Chương 1 TỒNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong thế giới tự nhiên các loài động thực vật và vi sinh vật chung sống với nhau trong mối quan hệ cân bằng động, xâu chuỗi và gắn kết với nhau trong sự tồn tại chung. Những tác động tiêu cực hay tích cực vào một thành phần hay yếu tố nào đó có thể sẽ gây ra những ảnh hưởng tới cả hệ sinh thái, thậm chí cân bằng sinh thái bị phá vỡ. Con người với những tác động vào rừng như chặt phá rừng bừa bãi; dùng thuốc trừ sâu… không những gây ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường mà còn ảnh hưởng lớn đến khả năng xuất hiện và phát dịch của sâu bệnh hại.
Trong các hệ sinh thái, hệ sinh thái rừng tự nhiên có tính ổn định cao, không có sinh vật gây hại nghiêm trọng và nó có thể tự điều chỉnh để cân bằng. Tuy nhiên, cũng có nơi xuất hiện sâu bệnh hại rừng tự nhiên thuần loài và cũng có trường hợp phải can thiệp để giảm thiểu ảnh hưởng của sâu bệnh hại. Mặc dù vậy, việc diệt trừ sâu bệnh hại rừng ở đây là ít có ý nghĩa. Đối với hệ sinh thái rừng trồng tính bền vững và ổn định kém.
Vì vậy, rất dễ bị tổn thương khi bị các tác động bất lợi, do đó việc phòng trừ sâu bệnh hại rừng trồng là cần thiết và có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự sinh trưởng cũng như tồn tại của cây rừng (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2006. Cẩm nang ngành Lâm nghiệp,) [5]. Mối là côn trùng hoạt động ẩn náu, theo đàn, có "tính xã hội" cao, sinh sản, phát triển mạnh. Mối hậu có thể sống 10 năm; mỗi ngày có thể đẻ ra 8.
Mối được biết là côn trùng có hại đối với các công trình xây dựng, thậm chí nhiều vật dụng quan trọng của con người. Sức ăn của đàn mối có thể phá hoại nhà cửa, đê điều, hồ chứa nước, thuyền bè, cầu cống., thậm chí tiêu hủy nhiều tài liệu thư viện quý giá. Trong rừng tự nhiên, mối làm nhiệm vụ phân hủy cành khô, lá rụng, nó đóng vai trò sinh vật có lợi; nhưng trong rừng trồng mối lại là đối tượng gây hại nhiều nhất vì đối tượng kinh doanh của con người lại là thức ăn chính của mối. Mối là một trong một số loài côn trùng gây hại thường xuyên, liên lục và gây thiệt hại nhất đối với rừng trồng hiện nay.
Nhiệm vụ chính của sinh thái học côn trùng là nghiên cứu ảnh hưởng của các 5 nhân tố sinh thái tới loài, quần thể, quần xã côn trùng nhằm tìm hiểu quy luật biến đổi thành phần loài cũng như biến đổi về số lượng loài. Trên cơ sở của những kết luận đó con người ứng dụng vào thực tiễn sản xuất và nghiên cứu, từ đó xây dựng các biện pháp làm thay đổi một cách tích cực các yếu tố sinh thái. Đồng thời xây dựng các phương pháp, các quy trình dự tính, dự báo biến động thành phần loài cũng như số lượng của các loài có ích, có hại, áp dụng các quy trình quản lý sâu hại dựa vào hệ sinh thái, áp dụng biện pháp phòng trừ hợp lý với côn trùng có hại như: Biện pháp sinh học, biện pháp hóa học, phòng trừ tổng hợp., nhằm ngăn chặn những thiệt hại do côn trùng gây ra (Phạm Bình Quyền, 2006) [14]. Để hạn chế thiệt hại do côn trùng gây ra con người đã mất rất nhiều thời gian và chi phí cho việc phòng trừ các loài sâu hại đối với sản xuất nông lâm nghiệp.
Ngoài các biện pháp như: Gieo trồng đúng thời vụ, chọn giống, chăm sóc, kiểm dịch thực vật thì chủ yếu là sử dụng thuốc hóa học. Sử dụng thuốc hóa học đã tưởng như là biện pháp hữu hiệu đối với các loài sâu hại. Thuốc hóa học đã nhanh chóng được sử dụng rộng rãi vì sử dụng đơn giản, hiệu quả ngay và hiệu quả cao đối với nhiều loài sâu hại và có thể nhanh chóng dập được các trận dịch (Đặng Kim Tuyến, 2008) [18]. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc hóa học quá mức ngoài việc phá vỡ cân bằng sinh học trong tự nhiên đã gây ra những hậu quả khôn lường, nhiều vấn đề nảy sinh khó giải quyết như: Ô nhiễm môi trường, sức khỏe con người, nhiều loài sâu hại hình thành khả năng kháng thuốc… Kể từ khi phát hiện ra những ảnh hưởng bất lợi của thuốc hóa học tới sức khỏe con người và môi trường cũng như tác dụng diệt sinh vật hại của chúng và những điểm yếu của phòng trừ sinh vật hại truyền thống, người ta nhận ra rằng phòng trừ sâu bệnh hại không chỉ bằng biện pháp hóa học như quan niệm ban đầu mà cần thiết phải có một cách giải quyết hợp lý để tránh hậu quả trên mà vẫn đạt được mục tiêu của phòng trừ sâu bệnh hại trong nông lâm nghiệp.
Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng 1. Những nghiên cứu về mối hại rừng trồng trên thế giới 1. Sơ lược về mối và tiến trình nghiên cứu Bắt đầu từ thế kỷ XVI - XVI đã có những nghiên cứu khoa học côn trùng nhưng đến thế kỷ XVIII thì môn côn trùng mới thực sự được chú ý do những thiệt hại mà chúng gây ra ngày càng lớn (Trần Công Loanh và Cs, 1997) [10]. 6 Vào đầu thế kỷ XX Holmgren 1922 đã nghiên cứu và mô tả về các loài mối, tiếp theo đó là Bathellier 1927 có công trình nghiên cứu về hệ thống phân loài, sinh học về mối ở Đông Dương (Lê Văn Nông, 1999) [14].
Năm 1958, Lý Thủy Mỹ đã đưa ra phương pháp phòng trị mối hại các công trình xây dựng bằng cách tìm tổ mối và phun trực tiếp thuốc vào tổ mối và đưa ra phương pháp "dụ mối để diệt" trong phòng trừ mối hại cây rừng và cây công nghiệp. Tác giả đã chỉ ra rằng bằng cách đào hố nhử với kích thước 2,5 thước, dài 3 thước, sâu 2 thước (Trung Quốc) rồi để những mồi mà mối thích ăn, khi kiểm tra có mối ăn thì phun thuốc diệt mối (Lê Văn Nông, 1999) [14]. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, thuốc trừ sâu thuộc nhóm hữu cơ ra đời. DDT, 666, Aldrin, Heptaclor… sau đó là nhiều loại thuốc hóa học trừ sâu bệnh cũng được phổ biến trên thị trường (Đặng Kim Tuyến, 2008) [22].
Vào những năm cuối thập kỷ 50 và đầu thập kỷ 60 người ta đã phát hiện ra ảnh hưởng bất lợi của thuốc hóa học với sức khỏe con người và môi trường cũng như tác dụng diệt vi sinh vật hại của chúng. Đã có nhiều ý kiến đề nghị phải sử dụng thuốc hóa học hạn chế và có khoa học. Những khái niệm đầu tiên về phòng trừ tổng hợp ra đời (Đặng Kim Tuyến, 2008) [22]. Năm 1965, FAO đã đưa ra khái niệm phòng trừ tổng hợp.
Năm 1837, Audouin đã chỉ ra rằng nấm bạch cương (Beauveria bassiara) ngoài gây bệnh cho tằm còn có thể dùng phòng trừ côn trùng khác (Weiser J, 1966) [36]. Agostino Bassi là người đầu tiên giải thích bản chất bạch cương ở tơ tằm, đề xuất biện pháp khắc phục đồng thời gợi ý sử dụng vi sinh vật để phòng trừ côn trùng gây hại (Weiser, 1966) [28]. Do vậy, có thể nói việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ Mối hại cây trồng lâm nghiệp là rất cần thiết không chỉ ở thế giới mà ngay cả Việt Nam. Ưu tiên hàng đầu là phòng trừ mối hiệu quả sử dụng các biện pháp phòng trừ thân thiện với môi trường.
Thành phần, đặc điểm gây hại của các loài mối thuộc giống Macrotermes và Microtermes hại cây trồng lâm nghiệp Mối hại cây từ lúc mới trồng đến khi trưởng thành, đặc biệt hại mạnh đối với cây con. Cây con ở vườn ươm và cây 1 năm tuổi thường bị mối ăn rễ hay phần vỏ gốc cây làm cây chết hoặc còi cọc. Ở giai đoạn cây lớn, mối thường xâm nhập một 7 phần để lấy thức ăn, một phần lấy nước trong cây, đặc biệt vào mùa khô hay ở vùng khô hạn. Một số loài mối có thể đục rỗng thân cây lớn gây chết hoặc đổ gãy.
Sự thiệt hại do mối thấy rõ nhất ở các nước nhiệt đới, đặc biệt ở châu Phi, Ấn Độ, Indonexia và Malayxia. Các giống mối hại mạnh nhất ở khu vực này là Macrotermes, Microtermes, Odontotermes; ở úc là Mastotermes; ở Nam Mỹ là Cornitermes và Procomitermes. Loại cây rừng bị mối hại mạnh nhất là bạch đàn Eucalyptus. Giai đoạn mối hại mạnh nhất, gây chết cây với tỷ lệ lớn là cây mới trồng cho đến 1 năm tuổi.
So với Bạch đàn, cây Thông đuôi ngựa bị mối phá hại nhiều hơn. Theo Bùi Thị Thủy [20]: Có khoảng 22 loài mối hại đối với 4 loài cây lâm nghiệp. Thành phần loài mối hại cây lâm nghiệp đa dạng, phong phú hơn cây công, nông nghiệp. Việc xác định loài mối hại chính cây lâm nghiệp chủ yếu dựa vào đặc điểm làm chết cây.
Bạch đàn là cây lâm nghiệp bị nhiều loài mối hại và tỷ lệ chết cao nhất. Cây vài ngày đến vài tháng sau khi trồng bị mối hại nghiêm trọng nhất, trồng dặm đến 3 lần như ở tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc. Nghiên cứu về mối hại Thông đuôi ngựa còn ít, lẻ tẻ có bài báo đề cập về mối hại Thông đuôi ngựa. Cây giống, điều kiện lập địa, độ ẩm đất ảnh hưởng đến mức độ gây hại của mối.
Để đánh giá mối hại bạch đàn, thường dựa trên số cây chết do mối (UNEP, 2000; Atkinson et al. Tình hình nghiên cứu sinh học, sinh thái học mối hại cây trồng lâm nghiệp Bộ Isoptera có 7 họ mối: Kalotermitidae, Termopsidae, Hodotermitidae, Termitidae, Rhinotermitidae, Serritermitidae và Mastotermitidae. Sáu trong số bảy họ được xếp vào “nhóm mối thấp” với đặc điểm hệ vi sinh vật cộng sinh trong ruột là trùng roi. Họ còn lại, họ Termitidae, đa dạng nhất được gọi là “nhóm mối cao”, gồm 4 phân họ chiếm tới 75% số loài mối đã phát hiện.
Ba trong số bốn phân họ này có khu hệ vi sinh vật cộng sinh trong ruột là vi khuấn (Bacteria), chỉ có Macrotermitinae là phân họ duy nhất có khả năng cộng sinh với nấm Termitomyces, chúng bao gồm 13 giống, phân bố ở châu Phi và châu Á, nhưng không có mặt ở châu Úc và châu Mỹ (Roonwal, 1970) [27]. 8 Theo Bùi Thị Thủy [12], đã có một số nghiên cứu sinh học, sinh thái học của mối như: Nghiên cứu cấu trúc tổ các loài thuộc giống Macrotermes(Darlington, 1984; Collins, 1981) hoặc tỷ lệ đẳng cấp mối Macrotermes bellicosus (Gerber et al., 1988) hay mối Macrotermes subhyalinus (Baderscher et al.