Bài 6. Cơ sở khoa học và các biện pháp kiểm soát sinh học - Chuyên đề học tập Sinh học 12 Chân trời sáng tạo

CH tr 40 MĐ

Bọ dừa (Brontispa longissima) sống về ăn biểu bì lá dừa khiến lá đọt sẽ có màu màu đen, dây dừa sẽ bị còi cọc, cho năng suất rất thấp, nếu nặng thì cây có thể bị chết. Để diệt bọ dừa, phương pháp dùng loài ong ký sinh (Asecodes hispinarum) chuyên sống kí sinh trên bọ dừa đã mang lại kết quả rõ rệt. Căn cứ vào cơ sở nào mà con người có thể sử dụng các biện pháp trên để kiểm soát dịch hại?

Phương pháp giải:

Bọ dừa (Brontispa longissima) sống về ăn biểu bì lá dừa khiến lá đọt sẽ có màu màu đen, dây dừa sẽ bị còi cọc, cho năng suất rất thấp, nếu nặng thì cây có thể bị chết.

Lời giải chi tiết:

- Quan hệ ký sinh: Ong kí sinh (ví dụ như loài Aphelinidae) có mối quan hệ ký sinh với bọ dừa, tức chúng sử dụng bọ dừa như là môi trường sống và nuôi sống ở giai đoạn non. Chúng sẽ đẻ trứng lên hoặc bên trong cơ thể của bọ dừa và con ong ký sinh sau đó sẽ phát triển và ăn thịt bọ dừa.

- Kiểm soát sinh học: Việc sử dụng ong kí sinh là một biện pháp kiểm soát sinh học để kiểm soát quần thể bọ dừa mà không cần sử dụng hóa chất độc hại. Việc này hợp lý vì ong ký sinh không gây hại cho các loài khác ngoài bọ dừa và chúng có thể tự nhiên kiểm soát số lượng bọ dừa một cách hiệu quả.

CH tr 40 CH 1

Em hãy kể tên các mối quan hệ sinh thái tự nhiên. Lấy ví dụ cho từng mối quan hệ sinh thái đó.

Phương pháp giải:

Em kể tên mối quan hệ sinh thái tự nhiên

Lời giải chi tiết:

- Vật ăn thịt – con mồi: Bọ rùa sáu vằn, bọ rùa mười chấm ăn rầy nâu trưởng thành.

- Ký sinh – vật chủ: Ong đẻ trứng lên vật chủ là sâu đục thân và sâu đo.

CH tr 40 CH 2

Trong các mối quan hệ sinh thái tự nhiên, mối quan hệ nào đảm bảo duy trì ổn định số lượng sinh vật ở mức cân bằng động?

Phương pháp giải:

Dựa vào các mối quan hệ tự nhiên

Lời giải chi tiết:

Trong hệ sinh thái tự nhiên, mối quan hệ sinh thái mà đảm bảo duy trì ổn định số lượng sinh vật ở mức cân bằng động được gọi là mối quan hệ "ký sinh" hoặc "ký sinh cân bằng". Đây là một loại mối quan hệ giữa hai loài, trong đó một loài (gọi là loài ký sinh) cần loài thứ hai (gọi là loài chủ) để sinh sống và phát triển, trong khi loài chủ không hưởng lợi từ mối quan hệ này và có thể bị ảnh hưởng tiêu cực.

Mối quan hệ ký sinh cân bằng thường xảy ra khi tồn tại một sự cân bằng giữa hai loài trong đó sự tăng trưởng của loài ký sinh được kiểm soát bởi tự nhiên và các yếu tố điều kiện môi trường. Khi số lượng loài ký sinh tăng lên quá mức, chúng có thể gây hại cho loài chủ và giảm số lượng của chính chúng.

CH tr 41 LT

Một số biện pháp ngăn ngừa gia tăng của quần thể sinh vật gây hại sau:

(1) Dùng thuốc trừ sâu hoá học để phun lên rau, tất cả sâu rau bị tiêu diệt.

(2) Thả bọ rùa vào vườn cây hoa hồng, bọ rùa đã ăn phần lớn rệp hại cây hoa hồng.

(3) Nuôi mèo để bắt chuột, số lượng chuột giảm rõ rệt.

(4)Thả loài ong chuyên ký sinh vào bọ dừa để diệt bọ dừa.

Những biện pháp nào là kiểm soát sinh học?

Phương pháp giải:

Lý thuyết kiểm soát sinh học.

Lời giải chi tiết:

(2) Thả bọ rùa vào vườn cây hoa hồng, bọ rùa đã ăn phần lớn rệp hại cây hoa hồng.

(3) Nuôi mèo để bắt chuột, số lượng chuột giảm rõ rệt.

(4)Thả loài ong chuyên ký sinh vào bọ dừa để diệt bọ dừa.

CH tr 42 CH 2

Nếu nói: “Thiên địch do thiên nhiên ban tặng cho người nông dân” có đúng không? Hãy nêu quan điểm của mình về nhận định trên.

Phương pháp giải:

Học sinh tự nêu ý kiến của bản thân

Lời giải chi tiết:

Quan điểm rằng "Thiên địch do thiên nhiên ban tặng cho người nông dân" có một phần đúng và một phần không đúng.

- Một phần đúng của quan điểm này là rằng trong tự nhiên tồn tại nhiều loài thiên địch tự nhiên có khả năng kiểm soát quần thể các loài gây hại trong nông nghiệp một cách tự nhiên và hiệu quả. Ví dụ như các loài côn trùng ăn sâu bọ, loài chim săn mồi và loài vi khuẩn diệt cỏ có thể được coi là thiên địch tự nhiên của các loài gây hại trong nông nghiệp. Sự tồn tại của những thiên địch này có thể được coi như một phần của sự cân bằng tự nhiên và có thể hỗ trợ người nông dân trong việc kiểm soát sự phát triển của các loài gây hại.

- Tuy nhiên, quan điểm này cũng không hoàn toàn đúng vì có những tình huống mà sự hiện diện của thiên địch tự nhiên không đủ để kiểm soát các loài gây hại hoặc không đủ hiệu quả. Trong một số trường hợp, thiên địch tự nhiên có thể không đủ để duy trì mức kiểm soát cần thiết, hoặc chúng có thể bị loại bỏ hoặc giảm số lượng do ảnh hưởng của hoạt động con người như sử dụng thuốc trừ sâu, phá hủy môi trường sống, hay thay đổi vùng đất nông nghiệp.

CH tr 42 CH 3

Hãy nêu các nguyên nhân có thể làm suy giảm kích thước của quần thể thiên địch. Từ đó, để xuất các phương pháp bảo vệ thiên địch.

Phương pháp giải:

Lý thuyết các nguyên nhân có thể làm suy giảm kích thước của quần thể.

Lời giải chi tiết:

Do tập quán canh tác như: đốt nương làm rẫy, đốt rơm rạ và các sản phẩm phụ sau thu hoạch, phát quang bờ bụi,…Ngoài ra, lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hoá học cũng tiêu diệt cả các loài thiên địch.

Phương pháp bảo vệ thiên địch:

- Ở các vùng canh tác nông nghiệp và lâm nghiệp, cần có các biện pháp phục hồi môi trường sống của thiên địch bằng cách áp dụng các kĩ thuật canh tác (làm đất, vệ sinh đồng ruộng, hệ thống canh tác hợp lý; hạn chế dùng phân bón hoá học;...) nhằm tạo điều kiện cho cây phát triển, đảm bảo nơi cư trú của thiên địch. Ngoài ra, ở các bờ ruộng, bờ thửa có thể trồng các loài cây là nơi cư trú của thiên địch.Ví dụ:Trong vụ lúa đông xuân năm 2009 ~ 2010 tại tỉnh Tiền Giang, người ta đã ứng dụng mô hình công nghệ sinh thái ruộng lúa bờ hoa”, cây hoa được trồng dọc theo bờ ruộng để thu hút ong mật và ong ký sinh. Ong ký sinh thường xuyên bay từ ruộng vào bở tìm mật hoa (thức ăn), sau đó bay trở lại ruộng tìm sâu hại để đẻ trứng (kí sinh theo bản năng). Mô hình này giúp giảm rõ rệt sâu hại lúa.

- Bảo vệ thiên địch tránh bị ảnh hưởng bởi hóa chất bảo vệ thực vật, không lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hoá học; nếu cần thiết phải dùng thì nên sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phổ hẹp, chỉ tiêu diệt sinh vật gây hại mà không gây độc đối với thiên địch; cần chọn thời gian và phương thức dùng thuốc ít ảnh hưởng đến thiên địch.

- Kiểm dịch chặt chẽ sinh vật ngoại lai có hại cho thiên địch cũng là một trong những biện pháp bảo vệ thiên địch cần được quan tâm.

CH tr 43 CH 1

Hãy xác định khi nào cần “bảo vệ thiên địch” và khi nào cần thả thiên địch vào tự nhiên.

Phương pháp giải:

Tùy vào thời điểm

Lời giải chi tiết:

Bảo vệ thiên địch:

- Khi loài thiên địch đó đang ở trong giai đoạn phát triển hoặc tái tạo.

- Khi môi trường sống của loài thiên địch đang gặp nguy hiểm do mất môi trường sống, sự cạnh tranh với loài khác, hoặc tác động từ con người.

- Khi loài côn trùng gây hại chưa phát triển quá nhiều, vẫn có thể kiểm soát được mà không cần phải thả thiên địch vào tự nhiên.

Thả thiên địch vào tự nhiên:

- Khi loài côn trùng gây hại đã phát triển quá mức và không thể kiểm soát được bằng các phương pháp khác mà không gây ra tác động tiêu cực cho môi trường.

- Khi các phương pháp kiểm soát côn trùng khác (như sử dụng thuốc trừ sâu) gây ra tác động không mong muốn cho môi trường hoặc sức khỏe con người.

- Khi hệ sinh thái tự nhiên cần được phục hồi sau khi bị tác động mạnh mẽ từ con người, và việc thả thiên địch có thể giúp cân bằng lại hệ sinh thái.

CH tr 43 LT

Muỗi vằn (Aedes aegypti) là vật chủ trung gian lây truyền virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết ở người. Vòng đời và đặc tính sống của muỗi thể hiện ở hình bên. 

Hãy trình bày các biện pháp ngăn chặn sự gia tăng số lượng quần thể muỗi hoặc tiêu diệt muỗi hiệu quả mà vẫn đảm bảo an toàn cho sức khoẻ con người, không gây ô nhiễm môi trường.

Phương pháp giải:

Quan sát hình trên

Lời giải chi tiết:

- Vệ sinh sạch sẽ nhà ở

- Đuổi muỗi bằng cách trồng cây đuổi muỗi

- Đuổi muỗi bằng tinh dầu

CH tr 44 CH

Xác định ưu điểm và nhược điểm của phương pháp tự diệt và so sánh với các phương pháp kiểm soát sinh học khác.

Phương pháp giải:

Dựa vào các phương pháp kiểm soát sinh học

Lời giải chi tiết:

Ưu nhược điểm

- Ưu điểm của phương pháp tự diệt:

+ Hiệu quả dài hạn: Khi được triển khai đúng cách, phương pháp tự diệt có thể tạo ra hiệu quả lâu dài trong việc kiểm soát côn trùng gây hại.

+ Giảm sự phụ thuộc vào hoá chất: Không cần sử dụng hoá chất trừ sâu, giúp giảm tác động tiêu cực lên môi trường và sức khỏe con người.

+ Tích hợp tự nhiên: Tận dụng quá trình tự nhiên trong việc kiểm soát côn trùng, giúp duy trì sự cân bằng sinh học trong hệ sinh thái.

- Nhược điểm của phương pháp tự diệt:

+ Thời gian: Cần thời gian để phát triển và triển khai các chương trình kiểm soát tự diệt, và hiệu quả có thể không nhanh chóng như các biện pháp kiểm soát khác.

+ Phụ thuộc vào điều kiện môi trường: Hiệu quả của phương pháp này có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như thời tiết, địa hình và nguồn dinh dưỡng.

+ Khả năng kiểm soát hạn chế: Không phù hợp cho tất cả các loại côn trùng gây hại và có thể không kiểm soát được một số loài đặc biệt khó chịu.

So sánh với các phương pháp kiểm soát sinh học khác:

- So với sử dụng loài thiên địch: Phương pháp tự diệt tập trung vào việc kiểm soát côn trùng bằng cách sử dụng cả côn trùng gây hại và con người, trong khi sử dụng loài thiên địch thì tập trung vào việc sử dụng loài thiên địch để kiểm soát côn trùng gây hại. Cả hai phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng.

- So với phương pháp phái sinh: Phương pháp tự diệt yêu cầu ít hơn về chi phí và công sức so với việc sản xuất và triển khai pheromone hoặc các chất phái sinh để làm cho côn trùng gây hại mất hứng thú sinh sản.

- So với việc sử dụng vi rút hoặc vi khuẩn: Vi rút hoặc vi khuẩn thường được sử dụng để tấn công một loài côn trùng cụ thể mà không gây hại cho loài côn trùng khác, trong khi phương pháp tự diệt tương tác với nhiều loài côn trùng khác nhau.

CH tr 45 CH 1

Hãy trình bày bản chất và cơ chế tác dụng của thuốc trừ sâu sinh học dùng để kiểm soát sinh vật gây hại.

Phương pháp giải:

Lý thuyết cơ chế của thuốc trừ sâu sinh học

Lời giải chi tiết:

- Thuốc trừ sâu sinh học là những chế phẩm sinh học có thành phần chính là các vi sinh vật còn sống hoặc các chất có nguồn gốc từ vi sinh vật, thực vật, động vật để phòng trừ sinh vật gât hại.

- Các chế phẩm có thể có các thành phần chính là các vi sinh vật còn sống như: nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng,...

- Ví dụ: Thuốc trừ sâu Bt được sản xuất bằng phương pháp lên men vi khuẩn (Bacillus thuringiensis). Sản phẩm lên men là độc tố (hai chất độc chính là endotoxin và exotoxin) và bào tử (Bacillus thuringiensis). Khi ăn phải tỉnh thể độc tố, sâu bọ ngừng kiếm ăn, chết vì đói, vỡ thành tế bào, nhiễm độc thần kinh và cuối cùng là chết; còn bào tử có thể tồn tại lâu, tiếp tục sinh sản và gây ra độc tố. Thuốc được ứng dụng để tiêu diệt, phòng trừ ấu trùng các loại sâu xanh, sâu đục thân, sâu cuốn lá, sâu tơ,...

CH tr 45 CH 2

Hãy trình bày bản chất và cơ chế tác dụng của độc tố và kháng sinh dùng để kiểm soát sinh vật gây hại.

Phương pháp giải:

Lý thuyết cơ chế của độc tố và kháng sinh.

Lời giải chi tiết:

- Độc tố và kháng sinh: là những chất được hình thành trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật, được tách chiết ra để chế thành thuốc bảo vệ thực vật sinh học.

- Ví dụ: Thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh từ hoạt chất validamycin A thu được từ quá trình lên men nấm (Streptomyces hygroscopicus), thuốc đặc trị các bệnh khô vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su.

CH tr 45 CH 3

Hãy trình bày bản chất và cơ chế tác dụng của bẫy sinh học dùng để kiểm soát sinh vật gây hại.

Phương pháp giải:

Lý thuyết cơ chế của bẫy sinh học

Lời giải chi tiết:

Bẫy sinh học: là chế phẩm không chứa các chất diệt côn trùng mà chứa các pheromone giới tính (là những chất được sử dụng như những tín hiệu hoá học giữa các cá thể cùng loài) thu hút các côn trùng đực vào bẫy và bị tiêu diệt. Chất dẫn dụ giới tính rất đặc hiệu cho loài và chỉ cần sử dụng một lượng tương đối nhỏ cũng có thể thu hút con đực ở khoảng cách xa. Ví dụ: Dùng bẫy pheromone có thể xử lí được ruồi vàng, bướm của những loại sâu xanh, sâu ăn tạp, sâu đục quả trên cây đậu đũa.

CH tr 46 LT

Nêu các nguyên nhân làm suy giảm kích thước, thậm chí làm tuyệt chủng các loài thiên địch

Phương pháp giải:

Lý thuyết kiểm soát sinh học

Lời giải chi tiết:

Học sinh tự đề xuất.

CH tr 47 LT

Ruồi (Clorysomyia bezziana) gây bệnh dòi da ở trâu, bò. Vòng đời đặc tính sống của ruồi thể hiện hình bên. Hãy trình bày các biện pháp có và các biện pháp có thể thực để ngăn chặn sự gia tăng số quần thể ruồi hoặc tiêu diệt nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người, không gây ô nhiễm môi trường. 

Phương pháp giải:

Quan sát hình bên

Lời giải chi tiết:

Vệ sinh môi trường:

- Dọn dẹp nhà cửa thường xuyên: Giữ cho không gian nhà được thông thoáng và sạch sẽ.

- Loại bỏ nước đọng và khô ráo: Muỗi vằn thích những không gian ẩm ướt và nhiều nước. Đảm bảo nhà bạn không có vùng nước đọng.

- Dọn dẹp vùng xung quanh: Tránh và dọn dẹp các chỗ ao tù nước đọng, vùng đất ẩm ướt để đẻ trứng.

Sử dụng các biện pháp vật lý và hóa học:

- Sử dụng rèm cửa chống côn trùng và muỗi: Đặc biệt trong mùa mưa, tường nhà của bạn sẽ có dấu hiệu ẩm ướt và xuất hiện mùi ẩm mốc. Vì thế, bạn hãy phát hiện và loại bỏ mùi ẩm mốc trong nhà càng nhanh càng tốt để ngăn chặn sự xuất hiện của loài muỗi này.

- Tạo bẫy muỗi vằn: Cho giấm táo vào bát cùng với vài giọt nước rửa. Muỗi vằn bị thu hút bởi mùi của hỗn hợp nhưng bị mắc kẹt trong dung dịch.

Sử dụng tinh dầu và thảo dược:

- Sử dụng tinh dầu ngăn ngừa: Dùng tinh dầu thơm hoặc tinh dầu đuổi muỗi là cách diệt muỗi vằn hiệu quả. Chọn mua những loại tinh dầu thơm như sả chanh mang tác dụng diệt muỗi và đuổi côn trùng.

- Trồng cây thảo dược đuổi muỗi và lọc không khí: Trồng cây thảo dược như cỏ lúa mạch, bạc hà, sả, hoa cúc để đuổi muỗi và cải thiện chất lượng không khí trong nhà.

Kiểm soát môi trường ngoại vi:

- Loại bỏ phân vật nuôi: Đảm bảo không có phân vật nuôi trong nhà, vì muỗi vằn thích những mùi hương ngọt ngào.

- Thay nước chậu hoa thường xuyên: Thay nước chậu hoa để ngăn sự lây nhiễm của muỗi vằn.

CH tr 46 VD

Thông tin về sâu ăn tạp (Spodoptera litura) (sâu khoang):

- Sâu gây hại trên nhiều loại rau như: ớt, đậu, dưa, cà,.... Ấu trùng mới nở sống tập trung quanh ổ trứng và ăn biểu bì lá; ấu tràng lớn phát tán rộng ra, ăn khuyết phiến lá, đọt non, hoa, quả,.... Ấu trùng phá hoại mạnh vào ban đêm, ban ngày ẩn nấp trong tán lá, cỏ dại hoặc trong đất.

- Điều kiện thuận lợi cho sự phát triển:

+ Trồng liên tục các loại rau thuộc cây ký chủ của sâu khoang.

+ Phun quá nhiều thuốc trừ sâu hoá học dẫn đến sâu kháng thuốc, giảm số lượng thiên địch.

Hãy đọc thông tin về sâu ăn tạp (Spodoptera litura) nêu trên và vận dụng kiến thức đã học để đưa ra các biện pháp phòng trừ.

Phương pháp giải:

Đọc thông tin về sâu ăn tạp (Spodoptera litura) nêu trên và vận dụng kiến thức đã học.

Lời giải chi tiết:

Quản lý rốc rác và vệ sinh môi trường:

- Loại bỏ các vật liệu rác và cỏ dại gần vườn rau để giảm điểm ẩn náu của sâu ăn tạp.

- Dọn dẹp khu vực trồng cây thường xuyên để ngăn chặn sự phát triển của sâu.

Thực hiện luân canh:

- Luân canh các loại cây khác nhau để làm gián đoạn chu kỳ phát triển của sâu ăn tạp.

- Tránh trồng liên tục các loại rau thuộc cây ký chủ của sâu khoang.

Sử dụng phương pháp kiểm soát sinh học:

- Thả thiên địch tự nhiên của sâu ăn tạp như côn trùng ăn thịt hoặc bọ cánh cứng như Carabidae để giảm lượng sâu.

- Xây dựng các cấu trúc sinh học như tổ chim hoặc hang động để tạo điều kiện cho các loài thiên địch tự nhiên phát triển.

Sử dụng phương pháp kiểm soát hóa học một cách thông minh:

- Hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu hóa học và tuân thủ liều lượng và cách sử dụng đúng cách.

- Sử dụng các loại thuốc trừ sâu có tác động ít đến các loài thiên địch tự nhiên và không gây kháng thuốc.

Sử dụng phương pháp kiểm soát vật lý:

- Sử dụng lưới che hoặc mạng phủ để bảo vệ cây trồng khỏi sâu ăn tạp.

- Dùng bẫy dính hoặc bẫy ánh sáng để thu hút và giết sâu.

- Tăng cường giám sát và phát hiện sớm: Kiểm tra thường xuyên cây trồng để phát hiện sớm sự xuất hiện của sâu và thực hiện các biện pháp kiểm soát kịp thời.