KHẢO sát HIỆU lực của nấm XANH (metarhizium anisopliae sorokin) và nấm tím TRÊN sâu CUỐN lá NHỎ hại lúa tại THÀNH PHỐ cần THƠ

Vì vậy, vấn đề cấp thiết là phải tìm ra biện pháp sinh học để phòng trị SCLN mang tính chiến lược lâu dài và bền vững với môi trường cũng như an toàn đối với sức khỏe con người… Xuất phá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

-o0o -

PHẠM DUY KHÁNH NGUYỄN VĂN THÀNH

KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin) VÀ NẤM TÍM (Nomuraea sp.) TRÊN SÂU CUỐN LÁ NHỎ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée)

HẠI LÚA TẠI THÀNH PHỐ CẦN THƠ

ﻤ ﻤ ﻣ ﻣ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ – 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

-o0o - Luận văn tốt nghiệp Đại học

Đề tài:

KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin) VÀ NẤM TÍM (Nomuraea sp.) TRÊN SÂU CUỐN LÁ NHỎ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée)

HẠI LÚA TẠI THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện đề tài:

Ks Nguyễn Thị Diệu Hương MSSV: 3083800

Nguyễn Văn Thành MSSV: 3083823 Lớp: Bảo vệ thực vật K34

Cần Thơ – 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

-o0o - Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ thực vật với đề tài:

KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin) VÀ NẤM TÍM (Nomuraea sp.) TRÊN SÂU CUỐN LÁ NHỎ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée)

HẠI LÚA TẠI THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Do sinh viên Phạm Duy Khánh và Nguyễn Văn Thành thực hiện

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày…… tháng…… năm 2012

Cán bộ hướng dẫn 1

PGs Ts Trần Văn Hai Cán bộ hướng dẫn 2

Ks Nguyễn Thị Diệu Hương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

-o0o -

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ thực vật với đề tài: KHẢO SÁT HIỆU LỰC CỦA NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin) VÀ NẤM TÍM (Nomuraea sp.) TRÊN SÂU CUỐN LÁ NHỎ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée) HẠI LÚA TẠI THÀNH PHỐ CẦN THƠ Do sinh viên Phạm Duy Khánh và Nguyễn Văn Thành thực hiện và bảo vệ trước hội đồng Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Luận văn tốt nghiệp hôi đồng đánh giá ở mức

Cần Thơ, ngày……tháng……năm 2012 Duyệt khoa Chủ tịch Hội Đồng BCN khoa Nông Nghiệp & SHƯD

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

-o 0 o -

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và tên: Phạm Duy khánh Giới tính: Nam

Ngày/ tháng/ năm sinh: 1989 Dân tộc: Kinh

Con Ông: Phạm Thanh Hùng và Bà: Võ Thị Thu Nghe

Quê quán: ấp 2, xã Phú Lợi, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp

II SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

Từ năm 1996 – 2001: học tại trường Tiểu học cơ sở Phú Lợi, xã Phú Lợi, huyện

Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp

Từ năm 2001 – 2005: học tại trường Phổ thông cơ sở Phú Lợi, xã Phú Lợi, huyện

Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp

Từ năm 2005 – 2008: học tại trường Trung học phổ thông Thanh Bình 1, thị trấn

Thanh Bình, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp

Từ năm 2008 – 2012: học tại trường Đại học Cần Thơ Tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo

vệ thực vật năm 2012

III LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và tên: Nguyễn Văn Thành Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 27/ 08/ 1989 Dân tộc: Kinh

Con ông Nguyễn Văn Cường và bà Nguyễn Thị Tuyết Mai

Nguyên quán: ấp Bình Trung, xã Long Bình, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang

IV SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

Từ năm 1996 – 2001: học tại trường Tiểu học Long Trị I, xã Long Trị, huyện Long

Mỹ, tỉnh Hậu Giang

Từ năm 2001 – 2005: học tại trường Trung học cơ sở Long Trị II, xã Long Trị,

huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang

Từ năm 2005 – 2008: học tại trường Trung học phổ thông Long mỹ, TT Long Mỹ,

tỉnh Hậu Giang

Từ năm 2008 – 2012: học tại trường Đại học Cần Thơ Tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo

vệ thực vật năm 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của chính bản thân Các số liệu kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa được công bố

Tỏ lòng biết ơn sâu sắc!

Thầy cố vấn học tập Trần Vũ Phến cùng toàn thể thầy cô khoa Nông Nghiệp

và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức và tâm huyết vô cùng quý báu cho em trong suốt thời gian em học tại trường Đặc biệt

là quý thầy cô thuộc Bộ môn Bảo vệ thực vật đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn này

Chân thành cảm ơn!

Các bạn sinh viên lớp Bảo vệ thực vật khóa 34 đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian học tập Đặc biệt là các bạn Thanh Liêm, Thái Dương, Thanh Nguyên, Ngọc Vẹn và em Thúy Kiều sinh viên lớp Bảo vệ thực vật khóa 35 đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

Thân gửi về

Các bạn lớp Bảo vệ thực vật K34, chúc các bạn luôn thành công và hạnh phúc trong tương lai

Trân trọng!

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH SÁCH BẢNG iv

DANH SÁCH HÌNH v

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT vi

TÓM LƯỢC vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 3

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CỦA CÂY LÚA 3

1.1.1Nguồn gốc 3

1.1.1.1 Nơi xuất phát lúa trồng 3

1.1.1.2 Lịch sử ngành trồng lúa 4

1.1.2Phân loại 5

1.2 SÂU CUỐN LÁ LÚA NHỎ (Cnaphalocrocis medinalis Guenée) 5

1.2.1Phân loại 5

1.2.2Phân bố 5

1.2.3Ký chủ 6

1.2.4Đặc điểm hình thái và sinh học 6

1.2.5Tập quán sinh sống và cách gây hại 6

1.2.6Các yếu tố ảnh hưởng đến mật số 7

1.2.7Biện pháp phòng trị 8

1.3 NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin) 8

1.3.1Nguồn gốc 8

1.3.2Phân loại 8

1.3.3Sự phân bố 9

1.3.4Đặc điểm hình thái 9

1.3.5Đặc điểm sinh lý – sinh hóa của nấm xanh 10

1.3.6Khả năng đồng hóa các nguồn carbon, nitơ 11

1.3.7Nhu cầu về chất kích thích sinh trưởng 12

1.3.8Khả năng biến đổi các cơ chất khác nhờ hệ thống enzyme 12

1.3.9Khả năng sinh độc tố diệt côn trùng 13

1.3.10 Cơ chế tác động của nấm xanh (Metarhizium anisopliae) lên côn trùng 14

1.3.11 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm xanh (Metarhizium anisopliae) 14

1.3.11.1 Ảnh hưởng của môi trường và phương pháp nuôi cấy 14

1.3.11.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm 15

1.3.11.3 Ảnh hưởng của ánh sáng 15

1.3.11.4 Ảnh hưởng của độ thoáng khí 16

1.3.11.5 Ảnh hưởng của hàm lượng nước 16

1.3.11.6 Ảnh hưởng của pH 16

1.3.12 Tình hình sản xuất chế phẩm nấm xanh 17

1.3.12.1 Trên thế giới 17

1.3.12.2 Tại Việt Nam 19

1.4 NẤM TÍM (Nomuraea sp.) 21

1.4.1Nguồn gốc và lịch sử nghiên cứu 21

1.4.2Phân loại 23

1.4.3Đặc điểm hình thái 23

1.4.4Phương pháp phân lập mẫu và nuôi cấy 25

CHƯƠNG 2 27

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 27

2.1 PHƯƠNG TIỆN 27

2.1.1Thời gian và địa điểm 27

2.1.2Vật liệu và dụng cụ 27

2.1.2.1 Vật liệu: 27

2.1.2.2 Dụng cụ: 28

2.2 PHƯƠNG PHÁP 28

2.2.1Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm: 28

2.2.2Thí nghiệm trong nhà lưới: 31

CHƯƠNG 3 34

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Thử nghiệm hiệu lực của nấm ký sinh lên sâu cuốn lá nhỏ trong điều kiện phòng thí nghiệm, Bộ môn Bảo vệ thực vật 34

3.2 Thử nghiệm hiệu lực của nấm ký sinh và chế phẩm sinh học lên sâu cuốn lá nhỏ trong điều kiện nhà lưới, Bộ môn Bảo vệ thực vật 40

CHƯƠNG 4 50

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50

4.1 KẾT LUẬN 50

4.2 ĐỀ NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ CHƯƠNG

3.2 Tỷ lệ SCLN có nhiễm nấm Metarhizium anisopliae trở lại

trong điều kiện PTN

3.5 Độ hữu hiệu của nấm Metarhizium anisopliae lên SCLN trong

điều kiện nhà lưới

40

3.6 Tỷ lệ SCLN có nhiễm nấm Metarhizium anisopliae trở lại

trong điều kiện nhà lưới

3.9 Độ hữu hiệu của chế phẩm Metarhizium anisopliae trên SCLN

trong điều kiện nhà lưới

45

3.10 Tỷ lệ SCLN có nhiễm chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae

trở lại trong điều kiện nhà lưới

47

DANH SÁCH HÌNH

3.1 Biểu đồ biểu diễn ĐHH của nấm xanh M anisopliae trên

SCLN ở các nồng độ và qua từng thời điểm khác nhau

35

3.2 Biểu đồ biểu diễn ĐHH của nấm Nomuraea sp ở các nghiệm

thức qua từng thời điểm trong điều kiện PTN

38

3.3 Biểu đồ biểu diễn ĐHH của nấm xanh M anisopliae ở từng

nghiệm thức qua các thời điểm trong điều kiện nhà lưới

41

3.4 Biểu đồ biểu diễn ĐHH của nấm Nomuraea sp ở từng

nghiệm thức qua các thời điểm trong điều kiện nhà lưới

44

3.5 Biểu đồ biểu diễn ĐHH của chế phẩm M anisopliae trên

SCLN ở các nghiệm thức qua từng thời điểm khác nhau

trong điều kiện nhà lưới

47

3.13 SCLN bị nhiễm nấm Nomuraea sp ở nhà lưới 49

3.15 SCLN bị nhiễm chế phẩm nấm xanh (CP Ma) ở nhà lưới 49

Phạm Duy Khánh và Nguyễn Văn Thành, 2012 “Khảo sát hiệu lực của nấm xanh

(Metarhizium anisopliae Sorokin) và nấm tím (Nomuraea sp.) trên sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée) hại lúa tại thành phố Cần Thơ” Luận

văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo vệ thực vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Đề tài được thực hiện nhằm mục đích tìm ra dòng nấm và nồng độ có hiệu

lực diệt sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée) hại lúa tốt nhất bởi nấm Metarhizium anisopliae Sorokin và Nomuraea sp

Kết quả thí nghiệm đạt được như sau:

Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm :

Nấm Metarhizium anisopliae có hiệu lực cao nhất (90,3%) ở nồng độ 4x108

bt/ml vào 11 NSKN và cho tỷ lệ nhiễm nấm trở lại khá cao (90,4%) ở 18 NSKN

Nấm Nomuraea sp cho hiệu lực khá cao (85,4%) ở nồng độ 4x108 bt/ml, tại thời điểm 11 NSKN và có tỷ lệ nhiễm nấm trở lại đạt khá cao (71,4%) ở 18 NSKN

Thí nghiệm ở nhà lưới:

Nấm Metarhizium anisopliae có hiệu lực cao nhất (83,6%) ở nồng độ 4x108

bt/ml vào 11 NSKP và cho tỷ lệ nhiễm nấm trở lại khá (78,4%) ở 18 NSKP

Nấm Nomuraea sp cho hiệu lực khá (62,5%) ở nồng độ 4x108 bt/ml tại thời điểm 11 NSKP và tỷ lệ nhiễm nấm trở lại tương đối khá (69,2%) ở 18 NSKP

Chế phẩm Metarhizium anisopliae có hiệu lực cao nhất (81,6%) ở nồng độ

4x108 bt/ml tại thời điểm 11 NSKP và cho tỷ lệ nhiễm nấm trở lại khá cao (84,8%)

MỞ ĐẦU

Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế giới và là một trong những cây lương thực quan trọng hàng đầu của Việt Nam nói riêng

và Đông Nam Á nói chung

Việt Nam được coi là một trong những nơi trồng và thuần hoá cây lúa từ hơn 4.000 năm nay Với khí hậu nhiệt đới của miền Nam, có mùa đông lạnh ở miền Bắc, lượng mưa hàng năm lớn, rất thích hợp cho cây lúa sinh trưởng và phát triển Cùng với việc tăng cường đổi mới về giống, đầu tư phân bón để đạt được năng suất cao, thì việc phải đầu tư vào công tác bảo vệ thực vật là không thể tránh khỏi Mặc dù phạm vi và biện pháp phòng chống sâu bệnh hại đã và đang được tiến hành rộng rãi với hiệu quả ngày càng cao, song tổn thất về mùa màng do sâu bệnh gây ra cho cây lúa vẫn còn rất lớn Một trong những nguyên nhân chính là do chúng ta đã áp dụng các biện pháp phòng trị không mang tính chất chiến lược lâu dài, mà chỉ mang tính thời điểm nên hiệu lực chưa cao, ngược lại dễ gây tính kháng thuốc của sâu bệnh do sử dụng các biện pháp hóa học có áp lực chọn lọc cao trong thời gian lâu dài

Tập đoàn sâu hại lúa ở Châu Á nói chung và ở Việt Nam nói riêng rất phong phú, có tới 461 loài sâu hại cây trồng thì 96 loài gây hại cây lúa nước, làm giảm đáng kể năng suất và phẩm chất của lúa

Các chuyên gia của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI cho biết, Châu Á là châu lục sản xuất nhiều gạo nhất Như vậy, cây lúa có ý nghĩa vô cùng to lớn và không thể thiếu được trong đời sống con người, đặc biệt là người Châu Á

Theo ước tính của FAO, hàng năm trên thế giới thất thu khoảng 210 triệu tấn thóc (chiếm 46,4% sản lượng có thể đạt được) Một trong những nguyên nhân dẫn đến thất thu và giảm sản lượng của cây lúa là do sâu bệnh và cỏ dại gây ra

Ở Việt Nam hiện nay, sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis Guenée) là

một trong những dịch hại quan trọng, theo khuyến cáo của các nhà khoa học và các chuyên viên của các trạm Bảo vệ thực vật thì tình hình sâu cuốn lá nhỏ (SCLN) đang gây hại mạnh mẽ và có xu hướng phát triển nhanh thành dịch ở nhiều địa

phương như: Sóc Trăng, Đồng Tháp, Long An, Bạc Liêu, Bình Thuận, Vĩnh Long, Trà Vinh, Quảng Ngãi, Gia Lai diện tích lúa bị nhiễm khoảng 16.000 ha, mật độ sâu phổ biến từ 10-20 con/m2 (theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 05/2011)

Sâu cuốn lá nhỏ có tên khoa học là Cnaphalocrocis medinalis Guenée Gây

ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất quang hợp của cây dẫn đến làm giảm năng suất, phẩm chất của hạt lúa từ đó làm thất thu năng suất của người nông dân

Bên cạnh đó, việc lạm dụng thuốc hóa học để phòng trị SCLN hại lúa như hiện nay gây ảnh hưởng không ít đối với môi trường Ngoài ra, nó còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người trong quá trình phun thuốc, ảnh hưởng đến người tiêu dùng do dư lượng thuốc trong gạo, từ đó làm giảm tính cạnh tranh xuất khẩu gạo của nước ta với các nước khác trên thế giới Vì vậy, vấn đề cấp thiết là phải tìm ra biện pháp sinh học để phòng trị SCLN mang tính chiến lược lâu dài và bền vững với môi trường cũng như an toàn đối với sức khỏe con người…

Xuất phát từ vấn đề trên, để hạn chế đến mức thấp nhất sự phát sinh gây hại

của SCLN nên đề tài “Khảo sát hiệu lực của nấm xanh (Metarhizium anisopliae Sorokin) và nấm tím (Nomuraea sp.) trên sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrosis medinalis Guenée) hại lúa tại thành phố Cần Thơ” đã được thực hiện

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CỦA CÂY LÚA

1.1.1.1 Nơi xuất phát lúa trồng

Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy trên các di chỉ đào được ở vùng Penjab (Ấn Độ), có lẽ của các bộ lạc sống ở vùng này cách đây khoảng 2.000 năm (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Vavilov (1926), trong nghiên cứu nổi tiếng của ông về sự phân bố đa dạng di truyền của cây trồng, cho rằng lúa trồng phát triển từ Ấn Độ (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Roschevicz (1931) phân các loài Oryza thành 4 nhóm: Sativa, Granulata, Coarctata và Rhynchoryza, đồng thời khẳng định nguồn gốc của Oryza sativa là một trường hợp của nhóm Sativa, có lẽ là Oryza sativa f spontanea, ở Ấn Độ, Đông

Dương hoặc Trung Quốc (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Sampath và Rao (1951) cho rằng sự hiện diện của nhiều loại lúa hoang ở Ấn

Độ và Đông Nam Á chứng tỏ rằng Ấn Độ, Miến Điện hay Đông Dương là nơi xuất

xứ của lúa trồng Sato (Nhật Bản) cũng cho rằng lúa có nguồn gốc ở Ấn Độ, Việt Nam và Miến Điện (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Chang (1976), nhà di truyền học cây lúa của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), đã tổng kết nhiều tài liệu khác nhau và cho rằng việc thuần hóa lúa trồng có thể đã được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng bằng sông Ganges dưới chân phía đông của dãy núi Hy-Mã-Lạp-

Sơn (Himalayas - Ấn Độ), ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.1.1.2 Lịch sử ngành trồng lúa

Oka (1988) trong quyển “Nguồn gốc lúa trồng” cho rằng việc thuần hoá cây lương thực đã được khởi sự gần 10.000 năm nay Riêng cây lúa, Candolle (1982) cho rằng việc thuần hoá lúa trồng xãy ra ở Trung Quốc, mặc dù không bác bỏ nguồn gốc của lúa ở Ấn Độ, do có nhiều lúa hoang hiện diện ở đây (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Theo nhiều tài liệu của Trung Quốc thì nghề trồng lúa đã có ở Trung Quốc khoảng 2.800 – 2.700 trước công nguyên Ở Việt Nam, từ các di chỉ Đồng Đậu và trống đồng Đông Sơn có in hình người giã gạo, cùng với các vỏ trấu cháy thành than đã chứng tỏ ngành trồng lúa đã có cách đây từ 3.330 – 4.100 năm (Võ Tòng Xuân, 1984) Thêm vào đó, Đinh Văn Lữ (1978) cũng đã cho rằng khoảng 4.000 – 3.000 trước công nguyên, người ta đã tìm thấy những di tích như bàn nghiền hạt lúa, cối và chày đá giã gạo (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

De Datta (1981) lại cho rằng ngành trồng lúa ở nhiều khu vực ẩm của Châu Á nhiệt đới và á nhiệt đới có lẽ là bắt đầu khoảng 10.000 năm trước Trong đó, Ấn

Độ có lẽ có lịch sử trồng lúa cổ xưa nhất vì đã có sự hiện diện của rất nhiều loài lúa hoang ở đó (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Như vậy, có thể nói rằng lịch sử phát triển ngành trồng lúa bắt nguồn từ Châu Á, rồi từ đó lan tràn ra các vùng khác trên thế giới thông qua nhiều con đường (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2 SÂU CUỐN LÁ LÚA NHỎ (Cnaphalocrocis medinalis Guenée)

1.2.2 Phân bố

C medinalis xuất hiện từ Nhật Bản, theo hướng Đông Nam Á xuống đến

châu Úc và đã gây hại nhiều ở các quốc gia như Ấn Độ, Bangladesh, Miến Điện, Cambodia, Indonesia, Hawaii, Lào, Madagascar, Malaysia, Philippines, Sri Lanka, Trung Quốc, bán đảo Triều Tiên, Thái Lan và Việt Nam (Nguyễn Văn Huỳnh và

Lê Thị Sen, 2003)

1.2.3 Ký chủ

Ngoài lúa, sâu còn có thể phá hại trên cây bắp, mía, lúa hoang, lúa mì, cây

lau, các loại cỏ như Brachiaria, Echinochloa, Eleusine, Imperata, Leersia, Panicum, Paspalum, Pennisetum (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)

1.2.4 Đặc điểm hình thái và sinh học

Bướm có chiều dài thân từ 8 – 12 mm, sải cánh rộng từ 19 – 23 mm, nền cánh màu vàng rơm, bìa cánh có 1 đường viền màu nâu đậm, giữa cánh có 3 sọc màu nâu, 2 sọc bìa dài và sọc giữa ngắn Bướm sống từ 5 – 10 ngày Một bướm cái

có thể đẻ đến 300 trứng Trứng được đẻ rải rác hay thành từng nhóm dọc gân chính của lá, mỗi nhóm từ 10 – 12 trứng ở cả hai mặt lá, nhưng mặt trên có nhiều trứng hơn

Trứng hình bầu dục dài khoảng 0,5 mm, màu trắng, chuyển sang màu vàng nhạt khi sắp nở Giai đoạn trứng từ 3 – 7 ngày

Sâu non mới nở màu trắng sữa, có lông nâu phủ khắp mình Sâu lớn đủ sức dài khoảng 19 – 22 mm, màu xanh lá mạ, thân chia đốt rất rõ ràng Sâu có từ 5 – 6 tuổi, phát triển trong thời gian từ 15 – 28 ngày

Nhộng dài từ 7 – 10 mm màu nâu, thời gian nhộng từ 6 – 10 ngày

Vòng đời sâu cuốn lá nhỏ hại lúa từ 25 – 36 ngày (Nguyễn Văn Huỳnh và

Lê Thị Sen, 2003)

1.2.5 Tập quán sinh sống và cách gây hại

Bướm thường vũ hóa về ban đêm, từ 9 giờ tối đến sáng hôm sau Ban ngày bướm trốn trong khóm lúa hoặc cỏ dại, khi bị động thì bay một đoạn ngắn trên lá lúa Tất cả các hoạt động như bắt cặp, đẻ trứng đều xảy ra ban đêm Bướm bị thu hút nhiều bởi ánh sáng đèn, nhất là bướm cái Bướm cái thích đẻ trứng ở các ruộng lúa hoặc mạ có màu xanh đậm, rậm rạp và thích tập trung nhiều ở những ruộng gần

bờ mương, gần nhà ở, gần vườn hoặc đường đi có bóng mát

Sâu non mới nở rất nhanh nhẹn, bò khắp trên lá, thân cây và chui vào lá non, mặt trong của bẹ lá ăn phần xanh, chừa lại lớp màng trắng mỏng trên lá lúa Sang

tuổi 2, sâu bò đến các lá già nhả tơ ở 2 bìa lá lúa khoảng giữa lá, sợi tơ gặp không khí sẽ khô và rút hai bìa lá lại, mặt trên lá cuốn vào bên trong thành một cái bao theo chiều dọc lá lúa, sâu ẩn trong đó và cạp ăn phần xanh của lá để sinh sống Chỉ

có 1 sâu trong một cuốn lá Sâu tuổi lớn có thể ăn 1 – 2 lá lúa trong một ngày và có khả năng nhả tơ dệt gập lá theo chiều ngang, đôi khi chập 2 – 5 lá cuốn thành một bao Sâu nằm trong bao, có thể ăn phá suốt ngày đêm Sâu còn có thể di chuyển hẳn

ra khỏi bao cũ để gây hại các lá mới Một con sâu từ khi nở đến trưởng thành có thể gây hại từ 3 – 5 lá Sâu thường di chuyển vào buổi chiều, nếu trong ngày trời mưa hoặc râm mát thì sâu có thể di chuyển bất cứ lúc nào Sâu non lớn đầy sức chuyển

từ màu xanh sang vàng hồng và có thể hóa nhộng ngay nơi đã sinh sống hoặc chui

ra khỏi bao củ tìm vị trí khác hóa nhộng Sâu có thể nhả tơ, cắn đứt hai đầu lá và bịt lại thành bao kín để hóa nhộng bên trong Lá lúa bị sâu gây hại sẽ khô, cây héo, giảm năng suất, nhất là khi sâu tấn công lá cờ (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)

*Thiên địch

Nhóm thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ có vai trò quan trọng trên đồng ruộng, chủ yếu gồm các loài sau:

Ong họ Trichogrammatidae ký sinh trứng

Ong thuộc các họ Braconidae, Ichneumonidae, Chalcididae thường ký sinh

ấu trùng và nhộng

Nấm và virus ký sinh sâu

Một số loài thuộc bộ Coleoptera (Cánh cứng) ăn ấu trùng

Một số loài nhện, chuồn chuồn ăn bướm (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)

1.2.7 Biện pháp phòng trị

Làm cỏ trong và xung quanh ruộng lúa

Khi mật số bướm cao có thể dùng bẫy đèn để thu hút

Vì quần thể thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ tương đối phong phú như đã nêu trên nên chỉ áp dụng thuốc để trị khi thật cần thiết, nhất là ở giai đoạn đầu của cây lúa (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2003)

1.3 NẤM XANH (Metarhizium anisopliae Sorokin)

1.3.1 Nguồn gốc

Năm 1709, sau những phát hiện đầu tiên của Balisneri về nấm gây bệnh trên

côn trùng cũng là lúc ra đời ngành khoa học nghiên cứu bệnh lý côn trùng

Năm 1878, nhà khoa học người Nga I.I Metchnikov khi nghiên cứu về loài

sâu non bộ cánh cứng hại lúa mì Anisoplia austriaca, đã phát hiện thấy một loài

nấm bào tử lục cương có thể gây chết hàng loạt loài sâu này Ông đã xác định loài

nấm này có tên khoa học là Entomophthora anisopliae.Về sau, Sorokin kiểm tra lại

và thấy loài nấm này không thuộc giống Entomophthora mà thuộc về giống

Metarhizium (Lâm Tố Oanh, 2005)

Vào những năm 1890 – 1897 nhà khoa học Koben người Đức đã thu thập

được nấm Metarhizium ký sinh trên sâu hại từ Hawaii mang về Đức để nghiên cứu

(Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.2 Phân loại

Nấm Metarhizium anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm bất toàn

(Deuteromycetes), giống Metarhizium (theo hệ thống phân loại nấm của G C

Anisworth, 1996; 1970; 1971) Một giả thiết khác cho rằng nấm Metarhizium

anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm túi Ascomycotina, lớp Plectomyces và giống

Metarhizium (trích dẫn bởi Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.3 Sự phân bố

Năm 1885, Louis Pasteur đã phát hiện và phân lập vi sinh vật gây bệnh trên côn trùng với hàng loạt bệnh, với những triệu chứng khác nhau Từ đó đã có nhiều công trình nghiên cứu và tuyển chọn các chủng nấm nằm trong lớp nấm bất toàn

Deuteromycetes có khả năng diệt côn trùng

Nấm Metarhizium anisopliae là nấm gây hại côn trùng, xuất hiện phổ biến

trong tự nhiên, có thể phân lập từ xác côn trùng chết hay được phân lập từ trong đất

Ở những nơi không có côn trùng, người ta cũng phân lập được nấm

Metarhizium anisopliae ngay cả trong điều kiện thời tiết rất khắc nghiệt (như ở

nước Đức) trên những khu đất ở rừng sâu khi bị đốt cháy, cả trong những chất thải hữu cơ (chuẩn bị ô nhiễm) hoặc trong trầm tích ở sông chứa đất đầm lầy trồng những loại cây đước, hoặc trong tổ của một số loài chim và cả trong rễ của cây dâu

tây cũng có thể phân lập được nấm Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.4 Đặc điểm hình thái

Nấm Metarhizium anisopliae có màu lục hoặc xanh lục nên người ta thường

gọi là nấm lục cương (Ferron, 1978)

Nấm Metarhizium anisopliae có dạng sợi phân nhánh, có vách ngăn ngang,

đường kính 3 – 4 µm Sợi nấm phát triển trên bề mặt côn trùng có màu từ trắng đến hồng, cuống sinh bào tử ngắn mọc tỏa tròn trên đám sợi nấm dày đặc Bào tử trần dạng hình que có kích thước 3,5 x 6,4 x 7,2 µm, màu từ lục xám đến ôliu – lục, bào

tử xếp thành chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường người ta có thể thấy bào

tử được tạo ra trên bề mặt cơ thể côn trùng một lớp phấn khá rõ màu xanh lục Sợi nấm khi phát triển bên trong côn trùng có chiều rộng khoảng 3 – 4 µm, dày khoảng

20 µm, chia thành nhiều tế bào ngắn, trong tế bào có thể thấy rõ nhiều giọt mỡ (Phạm Thị Thùy, 2004)

Nấm Metarhizium anisopliae có bào tử dạng hình trụ, hình hạt đậu, hình bầu

dục, khuẩn lạc màu xanh, thỉnh thoảng có màu tối hoặc màu hồng vỏ quế Loài

Metarhizium anisopliae có 2 dạng bào tử nhỏ và lớn, dạng bào tử nhỏ Metarhizium anisopliae var anisopliae có kích thước bào tử 3,5 – 5,0 x 2,5 – 4,5 µm, dạng bào

tử lớn là Metarhizium anisopliae var major có kích thước bào tử 10,0 – 14,0 µm

(trích dẫn bởi Bùi Xuân Hùng, 2009)

Để phân biệt 2 loài trên, tác giả Tsai và ctv đã nghiên cứu đặc tính huyết

thanh khác nhau của 2 loài này và xác định rằng loài M anisopliae là chủng gây

bệnh mạnh nhất trên côn trùng thuộc bộ cánh cứng Coleoptera Nhiều nhà khoa học

đã nghiên cứu và tìm thấy có khoảng 204 loài côn trùng thuộc họ Elaridae và

Curculionidae dễ bị nhiễm bệnh bởi nấm M anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.5 Đặc điểm sinh lý – sinh hóa của nấm xanh

Theo Phạm Thị Thùy (2004), nấm Metarhizium anisopliae không thể sinh

trưởng tốt trên nền cơ chất không có kitin, chúng sống được ở nhiệt độ thấp 80C, có biên độ về độ ẩm rộng, ở nơi tích lũy nhiều CO2 và thiếu O2 chúng có thể sống tới

445 ngày

Ở nhiệt độ dưới 100C và trên 450C thì nấm thường không hình thành bào tử Nhiệt độ thích hợp cho sự nảy mầm của bào tử là từ 25 – 300C và sẽ bị chết ở 49 –

550C, nhiệt độ cho nấm phát triển tốt nhất là 250C, pH thích hợp là 6,0 và có thể dao

động trong khoảng 3,3 – 8,5 Nấm Metarhizium anisopliae có khả năng phân giải

tinh bột, cenlulose và kitin (Phạm Thị Thùy, 1994)

Một đặc tính sinh lý, sinh hoá rất quan trọng của Metarhizium anisopliae là

khả năng biến đổi các cơ chất khác nhau nhờ hệ thống enzym sinh ra trong quá trình trao đổi chất vì hệ enzym là một trong những yếu tố đặc trưng cho cơ chế lây nhiễm

và xâm nhập của nấm Metarhizium anisopliae vào cơ thể côn trùng (Trần Minh

Tâm, 2002)

Nấm Metarhizium anisopliae có thể đồng hóa nhiều nguồn thức ăn carbon

khác nhau Chúng phát triển tốt trên môi trường có chứa glucose hay lipid Muốn

tạo thành bào tử, nấm Metarhizium anisopliae đòi hỏi phải có ẩm độ không khí khá

cao

1.3.6 Khả năng đồng hóa các nguồn carbon, nitơ

Các loài nấm gây hại côn trùng thường không đòi hỏi khắc khe đối với một loại thức ăn carbon nào, chúng có thể sử dụng các nguồn thức ăn carbon rất khác nhau

Các công trình nghiên cứu của Hegendus và ctv đã xác định môi trường tốt

nhất để phân lập nấm Metarhizium anisopliae là môi trường có chứa kitin làm

nguồn carbon

Để thực hiện các quá trình sinh lý khác nhau, nấm thường có những nhu cầu

về nguồn thức ăn carbon khác nhau Hegendus và ctv., Dorta và ctv cho biết nấm Metarhizium anisopliae khi nuôi cấy chìm, nếu bổ sung thêm kitin hoặc

hexosamines và glucose thì thu được lượng bào tử cao nhất Theo các tác giả thì nhu cầu không giống nhau về nguồn gốc thức ăn carbon nhưng các loại đường này rất thích hợp đối với sự hình thành hệ sợi nấm, song chưa chắc đã là thích hợp cho việc hình thành các cơ quan sinh sản hoặc việc tích lũy những chất chuyên hóa khác

Trên nguồn thức ăn phức tạp như tinh bột, cenlulose, kitin, đầu tiên nấm phải sinh ra các enzym để thủy phân các hợp chất này thành các hợp chất đơn phân tử sau đó mới đồng hóa chúng được Nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và họ đều

khẳng định rằng quá trình xâm nhập của chủng nấm Metarhizium anisopliae này

trước hết là quá trình phân hủy lớp vỏ kitin ở ngoài lớp da côn trùng, sau đó là phân hủy protein của các mô côn trùng, đồng thời với protein là sự phá hủy lipid

Khi nuôi cấy chủng Metarhizium anisopliae trên môi trường có nguồn

carbon khác nhau, người ta thấy chúng đồng hóa tốt các loại đường glucose, maltose, saccarose nhưng lại đồng hóa đường rafinose yếu Mối quan hệ giữa nguồn

thức ăn carbon với sự hình thành và phát triển của bào tử nấm Metarhizium anisopliae đã được tác giả Jenking và Prior xác định được tỷ lệ thích hợp giữa

saccarose và pepton trong dịch nuôi cấy có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và hình thành bào tử nấm

Nghiên cứu về hiệu quả của nguồn carbon, nitơ và vitamin đối với nấm

Metarhizium anisopliae được phân lập từ sâu Inoplus ruoricus, người ta nhận thấy quá trình nảy mầm, sinh trưởng và hình thành bào tử, nấm Metarhizium anisopliae

đã sử dụng cả nguồn nitrate và nitơ amon Trong nguồn nitơ đã thử, chỉ có axit amin cystein là ức chế cả sự sinh trưởng và hình thành bào tử của nấm Những vitamin đã

thử cũng không làm tăng sự sinh trưởng và hình thành bào tử của nấm Metarhizium anisopliae

Ngoài việc sử dụng các nguồn nitơ vô cơ, nấm Metarhizium anisopliae còn

có thể sử dụng tốt những nguồn nitơ hữu cơ như protein, pepton và các axit amin Axit glutamic là một trong những axit amin thích hợp hơn cả cho sự phát triển của

nấm Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.7 Nhu cầu về chất kích thích sinh trưởng

Môi trường nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae nếu được bổ sung thêm kitin tự nhiên của vỏ châu chấu di cư Locusta migratonia sẽ làm tăng khả năng sinh

bào tử (theo Li và Holdom, trích dẫn bởi Phạm Thị Thuỳ, 2004)

Các nguyên tố vi lượng có tác dụng kích thích sự phát triển của nấm

Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.8 Khả năng biến đổi các cơ chất khác nhờ hệ thống enzyme

Messias (1986) đã nghiên cứu khả năng phân giải kitin của côn trùng thông

qua sự sinh trưởng và phát triển của nấm Metarhizium anisopliae, theo tác giả khi

bổ sung thêm thành phần biểu bì của sâu Dratraea saccharalis vào môi trường nuôi

cấy thì nấm phát triển tốt hơn Tác giả cũng chứng minh được vai trò của enzym phân giải kitin thông qua sự sinh trưởng và phát triển của chúng (trích dẫn bởi Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.9 Khả năng sinh độc tố diệt côn trùng

Độc tố là một trong những sản phẩm thứ cấp không ổn định, và chúng chỉ có

ở một số chủng vi nấm gây bệnh trên côn trùng hại cây trồng Sản phẩm thứ cấp là một loại hợp chất được sinh ra từ các chất trao đổi sơ cấp nhờ quá trình chuyển hoá sinh hoá đặc biệt Các sản phẩm thứ cấp đó thường được tích lũy vào cuối giai đoạn sinh trưởng của nấm khi các nguồn thức ăn và năng lượng đã cạn dần Khả năng sinh tổng hợp các sản phẩm thứ cấp là đặc tính sinh lý khá ổn định của từng loài nấm gây hại côn trùng (Phạm Thị Thùy, 2004)

Nấm M anisopliae có một số ngoại độc tố như Destruxin A, B, C, D Các

ngoại độc tố này là những sản phẩm thứ cấp vòng peptide, L-prolyne, L-leucine anhydride, L-prolyne-L valine anhydride và Desmethyl Destrucxin B (Nguyễn Thị Hồng Diễm, 2009)

Theo Lysenko và Kucera thì nấm M anisopliae cũng sinh ra độc tố

methylvaleryl-L-Năm 1961; 1962, Y Kodaira đã tách được độc tố Destruxin A và Destruxin

B từ dịch nuôi cấy nấm M anisopliae

Theo Suzuki và ctv., (1966 – 1970), Destruxin A có công thức nguyên là

C29H49O7N5, điểm sôi là 1800C

S Tamura và ctv., (1965 – 1970) đã tiến hành nuôi cấy nấm M anisopliae

cũng đã tách được những độc tố trên từ môi trường Czapek – Dox có chứa 0,5% pepton Từ 1 lít dung dịch nuôi cấy người ta có thể thu nhận được 13 – 15 mg độc

tố Destruxin A và B, dịch lọc được xử lý bằng than hoạt tính rồi được phản hấp thụ bằng N – butanol, sau đó được tách bằng benzen và được làm sạch trên cột nhôm oxit trung tính (Phạm Thị Thùy, 2004)

Theo Trần Thị Thanh (2000) thì người ta đã tổng hợp nhân tạo được

Destruxin B, có khoảng 70 loài côn trùng bị tiêu diệt bởi nấm Metarhizium anisopliae trong đó có tới 34 loài côn trùng cánh cứng và có 5 loài côn trùng cánh

vẩy

1.3.10 Cơ chế tác động của nấm xanh (Metarhizium anisopliae) lên côn trùng

Bào tử nấm xanh M anisopliae khi dính vào côn trùng, gặp điều kiện khí hậu

thời tiết thuận lợi sẽ nảy mầm và mọc thành sợi nấm xuyên qua lớp vỏ kitin của côn trùng Chúng phát triển trong cơ thể côn trùng và tạo thành ống mầm xuyên qua vỏ côn trùng, tiếp tục phân nhánh tạo thành mạng sợi chằng chịt bên trong cơ thể côn

trùng Côn trùng huy động tất cả tế bào bạch huyết để chống đỡ, nhưng nấm M anisopliae đã sử dụng độc tố Destruxin A và B làm cho các tế bào bạch huyết lần

lượt bị tiêu diệt, đây cũng là lúc côn trùng chết, cơ thể cứng lại do các sợi nấm đan xen với nhau Cũng có trường hợp côn trùng bị nấm tấn công thì cơ thể ngắn lại hoặc bị khô đi do hệ thống tiêu hóa bị tổn thuơng hoặc do thiếu nguồn thức ăn Khi

nấm M anisopliae ký sinh vào cơ thể côn trùng thì tuyến mỡ và các mô khác của

côn trùng bị hòa tan do lipase và protease cùa nấm tiết ra (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của nấm xanh

(Metarhizium anisopliae)

Điều kiện cần thiết cho quá trình hình thành bào tử cũng như hệ sợi nấm côn trùng đó là nhiệt độ, ẩm độ, pH trong môi trường cũng như phương pháp nuôi cấy Quá trình tác động đến đất như sử dụng phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu hóa học đều

có ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát triển của nấm gây hại côn trùng

1.3.11.1 Ảnh hưởng của môi trường và phương pháp nuôi cấy

Môi trường nuôi cấy là yếu tố quan trọng cho nấm sinh trưởng và phát triển, nếu môi trường không tốt, nấm mọc yếu hoặc có thể sẽ không mọc Trong quá trình

nảy mầm để hình thành bào tử nấm Metarhizium anisopliae cần các nguồn C, N Sự

phát triển của nấm phụ thuộc vào các chất ức chế khác nhau Môi trường thích hợp nhất cho nấm phát triển là môi trường có chứa kitin làm nguồn carbon, nếu bổ sung

thêm chất kitin và glucose thì trong quá trình nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae

sẽ thu được số lượng bào tử cao, bởi vì thành phần kitin trong môi trường nuôi cấy

là rất cần thiết đối với các loài nấm, nó giúp cho sự phát triển và hình thành bào tử đính (Conidiospore) và bào tử trần (Blastoospore) Tuy nhiên không phải nguồn thức ăn C và N nào cũng đều có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển cũng như sự

nảy mầm và hình thành bảo tử của nấm Metarhizium anisopliae, vì ngoài nguồn nitơ vô cơ ra, nấm Metarhizium anisopliae còn sử dụng tốt nguồn hữu cơ như

protein, pepton và các axit amin Các nguyên tố vi lượng như Zn2+, Mg2+ có tác dụng kích thích cho sự phát triển của nấm

Về phương pháp nuôi cấy theo các tác giả Rombach, Basto Cruz và ctv., Hegedus và ctv., Miao và ctv., Jenkins và Prior, Shimanzu và ctv thì sử dụng phương pháp nuôi cấy chìm để sản xuất nấm sẽ thu được kết quả tốt, vì trong nuôi cấy chìm, người ta đã xác định được khả năng sinh bào tử chồi và lượng sinh khối

Metarhizium anisopliae là rất cao Bằng phương pháp nuôi cấy chìm (tại Trung

Quốc), Li và ctv đã thí nghiệm tách chiết theo phương pháp bản mỏng và các tác

giả đã xác định được độc tố của nấm Metarhizium anisopliae là Destruxin A, B, C

và D (trích dẫn bởi Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm

Nhiệt độ và ẩm độ là hai yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng

và phát triển của nấm Metarhizium anisopliae Theo kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật xác định phạm vi nhiệt độ thích hợp cho nấm Metarhizium anisopliae phát triển tốt, phát triển đều trong khoảng 25 – 30 0C Ẩm độ thích hợp trong phạm vi từ 80 – 90%, trên hoặc dưới ngưỡng nhiệt - ẩm độ đó thì nấm sẽ phát triển yếu, khi nhiệt độ quá cao thì bào tử dễ bị chết hoặc không hình thành bào tử (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11.3 Ảnh hưởng của ánh sáng

Ánh sáng có tác dụng xúc tiến bào tử nảy mầm và hình thành bào tử, mặt khác ánh sáng cũng có tác dụng ức chế và diệt nấm

Qua nhiều năm sản xuất nấm côn trùng, Viện Bảo vệ thực vật xác định nấm

Metarhizium anisopliae phát triển tốt trong điều kiện ánh sáng yếu, chỉ cần một

lượng ánh sáng nhỏ trong ngày với thời gian 6 – 8 giờ cũng đủ cho nấm phát triển

tốt Nếu dưới ánh sáng trực xạ nấm Metarhizium anisopliae rất khó nẩy mầm Vì

vậy, phòng nuôi cấy nấm cần phải che ánh sáng mặt trời để hạn chế tia tử ngoại (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11.4 Ảnh hưởng của độ thoáng khí

Nấm Metarhizium anisopliae thuộc loại hiếu khí, khi nấm phát triển chúng

đòi hỏi điều kiện có hàm lượng oxy thích hợp trong cả biên độ rộng cũng như trong dụng cụ nuôi cấy Trong quá trình nghiên cứu, Phạm Thị Thùy và ctv đã rút ra kết

luận phạm vi thích hợp cho nấm Metarhizium anisopliae phát triển là 0,3 – 0,7 m3

môi trường/m3 không khí Nếu sản xuất lớn cần để độ dầy bề mặt (xốp) của nấm trên khay hay nia khoảng 10 – 15 cm, trong phòng sản xuất có không gian thích hợp

và điều kiện ẩm độ phù hợp (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11.5 Ảnh hưởng của hàm lượng nước

Nấm Metarhizium anisopliae đòi hỏi lượng nước thích hợp, nếu quá khô

hoặc quá ẩm thì nấm đều phát triển không tốt, tỷ lệ nước thích hợp trong môi trường

để nấm phát triển tốt nhất là 30 – 50% (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.11.6 Ảnh hưởng của pH

Phạm vi nấm Metarhizium anisopliae sống ở độ pH: 3,5 – 8,0, song nấm Metarhizium anisopliae ưa môi trường axit và phát triển thích hợp nhất ở độ pH từ

5,5 – 6,0 Vì vậy, Phạm Thị Thùy đã bổ sung vào môi trường một lượng nhỏ

KH2PO4 và MgSO4.7H2O, mục đích là để duy trì tính ổn định pH trong môi trường nuôi cấy (Phạm Thị Thùy, 2004)

Theo Trần Văn Mão (2002) thì nấm Metarhizium anisopliae có pH từ 6,9 –

7,2 Nói chung, lợi dụng hợp chất carbon làm giảm pH nhưng lợi dụng protein lại làm tăng pH

Và theo Issaly và ctv., (2005), số lượng bào tử Metarhizium anisopliae đạt

cao nhất khi pH = 7

1.3.12 Tình hình sản xuất chế phẩm nấm xanh

1.3.12.1 Trên thế giới

Năm 1878, Metschnhikov đã phát hiện và phân lập được nấm xanh

Metarhizium anisopliae trên sâu non bộ cánh cứng hại lúa mì (Anisophiae austrinia) Tác giả đã tìm ra sâu mang bệnh nấm và nghiên cứu để nhân nuôi chúng

rồi thử lại bằng cách sử dụng bào tử nấm thuần khiết gây bệnh trên ấu trùng và dạng

trưởng thành của sâu non bọ đầu dài hại củ cải đường (Bothinaderes punctiventris),

ông nhận thấy có hiệu quả Sau đó, Metschnhikov vẫn miệt mài với những nghiên cứu ứng dụng nấm trên đồng ruộng và xác định khả năng sử dụng nấm gây bệnh trên côn trùng vào thực tiễn sản xuất Cùng với học trò của mình là nhà côn trùng

học Isac Craxinstic, ông đã tiến hành sản xuất bào tử nấm Metarhizium anisopliae

dạng thuần khiết rồi trộn với chất bột nền và đưa ra đồng ruộng để diệt sâu non và

trưởng thành bọ đầu dài hại củ cải đường (Bothinoders punctiventris), hiệu quả đạt

được 55 – 80% sau 10 – 15 ngày thử nghiệm (Phạm Thị Thuỳ, 2004)

Theo Bartlett M C và Jaronski S T.(được trích dẫn bởi Yasuhisa Kunimi, 2005), Krassilstchik là người đầu tiên dùng môi trường nhân tạo để sản xuất chế phẩm nấm ký sinh côn trùng vào năm 1884 Brazil cũng đã sản xuất chế phẩm nấm diệt côn trùng bằng gạo hoặc cám lúa mì đựng trong bọc plastic thanh trùng (Aquino và ctv., 1975; 1977, được trích dẫn bởi Bartlett M C và Jaronski S T.) Năm 1968, Veen đã sưu tập tài liệu trên 200 loài côn trùng bị ký sinh bởi

Metarhizium anisopliae trong đó Metarhizium anisopliae,“nấm nho xạ xanh”

thường gây bệnh cho côn trùng hại cây trồng

Vấn đề được nghiên cứu nhiều nhất là thành phần dinh dưỡng cũng như phương pháp nuôi cấy nấm côn trùng Để nhận được lượng sinh khối và bào tử

nấm, Dangar và ctv đã nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae trên môi trường

Czapek – Dox là phù hợp nhất Các tác giả cũng đã nhận thấy trong số các loại ngũ cốc sử dụng làm nguồn carbon thì gạo là phù hợp hơn cả Basta Cruz và ctv khi

nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae để sản xuất chế phẩm nhận thấy, trên môi

trường gạo cho số lượng bào tử hình thành nhiều gấp 3 lần và thời gian hình thành bào tử cũng nhanh hơn so với môi trường đậu tương ngâm Các tác giả đó còn sử

dụng các loại cám, trấu, nước dừa và cùi dừa để sản xuất ra sinh khối nấm

Metarhizium anisopliae

Nuôi cấy nấm để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học còn phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc chủng mới phân lập và nguyên liệu làm môi trường, mặc dù thuốc vi nấm được sản xuất từ các nước khác nhau nhưng đều cho hiệu quả diệt côn trùng cao Hiện nay các nhà khoa học trên thế giới đã phát hiện được hơn 750 loài nấm có khả năng gây bệnh trên côn trùng Trên cơ sở công nghệ sinh học, nhiều phòng thí nghiệm sinh học trên thế giới đã nghiên cứu và chế tạo ra các loại thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ nấm

Tại Cuba, những năm 1970 – 2002, Viện Công nghệ sinh học Lahabana đã

nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Metarhizium anisopliae trên môi trường

tấm gạo với dung dịch cacbonat canxi 0,5%, bằng phương pháp luộc tấm gạo rồi sấy khô sau đó nhân giống thuần Phương pháp này đã đạt được kết quả bước đầu trong việc sử dụng nấm trừ một số sâu hại cây trồng Hiện nay nền Công nghệ sinh học ở Cuba phát triển rất nhanh, phương pháp nhân giống nấm trên tấm hoặc gạo đã được phát triển quy mô lớn Phương pháp này đã được thử nghiệm ở Viện Bảo vệ thực vật năm 2002 song kết quả thu được không ổn định, mất nhiều thời gian, tốn công cho luộc và sấy tấm khi sản xuất trong túi nilon dễ bị tạp nhiễm, chất lượng thấp và không ổn định, vì sản xuất rất phức tạp, năng suất không cao 107 – 108 bào tử/gam So với lên men xốp của Viện Bảo vệ thực vật (1996) thì phương pháp của Cuba cho hiệu suất thấp hơn và thời gian nuôi cấy lâu hơn, giá thành đắt hơn mặc

dù có cải tiến nhân giống bằng môi trường dịch thể sau đó nuôi cấy nấm trong túi

PP, nhưng điều quan trọng nhất vẫn phải đảm bảo là phân loại và xác định đúng chủng, giống nếu sai nấm sẽ không có hiệu quả (Phạm Thị Thùy, 2004)

Hiện tại có 2 nhà máy địa phương của Thái Lan đang sản xuất chế phẩm nấm

Metarhizium trong bọc nilon có kích thước 40 x 60 cm (Bartlett M C và Jaronski

S T., được trích dẫn bởi Yasuhisa Kunimi, 2005)

Farooq A Shah và ctv., (2008) đã dùng bánh hạt neem tạo chế phẩm

Metarhizium anisopliae để phòng trừ ấu trùng mọt đầu dài (Black vine weevil) hại

nho Chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae cũng được tạo ra từ việc nuôi cấy

trong môi trường nước sữa (whey- based) (Adane Kassa và ctv., 2008)

Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nước sản xuất ra nấm Metarhizium anisopliae có khả năng thương mại hoá trên thị trường là:

─ Bio-Path® được sử dụng phòng trừ mối tại Mỹ

─ BioGreen® được khuyến cáo phòng trừ bọ hung đầu đỏ (Adoryphorus couloni) ở Úc

─ Metaquino dùng phòng trừ muỗi sốt rét (Lubilose), châu chấu (Schistocerca gregaria)

(Trích dẫn nguồn Yasuhisa Kunimi, 2007; 2005; 1998)

1.3.12.2 Tại Việt Nam

Kết quả nghiên cứu của Phạm Thị Thùy và ctv., (1992) đã xác định được môi trường nhân giống cấp 1 chính là môi trường Sabouraud bổ sung thêm khoáng chất Năm 2003 – 2004, Phạm Thị Thuỳ và ctv đã nghiên cứu môi trường sản xuất nấm

Metarhizium anisopliae có thành phần 50% cám gạo, 20% bột ngô, 20% bột đậu, 10% trấu với tỷ lệ nước môi trường sản xuất là 50%, cấy chủng nấm Metarhizium anisopliae được phân lập trên bọ hại dừa Phú Quốc, chất lượng chế phẩm cao đạt

3x1010 bào tử/gam Đến nay Viện Bảo vệ thực vật vẫn đang tiến hành sản xuất và trợ giúp cho Viện lúa Ô Môn tại Đồng Bằng Sông Cửu Long thực hiện từ đầu năm

2000 (Phạm Thị Thuỳ, 2004)

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

để phòng trị sâu ăn tạp, rầy mềm, bọ cánh cứng hại dừa, rệp sáp…đạt hiệu quả cao

60 – 70% sau 7 – 12 ngày (Trần Văn Hai và ctv., 2006) Và tại Trà Vinh, Sóc

Trăng, Viện Nghiên cứu lúa ĐBSCL đã sử dụng nấm Metarhizium anisopliae để

phòng trừ rầy nâu, bọ xít, sâu ăn lá đạt hiệu quả cao (Nguyễn Thị Lộc, 2006)

Trong thời gian 2007 – 2008, Bộ môn Bảo vệ thực vật, khoa Nông nghiệp và SHƯD, trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu các đặc tính sinh học và hiệu quả

của các chủng nấm Metarhizium anisopliae đối với sâu xếp lá hại đậu phộng đã

mang lại một số kết quả khả quan trên vùng đất giồng cát của hai huyện Cầu Ngang

và Trà Cú tỉnh Trà Vinh (Trần Văn Hai và ctv., 2008) Hiện nay Bộ môn Bảo vệ thực vật – ĐHCT đã nghiên cứu và sản xuất thành công chế phẩm thuốc trừ sâu sinh

học có nguồn gốc từ nấm Metarhizium anisopliae (Ma – ĐHCT), phun trị sâu ăn

tạp, sâu xanh, sâu đo, rầy mềm, rầy nâu, rệp sáp… Tại tỉnh Sóc Trăng thời gian qua

đã ứng dụng biện pháp sinh học bằng các chế phẩm từ nấm Metarhizium anisopliae

(Viện lúa ĐBSCL, công ty Sinh Thành) trong phòng trị rầy nâu hại lúa trên diện rộng đã cho kết quả khả quan (Trần Văn Hai, 2008)

Trịnh Thị Xuân (2006) cũng đã sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae với các nguyên liệu như 50% trấu + 10 – 20% cám + 15 – 20% bắp + 15

– 20% đậu nành + 0 – 1% Pepton hoặc dùng tấm hoặc gạo lức với các tỉ lệ nước khác nhau từ 65 – 80%

Trần Văn Hai, Trịnh Thị Xuân và ctv., (2008) đưa ra quy trình sản xuất nấm

xanh (Metarhizium anisopliae) tại nông hộ như sau: Ngâm gạo với nước trong 1

giờ, cho gạo đã ngâm vào bọc nylon kích thước 20 x 30 cm (0,5 kg/bọc) Hấp thanh trùng bằng nồi nhôm tự chế trong khoảng 1 giờ đến 1 giờ 30 phút Sau đó lấy ra để

nguội, cấy nấm nguồn Metarhizium anisopliae vào từng bọc, 1/6 đĩa petri (đường

kính 9,5 cm) có chứa nấm nguồn Đem ủ chế phẩm trong điều kiện nhiệt độ từ 28 –

30 0C, lắc bọc chế phẩm 1 lần/ngày Chế phẩm có thể sử dụng được sau 10 – 14 ngày nuôi cấy (Bùi Xuân Hùng, 2009)

Nguyễn Thị Lộc và ctv., (2009) cũng đưa ra quy trình sản xuất nhanh ometar (nấm xanh) ở nông hộ để phòng trừ sâu hại cho cây trồng và rầy nâu hại lúa như sau: Cho tấm gạo vào bịch nylon chịu nhiệt với trọng lượng mỗi túi 300 g Sau đó cho vào mỗi bịch nylon 150 – 180 ml nước sạch tùy theo độ dẻo của tấm Dùng đoạn ống nước bằng nhựa đã cắt ngắn 2,5 cm tạo miệng bịch nylon giống hình cổ chai để có thể cấy nấm vào Sử dụng bông không thấm để làm nút bông Lấy giấy bịt kín đầu nút bông lại Các bịch môi trường thô đã làm được lắc đều và sau đó cho vào nồi hấp tiệt trùng ở nhiệt độ 100 0C (nước sôi) trong thời gian 2 giờ Môi trường thứ cấp sau khi hấp tiệt trùng được đưa ra phòng sạch để nguội rồi tháo lớp giấy bịt đầu nút bông và bóp cho môi trường tơi ra trước khi cho vào tủ cấy Tháo nút bông của bịch môi trường thô ra và lấy không khí sạch trong tủ cấy vào bịch càng nhiều

càng tốt để đảm bảo đủ lượng không khí cho nấm hô hấp (vì nấm hô hấp rất mạnh) Sau khi đã lấy đủ lượng không khí vào bịch thì cho một lượng bào tử nấm xanh thích hợp vào bịch môi trường thô (một ống giống cấy được khoảng 8 – 15 bịch môi trường thô), xếp các bịch nấm đã cấy hoàn tất lên kệ cao và để nơi khô ráo thoáng mát cho nấm phát triển Sau đó cứ 3 ngày thì tiến hành đảo nấm một lần cho tới khi

có thể sử dụng được (khoảng 15 ngày)

1.4 NẤM TÍM (Nomuraea sp.)

1.4.1 Nguồn gốc và lịch sử nghiên cứu

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

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

1903, Maublanc cho rằng chúng không giống 2 chi trên và Nomura đặt tên mới là

Nomuraea Ông chia ra 2 loài trong chi này là N rileyi có khuẩn lạc màu xanh, cuống bào tử mọc đơn, bào tử hình bầu dục dài hoặc hình ống và loài N atypicola

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

có thể gây bệnh cho các loài côn trùng bộ Cánh vẩy Thường gây ra dịch bệnh cho các loài sâu trên ruộng đậu Ngoài ra người ta còn dùng để phòng trừ sâu hại bông, Ngài đêm vân lệch, sâu cuốn lá lúa, sâu đục thân ngô, hiệu quả phòng trừ rất tốt (Trần Văn Mão, 2002)

Nomuraea atypicola (Yasuda) Samson cũng được thu thập từ các loài nhện

lớn ở Quần đảo Solomon và được phân lập, nuôi cấy (ARSEF, 1904) (trích dẫn bởi Richard A Humber và Michiel C Rombach, 1987) Các mẫu nấm là các sợi đơn (mononematous), trái ngược với mẫu có khuẩn ty phát triển thành bó sợi vững chắc (synnemata) trong bộ sưu tập mẫu được ghi nhận bởi Kobayasi (1941) và ông ghi nhận các mẫu nấm này ngày càng trở nên phổ biến trên nhện ở Nhật Bản

Năm 1977, Samson và Evans cũng ghi nhận các mẫu nấm này từ ký chủ là

nhện lớn và một loài sâu từ Ghana Kish (in Samson and Evans, 1977) đã tìm thấy

N atypicola trên nhện lớn ở Florida Kobayasi và Shimizu (1977) đề nghị rằng

Cordyceps cylindrica Petch có lẽ là giai đoạn sinh sản hữu tính của N atypicola

(trích dẫn bởi Richard A Humber và Michiel C Rombach, 1987)

<http://cordyceps.cgrb.oregonstate.edu/files/mycologia_79_375_382_1987_humber_torrubiella%20rad _.pdf>

Một trong những loài nấm ký sinh tấn công trên nhện lớn phổ biến nhất là

loài Nomuraea atypicola (Yasuda) Samson (W Nentwig, 1985)

Có 3 loài được biết đến trong chi nấm Nomuraea, được biết nhiều nhất là loài

N rileyi (Yasuda) Samson (Samson, 1974), là loài nấm ký sinh trên côn trùng và

làm giảm mật số tự nhiên của nhiều loài sâu non bộ Cánh vẩy (Ignoffo, 1981) Kế

đến là N atypicola đã được phân lập đầu tiên từ các loài nhện lớn và theo Petch (1939) thì nó được phân lập từ loài Kishinoyeus typicus Kisida Loài thứ 3 là N anemonoides Hocking, đã được phân lập từ đất (Hocking, 1977), nhưng cũng có thể

ký sinh trên một số loài côn trùng bộ Cánh vẩy (Lipedoptera) (Ignoffo và ctv., 1989)

<http://www.americanarachnology.org/JoA_free/JoA_v15_n2/JoA_v15_p266.pdf>

Nomuraea atypicola (Yasuda) Samson được mô tả đầu tiên ở Nhật Bản ký sinh trên loài nhện lớn Kishinoyeus typicus (Samson, 1974) Sau đó, Petch (1937)

mô tả Cordyceps cylindrica từ một mẫu nấm được sưu tập bởi D.H Linder trên

nhện lớn ở Trinidad và ông ghi nhận sự giống nhau rõ rệt giữa chất nền (stroma)

của loài nấm này với loài N atypicola Petch (1937; 1939) và sau đó ông kết luận N atypicola có quan hệ chặt chẽ với C cylindrica

Năm 1986, N atypicola được ghi nhận lần đầu tiên ở Thái Lan, chúng được

tìm thấy trên các loài nhện thuộc họ Tetragnathidae và Lycosidae trên các cánh đồng lúa ở tỉnh Suphan Buri và tỉnh Pathum Thani

Năm 1993, sau hơn 5 năm thực hiện cuộc điều tra sơ bộ về nấm ở Thái Lan

người ta thu được một vài mẫu nấm N atypicola và chỉ một mẫu duy nhất của C cylindrica Sự phân lập thành công đã được thực hiện trên Cordyceps và Nomuraea

đã kết luận rằng có mối liên kết giữa hai loài nói trên (trích dẫn bởi Nigel L Hywel – Jones và Somsak Sivichai, 1995)

<http://cordyceps.us/files/h_m.r_99;809;812_1995_hywel_c.cylindrica _.pdf>

Có đề nghị cho rằng Nomuraea atypicola đặc trưng cho dạng bào tử đính của

C cylindrica ở một giai đoạn nào đó (Petch, 1937; 1939) đã được xác nhận bởi Evans (1982), Hywel – Jones and Sivichai (1995) (trích dẫn bởi Stensrud và ctv.,

2005)

Nomuraea atypicola (Yasuda, 1915) được mô tả như là một loài của chi Isaria J Hill ex E M Fries N atypicola được tìm thấy trên nhện Atypidae tại Nhật Bản Pha sinh sản hữu tính là C cylindrica Petch (1937) Loại nấm này cũng được tìm thấy trên nhện bị lây nhiễm (Greenstone và ctv., 1988) và trong điều kiện phòng

thí nghiệm cũng đã thấy chúng lây nhiễm trên sâu non bộ Lepidoptera (Ignoffo và ctv., 1989) (trích dẫn bởi James C Cokendolpher, 1993)

<http://www.gwannon.com/species/Nomuraea-atypicola>

1.4.3 Đặc điểm hình thái

Các bào tử của Nomuraea atypicola có hình trụ (ống) cong, kích thước 4 – 6

x 1,2 – 1,5 µm; hiện nay bào tử có hình elip và có kích thước 4,5 – 5,5 x 2 – 2,5

µm (DSVGK Kaladhar, 2011)

<http://www.researchgate.net/publication/213531820_studies_and_affects_on_bios

Trên bề mặt của con nhện bị ký sinh xuất hiện một lớp tơ bao phủ giống như là: nỉ, bột, bụi, dạng nhung hay len, bao gồm rất nhiều cuống bào tử đính và hình thành bào tử rất phong phú, ban đầu chúng có màu trắng tới trắng – vàng nhạt rồi vàng nhạt sau đó trở thành màu xám – nâu nhạt đến màu nâu – xám nhạt trong từng giai đoạn khác nhau Sợi nấm có vách ngăn, vách trơn, trong suốt, rộng từ 2,4 – 5,6

µm, thỉnh thoảng chúng phình lên ở gần vách ngăn và rộng lên đến 9,1 µm Cuống bào tử đính thẳng, rộng từ 3,3 – 4,6 µm, hình thành từng cụm dày đặc xung quanh vách ngăn, chúng mọc đơn hay tạo thành vòng xoắn từ 2 – 6 cuống, mỗi cuống mang từ 2 – 6 thể bình xung quanh cuống, đôi khi hình thành dọc theo cuống bào tử đính Cuống cấp 1(metulae) hình trụ, đôi khi phình lên gần giữa hoặc thu hẹp về phía gốc, vách trơn, có kích thước 5,27 – 7,9 (9,1) x 3,2 – 5,1(6,4) µm Thể bình thường là hình trụ ngắn hoặc phình lên ở gốc, có kích thước 4,0 – 7,1 x 2,4 – 4,4

µm, cổ của thể bình hầu hết là rất ngắn hoặc không có cổ, trơn láng và trong suốt Bào tử được sinh ra ở nơi khô ráo trong các chuỗi phân kỳ, có kích thước 3,0 – 8,3 (11,4) x 2,0 – 4,0 (5,2) µm, bào tử hình elip rộng đến hình trụ, đôi khi cong, hầu hết

là có vách trơn, trong suốt, hiếm khi thấy vách dạng nhám Không thấy sự hiện diện của bào tử áo (hậu) Không quan sát thấy dạng sinh sản hữu tính (Tzean, Sam Son

có kích thước từ 4,0 – 8,0 x 2,5 – 3 µm hoặc là không có cổ và thể bình thông thường được sinh ra trên các cuống bào tử đính với các tế bào có kích thước từ 6,8 – 25,0 x 3,0 µm hoặc đôi khi chúng được hình thành trên các nhánh nhỏ (4,0 – 11,0 x 3,0 – 4,0 µm) Bào tử thì có kích thước từ 3,8 – 6,4 x 1,1 – 1,9 µm (Nigel l Hywel – Jones và Somsak Sivichai, 1995)

<http://cordyceps.us/files/h_m.r_99;809;812_1995_hywel_c.cylindrica _.pdf>