Sự gây bệnh và khả năng phòng trừ mọi hạt nông sản của một số loài nấm ký sinh côn trùng

Trong số này, nhóm nấm ký sinh côn trùng gây hại nông nghiệp hiện đang là một hướng nghiên cứu mới, có nhiều triển vọng trong việc sử dụng chúng để phòng trừ sâu mọt hại kho.. Đây cũng l

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Ngọc Lân đã tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian nghiên cứu đề tài.

Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các cán bộ, giảng viên khoa Nông- Lâm- Ngư đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong thời gian làm việc tại trung tâm thí nghiệm thực hành khoa Nông- Lâm- Ngư.

Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa Sau Đại học, cùng ban chủ nhiệm và toàn thể các thầy cô giáo khoa Sinh đã tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu đề tài khoa học này.

Xin chân thành cảm ơn tổ chức NAGAO- Nhật Bản; Đề án nghị định thư về nghiên cứu Nấm ký sinh côn trùng giữa Trường Đại học Vinh (Việt Nam) và BIOTEC (Thái Lan) (Mã số: 04/2009) đã hỗ trợ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành tốt đề tài khoa học này.

Xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đã nhiệt tình động viên, giúp

đỡ tôi hoàn thành luận văn.

Vinh, tháng 12 năm 2009

Tác giả Hoàng Thị Mai Anh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này do chính tôi thực hiện; Và mọi

số liệu thu được hoàn toàn trung thực với kết quả thực nghiệm, chưa có bất kỳ một công trình nghiên cứu nào trước đây công bố Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan này!

Tác giả

Hoàng Thị Mai Anh

MỤC LỤC Lời cảm ơn

Lời cam đoan

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

1.1.1 Côn trùng hại nông sản bảo quản trong kho 6 1.1.2 Bản chất sự mất mát do côn trùng hại kho 8 1.1.3 Sự gây bệnh của nấm đối với côn trùng 9 1.1.3.1 Định nghĩa nấm nội ký sinh thực vật gây bệnh côn trùng 9 1.1.3.2 Sự xâm nhiễm và phát triển của nấm nội ký sinh thực vật

gây bệnh cho côn trùng trong cơ thể bệnh chủ 11 1.1.3.3 Triệu chứng bên ngoài của sâu hại bị nhiễm bệnh nấm côn

1.1.4 Phòng trừ mọt bằng nấm ký sinh côn trùng 15

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 18 1.2.1.1 Nghiên cứu về tổn thất nông sản do sâu mọt gây hại 18 1.2.1.2 Nghiên cứu về sự gây bệnh của nấm nội ký sinh đối với côn

1.2.1.3 Nghiên cứu khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong

1.2.2.1 Nghiên cứu về sự gây bệnh của nấm nội ký sinh đối với côn

trùng gây hại cây nông nghiệp 25 1.2.2.2 Nghiên cứu khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong

2.3.1 Thu thập và nuôi tự nhiên mọt hại quả khô, mọt ngô và

2.3.2 Phân lập, nhân nuôi sinh khối nấm B amorpha;

2.3.3 Phương pháp thực nghiệm gây bệnh nấm cho mọt hại quả

2.3.4 Đánh giá hiệu lực phòng trừ mọt hại quả khô, mọt ngô,

mọt khuẩn đen của chế phẩm nấm ký sinh côn trùng B

quả khô C hemipterus, mọt ngô S zeamais và mọt khuẩn

3.2 Hiệu lực phòng trừ một số loài mọt bằng chế phẩm nấm B

amorpha và nấm Paecilomyces sp dạng bột 45 3.2.1 Hiệu lực phòng trừ mọt ngô S zeamais bằng chế phẩm

3.2.2 Hiệu lực phòng trừ mọt hại quả khô C hemipterus bằng

3.2.3 Hiệu lực phòng trừ mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer

bằng chế phẩm nấm ký sinh côn trùng 57 3.2.3.1 Hiệu lực phòng trừ mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer

3.2.3.2 Hiệu lực phòng trừ mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer

bằng chế phẩm nấm Paecilomyces sp. 63 3.3 Đánh giá hiệu quả phòng trừ sâu mọt của các chế phẩm

nấm nội ký sinh gây bệnh côn trùng 70

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 3.1 Biểu hiện của bệnh nấm B amorpha trên S zeamais, C hemipterus 33

Bảng 3.2 Chu kỳ gây bệnh của B amorpha đối với mọt ngô S zeamais 33

Bảng 3.3 Chu kỳ gây bệnh của B amorpha đối với mọt quả khô Carpophilus hemipterus 33

Bảng 3.4 Biểu hiện của bệnh nấm Aspergillus sp trên mọt ngô S zeamais, mọt hại quả khô C hemipterus và mọt khuẩn

đen A diaperinus Panzer

38

Bảng 3.5 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt ngô S zeamais 38

Bảng 3.6 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt hại quả khô C hemipterus 39

Bảng 3.7 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt khuẩn đen A.diaperinus Panzer 39

Bảng 3.8 Tỷ lệ mọt ngô S zeamais bị chết theo thời gian sau khi xử lý với các chế phẩm nấm bột B amorpha (± SD) 46

Bảng 3.9 Tỷ lệ mọt ngô S zeamais bị chết theo thời gian sau khi xử lý

với các chế phẩm nấm bột B amorpha (±SD) 48

Tỷ lệ mọt khuẩn đen Alphitobius diaperinus Panzer bị chết

theo thời gian sau khi xử lý với các chế phẩm nấm bột

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1 So sánh tỷ lệ mọt ngô S zeamais và mọt hại quả khô C

hemipterus có biểu hiện bệnh nấm B amorpha 34

Sơ đồ 3.2

So sánh thời gian gây bệnh của nấm B amorpha trên vật

chủ mọt ngô S zeamais so với mọt hại quả khô C

hemipterus

34

Sơ đồ 3.3 Chu kỳ gây bệnh của Beauveria amorpha đối với mọt

Sơ đồ 3.4 Chu kỳ gây bệnh của Beauveria amorpha đối với mọt quả

Sơ đồ 3.5 So sánh thời gian gây bệnh của nấm Aspergillus sp trên

C hemipteru, S zeamais và A diaperinus Panzer 40

Sơ đồ 3.6

So sánh thời gian phát triển ở các giai đoạn của nấm

Aspergillus sp và nấm B amorpha trên mọt ngô S.zeamais và mọt hại quả khô C.hemipterus

41

Sơ đồ 3.7 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt ngô

Sơ đồ 3.8 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt hại quả

Sơ đồ 3.9 Chu kỳ gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt khuẩn

Sơ đồ 3.20

So sánh hiệu lực phòng trừ của nấm B amorpha trên mọt ngô S zeamais, mọt hại quả khô C hemipterus và mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer với nồng độ nấm và liều

lượng khác nhau

62

Sơ đồ 3.21

So sánh hiệu lực phòng trừ của nấm Paecilomyces sp

trên mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer ở các thời điểm,

nồng độ nấm khác nhau, với liều lượng 3g

65

Sơ đồ 3.22

So sánh hiệu lực phòng trừ của nấm Paecilomyces sp

trên mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer ở các thời điểm,

nồng độ nấm khác nhau, với liều lượng 2g

67

Sơ đồ 3.23

So sánh hiệu lực phòng trừ của nấm Paecilomyces sp

trên mọt hại quả khô C hemipterus sau 30 ngày theo dõi

với nồng độ nấm và liều lượng khác nhau

68

Sơ đồ 3.24

So sánh hiệu lực phòng trừ của nấm B amorpha và nấm Paecilomyces sp trên mọt khuẩn đen A diaperinus Panzer với liều lượng 2g và 3g

69

MỞ ĐẦU

1 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu đề tài

Khí hậu Việt Nam là khí hậu nhiệt đới gió mùa Lãnh thổ Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới, đồng thời nằm ở rìa phía Đông Nam của phần châu Á lục địa, giáp với biển Đông (một phần của Thái Bình Dương), nên chịu ảnh hưởng trực tiếp của kiểu khí hậu gió mùa mậu dịch, thường thổi ở các vùng vĩ độ thấp

[16] Đây là yếu tố thuận lợi cho sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta; Tuy nhiên nó cũng là điều kiện tốt để sâu hại phát sinh, phát triển và phá hại nghiêm trọng không chỉ ở trên cây trồng mà còn gây tổn thất lớn về khối lượng và chất lượng các sản phẩm cất trữ trong kho.

Thiệt hại trên các loại hạt trong kho do sâu hại và các đối tượng khác ở các nước đang phát triển vào khoảng trên 30% (Throne & Eubanks, 2002) Theo FAO (1999), hàng năm trên thế giới mức tổn thất về lương thực trong bảo quản trung bình từ 6%-10% Ở Việt Nam, mức tổn thất này cũng khá lớn, khoảng từ 8%-15% [7] Trong đó, trung bình tổn thất sau thu hoạch hạt nông sản khoảng 10%, rau khoảng 35% và quả khoảng 25% [9]; Theo số liệu mới nhất do Tổ chức Hợp phần

xử lý sau thu hoạch (thuộc Dự án chương trình hỗ trợ ngành nông nghiệp, 4/2009) đưa ra cho thấy, tổn thất sau thu hoạch đối với lúa tại đồng bằng sông Cửu Long chiếm 13,7%, đồng bằng sông Hồng và các khu vực khác là 11,6%; Đối với ngô, mức tổn thất này là 18%-19%

Dự trữ lương thực là quốc sách của mỗi quốc gia Công việc này càng quan trọng hơn đối với nước ta, vì hàng năm thiên tai gây hại rất lớn cho nông nghiệp Việt Nam Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều cũng như lượng nông sản nhập khẩu vào nước ta nói chung và ở Nghệ An nói riêng hàng năm khá lớn, nên khả năng du nhập và lây lan của các loài dịch hại thực vật theo hàng hóa, phương tiện vận chuyển là khá cao Tất cả là yếu tố tiềm năng gây hại cả về số lượng lẫn chất lượng của nông sản bảo quản nói chung và lương thực nói riêng

Theo báo cáo tổng kết công tác điều tra kho 1990 của Cục Bảo vệ thực vật, hàng năm nước ta thiệt hại trung bình 15% lương thực, tính ra hàng vạn tấn lương thực bỏ đi có thể nuôi sống hàng triệu người Do đó, vấn đề đặt ra cho công tác dự trữ, bảo quản thóc gạo trong kho là hết sức quan trọng, mang tính chiến lược quốc gia

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh, tổn thất nông sản sau thu hoạch liên quan đến rất nhiều các quá trình sau thu hoạch như chăm sóc sau thu hoạch, vận chuyển,

tồn trữ, chế biến, bao gói, phân phối… nhưng nguyên nhân chủ yếu vẫn là do sâu mọt gây hại Tổn thất do côn trùng gây ra cho ngũ cốc bảo quản trong kho là 10% (Dẫn theo Lê Doãn Diên, 1995) [1] Lượng thóc bảo quản hàng năm bị hao hụt khoảng 4%-8% , một trong những nguyên nhân quan trọng gây nên sự hao hụt này là sâu mọt hại kho (Dẫn theo Nguyễn Quang Hiếu và cs., 2000) [7].

Sâu mọt không những trực tiếp làm thiệt hại về số lượng nông sản, làm giảm chất lượng, giảm giá trị thương phẩm, gây mùi khó chịu, màu sắc không bình thường mà còn là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng hay động vật khi sử dụng nông sản Do tác hại lớn như vậy, nên điều cần thiết đặt ra cho những người làm công tác bảo quản là phải tìm ra những biện pháp hữu hiệu

để ngăn chặn và hạn chế sự phá hại của sâu mọt một cách có hiệu quả nhất Việc nghiên cứu các quá trình sau thu hoạch nông sản, đặc biệt là quá trình bảo quản nông sản, cũng như nghiên cứu về côn trùng hại kho và biện pháp phòng trừ nhằm hạn chế tối đa tổn thất sau thu hoạch, bảo vệ nông sản luôn là một vấn đề cấp thiết đối với mỗi quốc gia Và thực tế, ở tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam, công tác bảo quản, cất trữ sản phẩm rất được chú trọng, vì tác hại của

sâu mọt trong kho là rất lớn Chỉ tính riêng một loại mọt gạo (Sitohilus oryzae L.),

nó đã phân bố khắp toàn cầu, gây hại kho lương thực, đặc biệt là các kho chứa gạo, ngô (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

Từ trước đến nay đã có khá nhiều biện pháp được sử dụng để phòng trừ các loài sâu mọt phá hại hàng hoá trong kho như: Biện pháp cơ học, biện pháp lý học, biện pháp hoá học, biện pháp sinh học,… Xu hướng hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam là đề cao thúc đẩy biện pháp quản lý tổng hợp dịch hại (IPM) Theo FAO “Quản lý dịch hại tổng hợp” là một hệ thống quản lý dịch hại mà trong khung cảnh cụ thể của môi trường và những biến động quần thể của các loài gây hại, sử dụng tất cả các kỹ thuật và biện pháp thích hợp có thể được, nhằm duy trì mật độ của các loài gây hại ở dưới mức gây ra những thiệt hại kinh tế [17] Đây là một quá trình liên tục và xen kẽ các biện pháp khác nhau, dựa trên cơ sở hiểu biết sâu sắc về đặc điểm sinh học và sinh thái học côn trùng

Một trong những biện pháp phòng trừ sâu mọt đang được nhiều người quan tâm bởi tính ưu việt của nó là biện pháp sinh học Sử dụng thiên địch tự nhiên của sâu mọt như nhóm côn trùng ăn thịt và côn trùng ký sinh, nhóm vi sinh vật ký sinh sâu mọt (nấm côn trùng, vi khuẩn,…) Trong số này, nhóm nấm ký sinh côn trùng gây hại nông nghiệp hiện đang là một hướng nghiên cứu mới, có nhiều triển vọng trong việc sử dụng chúng để phòng trừ sâu mọt hại kho Tuy nhiên, các nghiên cứu còn rất hạn chế, mới chỉ có ở một số nước phát triển, ở Việt Nam cũng chỉ mới có những thử nghiệm ban đầu Và đa số các nghiên cứu trước đây mới chỉ tập trung vào hiệu lực phòng trừ nấm đối với một số loài mọt Chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào chu kỳ gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng đối với sâu mọt Trong khi ý nghĩa của việc nghiên cứu này lại rất to lớn nếu chúng ta muốn đánh giá đúng khả năng phòng trừ mọt của một loài nấm Đây cũng là vấn đề quan trọng đối với sinh học phát sinh bệnh nấm côn trùng và khả năng tự bảo vệ của côn trùng đối với nấm bệnh.

Trong nhiều năm qua, ở nước ta đã sử dụng tràn lan các loại thuốc trừ sâu hóa học để phòng trừ sâu mọt hại kho, kết quả là gây ô nhiễm môi trường, tác động xấu đến sức khoẻ con người, và hiện nay đã hình thành nên nhiều dòng kháng thuốc trừ sâu (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5] Từ thực tế này, việc tăng cường sử dụng biện pháp sinh học, trong đó có chế phẩm sinh học để phòng trừ sâu mọt thay thế cho thuốc trừ sâu hoá học là rất cần thiết

Xuất phát từ những vấn đề cấp thiết nêu trên với mong muốn cung cấp thêm dẫn liệu tạo cơ sở khoa học cho biện pháp IPM trên nông sản, chúng tôi

lựa chọn thực hiện đề tài: "Sự gây bệnh và khả năng phòng trừ sâu mọt hại nông sản của một số loài nấm ký sinh côn trùng ".

2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu sự gây bệnh của một số nấm ký sinh côn trùng trên vật chủ là mọt hại nông sản và đánh giá khả năng phòng trừ sâu mọt của một số loài nấm ký sinh, đề tài mong muốn tạo cơ sở cho nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu hại; Đồng thời cung cấp thêm dẫn liệu tạo

cơ sở khoa học cho biện pháp IPM trên nông sản.

3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu

3.1 Nội dung nghiên cứu

(1) Nghiên cứu sự gây bệnh của nấm Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C đối với mọt hại quả khô (C hemipterus), mọt ngô (S zeamais)

và mọt khuẩn đen (A diaperinus Panzer)

(2) Phân lập từ hạt ngô nấm Aspergillus sp., nhân nuôi sinh khối và thử nghiệm khả năng gây bệnh của Aspergillus sp đối với mọt hại quả khô (C hemipterus), mọt ngô (S zeamais) và mọt khuẩn đen (A diaperinus Panzer).

(3) Thực nghiệm sử dụng chế phẩm nấm dạng bột được sản xuất từ

Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C đối với mọt hại quả khô (C hemipterus), mọt ngô (S zeamais) và mọt khuẩn đen (A diaperinus Panzer).

(4) Thực nghiệm sử dụng chế phẩm nấm dạng bột được sản xuất từ

Paecilomyces sp đối với mọt khuẩn đen (A diaperinus Panzer)

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Nông nghiệp, Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 01/2009 đến tháng 10/2009

Địa điểm thu mẫu: Kho dự trữ, kho hàng chợ Vinh, xưởng đập vỏ lạc Cửa Hội, kho dự trữ thức ăn gia súc Nghi Xuân- Hà Tĩnh…

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu sự gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng cung cấp dữ liệu cho sinh học phát sinh bệnh côn trùng, một lĩnh vực khá mới mẻ và còn cần được bổ sung thêm nhiều thông tin

Đặc điểm sinh học, sinh thái như chu kỳ phát triển của nấm ký sinh gây bệnh côn trùng là cơ sở cho nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu hại

Nghiên cứu khả năng phòng trừ sâu mọt hại nông sản của một số loài nấm ký sinh côn trùng sẽ cung cấp thêm dữ liệu làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về nấm ký sinh côn trùng, cho biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) sâu mọt hại nông sản, góp phần bảo vệ môi trường,

bảo vệ sức khỏe cho người sản xuất và tiêu dùng cũng như vật nuôi, tăng hiệu quả trong công tác bảo quan- dự trữ.

Chương I

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Côn trùng hại nông sản bảo quản trong kho

Trong quá trình phát triển xã hội, bảo quản tốt các sản phẩm do lao động làm ra là mặt thứ hai của quá trình sản xuất và sáng tạo của con người Nó vừa giải quyết trực tiếp những nhu cầu cho xã hội, vừa tạo ra những khả năng tích cực để nâng cao quá trình sản xuất tiếp theo

Hàng hóa dự trữ trong kho được quan tâm trước hết là các sản phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp sau một vụ thu hoạch, được cất trữ lại hoặc là các sản phẩm được chế biến từ chúng rồi được dự trữ để sử dụng vào các nhu cầu của

xã hội như lương thực, thực phẩm, hàng tiêu dùng, chữa bệnh v.v Hàng hoá dự trữ cũng là các sản phẩm công nghiệp, thủ công nghiệp như hàng dệt, hàng da, mây tre, sản phẩm giấy, thuốc lá v.v Ngoài ra còn phải kể đến việc dự trữ hạt giống cho các vụ tiếp theo Đặc điểm chung của hàng dự trữ là việc cất giữ trong kho theo những khoảng thời gian nhất định

Vì vật chất dự trữ thường tập trung với khối lượng lớn và kéo dài trong khoảng thời gian vài tháng, vài năm hay lâu hơn với các điều kiện sinh thái ổn định và thuận lợi cho côn trùng gây hại phát triển, nên đã gây ra nhiều tổn hại cho con người có khi không bù đắp lại được

Những nguyên nhân gây ra tổn thất trong quá trình bảo vệ kho, hàng hóa có rất nhiều, tập trung lại có thể chia thành ba nhóm:

- Nhóm yếu tố con người: Gây ra trong quá trình sử dụng, vận chuyển; trong quá trình tổ chức bảo quản và áp dụng khoa học kỹ thuật

- Nhóm yếu tố phi sinh vật: Bao gồm các tác nhân gây hại của thời tiết, khí hậu (mưa, bão, lụt v.v.) Đặc biệt nước ta thuộc vùng nhiệt đới nóng ẩm, các yếu

tố này vừa tác động trực tiếp làm hư hỏng kho, hàng hóa và phương tiện bảo quản, lại vừa tạo thuận lợi cho các sinh vật gây hại phát triển Thêm vào đó là các yếu tố bụi, rác, khí độc, hỏa hoạn v.v

- Nhóm yếu tố sinh vật: Thuộc nhóm này là tất cả những sinh vật có mặt gây hại trong kho Chúng sử dụng vật chất ở trong kho làm thức ăn, làm nơi cư trú

để phát triển Các sinh vật hại thường được quan tâm là chim, chuột, côn trùng, mò mạt và nấm mốc

Việc phân chia thành các nhóm yếu tố gây hại chỉ nhằm để thấy rõ đặc tính riêng từng nhóm, trên cơ sở đó có những biện pháp phòng ngừa hợp lý, có hiệu quả Trên thực tế cho thấy, nhiều khi các nhóm gây hại nêu trên lại cùng tác động vào đối tượng bảo quản và giữa chúng cũng có quan hệ tương hỗ lẫn nhau Nhiều khi kết quả ngăn ngừa của một nhóm yếu tố này lại có tác dụng làm giảm ảnh hưởng gây hại của nhóm yếu tố khác Do vậy, trong hoạt động thực tiễn cần phải xem xét tìm những giải pháp thích hợp, phù hợp với trình độ sản xuất và mang tính hiệu quả cụ thể

Trong nhóm các yếu tố sinh vật gây hại kho và hàng hóa trong kho, côn trùng là đối tượng phá hại rất nghiêm trọng và nguy hiểm bậc nhất Trái ngược với côn trùng gây hại sức khỏe cho con người, động vật nuôi và gây hại cho cây trồng, chúng thường tấn công vào các cơ thể sống, những côn trùng gây hại trong kho chỉ gây hại cho các vật không sống hoặc chỉ có hoạt động sống hạn chế như hạt giống Chính vì thế chúng đã có những thích nghi kỳ lạ, đặc biệt là có thể tồn tại và phát triển trong điều kiện thức ăn rất khô Một số côn trùng có khả năng sống trong điều kiện thủy phần của thức ăn chỉ khoảng 1%, đa số cần có hàm lượng nước trong thức ăn trên 8% (Watters, 1959)

Theo các tác giả Phan Xuân Hương (1963), Vũ Quốc Trung (1982) côn trùng hại kho được chia ra hai nhóm: 1 - Nhóm phá hại sơ cấp (trực tiếp tấn công ăn hại); 2 - Nhóm phá hại thứ cấp (tận dụng các phần đã bị gặm phá của nhóm phá hại sơ cấp) (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

Cotton và Good (1973) đã chia các côn trùng tìm thấy trong kho thành bốn nhóm [5]:

(1) Nhóm gây hại chính: Thuộc nhóm này là các loài gây ra những tổn hại đáng kể cho hàng hóa bảo quản; Chúng là các dạng điển hình gây hỏng chất lượng

và hao hụt trọng lượng; Thường xâm nhiễm trực tiếp vào hàng hóa, phát triển với mức quần thể lớn và có thể thay đổi một phần vi khí hậu trong kho.

(2) Nhóm gây hại thứ yếu bao gồm những loài gây hại có tính chất cục bộ và

có thể diễn ra chỉ sau khi có việc xâm nhiễm và phát triển của các loài hại chính

(3) Nhóm gây hại ngẫu nhiên là những loài côn trùng xâm nhiễm vào kho, hàng hóa do khi mở cửa kho, mở bao gói hoặc trong quá trình vận chuyển như ruồi, bướm hay các loài côn trùng khác hoặc nhóm tiết túc khác như rết, … chúng

bị lôi cuốn vào kho do sức hấp dẫn của ánh sáng, mùi thơm hay chỉ với mục đích làm nơi trú ẩn

(4) Nhóm những côn trùng ký sinh hay ăn thịt Chúng xâm nhiễm vào kho hàng để ký sinh hoặc ăn thịt các côn trùng hại kho có mặt trong đó như ong ký

sinh và một số loài thuộc họ Carabidae.

1.1.2 Bản chất sự mất mát do côn trùng hại kho

Một trong những vấn đề cơ bản để đánh giá tổn thất (sự mất mát) là việc định nghĩa thuật ngữ "tổn thất" Có nhiều tác giả cho rằng, tổn thất là bao gồm tất cả những gì có mang ý nghĩa mất mát (không nguyên vẹn như ban đầu đưa vào bảo quản) Nếu như vậy thì rất phức tạp và vô cùng khó khăn để đo, đếm được hết mọi phương diện của tổn thất

Thông thường người ta quan tâm trước hết là "tổn thất trọng lượng" Khái niệm này được định nghĩa là việc mất đi một trọng lượng nào đó của hàng hóa trong suốt thời gian bảo quản, tức là sự chênh lệch về trọng lượng của hàng hóa trước (khi bắt đầu) và sau hoạt động bảo quản (khi xuất để sử dụng, chấm dứt giai đoạn bảo quản của loại hình hàng hóa đó) Trong thực tế, nhiều khi sự mất mát trọng lượng được bù lại bằng việc tăng thêm thủy phần (hàm lượng nước tự do có trong sản phẩm) hoặc bị trộn thêm các tạp chất như bụi, rác, cát, sỏi v.v

Mọi hao hụt về trọng lượng thường dẫn đến sự mất mát về phẩm chất hàng hóa Tuy nhiên, việc hao hụt trọng lượng không phải là thước đo để đánh giá độ trầm trọng của tổn thất về chất lượng Việc xuất hiện xác côn trùng, lông chuột, các bụi bẩn khác, các chất bài tiết của sinh vật thấm vào hàng hóa và việc biến đổi

các thành phần hóa học trong hàng hóa đều tạo ra việc mất phẩm chất hàng hóa bảo quản Riêng với các loại hạt thực vật dự trữ, tổn hại gây ra biểu hiện sớm nhất

có thể được đánh giá là khả năng nảy mầm của hạt

Sự phá hại của côn trùng đối với hàng hóa bảo quản thật đa dạng Trước hết phải kể đến việc làm giảm hoặc phá hủy vật chất, dẫn tới việc vật chất dự trữ hay lưu trữ bị giảm hoặc hoàn toàn mất giá trị sử dụng, ví dụ sự mục nát ngũ cốc, mất khả năng nảy mầm của hạt giống v.v (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

1.1.3 Sự gây bệnh của nấm đối với côn trùng

1.1.3.1 Định nghĩa nấm nội ký sinh gây bệnh côn trùng

Thuật ngữ “nấm nội ký sinh thực vật” được đề xuất bởi những nhà khoa học Đức Heinrich Anton De Bary (1884) và được dùng để định nghĩa cho nấm hay

vi khuẩn đang xuất hiện và tồn tại trên mô thực vật nhưng không gây ra bất kì một triệu chứng bệnh nào cho ký chủ (Wilson, 1995)

Những nấm nội ký sinh thực vật được phát hiện ở hàng trăm cây và hàng loạt mặt hàng nông sản như lúa mì (Larran, 2001); chuối (Pocasangre, 2000; Cao, 2002); đậu tương (Larran, 2002b) và cà chua (Larran, 2001) v.v Trong đó, nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh có nhiều loài nấm nội ký sinh thực vật có khả năng gây bệnh cho các loài sâu bọ ăn thực vật bị nhiễm nấm tương ứng [29]

Và những loài nấm này được gọi tắt là “nấm côn trùng” hay “nấm ký sinh côn trùng”

Đa số những báo cáo về hiệu ứng của nấm nội ký sinh thực vật trên sâu bọ

ăn thực vật chủ yếu tập trung ở những thực vật nhiễm nấm nằm trên lớp đất mặt và

những loài cây nông nghiệp bị nhiễm nấm Clavicipitalean (Ascomycota: Hypocreales Clavicipitaceae) Người ta cho rằng nhiều loài nấm thường nhiễm qua rễ cây như loài Poaceae, Juncaceae và Cyperaceae (Clay, 1989; Breen, 1994)

Và nhiều loài trong đó có khả năng gây bệnh cho sâu hại cây trồng, chẳng hạn

Neotyphodium lây nhiễm cây lúa mạch đen (Lolium perenne L.) và cây đuôi trâu lớn (Festuca arundinacea Schreb) đã được chỉ ra có thể chống lại tác hại của hơn

40 loài sâu bọ thuộc 6 bộ khác nhau[29]

Một số nấm nội ký sinh thực vật thuộc giống nấm gây bệnh cho sâu bọ như

Beauveria (Ascomycota, Hypocreales), Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin

đã được báo cáo như một nấm kí sinh trong ngô (Vakili, 1990; Bing và Lewis, 1991- 1992a,b; Lower, 1997; Cherry, 1999- 2004; Wagner và Lewis, 2000; Arnold

và Lewis, 2005), khoai tây, bông, cây ké và cây cà độc dược (Jones, 1994), cà chua

(Leckia, 2002; Ownley, 2004), cây ca cao Theobroma gileri (Evans et al., 2003),

vỏ cây Carpinus caroliniana Walter (Bills và Polishook, 1991), hạt và cây thông Pinus monticola Dougl.ex.D.Don (Ganley và Newcombe, 2005), cây thuốc phiện

(Quesada- Moraga, 2006), cây chà là (Gómez- Vidal et al., 2006), chuối (Akello et al., 2007) và cà phê (Posada 2007) [29]

Những loài nấm nội ký sinh thực vật có khả năng gây bệnh côn trùng, sau khi xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng người ta sử dụng thuật ngữ “nấm ký sinh côn

trùng” Thuật ngữ này để chỉ khả năng xâm nhiễm, phát triển và gây bệnh của nấm

đó đối với côn trùng Lúc này nấm côn trùng được phân thành 4 nhóm:

(1) Nhóm sinh vật cộng sinh phụ thuộc lẫn nhau, là nhóm sinh vật mà cả nấm

và vật chủ côn trùng của nó đều có lợi trong mối quan hệ qua lại giữa chúng

(2) Nhóm ký sinh trong bị giới hạn bên trong lớp biểu bì ruột của vật chủ.(3) Nhóm ký sinh ngoài là những nhóm nấm thường phát triển trên bề mặt ngoài của côn trùng và gây hại không đáng kể đến vật chủ của chúng

(4) Nhóm sinh vật gây bệnh là những sinh vật mà trực tiếp hoặc gián tiếp gây bệnh cho vật chủ của chúng

Sau đó, nấm côn trùng có thể được phân thành 2 nhóm: nhóm gây bệnh sơ cấp và nhóm gây bệnh thứ cấp

Nhóm gây bệnh sơ cấp thường làm yếu vật chủ côn trùng trước khi giết chết chúng Trong khi đó, nhóm gây bệnh thứ cấp chỉ có thể xâm nhiễm gây yếu hoặc làm tổn thương vật chủ

Gây bệnh hay ký sinh ở những vật chủ già hoặc yếu được gọi là gây bệnh

tự nhiên hay gây bệnh chủ động Gây bệnh chủ động có thể xâm nhiễm vào vật chủ bị bệnh của chúng bằng cách xuyên sâu qua lớp vỏ cuticun của vật chủ Gây

bệnh được kết hợp với làm tổn thương vật chủ gọi là gây bệnh qua vết thương Khác với gây bệnh chủ động, gây bệnh qua vết thương chỉ có thể xâm nhiễm gây độc cho cơ thể vật chủ côn trùng của chúng qua vết thương Thuật ngữ nấm côn trùng được sử dụng để diễn tả nấm ký sinh trong hoặc ngoài cơ thể vật chủ côn trùng của chúng (Dẫn theo Le Tan Hung, 2006) [39].

1.1.3.2 Sự xâm nhiễm và phát triển của nấm ký sinh côn trùng trong cơ thể vật chủ

Nấm ký sinh côn trùng đa phần lây nhiễm trực tiếp khi côn trùng sử dụng thực vật bị nhiễm nấm làm thức ăn Hay nói cách khác, nấm xâm nhiễm trực tiếp vào cơ thể côn trùng qua con đường tiêu hóa Ngoài ra, qua quá trình tiếp xúc với thực vật bị nhiễm nấm, côn trùng cũng có thể bị lây nhiễm nấm qua đường hô hấp hoặc qua cơ quan sinh dục, nhưng phần lớn là qua lớp vỏ cuticun của chúng Tức

là phải có sự tiếp xúc của bào tử nấm và bề mặt cơ thể côn trùng Bào tử nấm bám vào bề mặt cơ thể vật chủ, khi đủ điều kiện ẩm độ bào tử mọc mầm và xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng qua lớp kitin

Các bộ côn trùng dễ bị nhiễm nấm bao gồm: Coleoptera, Diptera, Homoptera, Hymenoptera và Lepidoptera Việc các loài côn trùng bị nấm xâm

nhiễm là một cơ sở chứng tỏ mối quan hệ chặt chẽ giữa côn trùng và thực vật

Nấm xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng gồm 4 giai đoạn chính:

- Giai đoạn xâm nhiễm:

Tính từ khi nấm ký sinh trên thực vật và xâm nhiễm vào cơ thể côn trùng Giai đoạn này thông thường diễn ra rất nhanh, ngay sau khi có sự tiếp xúc của bào tử nấm với cơ thể côn trùng Tuy nhiên, bào tử xâm nhiễm phải đạt một số lượng nhất định (tùy thuộc từng loài côn trùng) và phải gặp điều kiện thuận lợi thì mới có khả năng phát triển và gây bệnh cho côn trùng

- Giai đoạn xâm nhập:

Tính từ khi bào tử nấm mọc mầm trên cơ thể côn trùng đến khi hoàn thành việc xâm nhập vào trong xoang cơ thể Bào tử nấm sau khi mọc mầm, phát sinh mầm bệnh, có 2 cách chính để xâm nhập khoang cơ thể hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp bằng việc giải phóng các enzym ngoại bào tương ứng với các thành phần chính của

lớp vỏ cuticun của côn trùng để phân hủy lớp vỏ Hai cách xâm nhập tương ứng với hai cách nấm xâm nhiễm cơ thể côn trùng là trực tiếp qua hô hấp, qua đường tiêu hóa, qua cơ quan sinh dục; hay gián tiếp qua lớp vỏ cơ thể.

Một số enzym thường tham gia phân hủy lớp vỏ như: Protease, chitinase, lipase, aminopeptidase, carboxypeptidase A, esterase, N-axetylglucosaminidase, cenlulase Các enzym này được tạo ra một cách nhanh chóng, liên tục và với mức độ khác nhau giữa các loài và thậm chí ngay trong một loài Enzym protease và chitinase hình thành trên cơ thể côn trùng, tham gia phân hủy lớp da côn trùng (cuticula) và lớp biểu bì (thành phần chính là protein) Lipase, cenlulase và các enzym khác cũng là những enzym có vai trò không kém phần quan trọng Nhưng quan trọng hơn cả vẫn là enzym phân hủy protein (protease) và kitin (chitinase) của côn trùng Hai enzym này có liên quan trực tiếp đến hiệu lực diệt côn trùng của nấm ký sinh côn trùng (Dẫn theo Hà Thị Quyến và cs., 2005 [12]; Tạ Kim Chỉnh và cs., 2005 [1]; Charley A K at al., 1991 [28]; Eguchi M., 1992 [41]; Janet Jennifer et al., 2006 [36]); Lerger R J et al., 1986 [49])

- Giai đoạn phát triển của nấm trong cơ thể côn trùng đến khi côn trùng chết:

Đây là giai đoạn sống ký sinh của nấm Trong xoang cơ thể côn trùng nấm tiếp tục phát triển, hình thành rất nhiều sợi nấm ngắn

Nhiều báo cáo cho rằng kiểu truyền thống của sự truyền nhiễm ở nấm gây bệnh cho sâu bọ bao gồm sự bám dính bào tử trên biểu bì sâu bọ, tiếp đó là sự hình thành ống mầm mà thông qua bộ máy hoạt động chất enzym thấm vào lớp biểu bì (Hajek và St.Leger, 1994) Mỗi lần xuất hiện trong khoang máu, sợi nấm phát triển

là nguyên nhân phá hoại chất dinh dưỡng, gây tổn hại tế bào và làm tan máu Tuy nhiên trong những năm gần đây, nhiều báo cáo đã đề cập đến một giả thuyết khác cho quá trình phát triển và gây bệnh của nấm trong cơ thể côn trùng Theo đó, một

số nấm gây bệnh cho côn trùng cũng được biết đến nhờ khả năng tiết ra các chất chuyển hóa gây hại cho cơ thể côn trùng (Gillespie và Claydon 1989; Hajek và St

Leger, 1994) Chẳng hạn các loài Beauveria sản xuất sản phẩm chuyển hóa beauvericin, là một độc tố đối với muỗi Culexpipiens L, cắn đứt biểu mô phần giữa ruột phôi và hòa tan các riboxom (Zizka và Weiser, 1993) Hay như Isaria

spp.Pers:Fr sản xuất isariin (Briggs, 1966), Hirsutella thompsonii Fisher sản xuất phomalactone (Krasnoff và Gupta, 1994) và hirsutellin A (Mazet, 1995), những

chất này là độc tố đối với giống ve bét gây bệnh cho cam quýt (Omoto và Mc Coy, 1998) [29] Và thông thường nếu côn trùng bị chết do chất độc của nấm thì ít có biểu hiện bệnh ra bên ngoài

- Giai đoạn sinh trưởng của nấm sau khi vật chủ chết:

Đây là giai đoạn sống hoại sinh của nấm ký sinh Xác côn trùng chết là nguồn dinh dưỡng có giá trị cho các vi sinh vật Thông thường, các bộ phận bên trong cơ thể côn trùng sẽ bị phân hủy bởi vi khuẩn hoại sinh Trên bề mặt ngoài

của cơ thể côn trùng, các nấm hoại sinh như Aspergillus spp., Penicillium spp và Fusarium spp định cư ở lớp biểu bì và cạnh tranh với vi khuẩn ở bên trong cơ thể

côn trùng Do nấm côn trùng có khả năng sản xuất ra các chất có hoạt tính như thuốc kháng sinh ức chế hoạt động của vi khuẩn và nấm hoại sinh khác nên chúng

có thể cạnh tranh với các sinh vật này để tồn tại và phát triển, làm cho xác vật chủ không bị phân hủy

Sau khi nấm côn trùng đã sử dụng cạn kiệt nguồn dinh dưỡng bên trong cơ thể côn trùng, nó chuyển sang giai đoạn hình thành bào tử

Ở giai đoạn xâm nhiễm vào bên trong cơ thể côn trùng, nấm sử dụng các enzym ngoại bào để phân hủy lớp vỏ cuticun Khác với giai đoạn này, ở giai đoạn nấm đâm xuyên, mọc thành sợi ra bên ngoài nó sử dụng toàn bộ tác động cơ học Sau đó các bào tử được hình thành trên lớp sợi nấm ở bề mặt cơ thể vật chủ Nhiều côn trùng bị bao bọc toàn bộ bên ngoài bởi hệ sợi nấm và các bào tử, vì vậy mà rất khó hoặc không thể xác định các vật chủ (Dẫn theo Janet Jennifer et al., 2006) [36]

1.1.3.3 Triệu chứng bên ngoài của sâu hại bị nhiễm bệnh nấm côn trùng

Những cá thể sâu hại bị nhiễm nấm thường có các vệt chấm đen xuất hiện trên bề mặt, có thể tại nơi bào tử nấm bám vào và mọc mầm xâm nhiễm vào bên trong cơ thể vật chủ

Khi bị bệnh do nấm, sâu hại ngừng hoạt động khoảng 2 - 3 ngày trước thời điểm phát triển hoàn toàn của nấm ở trong cơ thể vật chủ Nếu bị bệnh do nấm

Beauvera thì sâu hại sẽ ngừng hoạt động khoảng 7 ngày trước khi chết.

Những cá thể sâu hại bị nhiễm bệnh nấm côn trùng thường có màu hồng nhạt Một số loài nấm có thể làm cho sâu bệnh trở nên có màu vàng nhạt, xanh lá cây hoặc nâu Cơ thể sâu bị bệnh ngày càng trở nên hóa cứng

Cơ thể côn trùng bị chết do nấm côn trùng không bao giờ bị nát, mà thường vẫn giữ nguyên hình dạng như khi còn sống Toàn bộ bên trong cơ thể sâu chết bệnh chứa đầy sợi nấm Sau đó, các sợi nấm này mọc ra ngoài qua vỏ cơ thể và bao phủ toàn bộ bề mặt ngoài của cơ thể sâu chết bệnh Đây là đặc điểm rất đặc trưng để phân biệt sâu chết bệnh do nấm côn trùng với các bệnh khác (Dẫn theo Phạm Văn Lầm, 2000) [11]

Theo Thomas M B., Read A F., chu kỳ phát triển của nấm ký sinh côn

trùng, như nấm Beauveria bassiana và Metarhizium anisopliae gồm các giai đoạn:

Bào tử đính tiếp xúc với tầng cuticun của lớp vỏ vật chủ (Bằng chứng dễ nhận thấy nhất là khi thí nghiệm phòng trừ bao giờ phần mặt bụng của sâu mọt gậy hại, nơi có tầng cuticun mỏng hơn cũng là nơi nấm xâm nhiễm với số lượng lớn và phát triển mạnh hơn rất nhiều) Bào tử nảy mầm và sinh sản hình thành vòi và giác bám (cấu trúc cơ quan xâm nhập)

Sự xâm nhập của bào tử đính là tổ hợp của sức ép cơ học và sự tác động của enzim phân giải tầng cuticun Quá trình sinh trưởng bên trong xoang máu cơ thể vật chủ và sự sinh sản của bào tử đính làm vật chủ bị chết Tầng cuticun của vỏ

cơ thể vật chủ là tầng chống chịu đầu tiên trong việc bảo vệ chống lại sự xâm nhiễm của nấm (Bằng chứng dễ nhận thấy nhất là khi thí nghiệm phòng trừ bao giờ phần mặt bụng của sâu mọt gậy hại là nơi có tầng cuticun mỏng hơn cũng là nơi nấm xâm nhiễm với số lượng lớn và phát triển mạnh hơn rất nhiều) và nó có vai trò quyết định tính chuyên hóa đặc hiệu của nấm Nếu nấm phá vỡ được tầng cuticun thì sự xâm nhiễm thành công, sau đó phụ thuộc vào khả năng chiến thắng được phản ứng miễn dịch bẩm sinh ở côn trùng của nấm Các loài côn trùng có thể phản ứng lại sự xâm nhiễm này của nấm bằng cả hai phương thức là tế bào

và thể dịch Sự hình thành hoạt động miễn dịch càng sớm ở điểm phân giải bào

tử đính trong suốt quá trình xâm nhập Các loài nấm nói chung đều có hai phương thức để chiến thắng các phản ứng tự vệ của vật chủ: Sự phát triển của các dạng sinh trưởng giai đoạn tiềm ẩn là sự ngụy trang hữu hiệu từ các phản ứng tự vệ của côn trùng và sự sản xuất ra các chất miễn dịch phân hóa thuận nghịch của bộ phận ức chế hệ thống bảo vệ

Sơ đồ cơ chế xâm nhiễm của nấm ký sinh côn trùngNguồn: Thomas M.B & Read A.F (2007), Can fungal biopesticides control

malaria? Nature Microbiology Reviews 5, 377 - 383).

1.1.4 Phòng trừ mọt bằng nấm ký sinh côn trùng

Cũng như các nhóm côn trùng gây hại cây trồng, gây hại sức khỏe cho người và động vật nuôi hay các nhóm sinh vật gây hại khác trong kho (chuột, nấm mốc, vi sinh vật, …), sâu mọt hại kho phải được xem là một tồn tại khách quan, phát triển theo quy luật của tự nhiên và song tồn với việc dự trữ hàng hóa trong kho Do vậy, việc phòng trừ sâu mọt hại kho nhằm mục đích bảo vệ hàng hóa tốt hơn chỉ được đánh giá khi có sự can thiệp thông minh của con người, dựa trên cơ

sở kiến thức khoa học, đảm bảo hạn chế sự phát triển của các quần thể gây hại luôn dưới ngưỡng gây hại và đồng thời duy trì được phẩm chất tốt của hàng hóa

bảo quản Ngày nay, những hiểu biết của chúng ta về các biện pháp hay các phương pháp phòng trừ côn trùng gây hại nói chung và côn trùng hại kho nói riêng

là rất phong phú Và như đã nói trên đây, xu hướng hiện nay người ta đề cao biện pháp "quản lý tổng hợp dịch hại" (IPM) để giải quyết triệt để hơn những vấn đề còn tồn đọng khi sử dụng các biện pháp riêng lẻ

Phòng trừ sinh học là việc làm giảm các quần thể sâu mọt gây hại bằng việc

sử dụng các sinh vật sống do con người khuyến khích Sự sai khác cơ bản giữa biện pháp này với biện pháp phòng trừ tự nhiên là các kẻ thù tự nhiên của sâu mọt gây hại được con người chủ động nuôi thả với số lượng rất lớn

Phòng trừ sinh học cũng có thể được định nghĩa là một biện pháp làm hạn chế thiệt hại do sâu mọt gây ra bằng các yếu tố sinh học, theo cổ điển là sinh vật

ký sinh, ăn thịt và gây bệnh Nếu theo nghĩa rộng thì phòng trừ sinh học bao gồm rất phong phú các khía cạnh sinh học khác nhau của hệ thống sống ảnh hưởng tới quá trình sinh sản, tập tính và chất lượng thức ăn của sâu mọt gây hại v.v Do đặc trưng của hệ sinh thái kho nên chỉ có thể khai thác một số tiềm năng của phòng trừ sinh học (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995 [5]; [23])

Tổ chức Đấu tranh sinh học thế giới đã định nghĩa: "Phòng trừ sinh học là việc sử dụng những sinh vật sống hay các sản phẩm hoạt động sống của chúng nhằm ngăn ngừa hoặc làm giảm bớt tác hại do các sinh vật gây ra" (IOBC, 1971) (Dẫn theo Phạm Văn Lầm, 1995)[10]

Chúng ta hãy tin tưởng rằng sẽ không tìm thấy bất cứ một con côn trùng nào ở trong thực phẩm mà chúng ta mua, bởi vì có nhiều kẻ thù tự nhiên của sâu mọt hại kho và chúng như là những tác nhân phòng trừ sinh học sâu mọt ở các sản phẩm cất giữ trong kho Các sinh vật ăn thịt, ký sinh và vi sinh vật gây bệnh ở sâu mọt hại kho có tiềm năng lớn và được xem như những tác nhân phòng trừ sâu mọt cần thiết cho công tác bảo quản nông sản sau thu hoạch

Tiêu diệt sâu mọt hại kho bằng biện pháp sinh học đang được xem như là một chiến lược có triển vọng cao, an toàn với môi trường, không gây hại cho sức khoẻ con người cũng như các sinh vật có ích, không gây hiện tượng kháng thuốc

ở sâu mọt Copple và Mertins (1977) đã mô tả tiêu diệt sâu mọt hại kho là việc con người sử dụng các cơ thể sống hay sản phẩm của chúng để làm giảm số lượng sâu hại Chủ đề này tập trung vào phương pháp sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp ký sinh, ăn thịt, gây bệnh và các cơ thể sống khác, môi trường sống hoặc sản phẩm tự nhiên của chúng (trứng, pheromon), nhằm mục đích bảo vệ sản phẩm hàng hóa cất giữ trong kho[22]

Phương pháp gây bệnh là tạo ra xung quanh môi trường sống của côn trùng gây hại những đối tượng sinh vật dễ dàng xâm nhập vào cơ thể chúng, rồi từ những côn trùng mang bệnh hoặc đã chết lại truyền tiếp cho cơ thể côn trùng khỏe mạnh, tạo ra dịch bệnh chết hàng loạt

Cho đến nay, người ta được biết có một số vi khuẩn, nấm và nguyên sinh động vật đã được sử dụng cho biện pháp này (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5] Và một trong số những nguyên nhân gây bệnh cho côn trùng đang được đề cập nhiều trong những báo cáo gần đây là nấm ký sinh côn trùng Phương pháp này không chỉ bộc lộ khả năng phòng trừ sâu hại có hiệu quả mà còn thể hiện tính ưu việt trong công tác bảo vệ môi trường và con người

Mc Gaughey (1980) đã thông báo việc xử lý trên bề mặt hạt, khoảng 10 cm

với một lượng nhỏ chế phẩm Bacillus thuringiensis, đã hạn chế khoảng 81% quần thể ngài thóc Ấn Độ (Polidia interpunctella) và ngài bột điểm (Ephestia cautella),

kết quả hạn chế việc ăn hại tới 92%

Subramanyan và Cutkomp (1985) đã công bố tổng quan về vai trò của

Bacillus thuringiensis đối với việc phòng trừ các loài ngài (Lepidoptera) gây hại trong kho Hầu hết các nghiên cứu được tiến hành ở Mỹ với các loài P interpunctella, Ephestia cautella, E kuehniella và Sitotroga cerealella Kết quả,

chỉ cần sử dụng với liều lượng thấp 10 mg/kg hạt đã chống lại được việc gây hại của chúng trong ngũ cốc

Sukprakarn (1990) có thông báo đã sử dụng Bacillus thuringiensis để phòng trừ ngài gạo (Corcyra cephalonica) trong kho bảo quản gạo ở Thái Lan.

Một số loài nấm mà cụ thể là nấm ký sinh côn trùng cũng được sử dụng để

gây bệnh cho sâu mọt trong kho, như nấm Beauveria basiana, Metarhizium anisopliae, Paecilomyces fumosoroseus phòng trừ mọt gạo Sitophilus oryzae, mọt ngô Sitophilus zeamais, mọt thóc đỏ Tribolium castaneum, mọt đậu nành Acanthoscelides obtectus, mọt đục hạt nhỏ Rhyzopertha dominica, mọt thóc Sitophilus granarius, nhóm Carpophilus spp., v.v.

Chúng ta chắc không ai dại dột có ham muốn tiêu diệt đến con côn trùng gây hại cuối cùng Trên thực tế, nguy cơ bị côn trùng gây hại các sản phẩm dự trữ và lưu trữ luôn tồn tại trong cuộc sống của chúng ta Điều quan tâm duy nhất và cần thiết nhất là tìm những biện pháp thích hợp duy trì mật độ quần thể các loài gây hại dưới ngưỡng thiệt hại cho phép, có nghĩa là sự thiệt hại do chúng gây ra là không đáng kể

Như vậy, phòng trừ côn trùng gây hại trong kho bằng nấm ký sinh côn trùng là phương cách giải một bài toán mà đáp số vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế đồng thời cũng bảo vệ được sức khỏe con người và cân bằng môi trường sinh thái

1.2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1.1 Nghiên cứu về tổn thất nông sản do sâu mọt gây hại

Thiệt hại do sâu mọt hại kho gây ra là rất lớn về nhiều mặt: Nó làm giảm số lượng sản phẩm, chất lượng, giá trị thương phẩm như làm giảm protein, lipit, vitamin biến tính, màu sắc không bình thường; làm nhiễm bẩn, nhiễm độc nông phẩm, do đó làm ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng hoặc trực tiếp truyền bệnh cho người; con người phải thêm chi phí khắc phục hậu quả Mất uy tín hàng hóa trên thị trường; mất mát hạt giống cho mùa vụ sau Từ những thiệt hại to lớn

đó, đã có nhiều công trình nghiên cứu để đưa ra các biện pháp phòng trừ

Năm 1868 người ta chở từ Mỹ sang Anh 145 tấn ngô, sau một năm bảo quản, rây ra được 13 tấn mọt gạo

Pigale (1957) thông báo là tổn thất về sinh tố B1 ở gạo bảo quản 8 tháng đối với mẫu bị nhiễm côn trùng lớn hơn 10 - 15% so với mẫu không bị nhiễm

Báo cáo của Pawgleg (1963) cho thấy tổn thất hạt bảo quản hàng năm được công bố ở Mỹ là khoảng 15 - 23 triệu tấn (trong đó khoảng 7 triệu tấn do chuột, 8 -

16 triệu tấn do côn trùng) Ở Châu Mỹ La Tinh người ta đã đánh giá rằng ngũ cốc và đậu đỗ sau thu hoạch bị tổn thất khoảng 25 - 50% Ở một số nước Châu Phi, khoảng 30% tổng sản lượng nông nghiệp bị mất đi hàng năm (Dẫn theo Vũ Quốc Trung, 1991) [7]

Bakal (1936) đánh giá sự mất mát lương thực hàng năm do chuột, côn trùng

và nấm mốc gây ra là 33 triệu tấn, lượng lương thực này đủ để nuôi sống người dân nước Mỹ trong 1 năm (Dẫn theo Snelson, 1978) [50]

Hall (1970) thông qua các báo cáo cho biết ở khu vực Đông Nam Á, những năm qua đã xảy ra dịch hại lớn do côn trùng gây ra đối với ngũ cốc, làm tổn thất tới 50% (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

Năm 1973, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hiệp quốc (FAO)

đã thông báo rằng, không lâu nữa nguồn cung cấp lương thực của thế giới sẽ không đủ để chống lại thiệt hại mùa màng và nạn đói Ít nhất 10% lương thực sau thu hoạch bị mất do dịch hại trong kho và thiệt hại tới 30% là phổ biến ở các nước trên thế giới (Dẫn theo Snelson, 1978) [50]

Campbell và Sinla (1976) đã quan sát thiệt hại của lúa mỳ khi cho nhiễm 3 loài

mọt: Mọt râu dài (Cryptolestes pusilus Stephan), mọt đục hạt nhỏ (Rhyzopertha dominica Fabricius) và mọt thóc (Sitophilus granarius L.) ở độ ẩm không khí 30% và

70%, đánh giá thiệt hại do chúng gây ra từ giai đoạn trứng đến nhộng thì mọt thóc gây thiệt hại 60%, mọt đục hạt nhỏ 17%, mọt râu dài 4% trọng lượng hạt Tác giả cũng nhận thấy trưởng thành mọt đục hạt nhỏ gặm phá nhiều hơn trưởng thành của hai loài mọt còn lại (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

Theo công bố của FAO (1984) [31], kết quả nghiên cứu của các tác giả Mỹ

về mất mát ngũ cốc sau thu hoạch vào năm 1976 ở các nước công nghiệp phát triển đã lên tới 42 triệu tấn, tức bằng 95% tổng sản lượng lương thực của nước ta năm 1992

Theo Semple (1985 - 1989) qua nghiên cứu ở Indonexia và một số nước ở Đông Nam Á cho biết, thiệt hại do sâu mọt hại là từ 10 - 20%, chủ yếu trên sản phẩm bảo quản cất trữ trong kho như ngô, thóc.

Cũng theo Semple (1985) chất lượng hạt trong kho do côn trùng hại làm giảm chất lượng 4% và còn hơn thế Nguyên nhân dẫn đến làm giảm chất lượng sản phẩm là do côn trùng gây hại và do hệ thống thiết kế nhà kho chưa hợp lý, những điều kiện sinh thái không khống chế được Đặc biệt ở Đông Nam Á, nhiều nước dịch hại phát sinh trong kho đã lan tràn từ nước này sang nước khác Tổng

kết ở Malaixia, một trong những loài mọt kho quan trọng là Sitophilus oryzae L., Rhyzopertha dominica F., Tribolium castaneum Herbst và Sitotroga cerealella

Olivier cũng là đối tượng phá hại nghiêm trọng

Mọt cứng đốt (Trogoderma granarium Everts) là một trong những loài mọt

cực kỳ nguy hiểm Nó được nhiều nước trên thế giới đưa vào danh mục đối tượng kiểm dịch thực vật như: Algeria, Angola, Bangladesh, Trung Quốc, Indonesia, Thailand, Malaixia, Zambia (Bank, 1977) … Chúng đã gây thiệt hại trên 100 mặt hàng, đặc biệt là hàng nông sản như bột mỳ, lúa mạch, thóc … và ở môi trường thức

ăn trên chúng phát triển rất nhanh (Monschel, 1971) (Dẫn theo Dobie, Haines P., 1989) [37]

Lam My - Yen (1993) [38] cho biết, tổn thất sau thu hoạch đối với gạo cất giữ trong kho ở Châu Á khoảng 2 - 6%

Theo đánh giá của FAO, hàng năm tổn thất về ngũ cốc dự trữ trên toàn thế giới vào khoảng 10%, có nghĩa bằng 1,3 triệu tấn ngũ cốc đã bị mất do côn trùng

và khoảng 100 triệu tấn đã bị mất giá trị (Wolpent, 1967) Theo Snelson (1978), sự tổn hại ở vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới cao hơn vùng ôn đới (Dẫn theo Bùi Công Hiển, 1995) [5]

Theo Bengston M (1997) [21] cho rằng, côn trùng là một trong những dịch hại lương thực và sản phẩm lương thực cất giữ Thiệt hại do dịch hại gây cho lương thực là rất lớn khoảng 10%

Năm 1995, tổ chức Nông nghiệp và thực phẩm thế giới (FAO) đã thống kê cho thấy mỗi năm thế giới bị thiệt hại về lương thực từ 15 - 20%, tính ra tới 130 tỷ

đô la đủ nuôi khoảng 200 triệu người/năm [9]

1.2.1.2 Nghiên cứu về sự gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng

Trong tự nhiên, nấm nội ký sinh thực vật khá phổ biến và nhiều nghiên cứu cho thấy, một số họ trong đó có khả năng gây bệnh cho côn trùng gây hại Bên cạnh những nghiên cứu nhằm phát hiện các loài nấm có tiềm năng sinh học và từng bước đưa chúng vào công tác phòng trừ một số loài côn trùng gây hại cây nông nghiệp Trong những năm gần đây, hướng nghiên cứu cơ chế gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng là một hướng nghiên cứu nhận được sự quan tâm của các nhà côn trùng học và nấm học

Nghiên cứu sự phát triển bên ngoài của nấm Beauveria basiana và Metarhizium anisopliae trên vật chủ mối Heterotermes tenuis, Alcides Moino

Jr.et.al (2002) cho thấy, quá trình xâm nhiễm và gây bệnh từ bên ngoài vỏ cuticun

và xâm nhập vào bên trong thể xoang của nấm ký sinh; quá trình phát triển của nấm ký sinh côn trùng có 7 pha: (1) sự dính bám lên vỏ cuticun, (2) sự nảy mầm, (3) sự xâm nhập vào bên trong vỏ cuticun, (4) hình thành tập đoàn, (5) làm chết côn trùng, (6) sợi nấm thoát ra bên ngoài, (7) phát sinh bào tử; quá trình phát triển

này của cả hai loài B bassiana và M anisopliae đều tương đối giống nhau và vòng

đời có thời gian 144 giờ (6 ngày) [42]

Theo Bruce L.Parker et.al (2004), chu kỳ phát triển bệnh nấm ký sinh côn trùng có 5 thời kỳ: (1) sự bám dính của bào tử trên cuticun, (2) bào tử nảy mầm, (3) xâm nhập vào lớp cuticun, (4) sản sinh số lượng bên trong cơ thể côn trùng, (5) hình thành bào tử bên ngoài [44]

Theo kết quả nghiên cứu của Posada F.J and Vega F.E (2005), cùng một

loài nấm ký sinh trên một đối tượng vật chủ (Hypothenemus hampei (Ferrari)), nhưng các chủng nấm B bassiana khác nhau có vòng đời khác nhau, chủng nấm

B bassiana ở Kenya có vòng đời ngắn 8,4±0,7 ngày; chủng nấm B bassiana ở

Ivory Coast có vòng đời trung bình 9,5±1,6 ngày; chủng nấm B bassiana ở

Brazil có vòng đời dài 12,4±1,4 ngày Vòng đời của nấm ký sinh B bassiana có

2 pha và 5 thời kỳ: pha gây bệnh có 1 thời kỳ gây bệnh từ khi côn trùng bị nấm xâm nhập cho đến khi côn trùng bị chết do bệnh nấm; pha hoại sinh có 4 thời kỳ (sợi nấm mọc ra bên ngoài, sợi nấm phủ khắp cơ thể côn trùng, hình thành bào tử

và bào tử phát tán) [35]

Nghiên cứu của Vega Fernando E.et al (2008) cho thấy, vòng đời của nấm

ký sinh cánh cứng trưởng thành sâu đục hạt cà phê Hypothenemus hampei (Ferrari)

(Coleoptera: Curculionidae), khi lây nhiễm 1x107 bào tử/ml, nấm Beauveria bassiana có vòng đời là 9,9±0,2 ngày, nấm Clonostachys rosea có vòng đời là

16,4±1,1 ngày Vòng đời của nấm ký sinh B bassiana và C rosea có 5 pha phát

triển: (1) côn trùng chết, (2) sợi nấm mọc bên ngoài, (3) sợi nấm phủ khắp cơ thể côn trùng, (4) hình thành bào tử, (5) bào tử phát tán [29]

Clarkson J.M và Charnley A.K (1996) nghiên cứu cơ chế gây bệnh côn trùng của nấm cho thấy qua trình gây bệnh bắt đầu từ khi bào tử (conidium) bám dính vào lớp vỏ cuticun, xuyên qua ba tầng của lớp cuticun vào thể xoang và hình thành bào tử dạng blastospore [40]

Keith Charnley (2005), nghiên cứu cơ chế gây bệnh của nấm ký sinh côn

trùng (M.anisopliae) và khả năng tự vệ của vật chủ với nấm bệnh [26].

Ayhan G.K.E, M.Kubilay ER (2005), nghiên cứu khả năng gây bệnh của

Paecilomyces spp đối với sâu Trialeurodes vaporariorum (Westwood)

(Homoptera: Aleyrodidae), thể hiện ở sự phát triển bào tử conidia, appressoria trên lớp vỏ cuticun và sự hình thành bào tử blastospore ở trong thể xoang [27]

Pornpoj Srisukchayakul et al (2005), nghiên cứu sự phát sinh bệnh do nấm

Nomuraea rileyi gây bệnh Spodoptera litura ở mức độ mô tế bào của sâu non, sâu khoang [48]

Hajek, St.Leger et.al.(1994), nghiên cứu sự truyền nhiễm nấm B bassiana

gây bệnh cho côn trùng bao gồm sự bám dính bào tử trên biểu bì sâu bọ, tiếp đó là

sự hình thành ống mầm xâm nhập vào lớp biểu bì; vào khoang máu, sợi nấm phát triển là nguyên nhân phá hoại chất dinh dưỡng, gây tổn hại tế bào và làm tan máu

Tuy nhiên, theo báo cáo của Funk (1983), Bush (1997), Clay (1988), Clay và Schardl (2002) thì tác động chống lại côn trùng gây hại cây nông nghiệp của nấm

ký sinh côn trùng là do quá trình sản xuất các chất chuyển hóa của nấm làm phá vỡ các cấu trúc của cơ thể côn trùng [29]

Nghiên cứu về cơ chế sinh học gây bệnh của nấm trên vật chủ côn trùng,

theo Ian C.Paterson et al (1994), nấm ký sinh côn trùng như Metarhizium anisopliae khi xâm nhập vào vật chủ thì sản sinh ra các proteases như

chymoelastase PR1 là một yếu tố xác định khả năng gây bệnh [45]

1.2.1.3 Nghiên cứu khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu mọt hại kho

Trên thế giới cũng đã có nhiều nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu mọt hại kho Tuy nhiên, các nghiên cứu này cũng mới chỉ tập trung

ở nấm Beauveria bassiana, còn các nấm khác như Beauveria amorpha, Paecilomyces sp1., … còn rất hạn chế.

Hidalgo E., Moore D và Lepatourel G (1998) [28] đã nghiên cứu ảnh hưởng

của các công thức khác nhau của nấm B bassiana lên mọt ngô Sitophilus zeamais Motsch gây hại ở kho ngô Dạng nhũ tương với B bassiana ở nồng độ 109 bào tử/ml cho thấy hiệu quả phòng trừ đạt cao nhất đối với ngô Công thức dạng bột

của nấm B bassiana đạt hiệu quả phòng trừ mọt ngô tới 90% sau 15 ngày, ở 250C với mức thử 20 g thuốc bột nấm/kg ngô (2 x 1010 bào tử/kg ngô) và đạt 77% với liều lượng 5 g/kg (5 x 109 bào tử/kg ngô)

Nấm gây bệnh côn trùng B bassiana, M anisopliae và Paecilomyces spp

đã được sử dụng để phòng trừ mọt ngô S zeamais và Prostephanuss truncatus Kết quả phòng trừ mọt của các nấm này khá cao Khi xử lý nấm B bassiana ở

nồng độ 1 x 108 bào tử/ml, tỷ lệ S zeamais chết đạt 92 - 100% (LT50 = 3,58 -

6,28 ngày) Khi xử lý với nấm Paecilomyces sp., tỷ lệ S zeamais chết thấp, chỉ đạt

26,32 ± 4,29% (LT50 = 10,38 ± 0,29 ngày) (Kassa A et al., 2002) [18]

Oduor, S M Smith et al (2000) [34] đã điều tra và phát hiện thấy nhóm

nấm ký sinh côn trùng Beauveria spp ký sinh trên mọt ngô S zeamais (chủ yếu), một số ký sinh trên Tribolium sp và nhóm Carpophilus spp.

Hiệu quả của nấm B bassiana trong phòng trừ mọt gạo Sitophilus oryzae L

cũng đã được nghiên cứu, đánh giá Thí nghiệm tiến hành với 3 nồng độ của nấm

là 3,2 x 105, 2,5 x 106 và 3,9 x 107 bào tử/ml Kết quả thu được tỷ lệ mọt gạo chết sau 25 ngày xử lý với các nồng độ bào tử nấm này lần lượt 28%, 48,4% và 75,8% Như vậy, tỷ lệ mọt chết đạt cao nhất ở nồng độ cao hơn (3,9 x 107 bào tử/ml) và sự xuất hiện của trưởng thành F1 giảm đi 86,2% (Govidan Sheeba et al., 2001) [47] Padin S., Dal Bello G và Fabrizio M (2002) [20] đã nghiên cứu, đánh giá

tổn thất nông sản do 3 loài mọt thóc đỏ Tribolium castaneum, mọt gạo Sitophilus oryzae và mọt đậu nành Acanthoscelides obtectus gây ra trong kho lúa mì cứng và kho đậu sau khi đã xử lý bằng nấm B bassiana Lúa mì có xử lý B bassiana

bị mọt gạo S oryzae phá hại ít hơn, phần trăm trọng lượng hao hụt giảm còn

81,5% và giảm đi đáng kể so với lúa mì không được xử lý bằng nấm

Các công thức bột của 3 dòng nấm ký sinh côn trùng B bassiana (BbGc), B bassiana (BbPs) và M anisopliae (MaPs) có ảnh hưởng đến hiệu quả phòng trừ mọt gạo S oryzae trong kho gạo Thí nghiệm tiến hành với 3 công thức phối trộn

của các chủng nấm được với kaolanh, bột trơn và bột sắn ở các nồng độ 1x104, 1x105, 1x106, 1x107, 1x108 và x109 bào tử/g, mỗi nồng độ xử lý với các liều lượng 0,5 g, 0,1

g và 0,15 g Trong 3 dòng nấm thì B bassiana (BbGc) có hiệu quả phòng trừ cao

nhất đối với mọt gạo trưởng thành Tỷ lệ chết của mọt gạo đạt cao nhất khi xử lý

với nấm B bassiana (BbGc) phối trộn với kao lanh ở nồng độ 1 x 109 bào tử/g và liều lượng 0,15 g, đạt 98,75% Từ đó mà tỷ lệ% trọng lượng gạo giảm cũng đạt ít nhất ở công thức này (Hendrawan Samodra và Yuof lbrahim, 2006) [46]

Lisestengard Hansen và Tove Steenberg (2007) [33] đã nghiên cứu khả năng

phòng trừ mọt thóc Sitophilus granarius của nấm B bassiana Hiệu quả phòng trừ

cao, đã tiêu diệt tới 83 - 98% số lượng mọt thóc trong kho

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.2.2.1 Nghiên cứu về sự gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng

Nghiên cứu sự gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng trên thế giới vẫn còn là một hướng khá mới mẻ; Riêng ở Việt Nam thì hoàn toàn chưa có công trình nghiên cứu nào Chủ yếu, các nghiên cứu mới chỉ ở mức độ nghiên cứu đặc điểm hình thái cũng như đánh giá sơ bộ về tiềm năng sinh học của một số loài nấm ký sinh côn trùng

1.2.2.2 Nghiên cứu khả năng sử dụng nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu mọt hại kho

Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng nấm ký sinh côn trùng để phòng trừ sâu mọt hại kho và đã đạt được những kết quả đáng kể Ở Việt Nam, trong những năm gần đây bước đầu đã có một số nghiên cứu về tiềm năng sinh học của nấm ký sinh côn trùng trong phòng trừ sâu mọt

Tuy nhiên, trong phòng trừ sâu mọt hại kho, chúng ta chủ yếu vẫn sử dụng các biện pháp truyền thống như: Biện pháp kỹ thuật bảo quản, biện pháp kiểm dịch, biện pháp cơ học, biện pháp lý học, biện pháp hoá học (sử dụng thuốc xông hơi phosphine, phostoxin, methyl bromide, gotocxin,…), biện pháp sinh học được sử dụng rất hạn chế (sử dụng một số loài thiên địch tự nhiên của sâu mọt

như: Ong ký sinh, bọ xít ăn thịt Xylocoris flavipes, …).

1.3 Nhận xét chung

Như đã trình bày ở trên, sâu mọt hại nông sản là một trong những nguyên nhân chính gây tổn thất lớn cả về số lượng lẫn chất lượng cho các mặt hàng nông sản bảo quản trong kho Bởi vậy, việc phòng trừ sâu mọt hại kho như thế nào để vừa góp phần tăng hiệu quả trong công tác bảo quản, vừa không gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng và vật nuôi, đồng thời cũng đảm bảo cân bằng môi trường sinh thái là một câu hỏi cần được nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam quan tâm, nghiên cứu để tìm giải đáp

Trong những năm gần đây, trên thế giới có khá nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này Và bước đầu đã thu được những kết quả khả quan, chứng minh mối quan hệ giữa côn trùng gây hại nông nghiệp với công tác phòng trừ

sinh học bằng nấm ký sinh côn trùng Riêng ở Việt Nam, trong mấy năm gần đây cũng có một số đối tượng sâu hại cây nông nghiệp được thử nghiệm phòng trừ bằng một số nấm ký sinh côn trùng như phòng trừ sâu hại rau thập tự, rầy nâu bằng nấm Metarhizium anisopliae; B bassiana; B amorpha Kết quả cho

thấy khả năng phòng trừ côn trùng gây hại nông nghiệp của nấm ký sinh côn trùng khá cao và bộc lộ nhiều điểm ưu việt Tuy nhiên, trên đối tượng sâu mọt hại nông sản, công việc này chưa thật sự được chú tâm Đặc biệt, việc nghiên cứu khả năng phòng trừ sâu hại nông nghiệp cũng chưa được tiến hành song song với việc nghiên cứu về sự gây bệnh của nấm ký sinh côn trùng, để từ đó công tác đánh giá tiềm năng sinh học của mỗi loài nấm ký sinh côn trùng được chính xác hơn

Chương II

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học Nông nghiệp, Khoa Nông Lâm Ngư, Trường Đại học Vinh

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 01/2009 đến tháng 10/2009

Địa điểm thu mẫu: Kho dự trữ, kho hàng chợ Vinh, xưởng đập vỏ lạc Cửa Hội, kho dự trữ thức ăn gia súc Nghi Xuân- Hà Tĩnh

2.2 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Nấm ký sinh côn trùng: Beauveria amorpha (Hohnel) Samson & H C Evans, Aspergillus sp và Paecilomyces sp

Sâu mọt hại nông sản trong kho dự trữ lương thực:

Mọt ngô (Sitophilus zeamais Motsch) (Coleoptera: Curculionidae)

Mọt khuẩn đen (Alphitobius diaperinus Panzer) (Coleoptera:

Tenebrionidae)

Mọt hại quả khô (Carpophilus hemipterus) (Coleoptera: Nitidulidae)

Vật liệu

Ngô, lạc làm thức ăn

Hoá chất cồn 960, môi trường nuôi cấy PDA

Cám (bột mì), vỏ trấu làm môi trường xốp

Hộp nhựa, đĩa petri, ống nghiệm

Kính hiển vi soi nổi, cân điện tử, bếp điện nấu môi trường, tủ hấp tiệt trùng,

tủ sấy, que cấy, panh, buồng nuôi cấy, tủ nuôi cấy, tủ định ôn

Hộp, thùng nuôi sâu mọt

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Thu thập và nuôi mọt hại quả khô, mọt ngô và mọt khuẩn đen

Định kì 2 lần/tuần thu thập sâu mọt hại nông sản tại các nhà máy bột, nhà máy xay xát và kho dự trữ thức ăn gia súc, lương thực, kho dự trữ nông sản ở

Phương pháp thu thập

Dùng xiên dài (đối với hạt đổ rơi), xiên ngắn (đối với hạt đóng bao sợi) hoặc các dụng cụ khác (đối với hạt đóng bao giấy, màng nhựa, hộp gỗ hoặc các dụng cụ khác hoặc kim loại) để lấy mẫu

(Col.: Tenebrionidae)

Mọt hại quả khô

Carpophilus hemipterus

(Col.: Nitidulidae)

2.3.2 Phân lập, nhân nuôi sinh khối nấm B amorpha, Paecilomyces sp và Aspergillus sp.

Chủng nấm B amorpha và Paecilomyces sp được phân lập từ các côn trùng bị bệnh trong tự nhiên, chủng nấm Aspergillus sp được phân lập từ các mọt

bị bệnh trong kho nông sản; phân lập trên môi trường PDA ở nhiệt độ 25-260C và

độ ẩm 85-95%RH Nhân nuôi sinh khối nấm ký sinh côn trùng trên môi trường rắn được tạo nên từ các sản phẩm nông nghiệp như cám gạo, bột ngô, bột đậu theo phương pháp lên men bề mặt trên thể nền rắn (SSF)

2.3.3 Phương pháp thực nghiệm gây bệnh nấm cho mọt hại quả khô,mọt ngô và mọt khuẩn đen

Sử dụng chế phẩm nấm dạng bột với liều lượng 3g và nồng độ 2,3x1010 bào tử/g Trộn đều chế phẩm nấm với 100g ngô hoặc lạc nhân đã xử lý trong máy sấy

ở nhiệt độ 600C trong 2- 3 ngày (có thể bổ sung thêm 0,1% Tween 80), lắc đều trong 10 phút để trộn đều chế phẩm và tạo độ bám dính bào tử nấm vào bề mặt ngoài thức ăn Sau đó cho 40 con mọt vào hộp nhựa đựng thức ăn tương ứng

Mỗi thí nghiệm chia làm 3 lô, mỗi lô thí nghiệm lặp lại 3 lần ở điều kiện 28

±20C, độ ẩm 85-95%RH

Sau khi xử lý sâu mọt bằng chế phẩm nấm, thu xác mọt chết theo định kỳ 5 ngày và theo dõi sự phát triển của nấm bằng cách cho mỗi con mọt chết của mỗi đợt kiểm tra vào từng đĩa petri riêng biệt có lót giấy thấm vô trùng thấm 10ml nước cất Mỗi thí nghiệm tiến hành với 50 con sâu mọt chết, lặp lại 2 lần

Chỉ tiêu theo dõi

Xác định thời gian gây chết trung bình là thời gian tính từ khi xử lý mọt sống bằng chế phẩm nấm đến khi mọt bị chết do bệnh nấm (ngày)

Xác định thời gian trung bình sợi nấm bắt đầu mọc trên xác chết mọt là thời gian tính từ khi xử lý mọt sống bằng chế phẩm nấm đến khi xác mọt có một số sợi nấm mọc ra ngoài (ngày)

Xác định thời gian trung bình sợi nấm bao bọc xác chết con mọt là thời gian tính từ khi xử lý mọt sống bằng chế phẩm nấm đến khi xác mọt được bao phủ sợi nấm (2/3 cơ thể) (ngày)

Xác định thời gian trung bình bào tử nấm bắt đầu xuất hiện trên xác mọt là thời gian tính từ khi xử lý mọt sống bằng chế phẩm nấm đến khi xác mọt có một

số bào tử nấm (ngày)

Xác định thời gian trung bình bào tử bắt đầu giải phóng khỏi xác mọt là thời gian tính từ khi xử lý mọt sống bằng chế phẩm nấm đến khi có một số bào tử nấm được phóng thích ra ngoài (ngày)

2.3.4 Đánh giá hiệu lực phòng trừ mọt hại quả khô, mọt ngô, mọt khuẩn đen

của chế phẩm sản xuất từ nấm ký sinh côn trùng B armopha, Paecilomyces

sp

Đánh giá hiệu lực phòng trừ mọt hại quả khô, mọt ngô, mọt khuẩn đen của

chế phẩm sản xuất từ nấm B armopha, Paecilomyces sp theo phương pháp của

Cescile H Lomer và Chis J Lomer (1998), Đàm Ngọc Hân và Phạm Thị Thuỳ (2007)

Mỗi thử nghiệm chia làm 3 lô, cường độ lặp lại của mỗi lô 3 lần ứng với mỗi công thức

Mỗi công thức gồm 40 con mọt trưởng thành/100g thức ăn tương ứng.Thử nghiệm được tiến hành ở điều kiện phòng thí nghiệm

Bào tử nấm theo các nồng độ, liều lượng tương ứng được trộn đều với thức

ăn (có thể 0,1% Tween 80), lắc đều trong 10 phút

Tỷ lệ chết của mọt được ghi lại theo định kỳ 5 ngày/1lần trong thời gian 30 ngày và tất cả các con mọt chết được chuyển đi sau mỗi lần đếm