1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ------------------------- trịnh thị hiền Côn trùng bắt mồi ăn thịt trên ruộng lạc, ruộng ngô và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus Dejean, Eucolliuris fuscipennis (Chaudoir) ở Huyện Nghi Lộc Nghệ An Luận văn thạc sĩ Sinh học Vinh - 2007 2 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ------------------------- trịnh thị hiền Côn trùng bắt mồi ăn thịt trên ruộng lạc, ruộng ngô và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus Dejean, Eucolliuris fuscipennis (Chaudoir) ở Huyện Nghi Lộc Nghệ An Chuyên ngành Động vật Học Mã số: 60.42.10 Luận văn thạc sĩ Sinh học Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Trần Ngọc Lân Vinh - 2007 Lời cảm ơn Đề tài Côn trùng bắt mồi ăn thịt trên ruộng lạc, ruộng ngô và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus Dejean, Eucolliuris fuscipennis (Chaudoir) ở huyện Nghi Lộc- Nghệ An đợc thực hiện từ năm 2006 đến năm 2007. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận đợc rất nhiều sự giúp đỡ của các nhà khoa học, các thầy cô giáo và cán bộ địa phơng nơi nghiên cứu đề tài. Trớc tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Tiến sỹ Trần Ngọc Lân ngời thầy kính quý luôn tận tình hớng dẫn và giúp đỡ những bớc đi đầu tiên trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học của tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trờng Đại học Vinh, các thầy cô giáo, cán bộ công chức trong khoa Đào tạo Sau Đại học, khoa Sinh học và đặc biệt là thầy cô và cán bộ phòng thí nghiệm trong tổ bộ môn Động vật học, cán bộ phòng thí nghiệm khoa Nông Lâm Ng đã tạo điều kiện giúp đỡ về thời gian cũng nh cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm cho tôi làm việc trong thời gian qua. Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, thầy cô giáo đã đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành luận văn này. Xin cảm ơn cán bộ phòng nông nghiệp Huyện Nghi lộc, Đài khí tợng thuỷ văn Bắc Miền Trung đã cung cấp những số liệu quý báu để tôi hoàn thành luận văn. Xin cảm ơn ban lãnh đạo và bà con nông dân xã Nghi Liên, xã Nghi Đức đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong việc bố trí thí nghiệm và thu thập mẫu vật. Xin cảm ơn những ngời thân, bạn bè gần xa và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, tháng 12/2007 Tác giả: Trịnh Thị Hiền 3 Mục lục Trang Mở đầu 1 1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài 4 3. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu 5 4. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5 Chơng I. Tổng quan tài liệu 6 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 6 1.1.1. Mối quan hệ của các sinh vật trong quần xã 6 1.1.2. Biến động số lợng côn trùng 7 1.1.3. Thuốc bảo vệ thực vật với hệ sinh thái, môi trờng và sức khoẻ con ngời 9 1.2. Tình hình nghiên cứu sâu hại và thiên địch 13 1.2.1. Tình hình nghiên cứu sâu hại lạc và thiên địch 13 1.2.2. Tình hình nghiên cứu sâu hại ngô và thiên địch 18 1.2.3. Biện pháp phòng trừ sâu hại lạc, ngô 20 1.3. Tình hình nghiên cứu bọ chân chạy 22 1.4. Tình hình nghiên cứu nhiệt độ khởi điểm phát dục và tổng nhiệt độ hữu hiệu của côn trùng 23 1.5. Một vài đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế, xã hội Nghệ An 26 1.5.1. Điều kiện tự nhiên 26 1.5.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội 27 Chơng II. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 28 2.1. Nội dung nghiên cứu 28 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28 2.3. Vật liệu nghiên cứu 28 2.4. Phơng pháp nghiên cứu 28 2.4.1. Bố trí thí nghiệm 28 2.4.1.1. Thí nghiệm trong phòng 28 2.4.1.2. Thí nghiệm đồng ruộng 29 2.4.2. Xử lý và bảo quản mẫu vật 31 2.4.3. Phơng pháp định loại 31 2.4.4. Chỉ tiêu theo dõi sâu hại và chân khớp ăn thịt 31 2.4.5 Tính toán và xử lý số liệu 33 2.4.6 Hoá chất, thiết bị, dụng cụ 33 4 Chơng III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 34 3.1. Đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatusvà Eucolliuris fuscipennis fuscipennis (Coleoptera: Carabidae) 34 3.1.1. Đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus 34 3.1.1.1. Đặc điểm hình thái 34 3.1.1.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của Ch. bimaculatus 36 ảnh hởng của nhiệt độ đến thời gian phát dục, sức ăn của Ch. bimaculatus 40 Tổng nhiệt hữu hiệu của Ch. bimaculatus 46 3.1.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của Eucolliuris fuscipennis 47 3.1.2.1. Đặc điểm hình thái của Eucolliuris fuscipennis 47 3.1.2.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái Eucolliuris fuscipennis 49 3.1.3. Khả năng sử dụng con mồi 50 3.1.3.1. Khả năng sử dụng con mồi của Eucolliuris fuscipennis 50 3.1.3.2. Khả năng sử dụng con mồi của Ch. bimaculatus 52 3.2. Đa dạng thành phần loài sâu hại và côn trùng bắt mồi ăn thịt 57 3.2.1. Đa dạng thành phần loài sâu hại trên ruộng lạc ở Nghi Lộc-Nghệ An 57 3.2.2. Đa dạng thành phần loài chân khớp BMAT trên ruộng lạc ở Nghi Lộc-Nghệ An 62 3.2.3. Đa dạng thành phần loài sâu hại trên ruộng ngô ở Nghi Lộc-Nghệ An 65 3.2.4. Đa dạng thành phần loài chân khớp BMAT trên ruộng ngô ở Nghi Lộc-Nghệ An 67 3.3. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT 67 3.3.1. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên ruộng lạc, vụ hè thu 2006 (CT1) 68 3.3.2. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên ruộng ngô, vụ hè thu 2006 (CT2) 70 3.3.3. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên ruộng lạc, vụ đông 2006-2007 (CT3) 72 3.3.4. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên ruộng ngô, vụ đông 2006-2007 (CT4) 73 5 Kết luận và đề nghị 77 Kết luận 77 Đề nghị 78 Tài liệu tham khảo 79 Bảng chữ cái viết tắt trong luận văn IPM Quản lý dịch hại tổng hợp ( Integrated Pest Management) NLAT Nhện lớn ăn thịt BMAT Bắt mồi ăn thịt CCAT Cánh cứng ăn thịt ATK ăn thịt khác BVTV Bảo vệ thực vật CT Công thức GĐST Giai đoạn sinh trởng AT ấu trùng NSG Ngày sau gieo 6 Danh mục các bảng Trang Bảng 3.1. Tỷ lệ sống sót qua các giai đoạn phát dục của Chlaenius bimaculatus và Eucolliuris fuscipennis 38 Bảng 3.2. Thời gian phát dục qua các giai đoạn phát triển của Chlaenius bimaculatus và Eucolliuris fuscipennis 39 Bảng 3.3. Sức ăn sâu cuốn lá lạc (Archips asiaticus) tuổi 3 của Ch. bimaculatus 44 Bảng 3.4. Thời gian phát dục của Ch. bimaculatus trong điều kiện tủ định ôn ở nhiệt độ 20 0 C, 82%RH và ở nhiệt độ 28 0 C, 73%RH. 45 Bảng 3.5. Phổ thức ăn của Ch. bimaculatus và E. fuscipennis 53 Bảng 3.6. Khả năng sử dụng vật mồi (sâu non sâu khoang tuổi 1, 2) của Ch. bimaculatus và E. fuscipennis 55 Bảng 3.7. Thành phần loài sâu hại lạc, ngô ở Nghi Lộc-nghệ An 58 Bảng 3.8. Thành phần loài chân khớp ăn thịt sâu hại lạc, ngô tại Huyện Nghi Lộc-Nghệ An 63 Bảng 3.9. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên sinh quần ruộng lạc, vụ hè thu 2006 (CT1) 69 Bảng 3.10. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên sinh quần ruộng ngô, vụ hè thu 2006 (CT2) 71 Bảng 3.11. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân khớp BMAT trên sinh quần ruộng lạc, vụ đông 2006-2007 (CT3) 73 Bảng 3.12. Biến động số lợng và mối quan hệ giữa sâu hại và chân 74 7 khíp BMAT trªn sinh quÇn ruéng ng«, vô ®«ng 2006- 2007 (CT4) Danh môc c¸c h×nh Trang H×nh 3.1. C¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn cña Chlaenius bimaculatus 35 H×nh 3.2. C¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn cña Eucolliuris fuscipennis 48 H×nh 3.3. BiÕn ®éng sè lîng vµ mèi quan hÖ gi÷a s©u h¹i vµ ch©n khíp BMAT trªn ruéng l¹c, vô hÌ thu 2006 70 H×nh 3.4. BiÕn ®éng sè lîng vµ mèi quan hÖ gi÷a s©u h¹i vµ ch©n khíp BMAT trªn ruéng ng«, vô hÌ thu 2006 72 H×nh 3.5. BiÕn ®éng sè lîng vµ mèi quan hÖ gi÷a s©u h¹i vµ ch©n khíp BMAT trªn ruéng l¹c, vô ®«ng 2006-2007 73 H×nh 3.6. BiÕn ®éng sè lîng vµ mèi quan hÖ gi÷a s©u h¹i vµ ch©n khíp BMAT trªn ruéng ng«, vô ®«ng 2006-2007 75 8 Mở đầu 1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu đề tài Cây lạc (Arachis hypogaea L.), cây ngô (Zea mays L.) là những cây công nghiệp, cây thực phẩm quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Đây là những loại cây không những cung cấp lơng thực cho loài ngời mà còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất các mặt hàng của ngành công nghiệp lơng thực, thực phẩm, dợc phẩm, công nghiệp nhẹ và là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị. Giá trị sử dụng của cây lạc tơng đối cao. Trên thế giới có khoảng 80% số lạc tinh chế thành dầu ăn, khoảng 12% chế biến thành các sản phẩm khác, 6% dùng cho chăn nuôi, 1% dành cho xuất khẩu. Sản phẩm của nó là nguồn cung cấp các chất đạm, chất béo cho con ngời. Hạt lạc chứa 44-56% dầu, 24-25% Prôtêin, 6- 22% Gluxit, Vitamin nhóm B (Lê Song Dự, Nguyễn Thế Côn, 1977, 1979)[14, 15]. Thân lá lạc sau khi thu hoạch là nguồn thức ăn có giá trị cho gia súc đồng thời là nguồn phân bón hữu cơ rất tốt cho ngành nông nghiệp. Vỏ lạc là nguyên liệu làm ván ép, chất đốt và có thể chế biến thành thức ăn trong chăn nuôi (Vũ Công Hậu, và nnk, 1995)[17]. Rễ lạc có tác dụng cải tạo đất tốt nhờ khả năng cố định đạm, ớc tính khả năng cố định đạm là 72-124 kg N/ha/năm (FAO, 1984) [84]. Là cây trồng nhiệt đới có khả năng thích ứng rộng, yêu cầu không quá khắt khe về kỹ thuật nên lạc đợc trồng nhiều nơi trên thế giới. Việt Nam đứng thứ 5 về sản lợng trồng lạc trên tổng số 25 nớc trồng lạc ở Châu á. Diện tích lạc của cả nớc có thể lên đến 40-50 vạn ha với 2 vùng trồng lạc hàng hoá lớn là Nghệ Tĩnh và Đông Nam Bộ. Mấy năm gần đây Việt Nam đã xuất khẩu 70-80 ngàn tấn lạc nhân qua các nớc Pháp, ý, Đức đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn. Theo Sở NN và PTNN Nghệ An, sản lợng lạc hàng năm mang lại cho ngời dân tơng đơng 9 vạn tấn thóc. Từ năm 1991 đến nay diện tích lạc không ngừng tăng lên: 26.349 ha (1996) với năng suất 10.90 tạ/ ha, 26.645 ha (2000) với năng 9 suất 13.78 tạ/ ha. Năm 1996 Tỉnh xuất khẩu 20.000 tấn lạc vỏ, thu 13.06 triệu USD (Trần Kim Đôn, 2001)[16]. Cùng với cây lạc, có khoảng 75 nớc trồng ngô trên thế giới bao gồm cả các n- ớc công nghiệp và đang phát triển. Ngô là loại cây lơng thực có khả năng cho năng suất cao vào loại bậc nhất trong các loại ngũ cốc. Ngô chứa hàm lợng tinh bột, chất đạm, chất béo, vitamin A, B 1 , B 2 , C, nhiệt lợng cao hơn các loại lơng thực khác. Trên thế giới, hàng năm lợng ngô xuất khẩu khoảng 70 triệu tấn, đem lại nguồn thu rất lớn từ loại cây này (Ngô Hữu Tình, 1997[59, 60]. Khả năng phát triển gieo trồng ngô, lạc ở Nghệ An rất cao, Nghi Lộc là một trong những Huyện có nhiều diện tích trồng ngô, lạc, đem lại nguồn thu lớn cho nông dân, do đó việc bảo vệ, nâng cao năng suất cho ngô, lạc là việc làm cần thiết. Trong việc nâng cao năng suất ngô, lạc cần có sự đầu t về giống, kỹ thuật cũng nh công tác phòng trừ sâu bệnh. Ngày nay chiến lợc cây trồng đợc xác định không những bởi lợi ích kinh tế trớc mắt mà còn bởi sự an toàn về sinh thái học, môi trờng và vệ sinh sức khoẻ cho ngời và gia súc. Xu hớng phòng trừ sâu hại cây trồng là tìm ra những biện pháp sao cho chúng làm giảm tối thiểu sự gây ô nhiễm môi trờng nhng vẫn đem lại hiệu quả kinh tế cao. Việc phòng trừ sâu hại chỉ có thể đạt đợc nh mong muốn là bảo vệ đợc cây trồng, bảo vệ đợc môi trờng sống và bảo vệ đợc sự cân bằng sinh học trong sinh quần. Chúng ta phải biết kết hợp các biện pháp lại với nhau một cách hài hoà, sắp xếp đa chúng vào trong một hệ thống thống nhất để điều khiển dịch hại thì hiệu quả đạt đợc sẽ rất cao. Một trong những xu hớng đó phải kể đến biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), đây là biện pháp hợp lý nhất vì nó bao gồm những gì u việt nhất của các biện pháp riêng rẽ đợc chắt lọc ra. Nhng muốn phát triển biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp một cách tốt nhất thì phải có sự hiểu biết nhất định về mối quan hệ giữa cây trồng, sâu hại mà đặc biệt là sự hiểu biết về kẻ thù tự nhiên của chúng. Số lợng các cá thể của côn trùng bắt mồi, côn trùng ký sinh trong tự nhiên là một tài nguyên vô giá, dới những điều kiện cho phép chúng luôn có vai trò quan trọng 10 . hiền Côn trùng bắt mồi ăn thịt trên ruộng lạc, ruộng ngô và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus Dejean, Eucolliuris fuscipennis (Chaudoir) . tài Côn trùng bắt mồi ăn thịt trên ruộng lạc, ruộng ngô và đặc điểm sinh học, sinh thái của Chlaenius bimaculatus Dejean, Eucolliuris fuscipennis (Chaudoir)