Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Điều tra thành phần các loài côn trùng Bộ cánh cứng (Coleoptera) ở rừng keo lai, Thông caribê và bạch đàn dòng PN2, U6 bằng phương pháp bẫy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định thành phần các loài côn trùng Bộ cánh cứng ở rừng keo lai (Acacia hybrid), Thông caribê (Pinus caribaea) và bạch đàn (Eucalyptus urophylla) dòng PN6, dòng U2. Tác dụng của ba loại chất dẫn dụ đối với thành phần các loài côn trùng cánh cứng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Điều tra thành phần các loài côn trùng Bộ cánh cứng (Coleoptera) ở rừng keo lai, Thông caribê và bạch đàn dòng PN2, U6 bằng phương pháp bẫy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NN &PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Bùi Quang Tiếp ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BỘ CÁNH CỨNG (COLEOPTERA) Ở RỪNG KEO LAI, THÔNG CARIBÊ VÀ BẠCH ĐÀN DÒNG PN2, U6 BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà nội, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NN &PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Bùi Quang Tiếp ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BỘ CÁNH CỨNG (COLEOPTERA) Ở RỪNG KEO LAI, THÔNG CARIBÊ VÀ BẠCH ĐÀN DÒNG PN2, U6 BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY Chuyên ngành: Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS PHẠM QUANG THU Hà nội, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NN &PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Bùi Quang Tiếp ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BỘ CÁNH CỨNG (COLEOPTERA) Ở RỪNG KEO LAI, THÔNG CARIBÊ VÀ BẠCH ĐÀN DÒNG PN2, U6 BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà nội 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NN &PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Bùi Quang Tiếp ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN CÁC LOÀI CÔN TRÙNG BỘ CÁNH CỨNG (COLEOPTERA) Ở RỪNG KEO LAI, THÔNG CARIBÊ VÀ BẠCH ĐÀN DÒNG PN2, U6 BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẪY Chuyên ngành: Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS PHẠM QUANG THU Hà nội 2011
i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn Thạc sĩ, tôi luôn được sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của Phòng nghiên cứu Bảo vệ thực vật rừng- Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Phòng Quản lý bảo vệ rừng và nghiên cứu Lâm nghiệp xã hội- Trung tâm Khoa học sản xuất Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ và bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Khoa đào tạo sau Đại học- trường Đại học Lâm nghiệp; Trung tâm Khoa học sản xuất Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện nghiên cứu đề tại này. Đặc biệt cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên Phạm Quang Thu, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp. Tuy nhiên trong khuôn khổ thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế đề tài mới chỉ bước đầu xây dựng được danh lục và đưa ra một số đặc điểm nhận biết về hình thái của các loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng trong phạm vi khu vực nghiên cứu. Vậy chắc chắn đề tài không thể tránh được những thiếu sót nên rất mong được sự đóng góp. Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, toàn bộ số liệu được đưa ra trong Luận văn là trung thực và một phần đã được đăng trên tạp trí Khoa học Lâm nghiệp của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam do một số đồng nghiệp và tôi biên soạn năm 2010./. Tác giả Bùi Quang Tiếp
ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn ............................................................................................................................. i Mục lục..................................................................................................................................ii Danh mục các bảng.............................................................................................................. v Danh mục các hình ............................................................................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................ 3 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới.......................................................... 3 1.1.1. Nghiên cứu về côn trùng nói chung .................................................. 3 1.1.2. Nghiên cứu về côn trùng cánh cứng ................................................. 4 1.1.3. Những nghiên cứu về pheromone, chất dẫn dụ côn trùng và ứng dụng của nó ................................................................................................. 5 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................... 9 1.2.1.Nghiên cứu về côn trùng nói chung ................................................... 9 1.2.2. Nghiên cứu về côn trùng Bộ cánh cứng ......................................... 10 1.2.3. Nghiên cứu về pheromone và chất dẫn dụ...................................... 11 1.2.3. Ứng dụng của bẫy pheromone và chất dẫn dụ................................ 12 Chương 2: MỤC TIÊU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 14 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 14 2.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 14 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 14 2.2.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 14 2.2.3. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................... 14 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 14
iii 2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 15 2.4.1. Phương pháp điều tra thành phần các loài côn trùng cánh cứng thu được bằng phương pháp bẫy ..................................................................... 15 2.4.2. Mô tả đặc hình thái và đặc điểm nhận biết các loài côn trùng cánh cứng thu được. .......................................................................................... 21 2.4.3. Phương pháp đánh giá tác dụng của các loại chất dẫn dụ đến loài côn trùng cánh cứng .................................................................................. 21 2.4.4. Phương pháp xác định động thái biến đổi về thành phần loài và mật độ quần thể côn trùng cánh cứng bẫy được theo thời gian ....................... 22 2.4.5. So sánh mức độ đa dạng của các loài côn trùng cánh cứng bẫy được ở ba loại rừng. ........................................................................................... 23 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ- XÃ HỘI............................................ 24 3.1. Vị trí địa lý- địa hình ............................................................................. 24 3.2. Khí hậu thuỷ văn ................................................................................... 24 3.3. Đất đai- thực bì ..................................................................................... 25 3.3.1. Đất đai ............................................................................................. 25 3.3.2. Thực bì ............................................................................................ 25 3.4. Một số đặc điểm vị trí tiến hành đặt bẫy............................................... 26 3.4.1. Rừng Thông caribê ......................................................................... 26 3.4.2. Rừng keo lai .................................................................................... 26 3.4.3. Rừng bạch đàn dòng PN2 và U6 .................................................... 26 3.5. Tình hình dân sinh kinh tế .................................................................... 26 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................ 27 4.1. Danh mục các loài côn trùng cánh cứng bẫy thông qua việc sử dụng ba chất dẫn dụ ................................................................................................... 27 4.2. Mô tả đặc điểm hình thái các loài côn trùng cánh cứng thu được. ....... 29 4.2.1. Họ vòi voi (Curculionidae) ............................................................. 29
iv 4.2.2. Họ bọ cánh rô (Cleridae) ................................................................ 32 4.2.3. Họ mọt gỗ chân dài (Platypodidae) ................................................ 33 4.2.4. Họ mọt dài (Bostrychidae).............................................................. 34 4.2.5. Họ bọ đen (Tenebrionidae) ............................................................. 36 4.2.6. Họ mọt hại vỏ (Scolytidae) ............................................................. 36 4.2.7. Họ chân chạy (Carabidae)............................................................... 41 4.2.8. Họ ban miêu (Meloidae) ................................................................. 44 4.2.9. Họ xén tóc (Cerambycidae) ............................................................ 45 4.2.10. Họ bọ hung (Scarabaeidae) ........................................................... 49 4.2.11. Họ bổ củi (Elateridae) ................................................................... 52 4.3. Hiệu quả của chất dẫn dụ đối với thành phần loài côn trùng cánh cứng .. 52 4.4. Động thái biến đổi về thành phần loài và mật độ quần thể của côn trùng cánh cứng bầy được theo thời gian .............................................................. 58 4.4.1. Động thái biến đổi về thành phần loài côn trùng cánh cứng thu được theo các mùa trong năm ............................................................................ 58 4.4.2. Sự biến động về mật độ quần thể của một số loài côn trùng cánh cứng thu được theo các tháng trong năm .................................................. 59 4.5. Đánh giá thành phần loài côn trùng cánh cứng ở 3 loại rừng. .............. 65 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 68 1. Kết luận .................................................................................................... 68 2. Tồn tại ...................................................................................................... 69 3. Kiến nghị .................................................................................................. 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Danh lục các loài côn trùng Bộ cánh cứng 27 Số lượng cá thể của các loài côn trùng cánh cứng thu được qua 48 4.2 việc sử dụng ba loại chất dẫn dụ Sự xuất hiện của thành phần loài côn trùng cánh cứng thu được 59 4.3 ở ba loại rừng
vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1 Cấu tạo và cách treo đặt bẫy 17 2.2 Một số thao tác kiểm tra bẫy ở rừng Thông caribê 17 2.3 Một số thao tác thu mẫu và vệ sinh bẫy 18 2.4 Một số địa điểm được tiến hành đặt bẫy 21 4.1 Vòi voi xám. 31 4.2 Vòi voi đen 29 4.3 Vòi voi nâu 32 4.4 Bọ ba vạch xám 33 4.5 Bọ ba vạch vàng cam 33 4.6 Bọ cánh cứng 34 4.7 Mọt đỏ đầu gai 35 4.8 Mọt nâu lưng sọc 34 4.9 Mọt hồ lô 37 4.10 Mọt cám đen 35 4.11 Mọt cám nâu cánh gián 38 4.12 Mọt nâu đen 36 4.13 Mọt gai 37 4.14 Mọt đen 40 4.15 Mọt đít vát 38 4.16 Mọt cánh bạc 41 4.17 Chân chạy hoa 42 4.18 Chân chạy màu cánh gián 40 4.19 Cánh cam nâu đen 44
vii 4.20 Ban miêu khoang vàng 42 4.21 Xén tóc đen xám 42 4.22 Xén tóc nâu 43 4.23 Xén tóc hung 48 4.24 Xén tóc xám đất 44 4.25 Bọ sừng 45 4.26 Bọ hung bầu dục 50 4.27 Bọ hung đầu bẹt 46 4.28 Bọ hung xanh đốm 51 4.29 Bọ cánh cứng đen tròn 47 4.30 Bổ củi đen 48 4.31 Biểu đồ tỷ lệ mẫu côn trùng cánh cứNG THU được qua việc sử 51 dụng ba loại chất dẫn dụ 4.32 Biểu đồ về sự biến động số lượng loài côn trùng đối với ba loại 58 chất dẫn dụ theo mùa 4.33 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loài Mọt gai 54 4.34 Biểu đồ sự biến động mật độ quần thể loài Voi voi xám 54 4.35 Biểu đồ sự biến động mật độ quần thể loài Bọ ba vạch xám 55 4.36 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loài Mọt đít vát 56 4.37 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loài Cánh cam nâu đen 56 4.38 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loài Ba vạch vàng cam 57 4.39 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loàiMọt hồ lô 58 4.40 Biểu đồ về sự biến động mật độ quần thể loàiMọt gai đầu đỏ 58 Ghi chú: Hình ảnh các loài côn trùng trong Luận văn là do tác giả và đồng nghiệp Vũ Văn Định chụp vào thời gian các tháng thu được mẫu trong năm 2010 và 2011
1 MỞ ĐẦU Lớp côn trùng là lớp phong phú nhất trong giới động vật. Theo các nhà sinh vật học thì chúng ta đã biết hơn 1,2 triệu loài động vật trong số đó côn trùng chiếm hơn một nửa. Chúng phân bố khắp mọi nơi, có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái và là một mắt xích trong chuỗi thức ăn đồng thời cũng góp phần vào quá trình tuần hoàn chất. Nước ta do có sự khác biệt lớn về khí hậu từ vùng gần xích đạo tới giáp vùng cận nhiệt đới, cùng với sự đa dạng và phức tạp về địa hình trải dài từ Bắc vào Nam nên đã tạo sự đa dạng phong phú về các kiểu trạng thái rừng, điều này đã tạo ra sự đa dạng và phong phú không chỉ về giới thực vật mà cả giới động vật trong đó có lớp côn trùng. Nói đến lớp côn trùng thì chúng ta phải đề cập ngay đến Bộ cánh cứng vì đây được coi là một trong những bộ lớn và cần phải được quan tâm nghiên cứu. Theo số liệu điều tra công bố thì Bộ cánh cứng có khoảng 360.000 đến 400.000 loài, các loài này vừa là tác nhân gây hại đến sự sinh trưởng và phát triển cho các loài thực vật vừa lại là một nhân tố hữu ích trong việc cải tạo đất nâng cao năng suất cây trồng và có thể tạo ra những dòng tiến hoá mới thông qua việc thụ phấn cho các loài thực vật [23]. Nên việc điều tra thành phần các loài côn trùng nói chung và côn trùng Bộ cánh cứng nói riêng có ý nghĩa hết sức quan trọng cả khoa học và ứng dụng thực tiễn. Ở nước ta mặc dù có ý nghĩa quan trọng như vậy nhưng những công trình nghiên cứu về mức độ đa dạng của côn trùng vẫn còn nhỏ lẻ, chỉ mang tính chất điều tra sơ bộ bên cạnh đó sử dụng một số phương pháp như khoanh vùng điều tra, điều tra theo tuyến hay lập ô tiêu chuẩn....các phương pháp này đều mất khá nhiều thời gian và công sức. Các loài cây Thông caribe, keo lai và bạch đàn dòng PN2, U6 đều là những loài cây được di nhập vào nước ta, trong quá trình sinh trưởng phát
2 triển ít nhiều chúng cũng có ảnh hưởng đến chuỗi dinh dưỡng và thu hút một số loài động thực vật sinh sống đi theo. Trên cơ sở các bẫy và hai loại hóa chất dẫn dụ được nhập nội từ Ôxtrâylia, tác giả đã tự chế ra một loại mồi nhử nhằm để nắm bắt được thành phần loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng trên cây sống và gây hại ở một số loại rừng, đồng thời xây dựng phương pháp điều tra thành phần loài côn trùng cánh cứng thông qua tính xu hóa, tác giả tiến hành thực hiện đề tài: “ Điều tra thành phần loài côn trùng Bộ cánh cứng (Coleoptera) ở rừng keo lai (Acacia hybrid), Thông caribê (Pinus caribaea) và bạch đàn (Eucalyptus urophylla) dòng U6, PN2 bằng phương pháp bẫy’’ tại Trung tấm Khoa học sản xuất Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ- Ngọc Thanh- Phúc Yên- Vĩnh Phúc với mục đích xây dựng danh lục các loài côn trùng thuộc Bộ cánh cứng ở khu vực điều tra nghiên cứu.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về côn trùng nói chung Côn trùng học trở thành một ngành Khoa học bắt đầu từ 384-322 trước Công nguyên khi Aristoteles đã mô tả và sắp xếp thế giới động vật thành hai nhóm: không máu và có máu. Sau đó đến năm 23-79 trước Công nguyên Cajus Plinius Secundus công bố các công trình và có sự phỏng đoán về sự hô hấp của côn trùng. Aldrovandi vào thế kỷ XVI bắt đầu dụng thuật ngữ về côn trùng (Insecta) và có một khối lượng lớn về quan sát cách sinh sống, hình dạng của nhóm động vật này. Th.Moufer dựa theo bản thảo của Conrad Gesner đã biên soạn thông tin về côn trùng thành một tài liệu và được công bố vào năm 1634. Từ những năm 1628 đến 1723 đã có những công trình nghiên cứu về giải phẫu côn trùng đáng kể nhất là của Marcello Malpighi và của Antony Leeuwenhoek. Năm 1710, tài liệu “Historia Insectorum” của Ray đã được Hội hoàng gia Anh công bố. Ông được coi là nhà côn trùng học đầu tiên về hệ thông phân loại côn trùng nhưng cách mô tả và phân loại còn hạn chế, chưa chi tiết và khó hiểu. Carl von Linne tiếp bước Ray xây dựng nền móng cho hệ thống phân loại hiện đại về côn trùng. Ông đã phân chia chi tiết côn trùng thành các bộ, giống, loài. Sau thời kỳ của Linne, số lượng các công trình nghiên cứu về côn trùng được phát triển bổ sung hoàn thiện nhưng Côn trùng học vẫn chỉ là một bộ phận của Động vật học chứ chưa trở thành một lĩnh vực riêng. Từ năm 1801 đến 1897 các công trình nghiên cứu về côn trùng trong Lâm nghiệp và Nông nghiệp được xây dựng như của J.T.C. Ratzeburg và H.Nordlinge. Cũng trong giai đoạn này các công trình nghiên cứu về côn
4 trung phát triển mạnh mẽ ở các nước phát triển như: Đức, Mỹ, Canada, Pháp...sau đó lan rộng sang các nước trên toàn thế giới. Ngày nay công trình nghiên cứu về côn trùng đã có những bước tiến vượt bậc, có trên 135 tạp trí chuyên khảo về côn trùng với các đội ngũ đông đảo các nhà khoa học chuyên sâu [1] 1.1.2. Nghiên cứu về côn trùng cánh cứng Bộ cánh cứng (Coleoptera) là một trong những bộ có các loài côn trùng gây hại nguy hiểm cho ngành Nông lâm nghiệp, các loài gây hại không chỉ cho loài cây lá rộng, là kim mà cả các loại cây công nghiệp. Trong số những loài côn trùng đó nổi lên hai loài xén tóc và mọt, đây là hai loài cánh cứng gây hại nhiều nhất. Tác giả J.L. Gressitt, J.A. Rondon& S.von Breuning (1970) đã mô tả khá rõ và đầy đủ về đặc điểm sinh học và đặc điểm hình thái của một giống thuộc họ xén tóc (Cerambycidae) ở khu vực Lào, Trung Quốc và một phần Việt Nam [20]. Theo các nhà khoa học trên thế giới đã xác định rất nhiều loài mọt hại vỏ cây sống làm ảnh hưởng đến sự phát triển của cây, thâm trí còn làm chết cây và gây ra thành dịch trong đó có 06 loài chủ yếu như: Ips calligraphus Germar, Ips grandicollis Eichhoff, Ips avulsus Eichhoff, Dendroctonus frontalis Zimmerman, Dendroctonus terebrans Olivier và Dendroctonus pondesae Hopkins (Albert E.M, 2005; Clyde S.G, 1999; Hiratsuka Y và cộng sự, 2004; Jame R.M và cộng sự, 2000; Jeffrey M.E và Albert E.M, 2006; Micheal D.C và Robert C.W, 1983). Sự gây hại và trở thành dịch của loài Mọt Dendroctonus pondesae Hopkins đối với thông ở Vườn quốc gia Banff thuộc bang Alberta năm 1940-1944 và miền Tây Nam bang Alberta Canada vào năm 1977-1985 thì phần lớn các loài Mọt này tấn công chủ yếu vào những cây bị tổn thương cơ giới hoặc những cây sinh trưởng và phát triển kém. Gần đây loài Mọt Tomicus piniperda đang trở thành mối nguy hiểm cho loài thông ở các nước Châu Âu. Cho nên các loài mọt gỗ
5 nói chung, xén tóc và một số loài côn trùng nguy hại khác ngày càng được quan tâm nghiên cứu bởi những tác hại do chúng gây ra. 1.1.3. Những nghiên cứu về pheromone, chất dẫn dụ côn trùng và ứng dụng của nó 1.1.3.1. Nghiên cứu về pheromone Đầu thế kỷ XX, các nhà côn trùng học đã tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu trên một số đối tượng côn trùng nhằm đưa ra cơ sở khoa học để giải thích cho hiện tượng vận động của côn trùng dưới ảnh hưởng của các yếu tố hoá học. Barrows (1907) đã mô tả tập tích của ruồi Dropsophila melanogaster Mg dưới tác động của chất hấp dẫn. Những nghiên cứu của Kellog (1907) về phản ứng của ngài đực Bombyx mori L đối với mùi thơm hấp dẫn của con cái. Đến năm 1909 Freiling đã tiến hành nghiên cứu phản ứng trên hai con đực ở hai giống Danais và Euploea (Lepidoptera) với mùi thơm hấp dẫn từ con cái. Một thời gian sau đó việc nghiên cứu này lại bị gián đoạn cho mãi đến năm 1932 khi Bethe tìm hiểu về đặc tính sinh hoá học của các chất thơm gây ra hiện tượng hấp dẫn và xua đuổi ở một số côn trùng cánh cứng và đã gọi các chất này với tên ektohormon, tiếp sau đó là các công trình nghiên cứu của Kaltofen (1951), Hass (1952), Kalmus (1955), Kohler (1955) tiến hành trên ong mật Apis mellifera và hàng loạt những nghiên cứu của Sengun (1954), Schwinek (1955), Ander (1959)…về tác động lôi cuốn của con cái đối với con đực ngài Bombyx mori L. Trong số những công trình nghiên cứu thời bấy giờ phải kể đến công trình của Kullenberg, năm 1953 ông đã tiến hành các thí nghiệm về tác dụng sinh học của của các chất thơm của con cái đối với con đực của 8 loài của họ Sphecidae, 21 loài của họ Apidae và các họ Chrysididae, Mutillidae, Vespidae và Ichneumonidae mỗi họ nghiên cứu đại diện một loài. Ông đã so sánh các chất thơm này với tác dụng kích thích của hormon và nhận thấy giữa chúng có những điểm chung là đều có
6 hoạt tính sinh học cao, đều gây ảnh hưởng đối với các tập tính của con vật và ông đã gọi chất thơm này là parahormon. Sau hàng loạt các tên gọi được đưa ra cho loại chất thơm kể trên được đông đảo các nhà khoa học thống nhất gọi một cái tên là pheronmone. Pheromone theo định nghĩa của Peter Karlson và Martin Lüscher công bố vào năm 1959 là một chất được tiết ra môi trường bên ngoài từ một cá thể và được nhận biết ở một cá thể thứ hai cùng loài. Sau nhiều công trình nghiên cứu các nhà khoa học đã chứng minh rằng pheromone có thể được tiết ra từ các tuyến khác nhau của cơ thể động vật chứ không phải chỉ được tiết ra ở một tuyến nhất định như trước đây người ta nghĩ vậy. Ở một số loài côn trùng, ngoài các pheromone được tiết ra từ các tế bào biểu bì của lớp phôi ngoài còn có các pheromone được tiết ra từ các tế bào tuyến biểu bì ở phần nếp gấp gian đốt cơ thể. Theo tính chất tác động, pheromone được chia làm nhiều loại khác nhau như: pheromone tập hợp (aggregation pheromones) chỉ tạo ra bởi một giới trong cùng một chủng loài và chúng có tác dụng hấp dẫn đến cả hai giới. Pheromone báo động (alarm pheromones) một vài loài khi bị tấn công bởi động vật ăn thịt, một vài loài tiết ra những hợp chất bay hơi để các thành viên khác bay đi (như ở con rệp vừng) hoặc tụ lại (như ở ong). Ngoài ra pheromone cũng tồn tại trong cây cỏ. Một số loại cây tỏa ra pheromone khi chúng bị trầy xước khiến những cây khác tăng hàm lượng tannin (có vị đắng) trong cây khiến cho cây trở nên kém ngon miệng đối với động vật ăn cỏ; pheromone đánh dấu lãnh địa (territorial pheromones), những loại pheromone này được phóng thích vào trong môi trường để đánh dấu biên giới giữa những vùng lãnh thổ của động vật. Pheromone đánh dấu lãnh địa chỉ dùng cho con cái (epideictic pheromones), côn trùng cái dùng những loại pheromone này được nhận dùng để đánh dấu lãnh địa của chúng và nhận biết được bởi những con khác. Ông Fabre, nhà côn trùng học người Pháp, trong nửa cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX đã
7 phát hiện ra những con cái đẻ trứng trên trái cây cùng với những hợp chất huyền bí quanh tổ của chúng để gửi tín hiệu đến những con cái khác cùng loài để chúng khác phải làm tổ ở nơi nào đó khác. Pheromone dẫn dụ (releaser pheromones) đây là những hợp chất hấp dẫn cực mạnh mà một vài loài dùng để hấp dẫn bạn tình trong khoảng cách hai dặm hoặc xa hơn. Loại pheromone này được đáp trả nhanh chóng nhưng rất mau suy giảm. Trái lại những pheromone theo mùa (primer pheromone) có tác dụng chậm hơn nhưng lại lâu hơn rất nhiều; pheromone báo hiệu mùa (primer pheromones) đây là loại pheromone gây ra sự thay đổi của những giai đoạn phát triển của động vật. Pheromone dẫn đường (trail pheromones) loại này rất phổ biến trong hoạt động xã hội của côn trùng; pheromne sinh dục (sex pheromones) ở động vật, pheromone sinh dục thể hiện con cái đã đến lúc sẵn sàng cho việc sinh sản. Những con đực cũng tiết ra pheromone để truyền tải thông tin về chủng loài và loại gien. Nhiều loại côn trùng có thể tiết ra pheromone sinh dục có sức hấp dẫn bạn tình. Các loài thuộc bộ Lepidoptera có thể phát hiện ra con cái ở cách xa đến 10 km. Ở loài lưỡng tính, pheromone được dùng để dẫn dụ con khác giới đến để thụ tinh. Các loại pheromones khác chưa được phân loại pheromone một cách chủ quan dựa trên trên ảnh hưởng của chúng đến hành vi của động vật. Pheromone có thêm nhiều chức năng phụ như loại pheromone hướng dẫn về tổ ở loài ong, pheromone của ong chúa, pheromone làm cho khuây khỏa. Pheromone yếu tố truyền tin bằng hóa học được xem như là dạng cổ sơ nhất trong các nguyên tắc cơ bản của thông tin và tồn tại đặc biệt phong phú trong lớp côn trùng. Người ta đã tìm thấy pheromone ở 350 loài côn trùng thuộc 12 bộ khác nhau (Hinhiclo) và theo phỏng đoán của Hall (1965) trong tương lai người ta có thể tìm thấy tác dụng pheromone ở tất cả các bộ của côn trùng. Còn theo Wright (1960) cho biết đã có trên 400 chất có tác dụng hấp dẫn đối với côn trùng tuy nhiên không phải tất cả cá chất đó đều là
8 pheromone. Ngoài ra pheromone còn được tìm thấy ở nhiều loài động vật khác như giáp xác, nhện, cá, rắn, Sơn Dương, chuột…Mặc dù động vật có xương sống có sử dụng pheromone đễ trao đổi tín hiệu nhưng côn trùng mới là kẻ sử dụng pheromone một cách thiện nghệ nhất. Như pheromone của bọ Nhật bản và bọ gypsy có thể dùng để điều khiển nhiều hành vi khác nhau như theo dõi, kiểm soát số lượng qua việc kết đôi và đẻ trứng, tiết ra chất Bombykol để hấp dẫn bạn tình. Tốc độ và khối lượng các công trình nghiên cứu về pheromone ở côn trùng cũng như ở các nhóm động vật khác ngày càng được quan tâm nhiều hơn chỉ tính riêng nhóm nghiên cứu của giáo sư Kuwahara ở trường Đại học tổng hợp Kyoto Nhật Bản trong vòng 31 năm (1967-1998) đã có 250 công trình liên quan đến Pheromone được công bố. Như vậy có thể nói pheromone đã trở thành chủ đề hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu trên thế giới, nó đã trở thành dòng suy nghĩ mới trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. 1.1.3.2. Ứng dụng của pheromone Sau những quá trình nghiên cứu về pheromone con người đã tìm ra được bản chất của loại hợp chất này và bắt đầu sản xuất các dạng pheromone nhân tạo khác nhau để ứng dụng vào công tác phòng trừ sâu hại của một số tác giả: Burkholder (1979), Levinson (1979), Hodges (1984) và một tác giả khác. Cũng đã có một số phương pháp phòng trừ các loài sâu hại như: sử dụng các loại bẫy đèn, bẫy hố, mồi nhử và cả sử dụng thuốc trừ sâu đã diễn ra khá phổ biến trước đây, tuy nhiên hiệu quả phòng trừ của chúng chưa cao mà còn ảnh hưởng đến các sinh vật khác và môi trường xung quanh. Trong những năm gần đây con người đã nghiên cứu chi tiết hơn về pheromone của một số loài sâu hại thì việc phát triển ứng dụng các loại bẫy đơn giản với mồi nhử pheromone nhân tạo để hấp dẫn các loài này đã giúp chúng ta xây dựng được nhiều loại chất dẫn liệu sinh học quan trọng trong việc phòng trừ có hiệu quả,
9 hạn chế tối thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu, ngăn ngừa kịp thời sự xâm nhiễm và nguy cơ gây hại của các loài sâu hại. Burkholder (1974) đã rất lạc quan phát biểu rằng pheromon là một phương tiện đầy quyền lực góp phần rất hiệu quả trong việc chế ngự côn trùng gây hại đồng thời cũng dự báo là pheromon sẽ sớm được áp dụng rộng rãi ở các nước nghèo với giá thành hạ và sẽ mở ra một tương lai sáng lạn cho việc phát hiện và giám sát những loài côn trùng gây hại quan trọng [14]. Đến năm 1984 thì Hodges đã đưa ra quan điểm cần sử dụng pheromone và các chất hấp dẫn để tập trung khi xử lý phương pháp gây bệnh hoặc xử lý thuốc trừ sâu. Điều này đã được chứng minh tính hiệu quả trong việc sử dụng bẫy pheromone gồm cả mồi pheromone hấp dẫn ngài hại kho với diclofos trong kho bột mì ở Châu Âu. Trên thế giới nhiều nước đã sử dụng bẫy pheromone trong việc giám sát quần thể sâu hại, các pheromone nhân tạo đã được sản xuất ở nhiều nước như Rumani, Bulgarie, Đức, Mĩ…. Tại một số nước công nghiệp phát triển người ta đã xem các loại bẫy pheromone côn trùng như một loại hàng hóa bình thường khác. Trong gần 50 năm trở lại đây với tốc độ phát triển nhanh chóng của các ngành khoa học kỹ thuật người ta đã thấy được những ảnh hưởng to lớn của lớp côn trùng đối với cuộc sống và nhận thấy sự phong phú đa dạng trong đời sống của chúng vì vậy côn trùng học đã trở thành một ngành khoa hoc chính xác thu hút sự quan tâm, đam mê của nhiều người. Đặc biệt lĩnh vực nghiên cứu pheromone côn trùng là một trong những vấn đề mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc. Các kết quả nghiên cứu về pheromone đã mở ra triển vọng mới cho công tác phòng trừ sâu hại góp phần làm phong phú thêm biện pháp kỹ thuật sinh học phòng trừ sâu hại. Hơn nữa những nghiên cứu về tác dụng của pheromone cũng làm phong phú nội dung và những hiểu biết của ngành nghiên cứu sinh học. 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 1.2.1.Nghiên cứu về côn trùng nói chung