BỘ GIÁO DỤC VÀ VIỆN KHOA HỌC VÀ
ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
NGUYỄN THỊ THU ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN
TỐ SINH THÁI ĐẾN ĐA DẠNG CỦA BỌ NHẢY
(INSECTA: COLLEMBOLA) TRÊN ĐẤT NÔNG
NGHIỆP
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 62.42.60.01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
- Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
DANH LỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến (2005), Bước đầu nghiên cứu ảnh
hưởng của một số kỹ thuật canh tác đất đến Bọ nhảy (Collembola, Insecta) ở
hệ sinh thái nông nghiệp vùng trung du, miền núi phía bắc, Tuyển tập các
báo cáo khoa học hội nghị môi trường toàn quốc 2005, Hà Nội: 517-526.
2. Nguyễn Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng của
phân hữu cơ vi sinh đến nhóm bọ nhảy (Insecta: Collembola) ở đất chuyên
canh rau xã Gia Xuyên, huy
ện Gia Lộc, Hải Dương, Báo cáo khoa học Hội
nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ 5, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội: 447-455.
3. Nguyễn Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến, Tăng Thị Chính (2005), Khu hệ động
vật không xương sống ở đất trồng màu xã Gia Xuyên, huyện Gia Lộc, thành
phố Hải Dương, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc 2005 nghiên cứu cơ
bản trong khoa học sự sống, Nxb Khoa học và Kỹ thuật: 41-49.
4. Nguyễ
n Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến, Phan Thị Thu Hiền (2008), Nghiên
cứu ảnh hưởng của một số liều lượng lân bón đến động vật chân khớp bé ở
ruộng trồng lạc huyện Gia Lâm, Hà Nội, Báo cáo khoa học Hội nghị côn
trùng học toàn quốc lần thứ 6, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội: 432-439.
5. Nguyễn Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến, Lê Thị Hoa (2008), Ảnh hưởng của
hiệu lực bón ka li khác nhau đến một số đặc đ
iểm định lượng của
Collembola ở đất trồng màu huyện Gia Lâm, Hà Nội, Báo cáo khoa học Hội
nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ 6, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội: 440-446.
6. Nguyễn Thị Thu Anh, Nguyễn Trí Tiến, Mai Phú Quý, Lê Quốc Doanh
(2005), Đặc điểm cư trú của bọ nhảy (Collembola) trong hệ sinh thái nông
nghiệp trên đất dốc miền núi phía bắc, Báo cáo khoa học Hội nghị côn trùng
học toàn quốc lần thứ 5, Nxb Nông nghiệp, Hà N
ội: 279-282.
phản ứng với những thay đổi của môi trường khác nhau và mức độ thay
đổi trong c
ấu trúc quần xã bọ nhảy ở môi trường đất được coi như một
chỉ thị tốt để đánh giá chất lượng môi trường đất và mức độ ô nhiễm. Ở
nước ta, việc nhìn nhận và đánh giá chất lượng môi trường đất dưới góc
độ sinh học, sinh thái chỉ mới được tiến hành trong mấy năm gần đây.
Nghiên cứu về sinh thái bọ nhảy trên đất nông nghiệp vẫn còn m
ới mẻ.
Đáp ứng yêu cầu của khoa học và thực tiễn sản xuất nông nghiệp, tôi
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái
đến đa dạng của bọ nhảy (Insecta: Collembola) trên đất nông nghiệp
ở miền Bắc Việt Nam”.
2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài đã thống kê một cách khá đầy
đủ nhất danh sách về thành
phần loài bọ nhảy ở trên đất nông nghiệp và đặc điểm phân bố theo các
loại hình cảnh quan núi đồi và đồng bằng tại miền Bắc Việt Nam. Cung
cấp số liệu về ảnh hưởng của nhân tố đất trồng, cây trồng, kỹ thuật canh
tác đến đa dạng của bọ nhảy trên đất nông nghiệp. Bước đầu đề xuất các
nhóm loài bọ nh
ảy đặc trưng cho hiện trạng môi trường đất khu vực
nghiên cứu.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần định hướng những biện
pháp kỹ thuật canh tác đất trong sản xuất nông nghiệp (kỹ thuật làm đất,
kỹ thuật bón phân, kỹ thuật trồng cây,v.v ) sao cho vừa đảm bảo năng
suất cây trồng, vừa đảm bảo tính đa dạ
ng của bọ nhảy. Đây cũng là tài
liệu tham khảo phục vụ cho học tập và nghiên cứu khoa học của sinh
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các loài bọ nhảy thuộc bộ bọ nhảy (Collembola), lớp côn trùng
(Insecta), ngành chân khớp (Arthropoda) sống trong đất nông nghiệp
miền Bắc Việt Nam. Theo các tài liệu tiếng Việt, Collembola có 2 cách
gọi tên “bọ nhảy” hoặc “bọ đuôi bật”. Trong luận án này, tôi gọi là bọ
nhảy theo Nguyễn Trí Tiến (1995).
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên đối tượng bọ nhảy ở các lo
ại đất
canh tác có độ dốc khác nhau (đất dốc, đất bằng), trên các đối tượng cây
trồng khác nhau, với các hoạt động của con người trong quy trình sản
xuất ở đất nông nghiệp một số tỉnh, thành miền Bắc Việt Nam.
5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
3
+ Đã áp dụng phương pháp nghiên cứu định lượng ở cấp quần xã,
dựa trên cơ sở phân tích đồng thời sự biến đổi các giá trị định lượng của
chúng như số lượng loài, mật độ, chỉ số đa dạng H’, chỉ số đồng đều J’,
tỷ lệ phần trăm các loài ưu thế, để đánh giá ảnh hưởng của một số
nhân tố sinh thái lên
đa dạng của bọ nhảy.
+ Đã thống kê được 126 loài bọ nhảy thuộc 58 giống, 15 họ của 4
phân bộ bọ nhảy trên nền đất trồng một số cây nông nghiệp chủ yếu ở 10
tỉnh thành của miền Bắc Việt Nam; ghi nhận mới 4 loài cho khu hệ bọ
nhảy Việt Nam.
+ Đã kết luận được ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái chính
(nhân tố
loại đất, nhân tố cây trồng, nhân tố kỹ thuật canh tác, nhân tố
phân bón, thuốc hóa học bảo vệ thực vật, kim loại nặng) tới đa dạng bọ
nhảy trên nền đất trồng một số cây nông nghiệp chủ yếu của 10 tỉnh
của các hoạt động canh tác nông nghiệp, mức độ ô nhiễm đất bởi kim
loại nặng,v.v lên hệ sinh vật đất (Juliane Filser et al., 1997; Steven P.
Hopkin et al., 2001). Ở Việt Nam, đặc biệt là miền Bắc Việt Nam, do
điều kiện địa hình đất đai phần lớn là đồi núi nên có độ dốc lớn vì vậy
các hoạt động canh tác trong nông nghiệp thường gặp nhiều khó khăn và
hiệu quả thu được không cao. Còn ở vùng đồng bằng, việc s
ử dụng đất
liên tục, không có thời gian nghỉ, cũng như việc bón phân, sử dụng hóa
chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu,v.v không theo những quy định
chung trong sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu về bọ nhảy – nhóm
sinh vật có ích ở đất trong mối liên quan với các nhân tố sinh thái hình
thành do hoạt động sản xuất nông nghiệp của con người tác động vào
đất chưa được nghiên cứu. Việc nghiên cứu ảnh h
ưởng của một số nhân
tố sinh thái đến bọ nhảy trên đất nông nghiệp là có ý nghĩa khoa học,
góp phần đánh giá mức độ đa dạng, đặc điểm phân bố của bọ nhảy trên
đất nông nghiệp. Đồng thời, nghiên cứu cũng làm cơ sở khoa học chỉ ra
những tác động tích cực cũng như tiêu cực của các cách thức hoạt động
canh tác nông nghiệp khác nhau đến hệ sinh vậ
t đất.
1.2. Tổng quan tài liệu
1.2.1. Tình hình nghiên cứu bọ nhảy trên thế giới
Trên thế giới và trong khu vực, có rất nhiều công trình nghiên cứu
về bọ nhảy, đặc biệt về thành phần loài, điển hình là hai công trình của
Gisin, 1960 “Khu hệ bọ nhảy của châu Âu” và của Stach (1947-1963)
“Bọ nhảy Ba Lan trong mối liên hệ với khu hệ bọ nhảy thế giới”. Bọ
nhảy nhạy cảm với những tác động của môi trường, nhất là những tác
độ
ng do các hoạt động của con người tạo ra, và được thừa nhận như là
chỉ thị sinh học có giá trị trong các thử nghiệm về độc tố (Bryan S.
nghiên cứu về sinh học và sinh thái của bọ nhảy ở khu vực Đông Nam Á
và đặc biệt ở Việt Nam, vẫn còn mới mẻ, chủ yếu được tiến hành trên hệ
sinh thái rừng, hệ sinh thái đô thị, có rất ít nghiên cứu về đối tượng này
trên đất nông nghiệp. Việt Nam là một nướ
c nông nghiệp điển hình, tới
80% dân số là nông nghiệp, thêm vào đó địa hình cảnh quan rất đa dạng.
Việc nghiên cứu về bọ nhảy trên đất nông nghiệp ở miền Bắc Việt Nam
mới chỉ tập trung chủ yếu về danh sách loài ở một số điểm nghiên cứu
riêng lẻ và được tiến hành rải rác trong thời gian ngắn; những nghiên
cứu về sinh học và sinh thái còn ít được quan tâm nghiên cứu. Nhữ
ng
nghiên cứu sâu và liên tục, tổng hợp phân tích và so sánh về đa dạng và
phân bố của bọ nhảy, xác định ảnh hưởng của một số nhân tố chủ đạo
trong các hoạt động canh tác nông nghiệp của con người đến bọ nhảy
hầu như chưa được tiến hành. Chính vì vậy, việc tiến hành nghiên cứu,
cũng như phân tích tổng hợp về bọ nhảy trên đất nông nghiệp ở miề
n
Bắc Việt Nam (nơi đa dạng về địa hình cảnh quan; đa dạng các hình
thức sản xuất nông nghiệp; nơi có tác động của con người nhiều nhất) là
thực sự cần thiết.
Chương 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu của tôi được tiến hành trên đất nông nghiệp ở 15 huyện
thuộc 10 tỉnh, thành phố (Mai Sơn, Mộc Châu - Sơn La; Yên Thủy, Cao
Phong - Hòa Bình; Văn Chấn - Yên Bái; Na Rì - Bắc Kạn; Hiệp Hòa -
Bắc Giang; Gia Lâm - Hà Nội; Văn Lâm - Hưng Yên; Gia Xuyên - Hải
nghiệp miền Bắc Việt Nam. Phát hiện các nhóm loài bọ nhảy ưu thế,
phổ biến và đề xuất một số loài bọ nhảy đặc trưng cho hiện trạng môi
trường đất nghiên cứu.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Đa dạng thành phần loài và đặc điểm phân bố của bọ
nhảy
Để phản ánh khu hệ bọ nhảy trên đất nông nghiệp miền Bắc Việt
Nam, tất c
ả các mẫu vật được thu thập theo mọi phương pháp thu mẫu,
cả định tính và định lượng. Các đặc điểm của khu hệ được phân tích dựa
trên cấu trúc thành phần loài, đặc điểm phân bố và các loài bọ nhảy phổ
biến, ít gặp.Trong nghiên cứu của đề tài luận án, chúng tôi sử dụng
phương pháp thu mẫu của Гиляроб М. С. (1975). Ở khu vực nghiên
7
cứu, tiến hành thu mẫu đất định lượng và thu lặp lại theo lịch thu mẫu
hàng năm (hay theo vụ cây trồng). Với các mẫu thu định tính, dùng thiết
bị ống hút để bắt các loài bọ nhảy cư trú trên bề mặt đất nhằm bổ xung
đầy đủ về thành phần loài bọ nhảy có mặt trong khu vực nghiên cứu.
Danh sách các loài bọ nhảy được sắp xếp theo hệ thống cây chủng loại
phát sinh dựa theo h
ệ thống phân loại của Moen và Ellis,1984. Các loài
trong một giống được sắp xếp theo vần a, b, c. Định loại tên loài theo tài
liệu của Nguyễn Trí Tiến (1995), đồng thời có sử dụng các tài liệu phân
loại, các khóa định loại của các tác giả: Jan Stach (1965); Yoshii Ryozo
(1982 - 1983); Hermann Gisin (1960); Louis Deharveng et Anne Bedos
(1995).
2.4.2. Ảnh hưởngcủa một số nhân tố sinh thái đến đa dạng bọ
nhảy
Sử dụng phương pháp nghiên cứu cấp quần xã để đánh giá ảnh
dụng nhất trong canh tác nông nghiệp, đó là:
+ Kỹ thuật tạo tiểu bậc thang: nhằm so sánh ảnh hưởng của đất
được tạo tiểu bậc thang so với đất không được tạo tiểu bậc thang đến đa
dạng của bọ nhảy.
+ Kỹ thuật phủ xác hữu cơ
: nhằm so sánh ảnh hưởng của một loại
vật liệu phủ hoặc các loại vật liệu phủ khác nhau đến đa dạng bọ nhảy.
+ Ảnh hưởng của kỹ thuật vùi xác hữu cơ nhằm so sánh ảnh hưởng
của đất không được vùi xác hữu cơ với đất áp dụng kỹ thuật vùi xác hữu
cơ đến đa dạng của bọ nhảy.
+ Ả
nh hưởng của kỹ thuật trồng độc canh và trồng luân canh đến đa
dạng của bọ nhảy
.
2.4.2.4. Nhân tố phân bón
Các nghiên cứu nhằm đánh giá tác động của các loại phân bón
(phân hữu cơ, phân vô cơ, phân vi sinh) và phối hợp các công thức phân
bón khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến bọ nhảy, đồng thời so sánh
công thức phân bón nào có lợi đến đa dạng của bọ nhảy.
2.4.2.5. Nhân tố thuốc hóa học bảo vệ thực vật và kim loại nặng
Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của thuốc bảo v
ệ thực vật
phối hợp đến đa dạng bọ nhảy và ảnh hưởng của đất bị nhiễm chì đến đa
dạng của bọ nhảy.
2.4.3. Phương pháp phân tích, thống kê số liệu
Sử dụng phương pháp thống kê trong tính toán các chỉ số (chỉ số đa
dạng H’, chỉ số đồng đều J’, số loài, mật độ,v.v ) và xử lý số liệu theo
tài liệu củ
a M. Gorny và L. Grum (1993), kết hợp sử dụng phần mềm
Primer chạy trong Window XP; phần mềm Excell 2003 phân tích
Số
giống
Đã xác
định
Dạng
sp.
Tổng
số
Loài Giống Họ
Phân bộ Poduromorpha 26,67
1. Họ Hypogastruridae 5 5 2 7 5,56 8,62
2. Họ Onychiuridae 5 6 2 8 6,35 8,62
3. Họ Odontellidae 1 0 1 1 0,79 1,72
4. Họ Neanuridae 12 6 10 16 12,7 20,69
Phân bộ Entomobryomorpha 26,67
5. Họ Isotomidae 7 10 1 11 8,73 12,08
6. Họ Entomobryidae 12 39 10 49 38,89 20,69
7. Họ Cyphoderidae 1 1 0 1 0,79 1,72
8. Họ Paronellidae 3 5 3 8 6,35 5,17
Phân bộ Neelipleona 6,66
9. Họ Neelidae 1 1 0 1 0,79 1,72
Phân bộ Symphypleona 40,00
10. Họ Sminthurididae 2 6 1 7 5,56 3,45
11. Họ Arrhopalitidae 2 2 1 3 2,38 3,45
12. Họ Katiannidae 1 2 1 3 2,38 1,72
13. Họ Bourletiellidae 2 1 1 2 1,59 3,45
14. Họ Sminthuridae 2 4 2 6 4,76 3,45
15. Họ Dicyrtomidae 2 2 1 3 2,38 3,45
Tổng số 58 90 36 126 100 100 100
Số loài tập trung nhiều nhất ở phân bộ Entomobryomorpha (có 68
exiguus, Folsomina onychiurina, Isotomiella minor hoặc một vài loài
thuộc giống Sinella, Cyphoderus. Ngoài những loài phổ biến chung cho
cả hai vùng cảnh quan nêu trên, vùng cảnh quan núi đồi còn có riêng 8
loài phổ biến nữa, đó là Friesea mirabilis, Isotomodes pseudoproductus,
Entomobrya lanuginosa, Lepidocyrtus (L.) sp.
1
, Sinella
pseudomonoculata, Callyntrura sp.
1
, Sminthurides sp.
1
, Sphaeridia
pumilis. Đây là những loài có nguồn gốc từ rừng (Friesea mirabilis,
Sinella pseudomonoculata, Callyntrura sp.
1
) hoặc là loài phân bố rộng,
thường chiếm ưu thế về số lượng ở các sinh cảnh rừng của Việt Nam
(Isotomodes pseudoproductus, Lepidocyrtus (L.) sp.
1
, Sphaeridia
pumilis); Và vùng cảnh quan đồng bằng có riêng 4 loài phổ biến nữa, đó
là Xenylla humicola, Sminthurides bothrium, Sphyrotheca macrochaeta,
Calvatomina antena. Đây là những loài sống chủ yếu ở trong các tầng
nông sâu của đất với đặc điểm cơ thể nhỏ, chạc nhảy tiêu giảm.
3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NHÂN TỐ SINH THÁI ĐẾN ĐA
DẠNG CỦA BỌ NHẢY
3.2.1. Nhân tố địa hình
Đất núi đồi (phần lớn là đất dốc) chiếm ¾ diện đất tự nhiên của Việt
Nam. Bên cạnh đất dốc còn có đất bằng – là loại đất có ở cả vùng núi
đồi và vùng đồng bằng. Nghiên cứu nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của nhân
đất dốc; đó là do lô
ruộng trồng mía trên đất bằng tuy có số lượng loài ít hơn, nhưng đóng
góp số lượng cá thể của mỗi loài khá đều nhau nên chỉ số đa dạng H’
cũng như chỉ số đồng đều J’ ở lô đất này cao hơn. Mặt khác, ở lô ruộng
trồng mía trên đất dốc, giá trị mật độ trung bình của bọ nhảy cao hơn so
với lô ruộng trồng mía trên đất b
ằng, đó là do loài Lepidocyrtus (L.)
cyaneus tăng đột biến về số lượng cá thể nên làm tăng mật độ cá thể
chung của quần xã bọ nhảy ở lô ruộng trồng mía trên đất dốc. Ngoài ra,
số lượng cá thể tập trung lớn vào loài Lepidocyrtus (L.) cyaneus (chiếm
tới gần 50% tổng số lượng cá thể của tập hợp bọ nhảy) nên đây là
nguyên nhân làm giảm giá trị của chỉ số đa d
ạng H’ của bọ nhảy. Cũng
vậy, do sự chênh lệch lớn về số lượng cá thể giữa các loài ưu thế nên độ
đồng đều của lô ruộng này cũng thấp (J’= 0,68), thấp hơn so với lô
ruộng trồng mía trên đất bằng (J’=0,90). Điều này chứng tỏ quần xã bọ
nhảy ở lô ruộng trồng mía trên đất dốc có độ ổn định kém hơn so với
quần xã bọ
nhảy ở lô ruộng trồng mía trên đất bằng.
12
Bảng 3.2. Một số chỉ số định lượng của bọ nhảy trên địa hình đất dốc và đất bằng
trồng mía và các loài bọ nhảy ưu thế
Yên Thủy
(Hòa Bình)
Yên Thủy
(Hòa Bình)
vùng núi đồi Tây Bắc: một điểm ở Yên Thủy (Hòa Bình) và một điểm ở
Mai Sơn (Sơn La), kết quả phân tích 40 mẫu định lượng bọ nhảy cũng
cho kết quả tương tự (bảng 3.2).
3.2.1.2. Trên nền đất trồng ngô
+ Kết quả phân tích mẫu định lượng bọ nhảy ở đấ
t trồng ngô tại hai
điểm khác nhau thuộc khu vực Tây Bắc (trên đất dốc Mộc Châu (Sơn
La) và đất bằng Yên Thủy (Hòa Bình)) cho thấy: giá trị của các chỉ số:
số lượng loài, mật độ trung bình (F
4,41
=1,2; p>0,05) và chỉ số đa dạng H’
(D
0,57
=0,22; p>0,05) sai khác nhau không đáng kể.
+ Nếu trên nền đất dốc và đất bằng trồng ngô, trong cùng khu vực
Tây Bắc không có sự sai khác đáng kể về giá trị của các chỉ số định
lượng của bọ nhảy thì ngược lại, khi phân tích các giá trị này cũng trên
đất trồng ngô, nhưng ở hai địa điểm thuộc hai khu vực khác nhau: đất
dốc trồng ngô ở Na Rì (Bắc Kạn) (khu vực Đông Bắc) và đất bằng tr
ồng
ngô ở Yên Thủy (Hòa Bình) (khu vực Tây Bắc) lại cho một kết quả ít
nhiều khác nhau. Đó là số lượng loài ở hai điểm là như nhau (21 loài),
nhưng ở đất bằng Yên Thủy (Hòa Bình) có giá trị mật độ trung bình của
bọ nhảy (F
4,098
= 4,099; p<0,05) thấp hơn, còn giá trị đa dạng H’ (D
0,42
=
0,58; p< 0,05) và độ đồng đều J’ của bọ nhảy lại cao hơn so với đất dốc
Xét cấu trúc ưu thế của quần xã bọ nhảy ở đất dốc và đất bằng
trồng đậu tương (hình 3.4, hình 3.5), cấu trúc ưu thế này có xu hướng
khác hẳn so với quần xã bọ nhảy ở đất dốc trồng mía và đất bằng trồng
mía như đã phân tích ở phần nhân t
ố địa hình mục 3.2.1.1 và 3.2.1.2 ở
trên. Theo kết luận của Nguyễn Trí Tiến và cộng sự (2004); Elzbieta
Chudzicka và cộng sự (1994), ở môi trường đất chỉ có các loài ưu thế là
các loài đóng vai trò chính và các loài còn lại chỉ xuất hiện một vài lần
hay một lần thì môi trường đất ở đó có chất lượng xấu hoặc biểu hiện
của sự thoái hóa. Như vậy, đất dốc trồng đậu tương có chất l
ượng tốt
hơn, nền đất này làm cho bọ nhảy đa dạng hơn so với đất bằng trồng đậu
tương.
3.2.1.4. Nhận xét chung
Cấu trúc quần xã bọ nhảy ít bị ảnh hưởng hoàn toàn vào địa hình
đất dốc, đất bằng; điều này còn phụ thuộc vào sự kết hợp với loại cây
trồng trên địa hình đó. Nhìn chung, đất dốc có trồng đậu tương là điều
14
kiện sinh thái thích hợp cho sự đa dạng của bọ nhảy hơn so với đất bằng
có cùng cây trồng, còn nếu trồng mía thì ngược lại.
Đậu tương trồng trên đất dốc
7,43
12,95
14,15
15,59
0
10
20
30
36. Sphaeridia pumilis;
Hình 3.4. Cấu trúc ưu thế của quần xã bọ nhảy ở ruộng trồng đậu tương trên đất dốc
và đất bằng ở Yên Thủy (Hòa Bình)
3.2.2. Nhân tố cây trồng
3.2.2.1. Ảnh hưởng của cây trồng thuần loại so với trồng xen (hai
loại cây)
Kết quả nghiên cứu cho thấy: trên đất trồng ngô thuần có số loài
bọ nhảy nhiều hơn đất trồng ngô xen với sắn, xen mía (ở đất bằng) hay
xen đỗ xanh (ở đất dốc). Đất trồng sắn xen ngô hay xen lạc có số lượng
loài và giá trị H’ của bọ nhảy cao hơn đất trồ
ng sắn xen vừng (ở đất
bằng), sắn thuần hay sắn xen cỏ voi (ở đất dốc). Còn giữa đất trồng mía
Đậu tương trồng trên đất dốc
7,69
13,4
14,6
16,1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
36 5 18 29
Loài ưu thế
thuần với đất trồng mía xen (đỗ xanh) không có gì sai khác nhiều về giá
trị các chỉ số định lượng của bọ nhảy. Nhìn chung, mật độ trung bình
của bọ nhảy ở loại đất trồng các loại cây này không cao, dao động trong
khoảng từ 0.40±0.20 nghìn con/m
2
(ở đất bằng vùng núi đồi trồng sắn
thuần) đến 3.92±1.17 nghìn con/m
2
(ở đất dốc vùng núi đồi trồng ngô
xen đỗ xanh). Nếu dựa vào giá trị của các chỉ số định lượng (số loài, chỉ
số đa dạng H’ và chỉ số đồng đều J’) thì ở các đất trồng ngô xen đỗ
xanh, sắn xen lạc trên đất dốc và mía xen đỗ xanh trên đất bằng có làm
tăng mức độ đa dạng hơn so với đất trồng các loại cây khác.
3.2.2.2. Ảnh hưởng của các loạ
i cây trồng thuần khác nhau
Các nghiên cứu được tiến hành so sánh trên nền đất dốc và đất bằng
trồng thuần các loại cây khác nhau đến bọ nhảy. Kết quả như sau:
+ Nghiên cứu được thực hiện trên các đối tượng cây trồng thuần
loại: cam, mía, đậu tương trên nền đất dốc huyện Yên Thủy, Hòa Bình.
Kết quả phân tích 45 mẫu định lượng bọ nhảy thu được trên 3 loại cây
trồng này trình bày ở bả
ng 3.8.
Bảng 3.8. Một số chỉ số định lượng của bọ nhảy và các loài bọ nhảy ưu thế trên đất dốc
trồng thuần cam, mía, đậu tương ở huyện Yên Thủy, Hòa Bình
Chỉ số Cam Mía Đậu tương
Số mẫu phân tích 15 15 15
Số lượng loài 19 24 33
MĐTB (nghìn con/m
2
) 1.76±0.59
tích so sánh giữa đất bằng trồng mía và đất bằng trồng ngô ở Yên Thủy
(Hòa Bình) và Cò Nòi (Sơn La) cho thấy: chỉ giá trị mật độ trung bình
(F
4,19
= 16,69; p<0,05) là có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Hình 3.7
có thể thấy ở đất trồng mía, sự có mặt về số cá thể của các loài ưu thế là
tương đương nhau, còn ở đất trồng ngô riêng loài Brachystomella
parvula có số lượng lớn cá thể (chiếm tới hơn 30% số lượng cá thể của
quần xã). Kết hợp với giá trị của chỉ số đồng đều J’ cho thấy mức độ ổn
định của quần xã trên đất trồng ngô kém bền vững hơn so với đất trồng
mía. Như vậy, đất bằng vùng núi đồi phù hợp với cây mía hơn là với cây
ngô. Kết quả này cũng giống với kết quả nghiên cứu ở mục 3.2.1.
Mía trồng trên đất bằng vùng núi đồi
5,975,975,975,97
7,46
8,96
10,410,4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
18 37 16 21 2 3 8 9
Loài ưu thế
D (%)
khác có ý nghĩa thống kê) so với đất trồng thuần lạc; chỉ có giá trị chỉ số
đa dạng H’ tuy ở đất trồng đậu tương thuần có cao hơn đất trồng thuần
lạc, nhưng sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (D
0,44
= 0,14;
p>0,05).
3.2.2.3. Nhận xét chung
Như vậy, cấu trúc quần xã bọ nhảy không phụ thuộc hoàn toàn
vào nhân tố cây trồng, dù trồng thuần loại hay trồng xen; mà phụ thuộc
vào loại cây trồng cụ thể hay các cây trồng xen cụ thể, kết hợp với loại
địa hình đất dốc hay đất bằng.
17
3.2.3. Nhân tố kỹ thuật canh tác
3.2.3.1. Kỹ thuật tạo tiểu bậc thang
Kết quả phân tích cho thấy: công thức 1 có số loài (27 loài) thấp
hơn so với công thức 2 (36 loài), mật độ trung bình (nghìn con/m
2
) ở
công thức 1 (14.21±5.49) lại cao hơn so với công thức 2 (8.05±1.22)
(F
4,00
=1,19; p>0,05), tuy nhiên, sự khác nhau này không có ý nghĩa về
mặt thống kê. Việc gia tăng mật độ trung bình ở công thức 1 là do tăng
chủ yếu số lượng cá thể của loài Protaphorura hortensis nên làm tăng
kích thước của quần thể bọ nhảy ở đây. Mặt khác số lượng cá thể của
loài lại chiếm tới 76,48% tổng số cá thể thu được của cả lô (hình 3.8) và
như vậy, giá trị của chỉ số
đa dạng H’ ở công thức 1 giảm rất mạnh (H’
= 1.14). Ngược lại, ở công thức 2 số lượng cá thể của mỗi loài đóng góp
9,13
11,9
18,1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
18 10 4 33 11 27
Loài ưu thế
D (%)
Ghi chú: số thứ tự các loài ưu thế: 4. Protaphorura hortensis; 10. Isotomiella minor; 11. Isotomodes pseudoproductus;
18. Lepidocyrtus (Asc.) cyaneus; 26. Pseudosinelala fujiokai; 33. Cyphoderus javanus.
Hình 3.8. Cấu trúc ưu thế của quần xã bọ nhảy trên đất trồng ngô áp dụng kỹ thuật
tạo tiểu bậc thang ở Na Rì (Bắc Kạn)
3.2.3.2. Kỹ thuật phủ xác hữu cơ
Nghiên cứu của tôi nhằm so sánh kỹ thuật phủ xác với một loại
vật liệu hữu cơ hay với nhiều loại vật liệu hữu cơ có ảnh hưởng như thế
18
nào đến đa dạng của bọ nhảy so với đất không phủ xác hữu cơ. Kết quả
cho thấy: Với kỹ thuật che phủ xác hữu cơ rõ ràng có mật độ trung bình
của bọ nhảy cao hơn đất không phủ xác hữu cơ, nhưng vì sự gia tăng
mật độ trung bình này lại chỉ phụ thuộc vào một hay hai loài ưu thế (có
Bảng 3.16. Một số chỉ số định lượng của bọ nhảy ở đất trồng lúa độc canh và luân canh
ở Nam Định và Hải Dương
Chỉ số Lúa trồng độc canh Lúa trồng luân canh
Số mẫu 37 37
Số loài 17* 23*
MĐTB (nghìn con/m
2
) 4.36±0.58* 14.79±4.08*
Chỉ số đa dạng H’ 1,80* 2,16*
Chỉ số đồng đều J’ 0,64 0,69
Ghi chú: MĐTB: Mật độ trung bình; *: sai khác có ý nghĩa thống kê;
19
Điều này phù hợp với nghiên cứu của Geoff K. Frampton và cộng
sự (1996); Henning Petersen, 2000), trồng luân canh là phương thức hữu
hiệu làm tăng số lượng sinh vật có ích trong đất, nhất là đối với bọ nhảy
và ve bét, đồng thời cũng làm tăng số lượng cá thể của bọ nhảy.
Như vậy, kỹ thuật trồng lúa luân canh có ảnh hưởng tích cực đến tất
cả các giá trị chỉ số định l
ượng của bọ nhảy, nói cách khác là trên nền
đất trồng luân canh cây ngắn ngày làm tăng mức độ đa dạng của bọ nhảy
so với đất trồng độc canh một loại cây ngắn ngày.
3.2.3.5. Nhận xét chung
Nhìn chung, các kỹ thuật canh tác chủ yếu áp dụng trong nông
nghiệp hiện nay cho thấy ít nhiều ảnh hưởng đến đa dạng của bọ nhảy.
Với đất trồng ngô tạo tiểu bậc thang có quầ
n xã bọ nhảy đa dạng hơn so
với đất không tạo tiểu bậc thang, đất trồng luân canh cũng có quần xã bọ
nhảy đa dạng hơn đất trồng độc canh. Trên nền đất dốc trồng ngô, khi
được che phủ xác hữu cơ chỉ làm tăng mật độ trung bình của bọ nhảy mà
20
hành trên đất trồng màu luân canh ở Gia Xuyên, Hải Dương cho thấy
việc bón phân vi sinh có ảnh hưởng tích cực đến bọ nhảy ở chỗ: làm
tăng số lượng loài, tăng mật độ trung bình (tập trung ở một số loài ưa
thích phát triển trong loại phân này). Bên cạnh đó, phân vi sinh cũng thể
hiện mặt hạn chế: phần nào làm giảm độ đa dạng loài và độ ổn định của
quần xã bọ nhả
y (do số lượng cá thể của loài ưu thế, là những loài ưa
thích phân vi sinh gia tăng).
3.2.4.3. Phân bón hóa học (phân kali, phân lân)
Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các liều lượng bón lân, kali đến
bọ nhảy nhằm góp phần xác định liều lượng bón tối ưu cho cây trồng
(không làm thoái hóa đất và thúc đẩy tăng năng suất cây trồng) và không
gây tác hại cho sự tồn tại và phát triển của quần xã động vật đất là hết
sức cầ
n thiết. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Liều lượng bón kali khác nhau có ảnh hưởng đến giá trị các chỉ số
định lượng của bọ nhảy. Nhìn chung, ở đất trồng đậu tương phân kali
với liều 90kg K
2
O/1ha là thích hợp nhất, đảm bảo tính đa dạng của quần
xã chân khớp bé ở đất. Còn bón kali liều cao (120kg K
2
O/1ha) dễ làm
cho đất bị thoái hóa và giảm tính đa dạng loài của bọ nhảy.
Việc bổ sung các liều lượng lân bón khác nhau có thể đã tác động
phần nào tới đất, làm thay đổi tính chất đất, nhưng với liều thích hợp
(công thức 3: 60kg P
2
sâu nC21 làm giảm số lượng loài bọ nhảy; So sánh giữa
các công thức thí nghiệm có sử dụng dầu khoáng với các công thức thí
nghiệm không sử dụng dầu khoáng: Dầu khoáng chỉ ảnh hưởng đến giá
trị chỉ số đa dạng loài H’ (theo hướng các công thức không xử lý dầu
khoáng có giá trị H’ cao hơn các công thức có xử lý dầu khoáng). Còn
với các giá trị chỉ số định lượng khác, ảnh hưởng không thể hiện rõ
ràng; Nhìn chung, đất
được xử lý thuốc trừ sâu Confidor 100SL phối
hợp với thuốc trừ sâu Sherpa 25EC 0,1%; Supracide 40EC 0,1%;
Champion 77WP 0,1%, thuốc trừ nhện Comite 72EC 0,1% không có
ảnh hưởng rõ ràng đến đa dạng của bọ nhảy. Giá trị các chỉ số của bọ
nhảy khác nhau là do kết hợp dùng hay không dùng dầu khoáng trừ sâu.
Với giống cam sạch bệnh được xử lý thuốc trừ sâu Confidor 100SL phối
hợp với thuốc trừ sâu Sherpa 25EC 0,1%; Supracide 40EC 0,1%;
Champion 77WP 0,1%, thuốc trừ nhện Comite 72EC 0,1% và không
dùng dầu khoáng tr
ừ sâu với liều lượng phun 8 lần/năm là công thức làm
gia tăng đa dạng của bọ nhảy so với các công thức thí nghiệm khác.
3.2.5.2. Đất bị nhiễm kim loại nặng (chì)
Bọ nhảy là các đại diện sống trong các khoang, hốc ở đất và ở lớp
thảm trên bề mặt đất, là những đối tượng nhạy cảm với môi trường đất
bị ô nhiễm bởi kim loại nặng.
Ở Việt Nam, vấn đề đánh giá ảnh hưởng
của đất bị nhiễm chì (Pb) đến đa dạng bọ nhảy lần đầu tiên được đề cập
đến. Nghiên cứu thực địa được tiến hành ở làng Đông Mai, xã Chỉ Đạo,
huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên - đây là làng nghề truyền thống về tái
chế chì từ nguồn phế thải (là các ắc quy đã qua sử dụng). K
ết quả phân
tích mối tương quan giữa hàm lượng chì trong đất với một số chỉ số định
lượng của bọ nhảy được thể hiện qua các hình 3.19; 3.20; 3.21 và 3.22
Hµm l−îng ch× (ppm)
§iÓm thu mÉu
Sè l−îng loµi
Hình 3.19. Tương quan giữa hàm lượng chì trong đất với số lượng loài bọ nhảy
ở Văn Lâm, Hưng Yên
Tương quan giữa hàm lượng chì trong đất với mật độ trung bình
của bọ nhảy thể hiện chưa rõ ràng, có phần ngược chiều giữa 2 sinh
cảnh. Ở đất cỏ hoang, nhìn chung khi hàm lượng chì trong đất tăng thì
mật độ trung bình của bọ nhảy giảm
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
36B6A2A2B1 5 4
0
4.45
8.9
13.35
17.8
22.25
26.7
31.15
Hµm l−îng ch×
(ppm)
2.28
2.66
3.04
Hµm l−îng ch×
(ppm)
Chỉ số đa dạng H'
Hµm l−îng ch× (ppm)
Đ
i
ể
m thu mÉu
Ch
ỉ
s
ố
đ
a d
ạ
ng H'
Hình 3.21. Tương quan giữa hàm lượng chì trong đất với chỉ số đa dạng H
’
của bọ
nhảy ở Văn Lâm, Hưng Yên