tìm hiếu tuyến trùng ký sinh sâu hại và quy trình công nghệ sản xuất tuyến trùng ký sinh sâu hại

HUTECH Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU TUYẾN TRÙNG KÝ SINH SÂU HẠI VÀ QUY
TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TUYẾN TRÙNG KÝ
SINH SÂU HẠI
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sinh viên thực hiện : Lưu VẢN THUYẾT MSSV: 207111057
Lóp: 08CSH1
TP. Hồ Chí Minh, 201
1LỜI CAM ĐOAN
Em tên là: Lưu Văn Thuyết là sinh viên của trường đại học kỹ thuật công nghệ TP.
HCM. Em xin cam đoan bài khoá luận của Em với đề tài “tìm hiểu tuyến trùng ký sinh sâu
hại và quy trình công nghệ sản xuất tuyến trùng ký sinh sâu hại”. Hoàn toàn được thực hiện
dựa trên năng lực của Em. Tuyệt đối không sao chép tài liệu của người khác, nội dung và số
liệu trong bài của Em là trung thực với những mục có nguồn gốc từ tài liệu tham khảo được
trích dẫn rõ ràng cả tên tác giả và đề tài nghiên cứu. Neu bài khoá luận của Em có gì gian
dối em xin chịu trách nhiệm hoàn toàn.
Người thực hiện
Lưu Văn Thuyết
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BVTV: Bảo vệ thực vật ĐTSH: Đấu tranh sinh học VKCS: Vi khuẩn cộng sinh EPN:
Entomopathogenic Nematodes BSL: Galleria Mellonella IJs: Infective juveniles H:
Heterorhabdititis S: Steinernem
MỤC
4
aBảng 3.1: Thời gian sinh trưởng và phát triển của 4 chủng EPN
Bảng 3.2: Danh sách các loài vi khuẩn cộng sinh với EPN
DANH MỤC CÁC BẢNG
5

Bảng 5.1: Hiệu lực gây chết sâu khoang của chủng S-TK10
Bảng 5.2: Hiệu lực gây chết sâu xanh bướm trắng của chủng S-TK10
DANH MỤC CÁC BẢNG
6
Bảng 5.3: Hiệu lực gây chết bọ hung đen của chủng S-TK10
Bảng 5.4: Hiệu lực gây chết sâu xanh của chủng S-TX1
DANH MỤC CÁC BẢNG
7
Bảng 5.5: Hiệu lực gây chết sâu xanh của H-MP11
Bảng 5.6: Hiệu lực diệt sâu xanh da láng của H-MP11
DANH MỤC CÁC BẢNG
8
Bảng 5.7: Hiệu lực gây chết sâu keo da láng ở chủng H-NT3
Bảng 5.8: Hiệu lực gây nhiễm sâu xám của chủng H-NT3
Bảng 5.9: Hiệu lực gây chết bọ hung đen của chủng H-TN
DANH MỤC CÁC BẢNG
9
3Hình 3.1: Tuyến trùng EPN
Hình 3.2: Chu trình xâm nhập và phát triển của EPN
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 4.1: Áu trùng BSL
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 4.2: Nhân nuôi EPN trong bình tam giácLỜI MỞ ĐẦU
Sâu hại luôn là mối đe doạ của nền sản xuất nông nghiệp. Trong điều kiện
nóng ẩm của Việt Nam, mối nguy hại này càng nặng nề hơn. Đe phòng trừ sâu hại,
bảo vệ năng suất cây trồng, trước đây nông dân chủ yếu dựa vào biện pháp hóa
học. Việc lạm dụng thuốc hóa học đã gây ra nhiều mối nguy hại cho cho môi
trường và sức khỏe của cộng đồng. Cân bằng sinh thái bị phá vỡ, sâu hại ngày
càng kháng lại thuốc, môi trường đất và nước ô nhiễm nặng nề nhưng đáng lo ngại
hơn là vấn đề tồn lưu thuốc trong sản phẩm nông nghiệp và động vật ăn chúng gây

ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người. Trước yêu cầu bức thiết đó các
nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu tìm kiếm một phương pháp phòng trừ
hiệu quả mà không gây nguy hại cho môi trường và sức khoẻ con người. Chính vì
vậy mà phương pháp bảo vệ thực vật bằng biện pháp sinh học đã ra đời.
Trong số các tác nhân sinh học dùng trong đấu tranh sinh học thì tuyến trùng
được đánh giá cao vì phổ ký chủ rộng, có thể sử dụng phòng trừ nhiều loài sâu hại.
Nhiều nghiên cứu về tuyến trùng đã được tiến hành ở Việt Nam, quy trình công
nghệ sản xuất tuyến trùng cũng được thử nghiệm. Chế phấm tuyến trùng có thể
hoạt động tốt trên đồng ruộng để phòng trừ sâu hại. Xuất phát từ thực tiễn trên,
sinh viên tiến hành “tìm hiếu tuyến trùng ký sinh sâu hại và quy trình công
nghệ sản xuất tuyến trùng ký sinh sâu hại” nhằm ứng dụng công nghệ sinh học
để mở rộng chế phẩm này trong sản xuất, bảo vệ cây trồng.
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 12
CHƯƠNG 1: CO SỞ LÝ LUẬN CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC
1.1. Vị trí của biện pháp sinh học trong hệ thống tổng họp bảo vệ
cây trồng
1.1.1. Biện pháp hoá học giữ vị trí quan trọng trong BVTV từ nhũng
năm đầu thế của thế kỷ XX
Những năm đầu của thế kỷ XX, ngành hoá học trong bảo vệ thực vật đã phát
triến với tốc độ nhanh, nhất là sau đại chiến thế giới lần thứ hai, toàn thế giới đã
sản xuất ra hơn 15 triệu tấn thuốc hoá học để phun trên diện tích hơn 4 tỷ ha cây
trồng nông - lâm nghiệp. Thực tế cho thấy, trên đồng ruộng việc sử dụng hoá chất
(BVTV) đã giảm hắn số lượng sâu hại và năng suất, sản lượng nông nghiệp tăng
lên xấp xỉ hai lần. Ket quả này cho thấy chỉ cần có thuốc hoá học, con người có thể
giải quyết được vấn đề phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng và thòi gian đó biện pháp
hoá học giữ vị trí khá quan trọng, gần như là độc tôn trong phòng trừ dịch hại bảo
vệ cây trồng.
Từ giữa những năm 1950 trở đi, việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu hoá học
đã không ngừng được tăng nhanh và phát triển rộng trên mọi đối tượng cây trồng,

ở khắp nơi trên thế giới với số lượng ngày càng lớn. Vì vậy, việc sử dụng thuốc
hoá học phòng trừ sâu, bệnh hại ở nhiều nước đã trở nên lạm dụng, có khi còn quá
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 13
tuỳ tiện, rất nhiều nơi chỉ trong một vụ họ đã phun 10 - 12 lần, thậm chí có khi 20 -
24 lần. Sau nhiều năm sử dụng đơn thuần hoá chất (BVTV) năng suất cây trồng
không thể tăng lên được nữa mà bị chững lại và kết quả ngược lại là sâu hại, bênh
hại có chiều hướng gia tăng bởi vì chúng đã quen dần với thuốc hoá học, thực tế là
sâu, bệnh hại cây trồng phát sinh, phát triền ngày một nhiều hơn. chúng đã phá hai
cây trồng nhanh hơn và gây thiệt hại đáng kế, có vài loài sâu hại trước đây chỉ là
thứ yếu thì nay lại thành chủ yếu là do chúng đã phát sinh với số lượng lớn, rộng
khắp với toàn diện tích trồng trọt và phá hại rất mạnh. Điều đã gây ra những tổn
thất và làm mùa màng thiệt hại nghiêm trọng, ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và
phẩm chất của nông sản.( Trích dẫn theo Phạm Thị Thuỳ, 2010)
1.1.2. Hạn chế của thuốc hoá học và vai trò của biện pháp sinh học
trong BVTV vào thập kỷ 80 - 90 thế kỷ XX
Do phun thuốc trừ sâu đinh kỳ với liều nồng độ cao nên môi trường sinh thái
chung bị ô nhiễm trầm trọng, các nông sản phẩm bị nhiễm độc và ít nhiều cũng đề
lại dư lượng hoá chất trong nông sản thực phẩm.
Điều tra trên các cây trồng nông - ngư nghiệp, các nhà khoa học đã phát hiện
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 14
thấy trên 500 loài sâu, nhện hại mang tính kháng thuốc, các quần thể con trùng kí
sinh, thiên địch có ích như các loài ăn thịt và bắt mồi tự nhiên đã bị giảm hắn số
lượng. Ong bướm thụ phấn hoa đã bị tiêu diệt khá nhiều, điều này đã gây ảnh
hưởng lớn đến năng suất cây trồng, đặt biệt là các loài con trùng thụ phấn chéo,
các loài giun và côn trùng trong lớp đất cũng ngày một ít đi rõ rệt, các loài chim
thú ăn sâu cũng dần dần biến mất, có khi bị cạn kiệt.
Chính vì vậy, vai trò của các biện pháp sinh học trong đấu tranh sinh học đã
được các nhà khoa học trong những năm 80 - 90 của thế kỷ XX đánh giá cao khi

mà biện pháp hoa học đã bộc lộ những hạn chế chính như sau :
- Thuốc hoá học đã tác động lên hệ côn trùng ký sinh và ăn thịt manh hơn
nhiều so với đối tượng sâu hại cần phòng trừ.
- Thuốc tích tụ trong các cơ thể động vật, thực vật thông qua chuỗi mắt xích
thức ăn, thuốc còn đọng lại cả trên đất, nước mà cá, tôm đã ăn phải con người lại
ăn cả những loài cá, tôm trên.
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 15
Liều lượng thuốc trừ sâu cứ tăng dần nên dẫn đến môi trường sinh thái ảnh
hưởng, sức khoẻ con người bị giảm sút.
- Việc sử dụng liên tục một loại thuốc đã gây cho những cá thể bị biến đổi
khả năng chụi đựng cao với thuốc trừ sâu làm cho sâu hai nhờn thuốc.
1.2. Đấu tranh sinh học trong tự nhiên là cơ sử, nền tảng của công
nghệ sinh học trong BVTV
1.2.1. Khái niệm về đấu tranh sinh học
Theo tài liệu của Hoàng Đức Nhuận thì có rất nhiều định nghĩa về đấu tranh
sinh học, nhưng định nghĩa đơn giản và dễ hiếu hơn cả là :« đấu tranh sinh học là
biện pháp sử dụng sinh vật hoặc các sản phấm của chúng nhằm ngăn chặn, hoặc
làm giảm bớt những thiệt hại do các sinh vật hai gây ra ».
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 16
Sử dụng biện pháp (ĐTSH) là vận dụng sự hài hoà những nguyên tắc và biện
pháp sinh học phòng trừ sâu, bệnh hại. Trong bảo vệ thực vật nếu biết ứng dụng
ĐTSH thì hiệu quả phòng trừ cao và hiệu quả được diễn ra liên tục trong thời gian
dài, các nhà khoa học thường coi đấu tranh sinh học là sinh thái học ứng dụng.
1.2.2. Cơ sở khoa học của đấu tranh sinh học trong bảo vệ thực vật
- Tạo ra mối quan hệ mới không thuận lợi cho đối tượng gây hại trên cơ sở
vận dụng sáng tạo, nghĩa là đưa vào môi trường sống của sâu hại một một yếu tố
sinh học mới là kẻ thù tự nhiên để phá vỡ điều kiện không thuận lợi cho sự phát
triển của quần thể sâu hại. Yeu tố sinh học mới đó là các loài ăn thịt, bắt mồi hay

ký sinh ong, ruồi và các vi sinh vật gây bệnh con trùng như Bt, Virus. Vi nấm
- Tạo nên hiện tượng nhiều ký sinh cả trong điều kiện tự nhiên cũng như
trong nghiên cứu thí nghiệm, dựa trên cơ sở côn trùng gây hại thường có các loài
sinh vật có ích ký sinh. Bình thường thì chỉ có một loài ký sinh nhung trong thực tế
cũng có những loài côn trùng có từ 2 loài ký sinh trở lên, hiện tượng này được các
nhà khoa học gọi nhiều ký sinh. Điều này dẫn tới sự cạnh tranh thưc ăn trực tiếp
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 17
giữa các loài ký sinh, ví dụ như ong Opius sp ký sinh lên ruồi đục quả trong cùng
thời gian dẫn đến sự cạnh tranh quyết liệt. Theo (Howard, năm 1911), việc nghiên
cứu tác động của hiện tượng nhiều ký sinh để tiêu diệt sâu Róm đã dẫn đến nhiều
lý thuyết tuần tự trong đấu trong sinh học nghĩa là tạo cho mỗi loài ký sinh tác
động vào một giai đoạn phát triển của sâu hại. Hiện nay, hiện tượng nhiều ký sinh
tác động có hiêu quả cũng đủ kìm chế khă năng phát triển của sâu hại.
- Vai trò của ký sinh và bắt mồi, ăn thịt trong đấu tranh sinh học: Tuỳ điều
kiện cụ thể, người ta thường căn cứ vào quan hệ đặc thù giữa sâu hại với kẻ thù tự
nhiên mà quyết định sử dụng loài ký sinh hoặc loài bắt mồi ăn thịt để phòng trừ
trên cơ sở công nghệ sinh học.
1.2.3. Các nhóm vi sinh vật có ích trong ĐTSH
- Nhóm bắt mồi ăn thịt như bọ rùa, bọ mắt vàng, kiến vàng, bọ đuôi kìm,
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 18
- Nhóm côn trùng và nhện ký sinh: ong mắt đỏ, ong ký sinh
- Nhóm vi sinh vật bao gồm vi khuẩn Bt, Virus (NPV, GV, CPV, )vì
nấmBeauveria, Metarhizum, Nomuraea,tuyến trùng
Ớ mỗi nhóm sinh vật có ích đều phát huy vai trò và tác dụng to lớn trong đấu tranh
sinh học, đặc biệt là trong việc phòng trừ các loài thiên địch hại nguy hiểm trên các
cây trồng nôn, lâm nghiệp. (Trích dẫn theo Phạm Thị Thuỳ, 2010
Khoá luận tốt nghiệp
SVTH: Lưu Văn Thuyết 19

)CHƯƠNG 2: NHỮNG THÀNH Tựu co BĂN CỦA BIỆN PHÁP ĐẤU
TRANH SINH HỌC
2.1. Các hướng chính của đấu tranh sinh học:
Theo Phạm Thị Thùy (2010, biện pháp đấu tranh sinh học có những hướng
chính sau):
2.1.1. Nâng cao khả năng hoạt động của các sinh vật có ích ngoài tự nhiên
bao gồm
- Xác định thành phần và hiêu quả các loài côn trùng ký sinh, ăn thịt có ích và
các tác nhân gây bệnh trên cơ thể sinh vật có hại sẵn ngoài tự nhiên, nhằm mục đích
duy trì sự xuất hiện của chúng trên đồng ruộng để làm giảm một phần hoặc tiến tới
giảm hẳn sự phát triển của thuốc trừ sâu.
- Xây dựng cơ cấu cây trồng thích hợp để tạo ra nguồn thức ăn có cơ chế không
thích hợp với loài sâu, bệnh hại như gieo trồng các loại cây có khả năng chuyển gen
độc, các cây có khả năng miễn dịch, các giống mới có khả năng kháng được sâu hại
- Xác lập các biện pháp canh tác thích hợp để nâng cao hoạt tính của các sinh
vật có ích.
- Sử dụng các loài thuốc trừ sâu hoá học có ảnh hưởng thấp đối với các quần thể
côn trùng ký sinh, ăn thịt và bắt mồi, cũng như không ảnh hưởng tói môi trường sống
cộng đồng.
2.2.2. Nghiên cứu tạo ra các chế phẩm sinh học và các vũ khí sinh học khác
để úng dụng trong phòng trừ các vi sinh vật gây hại bao gồm
- Sản xuất và sử dụng rộng rãi các loài thuốc trừ sâu vi sinh vật: vi khuẩn, virus,
vi nấm và các thuốc kháng sinh.
- Sử dụng các chất có hoạt tính sinh học như các pheromon sinh dục, các
hormon sinh trưởng, các chất dẫn dụ ăn uống, các chất gây ngán và các chất xua đuối
côn trùng
- Sản xuất trên quy mô công nghiệp đế phóng thả các côn trùng và nhện ký sinh
- ăn thịt có ích trên đồng ruộng nhằm hạn chế được quần thể sâu hại.
- Phóng thả các côn trùng có hại được gây vô sinh nhằm tạo ra sự cạnh tranh
sinh dục với quần thể sâu hại ngoài tự nhiên.

- Sử dụng côn trùng, tuyến trùng và các tác nhân gây bệnh chuyền tính hẹp đã
qua kiểm dịch để diệt trừ các loài cỏ cây hại cho cây trồng.
Trong hai hướng trên, hiện nay các nhà khoa học đặc biệc chú ý đến hướng thứ
hai, bởi hướng này hầu hết phải dựa trên nền tảng của công nghệ sinh học mới có thể
phát triển sản xuất ra các loại thuốc trừ sâu sinh học đạt chất lượng cao, mang tính ốn
định để sử dụng rộng rãi trong phòng trử dịch hại cây nông, lâm nghiệp.
Đen nay, trên thế giới đã có rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu về CNSH
trong bảo vệ thực vật, nhiều nước đã thu được những kết quả tốt trong quá trình triển
khai ứng dụng các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu hại, ,bệnh hại., cỏ dại và chuột
hai bảo vệ cây trồng.
2.3. Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho phòng trừ sâu bệnh tại
Việt Nam
Theo Bộ Nông nghiệp và PTNT, trong danh mục các loại thuốc BVTV có
nguồn gốc sinh học, từ năm 2000 chỉ có 2 sản phẩm trừ sâu sinh học được công nhận
cho đăng ký. Đen năm 2005 đã có 57 sản phẩm các lọai, đến 6 tháng đầu năm 2007
có 193 sản phẩm được cấp giấy phép đăng ký. Nâng tổng số có 479 sản phấm sinh
học được phép lưu hành, trong đó có 300 lọai thuốc trừ sâu và 98 sản phẩm thuốc trừ
bệnh. Các sản phẩm này đã góp phần không nhỏ vào công tác phòng trừ dịch hại, góp
phần thay thế và hạn chế dần nguy cơ độc hại do sử dụng thuốc BVTV nguồn gốc
hóa học ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường. Một số sản
phẩm tiêu biểu:
+ Nguồn gốc thảo mộc:
- Các sản phẩm chế biến từ cây Neem hiện nay đã được đưa vào ứng dụng rộng
rãi trong công tác bảo vệ thực vật, được chiết xuất từ nhân hạt Neem ( Azadirachta
indica A. Juss ) có chứa hoạt chat Azadirachtin, có hiệu lực phòng trù’ nhiều loài sâu
hại trên cây trồng như lúa, rau màu, cây công nghiệp, cây ăn trái, hoa kiểng. Loại
thuốc có nguồn gốc thảo mộc này không tạo nên tính kháng của dịch hại, không ảnh
hưởng đến thiên địch và không để lại dư lượng trên cây trồng. Thuốc tác động đến
côn trùng gây hại bằng cách gây sự ngán ăn, xua đuổi, ngăn sự lột xác của côn trùng
cũng như ngăn cản sự đẻ trứng là giảm khả năng sinh sản. Các sản phẩm thương mại

tương tự từ cây Neem như: Vineem, Neemaza, Neemcide 3000 SP, Neem Cake.
- Hoạt chất Rotenone được chiết xuất từ hai loài cây họ đậu là Derris
elliptica Benth và Derris trifoliate, có thể sử dụng như một loại thuốc trừ sâu thảo
mộc có tác dụng diệt trừ sâu rầy trên lúa, ốc bươu vàng cũng như các loại
cá dữ, cá tạp trong ruộng nuôi tôm. Chế phẩm Đầu trâuBihopper (hoạt chất
Rotenone) đóng vai trò diệt tuyến trùng và chế phẩm Olicide (Oligo - Sacarit ) đóng
vai trò tăng sức đề kháng bệnh của cây trồng.
+ Nguồn gốc vi sinh vật
- Thuốc trừ sâu có nguồn gốc vi khuẩn BT (.Bacilus thuringiensis): phổ diệt sâu
rộng và hữu hiệu đối với các lọai sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang,
sâu ăn tạp Sâu khi ăn phải thuốc sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1-3 ngày. Ở
Việt Nam, chế phẩm Bt (.Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971.
Hơn 20 chế phẩm Bt nhập khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm