Nghiên cứu đặc điểm phân bố của các chủng nấm gây hại công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, đại nội tại huế và khu phố cổ hội an – quảng nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ NGUYỄN THỊ TUYẾT NHUNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA CÁC CHỦNG NẤM GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

¾¾¾¾¾¾¾¾¾

NGUYỄN THỊ TUYẾT NHUNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA CÁC CHỦNG NẤM GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC

Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU

PHỐ CỔ HỘI AN, QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

¾¾¾¾¾¾¾¾¾

NGUYỄN THỊ TUYẾT NHUNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA CÁC CHỦNG NẤM GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC

Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU

PHỐ CỔ HỘI AN, QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60.42.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Thu Hà

Đà Nẵng – Năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được

ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Tuyết Nhung

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Cấu trúc luận văn 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ HÌNH THÀNH, ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI AN QUẢNG NAM 5

1.1.1 Lịch sử hình thành và đặc điểm kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế 5

1.1.2 Lịch sử hình thành và đặc điểm kiến trúc của khu phố cổ Hội An – Quảng Nam 7

1.2 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ NẤM PHÁ HOẠI GỖ 8

1.2.1 Sự phân bố của nấm phá hoại gỗ 8

1.2.2 Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm phá hoại gỗ 9

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm gây hại gỗ 11

1.2.4 Sự phá hoại gỗ của nấm 14

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NẤM GÂY HẠI CÁC CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 18

1.3.1 Những nghiên cứu trên thế giới 18

1.3.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 20

1.4 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21

1.4.1 Đặc điểm tự nhiên ở thành phố Huế 21

1.4.2 Đặc điểm tự nhiên ở khu phố cổ Hội An - Quảng Nam 23

CHƯƠNG 2 ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 26

2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 25

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 25

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 26

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.3.1 Phương pháp khảo sát thực địa 26

2.3.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa 27

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 28

2.3.4 Phương pháp xác định mức độ gây hại của nấm 32

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 34

3.1 THÀNH PHẦN NẤM GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI AN – QUẢNG NAM 34

3.1.1 Thành phần loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – Quảng Nam 34

3.1.2 Thành phần nấm mốc gây hại công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm tại Huế và khu phố cổ Hội An – Quảng Nam 41

3.2 ĐẶC ĐIỂM XUẤT HIỆN CỦA CÁC LOÀI NẤM MỤC GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI AN – QUẢNG NAM 49

3.2.1 Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An theo vị trí cơ chất gỗ 49

3.2.2 Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An theo thời gian (tháng) 573.3 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ ĐỘNG THÁI PHÁT TRIỂN CỦA CÁC CHỦNG NẤM MỐC GÂY HẠI CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI AN – QUẢNG NAM 633.3.1 Đặc điểm phân bố của chủng nấm mốc gây hại công trình kiến trúc

ở một số lăng tẩm tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN 633.3.2 Động thái phát triển của các chủng nấm mốc gây hại phổ biến trên các công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN 713.4 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA MỘT SỐ CHỦNG NẤM GÂY HẠI CHÍNH, PHỔ BIẾN TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC Ở MỘT SỐ LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI AN – QUẢNG NAM 743.4.1 Xác định khả năng sinh enzim xenlulaza ngoài bào của các loài nấm mục xuất hiện phổ biến và gây hại chính trên các công trình kiến trúc ở lăng tẩm, Đại Nội và khu phố cổ Hội An 753.4.2 Xác định khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại chính trên công trình kiến trúc ở lăn g tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An .773.4.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các chủng nấm gây hại chính, phổ biến trên công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố

cổ Hội An – QN 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)

PHỤ LỤC

3.1 Cấu trúc thành phần họ, chi, loài nấm mục gây hại công

trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế

34

3.2 Thành phần nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở

một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An – QN

3.4 Thành phần nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở

một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An – QN

39

3.5 Thành phần nấm mốc gây hại công trình kiến trúc gỗ ở

một số lăng tẩm tại Huế

42

3.6 Thành phần nấm mốc gây hại công trình kiến trúc gỗ ở

một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An - QN 46

3.7

Đặc điểm phân bố các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở lăng tẩm, Đại Nội tại Huế (tháng 11/2012)

50

3.8

Đặc điểm phân bố các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở lăng tẩm, Đại Nội tại Huế (tháng 06/2012)

Phụ lục

02

3.9

Đặc điểm phân bố các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở lăng tẩm, Đại Nội tại Huế (tháng 02/2013)

3.14 Đặc điểm phân bố của các chủng nấm mốc gây hại gỗ

ở lăng tẩm tại Huế (tháng 11/2012)

64

3.15 Đặc điểm phân bố của các chủng nấm mốc gây hại gỗ

ở lăng tẩm tại Huế (tháng 06/2012)

68

3.17

Đặc điểm phân bố các chủng nấm mốc gây hại công trình kiến trúc gỗ tại khu phố cổ Hội An – QN (tháng 06/2013)

Phụ lục

02

3.18 Số lượng nấm mốc tổng số theo thời gian (tháng) ở

một số địa điểm thuộc lăng tẩm tại Huế

71

3.19 Số lượng nấm mốc tổng số theo thời gian (tháng) tại

một số địa điểm thuộc khu phố cổ Hội An – QN

73

3.20

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các loài nấm mục gây hại chính trên các công trình kiến trúc tại lăng tẩm Huế và khu phố cổ Hội An

75

3.21

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các loài nấm mốc gây hại chính trên các công trình kiến trúc tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

77

3.22 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của nấm

mục và nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại chính

79

3.23 Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của nấm mục và

nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại chính 81

41

3.3

Khuẩn lạc của một số chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại trên các công trình kiến trúc ở lăng tẩm tại Huế

44

3.4

Cuống sinh bào tử của một số chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại trên các công trình kiến trúc ở lăng tẩm tại Huế

45

3.5

Ống giống của 11 chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến

và gây hại trên các công trình kiến trúc ở lăng tẩm tại Huế

45

3.6

Khuẩn lạc của một số chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại trên các công trình kiến trúc tại khu phố cổ Hội An – QN

48

3.7

Cuống sinh bào tử và bào tử của các chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến và gây hại trên công trình kiến trúc tại khu phố cổ Hội An – QN

48

3.8

Ống giống của 7 chủng nấm mốc xuất hiện phổ biến

và gây hại trên công trình kiến trúc tại khu phố cổ Hội

An – QN

49

3.9 Hình ảnh nấm mục gây hại gỗ tại một số địa điểm

3.10 Nấm mục gây hại gỗ tại một số địa điểm thuộc khu

3.11 Hình ảnh nấm mốc gây hại gỗ ở lăng tẩm ở Huế 66

3.12 Hình ảnh nấm mốc gây hại gỗ tại một số địa điểm

3.13 Động thái phát triển của các chủng nấm mốc tổng số trung

bình theo thời gian (tháng) ở một số lăng tẩm tại Huế 72

3.14

Động thái phát triển của các chủng nấm mốc tổng số trung bình theo thời gian (tháng) ở một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An – QN

73

3.15

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các loài nấm mục gây hại chính trên các công trình kiến trúc lăng tẩm tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

76

3.16

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các chủng nấm mốc gây hại chính trên các công trình kiến trúc ở lăng tẩm và khu phố cổ Hội An – QN

78

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Di sản, di tích là những giá trị văn hóa lịch sử cần được bảo tồn và giữ gìn Tuy nhiên, hiện nay, các công trình kiến trúc này đang đối mặt với sự xuống cấp nhanh chóng do nhiều loài sinh vật xâm hại Tác động đó đã ảnh hưởng trực tiếp đến diện mạo, kết cấu của kiến trúc và những thách thức mới trong công tác quản lý, trùng tu Ở nước ta, việc nghiên cứu bảo vệ di sản, di tích chỉ mới tập trung điều tra thành phần loài sinh vật có trong khu hệ nhưng chưa đánh giá được mức độ gây hại của sinh vật và xây dựng biện pháp phòng trừ phù hợp với điều kiện sinh thái tại từng di tích

Quần thể kiến trúc lăng tẩm, Đại Nội ở Cố đô Huế và khu phố cổ Hội

An - Quảng Nam là hai trong mười di tích lịch sử nổi tiếng được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới Mỗi di sản đều có đặc điểm kiến trúc và

vị trí địa lý ở các vùng khí hậu khác nhau

Sinh vật gây hại di sản, di tích rất đa dạng và phong phú Bao gồm các nhóm chính: vi khuẩn, nấm mốc, nấm mục, côn trùng, động vật có xương sống

và thực vật [14] Trong đó, nấm là nhóm sinh vật gây hại phổ biến nhất Khi điều kiện môi trường thuận lợi, nấm mốc sẽ sinh trưởng và phát triển mạnh, thường bám trên bề mặt di tích Hệ sợi của nấm có khả năng tiết ra một số axit hữu cơ (axit oxalic, axit xitric) làm bào mòn và thay đổi cấu trúc, màu sắc của vật liệu Bào tử của nấm có thể gây hen suyễn hoặc các dị ứng khác ảnh hưởng đến sức khỏe của con người [42]

Không giống như nấm mốc, nấm mục thuộc nhóm nấm đảm

(Basidiomycetes) Quả thể nấm có khả năng đâm sâu phá hủy màng tế bào gỗ,

để hấp thụ chất dinh dưỡng [35] Do đó, sự phá hoại gỗ gây ra bởi nấm mục là

liên tục, chủ yếu ở một số nơi có sự thông khí kém như: sàn, trần nhà, chân

cột, gác mái, Tuy nhiên, các biện pháp phòng trừ nấm gây hại tại các di tích vẫn chưa có sự liên kết chặt chẽ, giám sát thường xuyên và hiệu quả Vì vậy, cần xây dựng một hệ thống các biện pháp quản lý di sản dựa trên quan điểm tiếp cận sinh thái học là rất cần thiết

Xuất phát từ những yêu cầu cấp thiết từ thực tiễn và với mong muốn góp phần hạn chế tác động gây hại của nấm đến công trình kiến trúc di sản,

chúng tôi tiến hành chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm phân bố của các chủng nấm gây hại công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế

và khu phố cổ Hội An, Quảng Nam”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định được thành phần, đặc điểm phân bố và động thái phát triển của các chủng nấm gây hại trên các công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – Quảng Nam (QN) là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp sinh học phòng trừ nấm có hiệu quả cao

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Các loài nấm lớn hoại sinh gây mục (gọi là nấm mục) được phân tích

từ các mẫu nấm lấy trên cơ chất gỗ ở một số địa điểm thuộc 2 lăng tẩm (Minh Mạng, Tự Đức), Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

- Các chủng nấm mốc phân lập từ các mẫu nấm mốc lấy trên cơ chất gỗ

ở một số địa điểm thuộc lăng Minh Mạng, Tự Đức tại Huế và khu phố cổ Hội

về cơ chất gỗ: Lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức và Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội - Huế và 3 địa điểm đình Cẩm Phô, Chùa Cầu, nhà cổ Tân Ký ở khu phố

cổ Hội An – QN

- Xác định thành phần nấm mục gây hại các công trình kiến trúc gỗ ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

- Xác định thành phần nấm mốc gây hại trên các công trình kiến trúc gỗ

ở lăng Minh Mạng, Tự Đức tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

- Nghiên cứu đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế

và khu phố cổ Hội An – QN theo vị trí cơ chất gỗ và theo thời gian (tháng)

- Nghiên cứu đặc điểm phân bố và động thái phát triển của các chủng nấm mốc gây hại trên các công trình kiến trúc gỗ ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN theo vị trí cơ chất gỗ và theo thời gian (tháng), trong khoảng từ tháng 06/2012 – 04/2013

- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng nấm gây hại chính phổ biến trên các công trình kiến trúc gỗ ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp khảo sát thực địa

- Phương pháp thu mẫu nấm ngoài thực địa

- Phương pháp phân lập nấm mốc, nấm mục

- Phương pháp xác định số lượng tế bào vi sinh vật

- Phương pháp phân loại, định danh các chủng nấm

- Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng nấm

- Phương pháp đánh giá mức độ gây hại của nấm

- Phương pháp xử lý số liệu

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn có 89 trang, bao gồm 3 chương; có 24 bảng, 18 hình với bố cục như sau:

Phần mở đầu 4 trang;

Chương 1: Tổng quan tài liệu 20 trang;

Chương 2: Địa điểm và phương pháp nghiên cứu 9 trang;

Chương 3: Kết quả và biện luận 48 trang;

Kết luận và kiến nghị 2 trang ;

Tài liệu tham khảo 6 trang

Phần phụ lục gồm các môi trường sử dụng trong nghiên cứu, các bảng số liệu kết quả và hình ảnh liên quan đến đề tài

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ HÌNH THÀNH, ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC LĂNG TẨM, ĐẠI NỘI TẠI HUẾ VÀ KHU PHỐ CỔ HỘI

về phía tây của Kinh đô Huế, dọc hai bên bờ thượng nguồn sông Hương

Kinh thành Huế nằm trong quần thể kiến trúc tại Cố đô Huế, được vua Gia Long tiến hành khảo sát từ năm 1803, khởi công xây dựng từ 1805 và hoàn chỉnh vào năm 1832 dưới triều vua Minh Mạng Toàn bộ kiến trúc khoảng hơn 100 công trình lớn nhỏ Trong đó, Đại Nội là nơi làm việc và thờ

tự tổ tiên của các vị vua nhà Nguyễn [1]

b Đặc điểm kiến trúc

Hệ thống lăng mộ của các vị vua triều Nguyễn hầu như đều nằm trên đồi cao, có núi dựa phía sau, trước mặt đều có hồ nước, khe suối hoặc đồng ruộng Khuôn viên của các lăng tẩm rộng, thoáng mát, các lăng ở vị trí tương đối xa nhau và cách xa trung tâm thành phố Huế Trong đó:

Lăng Minh Mạng được xây dựng hoàn thành vào năm 1843, với tổng diện tích là 15 ha, giới hạn trong một vòng la thành xây bằng gạch đá, dày 0,5

m, cao từ 2,5 - 3,5 m, chu vi rộng hơn 1700 m, chạy quanh co theo thế đất

Bên trong có 40 công trình kiến trúc được bố trí đối xứng, nhất quán dựa trên trục thần đạo dài hơn 700 m Minh Lâu và Tây Phối Điện là hai kiến trúc tiêu biểu của lăng, vật liệu sử dụng để xây dựng chủ yếu là gỗ kiền kiền và sơn Trải qua thời gian lâu dài, nhiều vị trí trong di tích đã và đang bị xuống cấp nghiêm trọng Do đó, cần có biện pháp trùng tu, bảo tồn thích hợp để giữ gìn giá trị của di sản [1]

Năm 1867, kiến trúc lăng Tự Đức được hoàn thành, với tổng diện tích rộng 12 ha, gần 50 công trình kiến trúc lớn nhỏ trải dài thành từng cụm Các công trình trong khuôn viên của lăng nằm trên thế đất phức tạp, cao thấp hơn nhau khoảng 10 m Nhà cửa, nội thất trong lăng đều làm bằng gỗ sơn hoặc kiền kiền, nhưng kiến trúc lăng mộ được xây bằng gạch, đá Các nhà kiến trúc thời vua Tự Đức đã lợi dụng nguồn nước từ con suối nhỏ uốn nắn theo thế đất, tạo nên hồ Lưu Khiêm rộng, chứa nước quanh năm Ba di tích Xung Khiêm Tạ và Dũ Khiêm Tạ là những nơi ở vị trí đẹp trong lăng, thu hút nhiều khách tham quan, du lịch Nhưng hiện nay các công trình này đã xuống cấp nghiêm trọng, cần được trùng tu, tôn tạo và xây dựng hệ thống quản lý bảo tồn di tích phù hợp [1]

Kinh Thành Huế được quy hoạch bên bờ Bắc sông Hương, xoay mặt về hướng Nam, với diện tích mặt bằng 520 ha và được giới hạn bởi 3 vòng la thành Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội – Kinh Thành Huế, nơi đây tượng trưng cho quyền lực của vua triều Nguyễn, thường tổ chức các buổi họp triều quan trọng Cung Điện được xây trên nền đá cao 1 m, nền lát gạch Bát Tràng, mái lợp bằng ngói hoàng lưu ly, các cột được sơn son, thếp vàng Tổng diện tích

1200 m², được chống đỡ với 80 cột gỗ có trang trí hình rồng Kiến trúc thiết

kế theo lối của phương Tây kết hợp với kiến trúc thành quách phương Đông

1.1.2 Lịch sử hình thành và đặc điểm kiến trúc của khu phố cổ Hội

An – Quảng Nam

a Lịch sử hình thành

Bố cục kiến trúc, kiểu thức xây dựng hiện tại của khu đô thị cổ Hội An được xây dựng vào thế kỷ XVI – XVII và cuối thế kỷ XVIII - đầu thế kỷ XIX Vào thời kì này, đây là trung tâm thương mại lớn, thu hút nhiều thương gia đến từ Trung Quốc, Nhật Bản [17], [21]

b Đặc điểm kiến trúc

Khu phố cổ Hội An bao gồm nhiều loại hình di tích như: cửa hiệu, đình, chùa, miếu, cầu, nhà thờ tộc, mộ, giếng, hội quán, chợ Tổng diện tích khu phố cổ là 30 ha, kiến trúc được bố trí theo hình bàn cờ, các phố chạy ngang dọc theo hướng Đông – Tây, Bắc – Nam [25]

Đặc điểm chung của kiến trúc: kiểu nhà phố có hình ống, chiều ngang hẹp khoảng 4 – 8 m, chiều sâu khoảng 10 – 40 m, có tận dụng kỹ thuật, vật liệu truyền thống của nhà rường [25] Trong hệ thống các công trình này, có một số kiến trúc mang tính chất đặc trưng của đô thị cổ đã được chọn tiến hành nghiên cứu trong phạm vi đề tài, cụ thể:

Đình Cẩm Phô xây dựng từ rất sớm và được trùng tu năm 1817 Đây là một đình làng người Việt có kiến trúc hoàn chỉnh, tiêu biểu với không gian cây đa, bến nước, sân đình và bố trí mặt bằng gồm bái đình ở giữa, phương hướng của đình phía trước kết hợp với nhà đông, nhà tây hai bên Hệ thống kiến trúc cột đình và kèo mái được sử dụng chủ yếu là gỗ sơn, kiền kiền và muông [25]

Chùa Cầu là kiến trúc biểu tượng của Hội An, được xây dựng vào năm

1593 được trùng tu lại năm 1997 Cầu dài khoảng 18 m, mái chùa lợp ngói âm dương che kín cầu, móng cầu được làm bằng vòm trụ đá, phần trên có kết cấu

gỗ Gắn liền với cầu là một ngôi chùa nhỏ nằm về phía thượng nguồn của sông Hoài Chùa và cầu đều làm bằng gỗ sơn, có chạm trổ rất công phu, mặt chùa quay về phía bờ sông [25]

Nhà cổ Tân Ký đặc trưng cho kiến trúc nhà cổ ở khu phố cổ Hội An Kiến trúc nhà hình ống luôn có một sân trời, được lát đá, trang trí bể nước, non bộ, cây cảnh, để đón ánh sáng và tạo không gian xanh Toàn

bộ không gian của ngôi nhà có hệ thống cột gỗ làm từ gỗ sơn và muông, đây

là bộ phần tạo dựng nên khung nhà Một số vị trí khác vật liệu gỗ được thay thế bằng gỗ kiền kiền, mít, Đặc điểm kiến trúc này được chạm khắc với nhiều hoa văn tinh xảo [25]

Đặc điểm địa hình và khí hậu thủy văn của Hội An là điều kiện để hình thành thương cảng (từ thế kỷ XVI đến đầu thế kỷ XVIII) Trải qua những biến

cố của thời gian, nhiều công trình kiến trúc tại đây bị xuống cấp nghiêm trọng Do đó, cần xây dựng hệ thống các biện pháp bảo tồn và quản lý để giữ gìn di sản văn hóa này [22]

1.2 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ NẤM PHÁ HOẠI GỖ

1.2.1 Sự phân bố của nấm phá hoại gỗ

Thành phần loài nấm phá hoại gỗ thể hiện trong sự phân bố loài và số lượng của thể quả Khả năng phá hoại gỗ mạnh hay yếu, số lượng loài và quả thể nhiều hay ít phụ thuộc vào đặc điểm của từng loài nấm, tuổi của vật liệu

gỗ và các điều kiện ngoại cảnh như: địa hình, khí hậu, hoạt động của động vật

và con người Các yếu tố đó, có quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại và ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài nấm phá hoại gỗ [18]

Vật liệu gỗ được sử dụng để xây dựng kiến trúc là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố của nấm Theo F G Browne (1968) hầu hết các loài nấm phá hoại gỗ có đời sống kí sinh hoặc hoại sinh Quá trình phân hủy gỗ là một chuỗi kế tiếp các loại nấm Theo Clubbe (1980), Eaton và Hale (1993),

nghiên cứu, loài tiên phong xâm hại cơ chất là vi khuẩn – nấm mốc cấp sơ cấp – nấm gây biến màu – nấm mục mềm – nấm mục (nấm mục khô, nấm mục trắng, nấm mục nâu) – nấm mốc thứ cấp [31] Những phần gỗ nào bị phá hủy nhanh thì tốc độ mọc của hệ sợi và quả thể nấm nhanh và tập trung hơn

Sự phân bố các loài nấm phá hoại gỗ còn phụ thuộc vào yếu tố địa lí và địa hình như: độ cao, hướng phơi, độ dốc của kiến trúc Đây là những nhân tố điều tiết đến tiểu vùng khí hậu, có ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm [18]

Sự xuất hiện của côn trùng cũng ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố các loài nấm Năm 1977, Xinco nhận thấy sự xuất hiện các loài mối, mọt có thể tạo điều kiện cho sự xâm nhiễm và phá hủy gỗ của nấm Theo nghiên cứu của B.N Namaev (1977) đã chia côn trùng ra làm 5 nhóm khác nhau Trong đó, có

2 nhóm có quan hệ cộng sinh với nấm, nhóm tạo ra các chất làm tăng hoạt động của nấm phá hoại gỗ, hiệu quả đồng hóa gỗ tăng lên, có nhóm lấy nấm làm thức ăn [18]

Các nhân tố chính nêu trên đã ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, tác động trực tiếp hay gián tiếp trong suốt quá trình hoặc một giai đoạn phát sinh và phát triển của nấm phá hoại gỗ

1.2.2 Đặc điểm hình thái và cấu tạo của nấm phá hoại gỗ

a Nấm mục

Đặc điểm hình dạng quả thể là chỉ tiêu quan trọng để nghiên cứu đặc điểm phân bố và đánh giá mức độ xâm hại của nấm Có nhiều dạng quả thể khác nhau như: dạng trải sát giá thể, dạng trải sát giá thể mép cuộn ngược, dạng quạt, Một số loài có hình dạng quả thể thay đổi tùy theo vị trí mọc trên giá thể Nấm hoại sinh phá hủy gỗ có kích thước quả thể trung bình từ 3 – 15

cm Màu sắc của quả thể rất đa dạng, đặc trưng cho từng chi nấm Các màu thường gặp như: trắng, nâu đen, đen, nâu sẫm, Theo nghiên cứu của

Ryvarden và Gilbertston (1993) cho thấy màu sắc này là do hỗn hợp polyphenol, chúng bền hay phai màu là do nguyên nhân tự nhiên [47]

Kích thước và hình dạng của ống nấm đặc trưng cho từng chi, loài Ống

nấm có thể xếp một tầng hay nhiều tầng, sống lâu năm như chi (Phellinus), hay giữa các tầng ống có lớp mô mỏng như loài (Perenniporia medulla - panis) Ngoài ra, còn một số dạng ống nấm khác như: ống rách ra tạo hình

răng cưa, dạng phiến, ngoằn ngoèo hay dạng lưới, Ống nấm có thể mọc sâu vào mô nấm hoặc mọc đều đặn vào mô trên mặt phẳng và dễ tách rời [2]

Mô nấm là phần vô sinh của quả thể nằm giữa bào thể (ống nấm, phiến

nấm) và bề mặt mũ Mô có thể bằng chất gỗ cứng chắc như chi (Phellinus, Nigrofomes), chất lie dai như chi (Coriolopsis) [2]

Quả thể được hình thành từ các sợi nấm Dựa vào cấu trúc và chức năng có thể chia sợi nấm thành các loại sợi như: sợi nguyên thủy và sợi nấm sinh dưỡng [2]

Đảm nấm là yếu tố sinh sản, là nơi xảy ra sự phân chia, kết hợp nhân và hình thành nên bào tử đảm Hình dạng và kích thước của đảm có ý nghĩa đặc trưng cho từng nhóm nấm Bào tử đảm có nhiều hình dạng khác nhau như: hình tròn, elip, hình trứng [2]

Ở nấm đảm, các yếu tố bất thụ nằm giữa đảm, trên lớp sinh sản có ý nghĩa quan trọng trong việc phân loại các chi, loài Một số yếu tố thường gặp như: liệt bào, lông cứng, túi nhỏ, sợi nấm phân nhánh, sợi nấm dạng lông cứng, bó sợi nấm [2]

b Nấm mốc

Nấm mốc có cấu tạo hình sợi phân nhánh, những sợi này sinh trưởng ở đỉnh và phát triển rất nhanh, tạo thành một đám chằng chịt các sợi gọi là các khuẩn ty thể hay hệ sợi nấm Nấm mốc có cấu tạo gồm khuẩn ty và bào tử

[23], chiều ngang của khuẩn ty thay đổi từ 3 – 10 µm Có hai loại khuẩn ty:

khuẩn ty khí sinh mọc trên bề mặt môi trường, từ đây sinh ra cơ quan sinh dưỡng và khuẩn ty cơ chất mọc sâu vào môi trường [10] Tốc độ tăng trưởng của sợi nấm thay đổi rất lớn, phụ thuộc vào từng loài, tuỳ theo cơ chất mà hệ sợi nấm phát triển thành các dạng khác nhau Trên các vật thể rắn như gỗ, hệ sợi nấm thường rất mỏng và lan rộng [11]

Bào tử là cơ quan sinh sản chủ yếu của nấm mốc Khi nấm mốc trưởng thành sẽ xuất hiện khuẩn ty khí sinh, từ các khuẩn ty khí sinh này sinh sản ra các bào tử Bào tử là các tế bào có hình dạng khác nhau hình bầu dục hoặc hình tròn, kích thước khoảng 10 µm, khối lượng khoảng 10-11 gam Bào tử nấm được tạo thành trong nang kín và chỉ được giải phóng ra ngoài khi nang

mở, được gọi là bào tử kín Đối với mỗi loài nấm khác nhau thì khả năng phát tán của bào tử nấm mốc không giống nhau [11], [20]

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm gây hại gỗ

a Nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển và tồn tại của nấm hoại sinh trên gỗ Mỗi loài nấm đều có ba ngưỡng nhiệt độ tăng trưởng: ngưỡng nhiệt độ tối thiểu (mức độ tăng trưởng của nấm bắt đầu), nhiệt độ tối ưu (mức

độ tăng trưởng cao nhất), nhiệt độ tối đa (mức độ tăng trưởng không còn) Một cuộc điều tra toàn diện của Humphrey và Siggers (1933), ngưỡng nhiệt

độ tối thiểu của các loại nấm nói chung là 240C, nhiệt độ trung bình tối ưu từ

24 – 320C, và ngưỡng nhiệt độ tối đa 320C Tốc độ tăng trưởng của nấm tỉ lệ thuận với khả năng gây mục và phá hủy gỗ Tuy nhiên, mỗi loài khác nhau có thể tồn tại ở những ngưỡng nhiệt độ khác nhau [31]

Theo nghiên cứu của Jennings và Lysek (1999) [27] đối với nấm lớn hoại sinh gây hại gỗ ở nhiệt độ 00C nấm vẫn phát triển được, nhưng quá trình trao đổi chất bị hạn chế Một số loài nấm mốc, giới hạn dưới của hệ sợi nấm

từ - 70C đến - 80C (Reiss 1997) [26] Những loài nấm ưa lạnh, có ngưỡng phát

triển nhỏ hơn 200C Loài ưa nhiệt trung bình, phát triển tối ưu ở nhiệt độ từ

200C đến 400C, phát triển mạnh ở nhiệt độ 400C Nhiệt độ tối đa cho sự phát triển của sợi nấm và gỗ bị phá hủy từ 400C - 500C, nếu quá ngưỡng nhiệt độ này các thành phần của gỗ bị biến tính bởi nhiệt độ [35] Trong một số nghiên cứu cho biết để tiêu diệt một số loài nấm trong điều kiện khô phải mất nhiều thời gian hơn trong điều kiện ẩm ướt [36]

Độ ẩm của gỗ cũng là yếu tố liên quan đến độ bền của cơ chất và khả năng phân hủy gỗ của nấm Sự hình thành lớp nước tự do trong thành tế bào

gỗ tạo điều kiện cần thiết cho sự tăng trưởng của tế bào nấm (Deacon, 1984)

Độ ẩm của gỗ có thể tăng lên đến 150 – 250% trong quá trình nấm phân hủy

gỗ [31], [49]

Hoạt độ của nước (aw) trong cơ chất được biểu thị bằng tỷ lệ giữa áp suất hơi nước trên bề mặt cơ chất (P), so với áp suất hơi nước trên bề mặt nước nguyên chất (P0) ở cùng một nhiệt độ (t) xác định

aw = P/ P0 Giảm aw của môi trường sẽ dẫn đến làm chậm quá trình phát triển của

vi nấm, đến mức độ nào đó sẽ ức chế hoàn toàn sự phát triển của chúng Hoạt

độ của nước tối thiểu cho hầu hết các vi khuẩn là 0,98 aw cao hơn nhiều so với

nấm mốc phát triển ở hoạt độ 0,80 aw Đối với loài nấm hoại sinh trên gỗ

thuộc lớp Basidiomycetes phát triển trên cơ chất có aw = 0,97 Trong điều kiện

môi trường hiếu khí và kị khí của một số loài nấm mốc thuộc chi Aspergillus

vẫn có khả năng tăng trưởng ở aw = 0,62 [45]

pH = 4 - 5,5 nhưng cũng có loài thích hợp với độ pH = 7,5 - 8 [31]

- Nhân tố ánh sáng: chu kỳ sáng – tối hằng ngày có mối quan hệ phức tạp đối với sự phát triển của nấm Theo nghiên cứu của A.S Bonderxev (1953) cho rằng, nếu thiếu ánh sáng hoặc ánh sáng quá mạnh đều ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của nấm phá hoại gỗ Nấm tiếp nhận và tương tác với các tín hiệu ánh sáng theo nhiều cách khác nhau, nhằm định hướng tăng trưởng phù hợp với điều kiện môi trường [18]

- Hàm lượng ôxi hay lượng không khí có trong gỗ cũng ảnh hưởng đến các giai đoạn phát triển của nấm Hầu hết các loại nấm đều sống trong điều kiện hiếu khí và ôxi là yếu tố tiên quyết để mở rộng sự phát triển của hệ sợi Ôxi trong môi trường không khí là 21%, nhưng sự phát triển của nấm cần rất

ít Lượng oxy cần nhiều hay ít phụ thuộc vào các loại nấm khác nhau [31]

- Nấm phá hoại gỗ phát triển cần các hợp chất hữu cơ, nước và một số khoáng vô cơ khác để sinh trưởng Theo nghiên cứu của Bech – Andersen, (1987) nấm có thể tổng hợp các chất dinh dưỡng cần thiết có trong các vật liệu xây dựng như thạch cao, đá, gỗ, Các chất khoáng dinh dưỡng chính cần thiết cho sự phát triển của nấm như: cacbon, nitơ, photpho, lưu huỳnh, magiê

và kali (Jennings và Lysek 1996, Zabel và Morrell, 1992, Hawker 1950) Trong đó, bốn khoáng chất cacbon, nitơ, photpho, lưu huỳnh chiếm hầu hết trong thành phần cấu trúc của tế bào nấm hoặc sợi nấm Riêng magiê là khoáng cần thiết để kích hoạt một số enzim quan trọng và khoáng kali đảm bảo môi trường ion thích hợp cho enzim hoạt động [31]

1.2.4 Sự phá hoại gỗ của nấm

a Đặc điểm của cơ chất gỗ

Gỗ là nhóm vật liệu phổ biến trong các công trình kiến trúc, độ bền và kết cấu của gỗ có thể bị biến tính trong quá trình sử dụng Sự thay đổi này liên quan đến khu hệ sinh vật tồn tại trong cơ chất [34] Sự phá hoại gỗ có liên quan đến hoạt động liên tục của khu hệ nấm, sự tương tác giữa nấm với nhóm sinh vật khác và các yếu tố môi trường Năm 2006, Elissetche et al đã khẳng định, sự hoạt động của nấm tiết vào môi trường cơ chất các enzim phân hủy polisaccarit của gỗ nên khả năng phá hủy mạnh mẽ và nhanh hơn so với khi vật liệu tiếp xúc với bề mặt đất [26], [52]

Theo một số nghiên cứu của Buggeln (1999), Garstang và cs (2002), Ashton và cs (2007), Pis Kur (2009) cho thấy quá trình khử axit qua cơ chế phân giải xenlulôza của vi sinh vật làm giảm độ pH của gỗ Axit axetic, axit oxalic và một số axit hữu cơ dễ bay hơi khác là sản phẩm làm suy giảm cấu trúc gỗ [28] Song song với việc giảm tính chất cơ học của gỗ, độ bền cơ chất

gỗ giảm cũng là dấu hiệu của mục [2] Theo báo cáo của Humar et al (2006)

cho rằng, sau 1 tuần tiếp xúc của nấm Gloeophyllum trabeum với gỗ sẽ làm giảm độ đàn hồi của gỗ là 7,4% và loài Antrodia vaillantii là 8,3% [31]

Các loài nấm gây biến màu xâm nhập vào gỗ, lấy chất dinh dưỡng trong phần gỗ dác làm thay đổi màu sắc là một biểu hiện của suy thoái gỗ Độ ẩm

cơ chất lớn hơn 20% và một lượng nhỏ không khí trong gỗ là điều kiện phát triển của nấm gây biến màu [11]

b Khả năng phá hoại gỗ của nấm mục

Quá trình phá hoại kế tiếp nhau của các loại nấm mục gây phá hủy cấu trúc gỗ Các loài nấm có sức phá hoại yếu thường xâm nhập vào đối tượng gỗ còn tương đối ẩm, một mặt sử dụng các chất chứa trong tế bào, mặt khác phá vách tế bào ở mức độ yếu Khi độ ẩm của gỗ giảm nhiều, trong tế bào gỗ có nhiều khoảng trống do nước bốc hơi và không khí thay thế thì lượng ôxi trong gỗ càng lớn Đây là điều kiện thuận lợi cho các loài nấm mục

có khả năng phá hủy mạnh xenlulôza và lignin, làm mất hoàn toàn ứng lực cơ học của gỗ [18]

Với nấm mục, ngoài nhu cầu dinh dưỡng là vách tế bào gỗ, các thành phần khác chứa trong bó mạch tế bào cũng cần thiết cho sự phát triển của nấm Hệ sợi của nấm mục có khả năng tiết ra các enzim phá hủy vách tế bào thành các hợp chất dinh dưỡng đơn giản, phù hợp với sự hấp thụ của nấm Dựa trên phản ứng các thành phần hoá học của vách tế bào và kết quả thay đổi màu sắc gỗ do nấm mục gây ra, có thể chia thành hai nhóm nấm gây mục

thường phá hoại gỗ trong nhiều công trình kiến trúc (Blanchette, 1995) Loài

nấm Serpula lacrymans và Coniophora puteana là hai trong số các loại nấm

gây hại nhiều nhất ở nơi có khí hậu nhiệt đới ẩm Các sợi nấm xâm nhập vào vách tế bào mạch gỗ và các phần khác gây ra quá trình phân rã gỗ (Eriksson

et al, 1990) Gỗ bị phân hủy bởi nấm mục nâu thường mục nát, co lại là biểu hiện của lignin đã hóa gỗ [41], [43]

Theo Blanchette (1995) và OtjenBlanchette (1987), nấm mục trắng có khả năng phân hủy và chuyển hóa lignin tích cực nhưng không làm mất thành

phần xenlulôza như loài Phellinus nigrolimitatus Loài này có khả năng tăng

trưởng nhanh ở nhiệt độ tương đối cao, tối ưu là 400C Năm 1990, Eriksson et

al cho biết một số loài có thể phân hủy cả hai thành phần xenlulôza và lignin của gỗ [36]

Bên cạnh đó, có một số loài nấm mục phá hoại gỗ mang đặc điểm của

cả hai nhóm nấm trên Mỗi loài nấm mục đều có ngưỡng độ ẩm thích hợp cho quá trình phát triển của nấm Khi độ ẩm gỗ đạt 25 – 30%, sự phát triển của nấm chậm lại và dưới 20% nấm sẽ bị ức chế hoàn toàn Do đó, vật liệu gỗ nếu được sấy hoặc phơi khô sẽ tránh được sự gây hại của nấm mục [31]

c Khả năng phá hoại gỗ của nấm mốc

Nấm mốc phát triển trên bề mặt gỗ hoàn toàn giống như dạng mốc phát triển trên các cơ chất khác Nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng đến sự sinh

trưởng và phát triển của nấm mốc Hệ sợi của nấm mốc chỉ phát triển trên bề

mặt, không ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của gỗ Bởi vậy, khi bề mặt gỗ bị nấm xâm hại có thể lây nhiễm mốc sang các cơ chất khác như: tường xi măng,

đá, vật dụng nội thất Đặc biệt, nấm mốc có khả năng gây dị ứng đối với da hoặc hô hấp ở người khi tiếp xúc [10], [23]

Xenlulôza là một polisaccarit, đây là phân tử không hòa tan và khó phân giải Xenlulôza có nhiều trong tế bào thực vật, chiếm 60 – 70% [16] Rất nhiều loài nấm và vi khuẩn có khả năng phân hủy xenlulôza bằng cơ chế yếm khí hay hiếu khí, ưa nhiệt hoặc ưa nhiệt trung bình Hiện nay, có rất nhiều ý

kiến khác nhau về cơ chế thuỷ phân xenlulôza, như là cơ chế phân huỷ của enzim xenlulaza theo Mandels và Reese (1964) [20]

Xenlulôza Xenlulôza xenlobioza glucôza

tự nhiên C1 vô định hình Cx β-glucozidaza

Theo Reese thì C1 là enzim “tiền nhân tố thuỷ phân” có tác dụng chuyển hóa xenlulôza tự nhiên, chuỗi này bị phân cắt bởi Cx tạo thành xenlobioza và cuối cùng tạo glucôza nhờ β-glucôzidaza

Hệ enzim xenlulaza được sản sinh bởi nhiều loại nấm khác nhau:

Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Trichoderma viride, Phanerochaete chrysosporium, Do đó, hoạt tính của enzim xenlulaza phụ thuộc vào từng

loài nấm và các yếu tố môi trường như độ pH, nhiệt độ

Lignin là một chất hóa học phổ biến chiếm 17% đến 33% thành phần

gỗ, giúp màng tế bào thực vật cứng chắc và giòn Nấm mục có khả năng phân hủy hoàn toàn lignin thành H2O2 và H2O Sự phân hủy lignin xảy ra trong giai đoạn chuyển hóa thứ cấp của nấm bắt đầu khi có sự hạn chế các chất như: nitrogen, cacbon hay sulphur [16] Hai enzim giữ vai trò chủ đạo trong việc phân giải lignin là manganaza peroxidaza (MnP) và lignin peroxidaza (LiP) tạo ra H2O2 Enzim MnP có thể hình thành H2O2 từ O2 khi có mặt NADH, NADPH hay glutathione và enzim glyoxal oxidaza (GLOX) mới được tạo ra trong giai đoạn chuyển hóa thứ cấp của nấm mục và hoạt động như LiP [26]

Quá trình phân hủy lignin được hệ thống hóa như sau :

manganaza peroxidaza Nitrogen + Oxalic + Glutathione Lignin

Lignin peroxidaza H2O2 + H2O

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NẤM GÂY HẠI CÁC CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.3.1 Những nghiên cứu trên thế giới

Vào đầu thế kỷ XX nấm học đã phát triển mạnh mẽ và trở thành một trong những ngành mũi nhọn được con người quan tâm [46] Nhiều nghiên cứu về nấm đã xuất hiện ở các khu vực khác nhau trên thế giới [36]

Nghiên cứu khu hệ nấm trong công trình kiến trúc được coi là một phần của khoa học nghiên cứu về nấm học [54] Năm 1874, R Hartig là người đầu tiên xác định được các loài nấm phá hoại gỗ gây ra các kiểu mục: mục nâu và mục trắng Hoạt động của enzim làm thay đổi hàm lượng xenlulôza và lignin trong gỗ gây ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến độ bền

và kết cấu của vật liệu xây dựng [18], [53]

Thành phần loài nấm phá hoại gỗ ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới đã được thể hiện trong các nghiên cứu về hệ thống nấm học ở Pháp (H Bourdot và A Galnin, 1927) Anh, Đức và Trung Âu (B Micheal, B Rennig

1960, 1969) Trung Quốc (S.Q Teng, 1963) Nhật Bản R Imatekl, T Hoago, 1957) Ấn độ (B.I Butler, 1960), [2], [41]

Song song với việc nghiên cứu thành phần của nấm phá hoại gỗ thì những nghiên cứu về đặc điểm sinh học của nấm được nhiều tác giả như: H Palek (1926), S.I Vanin (1948), V.W Coehreuc, (1965) đề cập tới Năm

1926, F.Pelek đã nêu được ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của sợi nấm và sự nảy mầm của bào tử Nhiều tác giả khác như: H Lyr, H Ziggler (1959) A.T Vakin (1964), V Rypneek (1967), S Rao (1976, H.A Tremisinov (1978), A Roy (1980), M.Nasaki (1981)… đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số loại nấm lỗ trên các môi trường dinh dưỡng khác nhau và nhận xét rằng một số loài nấm lớn phá hoại gỗ sinh trưởng tốt trên môi trường

chứa nitơ hữu cơ và nghèo đường Một số loài khác có thể hình thành bào tử trên môi trường nghèo dinh dưỡng [31]

Theo B.K Parasto (1959) đã chia nấm lớn phá hoại gỗ làm 3 nhóm: ưa

ẩm, ưa khô và trung bình Các loài ưa ẩm phát triển tốt trong mùa mưa, các loài ưa khô thường phát triển trong điều kiện giá thể khô và không khí ẩm, còn các loài trung bình thường phát triển trên gỗ có độ ẩm trung bình [2]

Các loại nấm lớn phá hoại gỗ có ảnh hưởng rất nhiều đến công trình kiến trúc và nền kinh tế Người ta ước tính rằng trong năm 1977 chỉ riêng tại Anh, chi phí sửa chữa thiệt hại do nấm gây ra trong các kiến trúc lên đến 3 triệu bảng mỗi tuần (Rayner và Boddy 1988) Sự phá hủy mô tế bào gỗ liên quan đến các sự phát triển của nấm được nghiên cứu bởi Liese (1970), Schwarze et al (1997), Anagnost (1998) và Corr S (2000) [30], [32]

Bên cạnh việc nghiên cứu sự phá hoại của nấm mục, nấm mốc cũng là đối tượng được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm

Năm 1981, Strzelczyk báo cáo trong đề tài nghiên cứu sơ bộ đánh giá tác hại của nấm mốc lên vật liệu xây dựng ở các công trình di sản văn hóa Mỹ Latinh, tác giả cho rằng các nhóm vật liệu xây dựng bằng đá bị suy thoái

nghiêm trọng, chủ yếu là do chủng nấm mốc Aspergillus glaucus tiết ra các

axit vô cơ và hữu cơ lâu ngày làm bào mòn, thay đổi màu của vật liệu [24]

Năm 2008, Keopannha tập trung nghiên cứu tác hại của nấm mốc lên các bộ sưu tập nghệ thuật, văn hóa thuộc bảo tàng các di sản văn hóa Lào Keopannha đã xác định nấm mốc phát triển trên bề mặt vật liệu gây biến thoái như làm đổi màu, mất màu Nấm mốc thường gây hại đối với các vật liệu có

nguồn gốc xenlulôza như gỗ, giấy, ván… đa số là các chủng Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Penicillium, Curvularia, … [38]

Theo Viitane et al, 2010 cho rằng các chủng nấm mốc đã có những tác động tiêu cực lên các nhóm vật liệu khác nhau Trong đó, một số chủng nấm

mốc được tìm thấy trên bề mặt gỗ, gạch, xi măng, đá, một số có mặt bên trong của các vật liệu này [24]

1.3.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

Cho đến nay ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu về nấm gây hại và mức độ gây hại của chúng trên các trong công trình kiến trúc nói chung và đối với di sản nói riêng vẫn chưa có hệ thống

Năm 1966, Hoàng Thị Mỹ đã nghiên cứu và mô tả được 15 loài nấm phá hoại gỗ với công trình: “Luận khảo về các bệnh thường hại cây cối tại miền Nam Việt Nam” [2]

Vào thập niên 70, việc nghiên cứu nấm lớn ở Việt Nam đã gặt hái nhiều thành tựu đáng kể Năm 1977, Trịnh Tam Kiệt thành công với nghiên cứu

“Đặc điểm khu hệ nấm phá gỗ ở Việt Nam”, trong đó tác giả đã tổng kết được

400 loài nấm sống trên gỗ [2]

Năm 1984, Trịnh Tam Kiệt và Trần Văn Mão đã công bố 239 loài trong báo cáo luận án “Góp phần nghiên cứu thành phần loài và đặc điểm sinh học của một số nấm lớn phá hoại gỗ ở vùng Thanh - Nghệ - Tĩnh” [18]

Từ năm 1995 – 1997 nhóm tác giả của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và Bảo tàng Lịch sử Việt Nam tiến hành nghiên cứu về nấm mốc gây hại các hiện vật của Bảo tàng Lịch sử Việt Nam,

đã xác định 2 chi nấm mốc gây hại chủ yếu: Aspergillus và Penicillium [14]

Năm 1998, Ngô Anh báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp

cơ sở: “Nghiên cứu khu hệ nấm lớn (Macrofungi flora) ở Thừa Thiên Huế”

tác giả đã công bố 272 loài nấm lớn, trong đó có 3 loài nấm phá hủy gỗ ở các công trình kiến trúc, di tích lịch sử thuộc di sản văn hóa thế giới ở Huế [2] Đến cuối năm 2000 tác giả cũng đã công bố kết quả công trình “Nghiên cứu

họ Coriolaceae Sing ở Huế” được 78 loài, 21 chi thuộc họ Coriolaceae Sing

Trong đó đa số các loài thuộc họ này là loài hoại sinh gây mục trắng và mục nâu phá hủy gỗ rừng, kiến trúc nhà ở, di tích lịch sử [3]

Bên cạnh đó, cũng có một số công trình nghiên cứu liên quan đến bảo tồn các công trình kiến trúc khác như : “Phòng chống nấm mốc cho gỗ di tích bằng hoá chất” của Đỗ Ngọc Cương (2007); “Nghiên cứu chất bảo quản bề mặt đá di tích” của Đoàn Hồng Minh (2001); “Nghiên cứu chất bảo quản bề mặt gạch tại di tích Thành cổ” của Nguyễn Trọng Oánh (2003), Các công trình nghiên cứu này đều đặt ra mục tiêu là lựa chọn loại hóa chất diệt nấm mốc cao, không tương tác với vật liệu và ít gây ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu chưa đưa ra được quy trình xử lý hợp lý và có thể áp dụng rộng rãi [14]

Vì vậy, việc nghiên cứu sinh vật gây hại trên công trình kiến trúc nói chung và các loài nấm gây hại nói riêng có ý nghĩa quan trọng Đây cũng là

cơ sở khoa học cần thiết nhằm góp phần xây dựng hệ thống biện pháp bảo tồn, trùng tu các di sản và kiến trúc xây dựng đạt hiệu quả cao

1.4 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.4.1 Đặc điểm tự nhiên ở thành phố Huế

a Vị trí địa lý, địa hình

* Vị trí địa lý: thành phố Huế nằm ở tọa độ địa lý: từ 107031'45'' -

107038' kinh Đông và từ 16030'45'' đến 16024’ vĩ Bắc, thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế [5]

Ranh giới thành phố được xác định: phía Bắc và phía Tây giáp thị xã Hương Trà, phía Nam giáp thị xã Hương Thủy, phía Đông giáp thị xã Hương Thủy và huyện Phú Vang

Thành phố Huế nằm ở hai bên bờ dòng sông Hương, về phía Bắc đèo Hải Vân, cách Đà Nẵng 112 km, cách biển Thuận An 14 km, cách sân bay quốc tế Phú Bài 14 km và cách cảng nước sâu Chân Mây 50 km [9]

* Địa hình: địa hình thành phố Huế là đồng bằng vùng hạ lưu sông

Hương và sông Bồ, có độ cao trung bình khoảng 3 – 4 m so với mực nước biển nên thường hay bị ngập lụt Vùng đồng bằng này tương đối bằng phẳng trong đó có xen kẽ một số đồi, núi thấp như núi Ngự Bình cao 105 m, đồi Vọng Cảnh [5], [9]

b Đặc điểm khí hậu

Khí hậu thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, mang tính chuyển tiếp từ á xích đạo đến nội chí tuyến gió mùa, chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam nước ta

* Nhiệt độ trung bình năm: nhiệt độ trung bình hàng khoảng 24 –

* Độ ẩm không khí: độ ẩm không khí tương đối dao động từ 83 – 87%,

tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 11, với giá trị nhiều năm là 89 – 92%, tháng

có độ ẩm thấp kéo dài 5 tháng (4 – 8) với giá trị trung bình nhiều năm là 73 –

79 % Trong mùa khô, khi có sự hoạt động của gió Tây nam khô nóng mạnh,

độ ẩm không khí thấp nhất có thể xuống 30%

* Lượng mưa: lượng mưa tăng dần từ Đông sang Tây, từ Bắc vào

Nam và tập trung vào một số tháng với cường độ mưa lớn do đó dễ gây lũ lụt, xói lở Mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, chủ yếu 3 tháng mưa là các tháng 9, 10, 11 với tổng lượng là 1850 mm, khoảng 65,9% lượng mưa năm, lượng mưa tháng 10 đạt 796 mm, chiếm khoảng 43% lượng mưa mùa mưa

Lượng mưa trong 3 ngày tối đa là 600 – 1000 mm tương ứng với tần suất 5%

ở lưu vực sông Hương

c Đặc điểm thủy văn

Thành phố Huế chịu ảnh hưởng chính của chế độ thuỷ văn của các con sông lớn Sông Hương dài trên 100 km, có nhánh chính là Tả Trạch dài 51km, diện tích lưu vực là 729 km2 Sông Bồ dài 94 km, diện tích lưu vực

938 km2 hội lưu với sông Hương ở ngã ba Sình (cách thành phố Huế 8 km

Địa hình Hội An nhìn chung thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam,

độ dốc thoải trung bình 0,0150 Địa hình các vùng đồng bằng của Hội An chia thành ba vùng: vùng cồn cát, vùng thấp trũng, vùng mặt nước Khu phố cổ Hội An nằm trọn trong phường Minh An, diện tích rộng khoảng 30 ha, với những con đường ngắn và hẹp, có đoạn uốn lượn, chạy dọc ngang theo kiểu bàn cờ Nằm trong vùng thấp trũng nên thường ngập nước trong mùa mưa, lũ

b Điều kiện khí hậu

* Nhiệt độ trung bình năm

Khí hậu ở đây là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam Mỗi năm

có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài

Năm 2012, Hội An có thời gian nhiệt độ trung bình tăng 28 – 330C ở vào tháng 6, 7, 8 Các tháng mùa đông như 12, 1, 2 nhiệt độ chỉ vào khoảng

18 – 230C

* Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí tương đối dao động từ 82%, tháng có độ ẩm cao nhất

là tháng 12, với giá trị nhiều năm là 90%, tháng có độ ẩm thấp nhất là tháng 7 với giá trị trung bình nhiều năm là 75% Trong mùa khô, khi có sự hoạt động của gió Tây nam khô nóng mạnh, độ ẩm không khí thấp nhất có thể xuống 25 – 30%

* Lượng mưa: ở Hội An không có mùa đông lạnh Mùa khô từ khoảng

tháng 3 đến tháng 8, mùa mưa thường kéo dài từ tháng 10 đến tháng Giêng năm sau Lượng mưa trung bình năm 2066 mm Tháng 12 là tháng có lượng

mưa lớn nhất, tháng 3 có lượng mưa nhỏ nhất

c Thủy văn

Thành phố Hội An chịu ảnh hưởng chính của chế độ thuỷ văn của các con sông lớn: sông Thu Bồn có diện tích lưu vực 10.590 km2 với tổng lưu lượng 19,9 tỷ m3/năm và sông Đế Võng chảy từ xã Điện Dương, huyện Điện Bàn, chạy dọc từ Tây sang Đông ở phía Bắc thành phố Hội An

CHƯƠNG 2 ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Các loài nấm lớn hoại sinh gây mục (gọi là nấm mục) được phân tích

từ các mẫu nấm lấy trên cơ chất gỗ ở một số địa điểm thuộc 2 lăng tẩm Minh Mạng, Tự Đức, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

- Các chủng nấm mốc phân lập từ các mẫu nấm mốc lấy trên cơ chất gỗ

ở 2 lăng Minh Mạng, Tự Đức tại Huế và khu phố cổ Hội An – QN

2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

* Địa điểm thu mẫu ngoài thực địa:

Lấy mẫu nấm (nấm mục, nấm mốc) trên các cơ chất là gỗ tại 3 địa điểm tại Huế: Lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội - Huế

và 3 địa điểm tại khu phố cổ Hội An – Quảng Nam: đình Cẩm Phô, Chùa Cầu

và nhà cổ Tân Ký Mỗi địa điểm lấy 3 mẫu trên các vị trí cơ chất gỗ

Hình 2.1 Sơ đồ địa điểm lấy mẫu tại một số khu di tích ở Cố đô Huế

Chùa Cầu Đình Cẩm Phô Nhà cổ Tân Ký

Hình 2.2 Sơ đồ địa điểm lấy mẫu tại khu phố cổ Hội An – QN

* Địa điểm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm:

+ Phòng thí nghiệm hóa sinh – vi sinh, khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

+ Phòng thí nghiệm thực vật, khoa Sinh, trường Đại học Khoa học Huế + Phòng vi sinh – hóa sinh, Trung tâm Môi trường thành phố Đà Nẵng

2.1.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện: từ tháng 06/2012 đến tháng 04/2013

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp khảo sát thực địa

Đề tài tiến hành khảo sát thực địa bằng cách quan sát trực tiếp để thu thập thông tin, đánh giá tình trạng kiến trúc của di tích, mức độ gây hại của nấm, công tác bảo trì, bảo tồn và các giải pháp phòng trừ hạn chế sự gây hại của nấm ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội - Huế và khu phố cổ Hội An – QN Sử dụng phiếu điều tra ở phần (phụ lục 03)

1

2.3.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa

- Ẩm kế đo nhiệt độ, độ ẩm không khí và kính lúp

b Nguyên tắc thu mẫu

- Yêu cầu chung: tuân thủ các nguyên tắc chung của phương pháp lấy mẫu về tính điển hình, tính ngẫu nhiên và tính chất của mẫu không bị thay đổi trước khi đến được phòng thí nghiệm

- Ghi phiếu điều tra mẫu: khi thu mẫu cần ghi lại thông tin về giá thể, địa điểm, số lượng, ngày thu, nhiệt độ, độ ẩm không khí nơi lấy mẫu và tên người thu mẫu Đối với nấm mục, cần chú ý thêm một số đặc điểm dễ bị mất của nấm như: màu sắc, vãy, lông ở mặt trên của quả thể nấm và mùi vị, chất nhầy (nếu có) Đồng thời, cần ghi chép đặc điểm của mẫu tươi và chụp ảnh trước khi sấy khô (vì các quả thể sống hằng năm của nhiều loài có tỷ lệ nước cao sẽ co rút lại và thay đổi khi màu sắc khô)

- Lấy mẫu nấm theo mùa: mùa khô (tháng 6, 7), mùa mưa (tháng 11, 12), mùa xuân (2, 3) Mỗi tháng lấy mẫu 2 lần vào đầu tháng và giữa tháng

- Đánh dấu địa điểm để lấy mẫu lần tiếp theo

c Cách thu mẫu

- Đối với nấm mốc: khi thu mẫu dùng dao cạo nhẹ trên bề mặt cơ chất

gỗ bị mốc, rồi cho mẫu thu được vào túi nilông Để hạn chế sự nhiễm mẫu trong quá trình thu cần lưu ý sử dụng dao lấy mẫu một lần đã vô trùng và cần khử trùng lại dưới ngọn lửa đèn cồn tại địa điểm thu mẫu

- Đối với nấm mục: cần phải dùng dao nhọn để tách nấm ra khỏi giá thể Khi tách nấm lấy cả một phần nhỏ giá thể gỗ nơi nấm sống và ghi chép kiểu gây mục Mỗi mẫu để riêng trong một túi giấy, tuyệt đối không sử dụng bao nilông để đựng mẫu vì túi không thoát khí và hơi nước, tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc, vi khẩn phát triển [2]

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

a Phương pháp phân lập nấm mốc

- Phân lập các mẫu dựa trên phương pháp phân lập của Egorov [12]

- Phân lập trên môi trường Czapek

- Chọn khuẩn lạc riêng rẽ và cấy truyền vào các ống thạch nghiêng để bảo quản giống

- Cách tiến hành:

+ Cân 0,1 gam mẫu đem nghiền, cho vào bình tam giác 250 ml có chứa

99 ml nước cất vô trùng, lắc mẫu trên máy lắc ngang với tốc độ 100 vòng/phút trong thời gian 15 phút Dịch mẫu thu được có độ pha loãng 10-2

+ Dùng pipet vô trùng hút 1 ml dung dịch trên cho sang ống nghiệm chứa sẵn 9 ml nước vô trùng, lắc đều ta được độ pha loãng 10-3 Tiếp tục pha loãng như vậy cho đến độ pha loãng 10-4, 10-5 Dùng pipet vô trùng hút ở mỗi

độ pha loãng 0,1 ml dịch mẫu và nhỏ vào hộp petri có chứa môi trường Czapek vô trùng Sau đó dùng que trang đều giọt dịch trên mặt thạch Mỗi độ pha loãng cấy trên 3 đĩa petri, bao gói cẩn thận và nuôi cấy trong tủ ấm ở nhiệt độ 28 – 300C trong 3 - 5 ngày để tạo thành các khuẩn lạc riêng rẽ Chọn

những khuẩn lạc riêng rẽ, mọc tốt, cấy truyền sang ống thạch nghiêng chứa cùng môi trường phân lập cho đến khi thuần chủng Bảo quản giống ở nhiệt

độ 4 - 60C [12]