THUỐC TRỪ SÂU VI SINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

BÁO CÁO MÔN:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Đề tài:
GIỚI THIỆU THUỐC TRỪ SÂU VI SINH

NHÓM 2
TP. Hồ Chí Minh, 10/2017


MỤC LỤC

2


MỤC LỤC HÌNH

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1.

Hiện trạng sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, nền kinh tế chủ yếu vẫn là sản

xuất nông nghiệp. Khí hậu nóng ẩm rất thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây
trồng, đồng thời cũng là điều kiện tốt cho sâu bệnh hại phát triển. Theo thống kê của tổ

chức Lương – Nông thế giới (FAO) , hiện nay cây trồng phải chống chọi với 100000 loài
sâu bệnh hại khác nhau, 10000 loài nấm, 200 loài vi khuẩn, 600 loài virus gây bệnh. Do
vậy việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ
mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp quan trọng và chủ
yếu. Cùng với phân bón hóa học, thuốc BVTV là yếu tố rất quan trọng để bảo đảm an
ninh lương thực cho con người.
Để bảo vệ mùa màng, người trồng thường sử dụng các thuốc BVTV có nguồn gốc
hóa học. Tuy nhiên do sâu hại có khả năng kháng thuốc nên người trồng thường xuyên
phải tăng nồng độ sử dụng dẫn đến dư lượng thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp
tăng cao gây mất an toàn cho người sử dụng, sức khỏe cộng đồng và chính bản thân người
sử dụng. Đồng thời sử dụng lượng lớn thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học sẽ tiêu diệt các
loài côn trùng có ích, các loài thiên dịch làm mất cân bằng hệ sinh thái. Đồng thời thuốc
BVTV có nguồn gốc hoá học còn có thời gian phân hủy lâu, tồn tại trong môi trường sẽ
gây ô nhiễm môi trường đất, nước, làm thay đổi hệ sinh thái, dễ bám trên rau quả gây hại
đến sức khoẻ của con người…
Ngoài ra, các sản phẩm nông nghiệp này không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng
lớn đến thu nhập của nông dân. Đây cũng là một thách thức lớn cho nền nông nghiệp Việt
Nam khi gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO.
1.2.

Giải pháp cho vấn đề
Để khắc phục những hạn chế do thuốc BVTV hóa học gây ra cho nền nông nghiệp

các nước, các nhà khoa học trên thế giới đã đề ra giải pháp nhằm hạn chế việc sử dụng
4
Hình 1. Sự ô nhiễm thuốc trừ sâu hóa học


các chế phẩm có nguồn gốc hóa học hoặc thay thế chúng bằng một nhóm thuốc khác có
hiệu quả tương tự nhưng an toàn cho người dùng, sản phẩm cũng như thân thiện với môi

trường sống.
Trong đó 2 phương pháp phổ biến nhấthiện nay là:
- Quản lí dịch hại tổng hợp (IPM).
- Sử dụng các chế phẩm trừ sâu có nguồn gốc sinh học.
Trong đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử
dụng các chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh tác cây trồng đang là xu hướng
chung của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.
Với những lí do đã nêu, chúng em xin thực hiện đề tài “TÌM HIỂU VỀ THUỐC
TRỪ SÂU VI SINH” - một trong những phương pháp phòng trừ dịch hại hiệu quả nhưng
vẫn đảm bảo an toàn cho môi trường và con người.

5


CHƯƠNG 2. THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC
2.1. Khái niệm
Các chế phẩm sinh học là những chất có nguồn gốc tự nhiên (hoặc được tổng hợp
bắt chước các chất có nguồn gốc tự nhiên) có tác dụng hại hoặc làm chết những đối tượng
gây hại như sâu, bệnh, cỏ dại và những côn trùng có xương sống. Những chất này có
phương thức tác động duy nhất giống nhau, không độc đối với người và gia súc, không
hoặc ảnh hưởng ít tới môi trường và cộng đồng.
2.2. Phân loại
Theo tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ (EPA), cho đến cuối năm 2001 có khoảng 200
hoạt chất sinh học với 800 sản phẩm thương mại đã được đăng kí ở Mỹ dùng trong phòng
trừ dịch hại. Trong đó ta có thể chia làm 4 nhóm chính:
- Nhóm vi sinh.
- Nhóm độc tố và kháng sinh.
- Nhóm thảo mộc.
- Nhóm có nguồn gốc sinh học khác.

6


CHƯƠNG 3. THUỐC TRỪ SÂU VI SINH

3.1. Thuốc trừ sâu vi sinh
3.1.1. 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 chết phẩm có
chất lượng cao có khả năng phòng trừ được các loại sâu hại cây trồng nông, lâm nghiệp.
3.1.2. Ưu - nhược điểm của thuốc trừ sâu vi sinh
• Ưu điểm của thuốc trừ sâu vi sinh
Các ưu điểm chính của nhóm trừ sâu vi sinh:
- Có độ độc chọn lọc cao (độ độc cao đối với đối tượng phòng trừ nhưng không
độc hoặc độc thấp đối với các loài khác).
- Không gây hại cho con người và động vật máu nóng.
- Bị phân hủy hoàn toàn ngoài đồng ruộng nên rất an toàn cho cộng đồng và môi
trường.
- Không tạo nên tính kháng thuốc của sâu hại.
- Hiệu quả thuốc vi sinh thường kéo dài vì chúng không chỉ tiêu diệt trực tiếp lứa
sâu đang phá hoại mà chúng còn có thể lan truyền cho thế hệ tiếp theo.
Với những ưu điểm trên làm cho thị trường của nhóm thuốc này tăng lên nhanh
chóng. Năm 1988, doanh số thế giới của các chế phẩm nhóm này là 70 triệu đôla Mỹ,
chiếm 1% doanh số của thuốc trừ sâu, thì năm 1992 đã tăng lên 300 triệu đôla Mỹ. Hiện
nay thuốc BVTV vi sinh còn phát triển sang lĩnh vực trừ nấm, tuyến trùng và cỏ dại.

7

• Nhược điểm của thuốc trừ sâu vi sinh
- Tác động của thuốc trừ sâu vi sinh chậm nên hiệu quả chậm bởi vì thuốc trừ sâu
vi sinh thường có quá trình gây bệnh và nhiễm bệnh khi vào cơ thể sâu thì thời gian ủ
bệnh phải mất 1-3 ngày.
- Hiệu quả của thuốc ban đầu không cao.
- Phổ tác dụng của thuốc hẹp.
- Một vài loại thuốc trừ sâu vi sinh bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết nếu như
phun không đúng kỹ thuật, phun trong điều kiện không thích hợp sẽ khó đạt hiệu quả.
- Thuốc vi sinh có công nghệ sản xuất phức tạp thủ công nên giá thành cao.
3.2. Các chế phẩm thuốc trừ sâu vi sinh
Các chế phẩm vi sinh trừ sâu bao gồm các loài vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng
như vi khuẩn, nấm, các động vật nguyên sinh (protozoa), tuyến trùng hoặc các vi khuẩn
làm giảm khả năng lây lan của côn trùng.
Các chế phẩm vi sinh vật gây bệnh và ký sinh được nuôi cấy môi trường thích hợp.
Sau đó phân lập gia công thành sản phẩm thương mại. Sản phẩm khi phun lên cây chúng
lây nhiễm cho cây, qua đó côn trùng và nhện bị nhiễm bệnh, ngộ độc và chết.
3.2.1. Chế phẩm thuốc vi sinh nhóm vi khuẩn

• Khái niệm
Là chế phẩm được sản xuất từ những vi khuẩn có tinh thể Protein độc ở giai đoạn
bào tử để gây độc cho sâu hại
Phổ rộng và hữu hiệu với các loại sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu
khoang, sâu ăn tạp, sâu keo da láng, sâu róm thông, sâu cuốn lá lúa, thậm chí là tuyến
trùng gây hại cho cà phê, hồ tiêu,...
Cho đến nay, trong số 400 hoạt chất trừ sâu, trừ nhện, mới có khoảng 50 hoạt chất
vi sinh sử dụng như thuốc trừ sâu. Tuy nhiên, đã có nhiều chế phẩm vi sinh tự nhiên trở

8

thành sản phẩm thương mại như: Avermectin từ vi khuẩn Streptomices avermitils,
spinosyn từ vi khuẩn Sacchropolispora spinosa...
Một số vi khuẩn được sử dụng thương mại:
• Vi khuẩn trừ sâu: Bacillus popiliae (Bp), Bacillus thuringiensis (Bt).
• Vi khuẩn trừ bệnh: Bacillus polymyxa, B.subtilis, Pseudomonas fluorescens
• Vi khuẩn trừ chuột: Salmonella, Sarcocystic
• Cơ chế tác động
Khi sâu nuốt phải bào tử có tinh thể Protein độc, cơ thể sâu bọ bị tê liệt và bị chết
sau 2 đến 4 ngày. Cụ thể là sau khi sâu hại ăn phải các tinh thể độc (tiền độc tố), dưới tác
dụng của một loại men tiêu hoá trong dịch ruột của sâu, tiền độc tố bị hoà tan thành
những phân tử nhỏ có hoạt tính độc. Các độc tố này bám vào màng vi mao trong ruột, tạo
ra các lỗ dò để cho nước chảy vào, làm sâu mọng nước, ngừng ăn và chết.

Ưu điểm nổi bật của các loại thuốc này so với thuốc trừ sâu hoá học là không gây ô
nhiễm môi trường, không diệt các côn trùng hữu ích và đặc biệt không độc hại đối với
Gen vi khuẩn
Sâu bệnh ăn cây đã có gen vi khuẩn
Hình 2. Một số chế phẩm trừ sâu vi sinh từ vi khuẩn

Tinh thể protein độc của vi khuẩn phá vỡ tế bào sâu bệnh và giết chúng

Vi khuẩn

Hình 3. Cơ chế tác động của thuốc trừ sâu vi khuẩn

9


người. Tinh thể độc do Bt tạo ra không thể hoà tan trong dịch dạ dày của người nên thuốc
trừ sâu sinh học Bt hoàn toàn vô hại đối với người, cũng như các sinh vật khác.

Hạn chế lớn nhất của thuốc trừ sâu sinh học Bt là phát tác chậm, 48 tiếng sau khi
ăn độc tố thì sâu mới chết.

• Quy trình sản xuất

Giống gốc

Chuẩn bị môi trường

Khử trùng môi trường

Cấy giống sản xuất

Sản xuất giống cấp 1

Ủ và theo dõi quá trình lên men

Thu hoạch và tạo dạng chế phẩm:
- Nghiền lọc, bổ sung phụ gia
- Sấy khô
- Đóng gói, bảo quản.
Hình 4. Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu vi khuẩn

10


3.2.2. Chế phẩm trừ sâu vi sinh nhóm nấm

• Khái niệm
Là chế phẩm được sản xuất từ các loại nấm gây bệnh cho sâu. Nấm trừ sâu gồm

tập hợp các loại nấm kí sinh có thể xâm nhập trực tiếp qua biều bì của côn trùng bằng
cách dùng men của chúng bẽ gãy lớp kitin và protein ở biều bì rồi xâm nhập vào bên
trong côn trùng; ở đây chúng sinh các chất chuyển hóa, gây chết sâu. Thời gian xâm nhập
phát huy tác dụng là 5-10 ngày sau xử lý, tùy thuộc vào liều lượng và độ lớn của sâu.

Hình 5. Nấm xanh diệt rầy nâu & nấm trắng diệt bọ xít

Một số nấm hay sử dụng trong sản xuất thuốc nông nghiệp:
• Nấm trừ sâu: Nấm mốc (Entomophthorales) và nhóm nấm bất toàn
(Deuteromycetes)
• Nấm trừ bệnh: Nấm Paecilomyces, nấm Trichoderma

11
Hình 6. Một số chế phẩm trừ sâu từ vi nấm


• Đặc điểm chung của nấm
- Các nấm ký sinh có đặc tính chọn lọc, không gây hại cho đối tượng không phòng
trừ.
- Sau khi đâm thủng biểu bì côn trùng, nấm phát huy hiệu lực ngay, không đợi đến
khi xâm nhập hoàn toàn vào cơ thể sâu. Do vậy nấm ký sinh không bị ảnh hưởng bởi
những điều kiện ngoại cảnh như tia cực tím, độ ẩm… Tuy nhiên, độ ẩm cao là yêu cầu
cho bào tử phát triển, tạo khả năng thành dịch. Nếu độ ẩm quá thấp, nấm không lây lan
được, hiệu lực của nấm sẽ giảm.
- Sử dụng nấm trừ sâu đơn giản hơn dùng thuốc hóa học, nhưng hiệu lực của nấm
thấp hơn. Dạng sử dụng và kỹ thuật xử lý củng bị hạn chế hơn. Thông thường dạng dầu
nấm được sử dụng dạng phổ biến hơn dạng huyền trong nước vì những giọt dầu nấm khó
bị khô trong điều kiện khí hậu khô.
- Nấm ký sinh được sản xuất đơn giản, giá thành hạ và dễ sử dụng hơn thuốc hóa
học

• Cơ chế tác động
Gồm các giai đoạn sau:
- Giai đoạn ký sinh từ 2-3 ngày
- Bào tử tiếp xúc với côn trùng, nảy mầm tiết enzyme làm mềm lớp vỏ
- Rễ nấm cắm sâu và liên tục phát triển hệ sợi
- Hệ sợi phát triển lây lan theo đường máu
- Hệ sợi nấm mọc ra bên ngoài vật chủ
- Hình thành bào tử trên đầu các sợi nấm
- Bào tử chín và phân tán trong môi trường
- Giai đoạn hoại sinh từ 2-3 ngày.

12
Hình 7. Các giai đoạn vi nấm phá hủy tế bào sâu


Hình 8. Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu vi nấm

- Sấy,đóng gói. - Bảo quản.
- Sử dụng.
Cấy vào môi trường nhân sinh khối (cám, ngô, đường)
Thu sinh khối nấm

Giống nấm thuầ

• Quy trình sản xuất

3.2.3. Chế phẩm trừ sâu vi sinh nhóm virus

• Khái niệm
Là chế phẩm được sản xuất từ dịch của cơ thể sâu non đã bị nhiễm virus gây bệnh

cho sâu. Virus là những hạt rất nhỏ bé (20-400nm) có khả năng lây nhiễm vào cơ thể
người, động vật, thực vật và cả vi khuẩn. Không phải là cơ thể sống. Chúng chỉ có thể
nhân lên trong tế bào sống. Bên ngoài tế bào chủ chúng chỉ là các đại phân tử ‘trơ’.
Sinh trưởng của virus phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Nhiệt độ môi trường là 23-29oC, thích hợp nhất là 29oC.
- Mật độ quần thể và kích thước bình nuôi.
- Thời điểm lây nhiễm và kích thước sâu.
- Tỷ lệ giống đực và cái: con cái thường sản xuất được nhiều NPV hơn con đực.
13


- Các vi khuẩn hoại sinh cũng ảnh hưởng đến hoạt tính của virus.
Hiện nay người ta đã phát hiện hơn 250 bệnh virus ở 200 loài sâu bọ. Ở giai đoạn
sâu non, sâu bọ dễ bị nhiễm virus nhất. Khi mắc bệnh, cơ thể sâu bọ bị mềm nhũn do các
cơ bị tan rã . Màu sắc và độ căng của cơ thể bị biến đổi.
Thuốc trừ sâu virus được sản xuất dưới nhiều dạng khác nhau: dạng lỏng, dạng
sữa, dạng bột thấm nước, dạng bột khô, dạng hạt và dạng kem.
• Phân loại
Một số nhóm Virus chính có khả năng gây bệnh côn trùng:
Hình 9. Hình dạng một số virus

- Nhóm Baculovirus: Nhóm này thuộc họ Baculoviridae. Virus thuộc nhóm này
có dạng hình que, hình gậy, kích thước 40-70x250-400 (nm x nm). Virus có một Protein
nằm trong lõi DNA được bao bọc bởi 1 lớp vỏ lipoprotein trong đó có các virion. Các
virion này được bao quanh bởi 1 tinh thể Protein lưới mắt cáo các nhà khoa học gọi là thể
vùi polyhedrosis Inclustion Body (PIB).
Nhóm Baculovirus bao gồm 4 loại như sau:
+ Virus đa diện nhân: Nuclear Polyhedrosis Virus (NPV) đây là virus đa diện nhân
có hình đa giác bên trong chứa nhiều hạt Virion hay gọi là các thể vùi PIB, loại virus này
có thể lây bệnh rất mạnh với nhiều loại côn trùng thuộc bộ cánh vảy Lepidoptera tập

trung ở 2 họ chủ yếu ngài đêm Noctindae, ngài sáng Pyralidae.
+ Virus hạt: Granulosis Virus (GV). Đây là virus dạng hạt có hình ovan, hình elip,
loại virus này chỉ xâm nhập chủ yếu vào tế bào hạ bì của mô mỡ và huyết tương, có khả
năng diệt sâu cao.
+ Virus có thể Protein khác bên trong có chứa các virion cũng khác nhau có khả
năng diệt sâu hại nhưng tỉ lệ thấp hơn VRV và GV.
+ Virus không tạo thể vùi: Có khả năng diệt sâu nhưng tỉ lệ rất thấp.

14


- Nhóm virus tế bào chất Cytoplasmid Polyhedrosis Virus (CPV): thuộc họ
rioviridae. Đây là nhóm virus đa diện tế bào chất, chúng tạo ra thể Protein đa diện có chứa
các virion hình cầu đường kính khoảng 50-60 nm, nhóm virus này thường xâm nhập chủ
yếu trong tế bào chất của biểu bì ruột nên khả năng diệt sâu cao.
- Nhóm Entomopox virus (EV): nhóm này thuộc họ Poxviridae nhóm virus này
có thể Protein, bên trong có chứa virion hình bầu dục chúng xâm nhiễm vào mô mỡ của
côn trùng nên khả năng diệt sâu không cao.
- Nhóm Irido Virus (IV): thuộc họ Iridoviridae, đây là nhóm virus trần, chúng
không tạo ra các thể Protein và các virion có hình cầu và nhóm virus này thường xuyên
xâm nhập vào trong các mô và tế bào chất. Vì vậy khả năng diệt sâu trung bình.
- Nhóm Denso virus (DV): thuộc họ Parvoviridae, nhóm virus này có kích thước
rất nhỏ, đường kính 20-22 nm xâm nhập vào tế bào biểu bì nên khả năng diệt sâu không
cao.
- Nhóm RNA: không tạo ra các thể Protein, chúng thường xuyên xâm nhiễm trong
mô biểu bì của tế bào ruột nên khả năng diệt sâu cao. Kích thước của nhóm này <= 35
nm.
- Nhóm sigma virus: thuộc họ Rhabdoviridae kích thước 140x1180x7 nm, hình
hộp, hình lăng trụ. Những virus của nhóm này có tác nhân lây nhiễm theo kiểu di truyền
có khả năng lây bệnh cho thế hệ sau.

Trong 7 nhóm thì Baculovirus và CPV là 2 nhóm có khả năng diệt sâu rất cao. Vì
vậy nhiều nước trên thế giới đã tập trung nghiên cứu để sản xuất ra thuốc trừ sâu virus.
Một đặc điểm quan trọng của virus là tác nhân gây bệnh mang tính chuyên tính có phổ kí
chủ riêng ví dụ virus sâu xanh chỉ có thể lây bệnh cho sâu xanh, virus sâu tơ chỉ lây bệnh
cho sâu tơ, do đó tên virus gắn liền với tên kí chủ.
• Cơ chế tác động
Cơ chế gây bệnh: khi sâu non ăn thức ăn vào ruột có chứa virus lẫn trong thức ăn
cũng như vi khuẩn Bt bằng con đường tiêu hoá virus xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng đã
15


thực hiện một quá trình phá huỷ toàn bộ chức năng trong dịch ruột của sâu. Cơ chế gây
bệnh được mô tả như sau:
Khi đi vào ruột của côn trùng các thể vùi của PIB của virus sẽ giải phóng ra virion,
dưới tác dụng của dịch tiêu hoá qua biểu bì mô ruột giữa các virion xâm nhập vào dịch
huyết tương, chúng tiếp xúc với các tế bào máu và xâm nhập vào bên trong cơ thể để thực
hiện 1 chu trình gây bệnh lên côn trùng, quá trình này trải qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn tiềm ẩn thường kéo dài từ 6-12h, đây là giai đoạn các thể vùi PIB xâm
nhập vào trong tế bào, các virion được phóng thích ra, chúng tự đính vào các vị trí thích
hợp trên màng nhân của tế bào thành ruột côn trùng.
Giai đoạn tăng trưởng: Kéo dài 12-48h, đây là giai đoạn tăng nhanh của virion mới
bên trong dịch ruột của sâu, những sâu tuổi nhỏ chỉ sau 32h trong cơ thể đã chứa đầy
virion trần
Giai đoạn cuối: Đây là giai đoạn tạo thành các thể vùi, nghĩa là các virion được bao
bọc bởi các Protein là giai đoạn cuối sâu chết: Thời kỳ ủ bệnh của sâu thường kéo dài từ
3-7 ngày phụ thuộc vào tuổi sâu, điều kiện nhiệt độ, ẩm độ, lượng thức ăn

• Quy trình sản xuất

Hình 10. Sự lây nhiễm của NPV vào côn trùng

16


Để sản xuất ra chế phẩm virus trừ sâu, người ta gây nhiễm virus nhân đa diện
(NPV) trên sâu non (Vật chủ). Nghiền nát sâu non đã bị nhiễm virus và pha với nước theo
tỉ lệ nhất định, lọc lấy nước dịch thu virus đậm đặc. Từ dịch này sản xuất ra chế phẩm
thuốc trừ sâu N.P.V (Nuclear polyhedrin vius). Dùng để trừ sâu róm thông, sâu đo, sâu
xanh…
Nuôi sâu giống

Nhân giống hàng loạt

Nhiễm bệnh virus cho sâu

Chế biến thức ăn nhân tạo

Pha chế thành phẩm:
- Thu thập sâu bệnh.
- Nghiền lọc.
- Li tâm.
.- Thêm chất phụ gia.

Sấy khô

Đóng gói

Kiểm tra chất lượng

Hình 11. Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu virus

3.2.4. Chế phẩm trừ sâu sinh học nhóm tuyến trùng
• Khái niệm
Là chế phẩm được sản xuất từ các loại tuyến trùng gây bệnh cho sâu. Tuyến trùng
thuộc ngành giun tròn (Nemathelminthes), ngành động vật không xương sống, có khoang
cơ thể nguyên sinh, có ống tiêu hoá nhưng chưa có hệ tuần hoàn và hô hấp. Phần lớn các
loài đơn tính, hệ sinh dục cấu tạo đơn giản, hệ thần kinh cấu tạo đặc trưng kiểu ortogon,
17


hệ bài tiết có thể có hoặc không, hay là dạng biến đổi của tuyến da hoặc theo kiểu nguyên
đơn thận. Tuyến trùng tự nhiên sống trong đất có thể ký sinh côn trùng đất. Đây là nguyên
liệu tuyệt vời để gia công thuốc trừ sâu vi sinh.

• Đặc điểm sinh học của các loài tuyến trùng ký sinh sâu quan trọng
Steinernema carpocapsae: Là loài khá phổ biến và linh hoạt nhất trong tất cả các
loài tuyến trùng entomopathogenic được biết hiện nay. Các thuộc tính quan trọng bao
gồm dễ dàng sản xuất hàng loạt và khả năng bảo quản sản phẩm khô trong vài tháng ở
nhiệt độ phòng.
Loài này diệt hiệu quả ấu trùng của côn trùng Bộ cánh vảy, Bộ cánh màng, Bộ
cánh cứng và sâu đục trong gổ. Chúng tìm con mồi ký sinh theo cách quen thuộc của loài
Hình 12. Hình dạng của tuyến trùng

tuyến trùng là dùng gai nhọn ở đuôi đưa thẳng đứng lên mặt đất và và chờ đợi hoặc "phục
kích" con mồi đi qua. Khi cái đuôi nhọn của nó ghim vào con mồi, chúng bám vào da con
mồi và tìm cách đục khoét vào bên trong cơ thể, từ đó hút dịch dinh dưỡng và sinh sản
nhanh chóng để diệt con mồi chỉ trong 24-48 giờ. Chúng tiếp tục tấn công xác chết con
mồi và nhân mật số cho đến khi xác con mồi không còn chất dinh dưỡng.
Do đó, loài tuyến trùng S. carpocapsae

có hiệu quả nhất khi áp dụng chống lại

côn trùng di động cao trên bề mặt đất hay cây trồng (khi được phun hay tưới). Loài này
phát hiện con mồi bằng cách đánh hơi qua lượng khí CO2 từ lổ thở của ký chủ, khi ký chủ
đến gần thì gai nhọn ở đuôi sẳn sàng vươn lên để đeo bám được con mồi. Hiệu quả nhất ở
nhiệt độ từ 22 đến 28 ° C.
- Steinernema feltiae: Tấn công chủ yếu trên ấu trùng của ruồi và muỗi trong môi
trường cạn và trong nước. Ngoài diệt côn trùng hại cây, loài này còn có tác dụng diệt ruồi
và muỗi, mở ra triển vọng mới trong bảo vệ môi trường như diệt ấu trùng ruồi, muỗi trong
cống rảnh, chuồng trại chăn nuôi, trong các bải rác công cộng. Đây là loài duy nhất duy
trì lây nhiễm ở nhiệt độ đất dưới 10°C.

S. feltiae có sự ổn định thấp hơn các

steinernematids khác.
18


- Steinernema riobravis: Loài này gây bệnh côn trùng rất cao, cho đến nay được
cô lập chỉ từ Rio Grande Valley của Texas ở Mỹ. Loài này tấn công trên nhiều loài côn
trùng khác nhau.Tính linh hoạt này có thể là do khả năng khai thác chiến thuật “Phục
kích” và khả năng di động trong nước như “tàu tuần tiểu” để tìm kiếm con mồi.
Các thử nghiệm đã chứng minh loài tuyến trùng ký sinh này có hiệu quả diệt được
sây đục râu ngô và dế nhũi. Ở Bang Florida (Mỹ), hàng chục ngàn mẫu đất của cây có
múi được điều trị hàng năm để kiểm soát mọt gốc với kết quả rất ấn tượng. Đây là một
tuyến trùng chịu nhiệt độ cao, hiệu quả diệt côn trùng cao nhất ở đất có nhiệt độ trên
35°C, mở ra triển vọng áp dụng cho vùng nhiệt đới.
Cải tiến mức ổn định của loài này đang được nghiên cứu để phát huy hết tiềm năng
của nó. Loài S. riobravis ngoài diệt côn trùng còn ký sinh và cạnh tranh được ngay cả các
loài tuyến trùng khác gây hại cây. Sản phẩm của loài đã được bán trên thị trường để ức

chế tuyến trùng ký sinh thực vật trên sân cỏ ở Mỹ và Châu Âu.
- Steinernema scapterisci:

Là loài tuyến trùng entomopathogenic chỉ được sử

dụng trong một chương trình kiểm soát sinh học cổ điển, S. scapterisci được phân lập
từ Uruguay và lần đầu tiên phát hành vào Florida vào năm 1985 để ngăn chặn một loại
côn trùng quan trọng là dế nốt ruồi. Loài này được kết luận là kiểm soát dế nốt ruồi ấu
trùng và trưởng thành rất có hiệu quả.
Loài tuyến trùng Steinernema scapterisci có sản phẩm thương mại từ năm 1993,
tuyến trùng này cũng được bán như là một thuốc trừ sâu sinh học, khả năng tuyệt vời của
nó là tồn tại và kiểm soát dài hạn góp phần vào hiệu quả tổng thể.
- Heterorhabditis bacteriophora: Là một trong số các loài tuyến trùng
entomopathogenic quan trọng nhất, H. bacteriophora linh hoạt đáng kể, tấn công ấu trùng
nhiều loài côn trùng thuộc Bộ cánh vãy và cánh cứng.
Loài tuyến trùng này di động linh hoạt trong môi trường ẩm, chúng diệt có hiệu
quả mọt gốc của cây nho đen. Là loài tuyến trùng thích nghi nhiệt độ ấm, loài H.
bacteriophora giảm kiểm soát khi nhiệt độ đất giảm xuống dưới 20°C.

19


Đặc tính kém ổn định đã hạn chế tính hữu ích của giun tròn thú vị này: thời hạn sử
dụng là một vấn đề quan tâm vì ấu trùng của loài tuyến trùng này dể bị chết đi sau vài
ngày nên chỉ có ở dạng “thương phẩm tươi”.
- Heterorhabditis megidis: Đầu tiên cô lập ở Ohio, loài tuyến trùng này được bán
trên thị trường ở Tây Âu để kiểm soát mọt cây nho đen và côn trùng đất khác nhau. Kích
thước lớn của nó và sự bất ổn định heterorhabditid đặc trưng, làm cho nó còn nhiều hạn
chế trong thương phẩm hiện nay.
• Cơ chế tác động

Khi xâm nhập vào cơ thể côn trùng, tuyến trùng chui qua vách ruột, đi vào hệ tuần
hoàn. Tại đây chúng sinh trưởng và phát triển khá nhanh rồi làm chết côn trùng trong
vòng 1-2 ngày.
Ngay sau khi đưa tuyến trùng vào đất, chúng có thể phân tán và tấn công ngay vào
côn trùng. Cùng với thức ăn, tuyết trùng có thể xâm nhập vào cơ thể côn trùng. Loại tuyến
trùng này thường xuyên có màng nước bao quanh. Vì vậy chúng chỉ có thể tác động đến
các loài côn trùng sống trong đất, nơi môi trường có thể bảo vệ chúng sống lâu hơn, vì chỉ
có một số loài mới có thể sống lâu trong điều kiện khô hạn dạng nang bào. Ở trên mặt đất,
tuyến trùng bị khô và tia cực tím chiếu trực tiếp, không thể sống được. Vì vậy, không thể
dùng tuyến trùng để các loại sâu ăn lá.
Tuyến trùng ký sinh diệt côn trùng rất nhanh và rất hiệu quả do các cơ chế sau đây:
- Do sự bòn rút các chất dinh dưỡng trong cơ thể ký chủ. Cơ chế này là bình
thường so với vật ký sinh. Nhưng với kích thước khá lớn và mật số sinh sản rất nhanh nên
côn trùng bị diệt tương đối nhanh so với ong, ruồi hoặc nấm ký sinh.
- Do sự phá hỏng các bào quan trong cơ thể ký chủ. Đây cũng là cơ chế bình
thường, với tính háo ăn và nhân mật số rất nhanh nên các bào quan của côn trùng ký chủ
bị tổn hại nhanh chóng dẫn đến cái chết nhanh hơn của côn trùng ký chủ so với các loài
ký sinh côn trùng khác.

20


- Cơ chế diệt côn trùng ký chủ nhanh do vi khuẩn cộng sinh trong cơ thể tuyến
trùng.
Hai cơ chế nêu trên đủ làm cho côn trùng ký chủ chết nhanh hơn, nhưng ở tuyến
trùng ký sinh sâu cần hạ gục nhanh ký chủ vì chúng không cần ký chủ sống lâu dài để
cung cấp nguồn thức ăn dần dần như ở ong ký sinh. Vì chúng cần nhân nhanh mật số và
ăn được xác bả ký chủ sau khi chết. Cơ chế diệt sâu nhanh nhờ vào loài vi khuẩn cộng
sinh chuyên biệt sống trong cơ thể của tuyến trùng ký sinh. Trong Chi Steinernema của
tuyến trùng ký sinh có loài vi khuẩn cộng sinh Xenorhabdus sp. Và trong Chi

Heterorhabditis có loài vi khuẩn cộng sinh Photorhabdus sp.
Những loài vi khuẩn này tấn công vào các tế bào trong mô của côn trùng ký chủ và
hóa lỏng thành dịch dể tuyến trùng ký sinh hút chất dinh dưỡng thoải mái và trưởng thành
nhanh chóng.
Chính cơ chế đặc biệt này mà hiện nay chỉ tìm thấy được 5/30 tuyến trùng ký sinh
sâu có giá trị kinh tế và hiệu quả cao nhờ tính ổ định của vi khuẩn trong cơ thể tuyến
trùng ký sinh
Chu trình của tuyến trùng Steinernema scapterisci kèm theo một số đặc tính hình
thể học qua kính hiển vi điện tử ở các giai đoạn khác nhau. IJ = ấu trùng gây nhiễm, J1,
J2, J3, J4 = ấu trùng tuổi 1, 2, 3 và 4, PI = dạng trung gian trước khi thành ấu trùng gây
nhiễm (IJ). G1 = tuyến trùng thế hệ 1, G2 = thế hệ 2.
Chu trình của tuyến trùng Neosteinernema cũng tương tự như chu trình của
Steinernema chỉ khác một điểm là tuyến trùng này chỉ có một thế hệ (chỉ có chu trình
ngắn) và tuyến trùng mẹ không đẻ trứng, tất cả trứng nở bên trong thân mình tuyến trùng
mẹ và tăng trưởng cho đến khi biến thành tuyến trùng gây nhiễm. Tuyến trùng gây nhiễm
sẽ chui ra khỏi thân mình tuyến trùng mẹ đi vào môi trường xung quanh để tìm ký chủ
mới.
Hình 13. Chu trình kí sinh của tuyến trùng Steinernema scapterisci

21


Chu trình của tuyến trùng Heterorhabditis cũng giống như chu trình của
Steinernema chỉ khác một điểm là thành trùng thế hệ 1 là lưỡng tính (hermaphroditic),
tuyến trùng này có hình dạng của tuyến trùng cái và có bộ phận sinh dục lưỡng tính (vừa
cho trứng vừa sản xuất tinh trùng). Tuyến trùng mẹ lưỡng tính này đẻ trứng, trứng nở ra
con thuộc thế hệ 2 lớn lên như trong chu trình của Steinernema (thế hệ 2 có cả đực và
cái.)
• Ưu điểm
- Dể tạo sinh khối trong công nghiệp với giá thành rẽ.

- Có khả năng tái sinh trong môi trường nên hiệu quả kéo dài.
- Có khả năng nhân mật số trong môi trường thủ công hoặc bán công nghiệp để hạ
giá thành cho người sử dụng.
- Chống được các loài sâu kháng thuốc và khó tạo được tính kháng của dịch hại.
- Diệt được nhiều côn trùng trong đất mà các loại thuốc sinh học rất khó diệt, rất
tốn kém và gây ô nhiểm.
- Thuốc trừ sâu sinh học từ tuyến trùng ký sinh không gây ô nhiểm môi trường và
an toàn cho sức khỏe con người.
• Khuyết điểm
- Do kích thước lớn nên khó bảo quản được lâu như các chế phẩm vi sinh từ nấm
và vi khuẩn.
- Do kích thước lớn nên chủ yếu dùng phương pháp tưới hoặc phun với vòi phun lổ
lớn, không dùng được cho bình phun bét nhỏ.
- Chủ yếu diệt côn trùng ở gốc, rể và không có hiệu quả cao và lâu dài khi diệt côn
trùng trên thân lá.

22


• Quy trình sản xuất
Vật liệu ban đầu IJs

In vitro

Gây nhiễm

Ấu trùng

In vitro

Môi trường nhân

Nhân ủ 12-14 ngày (In vivo)

Thu hoạch IJs

Xử lý sạch- phối chế

Đóng gói bảo quản
Hình 14. Quy trình sản xuất thuốc trừ sâu tuyến trùng

23


KẾT LUẬN

Các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa hoc được sử dụng rộng rãi ngoài
thị trường đã gây bệnh cho con người rất nhiều, đặc biệt là ung thư. Với những đặc tính
không gây hại cho môi trường và sinh vật có lợi thì chế phẩm vi sinh nên được sử dụng
rộng rãi để thay thế các sản phẩm hóa học nhằm ảnh hưởng đến mục tiêu chủ yếu là bảo
vệ môi trường sống.
Mặc dù có những nhược điểm không thể tránh khỏi nhưng hiệu quả của thuốc trừ
sâu vi sinh là không thể phủ nhận. Bên cạnh đó, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc vi
sinh lại ko gây hại cho con người và thân thiện với môi trường nên được bà con nông dân
và các cấp quản lý đặc biệt chú ý, đưa vào sử dụng để bảo vệ cây trồng.
Do đó cần phải đưa chế phẩm sinh học nói chung và vi sinh nói riêng vào sử dụng
rộng rải thay thế và giảm dần các biện pháp phòng trừ hoá học không tốt cho môi trường
sinh thái và sức khoẻ con người.

24

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS.TS. Phan Phước hiền, Bài báo cáo về thuốc trừ sâu BT, 10/2016. Và các tài liệu
liên quan của thầy.
[2] TS. Đào Văn Hoằng, Kỹ thuật tổng hợp các hóa chất bảo vệ thực vật, xuất bản
09/2005, trích dẫn chương 7.
[3] Nguyễn Mạnh Chinh, Thuốc bảo vệ thực vật sinh học, Nhà xuất bản Nông nghiệp,
2011.

25