Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 1 : GIỚI THIỆU1.1 Lịch sử ra đời của sản phẩm: Thống kê của tổ chức Lương –Nông Thế Giới cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ 10.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài virut gây bệnh… Quả là 1 lực lượng hùng hậu tấn công cây trồng gây tổn thất đáng kể mùa màng. Hàng năm, khoảng 20% sản lượng lượng thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng.2Từ những năm 50 của thế kỉ trước, người ta đã sử dụng thuốc trừ sâu hóa học – là những hợp chất Clo và P hữu cơ, có tác dụng tiêu diệt sâu bệnh, tiêu diệt muỗi rất hữu hiệu và có tính kinh tế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, khi sử dụng loại thuốc này đã gây ra những ảnh hưởng to lớn đến xã hội và sức khỏe con người như : sau một thời gian sử dụng thuốc, không những không tiêu diệt được hết sâu hại mà còn có nhiều thêm do sâu hại quen dần và có dấu hiệu “ nhờn thuốc ”. Từ đó, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, đất đai bị thoái hóa dần, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, dẫn đến tồn dư chất độc trong sản phẩm lương thực thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe đến con người và vật nuôi : tình trạng bị ngộ độc thực phẩm tăng cao, sinh ra nhiều bệnh tật và ảnh hưởng tới thế hệ sau.10Chính vì những lí do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng thuốc trừ sâu sinh học ( chế phẩm sinh học ), phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng chung của toàn cầu. Việc sử dụng các tác nhân sinh học như virut, vi khuẩn, vi nấm hay các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học mạnh để phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng là rất hữu ích và cần thiết : trong đó, thuốc trừ sâu vi sinh đã và đang được lựa chọn.31.2 Giới thiệu chung về sản phẩm.Ngày nay, song song với biện pháp hóa học xuất hiện biện pháp sinh học dựa trên cơ sở đấu tranh sinh học với sâu hại, chuột và vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng. Biện pháp sinh học cũng khá đa dạng, gồm có các chế phẩm vi sinh vật diệt sâu hại, các chế phẩm từ tuyến trùng, các loại thiên địch ăn thịt (ong mắt đỏ, mắt vàng,…) diệt những loài côn trùng phá hoại mùa màng. Các chế phẩm vi sinh hoặc các chế phẩm sinh học (với bao gồm ý nghĩa rộng hơn) có tác dụng diệt hoặc gây bệnh cho sâu hại cây trồng. Bệnh côn trùng có tới 80 – 90% số bệnh là do vi sinh vật gây ra. Những bệnh này thường thể hiện côn trùng chết hàng loạt, chấm dứt sự sinh sản, làm hạn chế sự lây lan của các loài sâu hại tiếp theo. Chính vì những nguyên nhân trên, việc nghiên cứu và phát triển các chế phẩm vi sinh diệt trừ sâu hại cây trồng là việc làm cần thiết mang lại hiệu quả cho nông nghiệp cũng như cuộc sống con người. 11.2.1 Thuốc trừ sâu sinh học là gì?Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra những chế phẩm có chất lượng cao, có khả năng phòng trừ được các loài sâu bọ gây hại cây trồng nông, lâm nghiệp3 Thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành 4 nhóm :Nhóm vi sinh: thành phần thuốc bao gồm những vi sinh vật còn sống như nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng, chúng đều ở dạng bào tử hay nang trong thời gian nhất định. Các vi sinh vật này sẽ phát triển và ký sinh trên vật chủ khi gặp điều kiện thuận lợi.Ví dụ : thuốc trừ sâu Bt, nấm trichoderm, Conidiobolus obscurus, Zoophthora radican …Nhóm độc tố và kháng sinh: thuốc BVTV sinh học được tạo ra trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật, gồm chất gây độc( độc tố) và chất tác động lên hoạt động sống tế bào ( kháng sinh ). Ví dụ : Kasugamycin, Streptpmycin… ( kháng sinh); Avermectin, spinosad…( độc tố ).Nhóm thảo mộc : thuốc BVTV sinh học được tạo bởi quá trình tách chiết thực vật có hiệu lực khá cao và phong phú do nguồn nguyên liệu dồi dào. Ví dụ : cây thuốc lá, bột tỏi,ớt, saponin….Nhóm nguồn gốc sinh học khác : thuốc BVTV có thể bào chế từ nguồn sinh học khác như vỏ tôm cua( chitosan), các axitamin từ thủy phân protein, dầu khoáng… 3,1
Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương ĐỀ TÀI SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC Phần 1 : GIỚI THIỆU 1.1 Lịch sử ra đời của sản phẩm: Thống kê của tổ chức Lương –Nông Thế Giới cho thấy: các loại cây trồng trên đồng ruộng hiện nay phải chống đỡ 10.000 loài sâu hại khác nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài virut gây bệnh… Quả là 1 lực lượng hùng hậu tấn công cây trồng gây tổn thất đáng kể mùa màng. Hàng năm, khoảng 20% sản lượng lượng thực thực phẩm trên thế giới bị mất trắng.[2] Từ những năm 50 của thế kỉ trước, người ta đã sử dụng thuốc trừ sâu hóa học – là những hợp chất Clo và P hữu cơ, có tác dụng tiêu diệt sâu bệnh, tiêu diệt muỗi rất hữu hiệu và có tính kinh tế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, khi sử dụng loại thuốc này đã gây ra những ảnh hưởng to lớn đến xã hội và sức khỏe con người như : sau một thời gian sử dụng thuốc, không những không tiêu diệt được hết sâu hại mà còn có nhiều thêm do sâu hại quen dần và có dấu hiệu “ nhờn thuốc ”. Từ đó, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, đất đai bị thoái hóa dần, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, dẫn đến tồn dư chất độc trong sản phẩm lương thực- thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khỏe đến con người và vật nuôi : tình trạng bị ngộ độc thực phẩm tăng cao, sinh ra nhiều bệnh tật và ảnh hưởng tới thế hệ sau.[10] Chính vì những lí do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng thuốc trừ sâu sinh học ( chế phẩm sinh học ), phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng chung của toàn cầu. Việc sử dụng các tác nhân sinh học như virut, vi khuẩn, vi nấm hay các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học mạnh để phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng là rất hữu ích và cần thiết : trong đó, thuốc trừ sâu vi sinh đã và đang được lựa chọn.[3] 1.2 Giới thiệu chung về sản phẩm. Ngày nay, song song với biện pháp hóa học xuất hiện biện pháp sinh học dựa trên cơ sở đấu tranh sinh học với sâu hại, chuột và vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng. Biện pháp sinh học cũng khá đa dạng, gồm có các chế phẩm vi sinh vật diệt sâu hại, các chế phẩm từ tuyến trùng, các loại thiên địch ăn thịt (ong mắt đỏ, mắt vàng,…) diệt những loài côn trùng phá hoại mùa màng. Các chế phẩm vi sinh hoặc các chế phẩm sinh học (với bao gồm ý nghĩa rộng hơn) có tác dụng diệt hoặc gây bệnh cho sâu hại cây trồng. Bệnh côn trùng có tới 80 – 90% số bệnh là do vi sinh vật gây ra. Những bệnh này thường thể hiện côn trùng chết hàng loạt, chấm dứt sự sinh sản, làm hạn chế sự lây lan của các loài sâu Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 1 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương hại tiếp theo. Chính vì những nguyên nhân trên, việc nghiên cứu và phát triển các chế phẩm vi sinh diệt trừ sâu hại cây trồng là việc làm cần thiết mang lại hiệu quả cho nông nghiệp cũng như cuộc sống con người. [1] 1.2.1 Thuốc trừ sâu sinh học là gì? Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra những chế phẩm có chất lượng cao, có khả năng phòng trừ được các loài sâu bọ gây hại cây trồng nông, lâm nghiệp[3] Thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành 4 nhóm : - Nhóm vi sinh: thành phần thuốc bao gồm những vi sinh vật còn sống như nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng, chúng đều ở dạng bào tử hay nang trong thời gian nhất định. Các vi sinh vật này sẽ phát triển và ký sinh trên vật chủ khi gặp điều kiện thuận lợi.Ví dụ : thuốc trừ sâu Bt, nấm trichoderm, Conidiobolus obscurus, Zoophthora radican … - Nhóm độc tố và kháng sinh: thuốc BVTV sinh học được tạo ra trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật, gồm chất gây độc( độc tố) và chất tác động lên hoạt động sống tế bào ( kháng sinh ). Ví dụ : Kasugamycin, Streptpmycin… ( kháng sinh); Avermectin, spinosad…( độc tố ). - Nhóm thảo mộc : thuốc BVTV sinh học được tạo bởi quá trình tách chiết thực vật có hiệu lực khá cao và phong phú do nguồn nguyên liệu dồi dào. Ví dụ : cây thuốc lá, bột tỏi,ớt, saponin…. - Nhóm nguồn gốc sinh học khác : thuốc BVTV có thể bào chế từ nguồn sinh học khác như vỏ tôm cua( chitosan), các axitamin từ thủy phân protein, dầu khoáng… [3,1] 1.2.2 Ưu và nhược điểm thuốc trừ sâu sinh học :[1,10] a.Ưu điểm : - Ngăn chặn sâu, bệnh, côn trùng hại một cách hiệu quả mà không làm ảnh hưởng tới cây trồng. - Đồng hóa các chất dinh dưỡng góp phần tăng năng suất và đạt hiệu quả chất lượng nông sản phẩm. - Không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu cho đất. Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 2 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương - Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng, đảm bảo cân bằng sinh thái. - Hiệu quả của thuốc vi sinh vật thường kéo dài vì chúng không chỉ tiêu diệt được lứa sâu đang phá hoại mà còn lan truyền cho thế hệ tiếp theo - Sử dụng hợp lý đúng phương pháp, đúng kĩ thuật trong điều kiện khí hậu thích hợp sẽ mang lại hiệu quả kĩ thuật cao. b.Nhược điểm : - Tác dụng của thuốc trừ sâu sinh học lên sâu bệnh tương đối chậm hơn so với thuốc trừ sâu hóa học.( phải có thời gian ủ bệnh) - Việc bảo quản yêu cầu nghiêm ngặt hơn. - Giá thành cao, thời gian tác dụng lâu hơn , dẫn đến hiệu lực không nhanh như thuốc hóa học nên người dân không nhìn thấy ngay nên chậm đưa vào sản xuất trên diện rộng. Nhưng so với các ưu điểm to lớn th́ì các nhược điểm trên đây của thuốc sinh học là rất nhỏ và hoàn toàn có thể khắc phục được. Vì vậy, thuốc trừ sâu sinh học ngày càng được khai thác sử dụng nhiều. Ở nước ta, ngoài các chế phẩm này đă được biết đến tương đối lâu, hiện nay có nhiều chế phẩm mới đă được đăng kí sử dụng. Yêu cầu ngày càng có nhiều nông sản và thực phẩm an toàn phục vụ đời sống cũng là điều kiện quan trọng thúc đẩy sự phát triển của các thuốc sinh học. 1.3 Các vi sinh vật được sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu :[2] +Vi khuẩn: Bacillus thuringiensis, các vi khuẩn đơn bào giả… +Xạ khuẩn: Strep.hygroscopicus , Strep.rurgersensis, Strep. Longisporus… Các loại này chữa được các bệnh đậu ôn do nấm gây ra ở cây lúa ,cà chua… +Nấm sợi: Aschersoria, , Conidiobolus obscurus, Zoophthora radicans… Có 2 loại cho hiệu quả diệt sâu bệnh cao : Beauveria basiana, Metarhizium anisopliae. +Virus : đa diện dạng nhân, thể hạt, đa diện dạng tế bào chất… 1.3.1 Chọn nấm mốc xanh Metarhizium anisopliae (Ma). Ở Việt Nam, biện pháp sinh học cũng được quan tâm và phát triển . Trong những năm gần đây, khi mà vấn đề ngộ độc thực phẩm và nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật đã lên đến mức báo động. Trong số các tác nhân phòng trừ thì nấm xanh Metarhizium được sử dụng rộng rãi vì có ưu điểm là phổ kí sinh rộng. Sản xuất chế phẩm nấm sử dụng trong phòng trừ sâu hại cây trồng cũng lại là vấn đề quan tâm của Công nghệ sinh học. Đó cũng chính là lý do để em chọn loại nấm sợi này. Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 3 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương 1.3.2 Giới thiệu, lịch sử ra đời: Đây là 1 loại nấm sợi có khả năng kí sinh và làm chết nhiều loại côn trùng gây hại. Năm 1878, khi nghiên cứu vế các loài nấm, nhà khoa học người Nga I.I Metchnikov đã phát hiện thấy 1 loài nấm có bào tử màu lục có thể gây chết hàng loạt côn trùng. Lúc đó ông đặt tên cho loài nấm này là: Entomophthora anisoplia, về sau người ta đã khẳng định nó thuộc chi Metarhizium.[2] 1.3.2.1 Phân loại học:[4] Ngành : Ascomycota Lớp : Sordariomycetes Bộ : Hypocreales Họ : Clavicipitaceae Chi : Metarhizium Loài : M. anisopliae Hình 1.1. M. anisopliae . Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 4 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương 1.3.2.2 Đặc điểm hình thái Sợi nấm phát triển trên bề mặt sâu bệnh có màu từ màu trắng đến màu xanh, cuống sinh bào tử ngắn mọc tỏa tròn trên đám sợi nấm dày đặc. Bào tử trần hình que có kích thước 3,5 x 6,4 x 7,2 µm, màu từ lục xám đến oliu - lục, bào tử xếp thành chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường người ta có thể thấy bào tử được tạo ra trên bề mặt cơ thể côn trùng một lớp phấn khá rõ màu xanh lục. Sợi nấm khi phát triển bên trong côn trùng có chiều rộng khoảng 3 -4 µm, dài khoảng 20µm, chia thành nhiều tế bào ngắn, trong tế bào có thể thấy rõ nhiều giọt mỡ. [2] Nấm M. anisopliae có bào tử dạng hình trụ, hình hạt đậu, khuẩn lạc có màu xanh thỉnh thoảng có màu tối hoặc màu hồng vỏ quế, chúng phát triển chậm trên môi trường không có peptone (ví dụ như môi trường PDA, Czapek -Dox), thích hợp trên môi trường có pepton, cụ thể trên môi trường Sabouraud nấm phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ 25⁰C sau 7 -10 ngày nuôi cấy thì khuẩn lạc có đường kính 4 -6 cm. Loài nấm M. anisopliae có hai loài (varities) dạng bào tử nhỏ và lớn, dạng bảo tử nhỏ M.var.anisopliae có kích thước bào tử 3,5 -5,0 x 2,5 -4,5 µm, dạng bào tử lớn là M. anisopliae var. major có kích thước bào tử 10,0 -14,0 µm. Để phân biệt hai loài nấm trên, tác giả Tsai và Cs (dẫn theo Phạm Thị Thùy, 2010) đã nghiên cứu đặc tính huyết thanh khác nhau của hai loài này và xác định rằng loài M. anisopliae là chủng gây bệnh mạnh nhất trên côn trùng thuộc bộ cánh cứng Coleoptera. Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và tìm thấy có khoảng 204 loài sâu bệnh, côn trùng thuộc họ Elaridae và Curculionidae dễ bị nhiễm bệnh bởi nấm M. anisopliae.[2,5] 1.3.2.3 Cấu tạo và thành phần hóa học của tế bào nấm M. anisopliae Cũng như trong thành phần cấu tạo của các loại nấm lớn và các nhóm vi sinh vật khác, tế bào vi nấm gồm có: thành tế bào, chất nguyên sinh, không bào, nhân tế bào và các thể ẩn nhập. Thành phần hóa học của các thể bào vi nấm thay đổi theo loài, theo vị trí tế bào trên sợi nấm so với ngọn nấm (Gibatt, 1996). Các thành phần nguyên tố hóa học của tế bào vi nấm quan trọng nhất là cacbon(40%), oxy (40%), nitơ (7- 8%) và hydro (2-3% ). Hydratcacbon quan trọng ở các tế bào nấm là Glycogen và Trehalogen. Glycogen là hydratcacbon dự trữ của nấm. Tương đương với tinh bột ở thực vật. Tỷ lệ hydratcacbon cũng như các thành phần khác của tế bào, thay đổi theo từng loài vi nấm. [2] Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 5 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương *Sợi nấm, hệ sợi nấm và khuẩn lạc. Sợi nấm có vách ngăn, toàn bộ sợi nấm và các nhánh phát triển từ một bào tử nấm được gọi là hệ sợi nấm. Sợi nấm phát triển từ ống nảy mầm và bào tử mọc ra, sợi nấm chỉ tăng trưởng ở ngọn và đều được đo theo chu kỳ thời gian. Trên môi trường nuôi cấy nhân tạo và cả trên một số cơ chất tự nhiên, hệ sợi của vi nấm thường phát triển thành một khối có hình dạng nhất định, thường có tiết diện hình tròn, hoặc gần cầu gọi là khuẩn lạc. Một khuẩn lạc có thể phát sinh từ một đoạn sợi nấm nhưng thông thường nhất là từ bào tử. Tốc độ tăng trưởng của các loại vi nấm thường được tính bằng đường kính khuẩn lạc. Khuẩn lạc của một vài loài nấm còn được đặc trưng bởi màu sắc của sợi nấm. Bề mặt khuẩn lạc của vi nấm có thể mượt, nhẵn bóng, dạng bột, dạng hạt, dạng sợi hoặc dạng xốp. Chưa có nhiều dẫn liệu về những biến đổi sinh lý, sinh hóa trong bào tử nấm thuộc các nhóm phân loại khác nhau, tuy nhiên vẫn có những công trình nghiên cứu nói tới sự biến đổi này. Trong quá trình nảy mầm, sợi nấm rất cần glucoza hoặc các đường đơn khác từ môi trường bên ngoài, ngược lại không cần cung cấp lipit. Glucoza cũng được xem là nguồn cacbon rất cần đối với sự nảy sợi ở nhiều loại vi nấm, chẳng hạn đối với sự nảy sợi của bào tử trần nấm Penicillium griseofulvum. Trong quá trình nảy mầm, sinh trưởng và hình thành bào tử, nấm M. anisopliae cũng rất cần nguồn cacbon, nitơ và vitamin. [7, 8] Hình 1.2 Bào tử nấm M. anisopliae Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 6 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương Hình 1.3. Khuẩn lạc M. anisopliae 1.3.2.4 Độc tố diệt côn trùng của nấm lục cương Metarhizium anisopliae [2,4] Độc tố diệt côn trùng của nấm lục cương gồm một số ngoại độc tố có tên là : Destruxin A, B, C hay D. Các ngoại độc tố đó là các sản phẩm thứ cấp vòng peptit, L - prolyn, L - leucine, anhydride, L - prolyn - L -valine anhydride và Desmethyl Destruxin B. Theo tài liệu của tác giả Lysenko và Kucera thì nấm M. anisopliae cũng sinh độc tố Destruxin A và độc tố Destruxin B. Theo Suzuki và cộng sự (1970) thì: Destruxin A có công thức nguyên là C 29 H 47 O 7 N 5 , có điểm sôi là 188⁰C. Destruxin B có công thức nguyên là C 30 H 51 O 7 N 5 , có điểm sôi là 234⁰C. Độc tố Destruxin A có bản chất hóa học là D -2 hydroxy -4 -pentenoy -L –prolyl-isoleucyl -N -methyl -L valyl -N -methyl -L -alanyl -alanyl lacton.Độc tố Destruxin B có bản chất hóa học à D - α hydroxy - γ methylvaleryl -L -prolyl -L -isoleucyl -N -methyl -L valyl -N -methyl -L -alanyl - βalanyl lacton. Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 7 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương Lần lượt từ năm 1961 và 1962, Y. Kodaira (dẫn theo Phạm Thị Thùy, 2010) đã tách ra được độc tố Destruxin A, và Destruxin B từ dịch nuôi cấy nấm lục cương M. anisopliae. S. Tamura và cs từ năm 1965 –1970 đã tiến hành nuôi cấy nấm lục cương. Các tác giả cũng tách được những độc tố trên từ môi trường Czapek -Dox có chứa 0,5% pepton. Từ 1 lít dịch nuôi cấy người ta có thể thu nhận được 13 -15 mg độc tố Destruxin A và B, dịch lọc được xử lý bằng than hoạt tính rồi được phản hấp phụ bằng N -butanol, sau đó được tách ra bằng benzene và được làm sạch trên bột nhôm oxit trung tính (dẫn theo Phạm Thị Thùy, 2010). Năm 1971, người ta đã tổng hợp nhân tạo được Destruxin B. Có khoảng 70 loài côn trùng bị tiêu diệt bởi nấm lục cương M. anisopliae. Dưới kính hiển vi điện tử với độ phóng đại lớn, năm 2000 các nhà khoa học Mỹ đã chụp được chuỗi bào tử M. anisopliae kéo dàI với mật độ giống như dạng khôi mô giậu. Hình 1.4 Cấu trúc độc tố destruxin A – B. 1.3.2.5 Cơ chế tác động của nấm lên sâu bệnh và con đường truyền bệnh [5, 7] a. Cơ chế tác động: Hầu hết những loài nấm gây bệnh cho sâu bệnh đều xâm nhập vào cơ thể vật chủ qua lớp da (vỏ) cơ thể. Bào tử nấm tiếp xúc với da côn trùng - nảy mầm – xâm nhập vào cơ thể - sinh sản trong xoang làm yếu và phá hoại chức năng trao đổi chất của côn trùng. Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 8 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương Điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thích hợp, sau 24 giờ tiếp xúc với da côn trùng bào tử phình lên, nảy mầm thành ống mầm và hình thành vòi bám. Kích thước vòi bám gấp 2-3 lần bào tử, có dịch nhầy để dính vào da côn trùng. Hình 1.5 Bào tử hình thành vòi bám dính vào da côn trùng. Sau đó bào tử xâm nhiễm vào bên trong cơ thể sâu, côn trùng qua lớp vỏ chitin nhờ áp lực cơ giới kết hợp với hoạt động enzyme của nấm. Trong quá trình trao đổi chất Nấm tiết ra enzyme (proteaza, lipoaza, kitinaza) làm mềm lớp vỏ chitin, đồng thời vòi bám hình thành cac sợi ngắn chọc thủng qua da con trùng vào bên trong. Do khả năng xâm nhập vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp vỏ cơ thể nên nấm có thể ký sinh được sâu, côn trùng chích hút và cả những pha phát triển của côn trùng như trứng, nhộng mà các vi sinh vật khác không ký sinh được. Khi côn trùng lột xác: nấm hình thành vòi bám mới để tiến hành tái xâm nhiễm. Sự sinh sản của nấm trong cơ thể côn trùng làm cho hoạt hoạt động trao đổi chất, cơ quan mô bị phá hoại, rối loạn chức năng sinh lý. Nấm tiết độc tố dextruxin A và B và enzyme giết chết vật chủ - sinh trưởng phát triển trên xác vật chủ - hình thành các hạch nấm làm cho cơ thể sâu chết cứng lại và dần chết đi. b. Con đường truyền bệnh: Nguyên nhân gây bệnh chủ yếu là lây lan từ cá thể ốm sang cá thể khỏe thông qua tiếp xúc trực tiếp với nhau, hay qua nguồn thức ăn có chứa mầm bệnh. Việc lây truyền theo con đường đẻ trứng của ký sinh hầu như không đáng kể. Cho đến nay người ta đã biết được trên 70 loài côn trùng bị nấm này tiêu diệt, trong số đó có tới 34 loài côn trùng cánh cứng và chỉ có 5 loài côn trùng cánh vảy. 1.4 Những nghiên cứu cụ thể để nâng cao hoạt lực, năng suất của loại vsv đó: 1.4.1 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của M.anisopliae: - Không thể sinh trưởng tốt trên nền cơ chất không có kitin.[2,4] Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 9 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương (A. chitin, hợp chất hữu cơ (heterosacarit) chứa nitơ, có ở một số động vật và thành tế bào của phần lớn các loài nấm. Vỏ ngoài của bộ xương ngoài ở động vật chân khớp là lớp cuticun được thấm Kali ở những lớp ngoài cùng làm cho bộ xương rắn chắc hơn. Cùng với protein, K tạo nên bộ xương vừa dai, vừa dẻo và không thấm nước. K còn thấy ở những phần cứng của một số nhóm động vật khác. K là polime của N - axetylglucozamin, gồm nhiều đơn vị glucozơ mà mỗi đơn vị có một trong số các nhóm hiđroxyl được thay bằng nhóm axetylamin (CH3CONH)).[14] - Sống được ở nhiệt độ thấp 8 0 C), biên độ của độ ẩm rộng, ở nơi tích lũy nhiều CO 2 và thiếu O 2 chúng có thể sống sót tới 445 ngày. Khi hoại sinh trong đất bào tử đính bị ức chế nảy mầm bởi khu hệ nấm đất, trong đó có chủng Aeromonas (thí nghiệm in vitro). - Ở dưới 10 0 C và trên 35 0 C thì sự hình thành bào tử không thể xảy ra. - Nhiệt độ tốt nhất cho sự nảy mầm bào tử là 25 – 30 0 C và chết ở 49 0 C trong 10 phút. - Nhiệt độ tốt nhất cho sự sinh trưởng là 25 0 C và pH 3,3 – 8,5. - M.anisopliae có khả năng phân giải tinh bột, celluloza và kitin (lông và da côn trùng). [2,4,5] 1.4.2 Các nghiên cứu cụ thể : 1.4.2.1. Thay đổi điều kiện môi trường nuôi cấy: *Các công trình nghiên cứu của Hegendus và cs (dẫn theo Phạm Thị Thùy, 2010): Đã xác định môi trường tốt nhất để phân lập nấm M. anisopliae là môi trường có chứa kitin làm nguồn cacbon nấm M. anisopliae khi nuôi cấy chìm, nếu bổ sung thêm kitin hoặc hexosamines và glucoza thì thu được lượng bào tử cao nhất. Nhờ khả năng đồng hóa nguồn cacbon phức tạp này mà trong cơ chế diệt côn trùng của các chủng vi nấm M. anisopliae và M. flavoviride, đã được rất nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và họ đều khẳng định rằng quá trình xâm nhập của các chủng nấm trên, trước hết phải là do quá trình phân hủy lớp vỏ kitin ở ngoài lớp da. Sau đó là phân hủy protein của các mô, đồng thời với protein là sự phá hủy lipit. Quá trình này thực hiện được chính là nhờ vai trò của phức hệ enzyme ngoại bào của các nấm kí sinh trên sâu hại cây trồng. - Các nguyên tố vi lượng có tác dụng kích thích sự phát triển của vi nấm, ví dụ nếu loại ra khỏi môi trường nguyên tố vi lượng Mo, người ta nhận thấy hàm lượng nitratreductaza trong tế bào vi nấm cũng giảm đi 9 lần. Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 10 [...]... vật NXB Nông Nghiệp [8] Phạm Thị Thùy, 2010 Giáo trình Công nghệ sinh học trong Bảo vệ thực vật Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam [9] Luận văn tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất nấm Metarhizium trừ sâu hại cây trồng , Trường Đại Học Công Nghiệp Tp HCM [10] Tiểu luận Ứng Dụng Công Nghệ Vi Sinh Trong Sản Xuất Thuốc Trừ Sâu Sinh Học, Trường Đại Học An Giang Khoa Nông Nghiệp & Tài Nguyên Thiên Nhiên [11]... xuất thuốc trừ sâu sinh học- khoa nông nghiệp và tài nguyên, trường đại học An Giang Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 19 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Hương GVHD:Ths Phạm Thị [4] Nguyễn Văn Tuất, 2004 Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài: Nghiên cứu sản xuất sử dụng thuốc sâu sinh học đa chức năng cho một số loại cây trồng bằng kỹ thuật công nghệ sinh học Bộ Khoa học và công nghệ -Viện bảo vệ thực... của biện pháp đấu tranh sinh học trong phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng Trong số các tác nhân sinh học sử dụng trong phòng trừ sâu hại cây trồng thì nấm xanh M anisopliae có tiềm năng khá lớn.Có thể ứng dụng kỹ thuật Công nghệ sinh học để sản xuất nấm xanh M anisopliae, tạo chế phẩm để phổ biến cho sản xuất, phòng trừ sâu hại cây trồng Nguyên liệu sử dụng cho công nghệ sản xuất chủ yếu dựa trên nguồn... Vi Sinh Vật Để Phòng Trừ Sâu Hại Cây Trồng, NXB Khoa Học Kỹ Thuật [6] Tìm hiểu công nghệ vi sinh sản xuất thuốc trừ sâu- Trần Thị Thu Hiền, thực vật K17 [7] Phạm Thị Thùy và cộng sự, 2003 Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng chế phẩm Beauveria và Metarhizium để phòng trừ một số sâu hại cây trồng Tuyển tập công trình nghiên cứu Bảo vệ thực vật NXB Nông Nghiệp [8] Phạm Thị Thùy, 2010 Giáo trình Công. .. thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm, thậm chí còn phải hỗ trợ về giá, về quảng cáo sản phẩm, rất cần được nhà nước quan tâm giúp đỡ… 4 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Katherine J.Denniston, Joneph J.Topping, Robert L Caret,Hills ARIS , Mc Graw General, Organic and Biochemistry (2009) [2] Trần Thị Thanh, Công nghệ vi sinh, Nhà xuất bản giáo dục,2003 [3] Ứng dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh. .. protease (Wang và cộng sự, 2002; Bagga và cộng sự, 2004).[13] Phần 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 2 Quy trình công nghệ, môi trường – cơ chất, phương pháp lên men 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ: [9] Giống Nhân giống Lên men Ly tâm Sấy Chế phẩm Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 12 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Hương GVHD:Ths Phạm Thị 2.2 Phương pháp sản xuất + Lựa chọn phương pháp có 3 phương pháp chính như sau: • Lên men chìm... giao thành công quy trình sản xuất chế phẩm nấm xanh M.a từ Trường Đại học Cần Thơ Đến nay, đã tiến hành phun xịt nhiều đợt trên ruộng lúa của 4 huyện trên đạt kết quả khá tốt Chế phẩm M.a thường được sản xuất dưới dạng bột khô chứa sinh khối là bào tử nấm Người dân có thể tự sản xuất chế phẩm này khá dễ dàng Một số hộ dân trồng lúa ở 4 huyện tham gia thực hiện dự án đã sản xuất nhanh thành công chế... rẻ nên có thể phát triển và duy trì sản xuất, cạnh tranh với các sản phẩm khác Để tăng cường hiệu quả diệt sâu của chế phẩm, cần nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng của yếu tố ngoại cảnh đến việc bảo quản và duy trì hiệu lực của chế phẩm trên đồng ruộng Sản xuất thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ sinh học là vấn đề phức tạp cần được đầu từ về thời gian, lực lượng cán bộ khoa học và chuyên gia có năng lực, thiết... để sản xuất kịp thời mỗi khi có dịch Tuy nhiên thời gian giữ giống ngắn Do cấy chuyền nhiều lần nên mất nhiều thời gian và giống dễ bị mất các đặc tính di truyền ban đầu Thí nghiệm cho thấy rằng nếu nấm xanh được nuôi cấy và cấy truyền qua 4-5 lần trên môi trường nhân tạo thì khả năng sinh trưởng phát triển sự sinh bào tử và độc tố của chúng Nhóm 2- Đề tài 11 Trang 13 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học. .. 11 Trang 18 Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học Hương GVHD:Ths Phạm Thị Chú ý: Nên phun chế phẩm M.a vào đầu hoặc cuối mùa mưa, vì lúc này ẩm độ không khí cao, thuận lợi cho bào tử nấm M.a sinh trưởng, phát triển và ký sinh trên ký chủ gây hại tốt nhất Không nên phun vào các tháng mùa khô, vì ẩm độ không khí thấp, bất lợi cho nấm M.a phát triển 3 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN: Qua bài tập này, sinh viên đã . Nam. [9]. Luận văn tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất nấm Metarhizium trừ sâu hại cây trồng , Trường Đại Học Công Nghiệp Tp HCM. [10]. Tiểu luận Ứng Dụng Công Nghệ Vi Sinh Trong Sản Xuất Thuốc Trừ. Trần Thị Thanh, Công nghệ vi sinh, Nhà xuất bản giáo dục,2003. [3]. Ứng dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học- khoa nông nghiệp và tài nguyên, trường đại học An Giang. Nhóm. Sản xuất thuốc trừ sâu sinh học GVHD:Ths Phạm Thị Hương ĐỀ TÀI SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC Phần 1 : GIỚI THIỆU 1.1 Lịch sử ra đời của sản phẩm: Thống kê của tổ