Nghiên cứu đặc điểm phân bố của các chủng 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

bảng Tên bảng Trang 2.1 Tiêu chí đánh giá mức độ gây hại của nấm đến công trình 3.1 Cấu trúc thành phần bộ, họ, chi, loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm, Đ

KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

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

Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Võ Thị Ngọc Lê

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn TS Đỗ Thu Hà đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Sinh-Môi Trường – Đại Học Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt 4 năm học

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn giúp đỡ Động viên em trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận

Xin chân thành cảm ơn

Võ Thị Ngọc Lê

CFU : Colony forming unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc) CMC : Carboxyl methyl cellulose

cs : Cộng sự

MT : Môi trường MS1 : Murashige- Skoog

QN : Quảng Nam

bảng Tên bảng Trang

2.1 Tiêu chí đánh giá mức độ gây hại của nấm đến công trình

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

trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế 24

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

3.3

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

trình kiến trúc gỗ ở một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An –

QN

28

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

3.5 Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại gỗ ở lăng

3.6 Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại gỗ ở khu

3.7 Đặc điểm xuất hiện của nấm mục gây hại công trình kiến trúc

gỗ theo thời gian (tháng) ở lăng tẩm, Đại Nội tại Huế 42

3.8

Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại công trình

kiến trúc gỗ theo thời gian (tháng) tại khu phố cổ Hội An –

QN

45

3.9

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các loài nấm mục

xuất hiện trên các công trình kiến trúc lăng tẩm tại Huế và khu

phố cổ Hội An - QN

48

3.10

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

Perenniporia medulla-panis xuất hiện phổ biến và gây hại

chính

50

3.11

Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của nấm mục

Perenniporia medulla-panis xuất hiện phổ biến và gây hại

chính

52

Số hiệu

2.1 Sơ đồ địa điểm lấy mẫu tại một số khu di tích ở Cố đô Huế 17

2.2 Sơ đồ địa điểm lấy mẫu tại khu phố cổ Hội An – QN 17

3.1

Quả thể của các loài nấm mục xuất hiện phổ biến và gây hại

trên công trình kiến trúc gỗ ở lăng Minh Mạng, Tự Đức và

Đại Nội tại Huế

27

3.2

Quả thể của các loài nấm mục xuất hiện phổ biến và gây hại

trên công trình kiến trúc gỗ ở một số địa điểm tại khu phố cổ

Hội An – QN

31

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

3.4 Nấm mục gây hại gỗ tại một số địa điểm thuộc khu phố cổ

3.5

Khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào của các loài

nấm mục gây hại chính trên công trình kiến trúc lăng tẩm tại

Huế và khu phố cổ Hội An – QN

49

3.6 Khuẩn lạc của nấm mục Perenniporia medulla- panis sau 2

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 chúng 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 (QN) 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, có nấm mốc, nấm mục là nhóm sinh vật gây hại phổ biến nhất

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 [26] 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 nói chung và các loài nấm mục nói riêng đến

công trình kiến trúc di sản, chúng tôi tiến hành chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm

phân bố của các chủng 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” Đây là cơ sở để đề xuất các

biện pháp phòng trừ các loài nấm mục gây hại trên các công trình kiến kiến trúc tại khu vực nghiên cứu

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định đƣợc thành phần, đặc điểm phân bố và động thái phát triển của các chủng nấm mục 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 Là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp sinh học phòng trừ các loài nấm mục gây hại có hiệu quả cao tại các địa

điểm nghiên cứu

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

- Kết quả của đề tài sẽ bổ sung dẫn liệu khoa học về thành phần các chủng nấm mục và sự xuất hiện của nấm mục gây hại tại các công trình kiến trúc, của một

số lăng tẩm, Đại Nội ở Huế và khu phố cổ Hội An - QN

- Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học cho việc phòng trừ các loài nấm mục gây hại trên các công trình kiến trúc gỗ tại một số lăng tẩm, Đại Nội ở Huế và khu phố cổ Hội An - QN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ NẤM PHÁ HOẠI GỖ

1.1.1 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 và tác động qua lại 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 nghiên cứu của Clubbe (1980), Eaton và Hale (1993) 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 [25] Những phần gỗ nào bị phá hủy nhanh thì tốc độ mọc của hệ sợi cũng như 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 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

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

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 mục 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 [34]

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 (chi Phellinus), hay giữa các tầng ống có lớp mô mỏng (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 (chi Phellinus, Nigrofomes), chất lie dai (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]

1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm mục gây hại

gỗ

a Nhiệt độ

Sự phát triển và tồn tại của nấm hoại sinh trên gỗ chịu ảnh hưởng lớn bởi yếu

tố nhiệt độ 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) Năm 1933, Humphrey

và Siggers đã có một cuộc điều tra toàn diện về ngưỡng nhiệt độ tối thiểu của các loài nấm nói chung là 240C, nhiệt độ trung bình tối ưu từ 24 – 330C, và ngưỡng nhiệt độ tối đa 330C 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 [25]

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 [28] Theo nghiên cứu của Jennings và Lysek (1999) [22] đối với nấm mục hoại sinh gây hại gỗ, ở nhiệt độ

00C nấm vẫn phát triển được, nhưng quá trình trao đổi chất bị hạn chế Những loài nấm mục ưa lạnh, có ngưỡng phát triển nhỏ hơn 200C Loài ưa nhiệt trung bình, phát triển tối ưu ở nhiệt độ từ 200C đến 400

C, 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 [27]

b Độ ẩm

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 [25], [35]

Sự sinh trưởng và phát triển của nấm trên vật liệu gỗ còn chịu sự ảnh hưởng

độ ẩm không khí Hầu hết các nghiên cứu đã chứng minh, độ ẩm cần thiết cho sự

phát triển của nấm mục gỗ từ 90 – 98%, trong đó nước chiếm 25 – 30% trọng lượng

gỗ [25] Sự phá hủy gỗ do nấm có ảnh hưởng bởi các loài nấm khác nhau, hoạt động sinh lý giữa chúng và tính chất của vật liệu gỗ (Viitanen và Ritschkoff, 1991) Theo một số nghiên cứu, hầu hết các nấm mục đều khá nhạy cảm với điều kiện độ

ẩm, đặc biệt trong giai đoạn đầu của sự phân hủy gỗ [24]

- 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 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 phá hoại gỗ đều sống trong điều kiện hiếu khí và ôxi

là yếu tố tiên quyết để mở rộng sự phát triển của hệ sợi [25]

- Nấm phá hoại gỗ phát triển cần các hợp chất hữu cơ, nước và một số khoáng

vô cơ khác để sinh trưởng Các chất khoáng dinh dưỡng chính cần thiết cho sự phát triển của nấm như: cacbon, nitơ, photpho, lưu huỳnh, magie 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 magie 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 Theo nghiên cứu của Bech – Andersen, (1987) nấm mục có thể tổng hợp các chất dinh dưỡng khoáng cần thiết có trong các vật liệu xây dựng như thạch cao, đá, gỗ, [25]

- 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]

1.1.4 Sự phá hoại gỗ của nấm mục

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 [26] 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 của nấm mục khi tiếp xúc với bề mặt gỗ mạnh mẽ và nhanh hơn so với khi nấm tiếp xúc với bề mặt đất [21], [37]

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 xenluloza 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 [23] 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% [25]

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 mục gây biến màu [11]

b Khả năng phá hoại gỗ của nấm mục

Quá trình phá hủy cấu trúc gỗ của các loài nấm mục khác nhau là khác nhau Các loài nấm mục 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 thì lượng ôxi trong gỗ càng lớn Đây là điều kiện thuận lợi cho các loài nấm mục có khả năng phá hủy mạnh xenluloza và lignin, làm mất hoàn toàn ứng lực cơ học của gỗ [18]

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 mục 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 gỗ, đó là:

- Nhóm nấm mục trắng: có khả năng tẩy trắng gỗ trong quá trình phân huỷ xenluloza và lignin của gỗ

- Nhóm nấm mục nâu: chủ yếu là phân hủy xenluloza và hemixenluloza, chúng vẫn có thể phân giải lignin ở mức độ hạn chế (Eriksson et al, 1990)[2]

Nhiều loài nấm mục nâu gây hại gỗ như: Serpula lacrymans, Coniophora puteana, Meruliporia incrassata, và Gloeophyllum trabeum thường phá hoại gỗ trong nhiều công trình kiến trúc (Blanchette, 1995) Loài nấm Serpula lacrymans và Coniophora puteana là hai trong số các loài 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 [31], [32]

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

xenluloza 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 xenluloza và lignin của gỗ [28] 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 [25]

c Cơ chế quá trình phân giải xenluloza của nấm mục

Xenluloza là một polisaccarit, đây là phân tử không hòa tan và khó phân giải Xenluloza có nhiều trong tế bào thực vật, chiếm 60 – 70% [16] Rất nhiều loài nấm

và vi khuẩn có khả năng phân hủy xenluloza 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 xenluloza, như là cơ chế phân huỷ của enzim xenlulaza theo Mandels và Reese (1964) [20]

Xenluloza Xenluloza xenlobioza glucoza

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 xenluloza tự nhiên, chuỗi này bị phân cắt bởi Cx tạo thành xenlobioza và cuối cùng tạo glucoza nhờ β-glucozidaza

Hoạt tính của enzim xenlulaza phụ thuộc vào từng loài nấm và các yếu tố môi trường như độ pH, nhiệt độ [20]

d Cơ chế quá trình phân giải lignin của nấm mục

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 [21]

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

manganaza peroxidaza Nitrogen + Oxalic + Glutathione Lignin

Lignin peroxidaza

H2O2 + H2O

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.2.1 Tình hình 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 [14] Nhiều nghiên cứu về nấm đã xuất hiện ở các khu vực khác nhau trên thế giới [12]

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), [1], [13]

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 [9]

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 [1]

Nghiên cứu khu hệ nấm trong công trình kiến trúc được coi là một phần của khoa học nghiên cứu về nấm học [18] 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 xenluloza và lignin trong gỗ gây ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến độ bền và kết cấu của vật liệu xây dựng [7], [17]

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) [8], [10]

1.2.2 Tình hình 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” [1]

Nghiên cứu nấm lớn ở Việt Nam đã gặt hái nhiều thành tựu đáng kể ở thập nhiên 70 Trịnh Tam Kiệt thành công với nghiên cứu “Đặc điểm khu hệ nấm phá gỗ

ở Việt Nam” vào năm 1977, trong đó tác giả đã tổng kết được 400 loài nấm sống trên gỗ [1]

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” [7]

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 [1] 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

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 các biện pháp bảo tồn, trùng tu các di sản và kiến trúc xây dựng đạt hiệu quả cao

1.3 VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên ở thành phố Huế [5], [9]

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 160

30'45'' đến 16024’ vĩ Bắc, thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế

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

* 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 đồi Vọng Cảnh, núi Ngự Bình cao 105 m

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

C

+ Mùa nóng: từ tháng 5 đến tháng 9, chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam nên khô nóng, nhiệt độ cao Nhiệt độ trung bình các tháng nóng là từ 27 - 290C, tháng nóng nhất (tháng 5, 6) nhiệt độ có thể lên đến 38 – 400

C

+ Mùa lạnh: từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nên mưa nhiều, trời lạnh Nhiệt độ trung bình về mùa lạnh ở vùng đồng bằng là 20 – 220C

* Độ ẩm không khí: độ ẩm không khí trung bình từ 85 – 86%, 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

* Gió: chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió chính:

+ Gió mùa Tây Nam: bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, gió khô nóng, bốc hơi mạnh gây khô hạn kéo dài

+ Gió mùa Đông Bắc: bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, gió thường kèm theo mưa làm cho khí hậu lạnh, ẩm, dễ gây lũ lụt

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 về phía Bắc)

1.3.2 Đặc điểm tự nhiên ở khu phố cổ Hội An - Quảng Nam [4] [19]

108023'10" Phía Ðông giáp biển Ðông Phía Nam giáp huyện Duy Xuyên

Phía Tây và Bắc giáp huyện Ðiện Bàn

Thành phố Hội An cách quốc lộ 1A khoảng 9 km về phía Đông, cách thành

phố Đà Nẵng khoảng 25 km về phía Đông Nam, cách thành phố Tam Kỳ khoảng 50km về phía Đông Bắc, phía Đông là bờ biển

* Địa hình

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 2013, 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 -230

C

* Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình là 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

* Gió: chế độ gió có hai mùa rõ rệt: gió mùa đông từ tháng 9 đến tháng 4 năm

sau, gió mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9 Tốc độ gió trung bình là 3,3 m/s, tốc độ gió mạnh nhất là 40 m/s

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG 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 lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế và đình Cẩm Phô, Chùa Cầu, nhà cổ Tân Ký thuộc khu phố cổ Hội

An – QN

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Xác định thành phần 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

- Nghiên cứu 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 - QN theo vị trí cơ chất gỗ

- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài nấm mục xuất hiện phổ biến và gây hại chính trên các công trình kiến trúc ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An – Quảng Nam Là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp phòng trừ các loài nấm mục gây hại tại các công trình kiến trúc này một cách hiệu

quả

2.3 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

2.3.1 Địa điểm nghiên cứu

a Địa điểm thu mẫu ngoài thực địa

Lấy mẫu nấm mục trên các cơ chất là gỗ, mỗi địa điểm lấy 3 mẫu trên các vị trí cơ chất gỗ:

- Tại Huế: Lăng Minh Mạng, Lăng Tự Đức, Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội - Huế

- Tại Hội An – Quảng Nam: đình Cẩm Phô, Chùa Cầu và nhà cổ Tân Ký

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

b 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

1

2.3.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện: từ tháng 2/2012 đến tháng 04/2014

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

- Nghiên cứu đặc điểm sinh học của một số chủng nấm mục 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 Nghiên cứu này là cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp phòng trừ các loài nấm mục gây hại các công trình kiến trúc gỗ tại địa điểm nghiên cứu

2.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.5.1 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)

2.5.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa [2]

- 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 bi ̣ thay đổi trước khi đến đươ ̣c phòng thí nghiê ̣m

- 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 Đặc biệt, cần chú ý thêm một số đặc điểm dễ bị mất của nấm mục 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 đi ̣a điểm để lấy mẫu lần tiếp theo

c Cách thu mẫu

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]

2.5.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

a Phương pháp phân lập

- Phân lập mẫu nấm mục dựa vào phương pháp phân lập của Nguyễn Lân

+ Mẫu nấm sau khi thu được ở thực địa cần tiến hành phân tích ngay Trước tiên, cần cắt gọt sạch sẽ chân nấm để loại bỏ chất bẩn dính ở gốc nấm, sau đó dùng cồn lau nhẹ mặt ngoài để sát trùng Dùng dao mổ vô trùng và bằng thao tác cắt một mẫu nhỏ tổ chức ở vị trí đảm nấm rồi dùng que cấy đưa vào bình tam giác 250 ml

đã có môi trường thạch hay ống nghiệm thạch nghiêng đã vô trùng Thao tác cần tiến hành nhanh gọn và thực hiện trong điều kiện vô trùng Khi hệ sợi nấm bung mọc thì dùng que cấy đầu nhọn chuyển sang môi trường thạch nghiêng khác

b Phương pháp giữ giống và bảo quản mẫu vật

Sau khi thu mẫu về tiến hành phân tích, mô tả đặc điểm hình thái ngoài của nấm như: hình dạng, màu sắc, các đặc điểm của mép mũ, mặt mũ, quả thể, ghi chép các đặc điểm của nấm vào phiếu phân tích tiêu bản nấm Những mẫu nào dùng

để phân tích ngay thì để lại, mẫu nào cần bảo quản thì tiến hành xử lý ngay bằng cách sấy khô ở nhiệt độ 60 – 800C trong tủ sấy Sau đó, ngâm mẫu trong dung dịch HgCl2 5% trong 30 phút, lấy ra tiếp tục sấy khô, gói cẩn thận trong giấy kẽm để ngăn cản côn trùng và vi sinh vật làm hư hại mẫu [2]

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

Số lượng tế bào sống trong các cơ chất phân lập trên môi trường dinh dưỡng đặc được biểu thị bằng đơn vị CFU (Colony Forming Unit), 1 CFU tương ứng với 1 khuẩn lạc phát triển từ 1 tế bào ban đầu của 1 loại vi sinh vật trên môi trường dinh dưỡng trong đĩa thạch Tính số lượng tế bào vi sinh vật trong 1gam cơ chất theo công thức [8]:

W

Df A n

W: trọng lượng khô của 1gam mẫu [8]

d Phương pháp phân loại các chủng nấm

Các đặc điểm hình thái ngoài và cấu trúc hiển vi đã phân tích được sử dụng trong quá trình định loại nấm, định loại các taxon từ bậc phân loại ngành, lớp, bộ,

họ, chi, loài Dùng các khóa phân loại của L Ryvarden (1993) [28], [29], Rolf Singer (1986) [36] và Trịnh Tam Kiệt (1981) [14]

Dùng dao lam cắt thẳng góc ngang qua ống nấm, phiến nấm đặt lên tiêu bản trong một giọt nước Quan sát, mô tả các đặc điểm hình thái ngoài như: hình dạng, màu sắc, kích thước quả thể, bề mặt mũ, mô nấm, bào thể, ống nấm, phiến nấm Mô

tả các cấu trúc hiển vi như: hình dạng, màu sắc, kích thước của đảm, túi, bào tử, sợi nấm, bó sợi nấm, liệt bào, lông cứng,

Trong quá trình nghiên cứu, phân loại các mẫu nấm mục được chỉnh lý, giám định và hướng dẫn của PGS TS Lê Bá Dũng trường Đại học Đà Lạt và TS Ngô Anh trường Đại học Khoa học Huế

e Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh hóa và mức độ gây hại của một

số loài nấm mục gây hại chính phổ biến

* Xác định khả năng sinh enzim xenlulaza ngoại bào

Sử dụng phương pháp khối thạch bằng cách đục lỗ, nhỏ dịch lên men rồi đo vòng phân giải (D - d, mm), D là đường kính vòng phân giải, d là đường kính lỗ khoan Sử dụng môi trường cơ sở có công thức (g/100 ml), NaHPO4 – 0,615, axit xitric – 2,25, thạch – 2,0, nước 100 ml Sau đó bổ sung cơ chất: CMC tỷ lệ 1% vào từng bình môi trường, khử trùng 0,8 – 1atm/30 phút Đổ ra hộp pectri khoan thạch, nhỏ dịch nuôi cấy vào các lỗ khoan, để ở nhiệt độ 28 – 300C trong 1 – 2 giờ lấy ra tráng thuốc thử tương ứng lên trên hộp pectri, để yên đến khi xuất hiện vòng phân

giải thì đổ thuốc thử thừa rồi đo vòng phân giải Đối với CMC hiện bằng bằng thuốc thử lugol [8]

* Phương pháp xác định mức độ gây hại của nấm

Tiêu chí để đánh giá mức độ gây hại của nấm mục phá hoại công trình kiến trúc căn cứ vào Bùi Công Hiển (2013) [13][27]:

- Khả năng phá hoại của các chủng nấm đối với mỗi di tích

- Đặc điểm sinh học hình thái của loài bắt gặp

- Sự gây hại của nấm, tác động đến mĩ quan di tích

Bảng 2.1 Tiêu chí đánh giá mức độ gây hại của nấm đến

công trình kiến trúc

1 Gây hại rất nhẹ Mức độ gây hại từ 10 – 20% +

3 Gây hại vừa Mức độ gây hại >40 – 60% +++

4 Gây hại nặng Mức độ gây hại >60 – 80% ++++

5 Gây hại nghiêm trọng Mức độ gây hại > 80% +++++

2.5.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thu thập được phân tích theo hai phương pháp:

* Phương pháp thống kê trên phần mềm SPSS (Statistical Package for the Socical Sciences) và sử dụng phép thử Duncan để kiểm định mức độ có ý nghĩa của các trung bình nghiệm thức

* Phương pháp xử lí và đánh giá theo phương pháp toán thống kê sinh học với các thông số sau:



Trong đó: X : giá trị trung bình

n: số lần nhắc lại

 



n i

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

3.1 THÀNH PHẦN 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

3.1.1 Thành phần loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở lăng Minh Mạng, Tự Đức và Đại Nội – Huế

Qua phân tích 36 mẫu lấy trên các vật liệu gỗ ở lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức

và Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế Dựa vào đặc điểm hình thái, cấu trúc hiển

vi của nấm và khóa định loại theo phương pháp của L Ryvarden (1993) [33], [24], Rolf Singer (1986) [36] và Trịnh Tam Kiệt (1981) [15] Chúng tôi đã xác định được

7 loài nấm mục phá hoại gỗ ở các công trình kiến trúc Kết quả được thể hiện ở bảng 3.1 và 3.2

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

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

Số lượng

Tỷ lệ (%)

Số lượng

Tỷ lệ (%)

1 Hymenochaetales Hymenochaetaceae 2 33,3 4 57,1

Bảng 3.2 Thành phần loài nấm mục gây hại công trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm và Đại Nội tại Huế

Địa điểm xuất hiện

loài Lăng

Minh Mạng

Lăng

Tự Đức

Điện Thái Hòa

Hymenochaetales Hymenochaetaceace

Phellinus

Phellinus conchatus (Per : Fr.) Quesl x x x

Phellinus ostrycolor (Bres.) Ryv x x x

Phylloporia Phylloporia ribis (Schumach : Fr.) Ryv x x -

Poriales Coriolaceae

Gloeophyllum Gloeophyllum trabeum (Pers.: Fr.) Murr - x -

Perenniporia Perenniporia medulla-panis (Jacq.: Fr) Donk x x x

* Chú thích: x Có xuất hiện

- Không xuất hiện

Từ kết quả nghiên cứu bảng 3.1 và 3.2 tại 3 vùng sinh thái khác nhau: lăng Minh Mạng, lăng Tự Đức và Điện Thái Hòa ở Huế đã xác định được 7 loài nấm mục gây hại thuộc 5 chi, 2 họ và 2 bộ Trong đó:

Bộ Hymenochaetales có 1 họ Hymenochaetaceace, 2 chi chiếm 33,3% và 4

loài chiếm 57,1% Chi Phellinus có 3 loài Phellinus conchatus, Phellinus ostrycolor

và Phellinus sp Chi Phylloporia chỉ có 1 loài Phylloporia ribis Trong đó, có 2 loài Phellinus conchatus và Phylloporia ribis xuất hiện phổ biến và gây hại ở tất cả các

địa điểm nghiên cứu

Bộ Poriales có 1 họ Coriolaceae, 3 chi chiếm 66,7% và 3 loài chiếm 42,9%

Chi Coriolopsis có 1 loài Coriolopsis sp., chi Gloeophyllum có 1 loài Gloeophyllum trabeum, chi Perenniporia có 1 loài Perenniporia medulla-panis Trong đó chỉ có 1 loài Perenniporia medulla-panis xuất hiện phổ biến và gây hại ở các địa điểm

nghiên cứu

Vậy, trong 7 loài nấm mục xuất hiện ở lăng Minh Mạng, Tự Đức và Điện Thái

Hòa thuộc Đại Nội tại Huế, có 3 loài nấm mục Phellinus conchatus, Phylloporia ribis, Perenniporia medulla-panis xuất hiện phổ biến và gây hại chính Các loài

nấm này có đặc điểm hình thái phát triển với số lượng quả thể nhiều, mọc trải dài, bám sát trên bề mặt giá thể có khả năng đối kháng tốt với điều kiện môi trường khắc nghiệt Rễ nấm mọc từ gốc quả thể, hoạt động như ống dẫn nước làm cho nền cơ chất gỗ trở nên ẩm, dễ bị hư hỏng [30] Bên cạnh đó, các loài nấm này thường phát triển tốt trên cơ chất gỗ có khả năng hút ẩm cao với nhiệt độ tối ưu là 20 - 250C và tăng trưởng mạnh dưới cường độ ánh sáng yếu [18] Song, phần lớn kiến trúc lăng tẩm, Đại Nội tại Huế nằm trên địa hình cao, sông suối bao quanh, mật độ kiến trúc che phủ lớn tạo điều kiện thích hợp cho các loài nấm mục trên xuất hiện phổ biến và gây hại Vì vậy, sự phát triển của nấm mục đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng gỗ và mỹ quan cũng như giá trị của di sản

Bốn loài còn lại Phellinus ostrycolor, Phellinus sp., Coriolopsis sp., Gloeophyllum trabeum chỉ phân bố rải rác ở một số vị trí trong lăng Tự Đức và xuất

hiện ít tại lăng Minh Mạng Do các loài này thường thích ứng tốt khi chúng tồn tại

và phát triển trên vật liệu gỗ còn hàm lượng xenluloza, lignin, tinin, chất màu, tinh

dầu,… cao [18] Nhưng đa số kiến trúc ở các địa điểm nghiên cứu, gỗ đã bị mục nên hàm lượng lignin, xenluloza trong cơ chất giảm mạnh đã ảnh hưởng đến sự xuất

hiện của loài và kích thước của quả thể

Phần lớn, các loài nấm xuất hiện ở một số lăng tẩm và Đại Nội – Huế có đời sống hoại sinh không chuyên tính, gây mục trắng, chủ yếu phá hoại gỗ cứng [2]

Chỉ riêng loài nấm mục Gloeophyllum trabeum thuộc chi Gloeophyllum là nấm gây

mục nâu hoại sinh phá hoại gỗ mạnh [33] Kết quả nghiên cứu này là cơ sở khoa học để xây dựng biện pháp phòng trừ nấm mục có hiệu quả phù hợp với điều kiện sinh thái và đặc điểm di tích của từng địa điểm nghiên cứu

Phylloporia ribis Perenniporia medulla –

Sau khi tiến hành khảo sát và phân tích 24 mẫu nấm mục lấy trên các vật liệu

gỗ thuộc khu phố cổ Hội An – QN Dựa vào đặc điểm hình thái và cấu trúc hiển vi của nấm và khóa định loại theo phương pháp của L Ryvarden (1993) [33] [34], Rolf Singer (1986) [36] và Trịnh Tam Kiệt (1981) [15] Chúng tôi đã xác định được

5 loài nấm mục phá hoại gỗ trên công trình kiến trúc, kết quả được thể hiện ở bảng 3.3 và 3.4

Bảng 3.3 Cấu trúc thành phần bộ, họ, chi, loài nấm mục gây hại công trình

kiến trúc gỗ ở một số địa điểm tại khu phố cổ Hội An – QN

Số lƣợng

Tỷ

lệ (%)

Số lƣợng

Tỷ

lệ (%)

Bảng 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

Cẩm Phô

Chùa Cầu

Nhà

cổ Tân

Ký

Hymenochaetales Hymenochaetaceace Phylloporia Phylloporia ribis (Schumach : Fr.) Ryvarden x x x

Poriales Coriolaceae

Hirschioporus Hirschioporus anomalus (Lloyd.) Teng x - -

Perenniporia Perenniporia medulla- panis (Jacq.: Fr) Donk x x x

Qua kết quả bảng 3.3 và 3.4 cho thấy tại 3 địa điểm nghiên cứu: đình Cẩm Phô, Chùa Cầu và nhà cổ Tân Ký thuộc khu phố cổ Hội An – QN xuất hiện 5 loài nấm mục thuộc 5 chi, 3 họ và 3 bộ gây hại công trình kiến trúc gỗ, gồm có:

Bộ Hymenochaetales có 1 họ Hymenochaetaceae, 1 chi Phylloporia có 1 loài Phylloporia ribis chiếm 20% Đây là loài xuất hiện phổ biến và gây hại ở cả 3 khu

vực nghiên cứu

Bộ Poriales có 1 họ Coriolaceae, 3 chi và 3 loài chiếm 60% Trong đó, chi

Hirschioporus có 1 loài Hirschioporus anomalus, chi Perenniporia có 1 loài Perenniporia medulla-panis và chi Nigidoporus có 1 loài Nigidoporus sp Trong 3 loài này có 1 loài Perenniporia medulla-panis phân bố rộng, xuất hiện phổ biến ở các địa điểm nghiên cứu Các loài nấm mục còn lại Hirschioporus anomalus và Nigidoporus sp sinh trưởng tốt trên cơ chất có thành phần sinh dưỡng cao, khả

năng hút ẩm lớn nên thường ít xuất hiện Kiến trúc tại khu phố cổ Hội An nằm trong vùng trũng, thấp nhưng điều kiện độ ẩm thấp và nhiệt độ trung bình cao (25 - 300C) nên không thích hợp cho các loài nấm mục này phát triển mạnh Bên cạnh đó, nấm

có quả thể mọc từng cụm, rễ nấm không ăn sâu, giai đoạn nấm tiềm sinh dài Do vậy, điều kiện môi trường và cơ chất đã ảnh hưởng đến sự phân bố của nấm mục trên di tích

Bộ Stemonitales có 1 họ Stemonitidaceae, 1 chi Stemonitis và 1 loài Stemonitis axifera chiếm 20% Loài nấm mục này ít xuất hiện, chỉ phát triển ở một

số vị trí trong không gian di tích tại nhà cổ Tân Ký và đình Cẩm Phô do khả năng phá hủy gỗ của loài yếu đồng thời sự phát tán của bào tử nấm chậm [2]

So sánh thành phần loài nấm mục gây hại các công trình kiến trúc gỗ ở một số lăng tẩm, Đại Nội tại Huế và khu phố cổ Hội An cho thấy: ở khu phố cổ Hội An có

số lượng và thành phần loài nấm mục ít hơn so với các địa điểm nghiên cứu tại Huế

Sở dĩ, có sự khác nhau này là do vật liệu gỗ được sử dụng ở mỗi di tích không giống nhau Đồng thời, điều kiện môi trường tại khu phố cổ Hội An có cường độ chiếu sáng trong ngày cao, tổng số giờ nắng trung bình trong năm 2178 giờ, độ ẩm trung bình năm tương đối thấp 75% và nhiệt độ trung bình trong năm 23,60

C cao hơn so

với ở Huế [4] nên sự bốc hơi nước bề mặt vật liệu nhanh Chính vì vậy, điều kiện sinh thái tại đây không phù hợp cho nhiều loài nấm mục sinh trưởng và phát triển

Phylloporia ribis Perenniporia

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 - QN theo vị trí cơ chất gỗ

* Tại lăng Minh Mạng, Tự Đức và Đại Nội – Huế

Để nghiên cứu đặc điểm xuất hiện của loài nấm mục gây hại trên công trình kiến trúc theo vị trí cơ chất gỗ trong không gian di tích ở lăng Minh Mạng, Tự Đức

và Điện Thái Hòa thuộc Đại Nội tại Huế Chúng tôi đã tiến hành khảo sát hiện trạng

di tích và nghiên cứu 36 mẫu nấm mục lấy trên cơ chất gỗ từ tháng 02/2012 đến tháng 04/2014 Kết quả được thể hiện ở bảng 3.5 và bảng 1, bảng 2 (phụ lục 02)

32

Bảng 3.5 Đặc điểm xuất hiện của các loài nấm mục gây hại gỗ ở lăng tẩm, Đại Nội tại Huế (tháng 11/2012)

Địa điểm thu mẫu

Tên loài nấm mục Vị trí xuất

hiện

Độ ẩm không khí (%)

Nhiệt độ không khí ( 0 C)

Mức độ gây hại (%)

* Chú thích: Mức độ gây hại > 80% : +++++; Mức độ gây hại >60 – 80% : ++++; Mức độ gây hại >40 – 60% : +++;

Mức độ gây hại >20 – 40% : ++; Mức độ gây hại từ 10 – 20% : +