Tiểu luận Thuốc trừ sâu hóa học và tác hại trong phát triển bền vững, cơ sở sinh thái học của việc phát triển thuốc trừ sâu sinh học, giải pháp cần có để phát triển và sử dụng hiệu quả thuốc trừ sâu sinh học

BÁO CÁO TIỂU LUẬN SINH THÁI VI SINH VẬT Người hướng dẫn : PGS, TS. TÔ KIM ANH Người thực hiện : PHAN THỊ HƯƠNG TRÀ Lớp: C810 CNSINH HỌC Đề tài: “Thuốc trừ sâu hóa học và tác hại trong phát triển bền vững. Cơ sở sinh thái học của việc phát triển thuốc trừ sâu sinh học. Giải pháp cần có để phát triển và sử dụng hiệu quả thuốc trừ sâu sinh học” Lợi ích khi sử dụng thuốc trừ sâu Tăng sản lượng sản xuất lương thực do bảo vệ được mùa màng chống lại việc gây bệnh, lấn chiếm của cỏ dại, sự làm rụng lá vì côn trùng và ký sinh của giun. Ngăn cản sự hư hỏng của nông sản, dự trữ lương thực. Tiết kiệm được nhiều tiền của cho cuộc sống con người bởi sự ngăn ngừa bệnh tật. Các loại thuốc trừ sâu hóa học phổ biến Tính chất sinh thái học của thuốc trừ sâu hóa học Có phổ độc tính rộng cho động vật, thực vật và cả phiêu sinh thực vật. Người sử dụng thuốc trừ sâu chỉ để diệt khoảng 0,5% số loài, trong khi thuốc trừ sâu sử dụng có thể tác động lên toàn thể sinh vật. Tác dụng của chúng độc lập với mật độ nhưng người ta dùng khi mật độ lên đến mức gây hại. Lượng dùng thường cao hơn lượng cần thiết. Nhiều thuốc trừ sâu tồn lưu lâu dài trong môi trường. Tác hại của thuốc trừ sâu hóa học trong việc phát triển bền vững Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hóa học lên các quần thể Dùng thuốc trừ sâu gây chết các quần thể động vật ở trong hay quanh vùng xử lý. Ngăn cản quang hợp của phiêu sinh thực vật và sự nẩy mầm của các tiếp hợp bào tử của tảo lục Chlorophyceae. Làm xáo trộn sự tạo phôi và phát triển hậu phôi của động vật có xương sống thủy sinh. Tác hại của thuốc trừ sâu hóa học trong việc phát triển bền vững Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hóa học lên các quần xã Giảm lượng thức ăn cho các loài ở các bậc dinh dưỡng khác nhau trong hệ sinh thái nông nghiệp. Làm thay đổi cân bằng trong tự nhiên. Thuốc trừ sâu có thể gây ra sự phát triển quá lớn của một loài thực vật hay động vật nào đó. Phá hủy nghiêm trọng các quần xã sinh vật ở nhiều vùng trên thế giới. Tác hại của thuốc trừ sâu hóa học trong việc phát triển bền vững Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu hóa học với môi trường Rủi ro sinh thái đối với các loài không thuộc đối tượng loại trừ: tiêu diệt không những các sinh vật có hại mà còn làm ảnh hưởng đến cả các loài sinh vật khác sống trong môi trường, các loài thiên địch và con người Dư lượng thuốc trừ sâu tồn đọng trong môi trường tất cả các hóa chất đều có tiềm năng gây độc nếu liều lượng đủ lớn. Các thuốc trừ sâu khó phân hủy có thể tồn tại trong môi trường rất lâu và có khả năng tích lũy sinh học theo chuỗi thức ăn. Những thiệt hại về sinh thái gồm sự nhiễm độc của hệ sinh thái tự nhiên do thuốc trừ sâu là sự phá vỡ chức năng sinh thái như vòng tuần hoàn dinh dưỡng, sản xuất... Sự bùng phát dịch côn trùng DDT dễ hòa tan trong mỡ, giúp chúng dễ dàng di chuyển trong môi trường và có khả năng tích lũy khi di chuyển theo chuỗi thức ăn và ảnh hưởng đến nhiều loài sinh vật. Vào năm 1970, DDT đã bị cấm sử dụng ở hầu hết các nước. Nhưng hiện nay DDT vẫn còn được sử dụng ở một số nước đang phát triển. Giới thiệu chung “ Biện pháp sinh học là việc sử dụng những sinh vật sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằm ngăn ngừa hoặc làm giảm bớt tác hại do các sinh vật hại gây ra” (IOBC, 1971) Thuốc trừ sâu sinh học là việc sử dụng các tác nhân sinh học để ngăn ngừa hoặc làm giảm bớt hậu quả do sinh vật hại gây ra. Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Vi khuẩn: Bt ( Bacillus thuringiensis) Trực khuẩn sinh bào tử hiếu khí không bắt buộc. Tinh thể độc của Bt mang bản chất Protein và có độc tính cao với rất nhiều loại côn trùng Trong 4 loại độc tố (α, β, γ -exotoxin và δ endotoxin ) thì δ-endotoxin chiếm chủ yếu trên 90% và có khả năng diệt sâu cao nhất. Đối tượng: các loại sâu hại cây trồng. . Chủ yếu sâu non bộ cánh vẩy, mọt hại kho tàng thuộc bộ cánh cứng, các loại muỗi, cung quăng, bộ 2 cánh. Kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng trồng bắp cải cho thấy các chế phẩm Bt diệt được gần 90% sâu hại, so với gần 80% của thuốc hoá học Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Vi khuẩn: Bt ( Bacillus thuringiensis) Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Virus: Nhóm Baculovirus Virus đa diện nhân: Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV) Virus hạt: Granulosis Virus (GV). Virus có thể Protein khác nhau Virus không tạo thể vùi Nhóm virus tế bào chất Cytoplasmid Polyhedrosis Virus (CPV) Nhóm Entomopox virus (EV) Nhóm Irido Virus (IV) Nhóm Denso virus (DV) Nhóm RNA Nhóm sigma virus Virus là tác nhân gây bệnh mang tính chuyên tính có phổ kí chủ riêng ví dụ virus sâu xanh chỉ có thể lây bệnh cho sâu xanh, virus sâu tơ chỉ lây bệnh cho sâu tơ, do đó tên virus gắn liền với tên kí chủ. Virus có một Protein nằm trong lõi DNA được bao bọc bởi 1 lớp vỏ lipoprotein trong đó có các virion. Các virion này được bao quanh bởi 1 tinh thể Protein lưới mắt cáo gọi là thể vùi polyhedrosis Inclustion Body (PIB) Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Virus: Tuyến trùng: Entomopathogenic nematodes (EPN) Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học ENP sống cộng sinh với vi khuẩn. Khi tìm được vật chủ, tuyến trùng sẽ thâm nhập vào và giải phóng vi khuẩn. Vi khuẩn sinh sôi, tiết protein độc, giết chết vật chủ trong vòng 24 - 48 giờ. Một số loài vi sinh vật được sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học Vi nấm: Chi Beauveria (nấm Bạch Cương). Beauveria bassiana, B. tenella, B. brongniartii. Chi Metarhizium (nấm Lục Cương). Metarhizium anisopliae, Metarhizium flavoviride Ưu điểm của việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học Khi sử dụng đúng cách thì hiệu quả sẽ mở rộng dần, bền vững và lâu dài. Nếu áp dụng thành công thì thường có hiệu quả kinh tế cao hơn các biện pháp khác. Đảm bảo an toàn, không gây độc hại đối với người và động vật máu nóng. Không để lại dư lượng trong nông sản Không gây ô nhiễm môi trường, không làm phá vỡ khu hệ thiên địch trong sinh quần nông nghiệp Nhược điểm của việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học Hiệu quả chậm. Chất lượng thường không ổn định. Hiệu quả còn phụ thuộc vào điều kiện sinh thái nơi sử dụng Nhiều tác nhân sinh học như có tính chuyên hóa cao, nên phổ ứng dụng hẹp Có thể gây ảnh hưởng tới thiên địch tại chỗ. Ảnh hưởng của môi trường và những chú ý khi sử dụng TTS SH Nguồn dinh dưỡng: Vi sinh vật Kí sinh: lấy dinh dưỡng từ tế bào vật chủ Hoại sinh: hút các chất dinh dưỡng hữu cơ từ đất Cộng sinh: giúp lây lan và phát tán Tạo bào tử trong môi trường không thích hợp Để cho các loài dịch hại tồn tại ở mật độ thấp có thể chấp nhận được Ảnh hưởng của môi trường và những chú ý khi sử dụng TTS SH Nhiệt độ: Nhiệt độ cao Sức ăn của côn trùng tăng nhanh tạo điều kiện xâm nhiễm của vi sinh vật qua đường thức ăn Gây chết đối với vi sinh vật Nhiệt độ thấp Sâu non ngừng ăn phòng trừ không hiệu quả Nhiệt độ thích hợp 20-30oC Không nên phun thuốc khi trời quá nóng hoặc quá lạnh Ảnh hưởng của môi trường và những chú ý khi sử dụng TTS SH Độ ẩm: Độ ẩm cao: tăng khả năng xâm nhiễm và lây lan của vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng Mưa nhỏ có thể làm cho vi khuẩn lây lan, nhưng mưa to có thể làm trôi vi sinh vật Nên phun bổ sung nếu như trong vòng 3 ngày sau lần phun chính trời đổ mưa vì mưa làm cho thuốc bị rửa trôi Ảnh hưởng của môi trường và những chú ý khi sử dụng TTS SH Ánh sáng: Tia tử ngoại Tia hồng ngoại Ức chế và tiêu diệt vi sinh vật Giết chết bào tử Ánh sáng tán xạ Kích thích sự phát triển và sinh sản của vi sinh vật Xúc tiến bào tử nảy mầm và hình thành bào tử Nên phun phòng trừ sâu bệnh vào lúc sáng sớm, chiều tối hoặc lúc trời râm mát. Tăng hiệu quả phòng trừ của thuốc trừ sâu sinh học Tăng cường sự lây lan của sinh vật gây bệnh Lây lan nằm ngang Lây lan thẳng đứng: truyền bệnh từ thế hệ này sang thế hệ khác Tăng hiệu quả phòng trừ của thuốc trừ sâu sinh học Kéo dài thời gian tồn tại của sinh vật gây bệnh Tăng hiệu quả phòng trừ của thuốc trừ sâu sinh học Gây dịch bệnh côn trùng Nguồn xâm nhiễm: nấm, virus… Có con đường lây lan dễ thực hiện. Có đủ mật độ sâu bị nhiễm bệnh Kết hợp sử dụng thuốc trừ sâu sinh học với các biện pháp kĩ thuật bảo vệ thực vật khác một cách hài hòa hợp lí để xây dựng hệ sinh thái nông nghiệp bền vững Em xin chân thành cảm ơn!