Luận Văn Nghiên cứu khả năng kháng nấm và tạo chế phẩm sinh học từ Trichoderma

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

Bệnh hại cây trồng đã và đang tiếp tục gây thiệt hại nghiêm trọng đến mùa màng ở Việt Nam và các nước trong khu vực Đông Nam Á. Bệnh dịch vàng lùn và lùn xoắn lá trên lúa ở Việt Nam gần đây cho thấy những tác động đáng kể của bệnh cây đối với kinh tế - xã hội cấp quốc gia. Sự bùng phát dịch bệnh trên các cây trồng có giá trị kinh tế có thể tác động lớn đến từng hộ nông dân tại những địa phương có ít cây trồng thay thế phù hợp.

Nhiều bệnh do nấm trong đất gây ra sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến cây trồng, làm giảm năng suất và chất lượng nông sản dẫn đến thu nhập của người nông dân bị giảm sút đáng kể.[11] Hơn thế nửa, chi phí cho các biện pháp phòng trừ nấm sẽ càng làm giảm hơn nữa thu nhập của họ. Trong năm 2006, dịch vàng lùn và lùn xoắn lá do nấm bệnh gây ra đã gây thiệt hại lớn trên lúa ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, ảnh hưởng đến một triệu hecta lúa thuộc 22 tỉnh thành. Đây là một ví dụ điển hình và cần được phòng tránh triệt để.

Ở nước ta, công tác phòng trừ bệnh hại cây trồng hiện nay áp dụng bằng nhiều biện pháp, trong đó, biện pháp hóa học vẫn được xem là hữu hiệu nhất. Nhưng các loại thuốc hóa học thường có tác dụng không giới hạn lên các sinh vật không phải mục tiêu (sinh vật có ích). Bên cạnh đó, việc lạm dụng các loại thuốc diệt nấm hóa học đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của người dân, làm cho mầm bệnh trở nên kháng thuốc và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước và đất đai.[18], [19], [26] Chính vì thế, xu hướng hiện nay là sử dụng các tác nhân sinh học như các vi sinh vật, côn trùng có ích hoặc các hợp chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc tự nhiên để kiểm soát dịch bệnh trên cây trồng. Ưu thế của việc sử dụng các sản phẩm sinh học là tránh được việc gây ô nhiễm môi trường như các loại thuốc hóa học đã gây ra, không ảnh hưởng xấu đến năng xuất cây trồng cũng như sức khỏe của người sử dụng, bên cạnh đó, việc tận dụng các phế phụ liệu công nông nghiệp để sản xuất các chế phẩm sản phẩm này là điều đang được các nhà nghiên cứu quan tâm sâu sắc.[19] Ứng dụng của chế phẩm sinh học từ nấm Trichoderma hiện nay vào nông nghiệp có thể nói bước đầu đã đáp ứng được căn bản các yêu cầu trên. Số liệu thống kê cho thấy trong số các chế phẩm sinh học đang lưu hành trên thế giới hiện nay có đến 60% được sản xuất từ các loài nấm Trichoderma.[17] Hiện có nhiều quốc gia ứng dụng Trichoderma phổ biến trong nông nghiệp như Mỹ, Bỉ, Thụy Điển, Ấn Độ, Israel, Tây Ban Nha, New Zealand, Đan Mạch [13] Các sản phẩm này có khả năng kháng nấm bệnh gây hại cây trồng rất tốt bằng những cơ chế như: tiết ra chất kháng sinh và các enzyme phân hủy vách sợi nấm bệnh, ký sinh trên nấm bệnh và cạnh tranh dinh dưỡng, không gian với chúng. Tuy nhiên, việc ứng dụng các sản phẩm vào nông nghiệp vẫn còn hạn chế do nhiều nguyên nhân như thiếu nguồn cung cấp chế phẩm, chế phẩm không đa dạng, chi phí đầu tư ban đầu cao cũng như thói quen sử dụng các sản phẩm hóa học của người nông dân.
Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng kháng nấm và tạo chế phẩm sinh học từ Trichoderma” với mục tiêu sản xuất chế phẩm bào tử Trichoderma có khả năng kiểm soát nấm gây bệnh thực vật và gồm các nội dung nghiên cứu sau:

 Đánh giá khả năng đối kháng của một số chủng Trichoderma đối với một vài nấm bệnh tiêu biểu.
 Chọn lọc và nghiên cứu điều kiện thích hợp để sản xuất chế phẩm bào tử Trichoderma có khả năng kiểm soát nấm bệnh.
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC .ii
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .viii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT . x
CHƯƠNG MỞ ĐẦU . 12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 14
1.1 Sơ lược Trichoderma . 14
1.1.1 Hệ gen của Trichoderma 14
1.1.2 Môi trường sống 15
1.1.3 Đặc điểm hình thái . 16
1.1.4 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa . 16
1.1.5 Khả năng đối kháng của nấm Trichoderma 17
1.1.6 Một số sản phẩm trao đổi của nấm Trichoderma 18
1.1.7 Một số ứng dụng của nấm Trichoderma . 19
1.1.7.1 Bảo vệ thực vật[4] . 19
1.1.7.2 Cải thiện năng suất cây trồng . 21
1.1.7.3 Trong lĩnh vực xử lý môi trường . 22
1.1.7.4 Trong lĩnh vực khác . 23
1.2 Sơ lược về một số nấm gây bệnh thực vật . 23
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 28
2.1 Vật liệu . 28
2.1.1 Chủng giống nghiên cứu 28
2.1.2 Vật liệu sử dụng . 28
2.2 Dụng cụ, thiết bị . 28
2.3 Các môi trường nuôi cấy 29
2.3.1 Môi trường PGA 29
2.3.2 Môi trường tăng sinh nấm mốc 29
2.4 Phương pháp 29
2.4.1 Phương pháp bảo quản giống trên thạch nghiêng . 29
- iii -
2.4.2 Phương pháp xác định tốc độ tăng trưởng sợi nấm . 29
2.4.3 Phương pháp khảo sát tính đối kháng của Trichoderma đối với nấm bệnh
trên môi trường PGA 30
2.4.3.1 Nguyên tắc 30
2.4.3.2 Cách tiến hành . 30
2.4.3.3 Chỉ tiêu theo dõi 30
2.4.3.4 Cách xác định hiệu quả đối kháng của các chủng Trichoderma đối với
nấm bệnh 30
2.4.4 Phương pháp xác định số lượng bào tử nấm mốc bằng phương pháp đo
OD660 nm và đếm trực tiếp trên buồng đếm hồng cầu . 31
2.4.4.1 Xác định số lượng bào tử nấm mốc bằng buồng đếm hồng cầu 31
2.4.4.2 Phương pháp đo OD660 n 32
2.4.5 Phương pháp nuôi cấy bán rắn để thu nhận bào tử . 32
2.5 Các phương pháp nghiên cứu . 33
2.5.1 Phương pháp chọn chủng Trichoderma có khả năng đối kháng tốt với các
nấm bệnh 33
2.5.2 Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của một số điều kiện lên quá trình tăng
sinh cấp một nấm Trichoderma trên môi trường bán rắn . 33
2.5.2.1 Ảnh hưởng của từng loại cơ chất riêng lẻ 33
2.5.2.2 Ảnh hưởng của sự kết hợp các loại cơ chất 33
2.5.2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm . 33
2.5.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần cơ chất trong môi trường nuôi cấy
33
2.5.2.5 Ảnh hưởng của sự bổ sung các dung dịch khoáng vi lượng 34
2.5.3 Phương pháp tăng sinh thu bào tử cấp hai nấm Trichoderma trên môi trường
bán rắn 34
2.5.4 Phương pháp xác định tỷ lệ sử dụng của chế phẩm bào tử cấp hai trong
phòng thí nghiệm 34
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN 36
3.1 Tốc độ tăng trưởng trên môi trường PGA của các chủng Trichoderma và các
chủng nấm bệnh. 36
3.1.1 Tốc độ tăng trưởng trên môi trường PGA của các chủng Trichoderma . 36
3.1.2 Tốc độ tăng trưởng trên môi trường PGA của các chủng nấm bệnh 37
- iv -
3.2 Khảo sát hiệu quả đối kháng của các chủng Trichoderma đối với các chủng nấm
bệnh trên môi trường PGA . 37
3.2.1 Khả năng đối kháng của các chủng Trichoderma với chủng NB01 38
3.2.2 Khả năng đối kháng của các chủng Trichoderma với NB02 . 40
3.2.3 Khả năng đối kháng của các chủng Trichoderma với NB03 . 42
3.3 Khảo sát ảnh hưởng thành phần môi trường và chọn lọc các điều kiện thích hợp
cho sự sản xuất bào tử cấp một của nấm Trichoderma 44
3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của thành phần môi trường đến khả năng tạo bào tử cấp
một của Trichoderma 44
3.3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của từng loại cơ chất riêng lẻ lên sự sản xuất của
nấm Trichoderma 44
3.3.1.2 Khảo sát sự ảnh hưởng của sự kết hợp các loại cơ chất 45
3.3.2 Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung vào môi trường nuôi cấy . 48
3.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ các thành phần cơ chất trong môi trường nuôi cấy . 49
3.3.4 Ảnh hưởng của khoáng vi lượng 51
3.4 Nuôi cấy thu nhận chế phẩm canh trường bào tử cấp hai của các chủng
Trichoderma chọn lọc 53
3.4.1 Xác định lượng bào tử có trong chế phẩm canh trường bào tử cấp hai các
chủng Trichoderma 53
3.5 Khảo sát liều dùng ở mức độ phòng thí nghiệm của các chế phẩm 55
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 59
4.1 Kết luận 59
4.1.1 Khả năng đối kháng của các chủng Trichoderma đối với các chủng nấm
bệnh 59
4.1.2 Thành phần môi trường nuôi cấy thích hợp để thu nhận bào tử các chủng
Trichoderma chọn lọc . 59
4.1.3 Thu nhận chế phẩm bào tử cấp hai các chủng Trichoderma và đánh giá hiệu
quả của chế phẩm . 60
4.2 Đề nghị . 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC 27