Giáo án chuyên đề Sinh học 12 kết nối Bài 6: Biện pháp kiểm soát sinh học

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ 

- GV tổ chức trò chơi Tiếp sức, chia lớp thành 4 nhóm lên bảng sắp xếp nhanh các thẻ nội dung để hoàn thành sơ đồ bảo vệ và phát triển quần thể thiên địch có sẵn trong tự nhiên (trong thời gian 1 phút):

1. Đánh giá vai trò của thiên địch đối với các loại sâu hại chính.

2.   Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của các loài thiên địch phổ biến hay thiên địch mục tiêu.

3. Bảo vệ môi trường bằng cách khoanh vùng và bảo vệ nơi ở của các quần thể thiên địch

4. Nghiên cứu thành phần thiên địch theo phân loại và theo cây trồng.

5. Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện sinh thái tới sinh trưởng, phát triển và mức độ hoạt động của các quần thể thiên địch. 

6.   Quần thể thiên địch tăng kích thước, phát tán đến nơi ở mới.

7. Cung cấp mẫu vật để nhân nuôi với số lượng lớn.

 - GV yêu cầu HS kết hợp đọc SGK và trả lời các câu hỏi sau:

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

2.  Trình bày một số ví dụ về biện pháp phục hồi nơi ở, ổ sinh thái của một số loài thiên địch.

3.  Vì sao cần duy trì, bảo vệ và phát triển quần thể thiên địch trong tự nhiên?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận nhóm, nghiên cứu nội dung mục I SGK tr.42 - 44 và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát, định hướng HS (nếu cần).

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- Các nhóm báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ.

- HS xung phong trả lời câu hỏi.

2.  Trồng cây dẫn dụ như cúc vạn thọ, cúc chi, hướng dương, cải xanh; trồng xen canh giống chín sớm với giống chính vụ để thu hút sâu hại (đậu tương);...

3.  Các quần thể thiên địch trong tự nhiên có vai trò kiểm soát kích thước quần thể sâu hại lâu dài trong suốt quá trình sinh trưởng của vật nuôi, cây trồng.

- HS khác nhận xét, góp ý.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV đánh giá kết quả đạt được của các nhóm theo nhiệm vụ và thời gian hoàn thành.

- GV đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt HS sang hoạt động tiếp theo.

I. DUY TRÌ, BẢO VỆ VÀ PHÁT TRIỂN QUẦN THỂ THIÊN ĐỊCH CÓ SẴN TRONG TỰ NHIÊN

- Duy trì, bảo vệ và phát triển quần thể thiên địch có sẵn trong tự nhiên chính là áp dụng các nguyên lí sinh thái trong phòng chống dịch hại.

+ Nghiên cứu thành phần loài thiên địch có thể xác định được mối quan hệ giữa quần thể thiên địch với các loài trong quần xã.

+ Nghiên cứu các đặc điểm sinh học và sinh thái như chu kì sống, thời gian sinh trưởng của mỗi giai đoạn, khả năng sinh sản (số trứng/con cái), điều kiện nuôi (nhiệt độ, độ ẩm),... của các loài thiên địch phổ biến hay thiên địch mục tiêu để thiết lập biện pháp duy trì và phát triển quần thể trong các hệ sinh thái, làm cơ sở cho việc nhân nuôi, bảo vệ. 

- Các loài thiên địch tự nhiên có khả năng tiêu diệt sâu hại không gây hại cho con người, môi trường cũng được bảo đảm an toàn.

- Nguyên nhân làm suy giảm kích thước quần thể thiên địch: 

+ Tập quán canh tác như đốt rơm rạ và các sản phẩm phụ sau thu hoạch, phát quang bờ bụi,... đã vô tình làm mất nơi ở của nhiều loài thiên địch. 

+ Việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu hoá học không chỉ tiêu diệt các loài sâu hại và 

các tác nhân gây bệnh mà còn tiêu diệt cả những loài thiên địch sống trong tự nhiên.

- Biện pháp phục hồi nơi ở, ổ sinh thái của thiên địch: 

+ Sử dụng hợp lí thuốc bảo vệ thực vật.

+ Bảo đảm tính đa dạng thực vật trong vườn cây trồng.

+ Áp dụng các biện pháp canh tác hợp lí , không đốt rơm rạ,...

+ Trồng xen canh.

+ Duy trì dịch hại ở mức thấp nhất.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ 

- GV chiếu video: https://www.youtube.com/watch?v=j8cLfMOp8fE, yêu cầu HS nghiên cứu mục II SGK tr.45 - 47 và thảo luận cặp đôi trả lời các câu hỏi sau:

(1) Vì sao cần thả bổ sung thiên địch khi thực hiện biện pháp kiểm soát sinh học?

(2) Những thiên địch được nhân nuôi và thả vào môi trường tự nhiên cần có những đặc điểm gì?

(3) Nêu các điều kiện cần thiết để thả thiên địch vào môi trường? Ưu thế của thiên địch ngoại lai? 

(4) Kể tên và nêu hiệu quả của các loài thiên địch đã được nhân nuôi và thả thành công trên thế giới và ở Việt Nam. 

(5) Nêu các ưu điểm và hạn chế của biện pháp thả thiên địch vào tự nhiên để phòng trừ sâu hại. 

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận nhóm, nghiên cứu nội dung mục II SGK tr.45 - 47 và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát, định hướng HS (nếu cần).

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- HS xung phong trả lời câu hỏi.

- HS khác nhận xét, góp ý.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt HS sang hoạt động tiếp theo.

II. NHÂN NUÔI VÀ THẢ CÁC LOÀI THIÊN ĐỊCH VÀO MÔI TRƯỜNG

- Quần xã sinh vật luôn có xu hướng đạt đến trạng thái cân bằng động và độ đa dạng cao, do đó, số lượng cá thể mỗi loài thường không nhiều. Số lượng cá thể thiên địch trong tự nhiên ít nên việc nghiên cứu, nhân nuôi thiên địch với số lượng lớn rồi thả vào tự nhiên là một biện pháp kiểm soát sinh học hữu hiệu.

- Đặc điểm của những thiên địch nhân nuôi cần có: 

(1) Có thời gian thế hệ ngắn hơn so với con mồi; 

(2) Có sức sinh sản cao; 

(3) Ăn nhiều; 

(4) Có khả năng chịu đói (sống sót khi con mồi ít hoặc rất ít); 

(5) Có khả năng tìm kiếm con mồi tốt ngay cả khi mật độ con mồi thấp; 

(6) Có cùng nơi ở và tiểu khí hậu giống con mồi; 

(7) Có mùa sinh trưởng giống con mồi; 

(8) Có khả năng chống chịu tốt.

- Để đạt hiệu quả cao, cần thả các thiên địch trước thời điểm côn trùng gây hại xuất hiện hoặc vừa mới xuất hiện với số lượng còn ít. Kích thước quần thể côn trùng gây hại còn nhỏ, tốc độ tăng trưởng thực không nhiều nên quần thể thiên địch dễ dàng kiểm soát số lượng sâu hại.

- Ưu thế của thiên địch ngoại lai: 

+ Khả năng sinh sản vượt trội;

+ Có khả năng tiêu diệt hoặc khống chế kích thước quần thể sinh vật gây hại bản địa hiệu quả.

+ Có hiệu quả lâu dài.

- Ưu điểm: làm gia tăng kích thước của quần thể thiên địch, tăng hiệu quả kiểm soát sinh học.

- Nhược điểm: chi phí cao, chủ yếu sử dụng trong phòng dịch, có thể làm xuất hiện những loài sâu hại mới, có nguy cơ gây suy giảm đa dạng sinh vật,...

Thiên địch

Hiệu quả

Người ta nhập bọ rùa (Rodolia cardinalis) từ  Australia vào Mỹ để tiêu diệt loài rệp sáp (Icerya purchasi) hại cây bông vải và nhiều loài cây trồng khác ở quận Cam, California. Sau vài năm, từ một số lượng cá thể ít ỏi thả vào tự nhiên, bọ rùa đã tăng nhanh số lượng và tiêu diệt hoàn toàn loài rệp sáp tại khu vực này.

Việt Nam đã nhập nội, nhân nuôi và thả thành công loài ong kí sinh (Diadegma semiclausum) có nguồn gốc từ Malaysia để trừ sâu tơ trên cây trồng. Sau ba năm (từ năm 1997) nhân nuôi và thả ong kí sinh tại một số địa điểm ở vùng trồng rau chuyên canh của Đà Lạt, ong kí sinh đã tồn tại, thiết lập được quần thể trong khu vực, khống chế thành công quần thể sâu tơ gây hại.

Nga, Trung Quốc, Việt Nam,... đã nhân nuôi thành công ong mắt đỏ (Trichogramma spp.) thả bổ sung trên đồng ruộng, khống chế hiệu quả sâu đục thân, sâu cuốn lá, sâu tơ,... trên cây trồng như mía, lúa, ngô đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV – HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ 

- GV chia lớp thành 4 nhóm lớn và yêu cầu bầu nhóm trưởng. Sau đó yêu cầu nhóm trưởng chia nhóm lớn thành 2 nhóm nhỏ (mỗi nhóm nhỏ bầu một nhóm trưởng). Mỗi nhóm nhỏ đều phải nghiên cứu 2 nội dung nhưng sẽ chịu trách nhiệm chính hoàn thành một nội dung. Sau đó các nhóm nhỏ trong nhóm lớn thống nhất thời gian (ngoài giờ trên lớp) để thảo luận về 2 nội dung và thống nhất nội dung chuẩn và cách thức để báo cáo trước lớp. GV yêu cầu các nhóm đánh giá thành viên trong nhóm và đánh giá chéo giữa các nhóm theo phiếu đánh giá.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận nhóm, nghiên cứu nội dung mục III SGK tr.47 - 50 và thực hiện nhiệm vụ theo hướng dẫn của GV.

- GV quan sát, định hướng HS (nếu cần).

Bước 3: Báo cáo, thảo luận

- GV tổ chức cho HS trình bày báo cáo.

- HS khác nhận xét, góp ý.

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV đánh giá câu trả lời của HS.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép.

- GV dẫn dắt HS sang hoạt động tiếp theo.

III. SỬ DỤNG HỢP LÍ THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC VÀ CÁC SẢN PHẨM SINH HỌC

1. Thuốc trừ sâu sinh học

- Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các chế phẩm có nguồn gốc sinh học để phòng trừ, tiêu diệt, xua đuổi,... sinh vật gây hại. Thuốc trừ sâu sinh học có thể chứa các vi sinh vật sống như vi khuẩn, nấm hoặc các dạng sống như virus hay các chất chiết xuất từ thảo mộc có thể tiêu diệt hoặc ức chế sự sinh trưởng của quần thể sinh vật gây hại.

- Thuốc trừ sâu vi sinh là loại thuốc được tạo ra bằng công nghệ sinh học, nhân nuôi 

các chủng vi sinh vật ức chế, gây bệnh hoặc tiêu diệt sinh vật gây hại.

- Đặc điểm: 

+ Làm chết số lượng lớn cá thể trong một thời gian ngắn, chấm dứt sự sinh sản hàng 

loạt nên hạn chế được sự lây lan của các lứa sâu hại tiếp theo trong tự nhiên.

+ Thuốc trừ sâu sinh học cũng cần phải được sử dụng đúng chủng loại, đúng liều lượng, đúng cách và đúng thời điểm mới phát huy được hiệu quả tối đa.

+ Thuốc trừ sâu sinh học chứa: 

Vi khuẩn đối kháng: là nhóm sinh vật có khả năng bảo vệ cây trồng, chống lại vi sinh vật gây hại như nấm, vi khuẩn gây bệnh. Phần lớn vi khuẩn đối kháng sống ở vùng rễ cây hay hoại sinh trong đất.

Ví dụ: vi khuẩn Bacillus Gram dương; vi khuẩn Pseudomonas Gram âm.

Nấm kí sinh, nấm đối kháng: Nấm kí sinh là nấm rất nhỏ, sống kí sinh trên cơ thể côn trùng, có thể gây chết cho vật chủ khi bị nhiễm nấm. Nấm kí sinh đóng vai trò quan trọng kiểm soát sinh vật gây hại bởi tốc độ tăng trưởng nhanh.

Ví dụ : các loài thuộc chi Beauveria, Metarhizum, Nomuraea.

2. Các chế phẩm chứa sản phẩm sinh học

Sử dụng các chất có hoạt tính sinh học như chất dẫn dụ sinh học, chất điều hoà sinh trưởng,...

- Chất dẫn dụ sinh học (hormone giới tính – pheromone) là nhóm những hợp chất hoá học được các tuyến ngoại tiết của côn trùng tiết ra ngoài môi trường gây ảnh hưởng đến tập tính sinh lí của các cá thể khác cùng loài. Trong đó chất dẫn dụ giới tính được nghiên cứu, sản xuất và sử dụng nhiều nhất để phòng, chống côn trùng gây hại do có khoảng cách tác động rất rộng.

Ví dụ: Con cái trưởng thành của loài Antheraea pernyi tiết pheromone có khả năng thu hút các con đực trong bán kính 6 km.

-  Chất điều hoà sinh trưởng do các tuyến nội tiết của côn trùng tiết ra gọi là hormone. Hormone từ tuyến tiết được chuyển thẳng vào máu và tác động lên các cơ quan chịu ảnh hưởng. Hormone điều hoà các hoạt động sinh lí của cơ thể mà không ảnh hưởng đến các cá thể khác trong quần thể.