Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu chế phẩm nấm Trichoderma trong phòng trừ bệnh thối đen ca cao

Nghiên cứu tuyển chọn, sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm Trichoderma đối kháng, phòng trừ bệnh thối đen quả cacao. Luận văn Thạc sĩ Khoa học. Đọc ngay!

• Tác giả: Trần Thị Thúy
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Ngọc Dung
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Nghiên cứu tuyển chọn và sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm đối kháng Trichoderma phòng trừ tác nhân gây bệnh thối đen quả ca cao
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Nấm đối kháng Trichoderma spp.
• 1.1. Đặc điểm sinh học và sinh thái của nấm Trichoderma spp.
• 1.2. Cơ chế tác động của nấm Trichoderma spp. lên các tác nhân gây bệnh cây trồng
• 1.3. Khả năng phòng trừ của nấm Trichoderma spp. đối với các loài nấm gây bệnh cây trồng
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu
• 2.2.2. Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
• 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả phân lập nấm Phytophthora sp. gây thối đen quả ca cao
• 3.2. Phân lập nấm Trichoderma sp. ở các vùng trồng ca cao của tỉnh Bình Phước, Đăk Lăk, Đăk Nông
• 3.3. Khả năng đối kháng của nấm Trichoderma sp. đối với nấm Phytophthora gây thối đen quả ca cao
• 3.4. Khả năng ký sinh của nấm Trichoderma sp.
• 3.5. Khả năng sinh kháng sinh bay hơi của nấm Trichoderma sp.
• 3.6. Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của nấm Trichoderma sp.
• 3.7. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu để sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm Trichoderma sp. đối kháng với nấm Phytophthora palmivora gây thối đen quả ca cao
• 3.7.1. Nghiên cứu thành phần cơ chất của môi trường nhân sinh khối nấm Trichoderma sp.
• 3.7.2. Nghiên cứu lượng nước trong môi trường nhân sinh khối nấm Trichoderma sp.
• 3.7.3. Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật tối ưu trong lên men nhân sinh khối của nấm Trichoderma (ánh sáng, chế độ cấp khí)
• 3.8. Đánh giá sức sống của nấm Trichoderma sp. sau bảo quản sản phẩm nhân sinh khối
• 3.9. Sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm Trichoderma sp.
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tuyển chọn và phân lập nấm Trichoderma và Phytophthora

Luận văn tập trung vào việc nghiên cứu tuyển chọn và sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm đối kháng Trichoderma để phòng trừ tác nhân gây bệnh thối đen quả ca cao. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc phân lập nấm Phytophthora palmivora từ mẫu bệnh thối đen quả cacao và nấm Trichoderma spp. từ đất ở các vùng trồng ca cao của tỉnh Đắk Lắk, Đắk Nông và Bình Phước. Việc phân lập này là bước đầu tiên quan trọng để tìm ra các chủng nấm Trichoderma có khả năng đối kháng mạnh mẽ với nấm Phytophthora gây bệnh. Luận văn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tìm kiếm các giải pháp sinh học để phòng trừ bệnh thối đen, một bệnh hại nghiêm trọng ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng ca cao. Việc sử dụng nấm đối kháng Trichoderma được xem là một biện pháp tiềm năng, thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe con người, thay thế cho việc sử dụng thuốc hóa học.

II. Khả năng đối kháng và đặc điểm sinh học của Trichoderma

Sau khi phân lập, luận văn tiến hành đánh giá khả năng đối kháng của các chủng nấm Trichoderma spp. đối với nấm Phytophthora palmivora. Các cơ chế đối kháng được nghiên cứu bao gồm ký sinh, cạnh tranh dinh dưỡng, và sinh chất kháng sinh bay hơi. "Nấm Trichoderma đối kháng với nấm gây bệnh cây trồng thông qua nhiều cơ chế bao gồm ký sinh, tạo ra chất kháng sinh và enzyme phân hủy vách tế bào của nấm bệnh." Luận văn cũng mô tả chi tiết đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của các chủng Trichoderma spp. được tuyển chọn. Việc nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm Trichoderma, từ đó tạo cơ sở cho việc sản xuất chế phẩm sinh học hiệu quả.

III. Sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm Trichoderma

Một phần quan trọng của luận văn là nghiên cứu các điều kiện tối ưu để sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm đối kháng Trichoderma spp.. Các yếu tố được xem xét bao gồm thành phần cơ chất, lượng nước, ánh sáng, nhiệt độ, pH, và chế độ cấp khí trong quá trình lên men nhân sinh khối. Mục tiêu là tìm ra phương pháp sản xuất chế phẩm có mật độ bào tử cao và sức sống tốt sau bảo quản. "Nghiên cứu các điều kiện tối ưu để sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm đối kháng Trichoderma sp. có khả năng đối kháng nấm Phytophthora sp. gây thối đen quả ca cao." Kết quả nghiên cứu này cung cấp quy trình sản xuất chế phẩm nấm Trichoderma đáp ứng yêu cầu thực tiễn.

IV. Giá trị thực tiễn và ứng dụng

Luận văn này có giá trị thực tiễn cao trong việc phát triển các biện pháp phòng trừ sinh học cho bệnh thối đen quả ca cao. Việc sử dụng chế phẩm nấm Trichoderma có thể giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Nghiên cứu này cung cấp một quy trình sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm Trichoderma hiệu quả, có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất ca cao. Hơn nữa, luận văn cũng đóng góp vào việc hiểu biết sâu hơn về cơ chế đối kháng của nấm Trichoderma với nấm Phytophthora, mở ra hướng nghiên cứu mới cho việc ứng dụng nấm đối kháng trong phòng trừ các bệnh hại cây trồng khác.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây ca cao (Theobroma cocoa L) là cây công nghiệp quan trọng, có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazon và được trồng rộng rãi tại nhiều khu vực trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Năm 2002, giá trị tiêu thụ hạt ca cao toàn cầu đạt khoảng 4 tỷ USD, với nhu cầu tăng nhanh nhất tại thị trường châu Á. Tuy nhiên, bệnh thối đen quả ca cao do nấm Phytophthora palmivora gây ra là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất và chất lượng ca cao, gây thiệt hại từ 10% đến 30%, thậm chí có thể lên tới 90-100% tùy theo điều kiện địa lý và môi trường. Ở Việt Nam, tỷ lệ bệnh trung bình tại các vùng trồng ca cao như Đăk Lăk và Bình Phước dao động từ 20-30%, có nơi lên đến 65-70%, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản lượng thu hoạch.

Mục tiêu nghiên cứu là tuyển chọn và sản xuất chế phẩm đơn dòng nấm đối kháng Trichoderma spp. có khả năng phòng trừ hiệu quả nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối đen quả ca cao. Nghiên cứu tập trung vào phân lập các chủng Trichoderma từ đất trồng ca cao tại các tỉnh Tây Nguyên và Bình Phước, đánh giá khả năng đối kháng, đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm Trichoderma, đồng thời xác định điều kiện tối ưu để sản xuất chế phẩm sinh học. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các mẫu đất và mẫu bệnh thu thập từ các vùng trồng ca cao tại tỉnh Đăk Lăk, Đăk Nông và Bình Phước trong giai đoạn nghiên cứu.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các biện pháp phòng trừ sinh học an toàn, thân thiện với môi trường, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng ca cao, đồng thời giảm thiểu sử dụng thuốc hóa học độc hại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nấm Trichoderma spp. là nhóm nấm đối kháng có khả năng kiểm soát nhiều loại nấm gây bệnh cây trồng thông qua các cơ chế: ký sinh, sinh kháng sinh, tiết enzyme phân giải vách tế bào nấm bệnh và cạnh tranh dinh dưỡng, nơi cư trú. Các enzyme quan trọng gồm chitinase, β-glucanase và cellulase giúp phá hủy cấu trúc vách tế bào của nấm gây bệnh. Cơ chế ký sinh được mô tả qua hiện tượng "giao thoa sợi nấm" khi sợi nấm Trichoderma quấn quanh và xâm nhập sợi nấm bệnh, gây phân hủy nguyên sinh chất. Kháng sinh do Trichoderma tiết ra như gliotoxin, viridin có tác dụng ức chế sự phát triển của nấm bệnh. Ngoài ra, Trichoderma còn cạnh tranh dinh dưỡng và nơi cư trú với nấm gây bệnh, giúp hạn chế sự phát triển của tác nhân gây bệnh.

Nấm Phytophthora palmivora là tác nhân chính gây bệnh thối đen quả ca cao, có khả năng tồn tại trong đất và gây hại trên nhiều bộ phận của cây. Nấm phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ 16-32°C và độ ẩm 80-95%, có chu kỳ bệnh ngắn từ 3-8 ngày, dễ lây lan qua nước, côn trùng và dụng cụ lao động.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm mẫu đất và mẫu bệnh thối đen quả ca cao thu thập từ các vùng trồng ca cao tại tỉnh Bình Phước, Đăk Lăk và Đăk Nông. Mẫu đất được lấy quanh vùng rễ cây khỏe, sâu 20-25 cm, mỗi điểm lấy mẫu gồm 3 cây, mỗi cây 4 mẫu đất, trộn đều thành mẫu tổng hợp. Mẫu bệnh được thu thập từ các bộ phận cây có triệu chứng bệnh, bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm.

Phân lập nấm Phytophthora sử dụng phương pháp mồi bẫy với các loại quả xanh như ca cao, đu đủ, táo, lê để kích thích nấm phát triển, sau đó phân lập trên môi trường nhân tạo PDA. Nấm Trichoderma được phân lập từ đất bằng phương pháp pha loãng và cấy trên môi trường TME, CMA, PRBA, sau đó tách thuần trên môi trường PDA.

Khả năng đối kháng của Trichoderma với Phytophthora được đánh giá bằng phương pháp cấy đối xứng trên môi trường PDA, đo đường kính ức chế và khả năng sinh kháng sinh bay hơi. Các đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của Trichoderma được nghiên cứu qua các thí nghiệm ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, nhiệt độ, pH, ánh sáng đến sự phát triển và sinh trưởng của nấm. Hoạt độ enzyme chitinase, β-glucanase và cellulase được định tính bằng phương pháp đo vòng phân giải trên môi trường cảm ứng.

Nghiên cứu điều kiện tối ưu sản xuất chế phẩm đơn dòng Trichoderma được thực hiện trên các cơ chất khác nhau (gạo, bột ngô, thóc) với các mức độ nước khác nhau, chế độ cấp khí và ánh sáng khác nhau trong quá trình lên men nhân sinh khối. Số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm IRRISTAT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân lập nấm Phytophthora palmivora: Sử dụng quả ca cao xanh làm mồi bẫy cho tỷ lệ bẫy nấm cao nhất đạt 78%, trong khi các loại quả khác như táo tây, đu đủ, lê có tỷ lệ thấp hơn (14-24%). Tỷ lệ phân lập thành công nấm Phytophthora từ mồi bẫy là khoảng 26% với quả ca cao xanh.

2. Phân lập nấm Trichoderma: Trong 100 mẫu đất thu thập từ 3 tỉnh, có 12 mẫu phân lập được Trichoderma spp., trong đó 5 mẫu có khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora palmivora. Tỷ lệ phân lập thành công khoảng 12%, trong đó 5% là các chủng triển vọng.

3. Khả năng đối kháng và ký sinh: Các chủng Trichoderma có hiệu quả ức chế sự phát triển của nấm Phytophthora palmivora từ 69,7% đến 92,9%. Chủng Tr-H đạt hiệu quả cao nhất với 92,9% ức chế đường kính tản nấm sau 6 ngày. Khả năng sinh kháng sinh bay hơi cũng đạt hiệu quả ức chế từ 69,7% đến 92,9%, chứng tỏ Trichoderma có thể tiêu diệt nấm bệnh ngay cả khi không tiếp xúc trực tiếp.

4. Đặc điểm sinh học và sinh thái: Môi trường PDA là môi trường thích hợp nhất cho sự phát triển của Trichoderma với đường kính khuẩn lạc sau 3 ngày đạt 8,0-8,3 cm và mật độ bào tử cao nhất (501-592 x 10^7 bào tử/ml). Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng là 25-30°C với tốc độ tăng trưởng 2,3-2,9 cm/ngày và mật độ bào tử cao (34-48 x 10^8 bào tử/ml). Ánh sáng xen kẽ 12 giờ sáng và 12 giờ tối thúc đẩy sự phát triển và sinh bào tử tốt nhất. pH thích hợp nhất là 5-6, pH thấp (4) hoặc cao (7) làm giảm sinh trưởng và sinh bào tử. Hoạt độ enzyme phân giải vách tế bào (cellulase, chitinase, β-glucanase) của các chủng Trichoderma đạt vòng phân giải từ 3,2 đến 4,8 cm, trong đó chủng Tr-H và Tr-tv có hoạt độ cao nhất.

5. Điều kiện sản xuất chế phẩm: Cơ chất gạo và bột ngô với lượng nước 54-56% là điều kiện tối ưu cho nhân sinh khối Trichoderma. Chế độ cấp khí và đảo trộn định kỳ giúp tăng số lượng bào tử và rút ngắn thời gian xuất hiện bào tử. Ánh sáng xen kẽ cũng hỗ trợ quá trình lên men hiệu quả.

Thảo luận kết quả

Kết quả phân lập và tuyển chọn các chủng Trichoderma có khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora palmivora phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vai trò của Trichoderma trong phòng trừ sinh học các bệnh do nấm gây ra trên cây trồng. Tỷ lệ phân lập thấp (khoảng 12%) phản ánh sự hạn chế của nguồn đối kháng tự nhiên, do đó việc nhân nuôi và bổ sung chế phẩm Trichoderma vào đất là cần thiết để tăng cường hiệu quả phòng trừ.

Khả năng sinh kháng sinh bay hơi và ký sinh trực tiếp của Trichoderma là cơ chế quan trọng giúp kiểm soát nấm bệnh, đồng thời hoạt động enzyme phân giải vách tế bào góp phần làm suy yếu cấu trúc nấm gây bệnh. Điều kiện sinh trưởng tối ưu về môi trường, nhiệt độ, pH và ánh sáng được xác định rõ ràng giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất chế phẩm sinh học, đảm bảo chất lượng và hiệu quả sử dụng.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, hiệu quả ức chế của Trichoderma trong nghiên cứu này tương đương hoặc cao hơn, chứng tỏ tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong phòng trừ bệnh thối đen quả ca cao tại Việt Nam. Việc sử dụng chế phẩm sinh học không chỉ giúp giảm thiểu tác động môi trường mà còn nâng cao sức khỏe cây trồng và năng suất bền vững.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ ức chế của các chủng Trichoderma, bảng thống kê ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng và sinh bào tử, cũng như sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển quy trình sản xuất chế phẩm Trichoderma: Áp dụng điều kiện tối ưu về cơ chất (gạo, bột ngô), lượng nước (54-56%), chế độ cấp khí và ánh sáng xen kẽ để sản xuất chế phẩm đơn dòng Trichoderma có chất lượng cao, đảm bảo số lượng bào tử đạt yêu cầu. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng. Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất sinh học.

2. Ứng dụng chế phẩm Trichoderma trong canh tác ca cao: Khuyến cáo nông dân sử dụng chế phẩm Trichoderma để bón đất và phun lên cây ca cao nhằm phòng trừ bệnh thối đen, giảm thiểu sử dụng thuốc hóa học. Mục tiêu giảm tỷ lệ bệnh xuống dưới 10% trong vòng 2 năm. Chủ thể thực hiện: Trung tâm khuyến nông, hợp tác xã nông nghiệp.

3. Tăng cường nghiên cứu và tuyển chọn chủng Trichoderma: Tiếp tục thu thập và phân lập các chủng Trichoderma từ nhiều vùng trồng ca cao khác nhau để mở rộng nguồn gen đối kháng, nâng cao hiệu quả phòng trừ. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trường đại học.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo, hội thảo cho cán bộ kỹ thuật và nông dân về kỹ thuật sản xuất, sử dụng chế phẩm Trichoderma và các biện pháp quản lý tổng hợp bệnh thối đen quả ca cao. Chủ thể thực hiện: Bộ Nông nghiệp, các tổ chức đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Khoa học Môi trường, Bảo vệ Thực vật: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu chi tiết về đặc điểm sinh học, sinh thái và cơ chế đối kháng của nấm Trichoderma, làm cơ sở cho các đề tài tiếp theo về phòng trừ sinh học.

2. Doanh nghiệp sản xuất chế phẩm sinh học: Tham khảo quy trình sản xuất chế phẩm đơn dòng Trichoderma với các điều kiện tối ưu, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế.

3. Nông dân và hợp tác xã trồng ca cao: Áp dụng các biện pháp phòng trừ sinh học an toàn, giảm thiểu thiệt hại do bệnh thối đen, nâng cao năng suất và chất lượng ca cao.

4. Cơ quan quản lý và khuyến nông: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, chương trình hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững, thúc đẩy ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất nông nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Nấm Trichoderma có thể phòng trừ bệnh thối đen quả ca cao hiệu quả đến mức nào?
   Nghiên cứu cho thấy các chủng Trichoderma có thể ức chế nấm Phytophthora palmivora từ 69,7% đến 92,9%, giúp giảm đáng kể tỷ lệ bệnh trên cây ca cao khi sử dụng đúng cách.

2. Điều kiện sinh trưởng tối ưu của nấm Trichoderma là gì?
   Nấm Trichoderma phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 25-30°C, pH 5-6, môi trường PDA và điều kiện ánh sáng xen kẽ 12 giờ sáng - 12 giờ tối, giúp tăng sinh trưởng và sinh bào tử hiệu quả.

3. Chế phẩm Trichoderma được sản xuất như thế nào?
   Chế phẩm được sản xuất trên cơ chất gạo hoặc bột ngô với lượng nước 54-56%, kết hợp chế độ cấp khí và đảo trộn định kỳ, trong điều kiện ánh sáng xen kẽ, giúp tăng số lượng bào tử và rút ngắn thời gian lên men.

4. Có thể sử dụng chế phẩm Trichoderma thay thế hoàn toàn thuốc hóa học không?
   Chế phẩm Trichoderma là biện pháp sinh học an toàn, có thể giảm đáng kể việc sử dụng thuốc hóa học, tuy nhiên nên kết hợp với các biện pháp quản lý tổng hợp để đạt hiệu quả tối ưu.

5. Làm thế nào để bảo quản chế phẩm Trichoderma sau sản xuất?
   Chế phẩm nên được bảo quản trong túi hút chân không hoặc nơi khô ráo, thoáng mát để duy trì sức sống của bào tử, đảm bảo hiệu quả khi sử dụng.

Kết luận

• Nấm Trichoderma spp. được phân lập thành công từ đất trồng ca cao tại các tỉnh Tây Nguyên và Bình Phước, trong đó 5 chủng có khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora palmivora.
• Các chủng Trichoderma có hiệu quả ức chế nấm bệnh từ 69,7% đến 92,9%, đồng thời sinh kháng sinh bay hơi và enzyme phân giải vách tế bào mạnh.
• Điều kiện sinh trưởng tối ưu của Trichoderma là nhiệt độ 25-30°C, pH 5-6, môi trường PDA và ánh sáng xen kẽ, giúp tăng sinh trưởng và sinh bào tử.
• Quy trình sản xuất chế phẩm đơn dòng Trichoderma trên cơ chất gạo, bột ngô với lượng nước 54-56%, chế độ cấp khí và ánh sáng phù hợp được xác định rõ ràng.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển các biện pháp phòng trừ sinh học an toàn, hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng ca cao tại Việt Nam.

Khuyến khích các đơn vị sản xuất và nông dân áp dụng chế phẩm Trichoderma trong canh tác ca cao, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng nguồn gen và tối ưu quy trình sản xuất. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ các viện nghiên cứu chuyên ngành hoặc trung tâm khuyến nông địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Nấm đối kháng Trichoderma spp. Đặc điểm sinh học và sinh thái của nấm Trichoderma spp. Giống nấm Trichoderma Pers.

thuộc họ Moniliaceae, bộ moniliales, lớp nấm bất toàn Deuteromycetes. Nấm Trichoderma có sợi nấm dạng bò lan, không màu hay sáng màu. Sợi nấm sinh trưởng, phát triển thành những tảng nấm nhỏ dạng gối phẳng, có cành bào tử đơn bào không mầu. Cành bào tử phân nhánh và các nhánh này thường mọc đối xứng nhau hoặc theo nhiều phía.

Trên cành bào tử thường có cuống đính bào tử. Cuống đính bào tử hình chai. Bào tử hình tròn hoặc hình trứng, sáng màu, có cấu tạo đơn bào. Bào tử có thành dầy.

Kích thước bào tử thay đổi tùy loài phổ biến từ 3,0 µm đến 4,0 µm. Đây là các nấm đối kháng sống trong đất. Thường quan sát thấy nấm Trichoderma tồn tại trong đất ở dạng sợi nấm hoăc bào tử. Bào tử có rất nhiều trong đất ẩm.

Trên cùng một môi trường nuôi cấy, mỗi loài Trichoderma có hình dạng khuẩn lạc khác nhau. Đây là một trong những đặc điểm để nhận dạng và phân biệt. Khuẩn lạc Trichoderma phát triển rất nhanh và thành thục trong vòng 5 - 7 ngày. Trên môi trường PDA khi ủ ở nhiệt độ ở 250C, khuẩn lạc nấm Trichoderma ban đầu có màu trắng, sau chuyển sang màu xanh đậm hoặc xanh vàng khi có bào tử xuất hiện.

Ở một số loài Trichoderma còn có khả năng tiết ra sắc tố có màu vàng trên môi trường PGA. Một số loài Trichoderma còn tạo mùi đặc trưng như Trichoderma viride tạo mùi dừa. Trichoderma có thể phát triển và hình thành bào tử trên môi trường có nhiều cellulose như: bã đậu phụ, lõi ngô, cám gạo, thóc, bã bia. Hầu hết các loài Trichoderma phát triển mạnh ở nhiệt độ 25 - 300C, một số loài phát triển tốt ở 350C thậm chí ở 400C.

Thủy phần của môi trường lên men xốp sinh khối của Trichoderma thích hợp là 54 - 56 %. pH thích hợp để nấm Trichoderma phát triển 3 Luận văn Thạc sỹ Trần Thị Thúy – KHMTK19 là 5 - 6, khi pH > 6 sinh trưởng của nấm yếu, pH < 4 sinh trưởng của nấm rất yếu. Trong thời gian nhân nuôi, nấm Trichoderma cần có điều kiện thoáng khí vì vậy sau khi vô trùng cần làm cho môi trường nhân nuôi xốp bằng cách lắc để chúng không kết lại thành mảng. Nếu bị kết mảng bào tử hình thành rất ít thậm chí sợi nấm không lan vào được.

Hình thái nấm Trichoderma sp. Cơ chế tác động của nấm Trichoderma spp. lên các tác nhân gây bệnh cây trồng [35, 40, 48]. Nấm đối kháng Trichoderma có nhiều trong đất và được biết rõ đến hiệu quả trong việc kiểm soát các nấm gây bệnh như Rhizoctonia solani, Pythium ultimum và Botrytis cinerea.

Cơ chế trực tiếp liên quan đến hiệu quả đối kháng là sự cạnh tranh, sinh kháng sinh và ký sinh. Tùy thuộc vào loài nấm Trichoderma mà tạo ra các loại kháng sinh khác nhau. Nấm Trichoderma viride sinh ra kháng sinh: viridin, trichodermin, xosukacylin, almatecin hoặc các vitamin, cacbonhydrat, nitơ nhờ vậy làm đất tốt. 4 Luận văn Thạc sỹ Trần Thị Thúy – KHMTK19 Các chất kháng sinh này có thể ở dạng bay hơi hoặc không bay hơi, khi tiết ra đều ức chế sự phát triển của sợi nấm gây bệnh ở mức độ khác nhau.

Nhiều nghiên cứu cho thấy Trichoderma có khả năng sản sinh các enzym Chitinase và -glucanase với hàm lượng cao, đây là 2 enzym thủy phân vách tế bào của các loài nấm gây bệnh rất mạnh. Theo Jollès và Muzzarelli, 1999, các loài nấm mốc như Trichoderma, Gliocladium. cho hàm lượng chitinase cao. Chitinase giữ vai trò chính trong hoạt động ký sinh của các loài nấm này với các loài nấm gây bệnh cho cây trồng.

Nấm Trichoderma khi ký sinh nấm gây bệnh sẽ tiết ra hệ enzyme phân hủy chitin của vách tế bào nấm gây bệnh bao gồm 6 enzyme: 2 enzyme -1,4-N-acetylglucosaminidase và 4 enzyme endochitinase. Các chủng nấm mốc Trichoderma, Aspergillus, Candida albicans, Sclerotium glucanicum.có khả năng sản sinh -glucanase cao, đặc biệt là nấm Trichoderma. -glucanase của Trichoderma giữ vai trò chính trong hoạt động ký sinh để đối kháng nấm gây bệnh cây trồng. -1,3-glucanase ở Trichoderma kìm hãm quá trình sinh tổng hợp -1,3- glucan vách tế bào, ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh.

Tác động đối kháng của nấm Trichoderma đối với vi sinh vật gây bệnh cây được thông qua bởi một số cơ chế sau đây: - Cơ chế ký sinh: Theo R.Weindling mô tả từ năm 1932 (Adams, 1990; Snyder và cộng sự, 1976), tác giả gọi đó là hiện tượng "giao thoa sợi nấm". Trước tiên sợi nấm Trichoderma vây xung quanh sợi nấm gây bệnh cây, sau đó các sợi nấm Trichoderma thắt chặt lấy các sợi nấm bệnh, cuối cùng mới thấy nấm Trichoderma xuyên qua sợi nấm bệnh làm thủng màng ngoài của nấm bệnh, gây nên sự phân huỷ các chất nguyên sinh bên trong sợi nấm bệnh. Những nghiên cứu chi tiết gần đây bằng kính hiển vi điện tử về vùng "giao thoa sợi nấm" cho thấy cơ chế chính của hiện tượng ký sinh ở nấm Trichoderma trên nấm gây bệnh là sự xoắn của sợi nấm Trichoderma quanh sợi nấm vật chủ, sau đó xảy ra hiện tượng thủy phân thành sợi nấm vật chủ, nhờ đó mà nấm Trichoderma xâm nhập vào bên trong sợi nấm vật chủ. Điều này dẫn đến hiện tượng chất nguyên sinh ở sợi nấm vật chủ bị phá hủy từng phần hoặc hoàn toàn.

Cuối cùng, nguyên sinh chất bị mất đi và sợi nấm vật chủ bị phá vỡ, giải phóng các 5 Luận văn Thạc sỹ Trần Thị Thúy – KHMTK19 sợi nấm đang sinh sản của nấm Trichoderma. Hiện tượng tan rã Kitin có ở vùng xung quanh nơi xâm nhập của nấm Trichoderma (Dubey, 1995; Inbar và cộng sự, 1996; Mikala-Doukaga và cộng sự, 1979; Rousseau và cộng sự, 1996). Một điều quan trọng cho sự ký sinh của nấm Trichoderma trên nấm gây bệnh cây là các bào tử đính của nấm Trichoderma sau khi mọc mầm tạo thành sợi nấm phải tiếp xúc được với nấm vật chủ và phải hình thành được thể giác bám. Thể giác bám này sẽ bám chắc và xâm nhập vào trong thành tế bào của nấm vật chủ.

Tỉ lệ ký sinh sẽ tăng lên khi tăng sự tiếp xúc trực tiếp của nấm Trichoderma với nấm vật chủ (Inbar và cộng sự, 1996; Pereverzeva và cộng sự, 1995). - Cơ chế kháng sinh: Nấm Trichoderma có khả năng sinh ra một số kháng sinh. Khả năng sinh ra chất kháng sinh của các loài, các chủng là khác nhau giống. Một số chất kháng sinh do Trichoderma sinh ra bao gồm: + Gliotoxin: là chất kháng sinh được R.

Emerson mô tả năm 1936 do nấm Trichoderma lignorum tạo thành. Trichoderma sinh kháng sinh Gliotoxin với điều kiện hàm lượng oxy phải cao. Chất Gliotoxin được tích luỹ nhiều trong dịch môi trường. Sự tích luỹ tối đa chất Gliotoxin thường ở giai đoạn phát triển sớm của nấm Trichoderma.

Chất Gliotoxin có phổ tác động rộng lên nhiều vi sinh vật: vi khuẩn, nấm (Ascochyta, pisi; Botrytis, R. + Viridin: là chất kháng sinh thứ hai do nấm Trichoderma tạo thành trong hoạt động sống của chúng (Bilai, 1974; Martin và cộng sự, 1975; Seiketov, 1982). Chất kháng sinh này được phát hiện vào năm 1945 ( Seiketov, 1982). Viridin độc hơn rất nhiều so với Gliotoxin và có hoạt tính chống nấm cao.

Ngoài ra, đã xác định được một số chất kháng sinh khác do nấm Trichoderma sinh ra như: chất kháng sinh U-21693 được Meyer phát hiện năm 1996. Năm 1975, ở Nhật Bản, các tác giả Atsushi, Shunsuke đã phát hiện được 2 chất kháng sinh: Trichoderma và Dermadin có trong dịch nuôi cấy loài T. Nấm Trichoderma còn có khả năng sinh ra một số chất kháng sinh dễ bay hơi có hoạt tính sinh lý cao. 6 Luận văn Thạc sỹ Trần Thị Thúy – KHMTK19 - Tác động của men: Nhiều loài Trichoderma có khả năng sinh ra men phân giải (như men laminarinaza, chitinaza,…) (Score và cộng sự, 1994).

Khi phát triển ở trên thành tế bào nấm vật chủ thì nấm Trichoderma có thể tiết ra những loại men gây suy biến thành tế bào nấm gây bệnh cho cây như men  -(1-3)-glukanase và chitinaza (Chet và cộng sự, 1981 và Jones &Watson, 1969-dẫn theo Martin và cộng sự, 1985; Chet và cộng sự, 1981, 1983). - Cơ chế cạnh tranh: nấm Trichoderma có thể biểu hiện tính đối kháng thông qua việc cạnh tranh với nấm gây bệnh cây về dinh dưỡng, nơi cư trú. Nấm Trichoderma thường định cư trước so với các nấm gây bệnh cây. Do đó, chúng chiếm các chỗ định cư cũng như dinh dưỡng của nấm gây bệnh (Green và cộng sự, 1996; Martin và cộng sự, 1985).

Khả năng phòng trừ của nấm Trichoderma spp. đối với các loài nấm gây bệnh cây trồng [35, 40, 48]. Năm 1952, Wood thông báo về tính đối kháng của nấm Trichoderma viride đối với nấm bệnh trên rau diếp là Botrytis cinerea. Ngày nay, người ta còn biết sử dụng nấm Trichoderma để bảo vệ cây trồng khỏi các bệnh nấm ở rễ (như Pythium, Fusarium, Rhizoctonia; Phytophthora,.) và cả các bệnh ở các phần trên mặt đất (như Botrytis cinerea).

Bliss (1959); Ohr và cộng sự (1973), cung cấp bằng chứng thuyết phục nhất, quần thể Trichoderma trong đất có khả năng phòng trừ nấm Armillaria mellea trên đất đã được xử lý xông hơi bằng methyl bromide. Well và các cộng sự (1962) lần đầu tiên công bố sử dụng một số lượng lớn Trichoderma được nuôi trồng trên môi trường rắn ra thử nghiệm ngoài đồng ruộng để kiểm soát nấm Sclerotium rolfsii trên cà chua. Barkman và Rodriguez Kabano (1975) nuôi trồng T.harzianum bằng phương pháp thương mại, các giá thể chứa nấm được rải xuống đất dọc theo các hàng đậu với lượng 112 – 140 kg/ha sau 70 - 100 ngày sau khi gieo đậu. Với lượng 140 kg/ha, T.harzianum có tác dụng phòng chống S.rolfsii và tăng năng suất lên trong khoảng 3 năm.

Nấm Trichodema hamatum có rất nhiều trong đất hữu cơ tại vườn ươm ở Colombia có khả năng ngăn chặn nấm R. Nhiệt độ và tia phóng xạ gamma không thể diệt nấm R.solani nhưng trong môi trường T.harzianum diệt được nấm này (Nelson và cộng sự, 1983), đây là vai trò chính của Trichoderma trong việc phòng trừ sinh học. Tình hình nghiên cứu, sản xuất, sử dụng chế phẩm nấm Trichoderma phòng trừ bệnh hại trên cây trồng. Cho tới nay có khoảng 30 nước đã có những nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma để trừ bệnh hại cây trồng (Nga, Mỹ, Đức, Hunggari, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin…) cho khoảng hơn 150 loài vi sinh vật gây bệnh trên hơn 40 loại cây trồng.

Ở Nam Mỹ, người ta dùng nấm T.harzianum phòng trừ các nấm Pythium spp. solani gây bệnh chết héo đậu và củ cải (Chet và cộng sự,1981). Ở Ấn Độ, hiệu quả ức chế bệnh do R. Solani gây trên khoai tây của nấm T.

harzianum đạt tới 89,1%. Ở Thái Lan, sử dụng nấm T.viride phòng trừ bệnh thối thân cà chua do nấm S.