Nghiên Cứu Thành Phần Nấm Ký Sinh Côn Trùng Có Trong Đất Một Số Loại Rừng Trồng Tại Tỉnh Thái Nguyên

Tuy nhiên có rất nhiều loại nấm ký sinh côn trùng đã được ứng dụng trong y học, sản xuất các hoạt chất sinh học và enzym, và đặc biệt là dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học, sản xuất th

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Phạm Quang Thu

Thái Nguyên - 2010

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 10

1.1.1 Nghiên cứu về thành phần, phân loại 10

1.1.2 Nghiên cứu về ứng dụng 14

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 17

1.2.1 Nghiên cứu về thành phần, phân loại 17

1.2.2 Nghiên cứu về ứng dụng 18

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 22

1.3.1 Điều kiện tự nhiên 22

1.3.1.1 Vị trí địa lý 22

1.3.1.2 Ðịa hình, địa thế 23

1.3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn 23

1.3.1.4 Địa chất, thổ nhưỡng 25

1.3.1.5 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng 26

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27

1.3.2.1 Dân tộc, dân số và lao động 27

1.3.2.2 Giáo dục, y tế 27

1.3.2.3 Cơ sở hạ tầng 28

Chương 2:MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Mục tiêu 30

2.2 Đối tượng nghiên cứu 30

2.3 Giới hạn nghiên cứu 30

2.4 Nội dung nghiên cứu 30

2.4.1 Phân lập các loài nấm có trong đất rừng trồng 30

2.4.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh côn trùng cao 30

2.4.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và sinh thái của chủng nấm có hiệu lực cao 31

2.4.4 Đề xuất các giải pháp áp dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu hại rừng trồng 31

2.5 Phương pháp nghiên cứu 31

2.5.1 Điều tra thành phần, mật độ các loại nấm có trong đất 31

2.5.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh cao 33

2.5.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái học của chủng nấm được tuyển chọn 35

2.5.4 Phương pháp đề xuất các giải pháp ứng dụng trong phòng trừ côn trùng

gây hại rừng 37

Chương 3:KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 38

3.1 Phân lập các loài nấm có có trong đất rừng trồng 38

3.2 Kết quả tuyển chọn và đặc điểm phân bố chủng nấm có khả năng ký sinh côn trùng 45

3.2.1 Kết quả tuyển chọn các chủng có hiệu lực cao 45

3.2.2 Đặc điểm hình thái, giải phẫu và định loại của các chủng có hiệu lực diệt sâu cao 52

3.2.2.1 Chủng K12 52

3.2.2.2 Chủng K15 53

3.2.2.3 Chủng K22 54

3.2.2.4 Chủng K29 55

3.2.2.5 Chủng K39 56

3.2.2.6 Chủng K45 57

3.2.2.7 Chủng K46 58

3.2.2.8 Chủng K49 59

3.2.3 Mật độ của các chủng nấm ký sinh côn trùng có trong đất 59

3.2.4 Tần suất của các chủng nấm ký sinh côn trùng 63

3.2.5 Đánh giá độ đa dạng của các chủng nấm ký sinh côn trùng 64

3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và sinh thái của chủng nấm K22 67

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ nảy mầm của bào tử nấm 67

3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ nảy mầm của bào tử nấm 68

3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 69

3.3.4 Ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 71

3.3.5 Ảnh hưởng của độ pH môi trường đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 73

3.4 Các giải pháp ứng dụng trong phòng trừ côn trùng gây hại rừng 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Mẫu nấm xuất hiện sau khi phân lập 10 ngày 38

Hình 3.2 Thí nghiệm phun bào tử nấm trên sâu cuốn lá cây Dó bầu 46

Hình 3.3 Nấm phát triển trên vật chủ 51

Hình 3.4 Nấm và bào tử chủng nấm K12 53

Hình 3.5 Nấm và bào tử chủng nấm K15 54

Hình 3.6 Nấm và bào tử nấm K22 55

Hình 3.7 Nấm và bào tử nấm K29 56

Hình 3.8 Nấm và bào tử nấm K39 56

Hình 3.9 Nấm và bào tử nấm K45 57

Hình 3.10 Nấm và bào tử nấm K46 58

Hình 3.11 Nấm và bào tử nấm K49 59

Hình 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 71

Hình 3.13 Sinh trưởng của hệ sợi nấm ở ẩm độ 70% 72

Hình 3.14 Ảnh hưởng của độ pH đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 74

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Các chủng nấm phân lập được từ đất 39

Bảng 3.2 Các chủng nấm ký sinh côn trùng có hiệu lực cao 47

Bảng 3.3 Mật độ tế bào các chủng nấm ký sinh côn trùng 60

Bảng 3.4 Tần suất xuất hiện của các chủng nấm ký sinh côn trùng 64

Bảng 3.5 Độ đa dạng của các chủng nấm ký sinh côn trùng ở 2 loại rừng 65

Bảng 3.6 Độ đa dạng của các chủng nấm ký sinh côn trùng trong đất rừng 66

Bảng 3.7 Tỷ lệ nảy mầm của bào tử nấm 68

Bảng 3.8 Tốc độ nảy mầm của bào tử nấm 69

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến đường kính của hệ sợi nấm 70

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của ẩm độ đến đường kính của hệ sợi nấm 71

Bảng 3.11 Ảnh hưởng độ pH đến đường kính của hệ sợi nấm 73

MỞ ĐẦU

Để có được nhiều lương thực và các sản phẩm hàng hoá đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho sự bùng nổ dân số, con người đã biến những sinh thái tự nhiên thành những vùng đất phục vụ mục đích của mình Kết quả là rừng, đất, cây cối

và những động vật bị phá huỷ nghiêm trọng Ở nước ta, việc khai thác và sử dụng tài nguyên rừng bừa bãi đã làm cho diện tích rừng suy giảm nghiêm trọng, đặc biệt là giai đoạn 1990 – 1995, diện tích rừng nước ta chỉ còn khoảng hơn 9 triệu ha, nhiều diện tích đất trống đồi núi trọc xuất hiện kéo theo xói mòn và thoái hoá đất Trong những năm gần đây, Chính phủ đã đầu tư thực hiện nhiều chương trình, dự án nhằm khôi phục diện tích rừng và phát triển sản xuất lâm nghiệp như chương trình 327, dự án trồng mới 5 triệu hecta rừng… Diện tích rừng trồng tăng cùng với nhu cầu sử dụng gỗ phục vụ cho công nghiệp nên việc trồng rừng theo hướng quy mô lớn, thuần loài là nguyên nhân xuất hiện nhiều loại sâu hại và bùng phát dịch Sâu róm thông đuôi ngựa là loài sâu nguy hiểm nhất đối với các loài thông ở nước ta, hàng năm chúng đã gây ra các trận dịch ở nhiều nơi, ăn trụi hàng nghìn hecta rừng thông như ở Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, gần đây là các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang Một số loài sâu hại Keo như Sâu

nâu, Sâu vạch xám thuộc họ Ngài đêm (Noctuidae) đã gây ra trận dịch từ tháng 4

đến tháng 10 các năm 1998, 1999, 2000 ở các lâm trường thuộc hai tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ ăn hại trên 5000 ha rừng keo tai tượng Sâu kèn nhỏ và Sâu

chùa thuộc họ Ngài túi (Psychidae) phát dịch vào năm 1999 ở khu vực đảo Suối

Hai, Ba Vì, Hà Tây (Đặng Kim Tuyến, 2008) [13]

Trong cuộc chiến với dịch bệnh dấu mốc đầu tiên đánh dấu sự thắng lợi của con người đó là việc sản xuất ra thuốc hóa học Thuốc bảo vệ thực vật có

nhiều ưu điểm nổi trội, tuy nhiên nó cũng có nhiều nhược điểm mà đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi trường và gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người Chính vì thế các nhà khoa học đã nghiên cứu và áp dụng các biện pháp sinh học trong đó

có việc sử dụng các chế phẩm sản xuất từ vi nấm để phòng trừ sâu bệnh

Nấm ký sinh côn trùng là một nhóm đặc biệt trong giới nấm, mặc dù cho đến nay, một số loài nấm ký sinh côn trùng được biết đến như là tác nhân gây bệnh và gây thiệt hại nghiêm trọng cho kỹ nghệ tằm tơ Tuy nhiên có rất nhiều loại nấm ký sinh côn trùng đã được ứng dụng trong y học, sản xuất các hoạt chất sinh học và enzym, và đặc biệt là dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học, sản xuất thuốc trừ sâu sinh học diệt trừ các loài sâu bọ và Côn trùng gây hại trong Nông Lâm nghiệp và trong đời sống mà không gây ô nhiễm môi trường và giữ được cân bằng sinh thái Ở nước ta, nhiều chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học đã được sử

dụng với hai chủng nấm được biết đến phổ biến là Beauveria và Metarhizium

Tuy nhiên còn rất nhiều chủng nấm ký sinh khác và những hiểu biết về việc xuất hiện tự nhiên của chúng trong đất rừng, đặc điểm ký sinh và vật chủ của chúng còn nhiều hạn chế

Để nắm được thành phần, tỷ lệ xuất hiện, đặc điểm ký sinh và ứng dụng

của nấm ký sinh côn trùng trong sản xuất, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu

thành phần nấm ký sinh côn trùng có trong đất một số loại rừng trồng tại tỉnh Thái Nguyên”

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về thành phần, phân loại

Nấm học (Mycology) được khai sinh bởi nhà thực vật học người Ý tên là Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố “giống cây lạ” (Nova Plantarum Genera) nhưng theo Giáo sư Ekriksson Gunnan (1978) thì người có công nghiên cứu sâu về nấm mốc lại là Elias Fries (1794 - 1874) Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm mốc có khoảng 5.100 giống và 50.000 loài được mô tả, tuy nhiên, ước tính có trên 100.000 đến 250.000 loài nấm hiện diện trên Trái đất Nhiều loài nấm mốc có khả năng ký sinh trên nhiều ký chủ như động vật, thực vật, đặc biệt trên con người, cây trồng, vật nuôi, sản phẩm sau thu hoạch chưa hoặc đã qua chế biến, bảo quản.[1][4]

Theo Gwynne-Vaughan và Barnes (1937) chia nấm thành 3 lớp chính: Phycomycetes, Ascomycetes và Basidiomycetes dựa trên khuẩn ty có vách ngăn ngang hay không và đặc điểm của bào tử Theo Stevenson (1970) đã phân loại nấm trong ngành Mycota gồm 6 lớp: Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes, và Deuteromycetes [1]

Nấm ký sinh côn trùng là một nhóm đặc biệt trong giới nấm, được phát hiện cách đây hơn 150 năm và hiện nay có khoảng hơn 700 loài đã được xác định và mô tả (Kunimi, 2004).[19]

Nấm ký sinh côn trùng có mặt ở cả 4 lớp: Nấm bậc thấp Phycomycetes, nấm túi Ascomycetes, nấm đảm Basidiomycetes và nấm bất toàn Deuteromycetes

Nấm ký sinh côn trùng thuộc lớp nấm bậc thấp Phycomycetes tập trung ở

3 bộ Chytridiales, Blastocladiales và Entomophthorales, bào tử của chúng phát tán mạnh trong tự nhiên

Lớp nấm túi Ascomycetes gồm bộ Laboulbeniales ngoại ký sinh côn trùng

và bộ Hypocreales gồm những giống quan trọng như Cordyceps, Aschersonia Lớp nấm đảm Basidiomycetes tập trung nhiều ở hai giống Septobasidium và

phần lớn nằm trong bộ Moniliales gồm các giống: Beauveria, Metarhizium,

Paecilomycetes, Cephalosporium, Verticillium, Aspergillus, Penicillium,

và ứng dụng, chúng thường tạo thành hệ sợi dày trên bề mặt của ký chủ; bào tử hình thành trên bề mặt hệ sợi và không phát tán mạnh

Nấm gây bệnh cho côn trùng và nhện nhỏ hại cây được quan tâm nghiên

cứu nhiều gồm các chi nấm bạch cương Beauveria, lục cương Metarhizium, nấm bột Nomuraea Một số loài điển hình bao gồm Beauveria bassiana (Bals) Vuill;

B brongniartii Sacc (B tenella); Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin ; M flavoviride Gams; Nomuraea rileyi; Cephalosporium sp; Hirsutella

sp Hai loài nấm được nghiên cứu và sản xuất chế phẩm sử dụng nhiều nhất

hiện nay là Beauveria bassiana (Bals) Vuill và Metarhizium anisopliae

(Metchnikoff) Sorokin.[2] [9]

Nấm Beauveria bassiana sinh ra những bào tử đơn bào, không màu, hình

cầu hoặc hình trứng, đường kính từ 1 – 4 µm Sợi nấm có đường nằm ngang, đường kính 3 – 5 µm, phát triển mạnh trên môi trường nhân tạo hoặc trên cơ thể côn trùng Chúng mang nhiều giá sinh bào tử, phồng to ở phía dưới với kích thước 3 – 5 x 3 – 6 µm Các giá của bào tử trần thường tạo thành các nhánh ở phần ngọn hoặc trực tiếp tạo thành nhánh của giá, phần ngọn của bào tử có dạng cuống ziczac không đều Theo R.L Hamill (1969) nấm này tiết độc tố diệt côn trùng có công thức nguyên là C45H57O9N3 được đặt tên là beauvericin, đây là một loại depxipeptit vòng có điểm sôi 93 – 940C Trong tự nhiên khi bào tử nấm

Beauveria bassiana rơi vào cơ thể côn trùng gặp điều kiện thuận lợi chỉ sau 12 –

24 giờ thì bào tử nấm nảy mầm Chúng hình thành sợi đâm xuyên qua lớp vỏ kitin sau đó phát triển bên trong cơ thể côn trùng, tiết độc tố làm phá hủy ngay cả

tế bào bạch huyết, gây chết cho sâu; sợi nấm phát triển rất nhiều trong cơ thể côn trùng sau đó chui ra ngoài tạo nên một lớp bào tử phủ trên thân sâu.[3][18][23]

Năm 1954, Macleod phân nấm Bạch cương thành 2 loài chính là

Beauveria bassiana và B tenella Năm 1975, Hook lại công bố hai loài nấm bạch cương không có tác dụng phòng trừ sâu là B alba và B vermiconi Sau đó Carmichae (1980) và Samson (1982) lại công bố thêm ba loài mới là B felina, B

velata và B amorpha.[9][25]

Năm 1878, Elie Metchnikoff nghiên cứu bọ hung hại lúa mì Anisoplia

loại nấm này là Entomophthora anisopliae (nay là Metarhizium anisopliae)

Sợi nấm và bào tử nấm Metarhizium anisopliae lúc đầu có màu trắng sau

chuyển sang xanh, cuống sinh bào tử ngắn, bào tử trần hình cổ chai hình trụ hoặc

hình hạt đậu Kích thước bào tử khoảng 3,5 – 6,4 µm, đứng riêng rẽ hoặc xếp thành từng chuỗi Y.Kodairo (1961 - 1962) đã tách được 2 chất độc của nấm này

là destruxin A có công thức nguyên C29H47O7N5, điểm sôi 1880C và destruxin

B công thức nguyên là C30H51O7N5 có điểm sôi 2340C [20] [22] [27]

Nấm tựa mốc xanh Paecilomyces Bainier được phân lập trên thân côn

trùng ngủ nghỉ trong đất, khuẩn lạc dạng thảm nhung, dạng bó sợi, màu trắng, hồng nhạt, nâu vàng, nâu xám và lục nhạt Năm 1981, Liang đã phân lập được

các loài Paecilomyces cateniobliquus, Paecilomyces cateniannulatus,

Paecilomyces tenuipes, Paecilomyces farinosus

Năm 1983, Riley phát hiện một loài nấm ký sinh côn trùng họ Ngài đêm ở

Bắc Mỹ đặt tên là Botrytis rileyi và Spicaria rileyi Ở châu Á cũng tìm ra nấm ký sinh trên sâu họ Ngài đêm là Botrytis prasina và Spicaria prasina Năm 1903,

Maublane cho rằng chúng không giống hai chi trên và Nomura đặt tên mới là

Nomuraea Ông chia hai loài trong chi này là N rileyi có khuẩn lạc màu xanh, cuống bào tử mộc đơn, bào tử hình bầu dục dài hoặc hình ống và loài N alypicota

có cuống bào tử đa bào, có khuẩn lạc màu tím, bào tử hình ống hơi cong

Mặc dù cho đến nay, một số loài nấm ký sinh côn trùng được biết đến như

là tác nhân gây bệnh và gây thiệt hại nghiêm trọng cho kỹ nghệ tằm tơ, nhưng cũng có rất nhiều loại nấm ký sinh côn trùng đã được ứng dụng trong Đông y, sản xuất thuốc trị bệnh và các chất bổ dưỡng cho cơ thể con người có giá trị rất cao như nấm Đông trùng - Hạ thảo Dựa trên đặc điểm hình thái cũng như đặc điểm về cấu trúc phân tử, các loài nấm này bao gồm các chi chủ yếu là:

Cordyceps đã được thu mẫu và định loại trên 400 loài ở các vùng khác nhau trên

toàn thế giới, trong đó loài nấm Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris và một

số loài khác được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn cả về phân loại, thành phần

hóa học và giá trị dược liệu (Gi-Ho Sung et al 2007)[26]

1.1.2 Nghiên cứu về ứng dụng

Việc nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng đã được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới từ hơn 100 năm nay Trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, người ta đã dùng nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ dịch hại do côn trùng gây

ra đặc biệt là nhóm côn trùng thuộc bộ Lepidoptera và Coleoptera

Một số chủng nấm đã được ứng dụng để sản xuất các hoạt chất sinh học và enzym, và đặc biệt là dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học, sản xuất thuốc trừ sâu sinh học diệt trừ các loài sâu bọ và Côn trùng gây hại trong Nông nghiệp và trong đời sống mà không gây ô nhiễm môi trường và giữ được cân bằng sinh thái Nấm ký sinh xâm nhập vào côn trùng không qua đường miệng mà nhờ sự tiếp xúc qua da Bào tử nấm sau khi nảy mầm thành ống mầm nhờ tác dụng của enzyme và áp lực cơ giới xuyên qua da côn trùng Các loài có da mỏng, mềm nấm có thể xâm nhập trực tiếp; một số loài có da dầy, nấm có thể xâm nhập qua khớp nối giữa các đốt; các lỗ thở cũng là nơi sợi nấm có thể xâm nhập Nấm sinh trưởng nhanh, bào tử có thể tồn tại lâu dài trong tự nhiên mà hoạt tính hầu như không thay đổi

Năm 1874, Pasteur đã đưa ra ý kiến để trừ rệp rễ nho Phylloxera vitifoliae

(Fitch) thử sử dụng nguyên sinh động vật gây bệnh ở ong mật hoặc một loài nấm

ký sinh côn trùng nào đó Theo Steinhaus (1956), Le Conte từ năm 1874 đã bàn luận việc sản xuất và tung nguồn vật gây bệnh để lây lan bệnh cho côn trùng Đây là một đề xuất đầu tiên về sử dụng vi sinh vật gây bệnh để phòng trừ sâu hại

có cơ sở chắc chắn và cụ thể (dẫn theo P.V.Lầm 1995) Năm 1879, Hagen đã đề xuất dùng “men bia” phun lên côn trùng với mục đích gây bệnh cho côn trùng hại Cũng trong năm đó Comstock, Riley đã thử biện pháp này trên đồng ruộng nhưng không hiệu quả vì men bia không phải là vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng Mặc dù ý định và việc thực hiện nhưng những tác giả này là những người rất quan tâm đến sử dụng vi sinh vật trong phòng trừ sâu hại.[2] [6]

Năm 1879, Metchnikoff tiến hành nghiên cứu lây nhiễm loại nấm

Metarhizium anisopliae lên bọ hung hại lúa mì và vòi voi hại củ cải đường

Cleonus punctiventris (Germ.), các thí nghiệm này cho kết quả tốt Metchnikoff phát hiện các loài côn trùng khác cũng mẫn cảm với loại nấm gây bệnh này Ông

bắt đầu sản xuất nấm M anisopliae để trừ côn trùng hại Dựa trên kết quả thực

nghiệm đã đạt được, Metchnikoff và Krassilstschik đã tiến hành xây dựng một

số cơ sở sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae Năm 1884, một số nhà

máy đã sản xuất nấm này và thu được hiệu quả phòng trừ rõ rệt.[1],[10]

Từ năm 1835, Agostino Bassi đã thử nghiệm nấm Bạch cương (Beauveria

bassiana Vuill) gây bệnh cho côn trùng Năm 1888, ở Hoa Kỳ đã nghiên cứu

dùng nấm Beauveria globulifera để trừ bọ xít lúa mì Blissus leucopterus Nấm

được sản xuất với số lượng lớn, đóng thành từng gói nhỏ; trong các năm 1891 –

1892, hơn 50.000 gói chế phẩm đã được phát cho các trang trại để rải lên đồng lúa mì Hiệu quả của nấm đối với bọ xít hại lúa mì không giống nhau và các chủ trại không thích sử dụng biện pháp này Những năm cuối thế kỷ IXX, nhiều nhà khoa học Châu Âu được Metchnikoff cổ vũ đã sản xuất và sử dụng nấm

hung Melolontha sp., Ong ăn lá Diprion hercyniae… Audonin (1939) đã dùng

nấm bạch cương phòng trừ nhiều loài sâu hại Đây là một loại nấm phổ biến ở

trong đất và thực vật; có thể ký sinh trên 700 loài thuộc 149 họ, 15 bộ côn trùng, hơn 10 loài nhện.[20][23]

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tiến hành phân lập và tách biệt nấm ký sinh côn trùng Zimmermann (1986) đề xuất phương pháp dùng côn trùng làm mồi nhử để tách nấm ký sinh côn trùng từ đất.[28]

Goettel & Inglis (1997) đã cung cấp một danh sách các chọn lựa thích hợp

các vật trung gian để tách biệt Beauveria và Metarhizium từ môi trường đất Các

nhà nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction)

để nghiên cứu đặc điểm sinh thái của các chủng nấm ký sinh.[21]

Các loài nấm ký sinh côn trùng đã được nghiên cứu và sản xuất ra các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu hại Ở Trung Quốc, 2 triệu hécta hàng năm được phun BB để ngăn ngừa các loại côn trùng từ rừng Từ năm 1993, sáu loại loại thuốc trừ sâu sinh học mới trở nên phổ biến ở Bắc Mĩ và châu Âu Công nghệ lên men rẻ tiền được sử dụng để sản xuất nấm hàng loạt Bào tử nấm được thu hoạch và đóng gói để có thể sử dụng trên các cánh đồng có sâu bọ.[8][10]

Tại Malaysia, nấm xanh Metarhizium anisopliae đã được nghiên cứu để

phòng trừ mối đất đạt hiệu quả 64,75% sau 14 ngày Tại Philippines, đã nghiên cứu sử dụng nấm xanh để diệt rầy nâu hại lúa đạt hiệu lực 60% sau 10 ngày Tại

Úc, năm 1991 Milner đã nghiên cứu nấm Metarhizium anisopliae để phòng trừ

bọ hung hại mía đạt hiệu quả 68% Tại Nhật Bản, năm 1988 một số nhà khoa học đã sử dụng nấm xanh để phòng trừ dòi hại rễ củ cải đạt hiệu quả trên 70%, sau 10 ngày (Phạm Thị Thùy, 2004).[14]

Như vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng nấm ký sinh côn trùng đã có lịch

sử phát triển hàng trăm năm và có ý nghĩa lớn trong công tác phòng trừ sâu hại Tuy nhiên, các loài nấm ký sinh trong tự nhiên rất đa dạng nên các tài liệu cũng như các nghiên cứu về vấn đề này còn rất phong phú

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.2.1 Nghiên cứu về thành phần, phân loại

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới và là một trong những Quốc gia có nguồn tài nguyên Sinh học được xếp vào loại đa dạng và phong phú nhất trên Thế giới Tuy nhiên, các nghiên cứu về đa dạng và sự phân bố của các loài nấm ký sinh côn trùng chỉ mới đang ở giai đoạn “khởi động”

Từ giữa thập niên 1970, trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu nấm

Đầu những năm 1990, Viện Bảo vệ Thực vật và Đại học Lâm nghiệp tiến hành nghiên cứu, thu thập, tuyển chọn, nhân và bảo quản các chủng nấm ký sinh côn trùng để sản xuất thuốc trừ sâu Trong các loài côn trùng hại lúa, ngô, mía,

thông… đã có 31 loài được ghi nhận bị nấm Beauveria bassiana tấn công và trên

40 loài bị M anisopliae tấn công Các loài bị nấm B bassiana như: Sâu khoang

trắng Pieris rapae; Sâu tơ Plutella xylostella; Sâu đục thân ngô Ostrinia

nubilalis ; Sâu đục quả đậu Etiella sp; Sâu róm thông Dendrolimus punctatus; Bọ xít hôi Leptinotasa acuta; Rầy nâu Nilaparvata lugens; Sâu cắn gié Leucania

separata ; Bọ xít đen Scotinophora lurida; Bọ xít xanh Neraza viridula; Bọ hà khoai lang Cylas formicarius; Sâu đo xanh Anomis flava; Câu cấu Hypomesces

squamosus ; Châu chấu Locusta sp.; Châu chấu mía Hieroglyphus tonkinensis; Châu chấu lưng vàng Pantaga sucincta; Bọ Hại dừa Brontispa longissima; Sâu kèn hại keo tai tượng Amasstisa sp; Sâu đo hại quế Culculla paterianria; Sâu xanh ăn lá bồ đề Fentonia sp; Rệp Aphis sp; Mối đất Coptotermes sp…

Các loài côn trùng bị nấm M anisopliae tấn công như: Châu chấu sống lưng vàng Patanga sucincta; Châu chấu mía Hieroglyphus banian; Châu chấu mía

Hieroglyphus tonkinensis; Châu chấu lúa Oxya chinensis; Châu chấu lúa Oxya

dominuta ; Châu chấu Locusta sp.; Bọ hại dừa Brontispa sp.; Bọ hại dừa Brontispa

hại keo tai tượng Amasstisa sp; Sâu đo hại quế Culculla paterianria; Sâu xanh thuốc lá Helicoverpa assulta; Sâu xanh bông Helicoverpa armigera; Sâu xanh bướm trắng Pieris rapae; Sâu khoang Spodoptera litura; Sâu đục quả đậu Maruca

testulalis ; Sâu đục thân ngô Pyrausta nubilalis; Sâu ăn lá đậu Etiella sp; Bọ xít hôi Leptinotasa acuta; Sâu xanh ăn lá bồ đề Fentonia sp.; Sâu róm thông

Dendrolimus punctatus; Sâu róm quế Malacosoma dentate; Sâu đục cành quế

Arbela bailbarana ; Bọ hung nâu Exolontha sp; Bọ hung nâu nhỏ Maladera

orientalis ; Xén tóc Bacchisa atritaric; Bọ xít vải Tessaratoma papillosa….[3]

Qua nghiên cứu của các tác giả có thể thấy thành phần các chủng nấm ký sinh côn trùng ở nước ta khá phong phú, đa dạng; cần có những nghiên cứu về tuyển chọn và nhân nuôi sinh khối để có thể ứng dụng vào thực tiễn phòng trừ sâu hại trong sản xuất nông lâm nghiệp

1.2.2 Nghiên cứu về ứng dụng

Từ đầu những năm 1990, các chủng nấm B bassiana, M anisopliae và M

nấm này được sản xuất ở dạng thô (hỗn hợp môi trường và bào tử nấm) của nấm

Beauveria và Metarhizium, tương ứng chứa 5x108 và 5,8x108 bào tử/g Trong

phòng thí nghiệm, hiệu lực của nấm Beauveria đối với rầy nâu N lugens và sâu đo xanh A flava tương ứng là 30,3 - 44,4% và 59,7 - 78,1% ở ngày thứ 7 - 10 sau xử

lý Tỷ lệ này của nấm Metarhizium tương ứng là 23,6 - 46,1% và 58,7 - 88,5%

Trong điều kiện đồng ruộng, ở ngày thứ 7 – 10 sau khi phun chế phẩm, hiệu quả

của Beauveria đối với rầy nâu và sâu đo xanh đạt 16,3 - 69,9% và 66,4 - 86,4% Đối với Metarhizium, hiệu quả tương ứng là 15,9 - 79,5% và 73,3 - 79,5%.[12][15]

Tác giả Phạm Thị Thùy đã tiến hành nghiên cứu khảo nghiệm nấm

nâu hại lúa từ 1991 đến 1995.[14]

Ở Hưng Yên, năm 1993 đã sử dụng nấm xanh để phòng trừ sâu đo chỉ sau

7 – 10 ngày hiệu quả khoảng 70 – 89% Nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm nấm

Vũng Tàu trong 2 mùa mưa 1994, 1995 của tác giả Phạm Thị Thuỳ và các cộng

sự cho kết quả trừ châu chấu đạt 39,9 - 66,2% và 60,1 - 72,0% tương ứng ở ngày thứ 13 và 20 [12]

Tại Tiền Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu đã sử dụng Metarhizium anisopliae

để phòng trừ rầy nâu, bọ xít, sâu cắn gié bọ cánh cứng hại dừa đạt hiệu quả cao.[13]

Trong thời gian từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2002, nhóm nghiên cứu của

bộ môn Bảo vệ thực vật thuộc Khoa Nông học – trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã tiến hành điều tra thành phấn nấm ký sinh trên côn trùng gây hại ở cây trồng: lúa, khoai lang, cây ăn quả, cây cảnh tại một số vùng

ngoại thành thành phố và một số tỉnh lân cận Kết quả đã thu được 8 loại nấm ký sinh trên một số đối tượng sâu hại cây trồng khác nhau trong đó có hai loại nấm

Metarhizium và Beauveria hiện diện rất phổ biến.[11]

Tại Cần Thơ, từ năm 2005-2007 đã sử dụng nấm Metarhizium anisopliae

để phòng trị sâu ăn tạp, rầy mềm đạt hiệu quả khá cao trên 70% sau 7-12 ngày (Trần Văn Hai, 2006) [7]

Cuối năm 2006, nhóm nghiên cứu ở trường đại học Nông Lâm Thành phố

Hồ Chí Minh đã công bố nghiên cứu thành công việc xác định gene gây độc của

nấm Metarhizium ký sinh trên sâu hại cây trồng bằng kỹ thuật PCR Từ những

mẫu côn trùng bị nấm ký sinh trên cây lúa, rau, cây ăn trái thu thập được ở Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bến Tre, Tiền Giang… nhóm nghiên cứu

đã phân lập và tách được 8 chủng nấm ký sinh và chọn lọc được chủng nấm

Metarhizium có tính độc cao, có hoạt tính trừ sâu cao và ổn định Điều quan trọng là nó có khả năng sản xuất ra một loại thuốc trừ sâu sinh học mới, không gây hại cho môi trường tự nhiên và sức khỏe con người

Đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium

tác giả Lê Thùy Quyên và Phạm Thị Thùy năm 2006 đã cho ra đời chế phẩm

nấm Metarhizium diệt trừ được các loại sâu xanh bướm trắng, sâu khoang ăn lá

và đặc biệt là khả năng tiêu diệt được một số loại côn trùng hại cây sống trong

đất như bọ hung, mối đất Ứng dụng thực tế của nấm Metarhizium để tiêu diệt

bọ hung đen ăn mía; mối đất ăn thông trắng, bồ đề, hại cây điều, cây ăn quả; sâu xanh bướm trắng ăn su hào, bắp cải; sâu khoang hại cà chua cho kết quả diệt trừ sâu bệnh hơn 70% [17]

Sau gần 8 năm nghiên cứu, năm 2008, từ chủng “nấm xanh” và “nấm trắng”, Tiến sĩ Nguyễn Thị Lộc đã cho ra đời hai chế phẩm sinh học là Ometar (nấm xanh) và Biovip (nấm trắng) ứng dụng rộng rãi trừ sâu, rầy hại lúa tại Cần Thơ, An Giang, Sóc Trăng, Trà Vinh, Tiền Giang… Ruộng lúa sử dụng chế phẩm này trừ rầy nâu có hiệu quả kinh tế cao, có lợi cho nông dân từ 1.350.000 – 1.650.000 đồng Chế phẩm có hiệu lực bền lâu, thuốc có tác dụng lây lan mầm bệnh từ con rầy đã chết sang con rầy non mới nở trong một vụ lúa, nên chỉ phun một lần có thể duy trì hiệu quả trừ rầy cho suốt vụ Ở giai đoạn lúa ngậm sữa có thể phun chế phẩm Ometar một lần để trừ bọ xít nếu lúa bị bọ xít tấn công Chế phẩm Ometar còn được ứng dụng để trừ bọ cánh cứng hại dừa

Trên các cánh đồng bị rầy nâu, phun chế phẩm Ometar một lần vào 40 ngày sau sạ, rầy nâu giảm dần và mật độ rất thấp vào cuối vụ Chế phẩm nấm xanh Ometar có hiệu lực rất cao đối với rầy nâu, sau khi phun từ 5 – 7 ngày, hiệu lực diệt trừ rầy nâu đạt 73,5 – 91,5% và hiệu lực trừ bọ xít hại lúa là 73 – 88%

Chế phẩm nấm trắng Biovip cũng có hiệu lực rất cao với rầy nâu, kết quả diệt rầy sau 5 – 7 ngày là 65 – 87%, hiệu lực trừ bọ xít 69 – 85% Cả hai chế phẩm có hiệu lực bền lâu và kéo dài hàng tháng sau khi phun nên trong một vụ lúa, nếu bị rầy nâu, bọ xít phá hại thì chỉ cần phun 1 – 2 lần là đủ do các bào tử nấm xanh và nấm trắng có khả năng lây lan từ lứa rầy này sang lứa rầy sau [17]

Trong lĩnh vực Lâm nghiệp, nấm gây bệnh côn trùng Beauveria bassiana

đã được sử dụng trong phòng trừ sâu róm hại thông ở Hà Bắc, Thanh Hóa Ở Nghệ An, chế phẩm Bôvêrin cũng được sử dụng trong phòng trừ sâu róm hại thông.[5]

Tuy nhiên đa số những nghiên cứu mới chỉ dừng lại trong việc nghiên cứu

và áp dụng trong phòng trừ côn trùng gây hại với các loại nấm ký sinh phổ biến

như Beauveria, Metarhizium Trong lâm nghiệp ít có các nghiên cứu về vấn đề

này, chủ yếu là áp dụng các chế phẩm trong phòng trừ bệnh Đặc biệt việc nghiên cứu sự tồn tại của các loài nấm ký sinh côn trùng phân bố trong tự nhiên

và tính đa dạng về thành phần loài và tính đa dạng về loài vật chủ ký sinh còn ít Những nghiên cứu về các vấn đề sẽ có ý nghĩa lớn trong việc áp dụng quản lý dịch hại tổng hợp và đáp ứng các yêu cầu trong phát triển rừng bền vững hiện nay

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

1.3.1 Điều kiện tự nhiên

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng miền núi phía Bắc, cách thủ đô Hà Nội 80,4 km về phía Bắc, có toạ độ địa lý như sau:

- Từ 20020' đến 22003' vĩ tuyến Bắc;

- Từ 105028' đến 106014' kinh tuyến Ðông

Về mặt địa giới hành chính, Thái Nguyên giáp các tỉnh sau:

- Phía Bắc tiếp giáp tỉnh Bắc Kạn;

- Phía Tây giáp các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang;

- Phía Đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang;

- Phía Nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội;

Tổng diện tích tự nhiên là 3.541 km² Thái Nguyên được coi là trung tâm chính trị, kinh tế của khu Việt Bắc nói riêng, của vùng trung du miền núi Đông Bắc nói chung, là cửa ngõ giao lưu kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc bộ

1.3.1.2 Ðịa hình, địa thế

Mặc dù là một tỉnh trung du miền núi nhưng địa hình tỉnh Thái Nguyên lại không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác Đây là một thuận lợi của tỉnh cho việc canh tác nông, lâm nghiệp và phát triển kinh tế - xã hội nói chung so với các tỉnh trung du miền núi khác

Diện tích vùng núi chiếm khoảng 90,73%; diện tích vùng trung du chiếm 9,27% Ðịa hình chủ yếu là đồi núi thấp Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc Nam và thấp dần xuống phía Nam Cấu trúc vùng núi phía Bắc chủ yếu là đá phong hóa mạnh, tạo thành khá nhiều hang động và thung lũng nhỏ Phía Tây Nam có dãy Tam Đảo (với đỉnh cao nhất là 1.590 m), các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Ngoài ra, dãy núi Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đến Võ Nhai và dãy núi Bắc Sơn chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn và Bắc Sơn đều là những dãy núi cao che chắn gió mùa Đông Bắc

1.3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn

Về đặc điểm khí hậu

Theo số liệu hàng năm của Trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, nhiệt độ trung bình hàng năm trên địa bàn tỉnh là 22,50C - 23,20C, biên

độ nhiệt độ ngày và đêm khá cao từ 7,0 - 7,30C Nhiệt độ trung bình tối đa là

370C (tháng 7, 8), cao tuyệt đối là 40,30C, trung bình tối thấp là 70C (tháng 1) Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất tập trung vào các tháng 6, 7, 8, nhiệt độ tháng thấp nhất từ tháng 12 đến tháng 1, tháng 2 năm sau Điều đáng lưu ý là nhiệt độ trung bình hàng năm ở phía Bắc và phía Nam của tỉnh chỉ chênh nhau khoảng 0,50 - 1,00C, song nhiệt độ thấp tuyệt đối trong mùa đông chênh lệch nhau khá nhiều (ở Định Hóa là 0,40C còn ở thành phố Thái Nguyên là 30C) Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng trong năm

Mùa đông thường chia thành 3 vùng rõ rệt: Vùng lạnh nhiều (nằm ở huyện

Võ Nhai); vùng lạnh vừa (gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện Võ Nhai); vùng ấm (gồm các huyện Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, Đồng Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên và thị xã Sông Công)

Lượng mưa trung bình hàng năm đạt khoảng 2.000 - 2.500 mm (cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1) Mưa thường tập trung từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa trong thời gian này đạt 1.471 mm ở Định Hóa và 1.726 mm

ở thành phố Thái Nguyên, chiếm khoảng 85 - 87% tổng lượng mưa cả năm Theo số liệu thống kê theo dõi của Trạm khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, riêng lượng mưa tháng 8 chiếm gần 30% tổng mưa cả năm nên thường gây ra lũ lụt Vào mùa khô, lượng mưa trong tháng chỉ bằng 0,5% lượng mưa cả năm

Tần suất sương muối thường xảy ra vào cuối tháng 12 và tháng 1 hàng năm Khu vực thường hay xuất hiện thời tiết sương muối là Võ Nhai, Phú Bình

Độ ẩm không khí trung bình từ 80 - 85%

m3 nước, chủ động tưới tiêu cho 12.000 ha lúa 2 vụ, hoa màu, cây công nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công

Sông Cầu nằm trong hệ thống sông Thái Bình, có lưu vực 3.480 km2, bắt nguồn từ Chợ Đồn chảy theo hướng Bắc - Đông Nam Lưu lượng nước mùa mưa

là 3500 m3/s, mùa kiệt là 7,5 m3/s Trên sông này có hệ thống thuỷ nông sông Cầu (trong đó có đập dâng thác Huống) tưới cho 24.000 ha lúa 2 vụ của huyện Phú Bình (Thái Nguyên) và Hiệp Hoà, Tân Yên (Bắc Giang)

Mùa lũ trên các sông trong tỉnh bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào cuối tháng 10, đầu tháng 11, tỷ lệ xuất hiện lũ nhiều vào các tháng 6 - 9 Số trận lũ trung bình/năm từ 1,5 - 2,0 trận, năm nhiều có tới 4 trận lũ Mùa khô bắt đầu vào tháng 11 và kết thúc vào cuối tháng 4 Lượng nước trên sông trong các tháng này bình quân mỗi tháng chỉ bằng 0,5 - 2,0% tổng lượng nước trên sông cả năm Do lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm nên vào những tháng mùa cạn nước trên sông suối thường không đáp ứng được cho nhu cầu dùng nước cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân

1.3.1.4 Địa chất, thổ nhưỡng

Theo tài liệu thổ nhưỡng và kết quả điều tra bổ sung những năm gần đây cho thấy tỉnh Thái Nguyên có nhiều loại đất khác nhau được hình thành bởi quá trình feralit

- Đất núi chiếm 48,1% diện tích tự nhiên, phân bố ở độ cao trên 200m

- Đất đồi chiếm 31,1% diện tích tự nhiên

- Đất dốc tụ và đất đồng bằng trên thềm phù sa cổ, phù sa sông suối chiếm 12,4% diện tích tự nhiên

Điều này cho thấy tài nguyên đất của tỉnh Thái Nguyên khá đa dạng, phần lớn đất đai thích hợp cho phát triển nông, lâm nghiệp

1.3.1.5 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng

Tổng diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh là 354.150,15 ha, trong đó diện tích đất cho sản xuất nông nghiệp chiếm khoảng 23%, diện tích đất có rừng chiếm gần 48%, còn lại là diện tích đất phi nông nghiệp (đất ở, đất chuyên dùng, …)

Theo số liệu của Bộ NN&PTNT tính đến ngày 31/12/2008, diện tích có rừng của tỉnh Thái Nguyên là 167.904 ha với độ che phủ là 45,3%, trong đó diện tích rừng tự nhiên là 99.922 ha (chiếm gần 59,5%), diện tích rừng trồng là 67.982 ha (chiếm 40,5%) và diện tích mới trồng là 7.571 ha, trong đó rừng tự nhiên phân bố tập trung ở các huyện: Võ Nhai, Định Hóa, Đại Từ, Đồng Hỷ, Phú Lương

* Hệ động thực vật rừng: Theo ước tính, hệ thực vật toàn tỉnh có khoảng

490 loài thuộc 344 chi, 130 họ của 8 ngành thực vật bậc cao có mạch, trong đó,

có 207 loài cây gỗ nhỡ và lớn thuộc 60 họ (có 117 loài chiếm ưu thế trong các loài cây rừng), các loài dây leo thuộc 17 họ Ngoài ra, còn có 20 loài thực vật bậc cao thủy sinh thuộc các họ Hòa thảo, Cói, Rong tóc tiên,… Hệ động vật rừng của tỉnh có khoảng 213 loài, trong đó lớp thú có 51 loài thuộc 19 họ, lớp chim có 140 loài thuộc 45 họ, lớp bò sát 5 loài thuộc 15 họ, lưỡng cư 17 loài thuộc 5 họ

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Tỉnh Thái Nguyên có 9 đơn vị hành chính: Thành phố Thái Nguyên; Thị

xã Sông Công và 7 huyện: Phổ Yên, Phú Bình, Đồng Hỷ, Võ Nhai, Định Hóa, Đại Từ, Phú Lương Tổng số gồm 180 xã, trong đó có 125 xã vùng cao và miền núi, còn lại là các xã đồng bằng và trung du

1.3.2.1 Dân tộc, dân số và lao động

Theo số liệu thống kê năm 2007, dân số tỉnh Thái Nguyên là 1.137 nghìn người thuộc trên 30 dân tộc cùng sinh sống với mật độ dân số trung bình là 321 người/km2 (tại thành phố Thái Nguyên mật độ dân cư là 1260 người/ km2, trong khi đó ở vùng cao như huyện Võ Nhai chỉ có 74 người/ km2) Tốc độ tăng dân số hàng năm trong những năm gần đây là 0,9%

Số người trong độ tuổi lao động khoảng trên 700 nghìn người chiếm 58% dân số và bình quân mỗi năm có thêm khoảng 15 nghìn người đến tuổi lao động Lực lượng lao động dồi dào, nhưng chưa sử dụng hết Hiện nay còn rất nhiều người ở độ tuổi lao động chưa có việc làm thường xuyên, con số này còn cao hơn vào những tháng nông nhàn

Đời sống của người dân gần đây đã được cải thiện rõ rệt: Mức thu nhập bình quân đầu người tăng từ 450.000 đ/người/năm (2005) lên 800.000 đ/ người/năm (2007) Sản lượng lương thực đạt ngưỡng 400 nghìn tấn/năm; sản lượng chè đạt gần

150 nghìn tấn/năm, giá trị thu nhập bình quân đạt 46 triệu đồng/ha/năm

1.3.2.2 Giáo dục, y tế

* Giáo dục: Thái Nguyên được cả nước biết đến là một trung tâm đào tạo

nguồn nhân lực lớn thứ 3 sau Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh với 6 Trường

Đại học, 11 trường Cao đẳng và trung học chuyên nghiệp, 9 trung tâm dạy nghề, mỗi năm đào tạo được khoảng gần 100.000 lao động

* Y tế: Thái Nguyên được coi là một trung tâm y tế của vùng Đông Bắc

với 01 Bệnh viên Đa khoa TW, 9 Bệnh viện cấp tỉnh và 14 Trung tâm y tế cấp huyện với hệ thống khá hiện đại và hoàn chỉnh Hoạt động y tế được duy trì thường xuyên, liên tục, đan xen với các chương trình quốc gia, từ tuyến tỉnh đến các trạm y tế cơ sở đã đẩy lùi nhiều bệnh tật, tăng cường chăm sóc sức khỏe người dân, tạo được niềm tin trong đồng bào dân tộc

* Mạng lưới điện: Thái Nguyên là tỉnh có lưới điện tương đối hoàn chỉnh

Toàn bộ các huyện trong tỉnh đều có lưới điện quốc gia, trong đó thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công và các thị trấn, huyện có lưới điện hoàn chỉnh, đáp ứng tốt cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất

* Hệ thống nước sạch và tưới tiêu: Thái Nguyên có 2 nhà máy nước là

Thành phố Thái Nguyên và Thị xã Sông Công (công suất của Nhà máy nước Thái Nguyên đạt 30.000 m3/ngày đêm; nhà máy nước thị xã Sông Công với công

suất thiết kế 30.000 m3/ngày đêm) Một số thị trấn huyện lỵ của tỉnh đã có hệ thống cấp nước sạch

Toàn tỉnh có 1.146 công trình thuỷ lợi, hơn 1,4 nghìn km kênh mương được kiên cố, bảo đảm tưới tiêu ổn định cho 23 nghìn ha lúa vụ đông xuân, 34 nghìn ha lúa vụ mùa, 5 nghìn ha ngô đông,

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các loài nấm ký sinh côn trùng có trong đất một

số rừng trồng tại Thái Nguyên

2.3 Giới hạn nghiên cứu

- Về địa điểm: Mẫu đất được lấy tại rừng trồng Keo tai tượng, Keo lai, Thông tại các huyện Đồng Hỷ, Phú Lương, Đại Từ, Võ Nhai, Định Hóa, Phú Bình và Thành phố Thái Nguyên

- Mẫu đất sử dụng là đất lấy từ các tầng đất có độ sâu 0 – 10cm

2.4 Nội dung nghiên cứu

2.4.1 Phân lập các loài nấm có trong đất rừng trồng

2.4.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh côn trùng cao

+ Tuyển chọn các chủng nấm có hiệu lực cao

+ Mô tả đặc điểm hình thái, giải phẫu và định loại các loài nấm ký sinh côn trùng có hiệu lực cao

+ Xác định mật độ các chủng nấm ký sinh trong đất

+ Xác định tần suất xuất hiện của các chủng nấm ký sinh côn trùng

+ Đánh giá độ đa dạng của các chủng nấm

2.4.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và sinh thái của chủng nấm có hiệu lực cao

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ nảy mầm của bào tử nấm

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ nảy mầm của bào tử nấm

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nảy mầm và sinh trưởng của hệ sợi nấm + Ảnh hưởng ẩm độ không khí đến sinh trưởng của hệ sợi nấm

+ Ảnh hưởng của pH môi trường

sâu hại rừng trồng

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Điều tra thành phần, mật độ các loại nấm có trong đất

+ Xác định thành phần loài nấm có trong đất

lấy mẫu lập 3 ô dạng bản (chân, sườn, đỉnh), ở các loại rừng trồng khác nhau: rừng trồng thông, rừng trồng Keo tai tượng, rừng trồng keo lai tại các huyện Đồng Hỷ (xã Khe Mo), huyện Phú Lương (xã Túc Tranh), huyện Võ Nhai (xã Liên Minh), Thành phố Thái Nguyên (Xã Tân Cương), huyện Phú Bình (xã Bàn

Đạt), huyện Định Hóa và huyện Đại Từ; mẫu đất được lấy độ sâu 0 - 10 cm Mỗi

ô dạng bản lấy 1 mẫu Tổng số mẫu đất 45 mẫu

Mẫu đất được đựng trong túi nilon sạch có ghi đầy đủ thông tin về địa điểm lấy mẫu

- Chuẩn bị dụng cụ:

Rửa hộp lồng cho sạch sau đó để khô, bọc kín bằng giấy báo và cho vào nồi hấp khử trùng ở 1210C tương đương với áp suất 1atm trong thời gian 45 phút Sau đó cho vào tủ sấy đặt ở 1100C, để qua đêm

- Chuẩn bị môi trường:

+ Môi trường phân lập nấm từ đất (Môi trường PDA - Potato Dextrose Agar+ kháng sinh) gồm:

ra các bình tam giác, nút bông và cuốn giấy lên miệng bình Hấp khử trùng môi trường ở 1210C (tương đương 1atm) trong 30 phút, sau đó cho kháng sinh vào lắc đều và đổ ra các hộp lồng

+ Môi trường PDA thuần khiết để cấy truyền nấm gồm:

Khoai tây : 200g

D- gluco : 20g

Agar : 18g

Nước cất : 1000ml

Tiến hành làm môi trường PDA tương tự như trên (không cho kháng sinh)

- Phân lập các loài nấm có trong đất: Phân lập các loài nấm ký sinh côn trùng

được thực hiện theo phương pháp phân lập nấm trực tiếp từ đất theo phương pháp pha loãng tới hạn

Cân 10 gam đất pha loãng với 90ml nước vô trùng trong hộp nhựa, dùng máy rung từ để hòa tan mẫu đất; dung dịch này được tính là nồng độ 10-1 Tiếp tục pha loãng đến nồng độ 10-4 bằng cách lấy 10ml ở nồng độ 10-1 pha vào 90ml nước vô trùng khác được 10-2 và cứ như vậy đến nồng độ 10-4 Dùng pipét vô trùng lấy 0.01ml dịch mẫu ở các nồng độ từ 10-2 đến 10-4 cho vào đĩa Peptri chứa sẵn môi trường PDA + kháng sinh, sau đó trang đều, băng kín và nuôi trong tủ

ấm ở nhiệt độ từ 25- 300C Sau khoảng 3- 5 ngày quan sát thấy xuất hiện các hệ sợi nấm Tiến hành đếm mật độ của từng chủng nấm và phân lập riêng chúng bằng việc cấy truyền sang các đĩa Peptri khác có chứa môi trường PDA Đồng thời quan sát các đặc điểm hình thái của nấm như: mầu sắc, hình dạng Căn cứ vào những đặc điểm đó để ký hiệu các chủng nấm phân lập được

2.5.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh cao

Tìm các chủng nấm có khả năng ký sinh côn trùng thông qua thử trực tiếp

đối với sâu cuốn lá cây Dó bầu (Heortia vitessoides Moore, 1885)

Các chủng nấm sau khi phân lập được cấy trên môi trường PDA thuần khiết Khi nấm lên bào tử, ta lấy bào tử nấm hòa với nước cất để phun lên sâu Nuôi sâu trong các hộp nhựa, khi thấy xuất hiện sâu chết ta mang mẫu sâu soi dưới kính soi nổi, nếu thấy xuất hiện sợi nấm trên cơ thể sâu có thể kết luận đó là chủng nấm ký sinh côn trùng Theo dõi loài sâu bị nhiễm nấm và thời gian gây chết vật chủ của nấm, xác định chủng nấm có hiệu lực mạnh nhất Sử dụng khóa phân loại để định loại các chủng nấm.[24]

+ Xác định mật độ của các chủng nấm có trong đất

Xác định mật độ của các nấm trong đất bằng phương pháp pha loãng tới hạn Tính mật độ nấm/1g đất:

N = ni mi

Trong đó: N là mật độ tế bào hữu hiệu có trong 1 mg đất (CFU/g)

ni là số lượng khuẩn lạc nấm ở độ pha loãng thứ i

Trong đó: Pi % là tần suất của chủng nấm thứ i

Vi là số lần xuất hiện của chủng nấm thứ i

Ni là tổng số mẫu thí nghiệm

+ Tính toán độ đa dạng theo công thức tính chỉ số đa dạng của Shannon

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến nảy mầm của bào tử nấm

Bào tử nấm được lấy thuần khiết đặt trong giọt nước cất vô trùng trên lam kính, đậy lamen Các lam kính được đặt trong tủ định ôn có nhiệt độ 150C, 200C,

250C, 300C và 350C; mỗi thang nhiệt độ 5 lam kính

Thu thập số liệu về tỷ lệ nảy mầm và tốc độ nảy mầm của bào tử được quan sát trên kính hiển vi định kỳ 6 giờ

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đến nảy mầm và sinh trưởng của hệ sợi nấm

Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng phù hợp với sự phát triển của hệ sợi; khử trùng và đổ ra các hộp lồng, cấy nấm và nuôi cấy trong điều kiện 150C, 200C,

250C, 300C và 350C mỗi thang nhiệt độ 8 hộp lồng

Sau 15 ngày đo đường kính của khuẩn lạc, độ dày hệ sợi ở các công thức thí nghiệm, thí nghiệm được lặp lại 3 lần Tính toán trị số trung bình làm kết quả thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sinh trưởng và phát triển của hệ sợi nấm

Tiến hành theo Booth C Pha NaCl với nồng độ khác nhau trong các bình hút ẩm để tạo ra môi trường có độ ẩm không khí khác nhau, cụ thể như sau:

RH% (250C) 100 90 80 70 60

Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng phù hợp với sự phát triển của hệ sợi; khử trùng và đổ ra các hộp lồng, cấy nấm và nuôi cấy trong điều kiện 250C, mỗi thang ẩm độ 8 hộp lồng

Sau 15 ngày đo đường kính của khuẩn lạc, độ dày hệ sợi ở các công thức thí nghiệm, thí nghiệm được lặp lại 3 lần Tính toán trị số trung bình làm kết quả thí nghiệm

Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng phù hợp với sự phát triển của hệ sợi; điều chỉnh pH của môi trường bằng HCl 10% và KOH 10% để môi trường dinh dưỡng có các trị số pH là 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 và 8,0 Khử trùng môi trường và đổ ra các hộp lồng, mỗi độ pH 8 hộp lồng, cấy nấm và nuôi cấy trong điều kiện 250C

Sau 15 ngày đo đường kính của khuẩn lạc, độ dày hệ sợi ở các công thức thí nghiệm, thí nghiệm được lặp lại 3 lần Tính toán trị số trung bình làm kết quả thí nghiệm

2.5.4 Phương pháp đề xuất các giải pháp ứng dụng trong phòng trừ côn trùng gây hại rừng

Đề xuất các giải pháp ứng dụng nấm ký sinh côn trùng trên cơ sở nghiên cứu về thành phần và mật độ nấm ký sinh có trên mỗi loại đất rừng và đặc điểm sinh học của các chủng nấm trong nuôi cấy thuần khiết; các tài liệu tham khảo

Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm sinh học bước đầu đề xuất kỹ thuật nhân nuôi sinh khối hệ sợi và bào tử nấm ký sinh côn trùng để sản xuất chế phẩm phục

vụ cho công tác phòng trừ côn trùng hại rừng trên địa bàn nghiên cứu

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 3.1 Phân lập các loài nấm có trong đất rừng trồng

Mẫu đất rừng trồng 2 loại Keo: Keo lai, Keo tai tượng được lấy từ các huyện Đồng Hỷ, Phú Lương, Đại Từ, Võ Nhai, Định Hóa, Phú Bình và Thành phố Thái Nguyên và mẫu đất rừng trồng Thông đuôi ngựa được lấy từ huyện Đồng Hỷ Mỗi địa điểm lấy mẫu đất tại 3 vị trí: chân, sườn, đỉnh; tổng số mẫu đất là 45 mẫu Các mẫu đất này sau khi chang trên môi trường PDA (có kháng sinh) 2 ngày, ở nhiệt độ 250C, bắt đầu xuất hiện các khuẩn lạc nấm, sau 10 ngày nhiều khuẩn lạc nấm xuất hiện trên đĩa Peptri (Hình 3.1)

Hình 3.1 Mẫu nấm xuất hiện sau khi phân lập 10 ngày

Sau 10 ngày, dựa vào đặc điểm màu sắc, hình thái đã đếm được 59 chủng nấm khác nhau xuất hiện trên các đĩa Peptri Đặc điểm của các chủng nấm được

mô tả trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Các chủng nấm phân lập được từ đất Chủng

Trắng, sợi dài, ướt

K2 VN2C, VN2S, VN2Đ Sợi màu nâu tím, mọc lan rộng

K17 ĐHTĐ, ĐHTS, ĐHTC Sợi non màu trắng, sợi già màu xanh cốm,