ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BÁO CÁO VI SINH MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT
TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC
TRỪ SÂU

GV HƯỚNG DẪN: NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN

LỚP DH10DL
1. Nguyễn Vũ Hảo
2. Nguyễn Thị My Ly
3. Phạm Thị Khánh Ly
4. Dương Thị Mỹ Nhi
TP.HCM - THÁNG 8/2011
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
5. Trần Thị Ni Ni
MỤC LỤC
MỤCLỤC…………………………………………………………………….2
I. ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………… 3
I.1Thực trạng, hậu quả về tình hình sâu bệnh hại cây trồng ……………… 3
I.2Ưu, nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học………… …………………….5
I.3 Tính ưu việt của thuốc trừ sâu sinh học ………………………………….6
I.4 Mục tiêu của đề tài ……………………………………………………….6
II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ
PHẨM THUỐC TRỪ SÂU ………………………………………… ……7
II.1 Khái niệm.……………………………………………………………… 7
II.2 Phân loại….………………………………………………………………7
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ
SÂU CÓ NGUỒN GỐC SINH HỌC.………………………………………7
III.1 Sử dụng vi khuẩn gây bệnh côn trùng……………………………………8

III.2. Sử dụng xạ khuẩn gây bệnh côn trùng….…………………………… 15
III.3Sử dụng nấm gây bệnh côn trùng …………………………………… 16
III.4 Sử dụng virus trong gây bệnh côn trùng…………………………… 20
IV. QUY TRÌNH SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC…….… 25
IV.1 Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ vi khuẩn.………………………… 26
IV.2 Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu từ virus….……………………………30
IV.3Quy trình sản xuất thuôc trừ sâu từ nấm….………………………… 32
V. THÀNH TỰU, THÁCH THỨC….…….……………………………….33
V.I Thành tựu…….………………………………………………………… 34
V.2 Thách thức…….…………………………………………………………35
VI.KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ… …………………………………………38
VI.1Kết luận…….……………………………………………………………38
VI.2 Kiến nghị…….…….…………………………………………… …….38
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO… …………………………………………39
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
2
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
I.ĐẶT VẤN ĐỀ
I.1Thực trạng, hậu quả về tình hình sâu bệnh hại cây trồng
Theo thống kê của Tổ chức Lương – Nông thế giới cho thấy: các loài cây tồng
bệnh hiện nay trên đồng ruộng phải chống đỡ với 100.000 loài sâu hại khác
nhau, 10.000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài tuyến trùng và 600 loài virus
gây bệnh. Đây quả là một lực lượng hùng hậu tấn công cây trồng, gây tổn thất
lớn cho mùa màng.

Rừng thông si sâu ăn trụi hết lá

Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
3
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Sâu cuốn lá phá hoại lúa Dịch rầy nâu, rầy lưng trắng
Vì vậy,hàng năm khoảng 20% (tức 1/5) sản lượng lương thực thực phẩm trên
thế giới bị mất trắng. Hậu quả kéo theo đó là nạn đói xảy ra , ảnh hưởng nghiêm
trọng tới cuộc sống của con người. Đặc biệt, nghiêm trọng nhất là ở châu Phi.

Đại dịch châu chây ở Bắc Phi
Do điều kiện tự nhiên khó khăn, cùng nạn dịch sâu bệnh phá hại mùa màng , vì
vậy vấn đề lương thực luôn là một trong những vấn đề nan giải ở châu Phi


Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
4
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên


Ngày 26/3/1993, tờ New York Times đăng một tấm ảnh có tên “Kền kền chờ
đợi” mô tả hình ảnh một bé gái Sudan (châu Phi) sắp chết đói đang gục đầu
trước sự chờ đợi của một con kền kền ăn xác chết
Để giả quyết vấn đề trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng
chống các tác nhân gây hại. Từ đó đã ra đời nền công nghệp hóa học thuốc trừ
sâu, diệt các mầm bệnh cho cây trồng. Cho đến nay không ai có thể phủ nhận
vai trò tích cực của thuốc hóa học trừ sâu bệnh hại cây trồng.
I.2 Ưu , nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học
Ưu điểm :Có hiệu quả nhanh trên quy mô lớn
Nhược điểm: Ô nhiễm môi trường khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa
học , làm cho con người bị ngộ độc, súc vật bị chết và cả khu hệ sinh vật đi kèm
quanh hệ cây trồng cũng bị ảnh hưởng. Cân bằng sinh thái cũng bị phá hủy
nghiêm trọng. Đáng ngại hơn, một số thuốc trừ sâu chậm bị phân hủy và có thể
giữ tác dụng của mình rất lâu trong đất ( ví dụ DDT giữ được 25 năm). Như vậy
các hợp chất này được tích lũy lại trong đất và nồng độ của chúng tăng dần theo

thời gian. Đặc biệt nghiêm trọng hơn là sự tùy tiện về liều lượng và thời gian
phun thuốc hóa học chống sâu bệnh đã tạo nên dư lượng thuốc không cho phép
trên các loại rau màu và lương thực, gây nên những vụ ngộ độc thực phẩm rất
tai hại cho sức khỏe con người.
Trước thực trạng này, con người không chịu bó tay. Những cuộc tìm kiếm, thử
nghiệm các biện pháp mới đã được tiến hành và cuối cùng đã thu được kết quả
rất khả quan. Cũng từ đó các chế phẩm thuốc trừ sâu bệnh đã được tiến hành và
đã thu được những kết quả khả quan. Cũng từ đó, các chế phẩm thuốc trừ sâu
bệnh cho cây trồng có nguồn gốc sinh học được ra đời. Thoạt tiên, người ta chỉ
chú ý tới những loài côn trùng có lợi trong đấu tranh sinh học như bọ rùa, bọ
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
5
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
xít, ong kí sinh… Sau một thời gian, người ta phát hiện được vai trò tích cực
của vi sinh vật trong việc điều chỉnh cân bằng sinh học của sinh quần. Biện
pháp đấu tranh sinh học được hoàn thiện thêm dần khi người ta sử dụng vi sinh
vật để phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng. Ở nhiều nước, chế phẩm vi sinh vật
được sản xuất ở quy mô lớn và được sử dụng rộng rãi trong công tác phòng trừ
sâu bệnh cho hàng triệu hecta cây trồng và cây rừng. Có thể nói biện pháp đấu
tranh sinh học bằng vi sinh vật đã thực sự trở thành một nội dung quan trọng
của hệ thống phòng trừ sâu bệnh tổng hợp.
I.3. Tính ưu việt của thuốc trừ sâu sinh học
- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng.
Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái
- Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái ( vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi
trường đất nói riêng và môi trường nói chung.
- Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai
đất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.
- Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất
lượng nông sản phẩm.

- Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề
kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các
lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải
sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Do những đặc tính ưu việt của chế phẩm diệt côn trùng có nguồn gốc vi sinh vật
nên các chế phẩm này được ứng dụng ngày một rộng rãi hơn.
I.4 Mục đích của đề tài
Hiện nay, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học đang được sử dụng tràn
lan và việc sử dụng tùy tiện liều lượng đã gây tác động xấu tới môi trường, ảnh
hưởng đến sức khỏe của con người và sinh vật trong hệ sinh thái,… Chính vì
vậy đề tài sử dụng vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu phòng
bệnh cho cây trồng với mục tiêu giới thiệu tổng quan về vi sinh vật, các đặc
điểm , cấu trúc , cơ chế tác động của chúng lên sâu bệnh,… Để từ đó phổ biến
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
6
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
vai trò , lợi ích của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu bảo vệ cây
trồng nhằm góp phần giải quyết vấn đề sâu bệnh hại cây trồng mà vẫn đảm bảo
cân bằng sinh thái, không gây ô nhiễm môi trường và đảm bảo sức khỏe của
con người và sinh vật. Đồng thời kêu gọi mọi người sử dụng thuốc bảo vệ thực
vật có nguồn gốc sinh học thay thế cho thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa
học để phát triển một nền nông nghiệp bền vững, an toàn và để xây dựng trái
đất xanh, sạch, đẹp.
II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ
PHẨM THUỐC TRỪ SÂU
II.1.Khái niệm: Thuốc trừ sâu vi sinh là những chế phẩm sinh học được sản
xuất ra từ các chủng 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 loại sâu hại cây trồng nông, lâm nghiệp.
II.2 Phân loại
-Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ vi khuẩn: bao gồm vi khuẩn que bào
mầm( Bacillaceae), nấm que ruột (Enterrobacteriaceae), vi khuẩn đơn bào giả
( Pseudomonadceae). Trong các loài đó có loài chuyên kí sinh, có loài kiêm kí
sinh. Chúng được sử dụng nhiều nhất là các loài thuộc chi vi khuẩn thuộc que
bào tử mầm (Bacillus).
-Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ nấm: Nấm có phạm vi kí sinh rât rộng,
chỉ riêng thống kê phạm vi của nấm bạch cương là 700 loại thuộc 149 họ 15 bộ
côn trùng, hơn 10 loài nhện. v.v…
- Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ virus: Vào những năm cuối thế kỉ XX
người ta đã lợi dụng virus để khống chế sâu hại. Năm 1975 người ta đã phát
hiện chúng ký sinh trên 700 loài côn trùng và nhên u. Trong lâm nghiệp thường
sử dụng virus dạng que, virus đa diện tế bào chât (CPV), gần đây người ta đã sử
dụng cá loại virus đa diện nhân ( NPV) và virus đa diên dạng cầu (GV).
- Thuốc trừ sâu vi sinh có nguồn gốc từ xạ khuẩn.
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ
SÂU CÓ NGUỒN GỐC SINH HỌC.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
7
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Hiện nay người ta đã biết tới 1500 loại vi sinh vật hoặc sản phẩm của chúng có
khả năng tham gia vào công việc phòng trừ sâu bệnh, trong đó bao gồm nhiêu
nhóm vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm mốc,virus … Để dễ
dàng theo dõi và nắm bắt được vai trò của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm
thuốc trừ sâu, chúng ta sẽ tìm hiểu về từng nhóm vi sinh vật , để từ đó sản xuất
ra từng loại chế phẩm thuốc trừ sâu phù hợp với nó.
I.1Sử dụng vi khuẩn gây bệnh côn trùng
Côn trùng chết trong tự nhiên chiếm 80-90%,trong đó hầu hết chết do vi sinh
vật,mà vi khuẩn là loài vi sinh vật chiếm đa số. Do đó, trong điều kiện tự nhiên,

vi khuẩn có tác dụng không nhỏ trong việc điều chỉnh số lượng quần thể sâu
hại. Trong đó một só quần thể vi khuẩn đã được sản xuất thành chế phẩm dùng
để phòng trừ sâu hại rừng.
Người ta đã phát hiện hàng trăm loài vi khuẩn có quan hệ với côn trùng, trong
đó có khoảng 90 loài gây bệnh.
Trong tự nhiên những loài vi khuẩn gây bệnh không phải đều có thể tạo thành
chế phẩm trừ sâu và cần có một số tính chất cơ bản về độ độc,tính ổn định, khả
năng lây lan, tác dụng nhanh,chọn lọc tốt, có thể sản xuất hàng loạt, kinh tế và
an toàn.
a) Một số loài vi khuẩn sinh bào tử điển hình có khả năng điển hình diệt sâu hại.
- Clostridium brevifaciens.
- Clostridium malacosomae.
- Bacillus cereus.
- Bacillus thuringienis.
- Bacillus popillae.
b) Một số loài vi khuẩn không sinh bào tử điển hình có khả năng diệt sâu
- Seratia marcescens
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
8
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Pseudomonas putida Pseudomonas aeruginosa

Proteusmarabilis Proteusvulgaris
Trong số rất nhiều loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho côn trùng nói trên
thì Bacillus thuringiensis (thường được gọi tắt là Bt) là loại chủ yếu, thường
được dùng để tạo chế phẩm giết sâu hại. Có tới trên 300 loài chủng Bac.
Thuringiensis khác nhau đã được xác định.
*Vi khuẩn Bac. Thuringiensis
Vi khuẩn này được nhà côn trùng người Đức phát hiện ra năm 1911 tại Thuringi

vùng Địa Trung Hải sau khi phân lập trên loài sâu xám.Trong thập kỉ 60 của thế
kỉ XX người ta còn phát hiện ra được nhiều biến loài trên sâu xám, sâu róm
thông, sâu xanh, … và đã tạo ra chế phẩm B.t.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
9
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Kích thước hiển vi của Bacillus thuringiensis
Đặc điểm: Tế bào Bt điển hình có dạng que, kích thước tương đối lớn so với
các vi khuẩn khác (3-6 × 0,8-1,3µm), Gram dương, có tiên mao mọc khắp cơ
thể, đứng riêng lẻ hay tạo thành chuỗi, khi tế bào trưởng thành thường xuất hiện
tế bào hình trứng và một tinh thể độc hình quả trám.
Đặc tính sinh lý của vi khuẩn Bt:
Bt sinh trưởng trong điều kiện nhiệt độ 12
0
– 40
0
C, nhiệt độ thích hợp là 27 –
32
0
C, 35 -40
0
C sinh trưởng nhanh nhưng chóng lão hóa, nhiệt độ thấp chúng
sinh trưởng rất chậm.
pH thích hợp là 7,5, ở pH = 8,5 vẫn có thể hình thành bào mầm.
c)Một số loài sâu bị vi khuẩn Bac. thuringiensis gây chết
Có khoảng hơn 200 loài côn trùng có thể bị vi khuẩn Bt gây chết, trong số này
đa số là các loại sâu hại cây trồng và cây rừng.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

10
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Ngài đêm hại su hào, bắp cải (Baratha brasiace)
Sâu xanh hại bông (Heliothis armigera)
Bọ lá khoai tây (Leptinotarsa decemlineata)
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

11
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Bọ xít rùa(Eurygaster integriceps) Sâu đục thân bắp
d) Cơ chế tác động của chế phẩm vi khuẩn Bt lên côn trùng
Trong quá trình nghiên cứu cơ chế tác động diệt côn trùng của các vi khuẩn Bt,
người ta đã phát hiện ra 4 loại độc tố khác nhau do loài vi khuẩn này gây ra:
-Nội độc tố δ (delta – endotoxin) hay còn gọi là tinh thể độc.
-Ngoại độc tố β (beta – exotoxin) hay còn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt
-Ngoại độc tố α (alpha – exotoxim) hay còn gọi là leucitinse – C
- Độc tố tan trong nước
* Nội độc tố δ hay là tinh thể độc
- Hình thái cấu trúc của tinh thể độc : tinh thể hình quả trám, có kích thước khá
lớn (dài > 1µm, ngang > 0,5µm), chiếm tới 30% khối lượng khô của tế bào. Có
thể quan sát tinh thể khá dễ dàng dưới kính hiển vi quang học nhờ phương pháp
nhuộm thông thường.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

12
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Tinh thể độc
- Bản chất hóa học của tinh thể độc: tinh thể độc có bản chất là protein, trong đó
có 2 loại amino acid chiếm tỉ lệ cao nhất là acid glutmic và acid asparaginic, kế

tới là arginine và leucine.
Đoạn gen chứa độc tố
-Hoạt tính của tinh thể độc:
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

13
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Độc tố dạng tinh thể độc bền ở nhiệt độ cao hơn so với độc tố ở dang hòa tan.
Các dạng dung môi hữu cơ như chloroform, methanol… tuy làm mất hoạt tính
của tinh thể ở dạng hòa tan nhưng lại không mất ảnh hưởng đến hoạt tính độc
của độc tố dạng tinh thể.
Tuy nhiên, cũng có một số điều kiện môi trường sau đây ảnh hưởng mạnh đến
hoạt tính của tinh thể độc:
+pH của môi trường: quá cao (pH >12) hay quá thấp (pH < 3,30 sẽ làm cho tinh
thể mất tính độc.
+Một số hóa chất gây tủa protein như HgCl
2
, acid trichloroacetic cũng sẽ làm
mất hoạt tính độc của tinh thể.
Cơ chế tác động của tinh thể độc:
Sau khi côn trùng ăn phải tinh thể độc trong vòng 1-7 giờ , pH của máu - bạch
huyết của sâu sẽ tăng lên và dẫn đến tê liệt đường ruột, xoang miệng và có khi
toàn thân của sâu, làm thay đổi tính thấm của thành ruột, tổn thương hệ thống
điều hòa trao đổi chất và làm sâu chết.
Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng trên có nhiều, trong đó người ta cho là do 2
nhân tố thúc đẩy tinh thể độc thể hiện tính độc của mình:
+pH đường ruột của côn trùng: Tinh thể sẽ bị phá vỡ trong ruột của nhiều loài
côn trùng khi có pH của ruột trước và ruột giữa khá kiềm( khoảng 8,9 trở lên).
Khi tinh thể độc bị phân giải sẽ thể hiện tính độc, ví dụ gây phong bế sự dẫn
truyền thần kinh (ở loài gián Peripaneta americana). Tinh thể không bị phân giải

sẽ không gây ra tác động này. Tuy nhiên, có một số loài côn trùng, có pH
đường ruột cao hơn 8,9 gây phá vỡ tinh thể, nhưng lại không gây độc cho sâu.
+Khả năng sinh enzyme protease trong đường ruột của côn trùng: những en
zimyme này sẽ chuyển hóa dạng tiền độc tố của tinh thể thành dạng độc tố đối
với cơ thể của côn trùng.
Ở đa số các thứ trong loài vi khuẩn Bt, thành tế bào sẽ bị phân giải sau khi bào
tử và tinh thể độc được tạo thành. Khi đó bào tử và tinh thể độc sẽ phóng thích
một cách riêng rẽ vào trong môi trường. Riêng ở thứ Bac. th uringgiensis và
Finitimus ( type huyết thanh H
2
), bào tử và tinh thể sau khi giải phóng ra khỏi tế
bào vẫn còn dính liền nhau.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

14
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
*Ngoại độc tố β hay c òn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt:
- Rất bền với nhiệt, ở 120
o
C sau 15 phút vẫn còn hoạt tính độc, bền ở áp suất
cao khi khử trùng.
- phân tử lượng là 707-850 đvC,trong phân tử có chứa adenine - phosphate-
ribose, glucose và acid allomucic.
- Ở vi khuẩn Bt có một số type huyết thanh là : H
1,
H
4a
, H
4c
, H

5
, H
8,
H
9,
H
10
có
khả năng sinh ra ngoại độc tố β.
- Cơ chế tác động của ngoại độc tố β là cản trở sự tổng hợp ARN thông tin của
cơ thể sâu.
*Ngoại độc tố α hay còn gọi là leucitinase- C :
Loại độc tố này sẽ phát huy tác dụng gây độc hại ở những côn trùng nào có độ
pH đường ruột phù hợp với độ pH hoạt động thích hợp của enzyme leucitinase
–C. Nó cũng gây nên những tổn thương ở đường ruột của côn trùng.
* Độc tố tan trong nước :
Phân tử khối lớn hơn 30000 đvC và có thành phần cấu tạo gồm các peptid và
một số aminoacid tự do. Loại độc tố này có thể gây ra những triệu chứng bệnh
lí ở côn trùng tương tự như độc tố dạng tinh thể.
I.2Sử dụng xạ khuẩn trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu
Các loại cây trồng ngoài việc chống chịu với côn trùng phá hoại còn gặp mối
hiểm hóa lớn là các bệnh do các loại vi sinh vật gây ra. Trong số các tác nhân
gây bệnh cho cây trồng thì nấm chiếm khoảng 60% và trong số các loại vi sinh
vật có khả năng đối kháng với nấm thì xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao (40
-60%). Vì vậy, việc tìm kiếm các chủng xạ khuẩn đối kháng và các chế phẩm
kháng sinh kháng nấm gây bệnh để áp dụng vào công tác bảo vệ thực vật có
tầm quan trọng đặc biệt.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

15

Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên


Một số dạng bào tử của xạ khuẩn
Trong số các chủng xạ khuẩn, chi Streptomyces với các loài như: Strep.
Hygroscopicus,Srep. Rurgersensis,Step. Longisporus,… được sử dụng để sản
xuất chế phẩm thuốc trừ các bệnh ở cây trồng như bệnh đạo ôn do nấm
Pyricularia oryzae gây ra ở cây lúa, cà chua …, bệnh thối nhũn do Ffuaium
oxysporum gây ra ở cây thông …, bệnh khô vằn do nấm Rhizoctonia solani gây
ra ở cây bắp lúa…

Các chất kháng sinh do các chủng xạ khuẩn nói trên sinh ra cũng như chính bản
thân xạ khuẩn đã thỏa mãn được những tính chất cần thiết để có thể sử dụng
trong việc bảo vệ thực vật. Ngoài ra, có một đặc điểm quan trọng thể hiện tinh
ưu việt của thuốc trừ sâu là tác dụng tiêu diệt các sinh vật một cách chọn lọc:
kháng nấm mốc mạnh, kháng các nhóm vi khuẩn gram dương hơi yếu, với vi
khuẩn gram âm không thể hiện tính đối kháng…
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

16
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Các chế phẩm được sản xuất dưới hai dạng: dạng nuôi cấy xạ khuẩn hay là dạng
dịch bào tử xạ khuẩn.
Phương thức sử dụng: Có thể sử dụng chế phẩm để xử lý đất trồng trước lúc
gieo hạt, cây trồng để phòng bệnh cho cây. Để trị bệnh cho cây: Xử lý cùng lúc
với gieo, ươm cây hay khi bệnh phát sinh.
II.3 Sử dụng nấm sợi gây bệnh côn trùng
Nấm sợi: Rất nhiều loài nấm sợi có khả năng gây bệnh cho sâu hại cây trồng.
Tuy vậy cho đến nay chỉ mới có các loài sau đây mới được sử dụng để sản xuất
các loại chế phẩm nấm diệt sâu hại:

- Aschersoria spp.
- Beauveria basiana
- Conidiobolus obscurus
- Culicinomyces clavosporus
- Metarrhizium anisopliae
- Hirsutella thompsonu
- Zoophthora radicans
Trong các loài trên,có một số được sử dụng phổ biến hơn và đạt hiệu quả cao
hơn để phòng trừ sâu hại cây trồng và cây rừng là các loài:
-Beauveria basiana - nấm bạch cương.
- Metarrhizium anisopliae - nấm lục cương
a) Nấm bạch cương (Beauveria basiana)
Nấm bạch cương còn gọi là nấm cứng trắng, nấm tằm vôi. Là loại thường gặp
trên nhiều loài sâu hại. Người ta phát hiện được nấm bạch cương trong trường
hợp nấm này gây bệnh làm chết hàng loạt tằm của nghề nuôi tằm. Sau đó người
ta tìm cách phân lập và nuôi cấy chúng trên môi trường nhân tạo.
Chúng có mặt trên 120 loài thuộc 45 họ 7 bộ côn trùng rừng. Nếu kể cả sâu hai
nông nghiệp chúng có thể ký sinh gần 200 loài.
Đặc điểm:
Thể sợi nấm màu trắng, dạng lông, sợi nấm mảnh có đường kính 1,5 - 2µm,
cuống bào tử mọc đơn hoặc phân nhánh. Tế bào sinh bào tử hình bình, hình ống
hoặc hình cầu, thẳng hoặc hơi uốn cong. Trục sợi uốn hình chữ “Z” bào tử mọc
trên đầu góc chữ Z cung với cuống rât nhỏ.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

17
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Bào tử trần và cuống nấm bạch cương
Trên cơ thể côn trùng, khi khô sợi nấm chuyển từ màu trắng sang màu crem hay

đôi khi có pha thêm một ít màu đỏ.
Nấm bạch cương thể hiên tính độc với côn trùng nhờ độc tố beauvericin. Độc tố
này có công thức nguyên là C
45
H
57
O
9
N
3
. Đó là một loại depsipeptid vòng, có
điểm sôi vào khoảng 93 -94
0
C.
-Cơ chế tác động của nấm lên côn trùng như sau: Khi phun chế phẩm nấm,
những bào tử của nấm sẽ phát tán trong không khí hay bám trên thân, lá cây.
Khi gặp cơ thể sâu, bào tử sẽ nảy mầm mọc thành sợi nấm đâm xuyên qua tàng
vỏ kitin của sâu và phát triển trong cơ thể của chúng. Sợi nấm mọc rất nhanh
trên cơ thể côn trùng.

Côn trùng bị chết bởi nấm bạch cương
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

18
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Lúc đó côn trùng huy động các tế bào bạch huyết (lymphocyte) đến để chiến
đấu chống lại độc tố beauvericin của nấm. Nhưng độc tính của độc tố quá mạnh
nên khi nấm tiêu diệt được hầu hết các tế bào bạch huyết cũng là lúc côn trùng
phải chết.
Cho đến nay, người ta đã xác định được loài nấm này có khả năng kí sinh và

gây chết đối với khoảng hơn 100 loài côn trùng. Ta có thể đơn cử một số loài
sau đây:
- Aporia crataegi
- Aradua cinnamomeus
- Bembidion sp
- Cacoecia crataegana
- Chrysopa vulgaris
- Cionus sp
- Rhizotrogus sp
- Scolytus scolytus
b) Nấm lục cương (Metarrhizium anisopliae):
Đây cũng là nấm sợi có khả năng kí sinh và làm chết nhiều loại côn trùng hại
cây trồng.
Năm 1878 khi nghiên cứu về các loại sâu Anisoplia austriaca, nhà khoa học
người Nga I.I Metchnikov đã phát hiện thấy một loài nấm có bào tử màu lục có
thể gây chết hàng loạt côn trùng. Lúc đó ông đặt tên cho hai loài nấm này là
Entomophthora anisopliae. Về sau này kiểm tra lại,người ta đã xếp chúng vào
giống Metarrhyzium.
Đặc điểm hình thái: Nấm lục cương có dạng sợi phân nhánh, có vách ngăn
ngang,có đường kính từ 3 - 4µm. Sợi có màu từ trắng tới hồng. Bào tử của nấm
là bào tử trần, dạng hình que, kích thước: 3,5µm ×7,2µm,có màu từ xám đến
oliu -lục. Bào tử xếp thành chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường thấy
bào tử tạo ra trên bề mặt côn trùng một lớp phấn khá rõ.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

19
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Nấm lục cương Nấm lục cương trong dầu fomulation
Nấm có thể phát triển trong giới hạn pH =6,9-7,4. Nhiệt độ thích hợp cho sự

phát triển là 24
0
C – 25
0
C. Nếu t
0
>28
0
C sợi nấm sẽ không sản sinh ra bào tử
trần. Ngoài ra muốn nấm cố bào tử cần phải có độ ẩm của không khí khá cao.
-Các loại độc tố của của nấm lục cương: Gồm nhiều loại độc tố có tên là
deutrucin A, B, C, D.
Deutrucin A và B: có thể tách từ dịch nuôi cấy nấm lục cương.
+Deutrucin A có công thức nguyên là C
29
H
47
O
7
N5, điểm sôi là 188
0
C ( theo A.
Suzuki và những người cộng suwj1966,1970).
+Deutrucin B có công thức nguyên là C
30
H
51
O
7
N

5
, điểm sôi là 244
0
C( theo
Tamura,1965).
Đó là những depsipeptid vòng.
Cơ chế tác động của động của nấm lên côn trùng như sau: Tương tự như ở nấm
bạch cương, bào tử của nấm lục cương khi rơi trên bề mặt của côn trùng trong
khoảng 24 giờ sẽ nảy mầm, tạo thành ống mầm chui xuyên qua vỏ của côn
trùng, sau đó tiếp tục phân nhánh tạo thành một mạng sợi nấm chằng chịt trên
khắp bề mặt của cơ thể côn trùng. Lúc này ngoại độc tố được tiết ra sẽ tác động
lên côn trùng, khiến cho côn trùng chết.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

20
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Châu chấu đỏ bị chết bởi nấm lục cương
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 . Có thể dẫn một số côn trùng mẫn cảm với nấm này là:
- Melolotha melolotha
- Melolotha hippocastanei
- Anisoplia autriaca
- Otiorrhymchus ligustici
- Plusia gamma
I.4.Sử dụng virus trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu
a) Khái quát chung về virus:
Virus cũng là đối tượng được sử dụng để tiêu diệt côn trùng có với vai trò là
những cơ thể có khả năng ký sinh các vi sinh vật gây bệnh và các côn trùng có

hại có hại cho cây trồng. Virus có kích thước nhỏ chỉ có khả năng sống, phát
triển ở trong các mô, tế bào sống mà không thể nuôi cấy trên các môi trường
dinh dưỡng nhân tạo,có khả năng chuyên tính rất hẹp, chỉ gây bệnh ở những mô
nhất định của vật chủ. Người ta chia virus gây bệnh côn trùng thành 2 nhóm
lớn, đó là:
• Virus tạo thể vùi bao gồm virus đa diện ở nhân (NPV), virus đa diện ở
dịch tế bào(CPV), virus hạt (GV), virus thuộc nhóm Entomopoxvirus(EPV).
• Virus không tạo thành thể vùi như Iridovirus, Densovirus, Baculovirus.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

21
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Cho đến ngày nay người ta đã tìm thấy được rất nhiều loài virus tiêu diệt được
sâu hại. Có thể đơn cử một số loại côn trùng sau bị virus tiêu diệt (theo
M.H.Rogoff,1973) như sau:
*Các loài bị virus đa diện tiêu diệt:

Antheraea eucalypti

Barathra brassicae (Ngài đêm hại su hào, bắp cải)

Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

22
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Sâu khoang (Prodenia litura)
Ngoài ra còn có các loại sau : Bombyx mori, Antheraaea pernyi, Heliothis zea,
Spodoptera exgua,…
*Các loài bị virus thể hạt tiêu diệt:
Ercosma griseana Spodoptera sp….

b) Những nhóm virus chính gây bệnh côn trùng:
*Nhóm virus đa diện ở nhân (NPV)
Nhóm NPV gồm những virus gây bệnh côn trùng thuộc họ Bacoloviridea, có
thể vùi là hình khối đa diện và chúng ký sinh trong nhân tế bào vật chủ .
Sâu bị bệnh do NPV trở nên ít hoạt động, ngừng ăn cơ thể chúng có màu sắc
sáng hơn sâu khỏe; căng phồng, tương phù, chứa toàn nước.NPV có tính
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

23
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
chuyên hóa rất cao đứng thứ 2 sau GV. Các loài virus NPV thường kí sinh
trong tế bào hạ bì, thể mỡ, khí quản, dịch huyết tương, và biểu mô ruột giữa.
NPV có thể gây bệnh cho côn trùng thuộc 7 bộ;cành cứng, hai cánh, cánh màng,
cánh vẩy, cánh mạch, cánh thẳng và cánh nửa.
*Nhóm virus hạt (GV)
GV thuộc họ Baculoviridae, có thể vùi dạng hạt. Mỗi thể vùi chỉ có thể chứa
một virion, hiếm khi chứa hai virion.
Sâu bị bệnh do GV thường còi, chậm lớn, cơ thể phân đốt rất rõ ràng, tạng biểu
bì cơ thể trở nên trắng màu, đôi khi có phớt màu hồng, huyết tương có màu
trắng sữa. Virus chỉ gây bệnh cho côn trùng thuộc bộ cánh vảy. Virus hạt thường
xâm nhiễm ở mô mỡ, lớp hạ bì và huyết tương.
*Nhóm virus đa diện ở dịch tế bào(CPV)
Virus đa diện ở dịch tế bào thuộc họ Reoviridae ký sinh trong chất dịch tế bào ở
các bào biểu mô ruột giữa của côn trùng. Virus CPV cũng tạo thể vùi.
Sâu bị nhiễm CPV sẽ bị chậm lớn, đôi khi đầu quá to so với cơ thể. Ở giai đoạn
cuối của sự phát triển bệnh lý,màu sắc cơ thể sâu có màu sáng giống những
phấn trắng, đặc biệt ở mặt bụng cơ thể. Nếu sâu non tuổi lớn bị nhiễm CPV thì
đến pha trưởng thành sẽ bị chết với tỷ lệ khá cao.
Bệnh do CPV được phát hiện ở côn trùng thuộc 5 bộ: cánh cứng, hai cánh, cánh
màng, cánh vảy, cánh mạch. Virus CPV có phổ ký chủ động, sự lan truyền của

bệnh tăng lên còn nhờ qua nhiều ký chủ khác loài. Nhóm PVC ít được sử dụng
trong BPSH hơn so với NPC và GV.
c) Phương thức lây nhiễm và khả năng tồn tại trong tự nhiên của virus gây bệnh
côn trùng:
Những thể vùi của virus cùng thức ăn xâm nhập vào ruột côn trùng. Tại ruột
côn trùng, dưới tác động của men tiêu hóa, thể vùi bị hòa tan và giải phóng các
virion. Qua biểu mô ruột giữa virion xâm nhập vào dịch máu, tiếp xúc với các
tế bào và xâm nhập vào bên trong các tế bào để sinh sản và gây bệnh cho vật
chủ.
Việc lây truyền nguồn bệnh virus ở côn trùng xảy ra theo hai hướng:
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

24
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
+ Lây truyền ngang: nguồn bệnh lây lan giữa các cá thể trong cùng một thế hệ
trong điều kiện bệnh phát thành dịch, nguồn virus có thể bám bên ngoài vỏ
trứng của vật chủ. Khi nở, ấu trùng gậm vỏ trứng chui ra và bị nhiễm nguồn
bệnh.
+ Lây truyền dọc: là sự truyền nguồn bệnh qua trứng (qua phôi). Không chỉ có
virus NPV, GV mới truyền qua trứng, mà cả virus không tạo thành thể
vùi(Iridoviridae) cũng có thể truyền qua trứng.
Ngoài ra trong một số trường hợp virus có thể xâm nhiễm trực tiếp vào dịch
máu qua các vết thương trên cơ thể (qua vết chọc đẻ trứng của ong ký sinh, lỗ
xâm nhiễm của một số ấu trùng ký sinh bên trong vật chủ).
Trong quần thể tự nhiên của côn trùng thường quan sát thấy sự nhiễm bệnh hỗn
hợp của hai loài virus trở lên như nhiễm hỗn hợp giữa NPV và GV trên sâu xám
mùa đông hoặc NPV với CPV. Tác động qua lại giữa các virus trong sự nhiễm
bệnh hỗn hợp biểu hiện 3 kiểu: đồng tác động, tác động không phụ thuộc vào
nhau và tác động gây nhiễm cho nhau. Khi có hiện tượng đồng tác động của
virus trong cùng một vật chủ sẽ làm tăng tỷ lệ chết của vật chủ, rút ngắn thời

gian để gây chết 50% số lượng vật chủ. Điều này rất có ý nghĩa trong biện pháp
sinh học.
Các thể vùi của virus có thể bảo vệ các virion chống lại các tác động của môi
trường. Đây là điều kiện của các virus có thể vùi tồn tại lâu trong nhiều năm ở
ngoài tự nhiên.
d) Chế phẩm NPV:
Đây là lọai virus có tính rất chuyên biệt, chỉ lây nhiễm và tiêu diệt sâu xanh da
láng ( Spodoptera exigua ) rất hiệu quả trên một số cây trồng như bông, đậu đỗ,
ngô, hành, nho …
IV. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC
Để xây dựng quy trình sản xuất các chế phẩm vi sinh diệt côn trùng, người ta đã
dành nhiều nỗ lực cho việc phân lập các chủng vi sinh vật từ bệnh phẩm của
côn trùng bị hại, nuôi cấy chúng ở dạng thuần khiết. Ở quy mô nghiên cứu thực
nghiệm trong phòng thí nghiệm đến quy mô sản xuất lớn ở mức độ công
nghiệp.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

25