11
Chƣơng 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu sùng trắng
Có hơn 100 loài bọ cánh cứng thuộc họ bọ hung từ vài giống khác nhau
(Cyclocephala, Phyllophaga, Ataenius) được xem là sùng trắng. Tuy nhiên gọi
chung là Phyllophaga crinita. Đặc điểm sinh học của chúng giống nhau nhưng
khác nhau về sự phân bố, môi trường sống, chu kì sống và thời gian xuất hiện.
Nhìn chung các loài bao gồm: Cyclocephala immaculata (Oliver), Cotinis nitida
(Linnaeus). Một thành viên quan trọng khác của họ bọ hung là Popillia japonia di
chuyển vào Đông Bắc Mỹ và di cư đến phía Tây và Nam.
2.1.1 Môi trường sống, nguồn thức ăn và khả năng gây hại của sùng trắng
Môi trường sống và nguồn thức ăn của sùng trắng chủ yếu trên các đồng cỏ.
Sùng ăn trên lá cỏ, các thực vật cấy ghép và cây trang trí trong nông nghiệp. Chúng
là côn trùng gây hại nghiêm trọng đến thức ăn của bò, gây hại đến bắp lúa miến và
mía đường. Ngoài ra sùng còn ăn các chất hữu cơ mục nát
Hầu hết sự tàn phá trên thực vật do sự gây hại của sùng trên rễ. Sùng trắng là
một trong những côn trùng phá hoại lớp đất mặt. Chúng ăn rễ cỏ và có thể phá hoại
hoàn toàn hệ thống rễ của thực vật. Vùng rộng của lớp đất mặt có thể bị chết trong
một thời gian ngắn.
2.1.2 Đặc điểm sinh học, phân bố, chu kì sống, tập tính hoạt động của sùng
trắng và xác định loài
Sùng trắng là ấu trùng hình chữ C của một nhóm lớn bọ cánh cứng được gọi là
bọ hung. Nhiều loài bọ hung được tìm thấy ở bang United States dưới các đám cỏ.
Hầu hết các loài quan trọng là: bọ cánh cứng Nhật Bản , Popillia japonica
Newman; loài bọ cánh cứng tháng 5 và tháng 6 , Phylophaga spp.; loài bọ da phía
bắc và phía nam, Cyclcephala spp.; ataenius, Ataenius spretulus. Cụ thể hơn, các
con sùng trắng phân bố rộng khắp trên trái đất, chúng là ấu trùng của bọ da Châu
Các ấu trùng loại này phải mất 3 năm để hoàn thành chu kì sống. Tuy nhiên có
thể dưới 2 năm ở nhiệt độ đất trung bình.Thành trùng màu nâu tối được gọi là
Ataenius
Phyllophaga
Cyclocephala
Hình 2.1 Các đốt hậu môn từ các loài sùng trắng khác nhau. 13
Hình 2.2 Vòng đời sùng
(Trích Peter A.C. Ooi, 2005)
Phyllophaga grubs, ngắn hơn 16mm. Thành trùng bị hấp dẫn bởi ánh sáng ban đêm
và có thể ăn lá cây.
Thành trùng hoạt động trong mùa xuân, thường từ cuối tháng 5 cho đến đầu
tháng 7. Trứng được đặt trong đất và nở sau một vài ngày. Các ấu trùng nhỏ ăn
suốt đầu mùa hè, di chuyển xuống đất đến khi qua đông. Sang mùa hè thứ 2 chúng
ăn nhiều – gây hại nhiều, rồi di chuyển xuống đất đến qua mùa đông thứ 2. Chúng
tiếp tục ăn trong năm thứ 3, qua đông là trưởng thành và nhũ hóa sau mùa xuân để
hoàn tất chu kì sống.
Chúng có thể được xác định qua các đốm đen ở dọc 2 bên cơ thể
Black Turfgrass Ataeciusi
Chu kì sống của loài này liên quan đến cả ấu trùng một năm và ấu trùng 3 năm,
nhưng thành trùng và ấu trùng thì nhỏ hơn nhiều. Hầu hết các loài trong nhóm đều
ăn phân để sống. Sự gây hại của chúng chủ yếu xuất hiện trong bãi chơi gôn vào
mùa mát còn trong mùa ấm thì không thấy.
Thành trùng màu nâu tối và dài khoảng 6 mm. Ấu trùng có vẻ bề ngoài giống
các sùng trắng khác, nhưng nhỏ hơn nhiều. Phải có một lượng lớn các ấu trùng
xuất hiện trước khi sự phá hoại xuất hiện. Các con thành thục qua đông trong khu
vực bảo vệ sát mặt đất. Chúng vũ hóa trong mùa xuân và đặt trứng trên mặt đất.
Thế hệ đầu tiên ăn vào tháng 5 và tháng 6, thế hệ tiếp theo nhũ hóa vào tháng 7.
trùng 3 năm hiện diện trước khi sự tổn thương xuất hiện.
Trong khi các nhân tố khác có thể gây các triệu chứng tương tự thì thật dễ dàng
để xác định nếu các ấu trùng có mặt. Kiểm tra đất quanh khu vực rễ. Nếu không có
sùng thì kiểm tra cỏ để tìm các nguyên nhân khác như rễ nông, sâu kéo màng,
bệnh, mật độ dày quá mức, nhiệt độ nóng, và/hoặc do rệp.
2.1.5 Các biện pháp hạn chế sùng trắng
Biện pháp sử dụng tuyến trùng kí sinh: Các tuyến trùng kí sinh thương mại
(Steinernema carpocapsae hoặc Heterohabditis) có thể diệt sùng rất đã hiệu quả.
Các tuyến trùng hoạt động tốt nhất dưới đất ẩm vì vậy tưới nước là rất quan trọng.
Biện pháp sử dụng hóa chất ( thuốc trị bệnh): Xử lý thuốc vào cuối mùa hè
sau khi trứng nở, sùng nhỏ ăn và gây hại sẽ được kiểm soát. Vì hầu hết các loại
thuốc sử dụng trên đồng cỏ chỉ tồn tại trong thời gian ngắn nên sử dụng thuốc trị
bệnh cần có thời gian chính xác để xử lý hiệu quả. Sùng có thể bị tổn thương khi
xử lý thuốc vào cuối mùa hè, nhưng sau đó sẽ trở nên khó ngăn chặn. Cần quan sát 15
sự nhiễm bệnh trong thời gian chính xác và tưới nước sau khi sử dụng để giữ sùng
ở gần mặt đất và để rửa thuốc trừ sâu.
Xử lý thuốc hóa học có ưu điểm là hiệu quả rất nhanh chóng nhưng không thể
sử dụng lâu dài vì có thể dẫn đến hiện tượng lờn thuốc, gây ảnh hưởng đến môi
trường, làm mất cân bằng hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các
động vật nuôi.
Sử dụng thiên địch tự nhiên: là biện pháp xử lý dựa trên vài loài thú ăn mồi
(ví dụ như các con bọ cánh cứng đất…) và các loài kí sinh. Ấu trùng ong bắp cày
kí sinh trên sùng trắng và giết chết nó rồi chuyển sang giai đoạn kén trong đất. Mặc
dù biện pháp sử dụng thiên địch tự nhiên ít khi diệt hoàn toàn quần thể sùng trắng
nhưng biện pháp này chỉ khống chế dựa trên các sinh vật từ tự nhiên nên không
làm biến đổi hệ sinh thái môi trường giúp môi trường được cân bằng, không gây
ảnh hưởng đến sức khỏe con người đồng thời có thể duy trì quần thể sùng trắng ở
sinh học trừ sâu hại. Linnaeus (1760) đã đưa ra khái niệm “cân bằng tự nhiên”, đây
là một trong những cơ sở lý luận quan trọng của biện pháp sinh học (Phạm Văn
Lầm, 1995).
Từ thế kỷ XVII đến thế kỷ XVIII, những tư tưởng khoa học ngày càng được
phát triển mạnh mẽ. Những quan sát, mô tả đơn giản, riêng biệt các hiện tượng ký
sinh côn trùng ký sinh và côn trùng bắt mồi, bệnh lý côn trùng là những chuẩn bị
càn thiết cho sự hình thành những ý niệm về vai trò của thiên địch trong hạn chế sự
sinh sản của sâu hại.
Trong thế kỷ XIX, nhiều công trình nghiên cứu về thiên địch của sâu hại được
tiến hành như ấn phẩm nổi tiếng “Đại cương về côn trùng” do Kirby viết vào năm
1862 (Kirby, Spense, 1862), cuốn sách “Ong cự ký sinh côn trùng” của Ratzeburg
xuất bản năm 1844 (Coppel, Mertins, 1977; Doutt, 1964), tác phẩm “tuyển tập về
côn trùng” của Kollar xuất bản năm 1840. Nhưng những nghiên cứu này chỉ mang
tính chất thông tin, chưa ứng dụng được trong thực tiễn.
Năm 1878, Metschnikov quan sát được bệnh nấm của bọ hung hại lúa mì
Anisoplia austriaca do nấm Entomophthora anisopliae, nay đổi thành Metarhizium
anisopliae (Zimmermann, 1992). Năm 1884, Metschinikov sản xuất bào tử nấm
Metarhizium anisopliae với lượng lớn để bán. Sự thành công này mở đầu cho việc
nghiên cứu sử dụng vi sinh vật trừ sâu hại và khuyến khích các nhà khoa học tiến
hành thử nghiệm nhiều loại nấm để trừ sâu hại. Qua các thí nghiệm, các nhà nghiên
cứu đã hiểu ra rằng hiệu quả của nấm trừ côn trùng phụ thuộc rất lớn vào ẩm độ
môi trường (Coppel và Mertins, 1977). Qua chương trình áp dụng nấm Beauveria 17
globurifera để trừ bọ xít lúa mì Blissus leucopterus trên đồng ruộng vào năm
1891–1892, vì hiệu quả gây bệnh của nấm không giống nhau nên các chủ trang trại
không thích áp dụng biện pháp này (Coppel va Mertins, 1977; Weiser, 1966).
2.2.1.2 Giai đoạn phát triển từ năm 1888 đến năm 1940
Năm 1889, Koebele nhập nội bọ rùa Rodolia cardinalis từ Australia sang
phòng chống bệnh ghẻ khoai tây (Baker, 1985). Năm 1929, Hino và Kato thông
báo hiện tượng Ciccinobolus sp. Ký sinh nấm Oidium spp. Năm 1932, Weidling
mô tả hiện tượng Trichoderma ký sinh trên một số nấm khác. Năm 1937 – 1938,
Drechsler nghiên cứu hiện tượng nấm ký sinh nấm nấm ăn tuyến trùng (Snyder và
ctv, 1976) .
Tóm lại, đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ của biện pháp sinh học trừ côn
trùng gây hại, là thời kỳ biện pháp sinh học có nhiều thành công rực rỡ, là thời kỳ
biện pháp sinh học được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
2.2.1.3 Giai đoạn phát triển từ năm 1940 đến năm 1960
Năm 1939, thuốc hóa học trừ sâu tổng hợp ra đời và được sử dụng rộng rãi.
Theo phân tích của Sailer (1972) về sự lãng quên biện pháp sinh học trước sự ra
đời của DDT: năm 1915 tương quan số lượng các công trình nghiên cứu biện pháp
hóa học và biện pháp sinh học là 1 : 1, trong những năm chiến tranh thế giới thứ
hai tương quan này là 6 : 1, năm 1946 tương quan này nghiêng hẳn sang biện pháp
hóa học 20 : 1 (Phạm Văn Lầm, 1995). Tuy vậy vẫn có những chương trình nghiên
cứu biện pháp sinh học được tiến hành như sự phát hiện độc tố alpha của
Toumanoff (1953), nội độc tố delta của Hannay (1953), ngoại độc tố beta của Hall
và Arkawa (1959) (Coppel và ctv, 1977); phát hiện nhiều thực khuẩn thể tấn công
vi khuẩn gây bệnh gây bệnh cây trong tự nhiên và cho rằng có thể dùng các thực
khuẩn thể này để bảo vệ cây không bị một số vi khuẩn (Fulton, 1950; Stolp, 1956;
Cross, 1959); và những nghiên cứu về các vi sinh vật khác như hoàn thiện phương
pháp nuôi côn trùng vật chủ và các thiên địch của chúng (Hagen và Franz, 1973),
ong mắt đỏ Tricogramma (Schepetilnikova, 1974), ong ăn lá Diprion herlyniae
(Sommonds và ctv, 1976). Trong thời kỳ này, các nhà côn trùng học đã biết lợi
dụng thiên địch tại chỗ trong phòng chống côn trùng hại với những biện pháp bảo
vệ thiên địch trong tự nhiên: phun thuốc theo băng, dùng thuốc có thời gian tác
dụng ngắn, chuẩn bị nơi qua đông cho chim ăn sâu,… (Coppel và ctv, 1977;
Telenga, 1959).
Bắt đầu từ thập kỷ 50, cùng với những phát hiện các nấm chuyên tính để trừ cỏ
dại: nấm Colletotrichum xanthii trừ cỏ Cuscuta (Leach,1946) và trừ cỏ Xanthium
Theo thống kê của tổ chức Lương - Nông Thế Giới cho thấy: các loại cây trồng
trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ với 100 loài sâu hại khác nhau,10.000 loài
nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus gây bệnh. Quả là 20
một lực lượng hùng hậu tấn công cây trồng, gây tổn thất cho mùa màng. Hàng năm
khoảng 20% (tức 1/5) sản lượng lương thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng.
Để khắc phục tình trạng trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp
phòng chống các tác nhân gây hại. Từ đó ra đời nền công nghiệp hóa học thuốc trừ
sâu, diệt các mầm bệnh cho cây trồng. Cho đến nay không ai có thể phủ nhận vai
trò tích cực của thuốc hóa học trừ sâu bệnh hại cây trồng. Có thể nói không một
biện pháp bảo vệ mùa màng nào hơn biện pháp hóa học về mặt hiệu quả và qui mô.
Nhưng biện pháp hóa học cũng có mặt hạn chế của nó. Người ta đã biết quá nhiều
trường hợp ô nhiễm môi trường khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa học,
làm cho người bị ngộ độc , súc vật bị chết và cả hệ sinh vật đi kèm quanh cây trồng
cũng bị ảnh hưởng. Cân bằng sinh thái bị phá hủy nghiêm trọng. Đáng ngại hơn,
một số thuốc trừ sâu chậm bị phân hủy và có thể giữ tác dụng của mình rất lâu
trong đất (ví dụ DDT giữ được 25 năm). Như vậy các hợp chất này được tích lũy
trong đất và nồng độ của chúng tăng dần theo thời gian. Đặc biệt nghiêm trọng hơn
là sự tùy tiện về liều lượng và thời gian phun thuốc hóa học chồng sâu bệnh đã tạo
nên dư lượng thuốc không cho phép trên các loại rau màu và lương thực, gây nên
những vụ ngộ độc thực phẩm rất tai hại cho sức khỏe con người. Trước thực trạng
này, con người không chịu bó tay. Những cuộc tìm kiếm, thử nghiệm các biện
pháp mới để phòng chống sâu bệnh đã được tiến hành và cuối cùng cũng thu được
những kết quả rất khả quan. Cũng từ đó các chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh cho cây
trồng có nguồn gốc sinh học được ra đời. Thoạt tiên người ta chỉ chú ý đến những
loài côn trùng có lợi cho đấu tranh sinh học như bọ xít, bọ rùa, ong kí sinh… Sau
một thời gian người ta lại phát hiện được vai trò tích cực của vi sinh vật trong việc
điều chỉnh cân bằng sinh học của sinh quần. biện pháp sinh học được hoàn thiện