Nghiên cứu kỹ thuật nhân sinh khối và sử dụng chế phẩm nấm có ích metarhizium anísopliae trong phòng trừ rầy nâu hại lúa ở vùng đồng bằng bắc bộ

luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài

Bộ giáo dục và đào tạo bộ nông nghiệp và Ptnt

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

-

HOÀNG THU HÀ

NGHIấN CỨU KỸ THUẬT NHÂN SINH KHỐI

VÀ SỬ DỤNG CHẾ PHẨM NẤM Cể ÍCH

Metarhizium anisopliae TRONG PHềNG TRỪ

RẦY NÂU HẠI LÚA Ở VÙNG ðỒNG BẰNG BẮC BỘ

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu nên trong luận văn là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn đã

đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Hoàng Thu Hà

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các cá nhân và tập thể Do vậy tôi muốn bày tỏ lòng cám ơn tới tất cả các cá nhân, đơn vị đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Lê Văn Trịnh, người thầy hết sức tận tình và chu đáo Thầy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cũng như lòng say mê nghiên cứu khoa học

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo tại Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt các thầy cô giáo trong Ban đào tạo Sau đại học luôn sẵn lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để cho tôi có thể hoàn thành luận văn nghiên cứu khoa học

Cám ơn nhóm nghiên cứu thuộc Viện Bảo vệ thực vật, Cục Bảo vệ thực vật đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình tiến hành các thí nghiệm

Lòng biết ơn sâu sắc cũng xin được dành cho gia đình, người thân

đã tạo mọi điều kiện cho tôi yên tâm công tác và học tập Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn

Hoàng Thu Hà

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ðỒ vii

MỞ ðẦU 1

1 Tính cấp thiết của ñề tài nghiên cứu 1

2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài nghiên cứu 3

2.1 Mục ñích 3

2.2 Yêu cầu cần ñạt 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 4

4 ðối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu 5

4.1 ðối tượng nghiên cứu của ñề tài 5

4.2 Phạm vi nghiên cứu của ñề tài 5

4.3 ðịa ñiểm và thời gian thực hiện 5

4.3.1 ðịa ñiểm nghiên cứu 5

4.3.2 Thời gian thực hiện 5

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 6

1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài 6

1.2 Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước 8

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 8

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 16

CHƯƠNG 2 - VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Vật liệu nghiên cứu 22

2.2 Nội dung nghiên cứu 22

2.2.1 ðiều tra thu thập và phân lập tuyển chọn nguồn nấm M anisopliae (M.a) gây chết rầy nâu ngoài tự nhiên 22

2.2.2 Nghiên cứu hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm chủng nấm M.a có hoạt lực cao ñã ñược phân lập trên rầy nâu 22

2.2.3 đánh giá hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trong

nhà lưới và ngoài ựồng ruộng 22

2.2.4 Nghiên cứu xác ựịnh kỹ thuật sử dụng chế phẩm nấm M.a trong phòng trừ rầy nâu trên ựồng ruộng 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Các thắ nghiệm và phương pháp thực hiện 23

2.3.2 Tắnh toán và xử lý số liệu 29

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30

3.1 Kết quả thu thập, phân lập và tuyển chọn các chủng nấm M.a ký sinh trên rầy nâu ngoài tự nhiên 30

3.2 Hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm chủng nấm M.a có hoạt lực cao ựã ựược phân lập trên rầy nâu 38

3.3 Hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trong nhà lưới và ngoài ựồng ruộng 45

3.3.1 Hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trong

nhà lưới 45

3.3.2 Hiệu quả phòng trừ rầy nâu của chế phẩm M.a ngoài

ựồng ruộng 47

3.4 Xác ựịnh kỹ thuật sử dụng chế phẩm nấm M.a trong phòng trừ rầy

nâu ngoài ựồng ruộng 49

3.4.1 Liều lượng sử dụng 50

3.4.2 Số lần sử dụng chế phẩm ựể phòng trừ rầy nâu có hiệu quả 51

3.4.3 đề xuất kỹ thuật sử dụng và kết quả ứng dụng chế phẩm M.a

ựể phòng trừ rầy nâu trên ựồng ruộng 53

KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ 56

1 Kết luận 56

2 đề nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

PHỤ LỤC 66

CFU: Clony forming unit

CFU/g: Số bào tử sống/ gram ñất

Bt/g: Bào tử/ gram

CT: Công thức

MT: Môi trường

MaR: Chủng nấm Metarhizium anisopliae

(ký hiệu từ MaR1 ñến MaR12)

MfR: Chủng nấm Metarhizium flavoviride

(ký hiệu từ MfR1 ñến MfR3)

BbR: Chủng nấm Beauveria bassiana

(ký hiệu từ BbR1 ñến BbR3)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Tỷ lệ nấm ký sinh trên rầy nâu N lugens Stal hại lúa tại Hải Phòng

và Vĩnh Phúc năm 2008 30

Bảng 3.2 Kết quả phân lập các chủng nấm ký sinh rầy nâu 31

Bảng 3.3 Hiệu lực gây chết rầy nâu của các chủng nấm M a 33

Bảng 3.4 Khả năng ký sinh trở lại sau 14 ngày trên các mẫu rầy chết sau

khi phun các chủng nấm ñã phân lập 34

Bảng 3.5 Kết quả ñịnh tên các chủng nấm phân lập trên rầy nâu bằng phương pháp phân loại học phân tử PCR 36

Bảng 3.6 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nuôi cấy 38

Bảng 3.7 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nuôi cấy ở các mức

nhiệt ñộ không khí của môi trường khác nhau 41

Bảng 3.8 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nhân sinh khối bằng công nghệ Cu Ba trên môi trường thóc và gạo 42

Bảng 3.9 Số lượng bào tử nấm M.a sau 10 ngày nhân sinh khối bằng công nghệ Cu Ba trên một số môi trường khác 43

Bảng 3.10 Hàm lượng bào tử có trong chế phẩm M.a sau các tháng lưu giữ bảo quản (Viện BVTV, 2009) 44

Bảng 3.11 Hiệu quả hạn chế rầy nâu của chế phẩm nấm M.a với các liều lượng sử dụng khác nhau 46

Bảng 3.12 Hiệu lực phòng trừ rầy hại trên lúa mùa của chế phẩm nấm

M.a tại Phú Xuân 48

Bảng 3.13 Hiệu lực phòng trừ rầy nâu hại lúa nếp vụ mùa của chế phẩm

M.a tại Hải An 50

Bảng 3.14 Hiệu lực hạn chế rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trên lúa

vụ xuân tại Hương Canh 52

Bảng 3.15 Khối lượng chế phẩm M.a ñã sản xuất và sử dụng tại các vùng trồng lúa trong năm 2009 và 2010 53

Bảng 3.16 Mật ñộ rầy nâu tại ñỉnh cao phát sinh tại các ñiểm xây dựng mô hình thử nghiệm 54

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ đỒ

Hình 1.1 Các kiểu phát sinh bào tử trần của nhóm Hyphomycetes của Lớp

nấm bất toàn Deuteromycetes 9

Hình 3.1 Nấm M.a ký sinh trên rầy nâu 30

Hình 3.2 Khuẩn lạc của nấm M.a phát triển trên môi trường PDA sau 7

và 10 ngày nuôi cấy trong phòng thắ nghiệm 35

Hình 3.3 Xác ựịnh môi trường thắch hợp ựể nhân sinh khối nấm M.a .39

Hình 3.4 Thắ nghiệm với 4 công thức môi trường (MT) khác nhau 40

Hình 3.5 đánh giá hiệu lực gây chết rầy nâu trong ựiều kiện nhà lưới 46

Hình 3.6 Xác ựịnh liều lượng chế phẩm thắch hợp phòng trừ rầy nâu tại

Bình Xuyên, Vĩnh Phúc 49

Sơ ựồ 3.1 Vị trắ phân loại của các chủng M1, M2, M3 và các loài có

quan hệ họ hàng gần 37

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài nghiên cứu

Lúa là cây lương thực quan trọng bậc nhất của Việt Nam, với lịch sử hàng nghìn năm phát triển và qui mô gieo trồng lớn ðến nay, Việt Nam ñã trở thành một trong 3 cường quốc sản xuất và xuất khẩu lúa gạo hàng ñầu trên thế giới Trong quá trình phát triển, sản xuất lúa gạo ở nước ta ñã có nhiều thay ñổi to lớn, ñặc biệt là sự thay ñổi về cơ cấu giống, trình ñộ kỹ thuật canh tác và quản lý dịch hại Tuy nhiên, trong những năm gần ñây, rầy nâu và một

số ñối tượng sâu bệnh hại khác ñã phát sinh gây hại nặng ở nhiều vùng trồng lúa ðặc biệt, rầy nâu ñã trở thành dịch và gây thiệt hại lớn ở vùng ñồng bằng sông Cửu Long và nhiều vùng trồng lúa trong cả nước ðiều ñó, không chỉ ảnh hưởng ñến xuất khẩu lúa gạo, mà có nguy cơ ảnh hưởng ñến an ninh lương thực của Việt Nam

Rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) thuộc giống Nilaparvata, họ

Delphacidae, bộ Homoptera là ñối tượng gây hại quan trọng nhất trong số các ñối tượng dịch hại ñối với nghề trồng lúa ở Việt Nam và một số nước khác, như: Thái Lan, Philippin, v.v Rầy nâu gây hại trực tiếp cho cây lúa bằng cách chích hút dịch, làm ảnh hướng ñến sinh trưởng và phát triển của cây, làm suy giảm về năng suất, thậm chí gây “cháy rầy” trên diện rộng Hơn nữa, rầy nâu còn là môi giới lan truyền một số bệnh vi rut, trong ñó ñặc biệt nghiêm trọng

là bệnh vàng lùn và lúa lùn xoắn lá

Trước những năm 1960, rầy nâu chỉ là ñối tượng dịch hại thứ yếu Trong thập niên 60 và 70 của thế kỷ 20 khi cuộc “cách mạng xanh” diễn ra thì rầy nâu ñã trở thành ñối tượng gây hại quan trọng bậc nhất tại các nước sản xuất lúa Trong giai ñoạn 1966 – 1975, thiệt hại do rầy nâu gây ra (thiệt hại do rầy nâu và bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá do rầy nâu là môi giới) cho các nước

châu Á ước tắnh khoảng 300 triệu USD (Dyck and Thomas, 1979) Tại Việt Nam và Thái Lan, thiệt hại do rầy nâu gây ra trong hai năm 1990 Ờ 1991 là 30 triệu USD (Gallagher et all., 1994) Tại Trung Quốc thiệt hại do rầy nâu trực tiếp gây ra và chi phắ cho việc phòng trừ chúng lên tới 400 triệu USD (Zhoi, Wang and Cheng, 1995) (Dẫn theo N T Lộc và CS., 2002) [13]

Ở Việt Nam, theo báo cáo tổng kết công tác phòng chống dịch rầy nâu

2 năm 1977 Ờ 1978, thì dịch rầy nâu ựã phá hại trên diện tắch khoảng 1 triệu

ha ở các tỉnh phắa Nam, làm giảm năng suất 30 Ờ 50%, nhiều nơi bị mất trắng, thiệt hại lên tới khoảng 1 triệu tấn thóc (B.V Ích và T.Q Hùng, 1985) Tiếp theo, sự phá hại của rầy nâu kết hợp với bệnh lúa lùn xoắn lá do rầy nâu lan truyền ựã xuất hiện ở nhiều vùng trong cả nước Diện tắch bị hại riêng ở ựồng bằng sông Cửu Long ựã lên tới 40.000 ha (H.M Trung, 1980)

đặc biệt năm 2006 Ờ 2007 dịch rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá

ựã gây hại trên diện rộng ở hầu hết các tỉnh miền Tây và đông Nam bộ Theo báo cáo của Cục Bảo vệ thực vật tại Hội nghị toàn quốc tổng kết công tác bảo

vệ thực vật năm 2006, thì diện tắch bị nhiễm rầy trong cả nước năm 2006 là 605.593ha (tăng 3,2 lần so với năm 2005) trong ựó diện tắch bị nhiễm nặng là 48.867 ha (tăng 4,6 lần so với năm 2005), có 51,8 ha bị cháy rầy phân bố rải rác ở một số tỉnh Riêng bệnh vàng lùn và lùn xoăn lá thì diện tắch bị nhiễm bệnh khoảng 175.283 ha, trong ựó diện tắch nhiễm nặng tới 10.374 ha

Một trong những nguyên nhân chắnh dẫn ựến hiện tượng rầy nâu liên tục bộc phát trên diện rộng và gây hại kéo dài là do việc sử dụng thuốc trừ sâu hoá học thường xuyên với số lượng lớn Hậu quả của việc lạm dụng thuốc hóa học một cách phổ biến trong phòng trừ rầy nâu và các sâu hại khác trên lúa, không chỉ gây ựộc hại ựối với sức khỏe của con người và môi trường, mà còn làm tổn hại ựáng kể ựến quần thể các loài thiên ựịch, phá vỡ cân bằng sinh thái và tạo nên sự không bền vững của sản xuất lúa gạo ở nước ta [9],[13]

Vì vậy, việc tìm kiếm giải pháp quản lý rầy nâu bền vững, khôi phục và bảo tồn sự ña dạng của quần thể thiên ñịch là vấn ñề cần thiết không chỉ cho những năm trước mắt mà còn có ý nghĩa lâu dài Trong ñó, việc sử dụng các tác nhân sinh học trong phòng trừ rầy nâu có vai trò quan trọng trong hệ thống các biện pháp quản lý tổng hợp dịch hại lúa

Nhằm góp phần phát triển biện pháp sinh học trong phòng trừ rầy nâu,

chúng tôi thực hiện ñề tài: Nghiên cứu kỹ thuật nhân sinh khối và sử dụng

chế phẩm nấm có ích Metarhizium anisopliae trong phòng trừ rầy nâu hại lúa ở vùng ñồng bằng Bắc bộ

2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài nghiên cứu

2.1 Mục ñích

Trên cơ sở thu thập, ñánh giá, tuyển chọn chủng nấm Metarhizium

anisopliae (M.a) có tiềm năng gây chết rầy nâu và nghiên cứu hoàn thiện một

số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm Từ ñó, ñi sâu nghiên cứu kỹ thuật

sử dụng chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae (M.a) có hiệu quả cao trong

phòng trừ rầy nâu hại lúa, ñáp ứng yêu cầu của sản xuất và bảo vệ môi trường

ở vùng ñồng bằng Bắc Bộ

2.2 Yêu cầu cần ñạt

1 Thu thập, phân lập và ñánh giá tuyển chọn ñược các chủng nấm

Metarhizium anisopliae (M.a) ký sinh rầy nâu có hoạt lực cao

2 Hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật cần thiết trong việc nhân sinh khối nấm M.a (như: nguyên liệu tạo môi trường nhân sinh khối, nhiệt ñộ, v.v.), tạo chế phẩm có hiệu quả cao trong phòng trừ rầy nâu hại lúa

3 Nghiên cứu xác ñịnh ñược kỹ thuật sử dụng chế phẩm M.a có hiệu quả phòng trừ rầy nâu cao, như: số lần phun, thời ñiểm sử dụng và liều lượng phun chế phẩm thích hợp Từ ñó, xác ñịnh ñược kỹ thuật sử dụng chế phẩm

có hiệu quả ñể phục vụ sản xuất

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

Trong sinh quần ruộng lúa có nhiều loài ký sinh thiên ựịch, chúng ựược coi là nhân tố ựiều hòa tự nhiên quan trọng, nhằm duy trì cân bằng sinh thái của quần thể sinh vật trên ựồng lúa [9], [10], [12], [13] Các loài ký sinh thiên ựịch có ý nghĩa ựáng kể trong hạn chế quá trình phát triển số lượng quần thể rầy nâu, như: nhện, bọ xắt mù xanh, bọ rùa, bọ cánh cứng, ong ký sinh trứng rầy, v.v đặc biệt là thành phần nấm có ắch ký sinh rầy nâu, như nấm xanh

(Metarhizium anisopliae), nấm trắng (Beauveria bassiana), nấm tua (Hirsutella citriformis) v.v [10], [12], [13]

Kết quả thực hiện ựề tài sẽ góp phần ựánh giá, tuyển chọn ựược các

chủng nấm có ắch, nhất là nấm Metarhizium anisopliae có hoạt lực gây chết

cao ựối với rầy nâu hại lúa đóng góp tư liệu và thực liệu về các chủng nấm

có ắch có tiềm năng cao trong việc ký sinh rầy nâu, làm cơ sở cho việc phát triển biện pháp sinh học trong phòng trừ sâu hại lúa đồng thời, góp phần khai thác và phát triển sinh khối tạo chế phẩm, phục vụ công tác bảo vệ thực vật ở nước ta trong những năm trước mắt, cũng như sau này

Việc phòng trừ rầy nâu bằng thuốc hóa học liên tục trong thời gian dài

ựã làm giảm ựáng kể số lượng quần thể các loài ký sinh thiên ựịch, làm tăng nguy cơ tái phát quần thể rầy nâu trên ựồng ruộng [5], [9], [10], [11], [12], [13], [24], [25] Vì vậy, việc nghiên cứu nhân nuôi số lượng lớn nguồn nấm

ký sinh ựể bổ sung vào ựồng ruộng, sẽ góp phần tăng cường số lượng quần thể tác nhân nấm có ắch, hạn chế sự phát triển số lượng của quần thể rầy nâu một cách có hiệu quả, ựảm bảo an toàn với môi trường đồng thời, có ý nghĩa lớn trong việc góp phần bảo tồn tắnh ựa dạng sinh học và tăng cường khả năng ựiều hòa số lượng quần thể các loài dịch hại nói chúng và rầy nâu nói riêng của các tác nhân sinh học trong sinh quần ruộng lúa

Phát triển sử dụng các tác nhân và các chế phẩm sinh học trong quản lý tổng hợp các ñối tượng dịch hại cây trồng ñược xác ñịnh là một trong những hướng ưu tiên của công tác bảo vệ thực vật ở Việt Nam Việc nghiên cứu sử dụng có hiệu quả chế phẩm nấm có ích M.a ñể phòng trừ rầy nâu hại lúa sẽ góp phần nhất ñịnh trong hạn chế sử dụng các loại thuốc hóa học ñộc hại trên ñồng ruộng, phục vụ sản xuất lúa gạo an toàn, chất lượng cao cho tiêu dùng

và xuất khẩu, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái

4 ðối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu

4.1 ðối tượng nghiên cứu của ñề tài

ðối tượng nghiên cứu của ñề tài là:

- Chế phẩm nấm có ích Metarhizium anisopliae

- Rầy nâu (Nilaparvata lugens) hại lúa ở vùng ñồng bằng Bắc bộ

4.2 Phạm vi nghiên cứu của ñề tài

- Nghiên cứu thu thập, tuyển chọn chủng nấm Metarhizium anisopliae

(M.a) có tiềm năng cao trong việc gây chết rầy nâu,

- Hoàn thiện một số khâu kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm nấm M.a

- Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng có hiệu quả chế phẩm nấm M.a ñể phòng trừ rầy nâu hại lúa ở một số tỉnh thuộc vùng ñồng bằng Bắc bộ

4.3 ðịa ñiểm và thời gian thực hiện

4.3.1 ðịa ñiểm nghiên cứu

- ðịa ñiểm chính: Viện Bảo vệ thực vật; một số vùng trọng ñiểm trồng lúa khu vực ñồng bằng Bắc bộ, như: Vĩnh Phúc, Nam ðịnh và Hải Phòng

- ðịa ñiểm nghiên cứu mở rộng: Gồm các vùng trồng lúa khác ở ñồng bằng Bắc bộ, như: Hải Dương, Hà Nam và Thái Bình, v.v

4.3.2 Thời gian thực hiện

ðề tài thực hiện là một bộ phận của ñề tài cấp Nhà nước, ñược giao cho Viện Bảo vệ thực vật Tiến hành từ năm 2008 ñến 2010

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

1.1 C ơ sở khoa học của ñề tài

Tiểu vùng khí hậu trong hệ sinh thái ruộng lúa rất thuận lợi cho sự lây nhiễm của bệnh nấm, vì vậy nấm gây bệnh cho côn trùng là một nhân tố hữu dụng trong hệ thống quản lý sâu hại tổng hợp và là yếu tố gây chết chủ yếu ñối với sâu hại lúa, ñặc biệt là những vùng nhiệt ñới ẩm [9], [10], [46], [48], [53], [54], [57] Hơn nữa, với cơ chế xâm nhiễm chủ ñộng khác với virus và

vi khuẩn, nấm ký sinh có nhiều lợi thế trong tiếp cận, xâm nhiễm và tấn công sâu hại, ñặc biệt là ñối với nhóm côn trùng chích hút Vì vậy, việc ứng dụng

chế phẩm Metarhizium anisopliae ñể quản lý các loài rầy, bọ xít và các sâu

khác hại lúa là một hướng ñi ñúng ñắn [5], [6], [10], [11], [12], [13], [22]

Trong tự nhiên, rầy nâu thường hay bị một số loài nấm ký sinh gây chết

như Metarhizium, Beauveria, nấm tua Lợi dụng hiệu quả diệt rầy nâu của các

loài nấm có ích, tiến hành thu thập và tuyển chọn chủng nấm có hoạt tính cao

ñể ứng dụng sản xuất ra các chế phẩm sinh học sẽ có hiệu quả diệt rầy nâu cao, ñảm bảo an toàn ñối với môi trường, bảo tồn ñược ña dạng sinh học trên ñồng ruộng [10], [13], [14], [21], [25], [35], [50], [57]

Sử dụng các loài vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng ñể quản lý chúng là một trong những biện pháp sinh học có hiệu quả cao và bền vững Trong ñó, nấm gây bệnh cho côn trùng là một nhân tố hữu dụng trong hệ thống quản lý sâu hại tổng hợp, ñặc biệt là những vùng nhiệt ñới ẩm [25], [42], [43], [57] Theo Hall F.R và Menn j.j (1999) [44]; Mendoca A.F (1992) [54], thì các tiêu chí quan trọng ñể các loài nấm côn trùng có thể ñược sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học bao gồm (1) khả năng gây ñộc cho ký chủ cao, (2) có tác dụng nhanh, (3) có phổ ký chủ rộng, (4) có tính ổn ñịnh trong nuôi cấy và bảo quản, (5) dễ dàng lên men chìm, (6) dễ kiểm soát và phân tích số lượng, và

(7) an toàn cho con người Theo tổng hợp tư liệu của Tulloch (1976) [61], thì

việc ứng dụng ñầu tiên là sử dụng Metarhizium anisopliae trong ñấu tranh

sinh học ñược thực hiện vào năm 1888 bởi Krassilstchik Rõ ràng, các tác nhân vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng có thể phát triển và ứng dụng trong chương trình quản lý tổng hợp dịch hại cây trồng, vừa giúp bảo tồn thiên ñịch, ñồng thời cung cấp một công cụ cho nông dân ñể quản lý những côn trùng gây hại cho cây trồng [29], [35], [43], [44], [50], v.v

Các vi sinh vật ñược sử dụng phổ biến ñể phòng trừ sâu hại bao gồm virus, vi khuẩn, tuyến trùng và nấm [44] ðến nay, các nhà khoa học trên thế giới ñã có trên 750 loài nấm côn trùng ñã ñược ghi nhận và có rất nhiều loài mới ñang và sẽ ñược công bố Theo các nghiên cứu ñã công bố, thì phần lớn

số loài nấm côn trùng ñược ghi nhận ở châu Á, trong ñó, Thái Lan có số lượng chủng loại phong phú nhất với 321 loài ñã ñược ghi nhận (Hywel-Jones, 2002) [48]

Hiện nay, nhiều loài nấm côn trùng ñã ñược ứng dụng rộng rãi trong ñấu tranh sinh học nhằm kiểm soát dịch hại Trong số ñó, Nhóm nấm có ích

phổ biến nhất của lớp Hyphomycetes, ngành phụ nấm bất toàn

Deteromycotina thường ñược tìm thấy ở côn trùng gây hại cây trồng nông

nghiệp là: Beauveria bassiana, Metazhizium anisopliae, Metazhizium

flavoviride, Hirsutella, Nomuraea và Paecilomyces ðặc biệt, nấm xanh

Metazhizium anisopliae và nấm trắng Beauveria bassiana ñã ñược nghiên cứu

và sử dụng rộng rãi trên thế giới [25], [35], mỗi loài nấm này ñược xác ñịnh bởi sự ñặc trưng về bào tử của nó (Barron, 1968; Samson và ctv 1988; Humber, 1997) [35], [47], [50], [52]

Nhiều nhà khoa học ở các nước rất quan tâm nghiên cứu sử dụng nấm

Metazhizium và Beauveria ñể phòng trừ sâu hại lúa, nhất là các sâu hại thuộc

nhóm chích hút như rầy nâu [34], [50], [57] Riêng Trung Quốc, các nhà khoa

học ñã xác ñịnh sử dụng nấm Metazhizium anisopliae có hiệu quả cao trong

phòng chống rầy nâu ðồng thời, còn bổ sung và tăng cường nhân tố ñiều hòa

tự nhiên ñối quần thể các loài dịch hại trên ñồng ruộng [34], [50]

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sử dụng nấm có ích M.a (Metazhizium

anisopliae) ñể phòng trừ sâu hại cây trồng nông lâm nghiệp ñã ñược quan tâm trong nhiều năm qua ðến nay, ñã có nhiều thành công trong tuyển chọn các chủng có ñộc lực cao và phát triển kỹ thuật nhân sinh khối tạo sản phẩm số lượng lớn [2], [3], [4], [7], [14] ðồng thời, ñã có những kết quả ñáng kể trong ứng dụng phòng trừ các loại sâu ăn lá trên lúa, rau, cây màu, cây ăn quả

và cây lâm nghiệp [1], [2], [3], [17], [18]

1.2 Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

+ Vài nét về nấm Metazhizium anisopliae

Các kết quả nghiên cứu [31], [34], [43], [51], [60], [61] ñã xác ñịnh tế

bào nấm M anisopliae (M.a) gồm thành tế bào, chất nguyên sinh, không bào,

nhân tế bào, và các thể ẩn nhập Thành phần hóa học quan trọng nhất của tế bào nấm là cacbon (40%), oxy (40%), ni tơ (7-8%) và hydro (2 – 3%) Hydrat cacbon quan trọng ở các tế bào nấm, chủ yếu là các Glycogen và Trehalogen Glycogen là hydratcacbon dự trữ của tế bào nấm, tương ñương với tinh bột ở thực vật, tỷ lệ hydrat cacbon và thành phần khác của tế bào thay ñổi theo từng loài nấm khác nhau

Nấm M.a phát triển trên cơ thể côn trùng tạo thành 1 lớp bột màu xanh lục Nấm phát triển ñược trên môi trường PDA, Sauboraud Trên môi trường PDA mép khuẩn lạc có màu trắng Các cụm cành bào tử chuyển màu khi hình thành bào tử Khuẩn lạc chuyển mầu từ vàng nhạt sang mầu xanh ôliu rồi ñến mầu xanh lục hoặc xanh ñen ở giữa sắc tố vàng hoà tan trong môi trường Khuẩn lạc mọc nhanh trên môi trường Sauboraud sau 10 ngày nuôi cấy ở

29oC có ñường kính 2,9 cm Bào tử hình tròn hẹp, có kích thước 1,98 – 2,2 x 4,95 – 6,05 µm (trung bình: dài 5,80 µm; rộng 2,17 µm [51], [58]

Nấm M anisopliae có hai thứ (varieties) là M anisopliae var

anisopliae và M anisopliae major (Tulloch 1976) [60] Theo Domsch K.H

và CS (1980), ñể phân biệt hai thứ này ñã có những nghiên cứu về huyết

thanh học khác nhau về M anisoliae var anisoliae và M anisoliae var Major (Dẫn theo Tulloch 1976) [60] ðặc ñiểm nhận dạng của nấm M anisopliae ñã

ñược Samson R.A và CS (1988) [58] Tsai và CS (1995) ở Trung Quốc nghiên cứu khá nhiều và mô tả khá chi tiết (Dẫn theo Song Z Và Jing Y., 1997) [60]

Ghi chú: a Cu ống ñơn giản hoặc tạo thành bó trên sợi nấm;

b ðĩa giá; c túi giá;

d T ế bào sinh bào tử trần ñơn ñộc;

e Bào t ử trần phát sinh ñồng thời;

f T ạo chuỗi; g tạo giọt nhày;

h Chu ỗi hướng ngọn; i chuỗi hướng gốc;

j Chu ỗi ñối xứng hợp trục

Hình 1.1 Các kiểu phát sinh bào tử trần của nhóm Hyphomycetes

của Lớp nấm bất toàn Deuteromycetes

(Theo Robert A Samson, 1984)

+ ðiều kiện phát triển và ảnh hưởng của một số yếu tố ñến phát triển sinh

khối của nấm Metarhizium anisopliae (M.a)

M.a là loài nấm có sức sống cao, có thể sống ñược ở nhiệt ñộ thấp (8oC) và biên ñộ của ñộ ẩm rộng, ở nơi tích luỹ nhiều CO2 và thiếu O2 thì chúng có thể sống sót tới 445 ngày [28] Ở nhiệt ñộ dưới 10oC và trên 35oC thì sự hình thành bào tử không thể xảy ra, bào tử chết ở 49oC trong 10 phút Nhiệt ñộ tối ưu cho sự tồn tại của nấm phụ thuộc vào từng chủng nấm, loại ñất, ẩm ñộ ñất và sự ñối kháng tự nhiên của các vi sinh vật khác [4], [28] Theo Studdert và Kaya (1990) sự tồn tại của sợi nấm xanh ít nhất là 21 tháng

ở 19oC (Dẫn theo Aristotle J.D và Steven A.W., 1991) [29]

Kết quả nghiên cứu của Cammonand Rath (1994) cho thấy dòng nấm xanh M.a ñược lây nhiễm ở 50C và tồn tại 2 năm Sự tồn tại của nấm trong ñất

bị suy thoái nhanh chóng khi nhiệt ñộ trên 300c và chết ở 500C Nhiệt ñộ và

ñộ ấm không khí là 2 yếu tố quan trọng, có ảnh hưởng lớn ñến sinh trưởng và phát triển của nấm Nhiệt ñộ tốt nhất cho sự sinh trưởng là 250C ñến 300C Ở nhiệt ñộ dưới 100C và trên 350C, sự hình thành bào tử ít xảy ra Bào tử nấm M.a chết ở nhiệt ñộ 490C trong 10 phút ðộ ẩm thích hợp nhất cho nấm M.a phát triển là ≥ 80% [31]

Ánh sáng liên quan ñến phát triển của sợi nấm, sự phóng thích và sự sống sót của bào tử (Callaghan, 1969) [35] Ánh sáng tự nhiên có phổ 290- 400nm có ảnh hưởng lên sự bền của nấm trên tán cây và ít ảnh hưởng hơn trên các cơ chất khác (Fuxa, 1987) [41] Còn Fargues và ctv (1996) [39] thấy rằng nấm xanh bị mẫn cảm cao với ánh sáng, ñặc biệt là thành phần của tia cực tím (bước sóng 285- 315nm) của quang phổ

Môi trường nuôi cấy là yếu tố vô cùng quan trọng cho nấm côn trùng phát triển Nếu môi trường không ñủ thành phần dinh dưỡng hoặc quá thừa chất dinh dưỡng thì nấm không mọc, mọc yếu hoặc mọc quá nhanh Trong

quá trình phát triển, nấm M.a rất cần kitin làm nguồn cacbon Nếu ta bổ sung thêm kitin và glucoza vào môi trường thì sẽ thu ñược nhiều bào tử vì kitin giúp cho sự hình thành bào tử ñính và bào tử trần Ngoài ra, nguồn nitơ, các nguyên tố vi lượng như Cu2+ , Mg2+ cũng có vai trò quan trọng trong việc kích thích sinh trưởng và phát triển của nấm [30]

Nấm M.a phát triển trong ñiều kiện ánh sáng yếu Nếu nuôi cấy trong ñiều kiện quá nhiều ánh sáng ñặc biệt là ánh sáng mặt trời sự phát triển hệ sợi nấm và sự hình thành bào tử bị ức chế Các nghiên cứu ñã chứng minh khả năng tồn tại của bào tử bị giảm mạnh bởi tia UV và ñây là nguyên nhân gây

chết ñối với nấm M.a [53]

Nấm M.a thuộc loại hiếu khí vì vậy trong quá trình phát triển chúng ñòi hỏi hàm lượng oxy thích hợp Phạm vi thích hợp cho nấm M.a phát triển là 0.3 – 0.4 m3 môi trường/m3 không khí [52]

Hàm lượng nước trong môi trường cũng ảnh hưởng tới sự phát triển của nấm M.a Nếu môi trường quá khô nấm sẽ lâu mọc hoặc mọc không ñều Nếu quá ẩm nấm sẽ không mọc hoặc dễ bị nhiễm khuẩn Các nghiên cứu cho thấy, trong môi trường nuôi cấy nhân sinh khối thì tỉ lệ nước thích hợp cho nấm phát triển là từ 30 – 35% [34]

ðộ pH môi trường nuôi cấy thích hợp cho nấm côn trùng phát triển là

3.5 – 8 Tuy nhiên, nấm M.a thích hợp với ñộ pH tối ưu là 5.5 – 6,0 [53]

Từ những kết quả nghiên cứu ñã công bố nói trên, các nhà khoa học ñã hình thành phát triển các công nghệ nhân sinh khối nấm M.a Kleespies R.G

và Zimmemann G (1998) [51] tổng kết có 4 công nghệ ñược sử dụng rộng rãi tại các nước Bao gồm: công nghệ lên men chìm, công nghệ lên men xốp, công nghệ lên men 2 giai ñoạn và công nghệ lên men bề mặt không vô trùng Tuy nhiên, mỗi công nghệ có những lợi thế khác tùy vào quy mô sản xuất,

ñiều kiện trang thiết bị, nguồn nguyên liệu sẵn có và chất lượng sản phẩm cần phải ñạt cho mục tiêu sử dụng chế phẩm

Theo Hegedus A H (1990) [45] và Humber R.A (1997) [46] thì công nghệ lên men chìm có thể sản xuất chế phẩm ở quy mô lớn, tuy nhiên ñòi hỏi phải có trang thiết bị hiện ñại, sản phẩm thu ñược là dịch thể chứa bào tử chồi (blastospores) và các enzyme chủ yếu là proteaza, kitinaza, lipaza

Còn theo Fernandes, P.M., (1991) [40]; Moorhouse E.R., (1993) [54]; thì công nghệ lên men xốp nấm phát triển trên giá thể dạng rắn, hình thành bào tử trần chứa ñộc tố nấm nên ñược ứng dụng nhiều trong sản xuất Nhiều công trình nghiên cứu về nấm có ích ñều nhận ñịnh rằng, ñể sản xuất chế phẩm cho năng xuất và chất lượng cao thì phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu và nguồn gốc chủng phân lập (nguồn gốc ñịa lý và nguồn cơ chất, phân lập từ côn trùng hay từ ñất)

ðể nhân sinh khối và bào tử nấm M.a một cách có hiệu quả, Dangar và

CS (1991) [36]; Dorta và CS (1990) [38], Desgranges và CS (1993) [37], ñã thử nghiệm một số môi trường và xác ñịnh môi trường Czapek - Dox là thích hợp nhất cho nấm M.a, các tác giả này cũng nhận thấy trong số các loại ngũ cốc sử dụng làm nguồn cacbon thì gạo là nguồn cacbon phù hợp nhất Basto Cruz và CS (1985) [31] ñã thử nghiệm thực liệu môi trường sản xuất chế phẩm nấm M.a Kết quả cho thấy trên môi trường gạo thì lượng bào tử sinh ra nhiều hơn gấp 3 lần và thời gian hình thành bào tử cũng nhanh hơn hẳn so với môi trường ñậu tương ngâm

ðiều kiện tối ưu ñể nấm M.a phát triển: nhiệt ñộ 27- 28 oC (Fesson, 1978), ñộ pH là 5,8 - 6,0 (Lapp và Goral, 1980) Nguồn ánh sáng thích hợp là ánh sáng ñèn neon (Callaghan, A.A, 1969), [35]

Bảo quản chế phẩm: Theo nhiều tác giả, nhiệt ñộ có ảnh hưởng tới

hoạt tính sinh học của chế phẩm nấm trong bảo quản Walstad J D và CS

(1970) cho biết ở nhiệt ñộ 8oC các bào tử của 2 nấm M anisopliae và B

bassiana có thể giữ ñược khả năng sống trong vòng 12 tháng ở 21oC chế

phẩm nấm M anisopliae và B bassiana chỉ bảo quản ñược tối ña là 2,5 tháng

và có hoạt tính sinh học cao ở dưới 15 ngày bảo quản (Dẫn theo Hywel Jones,

N.L and Gillespie A.T., 1990) [48]

+ Tình hình sử dụng nấm có ích trong phòng trừ sâu hại

Nấm gây bệnh cho côn trùng là một tác nhân sinh học quan trọng trong việc khống chế côn trùng gây hại Vai trò trấn áp những trận dịch lớn do côn trùng gây hại của các chủng nấm ký sinh ñược trình bày rất rõ trong nhiều công trình của nhiều tác giả trên thế giới (V.P Paspelop, 1940, Dusky S.R

1959, Hanada I 1959, 1964) (Dẫn theo Boucias D.G và Pendland J.C., 1998) [32] ðây là một nhân tố hữu dụng trong hệ thống quản lý sâu hại tổng hợp IPM trên các cây trồng nông, lâm nghiệp (N.N Tú và CS,1997, Gillespie, 1986; Rombach và CS, 1986) [21], [25], [58]

Việc nghiên cứu bệnh lý học côn trùng ñã ñược tiến hành từ rất sớm Ngay từ năm 1709 thế kỷ XVIII, Balisneri ñã có những nghiên cứu ban ñầu

về nấm gây bệnh trên côn trùng Những kết quả nghiên cứu ñã cho phép khẳng ñịnh nấm chính là vi sinh vật gây bệnh trên côn trùng ñầu tiên ñược chứng minh về khả năng lan truyền bệnh từ ký chủ này sang ký chủ khác (Dẫn theo T.K Chỉnh, 1996) [4]

Năm 1815, Agostino Bassi ñã mô tả tỷ mỷ về nấm trắng Muscardin

(Beauveria bassiana) trên tằm dâu và ñưa ra biện pháp phòng trừ (Dẫn theo

N.L Dũng, 1982) [6] Sau ñó một số công trình nghiên cứu về nấm có ích của các tác giả như Oduen (1837), Luis Pasteur (1885-1890), Carte A và Levrat

D (1909) v.v ñã công bố những tài liệu, trong ñó ñã miêu tả tỉ mỉ về hình thái các chủng vi nấm ký côn trùng và sự phân bố của chúng trong tự nhiên (Dẫn theo P.T Thùy, 2004) [21]

Trong giai ñoạn này vấn ñề sử dụng nấm có ích trong ñấu tranh sinh học cũng ñược quan tâm nghiên cứu Nhà khoa học Nga Ilia Mesnghicov là người ñầu tiên phát hiện ra bệnh nấm xanh (gọi là Entomopthora anisopliae),

nay ñổi là Metarhizium anisopliae ðến năm 1908, Mesnhicov và học trò của

ông là Crasintxik ñã sử dụng nấm này ñể chống bọ ñầu dài hại củ cải ñường ðến những năm 80 và 90 của thế kỷ này nấm Metarhizium và những chế phẩm sản xuất từ loại nấm này lại ñược nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới ñể phòng trừ sâu ñục thân ở Tasmania, phòng chống loài mối

Nasutitermes exitiousus (hill) ở ðức (Dẫn theo P.T.Thùy, 2004) [21], các loài

mối thuộc Coptotermes ở Úc (Dẫn theo Tạ Kim Chỉnh và ctv., 1995) [1]

Từ những năm 80 của thế kỷ 20, trên thế giới nhiều nhà khoa học ñã

phát triển thương mại chế phẩm sinh học sản xuất từ vi nấm Metarzhium

anisopliae với tên Metaquino ñể phòng trừ muỗi sốt rét Lubilosa, phòng trừ

châu chấu, Schistocerra gregaria [43], [46] Theo Carruthers A.M và Soper

J.L (1987) thì trong tự nhiên ấu trùng bọ cánh cứng hại dừa Oryctes

rhinoceros thường bị nhiễm bởi nấm xanh (Metarzhium anisopliae) và nấm

này ñược xem là một nhân tố gây chết tự nhiên quan trọng của bọ cánh cứng

hại dừa (Dẫn theo Butt T.M và Copping L., 2000) [34]

Nhiều nghiên cứu ñã áp dụng bào tử nấm xanh phòng trừ bọ cánh cứng hại cây trồng và sử dụng nấm này trong chương trình IPM cùng với chế phẩm

từ Baculovirus Nấm xanh (Metarzhium anisopliae) có tên thương mại là

Bio-Path ñược sử dụng ñể phòng trừ mối tại Mỹ (Kaakeh và ctv, 1996) [51] Theo công bố của Alves và ctv (1995) ở Brazil, tỉ lệ mối chết rất cao (gần 100%) khi quan sát 19 của 20 tổ mối ñược sử lý với nấm xanh và tổ còn lại có tỉ lệ chết chỉ ñạt khoảng 70 % (Dẫn theo Kaakeh và ctv, 1996) [51]

Theo kết quả ñã công bố của Milner and Staples (1996), khi phun bào

tử nấm xanh Metarhizium anisopliae trên các gò và trực tiếp vào tổ mối ñã

cho tỉ lệ chết ñáng kể, nhưng khi xử lý gián tiếp bằng cách ñặt bả mồi thì không thành công (Dẫn theo Hall F.R và Menn J.J., 1999) [43] Tài liệu này cũng nêu rõ là sản phẩm thương mại của nấm xanh là BioGreen gần ñây ñược

khuyến cáo sử dụng trừ bọ hung ñầu ñỏ, Adoryphorus couloni ở Úc [46]

Nghiên cứu vi sinh vật ký sinh côn trùng ñã ñược nhiều nhà khoa học trên thế giới qua tâm nghiên cứu Vai trò trấn áp những trận dịch lớn do côn

trùng gây hại của các vi sinh vật ký sinh, trong ñó có nấm Metarhizium và

Beauveria ñã ñược trình bày rất rõ trong nhiều tài liệu ñã công bố của nhiều tác giả trên thế giới [29], [32], [33], [38], [41], [43], [45], [48]

Kết quả nghiên cứu của Rombach M.C và CS (1986) [57] ñã xác ñịnh

phun nấm Metarhizium anisopliae, Metarhizium flavoviride, Beauveria

bassiana và Hirsulella citriformis ở liều lượng 5.1012 bào tử/ ha ñạt hiệu quả cao trong phòng trừ rầy nâu hại lúa sau 3 tuần phun rải Một ñiều ñặc biệt là các loại nấm ñều có hiệu lực phòng trừ rầy nâu tương ñương nhau

Trong những năm gần ñây, các công trình nghiên cứu ứng dụng nấm

Metarhizium và Beauveria rất phong phú và trải rộng khắp thế giới ðầu tiên

phải kể ñến các tác giả ở Mỹ, Bắc Mỹ và châu Mỹ la-tinh Ramosca (1987)

trường ðại học Kansas ñã thí nghiệm nhân tạo gây dịch bệnh cho muỗi Culex

quiquefaciates bằng vi khuẩn Bacillus thuringensis và nấm M Anisopliae (Dẫn theo P.T.Thùy, 2004) [21] Aristotle và CS (1991) [29] ñã sử dụng 6 chủng, bao gồm: 1 chủng B bassian, 2 chủng của Beauveria sp.(N22 và T27),

3 chủng của M anisopliae (Tonga, 10B và MM773) ñể thử khả năng diệt loài

mối nhà Coptotermes fomosanus

Một loạt các công trình nghiên cứu ñể ứng dụng nấm có ích phòng trừ nhiều loại côn trùng phổ biến tại Mỹ như sâu ñục thân ngô, ruồi trắng hại khoai lang, và các côn trùng sống trong ñất như vòi voi hại rễ chanh, bọ hung hại mía, côn trùng nhóm Scarab (Humber, R.A, 1997) [46] Ở Canada các

nhà khoa học ựã nghiên cứu và ứng dụng nấm M anisopliae ựể phòng trừ sâu

ăn lá khoai tây và ngô (Agriotes obscurus) Qua ựánh giá thì hiệu quả diệt trừ loài sâu này ựạt trên 90% trong ựiều kiện phòng thắ nghiệm (Dẫn theo Todd Kabaluk, 2001) [45]

Còn tại châu Mỹ La tinh, các tác giả Brasil ựã có nhiều công trình nghiên cứu ựã công bố tập trung chủ yếu vào ựịnh hướng sử dụng nấm

Metarhizium và Beauveria ựể phòng trừ côn trùng trong ựất (Lobo- Lima và

CS, 1992; Quitella và CS, 1998 và Zoberi, M H., 1995) [52], [55], [61]

Còn tại châu Á, các tác giả ở Trung Quốc, đài Loan, Nhật Bản, ựã sử

dụng nấm Paecilomyces farinosus, Beauveria bassiana và Metarhizium

anisopliae ựể phòng trừ nhiều loài sâu hại khác nhau Bao gồm các loài sâu

hại như: rầy nâu (Nilaparvata lugens), rầy xanh (Sogatella furcifera) (Geng

B.W và Zhang R.J., 2004) [33]; (Jin S.F và CS., 2008) [49]; sâu róm thông

Dendrolimus punctatus (Zhang và CS., 1997) [60] và các loài sâu hại khác

Nhìn chung, qua các tài liệu tham khảo có ựược cho thấy việc nghiên

cứu và sử dụng chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae trên thế giới ựã ựược

tiến hành khá sâu và trên nhiều khắa cạnh khác nhau đặc biệt là kết quả nghiên cứu về ựặc ựiểm sinh học, ựiều kiện phát triển của nấm và phổ gây chết trên các loài sâu hại Tuy nhiên, có rất ắt tài liệu công bố về qui trình sử dụng chế phẩm nấm ựể phòng trừ một ựối tượng một cách hoàn chỉnh

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

+ Nghiên cứu phát triển chế phẩm nấm có ắch

Ở Việt Nam, ựịnh hướng nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong việc phòng trừ sâu hại tại Việt Nam ựược ựề cập tới từ những năm 70 của thế kỷ trước Trong những năm gần ựây ựã có một số nghiên cứu sản xuất ứng dụng nấm có ắch ựể phòng trừ một số loại sâu hại quan trọng như rầy nâu hại lúa, sâu hại rau, cây ăn quả và cây công nghiệp [1], [2], [15], [17] Tuy

nhiên, trong vòng 15 năm trở lại ñây mới có nhiều công trình khoa học ñược công bố về lĩnh vực này

Nhiều nghiên cứu ñã thành công trong việc trong việc thu thập, phân lập lựa chọn các chủng nấm có ích có hoạt lực gây chết cao ñối với sâu hại Nhân nuôi sử dụng nấm ñã phân lập ñược ñể phòng trừ các loại côn trùng và

sâu hại cây trồng, ñiển hình như nấm Metarhizium anisopliae và Beauveria

bassiana ñã ñược ứng dụng trong phòng trừ mối nhà (N D Khuê, 1998) [8], sâu khoang hại cải xanh (V T T Oanh và CS., 2005) [15], sâu hại ñậu tương

và ñậu xanh (P T Thùy và CS., 2005) [20]; (T V Hai và CS,, 2006) [7]; (N

T Lộc và CS., 1999, 2002, 2009) [11],[12],[13] [14], v.v

Theo T K Chỉnh và CS (1996) [4] thì bào tử nấm xanh có LT50 và

LD50 ñối với một số loài sâu bộ cánh vảy như ấu trùng tằm, sâu xanh da láng-

Spodoptera exigua , sâu xanh – Heliothis armigera là 48 giờ và 105 bào tử/ml

Riêng nấm xanh (Metarzhium anisopliae) ñã ñược nghiên cứu và ứng dụng ñể

phòng trừ các loại mối hại cây công nghiệp, cây ăn quả và cây cảnh , cũng như sử dụng trong việc quản lý các loài sâu, rầy hại lúa (Nguyễn Thị Lộc,

vi nấm nhằm giảm thiểu lượng hoá chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp tại ñồng bằng sông Cửu Long [12], [13], [14], [15], [16]

+ Nghiên cứu sử dụng nấm có ích trong phòng trừ sâu hại

Năm 1998, N D Khuê -Viện Khoa học Lâm nghiệp ñã sử dụng chế

phẩm nấm M.a ñể phòng trừ mối hại nhà Coptotermes formosanus Shiraki,

hiệu quả phòng trừ bước ñầu là 72% [8]

Kết quả công bố vào các năm 1996 và 1998, P T Thùy và CS ñã sử dụng chế phẩm nấm M.a ñể phòng trừ châu chấu hại ngô, mía và luồng ñã ñạt hiệu quả phòng trừ châu chấu trên 90% [16], [18] Năm 2001, P T Thùy và

CS ñã sử dụng nấm M.a ñể phòng trừ bọ cánh cứng hại dừa (Brontispa sp) ở

Bến Tre trên diện tích rộng và kết quả ñạt ñược là 78% sau 7 ngày phun chế phẩm [19] Kết quả sử dụng chế phẩm tại Bình ðịnh (Phù Cát, Phù Mỹ và Hoài Nhơn) cũng cho hiệu quả hạn chế số lượng quần thể bọ cánh cứng hại dừa từ 63,6- 81,4% sau 2 tuần và ñạt từ 82,2 – 85,6% sau 8 tuần phun chế phẩm M.a [24]

Các tác giả này cũng ñã sử dụng nấm M.a và B.b ñể phòng trừ sâu xanh

H armigera ñục quả ñậu xanh, thì chế phẩm M.a ñạt hiệu quả phòng trừ từ 69,2- 75,1%, còn nấm B.b ñạt hiệu quả 62,8- 72,3% sau 7- 10 ngày phun Phòng trừ sâu khoang và sâu keo da láng hại ñậu tương DT84 tại Hà Tĩnh trong vụ Hè thu 2003, thì nấm M.a cũng cho hiệu quả tới 70,2% sau 12 ngày phun, còn nấm B.a cho hiệu quả thấp hơn chút ít, ñạt 65,7% [24]

Kết quả nghiên cứu ñã công bố của T.V Hai và CS (2006) [7] về việc

sử dụng nấm có ích trên sâu hại rau Kết quả thí nghiệm trên cây cải bông ở

Trà Nóc, Bình Thủy, Cần Thơ cho thấy hai dòng nấm xanh M anisopliae

chủng OM1- R và chủng OM3- STO ) có hiệu lực trừ sâu tơ ñạt tương ứng 75,3; 67,4 và 76,1% Tỷ lệ bông cải thương phẩm và năng suất của 3 công thức này không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với công thức sử dụng thuốc sinh học ñặc trị sâu tơ có nguồn gốc B.T (Crymax 35WP) Kết quả thí nghiệm trên cây cải xanh tại xã Thới Hạnh, huyện Cờ ðỏ, Cần Thơ cho thấy

hai chủng nấm M anisopliae có hiệu lực trừ rầy mềm rất cao là 97,8%, tương

tự như công thức sử dụng thuốc hóa học Visher 25 ND (98,5%)

Trên cây ăn quả, kết quả của mô hình trình diễn sử dụng chế phẩm M.a trên cam, quýt, bưởi ở tỉnh Tiền Giang, cho thấy chế phẩm nấm M.a có hiệu quả cao với rầy mềm hại cam quýt ựạt tới 83,3 %, còn ựối với rầy chổng cánh hại cam quýt cũng ựạt ựược 70,4% Hiệu quả kinh tế của mô hình sử dụng chế phẩm nấm có ắch ựạt lợi nhuận cao hơn ựối chứng 1.682.000 ựồng /ha (N T Lộc và CS., 2009) [14], [24]

đối với rầy nâu, do sinh trưởng và phát triển trong tiểu khắ hậu ẩm thấp của hệ sinh thái ruộng lúa, nên rầy nâu thường bị gây chết do sự lây nhiễm của nấm rất thuận lợi Thành phần nấm ký sinh là yếu tố gây chết chủ yếu ựối với rầy nâu hại lúa, ựặc biệt là những vùng nhiệt ựới nóng ẩm như ở Việt Nam (N N Tú và CS, 1997 và Gillespie A.T, 1986) [16], [25] Trong những năm vừa qua, tại Việt Nam ựã có nhiều công trình nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm nấm có ắch trừ rầy nâu với các quy mô khác nhau và ựã ựạt ựược những thành công nhất ựịnh

Các nghiên cứu sử dụng vi sinh vật ký sinh ựể phòng trừ rầy nâu ở Việt

Nam chủ yếu tập trung vào 2 tác nhân nấm có ắch là Metarhizium anisopliae (M.a) và Beauveria bassiana (B.b) Từ năm 2001- 2005, Viện Bảo vệ thực

vật, Viện lúa ựồng bằng sông Cửu Long cùng một số cơ quan phối hợp khác thực hiện ựề tài công nghệ sinh học KC 04 -12 [24]

Kết quả của ựề tài là ựã nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm M.a ựể phòng trừ trên nhiều loài sâu hại trên các cây trồng đã có 2 chế phẩm ựã ựược ựăng ký thương mại là Ometar và Mat Trong ựó, chế phẩm Ometar hàm lượng 1,2 x 109 bào tử/gam ựược sản xuất từ chủng nấm xanh M.a (OM2-B) thu thập trên rầy nâu ở khu vực ựồng bằng sông Cửu Long; chế phẩm Mat có

hàm lượng 5,5 x 109 bào tử/gam ựược sản xuất từ một chủng nấm M.a khác phân lập từ rầy nâu ở khu vực phắa Bắc

Kết quả thử nghiệm phun chế phẩm Ometar một lần vào thời ựiểm 40 ngày sau sạ, rầy nâu giảm dần và mật ựộ rất thấp vào cuối vụ Chế phẩm Ometar có hiệu lực cao ựối với rầy nâu, bọ xắt sau khi phun từ 7- 10 ngày, ựạt

từ 65,5- 90,9% [25]

Phạm Thị Thùy và CS (1996) [16] ựã nghiên cứu sản xuất chế phẩm M.a ứng dụng ựể phòng trừ rầy nâu hại lúa Qua thử nghiệm chế phẩm M.a với rầy nâu tuổi 2, tuổi 3 trong nhà lưới và ngoài ựồng ruộng, ựã xác ựịnh trong ựiều kiện nhà lưới ựạt hiệu quả ựạt 70% với nồng ựộ phun 5ừ106 bt/ml Thử nghiệm ngoài ựồng ruộng ựạt 68,5% sau 10 ngày thắ nghiệm

Theo N.T Lộc và CS (2002); (2009) [12], [13], [14] thì tại các tỉnh đồng Bằng Sông Cửu Long chế phẩm Ometar từ chủng M anispliae ựã ựược ứng dụng rộng rãi ựể trừ rầy nâu và bọ xắt hại lúa Thắ nghiệm ựã ựược tiến hành qua nhiều vụ ngoài ựồng ruộng và mô hình thử nghiệm trên diện rộng ở các tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Cần Thơ, v.v Kết quả cho thấy những ruộng có

sử dụng chế phẩm Ometar thì mật ựộ rầy giảm trên 70%, ựồng thời không gây ảnh hưởng xấu ựến thiên ựịch Vì vậy, mà các loài rầy ựã bị khống chế và luôn tồn tại ở mật ựộ thấp điển hình tại Sóc Trăng, mật ựộ rầy nâu ở thời ựiểm cao nhất ở các ruộng lúa mùa ựã phun thuốc vi nấm ở giai ựoạn mạ chỉ

có 1.200 -1.500 con/m2 trong khi ựó những ruộng lúa phun thuốc hóa học tới

5 lần nhưng mật ựộ rầy nâu có lúc lên tới 4.000 con /m2

Với sự giúp ựỡ kỹ thuật của Trường đại học Cần Thơ, năm 2005 -

2008 tại Sóc Trăng ựã xây dựng mô hình sản xuất thử nghiệm nấm M

anisopliae ựể phòng trừ rầy nâu hại lúa tại nông hộ đã triển khai tại 6 huyện trong tỉnh bằng cách nông dân ựã nhận giống nấm M.a cấp 1 về sản xuất chế phẩm ngay tại gia ựình

Kết quả với tống số 263 hộ nông dân, ựã sản xuất khối lượng chế phẩm lên tới 440 kg và ứng dụng phun chế phẩm cho 303,4 ha lúa vụ đông Xuân 2008-2009 Qua ựánh giá thì hiệu lực phòng trừ rầy nâu của chế phẩm ựạt 74,8% sau 3 lần phun

Có thể thấy rõ ựây là một hướng ựi mới có ý nghĩa to lớn trong việc xã hội hóa công tác bảo vệ thực vật, mà ựiển hình là việc phòng trừ rầy nâu bằng

chế phẩm sinh học M.a [5]

Từ những tư liệu có ựược, có thể thấy rõ việc nghiên cứu sử dụng nấm

Metarhizium anisopliae (M.a) trong phòng chống sâu hại nói chung và trong phòng trừ rầy nâu nói riêng ựã ựược nghiên cứu khá nhiều ở Việt Nam

đến nay, ựã có nhiều thành công góp phần hạn chế dịch hại trên nhiều loại cây trồng Tuy nhiên, qua các tài liệu có ựược và từ thực tiễn sản xuất ựã

cho thấy việc sử dụng chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae (M.a) vẫn nhìn

nhận dưới góc ựộ như một loại thuốc ựể diệt trừ sâu hại đồng thời, vì nhiều

lý do khác nhau mà chế phẩm chỉ ựược quan tâm sử dụng mỗi khi có dịch sâu hại xảy ra hoặc việc sử dụng thuốc trừ sâu hoá học bộc lộ những ảnh hưởng một cách rõ rệt

Vì vậy, việc nghiên cứu kỹ thuật sử dụng chế phẩm nấm có ắch như một biện pháp cần thiết trong hệ thống các biện pháp ựể quản lý tổng hợp dịch hại lúa đồng thời, bổ sung nhằm góp phần tăng cường số lượng quần thể các tác nhân sinh học hữu ắch trên ựồng lúa là vấn ựề cần ựược quan tâm

Có như vậy, thì việc quản lý rầy nâu và các sâu hại lúa mới có tắnh bền vững

và ựạt hiệu quả phòng trừ cao

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Chủng nấm Metarhizium anisopliae phân lập trên rầy nâu

- Rầy nâu hại lúa ựể thử hoạt lực sinh học của chế phẩm

- Nguyên liệu làm môi trường nhân sinh khối nấm, như: cám gạo, bột ngô mảnh, gạo, bã bia, bột ựậu tương, v.v

- Các dụng cụ và thiết bị phục vụ nhân sinh khối tạo chế phẩm, gồm túi nilon, nồi hấp, các dụng cụ cân ựong, v.v

- Các dụng cụ sử dụng trong phun rải chế phẩm ngoài ựồng ruộng, như: bình bơm tay, các dụng cụ pha chế chế phẩm

- Các loại thuốc trừ sâu hóa học (như: Bassa 50EC, Chess)

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 điều tra thu thập và phân lập tuyển chọn nguồn nấm M anisopliae (M.a) gây chết rầy nâu ngoài tự nhiên

- Thu thập các cá thể rầy nâu chết tự nhiên do nấm ngoài ựồng ruộng

- Phân lập và phân loại xác ựịnh nấm M.a

- đánh giá tuyển chọn các chủng M.a có ựộc tắnh cao ựối với rầy nâu

2.2.2 Nghiên cứu hoàn thiện một số yếu tố kỹ thuật nhân sinh khối chế phẩm chủng nấm M.a có hoạt lực cao ựã ựược phân lập trên rầy nâu

- Xác ựịnh môi trường thắch hợp ựể nhân sinh khối chế phẩm nấm

- Xác ựịnh nhiệt ựộ thắch hợp cho việc nhân sinh khối chế phẩm nấm

2.2.3 đánh giá hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a trong nhà lưới và ngoài ựồng ruộng

- đánh giá hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm M.a trong nhà lưới

- đánh hiệu quả gây chết rầy nâu của chế phẩm nấm M.a ngoài ựồng

2.2.4 Nghiên cứu xác ựịnh kỹ thuật sử dụng chế phẩm nấm M.a trong phòng trừ rầy nâu trên ựồng ruộng

- Xác ựịnh liều lượng thắch hợp ựể phòng trừ rầy nâu ngoài ựồng ruộng

- Xác ựịnh số lần và thời ựiểm sử dụng chế phẩm M.a thắch hợp ựể phòng trừ rầy nâu có hiệu quả ngoài ựồng ruộng

- đề xuất kỹ thuật sử dụng chế phẩm M.a có hiệu quả cao ựể phòng trừ rầy nâu hại lúa trên ựồng ruộng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Các thắ nghiệm và phương pháp thực hiện

+ Thắ nghiệm 1: điều tra thu thập nguồn nấm ký sinh rầy nâu ngoài tự nhiên

Tiến hành tại thu thập nguồn nấm ký sinh tại các ổ dịch rầy nâu phát sinh trong lứa 3 vụ mùa 2009 địa ựiểm thu thập tại các vùng trọng ựiểm trồng lúa vùng ựồng bằng Bắc Bộ, như : Thái Bình, Nam định, Hải Phòng, v.v Phương pháp thu thập mẫu tiến hành theo phương pháp ựiều tra tác nhân sinh học có ắch ngoài tự nhiên của Viện BVTV [26]

Các mẫu rầy nhiễm nấm ựược ựem về phòng thắ nghiệm, ựể trong hộp petri có lót giấy bản ẩm cho nấm phát triển Sau ựó, lấy nguồn nấm cấy trên môi trường PDA (Peptone Dextroza Agar), Sabouraud Khi nấm ựã phát triển thì tiến hành tạo nguồn chủng nấm thuần bằng phương pháp tách ựơn bào tử trên ựĩa thạch và tiếp tục cấy trên môi trường

Sau 7- 10 ngày nấm phát triển thì tiến hành xác ựịnh phân loại các các chủng nấm có ắch dựa trên kỹ thuật truyền thống theo khóa phân loại của H

L Barnett và Barry B Hunter Có thể làm lại 2- 3 lần ựể có chủng nấm thuần

+ Thắ nghiệm 2: đánh giá hiệu lực gây chết rầy nâu của một số chủng nấm

Các nguồn nấm M.a sau khi phân lập ựược ở thắ nghiệm 1 thì tiến hành

nuôi cấy tiếp trên môi trường PDA (Peptone Dextroza Agar) làm nguồn thực liệu ban ựầu Sau ựó, ựược tiến hành nhân sinh khối trên gạo hấp khử trùng

theo qui trình công nghệ Cu Ba có cải tiến của Viện Bảo vệ thực vật [11] Sau

12 ngày lấy nguồn sinh khối nấm ñánh giá hoạt lực gây chết rầy nâu hại lúa trong nhà lưới

Thí nghiệm ñược tiến hành nhà lưới ñược bố trí với các công thức lây nhiễm tương ứng với mỗi chủng nấm M.a trên rầy nâu tuổi 2-3 và ñối chứng không sử lý nấm M.a Phương pháp pha dung dịch nấm ñể thí nghiệm ñược tiến hành như sau: Dùng 3ml nước cất cộng thêm 0,01% dung môi hoà tan (Agral) ñổ vào ống giống nấm Ma Lắc ống giống, sao cho bào tử phân bố ñều trong nước

Lấy 1ml dung dịch trên ñếm số lượng bào tử trong một ml theo phương pháp: Lấy 1ml dung dịch nấm, hoà với 9 ml nước cất, lắc ñều ñược nồng ñộ pha loãng 10-1 Làm tiếp tục như vậy cho ñến khi nồng ñộ pha loãng là 103 Nhỏ 1 giọt dung dịch vào buồng ñếm hồng cầu, sau ñó ñậy lamen ðặt buồng ñếm hồng cầu vào kính hiển vi quang học, ñếm số lượng bào tử trên trong mỗi ô Lượng bào tử trong 1ml ñược tính theo công thức:

a 400 10n

A = - x 10.000

B bTrong ñó : A : số bào tử / 1ml

a : tổng số bào tử của các ô

n : số lần pha loãng

B : số ô lớn của buồng ñếm b: số ô nhỏ trong mỗi ô lớn Tất cả các công thức thí nghiệm (tương ứng là các chủng nấm ñã phân lập ñược) ñều phun cùng một nồng ñộ như nhau, ñược bổ xung 0,1% Tween

80 ñể tăng khả năng bám dính Mỗi công thức 10 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại là 1 khóm lúa ñược cấy trong chậu vại nhỏ có thả 200 rầy nâu tuổi 2-3

Hàng ngày, ñếm số lượng rầy nâu chết ở từng lần nhắc lại của mỗi công thức Xác rầy chết ñể ẩm trên giấy thấm theo dõi tỷ lệ mọc nấm trở lại

Hiệu lực gây chết ñược tính theo công thức Henderson –Tilton

+ Thí nghiệm 3: Xác ñịnh môi trường thích hợp ñể nhân sinh khối nấm M.a

Thí nghiệm với 4 công thức môi trường (MT) khác nhau, gồm:

1/ MT1: Bột ngô mảnh 80 gam + bã ñậu phụ 20 gam

2/ MT2: Cám gạo 50gam + bột ngô mảnh 30gam + bã bia khô 20gam 3/ MT3: Cám gạo 50gam + ngô mảnh 40gam + bột ñậu nành 10gam 4/ MT4: Gạo hấp chín 100g

Mỗi công thức tiến hành 10 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại là 1 bình tam giác có dung tích 250ml chứa 100g môi trường Môi trường ñược trộn theo các tỷ lệ trên, chứa trong bình tam giác và hấp trong 121o C, áp suất 1 atm trong 30 phút Sau ñó, ñể nguội, rồi cấy mỗi bình tam giác 1 ống giống nấm với lượng 3,5 x 107 bào tử/g môi trường và ñể trong ñiều kiện nhiệt ñộ phòng thí nghiệm Sau 10 ngày nuôi cấy thì tiến hành kiểm tra số lượng bào tử bằng buồng ñếm hồng cầu

+ Thí nghiệm 4: Xác ñịnh nhiệt ñộ thích hợp nhân sinh khối chế phẩm

Thí nghiệm với 3 công thức tương ứng với 3 mức nhiệt ñộ khác nhau trong 3 tủ ñịnh ôn tại phòng thí nghiệm Cụ thể là:

1/ Công thức1: ðể trong nhiệt ñộ 260C,

2/ Công thức 2: ðể trong nhiệt ñộ 280C

3/ Công thức 3: ðể trong nhiệt ñộ 300C

Sử dụng môi trường nuôi cấy là MT2 (gồm: Cám gạo 50%g + bột ngô mảnh 30% + bã bia khô 20%) Mỗi công thức tiến hành 10 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại là 1 bình tam giác chứa 100g môi trường Sau 10 ngày nuôi cấy, kiểm tra số lượng bào tử ở các công thức bằng buồng ñếm hồng cầu

+ Thắ nghiệm 5: đánh giá hiệu suất nhân sinh khối chế phẩm nấm M.a theo

công nghệ Cu Ba có cải tiến

Thắ nghiệm với 2 công thức môi trường nhân sinh khối khác nhau: + Công thức 1: Môi trường truyền thống (MT1): Cám gạo 50g + bột ngô mảnh 30g + bã bia khô 20g

+ Công thức 2: Môi trường theo công nghệ Cu Ba cải tiến (MT2): Gạo

200 g + 25 ml CaCO3 0,5%

Mỗi công thức tiến hành 10 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại 1 túi nilon có dung tắch 500 ml chứa 200g môi trường Nguyên liệu tạo môi trường nhân sinh khối ựược trộn theo các tỷ lệ nếu trên và hấp ở 121o C, áp suất 1 atm trong 30 phút Sau ựó ựể nguội, rồi cấy mỗi túi nilon 60 ml dịch nấm giống cấp 1 và ựể trong ựiều kiện nhiệt ựộ bình thường của phòng thắ nghiệm

Sau 10 ngày nuôi cấy thì tiến hành theo dõi số lượng bào tử bằng buồng ựếm hồng cầu theo phương pháp: Lấy 1ml dịch nấm, hoà với 9 ml nước cất, lắc ựều ựược nồng ựộ pha loãng 10-1 Tiếp tục như vậy cho ựến khi nồng ựộ pha loãng là 103 Nhỏ 1 giọt dung dịch vào buồng ựếm hồng cầu, sau ựó ựậy lamen đặt buồng ựếm hồng cầu vào kắnh hiển vi quang học, ựếm số lượng bào tử trên trong mỗi ô

Lượng bào tử trong 1ml ựược tắnh theo công thức:

a 400 10n

A= - x 10.000

B b Trong ựó :

+ Thắ nghiệm 6: đánh giá hiệu lực gây chết rầy nâu trong ựiều kiện nhà lưới

Thắ nghiệm ựược bố trắ trong ựiều kiện nhà lưới Viện Bảo vệ thực vật với 4 công thức, tương ứng với 3 chủng nấm M.a có triển vọng nhất ựược lựa chọn qua thắ nghiệm 2 nêu trên

1/ Công thức 1: Chế phẩm nhân từ chủng MaR1

2/ Công thức 2: Chế phẩm nhân từ chủng MaR2

3/ Công thức 3: Chế phẩm nhân từ chủng MaR3

4/ Công thức 4: đối chứng không phun chế phẩm

Tất cả các công thức ựều phun cùng một nồng ựộ bào tử là 5,0 x 107 bào tử/ml và 0,1% Tween 80 Mỗi công thức 10 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại

là 1 khóm lúa ựược cấy trong chậu vại nhỏ Hàng ngày, ựếm số lượng rầy nâu chết ở từng lần nhắc lại của mỗi công thức Xác rầy chết ựể ẩm trên giấy thấm, theo dõi khả năng mọc nấm

Hiệu lực diệt rầy ựược tắnh theo công thức Henderson ỜTilton

+ Thắ nghiệm 7: Xác ựịnh liều lượng chế phẩm thắch hợp trong phòng trừ rầy nâu ngoài ựồng ruộng

Thắ nghiệm ựược bố trắ với 4 công thức tương ứng với các liều lượng phun khác nhau Cụ thể như sau:

Công thức 1: 0,5 x 1014 bào tử nấm Ma / hecta + 0,1% Tween 80

Công thức 2: 1,0 x 1014 bào tử nấm Ma / hecta + 0,1% Tween 80

Công thức 3: đối chứng phun Bassa 0,1%

Công thức 4: đối chứng không phun

Mỗi công thức tiến hành nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại với diện tắch 200m2 Thời ựiểm thắ nghiệm ựược tiến hành vào lứa rầy thứ 3 phát sinh trong ruộng lúa, khi rầy non tuổi 1 và 2 phát sinh rộ

Theo dõi mật ựộ rầy nâu trước và sau phun 5, 8, 12 ngày và tỷ lệ rầy bị nấm ký sinh Hiệu lực phòng trừ ựược tắnh theo công thức Henderson ỜTilton

+ Thắ nghiệm 8: Xác ựịnh số lần sử dụng có hiệu quả chế phẩm nấm M.a trong phòng trừ rầy nâu trên ựồng ruộng

Thắ nghiệm ựược bố trắ với 5 công thức tương ứng với số lần phun khác nhau từ khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3 trên ruộng lúa Cụ thể như sau:

+ Công thức 1: Phun 1 lần khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3

+ Công thức 2: Phun 2 lần Lần 1 phun khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ

3 và lần phun 2 sau lần phun 1 là 7 ngày

+ Công thức 3: Phun 2 lần Lần 1 phun khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ

3 Lần phun 2 sau lần 1 là 7 ngày và lần 3 phun sau lần 2 là 7 ngày

+ Công thức 4: đối chứng phun Bassa 0,1%, liều lượng 0,7 lắt/ha

+ Công thức 5: đối chứng không phun

Mỗi công thức nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại với diện tắch 100 m2 Các công thức thắ nghiệm ựều phun chế phẩm với nồng ựộ 0,5 x 1014 bào tử nấm Ma cho 1 hecta + 0,1% Tween 80

Theo dõi các chỉ tiêu:

+ Mật ựộ rầy nâu trước và sau phun 5, 8 và 12 ngày ở các công thức + Tỷ lệ rầy chết do bị nấm ký sinh ở các công thức

+ Diễn biến thời tiết trong thời gian thắ nghiệm

+ Chi phắ ựầu tư bảo vệ thực vật và năng suất thu hoạch lúa

đánh giá hiệu quả phòng trừ rầy nâu theo công thức Henderson ỜTilton

+ Thắ nghiệm 9: Xác ựịnh thời ựiểm và số lần sử dụng có hiệu quả chế phẩm nấm M.a trong phòng trừ rầy nâu trên ựồng ruộng

Thắ nghiệm ựược bố trắ với 5 công thức tương ứng với số lần phun khác nhau từ khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3 trên ruộng lúa Cụ thể:

+ Công thức 1: Phun 1 lần từ khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3

+ Công thức 2: Phun 2 lần từ khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3

+ Công thức 3: Phun 3 lần từ khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3

Lần phun sau ở các công thức tiến hành sau lần phun trước 7 ngày + Công thức 4: đối chứng phun 1 lần Bassa 0,1%, liều lượng 0,7 lắt/ha + Công thức 5: đối chứng không phun

Mỗi công thức nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại với diện tắch 100 m2 Các công thức thắ nghiệm ựều phun chế phẩm với nồng ựộ 0,5 x 1014 bào tử nấm Ma / hecta + 0,1% Tween 80

Theo dõi các chỉ tiêu: Tương tự như ựối với thắ nghiệm 8

đánh giá hiệu quả phòng trừ rầy nâu theo công thức Henderson ỜTilton

+ Thắ nghiệm 10 Mô hình ứng dụng chế phẩm trên diện rộng tại các tỉnh

Mô hình ứng dụng trên diện rộng với 3 công thức và qui mô ứng dụng cho mỗi công thức là 1 ha, không nhắc lại Cụ thể:

+ Công thức 1: Sử dụng chế phẩm M.a 2 lần cách nhau 7 ngày Lần 1 phun khi bắt ựầu phát sinh lứa rầy thứ 3 trong ruộng lúa

+ Công thức 2: Ruộng ựối chứng 1, là ruộng phun thuốc trừ rầy hóa học (thuốc Chess) với liều lượng theo khuyến cáo

+ Công thức 3: Ruộng ựối chứng 2, là ruộng do nông dân tự tiến hành phòng trừ rầy

Mô hình thử nghiệm tiến hành tại Hải Hậu (Nam định) và Nghi Lộc (Nghệ An) trong vụ xuân và vụ mùa năm 2009 và 2010 Tiến hành theo phương pháp thắ nghiệm ngoài ựồng ruộng của Viện BVTV [27]

Ch ỉ tiêu theo dõi: Theo dõi mật ựộ rầy nâu tại ựỉnh cao của lứa 2 Theo

dõi tại 5 ựiểm theo ựường chéo góc trong mỗi khu mô hình và lấy số liệu trung bình của mỗi lần theo dõi

2.3.2 Tắnh toán và xử lý số liệu

Các số liệu theo dõi thắ nghiệm ựược tắnh toán và sử lý theo chương trình Excel, IRRISTAT hoặc CSTATE tương ứng

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Kết quả thu thập, phân lập và tuyển chọn các chủng nấm M.a ký sinh trên rầy nâu ngoài tự nhiên

đã tiến hành thu thập các mẫu nấm ký sinh tự nhiên trên rầy nâu hại lúa vào tháng 10/2008 tại 3 ựịa phương là Hà Nội, Hải Phòng và Vĩnh Phúc Kết quả ựã thu ựược tổng số 144 mẫu rầy nâu bị chết do nhiễm nấm (bảng 3.1) Trong số ựó, có 57 mẫu thu ựược trên quần thể rầy nâu hại lúa tại Hải Phòng

và 87 mẫu trên rầy nâu tại Vĩnh Phúc

Bảng 3.1 Tỷ lệ nấm ký sinh trên rầy nâu N lugens Stal hại lúa

tại Hải Phòng và Vĩnh Phúc năm 2008

Tỷ lệ mẫu bị nấm ký sinh các loại (%)

Qua phân tắch các mẫu rầy nâu bị chết do nhiễm nấm có ắch trên ựồng ruộng (bảng 1) cho thấy:

+ Với các mẫu thu thập tại đông Phương (Kiến Thụy, Hải Phòng) với

tổng số 57 mẫu thu thập thì tỷ lệ mẫu rầy nâu bị nấm Metarhizium flavoviride

(M.f) ký sinh là cao nhất, chiếm tới 50,9% số mẫu Tiếp theo là mẫu có nấm

Beauveria bassiana (B.b) ký sinh chiếm 21,0%, nấm Metarhizium anisopliae (M.a) ký sinh chiếm 17,5% và tỷ lệ mẫu rầy do nấm Hirsutella citriformis

(H.c) ký sinh chiếm 10,5%

+ Trong 87 mẫu rầy nâu bị nấm ký sinh thu tại Vĩnh Phúc, tỷ lệ mẫu

rầy nâu bị nấm Metarhizium anisopliae (M.a) ký sinh chiếm 82,8% và có tới 17,2% rầy nâu bị nấm Hirsutella citriformis (H.c) ký sinh Còn nấm

Metarhizium flavoviride (M.f) và Beauveria bassiana (B.b) không bắt gặp

Qua lựa chọn, phân lập từ 59 nguồn mẫu rầy nâu bị nấm ký sinh ựã thu ựược tại các ựịa phương, gồm: Hải Phòng, Vĩnh Phúc và Hà Nội Trong số ựó

có 28 mẫu nấm M.a; 15 mẫu M.f; 8 mẫu B.b và 6 mẫu H.C (bảng 3.2)

Bảng 3.2 Kết quả phân lập các chủng nấm ký sinh rầy nâu

Số mẫu phân lập Số chủng thu ựược Nguồn gốc

BbR1 - BbR3 HcR1

có hiệu quả gây chết rầy nâu ñạt từ 60% trở lên Bao gồm: 12 chủng

Metarhizium anisopliae (ký hiệu từ MaR1 ñến MaR12); 3 chủng Metarhizium

flavoviride (ký hiệu từ MfR1 ñến MfR3) và 3 chủng Beauveria bassiana (ký

hiệu từ BbR1 ñến BbR3)

Các nguồn nấm M.a ñã ñược phân lập và làm thuần ñược tiếp tục nuôi cấy trên môi trường PDA Sau ñó, tiến hành nhân sinh khối trên gạo hấp khử trùng theo qui trình công nghệ Cu Ba có cải tiến Sau 12 ngày lấy nguồn sinh khối nấm ñánh giá hoạt lực gây chết rầy nâu trong nhà lưới

Tất cả các công thức thí nghiệm (tương ứng là các chủng nấm ñã phân lập ñược) ñều phun cùng một nồng ñộ như nhau là 5 x 108 bào tử/ml Kết quả thí nghiệm ñánh giá hoạt lực gây chết rầy nâu tuổi 2 trong nhà lưới của các chủng nấm M.a sau khi ñã ñược phân lập nhân sinh khối trình bày ở bảng 3.3 cho thấy:

+ Sau 4 ngày phun thì hiệu lực gây chết rầy nâu của 4 chủng M.a ñạt từ 18,9 – 23,9% Trong số 4 chủng ñã phân lập thì chủng MaR3 có hoạt lực cao nhất và ñạt 23,9% Sau 6 ngày phun, chủng MaR3 có hiệu lực làm giảm quần thể rầy cao nhất ñạt 54,3%, tiếp theo là chủng MaR2 ñạt 48,8%, còn chủng MaR1 và MaR4 có hoạt lực gây chết rầy thấp hơn, chỉ ñạt tương ứng là 36,8% và 42,9%

+ ðến thời ñiểm 8 ngày sau phun, chủng MaR3 vẫn có hoạt lực gây chết rầy nâu ñạt cao nhất, tới 83,2 % Sau ñó, tiếp ñến là chủng MaR2 ñạt 78,9%, thứ ba là chủng MaR4 ñạt 72,74% Hiệu quả ñạt thấp nhất là chủng MaR1 là 60,3%

+ Trong số 4 chủng nấm M.a ñã phân lập làm thuần, thì chủng MaR3

có hoạt lực gây chết rầy nâu cao nhất Sau 4 ngày ñạt 23,9%, sau 6 ngày ñạt 54,3% và sau 8 ngày ñạt tới 83,2% Còn chủng MaR2 vào các thời ñiểm tương ứng ñạt hiệu lực gây chết rầy nâu là 20,8; 48,8 và 78,9%