Luận văn về sản xuất Trichoderma spp làm thuốc trừ nấm bệnh cho cây trồng

Tài liệu nghiên cứu Luận văn sản xuất trichoderma spp làm thuốc trừ nấm bệnh cây trồng, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Hứa Võ Thành Long
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoài Hương
• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Sản Xuất Trichoderma spp: Giải Pháp Hiệu Quả Cho Thuốc Trừ Nấm Bệnh Cây Trồng
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. KHÁI NIỆM KIỂM SOÁT SINH HỌC
• 2.1.1. THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
• 2.1.2. THUỐC TRỪ SÂU
• 2.1.2.1. CƠ CHẾ DIỆT SÂU HẠI CỦA THUỐC
• 2.1.3. THUỐC TRỪ NẤM
• 2.1.3.1. CƠ CHẾ DIỆT NẤM BỆNH
• 2.1.3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC TRỪ NẤM
• 2.1.4. THUỐC TRỪ CỎ HÓA HỌC
• 2.1.5. SỰ XÂM NHẬP CỦA THUỐC VÀO CÂY CỎ
• 2.1.6. CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA THUỐC
• 2.1.7. ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC DIỆT CỎ
• 2.2. KIỂM SOÁT SINH HỌC
• 2.2.1. ĐỐI TƯỢNG CỦA KIỂM SOÁT SINH HỌC
• 2.2.2. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
• 2.2.3. NGUYÊN TẮC CỦA KIỂM SOÁT SINH HỌC
• 2.2.4. CÁC BỆNH CÂY THƯỜNG GẶP DO NẤM GÂY RA
• 2.2.5. TỔNG QUAN VỀ CHẤT TRỪ NẤM SINH HỌC
• 2.2.6. TỔNG QUAN VỀ TRICHODERMA SPP. LÀM CHẤT TRỪ NẤM SINH HỌC
• 2.2.6.1. ĐẶC ĐIỂM GIỐNG NẤM TRICHODERMA SPP.1
• 2.2.6.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH TRƯỞNG CỦA TRICHODERMA SPP.2
• 2.2.6.3. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA TRICHODERMA SPP.1
• 2.2.6.4. HOẠT ĐỘNG TIẾT ENZYME
• 2.2.7. HỆ ENZYME THỦY PHÂN CHITIN
• 2.2.8. HỆ ENZYME THỦY PHÂN CELLULOSE
• 2.2.9. CÁC HỢP CHẤT KHÁNG NẤM
• 2.2.10. ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY CỦA TRICHODERMA SPP.
• 2.2.11. CÁC NƠI SẢN XUẤT CHẾ PHẨM TRICHODERMA SPP.
• 3. CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM
• 3.1. CÁC CHỦNG VI SINH VẬT DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU
• 3.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.2.1. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ
• 3.2.2. MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY
• 3.2.2.1. MÔI TRƯỜNG PGA
• 3.2.2.2. MT KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG GIỮA CHẾ PHẨM TRICHODERMA SPP. VÀ NẤM BỆNH
• 3.2.2.3. MÔI TRƯỜNG LÊN MEN XOÁP
• 3.2.2.4. MÔI TRƯỜNG NHÂN GIỐNG
• 3.2.3. PHƯƠNG PHÁP
• 3.2.3.1. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG GIỮA NẤM TRICHODERMA SPP. VỚI NẤM BỆNH
• 3.2.3.2. PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN XOÁP
• 3.2.3.3. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG GIỮA CHẾ PHẨM TRICHODERMA SPP. VỚI NẤM BỆNH
• 3.3. KẾT QUẢ VÀ BIỂN LUẬN
• 3.3.1. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG GIỮA NẤM TRICHODERMA SPP. VỚI NẤM BỆNH
• 3.3.2. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG GIỮA CHẾ PHẨM TRICHODERMA SPP. VỚI NẤM BỆNH
• 3.3.3. PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN XOÁP
• 3.4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Sự gia tăng nhanh chóng trong ngành nông nghiệp đã dẫn đến việc sử dụng ngày càng nhiều thuốc bảo vệ thực vật, đặc biệt là các loại thuốc trừ nấm. Trichoderma spp. là một trong những giải pháp sinh học tiềm năng nhằm kiểm soát các bệnh do nấm gây ra trên cây trồng. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc sản xuất các chế phẩm từ Trichoderma như một phương pháp hiệu quả trong việc phòng trừ nấm bệnh cây trồng.

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, việc sử dụng thuốc hóa học trong nông nghiệp đã dẫn đến nhiều vấn đề về môi trường và sức khỏe con người. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp thay thế như giải pháp nông nghiệp bền vững trở nên cấp thiết. Trichoderma được biết đến như một sinh vật đối kháng có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều loại nấm gây hại cho cây trồng, từ đó bảo vệ sức khỏe cây trồng và môi trường.

1.2 Mục đích của đề tài

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tìm hiểu và phát triển các chế phẩm từ Trichoderma spp. để kiểm soát các bệnh do nấm gây ra trên cây trồng. Nghiên cứu sẽ phân tích hiệu quả của các chế phẩm này trong việc phòng trừ nấm bệnh, đồng thời đánh giá khả năng ứng dụng trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp.

II. Tổng quan tài liệu

Nghiên cứu về Trichoderma đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới, cho thấy khả năng kiểm soát nấm bệnh hiệu quả. Các nghiên cứu chỉ ra rằng Trichoderma spp. không chỉ có khả năng ức chế sự phát triển của nấm mà còn kích thích sự phát triển của cây trồng thông qua việc tăng cường sức đề kháng tự nhiên. Việc sản xuất chế phẩm từ Trichoderma cần được thực hiện theo các quy trình sinh học hiện đại nhằm đảm bảo hiệu quả và an toàn cho môi trường.

2.1 Khái niệm kiểm soát sinh học

Kiểm soát sinh học là một phương pháp sử dụng các sinh vật tự nhiên để kiểm soát các loài gây hại. Trichoderma là một trong những sinh vật được sử dụng phổ biến nhất trong kiểm soát nấm bệnh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng Trichoderma có thể ức chế sự phát triển của nhiều loại nấm gây hại như Rhizoctonia, Fusarium, và Pythium, từ đó bảo vệ cây trồng một cách hiệu quả.

2.2 Đặc điểm của Trichoderma spp.

Các loài Trichoderma có khả năng sinh trưởng nhanh và phát triển mạnh mẽ trong điều kiện môi trường khác nhau. Chúng có khả năng tiết ra các enzyme phân giải chất hữu cơ và sản sinh ra các chất ức chế nấm, giúp bảo vệ cây trồng khỏi sự tấn công của nấm bệnh. Đặc biệt, việc sử dụng Trichoderma trong nông nghiệp không chỉ giúp kiểm soát nấm bệnh mà còn cải thiện chất lượng đất, tăng cường sức khỏe cho cây trồng.

III. Thực nghiệm

Thực nghiệm được tiến hành để đánh giá hiệu quả của các chế phẩm từ Trichoderma spp. trong việc kiểm soát nấm bệnh trên cây trồng. Các phương pháp sản xuất chế phẩm từ Trichoderma sẽ được áp dụng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả cao nhất. Kết quả thực nghiệm sẽ được phân tích để đưa ra những nhận định chính xác về khả năng ứng dụng của Trichoderma trong nông nghiệp.

3.1 Vật liệu và phương pháp

Nghiên cứu sử dụng các chủng Trichoderma đã được phân lập và nuôi cấy trong điều kiện phòng thí nghiệm. Các chế phẩm sinh học sẽ được sản xuất theo phương pháp lên men nhằm tối ưu hóa năng suất và hoạt tính sinh học. Sau đó, các chế phẩm này sẽ được thử nghiệm trên các loại cây trồng bị nhiễm nấm bệnh để đánh giá hiệu quả phòng trừ.

3.2 Kết quả và bàn luận

Kết quả từ các thí nghiệm cho thấy rằng các chế phẩm từ Trichoderma spp. có khả năng ức chế sự phát triển của nấm bệnh lên đến 80%. Điều này chứng tỏ rằng việc ứng dụng Trichoderma trong sản xuất nông nghiệp không chỉ mang lại hiệu quả cao mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê từ các tổ chức nông nghiệp quốc tế, hàng năm các loại dịch hại và nấm bệnh gây tổn thất từ 20% đến 40% tổng sản lượng nông sản toàn cầu. Trong số hơn 1.000 loài côn trùng và hàng trăm loài nấm gây hại cây trồng, các chi nấm như Fusarium, Phytophthora và Rhizoctonia là những tác nhân nguy hiểm nhất, làm suy giảm nghiêm trọng phẩm chất nông sản. Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong nhiều thập kỷ qua đã để lại hậu quả nặng nề khi hơn 70% lượng hóa chất phun xịt phát tán trực tiếp ra môi trường đất và nguồn nước, dẫn đến mất cân bằng sinh thái và kích thích mầm bệnh phát sinh tính kháng thuốc.

Xuất phát từ thực trạng cấp bách đó, đề tài tập trung giải quyết vấn đề kiểm soát nấm bệnh cây trồng theo hướng nông nghiệp bền vững thông qua giải pháp sinh học. Mục tiêu cụ thể của công trình là nghiên cứu ứng dụng nấm đối kháng Trichoderma spp., hoàn thiện quy trình công nghệ lên men thể rắn để sản xuất sinh khối bào tử và đánh giá hoạt tính đối kháng invitro của chế phẩm đối với các loại nấm bệnh nguy hiểm.

Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm tại Viện Sinh học Nhiệt đới và Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM trong giai đoạn 2009 - 2010. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện rõ qua việc cung cấp quy trình sản xuất chế phẩm sinh học chất lượng cao với mật độ bào tử đạt trên 10^8 đến 10^9 CFU/gam chế phẩm, giúp giảm thiểu 40% đến 50% chi phí sử dụng thuốc hóa học, mở ra giải pháp an toàn bảo vệ mùa màng và bảo tồn hệ vi sinh vật đất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai nền tảng lý thuyết cốt lõi: Lý thuyết kiểm soát sinh học cổ điển và Mô hình siêu ký sinh - đối kháng vi sinh vật đất. Khung lý thuyết này giải thích tương tác sinh thái giữa các quần thể vi nấm có ích và tác nhân gây bệnh trong tự nhiên.

Năm khái niệm chuyên ngành then chốt được phát triển xuyên suốt đề tài bao gồm:

1. Nấm đối kháng sinh học: Các chủng vi nấm hoại sinh thuộc chi Trichoderma có khả năng kìm hãm, tiêu diệt mầm bệnh thông qua cạnh tranh dinh dưỡng và không gian sống.
2. Thuốc trừ nấm sinh học (Biofungicide): Chế phẩm chứa sinh khối tế bào hoặc bào tử vi sinh vật sống nhằm ức chế mầm bệnh thực vật.
3. Cơ chế siêu ký sinh (Hyperparasitism): Hiện tượng nấm đối kháng tiếp xúc, quấn quanh sợi nấm ký chủ và tiết enzyme phân giải vách tế bào mầm bệnh.
4. Hệ enzyme phân giải vách tế bào: Phức hệ enzyme ngoại bào bao gồm Chitinase, Cellulase, Glucanase và Protease có chức năng thủy phân các đại phân tử cấu tạo nên vách nấm bệnh.
5. Lên men thể rắn (Solid-State Fermentation): Kỹ thuật nuôi cấy vi sinh vật trên cơ chất hữu cơ dạng xốp ẩm trong điều kiện không có nước tự do chảy tràn.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu và chủng vi sinh vật được thu thập và lưu giữ chuẩn mực tại phòng thí nghiệm Viện Sinh học Nhiệt đới, bao gồm hai chủng nấm đối kháng chính là Trichoderma harzianum, Trichoderma reesei cùng các chủng nấm bệnh chỉ thị gồm Fusarium oxysporum, Phytophthora palmivora, Rhizoctonia solani và Sclerotium rolfsii.

Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế với 36 đơn vị mẫu thạch đĩa đối kháng kép trên môi trường PGA (Potato Glucose Agar), bố trí theo phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần lặp lại độc lập cho từng công thức thí nghiệm. Việc lựa chọn phương pháp phân tích thạch đĩa kép (Dual Culture Assay) cho phép đo lường trực quan, chính xác tốc độ sinh trưởng của tản nấm, bán kính ức chế và sự lấn át bề mặt của tản nấm đối kháng theo các mốc thời gian 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ và 120 giờ.

Quy trình sản xuất bào tử ứng dụng phương pháp lên men xốp trên cơ chất hữu cơ phối trộn (cám gạo, trấu, mạt cưa) với độ ẩm duy trì từ 55% đến 65%, nhiệt độ phòng 28 - 30°C và cảm ứng quang hóa ở bước sóng 380 nm đến 440 nm trong 10 - 30 giây nhằm kích thích tối đa khả năng hình thành bào tử phân sinh. Toàn bộ timeline nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành liên tục trong 6 tháng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thực nghiệm đã mang lại 4 phát hiện khoa học quan trọng:

1. Hoạt lực ức chế nấm bệnh vượt trội của Trichoderma harzianum: Trên môi trường thạch đĩa, chủng Trichoderma harzianum thể hiện tốc độ phát triển sợi nấm nhanh, bao phủ và kìm hãm mạnh mẽ nấm bệnh Fusarium oxysporum với tỷ lệ ức chế đường kính khuẩn lạc đạt 68,5% sau 5 ngày và tăng lên 82,4% sau 7 ngày nuôi cấy.

2. Hiệu lực đối kháng với nấm Phytophthora palmivora: Cả hai chủng nấm đối kháng đều tạo ra vòng ngăn chặn rõ rệt, trong đó Trichoderma harzianum làm giảm 76,8% kích thước vùng bệnh, còn Trichoderma reesei đạt hiệu lực ức chế 72,1%, hạn chế hoàn toàn sự phát tán của du động bào tử nấm bệnh gây thối gốc chảy mủ.

3. Năng suất tạo bào tử cao qua lên men xốp: Phương pháp lên men thể rắn trên giá thể phụ phẩm nông nghiệp cho năng suất sinh khối bào tử vượt bậc, đạt mật độ từ 5,2 x 10^8 đến 1,4 x 10^9 bào tử/gam cơ chất khô sau 14 ngày nuôi ủ, vượt gấp 2,5 lần so với phương pháp nhân sinh khối truyền thống.

4. Khả năng bảo lưu hoạt tính của chế phẩm dạng bột: Chế phẩm thô sau thu hoạch và sấy xốp duy trì tỷ lệ sống của bào tử trên 88% sau 30 ngày bảo quản, khi rắc trực tiếp lên đĩa thạch đối kháng vẫn kìm hãm tới 71,3% sự phát triển của khuẩn lạc nấm Fusarium so với đĩa đối chứng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi tạo nên hiệu quả đối kháng của Trichoderma spp. nằm ở sự tổng hợp đồng thời giữa tác động cơ học và hóa sinh. Khi tiếp xúc với nấm bệnh, sợi nấm Trichoderma tiết ra một lượng lớn enzyme Chitinase và Beta-1,3-glucanase để phá vỡ cấu trúc polysaccharide trên thành tế bào nấm hại, đồng thời giải phóng các chất kháng sinh bay hơi và không bay hơi làm ngưng trệ quá trình hô hấp của mầm bệnh.

So sánh với các nghiên cứu kiểm soát sinh học khác, hiệu lực của Trichoderma harzianum trong công trình này tương đương với hiệu quả trừ dịch hại của các chế phẩm từ nấm Beauveria và Metarhizium (đạt hiệu lực từ 58,7% đến 76,7% trên rầy nâu và sâu hại) và vượt trội hơn so với hoạt tính đối kháng của các chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae đối với các chi nấm hoại sinh.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua các bảng ma trận đường kính khuẩn lạc và đồ thị so sánh tốc độ tăng trưởng. Biểu đồ đường thể hiện sự suy giảm tuyến tính của đường kính nấm bệnh khi tăng mật độ bào tử nấm đối kháng từ 10^6 lên 10^9 bào tử/ml, chứng minh tính ổn định và khả năng lấn át sinh học triệt để của chế phẩm tạo thành.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, 4 nhóm giải pháp mang tính ứng dụng cao được đề xuất:

1. Chuẩn hóa và tối ưu hóa công thức cơ chất lên men: Tiến hành cải tiến tỷ lệ phối trộn cám gạo, bột bắp và khoáng vi lượng để nâng cao mật độ bào tử đích lên mức lớn hơn hoặc bằng 5 x 10^9 CFU/gam; giảm 35% chi phí nguyên liệu đầu vào trong thời gian triển khai 6 tháng; do các Viện nghiên cứu và Bộ môn Công nghệ Sinh học chủ trì thực hiện.

2. Nâng cấp công nghệ bào chế và chất mang sinh học: Bổ sung các hợp chất bảo quản tự nhiên như khoáng Bentonite, Pyrax khô và phụ gia chống ẩm nhằm nâng cao tỷ lệ sống của bào tử đạt trên 85% sau 12 tháng lưu kho ở điều kiện nhiệt độ thường; thực hiện bởi các Doanh nghiệp sản xuất chế phẩm sinh học trong lộ trình 9 tháng.

3. Triển khai khảo nghiệm diện rộng ngoài đồng ruộng: Thiết lập mô hình thử nghiệm thực tế tại các vùng chuyên canh cây có múi, sầu riêng và rau củ quả tại khu vực phía Nam nhằm đạt mục tiêu khống chế 70% đến 80% bệnh vàng lá thối rễ và xì mủ gốc sau 2 vụ canh tác liên tiếp (12 tháng); giao cho Trung tâm Khuyến nông và Chi cục Bảo vệ Thực vật các tỉnh phối hợp quản lý.

4. Xây dựng quy trình tích hợp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM): Tích hợp chế phẩm Trichoderma vào quy trình ủ phân chuồng hữu cơ vi sinh, giúp các hộ nông dân cắt giảm từ 30% đến 50% lượng phân bón hóa học và thuốc trừ nấm ngoại nhập trong vòng 18 tháng; do các Hợp tác xã Nông nghiệp và kỹ sư địa phương trực tiếp hướng dẫn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Học viên cao học, sinh viên và nhà nghiên cứu chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Bảo vệ Thực vật: Tài liệu cung cấp cơ sở lý luận chi tiết về cơ chế sinh học, phương pháp luận nuôi cấy đối kháng invitro và hệ thống dữ liệu so sánh chuẩn mực để phát triển các đề tài khoa học chuyên sâu.

2. Kỹ sư nông nghiệp và cán bộ kỹ thuật khuyến nông: Nắm vững nguyên lý hoạt động của các chủng nấm có ích, từ đó xây dựng các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật canh tác sạch, quy trình chẩn đoán sớm và biện pháp xử lý nấm bệnh vùng rễ hiệu quả cho bà con nông dân.

3. Doanh nghiệp sản xuất phân bón vi sinh và thuốc bảo vệ thực vật sinh học: Tiếp cận quy trình công nghệ lên men xốp chi phí thấp, tận dụng triệt để nguồn phụ phẩm nông nghiệp sẵn có để mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp, thương mại hóa dòng sản phẩm biofungicide đạt chuẩn.

4. Chủ trang trại, hợp tác xã canh tác nông sản hữu cơ, GlobalGAP: Hiểu rõ kỹ thuật phối trộn và thời điểm bón chế phẩm vi sinh vào đất để phòng ngừa bền vững các bệnh thối rễ, héo vàng, nâng cao chất lượng và giá trị xuất khẩu của nông sản.

Câu hỏi thường gặp

Chủng nấm Trichoderma harzianum tiêu diệt nấm bệnh trong đất bằng những cơ chế chủ yếu nào? Trichoderma harzianum tiêu diệt nấm bệnh thông qua ba cơ chế phối hợp gồm siêu ký sinh, kháng sinh và cạnh tranh sinh thái. Chúng tiết enzyme Chitinase và Cellulase để phân hủy vách tế bào nấm hại, đồng thời cạnh tranh dinh dưỡng và quấn sợi siết chặt mầm bệnh. Trong thực nghiệm, cơ chế này giúp ức chế tới 82,4% sự phát triển của nấm Fusarium oxysporum sau 7 ngày nuôi cấy.

Phương pháp lên men thể rắn mang lại những ưu điểm gì so với phương pháp lên men chìm trong sản xuất chế phẩm sinh học? Lên men thể rắn tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp rẻ tiền như cám gạo, mùn cưa, trấu, giúp hạ giá thành sản xuất khoảng 45% so với lên men lỏng. Phương pháp này mô phỏng môi trường tự nhiên, tạo mật độ bào tử cao từ 5 x 10^8 đến 1,4 x 10^9 bào tử/gam và tăng khả năng chịu hạn của bào tử khi ứng dụng ngoài đồng ruộng.

Yếu tố ánh sáng có vai trò như thế nào trong quá trình nhân sinh khối và tạo bào tử của nấm Trichoderma spp.? Đa số các chủng Trichoderma đều có tính cảm quang rất cao. Việc chiếu xạ ánh sáng ở bước sóng tối ưu từ 380 nm đến 440 nm hoặc tia cực tím gần 366 nm trong khoảng thời gian từ 10 đến 30 giây kích thích mạnh mẽ quá trình biệt hóa cơ quan sinh sản, giúp tăng gấp 2 đến 3 lần số lượng bào tử phân sinh so với điều kiện tối hoàn toàn.

Chế phẩm nấm Trichoderma có an toàn đối với sức khỏe con người, động vật và môi trường sống không? Chế phẩm nấm Trichoderma tuyệt đối an toàn sinh học đối với người, gia súc và các loài thiên địch có ích như ong mắt đỏ hay bọ rùa. Khác với thuốc trừ nấm hóa học để lại hơn 70% dư lượng độc hại, Trichoderma tự phân hủy hữu cơ trong đất, không gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và không để lại dư lượng trên nông sản thu hoạch.

Cách thức sử dụng chế phẩm Trichoderma như thế nào để phát huy hiệu lực đối kháng tối đa tại vùng rễ cây trồng? Để vi nấm thiết lập quần thể bền vững quanh hệ rễ, cần bón chế phẩm phối trộn cùng phân chuồng ủ hoai hoặc hữu cơ giàu mùn, duy trì độ ẩm đất từ 60% đến 70% và độ pH thích hợp từ 5,5 đến 6,5. Tuyệt đối không phối trộn cùng lúc với thuốc trừ nấm gốc đồng hoặc lưu huỳnh vì sẽ làm suy giảm hơn 80% lượng bào tử sống.

Kết luận

• Luận văn đã xác lập đầy đủ cơ sở khoa học và chứng minh hoạt tính đối kháng mạnh mẽ của hai chủng Trichoderma harzianum và Trichoderma reesei trước các loài nấm bệnh nguy hiểm như Fusarium oxysporum và Phytophthora palmivora.
• Chuẩn hóa thành công quy trình công nghệ lên men thể rắn trên cơ chất phụ phẩm nông nghiệp, thu nhận sinh khối bào tử với mật độ cao vượt trội đạt trên 10^9 bào tử/gam chế phẩm khô.
• Làm sáng tỏ vai trò then chốt của hệ enzyme thủy phân vách tế bào và cơ chế siêu ký sinh trong kiểm soát sinh học nấm bệnh cây trồng.
• Mở ra hướng đi bền vững cho ngành bảo vệ thực vật, góp phần giảm thiểu sự phụ thuộc vào hóa chất nông nghiệp độc hại và bảo vệ hệ sinh thái đất.
• Tạo nền tảng công nghệ sẵn sàng chuyển giao cho các đơn vị sản xuất phân bón vi sinh và chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp sạch.

Đóng góp lớn nhất của nghiên cứu là hoàn thiện chuỗi kỹ thuật từ tuyển chọn, nhân nuôi sinh khối đến bào chế chế phẩm biofungicide có khả năng ứng dụng thực tiễn cao. Trong giai đoạn 6 đến 12 tháng tiếp theo, nhóm nghiên cứu định hướng mở rộng thử nghiệm thực địa trên quy mô 50 - 100 hecta cây trồng chuyên canh. Các nhà khoa học, doanh nghiệp nông nghiệp và hợp tác xã quan tâm hãy liên hệ để hợp tác chuyển giao quy trình công nghệ, cùng kiến tạo nền nông nghiệp xanh và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM KHOA MOÂI TRÖÔØNG VAØ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC  KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP CÖÛ NHAÂN KHOA HOÏC NGAØNH : COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC MAÕ NGAØNH : C73 GVHD : TS. NGUYỄN HOAØI HÖÔNG CN. ÑOÃ THÒ TUYEÁN SVTH : HỨA VOÕ THAØNH LONG LỚP : 07CSH1 MSSV : 207111025 TP.HCM naêm 2010 1 LÔØI CAÛM ÔN Ñeå hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp naøy, em xin göûi lôøi caûm ôn ñeán caùc thaày coâ khoa Moâi Tröôøng vaø Coâng Ngheä Sinh Hoïc ñaõ giaûng daïy vaø truyeàn ñaït kieán thöùc cho em trong suoát nhöõng naêm vöøa qua ñeå em laøm toát baøi luaän vaên naøy. Em xin chaân thaønh caûm ôn vieän Sinh Hoïc Nhieät Ñôùi ñaõ giuùp vaø taïo ñieàu kieän cho em ñöôïc hoïc hoûi, trao ñoài caùc kyõ naêng, thao taùc vaø tích luõy nhieàu kinh nghieäm quyù baùu cho coâng vieäc sau naøy cuûa em.

Ñaëc bieät xinh chaân thaønh caûm ôn coâ Ñoã Thò Tuyeán vaø coâ Nguyeãn Hoaøi Höông ñaõ heát loøng quan taâm, chæ baûo vaø höôùng daãn taän tình ñeå em hoaøn thaønh toát luaän vaên. Xin caûm ôn caùc anh chò vaø caùc baïn trong vieän Sinh Hoïc Nhieät Ñôùi ñaõ giuùp ñôõ trong suoát quaù trình laøm luaän. Cuoái cuøng xin caûm ôn gia ñình ñaõ ñoäng vieân, quan taâm, hoã trôï trong quaù trình laøm luaän vaên toát nghieäp. Trong suoát quaù trình laøm luaän vaên, em ñaõ ñöôïc tieáp caän vôùi moâi tröôøng laøm vieäc môùi, coù theâm ñöôïc nhieàu kieán thöùc, ñöôïc aùp duïng thöïc teá nhöõng gì em ñaõ hoïc, reøn luyeän theâm veà thao taùc, kyõ thuaät vaø kyõ naêng laøm vieäc ñeå em coù theå thöïc hieän toát hôn trong coâng vieäc sau naøy.

Em xin chaân thaønh caûm ôn. 2 MUÏC LUÏC TRANG LÔØI CAÛM ÔN 2 CHÖÔNG I : GIÔÙI THIEÄU 9 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ 10 1.2 MUÏC ÑÍCH CUÛA ÑEÀ TAØI 11 1.3 NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU 11 1.4 PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU CUÛA ÑEÀ TAØI 11 CHÖÔNG II : TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU 12 2.1 KHAÙI NIEÄM KIEÅM SOAÙT SINH HOÏC 13 2.1 THUOÁC BAÛO VEÄ THÖÏC VAÄT 13 2.1 THUOÁC TRÖØ SAÂU 13 2.2 THUOÁC TRÖØ NAÁM 13 2.1 CÔ CHEÁ DIEÄT NAÁM 14 2.2 AÛNH HÖÔÛNG CUÛA THUOÁC TRÖØ NAÁM 14 2.3 THUOÁC TRÖØ COÛ HOÙA HOÏC 14 2.1 SÖÏ XAÂM NHAÄP CUÛA THUOÁC VAØO COÛ 15 2.2 CÔ CHEÁ DIEÄT COÛ 15 2.3 AÛNH HÖÔÛNG CUÛA THUOÁC TRÖØ COÛ 16 2.2 KIEÅM SOAÙT SINH HOÏC 16 2.3 ÑOÁI TÖÔÏNG CUÛA KIEÅM SOAÙT SINH HOÏC 14 2.4 PHÖÔNG PHAÙP SINH HOÏC 31 2.1 TRIEÄU CHÖÙNG NHIEÃM VIRUS 32 2.2 CÔ CHEÁ DIEÄT SAÂU 32 2.2 VI KHUAÅN BACILLUS THURINGIENSIS (BT) 33 3 2.2 CÔ CHEÁ TAÙC ÑOÄNG 34 2.1 HIEÄU LÖÏC TRUØ SAÂU CUÛA BEAUVERIA & METARHIZIUM 34 2.2 HOAÏT TÍNH DIEÄT SAÂU 34 2.4 SINH VAÄT KHAÙC 35 2.1 ONG MAÉT ÑOÛ 35 2.2 ONG VAØNG 36 2.5 NGUYEÂN TAÉC CUÛA KIEÅM SOAÙT SINH HOÏC 37 2.2 TRÖØ NAÁM BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP SINH HOÏC 38 2.1 CAÙC BEÄNH CAÂY THÖÔØNG GAËP DO NAÁM GAÂY RA 38 2.2 TOÅNG QUAN VEÀ CHAÁT TRÖØ NAÁM SINH HOÏC 43 2.3 TOÅNG QUAN VEÀ TRICHODERMA SPP. LAØM CHAÁT TRÖØ NAÁM SINH HOÏC 45 2.2 ÑAËC ÑIEÅM GIOÁNG NAÁM TRICHODERMA SPP.1 ÑAËC ÑIEÅM HÌNH THAÙI, SINH TRÖÔÛNG CUÛA TRICHODERMA SPP.2 SINH THAÙI HOÏC 48 2.3 CÔ CHEÁ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA TRICHODERMA SPP.1 HIEÄN TÖÔÏNG GIAO THOA 51 2.2 HOAÏT ÑOÄNG TIEÁT ENZYME 53 1 HEÄ ENZYME THUÛY PHAÂN CHITIN 53 2 HEÄ ENZYME THUÛY PHAÂN CELLULOSE 54 3 CAÙC HÔÏP CHAÁT KHAÙNG NAÁM 55 4 2.4 ÑIEÀU KIEÄN NUOÂI CAÁY CUÛA TRICHODERMA SPP.5 CAÙC NÔI SAÛN XUAÁT CHEÁ PHAÅM TRICHODERMA SPP. 56 CHÖÔNG III : THÖÏC NGHIEÄM 61 3.2 VAÄT LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP 62 3.1 CAÙC CHUÛNG VI SINH VAÄT DUØNG TRONG NGHIEÂN CÖÙU 62 3.2 DUÏNG CUÏ, THIEÁT BÒ 62 3.3 MOÂI TRÖÔØNG NUOÂI CAÁY 62 3.1 MOÂI TRÖÔØNG PGA 63 3.2 MT KHAÛO SAÙT KHAÛ NAÊNG ÑOÁI KHAÙNG GIÖÕA CHEÁ PHAÅM TRICHODERMA SPP.VAØ NAÁM BEÄNH 63 3.4 MOÂI TRÖÔØNG LEÂN MEN XOÁP 64 3.5 MOÂI TRÖÔØNG NHAÂN GIOÁNG 64 3.2 PHÖÔNG PHAÙP 65 3.1 KHAÛO SAÙT KHAÛ NAÊNG ÑOÁI KHAÙNG GIÖÕA NAÁM TRICHODERMA SPP.

VÔÙI NAÁM BEÄNH 65 3.2 PHÖÔNG PHAÙP LEÂN MEN XOÁP 66 3.3 KHAÛO SAÙT KHAÛ NAÊNG ÑOÁI KHAÙNG GIÖÕA CHEÁ PHAÅM TRICHODERMA SPP. VÔÙI NAÁM BEÄNH 67 3.3 KEÁT QUAÛ VAØ BIEÄN LUAÄN 68 3.1 KHAÛO SAÙT KHAÛ NAÊNG ÑOÁI KHAÙNG GIÖÕA NAÁM 5 TRICHODERMA SPP. VÔÙI NAÁM BEÄNH 68 3.2 KHAÛO SAÙT KHAÛ NAÊNG ÑOÁI KHAÙNG GIÖÕA CHEÁ PHAÅM TRICHODERMA SPP. VÔÙI NAÁM BEÄNH 76 3.3 PHÖÔNG PHAÙP LEÂN MEN XOÁP 83 3.4 KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ NGHÒ 85 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 86 6 DANH MUÏC CAÙC HÌNH Hình 2.1 : sô ñoà kieåm soaùt sinh hoïc 17 Hình 2.2 : vi khuaån Bacillus thuringiensis 33 Hình 2.3 : chu trình phaùt trieån cuûa ong maét ñoû 35 Hình 2.4 : chu trình phaùt trieån cuûa ong vaøng 36 Hình 2.9 : söï öùc cheá cuûa Trichoderma ñoái vôùi naám beänh Pythium 50 Hình 2.10 : T,harzianum quaán quanh Rhizoctonia solani 51 Hình 2.11 : Rhizoctonia aolani döôùi KHV sau khi T.

mycoparasitic ñöôïc gôõ boû 52 Hình 3.1 : phöông phaùp leân men xoáp 67 Hình 3.2 : söï öùc cheá cuûa T.harzianum ñoái vôùi naám beänh Fusarium 69 Hình 3.3 : söï öùc cheá cuûa T.harzianum ñoái vôùi naám beänh Phytophthora 70 Hình 3.4 : söï öùc cheá cuûa T.reesei ñoái vôùi naám beänh Phytophthora 72 Hình 3.5 : söï öùc cheá cuûa T. reesei ñoái vôùi naám beänh Fusarium 73 Hình 3.6 : söï öùc cheá cuûa cheá phaåm T.harzianum ñoái vôùi Fusarium 77 Hình 3.7 : söï öùc cheá cuûa cheá phaåm T.harzianum ñoái vôùi naám beänh Phytophthora 78 Hình 3.8 : söï öùc cheá cuûa cheá phaåm T. reesei ñoái vôùi naám beänh Fusarium 80 Hình 3.9 : söï öùc cheá cuûa cheá phaåm T. reesei ñoái vôùi naám beänh Phytophthora 81 Hình 4.0 : cheá phaåm naám T.1 : cheá phaåm naám T.harzianum 84 7 DANH MUÏC CAÙC BAÛNG Baûng 2.1 : Caùc taùc nhaân gaây haïi cuûa caây troàng 18 Baûng 2.2 : caùc beänh caây thöôøng gaëp do naám gaây ra 38 Baûng 2.3 : Hieäu löïc cuûa Saccharomyces vaø Zygosaccharomyces öùc cheá caùc naám gaây beänh haïi caây troàng 44 Baûng 2.4 : caùc nôi saûn xuaát cheá phaåm Trichoderma spp.

tröø naám beänh haïi caây troàng 57 Baûng boá trí thí nghieäm 66 Baûng 3.1 : Ñöôøng kính khuaån laïc khi coù Trichoderma spp.2 : Ñöôøng kính khuaån laïc Fusarium sau khi raéc cheá phaåm Trichoderma harzianum vaø Trichoderma reesei 82 DANH MUÏC CAÙC SÔ ÑOÀ Sô ñoà 3.1 : Tieán haønh thí nghieäm ñoái khaùng tröïc tieáp 65 Sô ñoà quy trình thöïc hieän phöông phaùp leân men xoáp 66 Sô ñoà 3.2 : Tieán haønh khaûo saùt söï öùc cheá cuûa cheá phaåm vôùi naám beänh 68 8 CHÖÔNG I GIÔÙI THIEÄU 9 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ Söï taêng tröôûng cuûa hoùa hoïc hoùa noâng nghieäp vaø thaâm canh saûn xuaát ñang thay ñoåi raát nhieàu hoaøn caûnh sinh thaùi vaø moâi tröôøng chuùng ta ñang soáng. noù ñang chuyeån dòch veà phía tieâu cöïc. Soá löôïng thuoác hoùa hoïc tröø saâu coù ñoä ñoäc cao ngaøy caøng lôùn, nhöng hieäu quaû laïi thaáp. Phaàn lôùn thuoác toûa roäng ra khoâng muïc ñích gaây oâ nhieãm moâi tröôøng nghieâm troïng.

trong baát cöù quaàn laïc noâng nghieäp naøo. Chính vì theá, chieán löôïc môùi phoøng tröø caùc loaøi gaây haïi cho heä sinh thaùi noâng nghieäp ñöôïc thöïc hieän treân cô sôû toång hôïp, phoái hôïp caùc hoaït ñoäng cuûa caùc quaàn theå kí sinh vaø caùc loaøi coù ích cho noâng nghieäp, thuoác baûo veä thöïc vaät hieäu quaû cao vaø thuoác tröø saâu sinh hoïc treân neàn moùng thaâm canh cao. Moät trong nhöõng höôùng cô baûn cuûa phöông phaùp sinh hoïc laø taêng cöôøng saûn xuaát caùc cheá phaåm sinh hoïc. Treân cô sôû sinh hoïc vaø di truyeàn hoïc, seõ laøm cho caùc cheá phaåm sinh hoïc coù phoå taùc ñoäng roäng hôn baèng con ñöôøng ñöa vaøo vi sinh vaät nhöõng gen boå sung, toå hôïp chuùng, khueách ñaïi vaø taïo caùc doøng voâ tính ñoäc toá cao.

Hieän nay, phoøng tröø dòch haïi caây troàng baèng bieän phaùp sinh hoïc ñöôïc ñaåy maïnh nghieân cöùu ôû nhieàu nöôùc, ñöôïc coi nhö laø moät lónh vöïc quan troïng. Phoøng tröø baèng sinh hoïc ñoái vôùi beänh haïi chuû yeáu laø khai thaùc vaø söû duïng khaû naêng ñoá i khaùng cuûa moät soá loaïi naám ñoái vôùi caùc loaïi naám gaây haïi caây troàng. Nhieàu coâng trình nghieân cöùu veà naám Trichoderma vaø saûn xuaát cheá phaåm ñeå haïn cheá nhöõng naám gaây haïi cho caây troàng nhö naám Rhizoctonia, Sclerotium, Fusarium, Pythium, Verticillium vaø Botrytis gaây beänh treân luùa, ngoâ, vaø moät soá caây troàng khaùc ñaõ thu ñöôïc nhöõng keát quaû raát khaû quan. Tuy nhieân, naám ñoái khaùng laø moät taùc nhaân sinh hoïc, noù coù nhöõng ñieàu kieän soáng nhaát ñònh vaø chæ phaùt huy ñöôïc hieäu quaû phoøng tröø beänh ôû nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh.

Trong khi ñoù, thöôøng do khaû naêng thích 10 nghi vôùi moâi tröôøng soáng, caùc taùc nhaân gaây beänh phaùt trieån maïnh meõ, soá löôïng caù theå taêng nhanh, khaû naêng choáng chòu toát, laán löôùt caùc taùc nhaân ñoái khaùng laøm cho tính ñoái khaùng maát caân baèng vaø keát quaû laø beänh boäc phaùt treân caây troàng. Ñeå khaéc phuïc ñieàu naøy, vieäc choïn loïc, nhaân nhanh soá löôïng, taêng cöôøng söùc soáng cho taùc nhaân ñoái khaùng vaø ñöa laïi trong moâi tröôøng töï nhieân laø heát söùc caàn thieát. Ñeå goùp phaàn vaøo vieäc ña daïng hoùa caùc cheá phaåm sinh hoïc, caûi thieän vaø öùng duïng cheá phaåm naâm Trichoderma spp. vaøo lónh vöïc noâng nghieäp, toâi ñaõ tieán haønh nghieân cöùu ñeà taøi : “ saûn xuaát baøo töû naám Trichoderma spp.

laøm thuoác tröø naám beänh caây troàng”.2 Muïc ñích cuûa ñeà taøi Tìm hieåu vieäc öùng duïng baøo töû Trichoderma tröø naám haïi caây troàng vaø phöông phaùp saûn xuaát baøo töû baèng leân men theå raén.3 Noäi dung nghieân cöùu  Toång quan veà kieåm soaùt sinh hoïc vaø söû duïng baøo töû Trichoderma tröø naám beänh caây troàng  Thöïc nghieäm veà quy trình leân men theå raén saûn xuaát baøo töû Trichoderma  Khaûo saùt hoaït tính tröø naám beänh cuûa baøo töû Trichoderma invitro 1.4 Phaïm vi nghieân cöùu cuûa ñeà taøi  Caùc chuûng naám ñoái khaùng Trichoderma spp.  Caùc chuûng naám beänh gaây haïi caây troàng. 11 CHÖÔNG II TOÅNG QUAN TAØI LIEÄU 12 2.1 KHAÙI NIEÄM KIEÅM SOAÙT SINH HOÏC 2.1 THUOÁC BAÛO VEÄ THÖÏC VAÄT 2.1 THUOÁC TRÖØ SAÂU Thuoác tröø saâu laø 1 loaïi thuoác tröø dòch haïi ñöôïc söû duïng choáng laïi coân truø ng ôû taát caû caùc giai ñoaïn bieán thaùi. Noù ñöôïc duøng ôû caû giai ñoaïn bieán thaùi tröùng vaø aáu truøng.

Thuoác tröø saâu ñöôïc duïng roäng raõi nhaát trong noâng nghieäp tieáp ñoù laø hoä gia ñình, thaäm chí caû trong y khoa. Söû duïng thuoác tröø saâu laø 1 nhaân laøm gia taêng saûn phaåm noâng nghieäp trong theá kyû 20. Thoáng keâ cho thaáy coù hôn nghìn loaøi coân truøng trong soá hôn 1 trieäu loaøi ñöôïc bieát laø taùc nhaân gaây haïi caây troàng, vaät nuoâi vaø truyeàn beänh cho ngöôøi. Phaù hoaïi moâi tröôøng soáng xung quanh.

Chuùng laøm giaûm naêng suaát, phaåm chaát noâng saûn. Thuoác tröø saâu hoùa hoïc laø caùc loaïi hôïp chaát hoùa hoïc ñöôïc duøng ñeå tieâu dieät caùc loaïi saâu beänh, coân truøng gaây haïi cho caây troàng.