo vệ thiên địch tự nhiên

và nhân thả ký sinh, bắt mồi ăn thịt phòng trừ dịch hại cây trồng

Tính đa dạng thành phần loài côn trùng ký sinh và côn trùng bắt mồi ănthịt là yếu tố rất quan trọng trong bảo đảm cân bằng mối quan hệ giữa sâu hại

và thiên địch Biện pháp sinh học phòng trừ sâu hại rau dựa trên nguyên tắcsinh thái và tính đa dạng sinh học của côn trùng ký sinh và sâu hại Vì vậyviệc nghiên cứu côn trùng ký sinh sâu hại rau là một việc làm có tính cấp thiếthiện nay Trước hết, cần điều tra, phát hiện các loài côn trùng ký sinh, trên cơ

sở đó nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật bảo vệ và sử dụng thiên địch nhằm

giảm thiểu sự bùng phát sâu hại Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) sâu bệnhhại rau họ hoa thập tự trên cơ sở đa dạng sinh học và côn trùng ký sinh có ýnghĩa khoa học và thực tiễn

Những điểm nêu trên là cơ sở để chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài

“Côn trùng ký sinh của một số loài sâu hại chính trên rau họ hoa thập tự ở Thành phố Vinh”.

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu đa dạng sinh học côn trùng ký sinh sâu cánhvảy và côn trùng ký sinh rệp hại rau họ hoa thập tự nhằm cung cấp các dẫnliệu về đa dạng thành phần loài côn trùng ký sinh, côn trùng bắt mồi ănthịt, mối quan hệ giữa côn trùng ký sinh với sâu hại bộ cánh vảy và rệp (bộcánh đều), đánh giá khả năng sử dụng 1 - 2 loài ký sinh chính phòng trừsâu tơ và rệp hại rau họ hoa thập tự ở Thành phố Vinh, Nghệ An

3 Phạm vi và nội dung nghiên cứu

3.1 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của 2 loài ong ký sinhchính trên sâu tơ và rệp

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra thành phần sâu hại rau họ Hoa thập tự, côn trùng ký sinh, côntrùng bắt mồi ăn thịt của chúng ở một số vùng trồng rau trên địa bàn thànhphố Vinh Xác định loài côn trùng ký sinh chính

- Điều tra mức độ gây hại, diễn biến số lượng của sâu cánh vảy và rệptrên sinh quần ruộng rau ở thành phố Vinh

- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loài côn

trùng ký sinh chính trên sâu tơ và rệp như: Loài Cotesia plutellae (Kurdjumov) ký sinh sâu non sâu tơ, loài Diaeretiella rapae M ký sinh rệp.

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đã điều tra thống kê một cách đầy đủ hơn thành phần các loài côntrùng ký sinh, côn trùng bắt mồi ăn thịt trong sinh quần ruộng rau họ Hoa thập

tự tại một số vùng chuyên canh rau trên địa bàn Thành phố Vinh Mối quan

hệ giữa cây rau, sâu hại chính và các loài thiên địch Trên cơ sở đó đánh giávai trò hữu ích của một số loài, góp phần xây dựng biện pháp sinh học trong

hệ thống quản lý dịch hại tổng hợp sâu hại rau họ Hoa thập tự

Cung cấp dẫn liệu khoa học về đặc điểm, tập tính sinh sản, phát triển

của loài ong Diaeretiella rapae M’Intosh ký sinh rệp và ong Cotesia plutellae

(Kurdjumov) ký sinh sâu non sâu tơ, làm cơ sở cho việc tiến hành các biệnpháp bảo vệ, duy trì và khích lệ sự phát triển, tiến tới lợi dụng chúng đểphòng chống rệp, sâu xanh bướm trắng và sâu tơ đạt hiệu quả kinh tế cao

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Các dẫn liệu được trình bày trong luận văn góp phần vào việc áp dụng

có hiệu quả biện pháp IPM sâu hại trên rau họ Hoa thập tự Nhằm sử dụngthuốc hoá học ở mức thấp nhất, tránh những tác hại không tốt đến thiên địch,môi trường và sức khoẻ con người

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài nghiên cứu

1.1.1 Cân bằng sinh học trong tự nhiên

Các quần thể sinh vật sống trong từng khu vực, trong từng hệ sinh tháiđều có liên hệ thích ứng với nhau, tác động tương hỗ với nhau thông quanhững mối quan hệ dinh dưỡng và sự tác động của những nhân tố sinh thái,sinh học khác Trong quá trình phát triển, tiến hoá, những mối liên hệ tácđộng tương hỗ đó dần dần thiết lập nên thế cân bằng động gọi là cân bằngsinh học Trạng thái tự nhiên mà ở đó mỗi thành viên của sinh quần đều giữđược tương quan số lượng tương đối điển hình, phù hợp với nhu cầu sinh tồncủa loài mình, đảm bảo sự ổn định, hài hoà chung của cả sinh quần được gọi

là sự cân bằng sinh học

Cân bằng sinh học cũng luôn luôn giao động và được điều chỉnh trongmột biên độ nào đó, trước hết là do điều kiện môi trường thường xuyên biếnđổi Mặt khác, bản thân các quần thể cũng luôn luôn có những biến động đặcthù riêng của mình Trong quá trình thích ứng để tồn tại, mỗi quần xã có mộtphương thức đặc trưng, nhằm duy trì sự cân bằng sinh học với độ ổn địnhtương đối

Ở các HST đồng ruộng, khi đạt được cân bằng sinh học thì số lượngsâu hại không lớn nên tổn thất mùa màng do chúng gây ra không đáng kể Vìvậy, phấn đấu để đạt được trạng thái cân bằng sinh học trên đồng ruộng làmục tiêu theo đuổi của công tác BVTV hiện đại và tiến bộ

Hiện tượng mật độ của quần thể được duy trì trong một phạm vi giới hạn

và biến động tương đối trong suốt cả thời gian bằng tác động của các yếu tốsinh học và vật lý của môi trường được gọi là điều chỉnh tự nhiên Giới hạn

trên và giới hạn dưới của mật độ trung bình thường ít biến đổi rõ rệt Chỉ khinào bản thân những yếu tố điều chỉnh thay đổi hoặc xuất hiện một nhân tố mới(như loài ký sinh, loài ăn thịt) thì giới hạn trên và giới hạn dưới đó mới thayđổi.

Tác dụng của điều chỉnh tự nhiên lên mật độ của quần thể trong mộtthời gian nào đó thường mang tính quy luật Đó là sai khác căn bản với sự tácđộng làm giảm đột ngột số lượng cá thể của loài sâu hại cây trồng bởi thuốcbảo vệ thực vật Trong số những nhân tố điều chỉnh mật độ thì các nhân tốsinh học thường giữ một vai trò quan trọng, nhiều khi có tác dụng quyết định

Sự điều chỉnh mật độ trung bình của các quần thể do tác động của cácvật ký sinh, vật ăn thịt hoặc các vật gây bệnh xuống mức độ thấp được gọi làđiều chỉnh sinh học Như vậy, về bản chất, điều chỉnh sinh học là một bộ phậncủa điều chỉnh tự nhiên Tuy nhiên sau này do áp dụng biện pháp phòng trừsinh học trong công tác BVTV nên nội dung điều chỉnh sinh học được gọi làđiều chỉnh sinh học nhân tác

Điều chỉnh sinh học nhân tác là việc lợi dụng nguồn lợi thiên địch tựnhiên hoặc nhân nuôi phóng thích các loài kí sinh, loài bắt mồi hoặc vật gâybệnh của sâu hại theo sự bố trí của con người với mục đích làm giảm số lượng

cá thể của các loài dịch hại nào đó đến mức không có ý nghĩa về mặt kính tế(dưới ngưỡng gây thiệt hại kinh tế)

Tính đa dạng được xem như là một trong những nét đặc trưng quantrọng bậc nhất của HST Theo Marglef (1968) thì hiệu quả cao sẽ được thựchiện khi HST có tính đa dạng lớn Đa dạng các loài côn trùng có mối quan hệđồng thuận với đa dạng cây trồng trong các HST nông nghiệp Càng nhiềuchủng loại cây trồng trong 1 hệ canh tác thì càng thu hút nhiều loài côn trùng

ăn thực vật và như vậy đa dạng các loài bắt mồi và ký sinh càng cao hơn

Tính đa dạng và phong phú có thể đóng vai trò chính trong việc tối ưu hoá cácquá trình và chức năng của các HST nông nghiệp.

Sơ đồ quan hệ giữa thực vật, đa dạng loài chân khớp

trong HST nông nghiệp

(Dẫn theo Nguyễn Văn Đĩnh, 2004) [12]

Mong muốn của con người là thay thế thiên nhiên chủ động “điềuchỉnh sinh học” Với mục đích và yêu cầu đó thì thường không phải bao giờcũng đạt được Nguyên nhân là do không nghiên cứu kỹ mối quan hệ phức tạpqua lại giữa các yếu tố môi trường mà có khi những loài ký sinh, ăn thịt hoặcgây bệnh được sử dụng trong phòng trừ sinh học không thể làm giảm sốlượng cá thể của các loài dịch hại Trong trường hợp đó, phòng trừ sinh học sẽthất bại và điều chỉnh sinh học sẽ không đạt yêu cầu

1.1.2 Mối quan hệ của các loài sinh vật trong quần xã

Trong tự nhiên, các loài sinh vật nói chung và côn trùng nói riêngkhông sinh sống đơn độc mà chúng thường quần tụ cạnh nhau nhằm khai thác

sự thuận lợi do loài khác mang lại Quan hệ phổ biến giữa các loài sinh vật làquan hệ phụ thuộc lẫn nhau vô cùng phức tạp nhưng có quan hệ đặc biệt làquan hệ dinh dưỡng (thể hiện qua chuỗi và lưới thức ăn) Các mối quan hệ

này là tự giác, có lợi cho bản thân từng loài, đồng thời đảm bảo cho các loàisống cạnh nhau cùng tồn tại một cách tương đối ổn định.

Ngoài các mối quan hệ tổng hợp giữa các quần thể với các nhân tố vôsinh thì trong quần xã, các quần thể có tác động qua lại với nhau, đặc biệt làquan hệ dinh dưỡng Trong đó các dạng quan hệ như hiện tượng ăn thịt, kýsinh có ý nghĩa quan trọng không những đối với lý luận mà còn đối với thựctiễn, gắn liền với các biện pháp phòng trừ các loài sinh vật gây hại

Trong sinh quần đồng ruộng, một chuỗi thức ăn bắt đầu từ mắt xích thứ1- SV sản xuất thường là cây trồng Mắt xích thứ 2 là sâu hại cây trồng, chúng

là sinh vật tiêu thụ bậc 1 Mắt xích thứ 3 là những sinh vật ký sinh hoặc bắtmồi, là kẻ thù tự nhiên của bọn sâu hại cây trồng trên Chúng là những sinhvật tiêu thụ bậc 2 và là sinh vật có ích Mắt xích thứ 4 là những sinh vật sửdụng nhóm kẻ thù tự nhiên này làm thức ăn, chúng là sinh vật tiêu thụ bậc 3

và là bọn có hại Tuỳ theo mức độ phong phú của sinh quần, chuỗi thức ăn cóthể thêm một vài mắt xích tiếp theo Có thể thấy, hoạt động dinh dưỡng diễn

ra trong một chuỗi thức ăn đã cùng một lúc tạo nên các cặp quan hệ đối kháng

và hỗ trợ giữa các mắt xích của chuỗi thức ăn

Sơ đồ một chuỗi thức ăn trong sinh quần đồng ruộng

(Theo Nguyễn Viết Tùng, 2006) [41]

Hiện tượng bắt mồi ăn thịt là dạng quan hệ trong đó 1 loài (vật ăn thịt)săn bắt 1 vật khác (vật mồi) để làm thức ăn và thường dẫn đến cái chết củacon mồi trong thời gian rất 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) Các loài ăn thịt có 2 kiểu ăn mồi: Vật ăn thịt có thể nhai,nghiền con mồi như cánh cứng ăn thịt, chuồn chuồn hoặc có thể hút dịch từcon mồi (bọ xít ăn thịt, nhện lớn ăn thịt )

Hiện tượng ký sinh là một trong các dạng quan hệ qua lại giữa các loàisinh vật Trong quá trình tiến hoá, giữa ký sinh và vật chủ đã có những thíchnghi rất đặc trưng Đó là tính tương hỗ duy trì sự tiếp xúc và gắn bó chặt chẽgiữa các kí sinh và vật chủ Còn những thích nghi mang tính đối kháng là sựđấu tranh giữa ký sinh (khắc phục phản ứng tự vệ từ phía vật chủ) với vật chủ(xuất hiện nhiều phản ứng tự vệ chống lại ký sinh)

Đối với các loài sâu hại thì hiện tượng ký sinh có tính chuyên hoá cao

về tương quan giữa các loài sâu hại và ký sinh Pha sinh trưởng, phát triển,nhất là thời vụ sản xuất cây trồng Hiện tượng ký sinh là hiện tượng phổ biếntrong tự nhiên, đặc biệt là côn trùng ký sinh Trong đó thông thường vật kýsinh (loài ký sinh) sử dụng hết hoàn toàn các mô của cơ thể vật chủ và vật kýsinh thường gây chết vật chủ ngay sau khi chúng hoàn thành chu kỳ pháttriển Hầu hết các côn trùng ký sinh sâu hại có biến thái hoàn toàn, chỉ có pha

ấu trùng của chúng có kiểu sống ký sinh, còn khi pha trưởng thành chúngsống tự do

Tuỳ theo mối quan hệ của các loài côn trùng ký sinh với pha của vậtchủ mà phân biệt thành các nhóm ký sinh (ký sinh trứng, ký sinh sâu non, kýsinh nhộng, ký sinh trưởng thành) Tuỳ theo số lượng cá thể của một loài ký

sinh và số lượng loài ký sinh hoàn thành phát dục trong một cá thể vật chủ màphân biệt thành các nhóm ký sinh: ký sinh đơn, ký sinh tập đoàn, ký sinh đaphôi Còn nếu theo vị trí trên cơ thể vật chủ thì phân biệt thành nội ký sinh

và ngoại ký sinh

Sự phân bố của côn trùng (bao gồm cả côn trùng có lợi và có hại) cóliên quan chặt chẽ với nguồn dinh dưỡng của sinh cảnh mà trước hết và chủyếu là quần xã thực vật ở đây Trong sản xuất nông nghiệp, xây dựng và duytrì được các HST đồng ruộng phát triển hài hoà, có năng suất cao và bền vữngluôn là mục tiêu cao nhất của con người

1.1.3 Biến động số lượng côn trùng

Mối cân bằng sinh học trong tự nhiên không phải ổn định mãi mãi màluôn có biến động Sự thay đổi tính ăn qua từng pha phát triển, sự di cư theomùa, sự phát tán đột xuất của các loài côn trùng từ sinh cảnh này đến sinhcảnh khác hoặc do tác động ngoại cảnh trong đó có sự tác động của con người

có thể gây nên những biến động về số lượng côn trùng Những tác động nhưvậy có thể làm thay đổi đột ngột tương quan số lượng của các mắt xích trongchuỗi thức ăn và làm ảnh hưởng đến toàn bộ lưới thức ăn, cuối cùng dẫn đến

sự mất cân bằng trong sinh quần Như vậy, sự cân bằng mà chúng ta quan sátđược trong tự nhiên luôn có nguy cơ bị phá vỡ song cũng chính nhờ sự biếnđộng đó mà sự cân bằng luôn có cơ hội để phục hồi

Số lượng của các loài sâu hại nói riêng và côn trùng nói chung thường

có sự giao động giữa các pha với nhau và từ thế hệ này sang thế hệ khác Sựbiến thiên số lượng của sâu hại có mối quan hệ với thiên địch và yếu tố gâybệnh Ở côn trùng ăn thịt, sự điều chỉnh số lượng quần thể là sự cạnh tranhtrong nội bộ loài Đây là cơ chế điều hoà cao nhất, có chế này tác động ở mức

độ số lượng cao, khi nguồn thức ăn dự trữ bị cạn kiệt và sự át chế lẫn nhaucủa các cá thể cùng loài Ngoài sự cạnh tranh, các mối quan hệ trong loài có

một số cơ chế cơ bản tự điều hoà số lượng như tác động tín hiệu thường xảy

ra trong sự tiếp xúc giữa các cá thể cùng loài

Theo Viktorov (1963, 1965), sự giao động số lượng côn trùng là kếtquả của 2 quá trình (sự thay đổi và sự điều hoà số lượng) Tính điều hoà giaođộng số lượng côn trùng có thể được xác định không phải bởi nhân tố bênngoài mà là tác động qua lại của các cơ thể sinh vật (Vũ Quang Côn, 1998)[13] Mức độ số lượng của loài có thể ổn định trong một thời gian dài nhưng

nó vẫn có thể thay đổi Điều này thấy rõ nhất trong sự thay đổi mức độ cá thểcủa loài côn trùng gây hại trong HST nông nghiệp Khi số lượng con mồiphong phú, quá trình sinh sản của thiên địch ăn thịt sẽ được tăng cường vàmật độ ăn thịt sẽ phụ thuộc chặt chẽ vào con mồi, đặc biệt là các vật ăn thịtthuộc nhóm đơn thực Trong trường hợp vật ăn thịt và con mồi có cùng tiềmnăng sinh học thì tác động của vật ăn thịt lên con mồi là rõ rệt và ảnh hưởngnhiều đến sự biến động số lượng của con mồi Ngược lại, nếu khả năng sinhsản của vật ăn thịt thấp hơn con mồi thì sẽ không đủ sức hạn chế một cáchhiệu nghiệm sự tăng số lượng mạnh mẽ của con mồi và tác động của vật ănthịt lên con mồi sẽ cố định và không gây ảnh hưởng lớn đối với sự biến động

số lượng con mồi (Trần Kiên 1976) [14]

Các sinh vật ký sinh và ăn côn trùng chuyên hoá có khả năng thực hiện

sự điều hoà số lượng cá thể ở cả mật độ thấp được xác nhận trong thực tiễncủa phương pháp sinh học đấu tranh chống côn trùng gây hại, chúng có thểhoạt động trong phạm vi rộng hơn mật độ quần thể vật chủ (con mồi) nhờ khảnăng tăng số lượng với sự gia tăng mật độ của sâu hại Điều này đã được ghinhận trong thực tế Vai trò quan trọng của ong ký sinh, côn trùng bắt mồi ănthịt được coi là yếu tố điều hoà số lượng côn trùng và được thể hiện ở 2 phảnứng đặc trưng là phản ứng số lượng và phản ứng chức năng Phản ứng sốlượng thể hiện khi gia tăng quần thể vật mồi và vật chủ, khi đó sẽ kéo theo sự

gia tăng số lượng vật ăn thịt và vật ký sinh Phản ứng chức năng được biều thị

ở chỗ khi mật độ quần thể vật mồi (vật chủ) gia tăng thì số lượng cá thể củachúng bị tiêu diệt bởi vật ăn thịt (vật ký sinh) cũng tăng lên

Cơ chế điều chỉnh số lượng côn trùng quan trọng chính là quan hệ cạnhtranh trong nội bộ loài khi mật độ quần thể côn trùng gia tăng, thức ăn trởnên thiếu thốn Ví dụ, kết quả của nhiều công trình nghiên cứu cho thấy ởnghiều loài rệp cây, các dạng cá thể có cánh xuất hiện và di cư ra khỏi tậpđoàn nhằm mục đích hạn chế nạn “dư thừa dân số” khi cây thức ăn bắt đầu trởnên cằn cỗi, yếu đuối Trong trường hợp này, ở các loài ong ký sinh, sự tiếpxúc tương hỗ của cá thể cái tuy không phải do cạnh tranh vì vật chủ, cũng đãlàm gia tăng quá trình đẻ trứng không thụ tinh Kết quả đã làm cho tỉ lệ cá thểđực trong quần thể tăng lên rất cao nên mật độ quần thể trong các thế hệ kế tiếp

đã giảm sút Cũng theo Phạm Bình Quyền (2005) [9], sự thay đổi tập tính đẻtrứng không thụ tinh do ảnh hưởng của pheromon đánh dấu là một trongnhững cơ chế điều chỉnh số lượng quan trọng ở côn trùng ký sinh bộ cánhmàng, làm giảm tốc độ sinh sản khi mật độ quần thể gia tăng

Sự phân hoá trong tỉ lệ chết là yếu tố quan trọng, duy trì mật độ quầnthể phù hợp với nguồn dự trữ thức ăn và khoảng không sinh sống Khi nguồn

dự trữ thức ăn trở nên thiếu thốn thì sự cạnh tranh trong loài xuất hiện Ở côntrùng, đặc biệt là côn trùng ký sinh, khi cạnh tranh thức ăn thì các cá thể đực

đủ điều kiện để chiến thắng, vì để hoàn thành phát triển, chúng đòi hỏi mộtlượng thức ăn ít hơn so với các cá thể cái Trái lại, các cá thể cái chịu áp lựcnặng nề khi thiếu thức ăn và phần lớn bị chết vào trước lúc pha trưởng thành.Kết quả là trong môi trường mà thức ăn bắt đầu thiếu thốn thì tỉ lệ cá thể đựctrong quần thể sẽ gia tăng, còn cá thể cái lại giảm Cơ chế điều chỉnh này đãngăn ngừa cho quần thể khỏi bị tiêu diệt ngay cả khi điều kiện môi trườngkhắc nghiệt hoặc biến đổi thường xuyên

Mô hình tác động các cơ chế điều chỉnh số lượng của côn trùng

1 Giao động số lượng của côn trùng

2 Trạng thái cân bằng ổn định của mật độ quần thể (mũi tên chỉ phạm vi tác động của cácc cơ chế điều chỉnh)

(Dẫn theo Nguyễn Văn Đĩnh, 2004)[12]

Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa vật ăn thịt và con mồi, người ta thấynổi lên sự kìm hãm, hạn chế lẫn nhau về mặt số lượng giữa các loài trongquần xã dẫn đến sự cân bằng sinh học trong tự nhiên Theo Hà Quang Hùng(2002) [25], ở Việt Nam một số loài rệp cây hại lạc, đậu, bông và rau họ hoathập tự được điều chỉnh theo cơ chế ba bậc gồm sinh vật ăn thịt du thực (nhện

và bọ rùa), sau đó đến côn trùng ăn thịt định cư (ấu trùng bọ rùa, ong ký sinh

và rùa vàng), cuối cùng do di cư bằng sự hình thành các cá thể dạng có cánh.Cân bằng sinh học trong tự nhiên còn có ý nghĩa khi số lượng của các loàitrong quần xã luôn ở trạng thái cân bằng Nếu vì một lý do nào đó số lượng cáthể của một chủng quần bất kỳ tăng thì tiếp theo lại giảm đi Do vậy, hiệntượng cân bằng sinh học trong tự nhiên chỉ là hiện tượng tạm thời Dưới tácđộng của điều kiện ngoại cảnh, nhiều loài bị giảm sút về mặt số lượng, thậm