TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BÁO CÁO VI SINH MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT
TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM THUỐC
TRỪ SÂU

GV HƯỚNG DẪN: NGUYỄN NGỌC TÂM HUYÊN

LỚP DH10DL
1. Nguyễn Vũ Hảo
2. Nguyễn Thị My Ly
3. Phạm Thị Khánh Ly
4. Dương Thị Mỹ Nhi
TP.HCM - THÁNG 8/2011
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
5. Trần Thị Ni Ni
MỤC LỤC
MỤCLỤC…………………………………………………………………….2
I. ĐẶT VẤN ĐỀ …………………………………………………………… 3
I.1Thực trạng, hậu quả về tình hình sâu bệnh hại cây trồng ……………… 3
I.2Ưu, nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học………… …………………….5
I.3 Tính ưu việt của thuốc trừ sâu sinh học ………………………………….6
I.4 Mục tiêu của đề tài ……………………………………………………….6
II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ
PHẨM THUỐC TRỪ SÂU ………………………………………… ……7
II.1 Khái niệm.……………………………………………………………… 7
II.2 Phân loại….………………………………………………………………7
III. MỐI QUAN HỆ GIỮA VI SINH VẬT VÀ CHẾ PHẨM THUỐC TRỪ
SÂU CÓ NGUỒN GỐC SINH HỌC.………………………………………7
III.1 Sử dụng vi khuẩn gây bệnh côn trùng……………………………………8

Sâu cuốn lá phá hoại lúa Dịch rầy nâu, rầy lưng trắng
Vì vậy,hàng năm khoảng 20% (tức 1/5) sản lượng lương thực thực phẩm trên
thế giới bị mất trắng. Hậu quả kéo theo đó là nạn đói xảy ra , ảnh hưởng nghiêm
trọng tới cuộc sống của con người. Đặc biệt, nghiêm trọng nhất là ở châu Phi.

Đại dịch châu chây ở Bắc Phi
Do điều kiện tự nhiên khó khăn, cùng nạn dịch sâu bệnh phá hại mùa màng , vì
vậy vấn đề lương thực luôn là một trong những vấn đề nan giải ở châu Phi Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
4
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Ngày 26/3/1993, tờ New York Times đăng một tấm ảnh có tên “Kền kền chờ
đợi” mô tả hình ảnh một bé gái Sudan (châu Phi) sắp chết đói đang gục đầu
trước sự chờ đợi của một con kền kền ăn xác chết
Để giả quyết vấn đề trên, con người đã tích cực tìm kiếm các biện pháp phòng
chống các tác nhân gây hại. Từ đó đã ra đời nền công nghệp hóa học thuốc trừ
sâu, diệt các mầm bệnh cho cây trồng. Cho đến nay không ai có thể phủ nhận
vai trò tích cực của thuốc hóa học trừ sâu bệnh hại cây trồng.
I.2 Ưu , nhược điểm của thuốc trừ sâu hóa học
Ưu điểm :Có hiệu quả nhanh trên quy mô lớn
Nhược điểm: Ô nhiễm môi trường khi dùng chất diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu hóa
học , làm cho con người bị ngộ độc, súc vật bị chết và cả khu hệ sinh vật đi kèm
quanh hệ cây trồng cũng bị ảnh hưởng. Cân bằng sinh thái cũng bị phá hủy
nghiêm trọng. Đáng ngại hơn, một số thuốc trừ sâu chậm bị phân hủy và có thể
giữ tác dụng của mình rất lâu trong đất ( ví dụ DDT giữ được 25 năm). Như vậy
các hợp chất này được tích lũy lại trong đất và nồng độ của chúng tăng dần theo

- Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề
kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các
lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.
- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải
sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường.
Do những đặc tính ưu việt của chế phẩm diệt côn trùng có nguồn gốc vi sinh vật
nên các chế phẩm này được ứng dụng ngày một rộng rãi hơn.
I.4 Mục đích của đề tài
Hiện nay, thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học đang được sử dụng tràn
lan và việc sử dụng tùy tiện liều lượng đã gây tác động xấu tới môi trường, ảnh
hưởng đến sức khỏe của con người và sinh vật trong hệ sinh thái,… Chính vì
vậy đề tài sử dụng vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu phòng
bệnh cho cây trồng với mục tiêu giới thiệu tổng quan về vi sinh vật, các đặc
điểm , cấu trúc , cơ chế tác động của chúng lên sâu bệnh,… Để từ đó phổ biến
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
6
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
vai trò , lợi ích của vi sinh vật trong sản xuất chế phẩm thuốc trừ sâu bảo vệ cây
trồng nhằm góp phần giải quyết vấn đề sâu bệnh hại cây trồng mà vẫn đảm bảo
cân bằng sinh thái, không gây ô nhiễm môi trường và đảm bảo sức khỏe của
con người và sinh vật. Đồng thời kêu gọi mọi người sử dụng thuốc bảo vệ thực
vật có nguồn gốc sinh học thay thế cho thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa
học để phát triển một nền nông nghiệp bền vững, an toàn và để xây dựng trái
đất xanh, sạch, đẹp.
II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CHẾ
PHẨM THUỐC TRỪ SÂU
II.1.Khái niệm: Thuốc trừ sâu vi sinh là những chế phẩm sinh học được sản
xuất ra từ các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác
nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công
nghiệp để tạo ra những chế phẩm có chất lượng cao có khả năng phòng trừ

vi khuẩn có tác dụng không nhỏ trong việc điều chỉnh số lượng quần thể sâu
hại. Trong đó một só quần thể vi khuẩn đã được sản xuất thành chế phẩm dùng
để phòng trừ sâu hại rừng.
Người ta đã phát hiện hàng trăm loài vi khuẩn có quan hệ với côn trùng, trong
đó có khoảng 90 loài gây bệnh.
Trong tự nhiên những loài vi khuẩn gây bệnh không phải đều có thể tạo thành
chế phẩm trừ sâu và cần có một số tính chất cơ bản về độ độc,tính ổn định, khả
năng lây lan, tác dụng nhanh,chọn lọc tốt, có thể sản xuất hàng loạt, kinh tế và
an toàn.
a) Một số loài vi khuẩn sinh bào tử điển hình có khả năng điển hình diệt sâu hại.
- Clostridium brevifaciens.
- Clostridium malacosomae.
- Bacillus cereus.
- Bacillus thuringienis.
- Bacillus popillae.
b) Một số loài vi khuẩn không sinh bào tử điển hình có khả năng diệt sâu
- Seratia marcescens
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường
8
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Pseudomonas putida Pseudomonas aeruginosa

Proteusmarabilis Proteusvulgaris
Trong số rất nhiều loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh cho côn trùng nói trên
thì Bacillus thuringiensis (thường được gọi tắt là Bt) là loại chủ yếu, thường
được dùng để tạo chế phẩm giết sâu hại. Có tới trên 300 loài chủng Bac.
Thuringiensis khác nhau đã được xác định.
*Vi khuẩn Bac. Thuringiensis
Vi khuẩn này được nhà côn trùng người Đức phát hiện ra năm 1911 tại Thuringi

10
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Ngài đêm hại su hào, bắp cải (Baratha brasiace)
Sâu xanh hại bông (Heliothis armigera)
Bọ lá khoai tây (Leptinotarsa decemlineata)
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

11
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên

Bọ xít rùa(Eurygaster integriceps) Sâu đục thân bắp
d) Cơ chế tác động của chế phẩm vi khuẩn Bt lên côn trùng
Trong quá trình nghiên cứu cơ chế tác động diệt côn trùng của các vi khuẩn Bt,
người ta đã phát hiện ra 4 loại độc tố khác nhau do loài vi khuẩn này gây ra:
-Nội độc tố δ (delta – endotoxin) hay còn gọi là tinh thể độc.
-Ngoại độc tố β (beta – exotoxin) hay còn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt
-Ngoại độc tố α (alpha – exotoxim) hay còn gọi là leucitinse – C
- Độc tố tan trong nước
* Nội độc tố δ hay là tinh thể độc
- Hình thái cấu trúc của tinh thể độc : tinh thể hình quả trám, có kích thước khá
lớn (dài > 1µm, ngang > 0,5µm), chiếm tới 30% khối lượng khô của tế bào. Có
thể quan sát tinh thể khá dễ dàng dưới kính hiển vi quang học nhờ phương pháp
nhuộm thông thường.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

12
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Tinh thể độc
- Bản chất hóa học của tinh thể độc: tinh thể độc có bản chất là protein, trong đó
có 2 loại amino acid chiếm tỉ lệ cao nhất là acid glutmic và acid asparaginic, kế

sẽ không gây ra tác động này. Tuy nhiên, có một số loài côn trùng, có pH
đường ruột cao hơn 8,9 gây phá vỡ tinh thể, nhưng lại không gây độc cho sâu.
+Khả năng sinh enzyme protease trong đường ruột của côn trùng: những en
zimyme này sẽ chuyển hóa dạng tiền độc tố của tinh thể thành dạng độc tố đối
với cơ thể của côn trùng.
Ở đa số các thứ trong loài vi khuẩn Bt, thành tế bào sẽ bị phân giải sau khi bào
tử và tinh thể độc được tạo thành. Khi đó bào tử và tinh thể độc sẽ phóng thích
một cách riêng rẽ vào trong môi trường. Riêng ở thứ Bac. th uringgiensis và
Finitimus ( type huyết thanh H
2
), bào tử và tinh thể sau khi giải phóng ra khỏi tế
bào vẫn còn dính liền nhau.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

14
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
*Ngoại độc tố β hay c òn gọi là ngoại độc tố bền nhiệt:
- Rất bền với nhiệt, ở 120
o
C sau 15 phút vẫn còn hoạt tính độc, bền ở áp suất
cao khi khử trùng.
- phân tử lượng là 707-850 đvC,trong phân tử có chứa adenine - phosphate-
ribose, glucose và acid allomucic.
- Ở vi khuẩn Bt có một số type huyết thanh là : H
1,
H
4a
, H
4c
, H

Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên Một số dạng bào tử của xạ khuẩn
Trong số các chủng xạ khuẩn, chi Streptomyces với các loài như: Strep.
Hygroscopicus,Srep. Rurgersensis,Step. Longisporus,… được sử dụng để sản
xuất chế phẩm thuốc trừ các bệnh ở cây trồng như bệnh đạo ôn do nấm
Pyricularia oryzae gây ra ở cây lúa, cà chua …, bệnh thối nhũn do Ffuaium
oxysporum gây ra ở cây thông …, bệnh khô vằn do nấm Rhizoctonia solani gây
ra ở cây bắp lúa…

Các chất kháng sinh do các chủng xạ khuẩn nói trên sinh ra cũng như chính bản
thân xạ khuẩn đã thỏa mãn được những tính chất cần thiết để có thể sử dụng
trong việc bảo vệ thực vật. Ngoài ra, có một đặc điểm quan trọng thể hiện tinh
ưu việt của thuốc trừ sâu là tác dụng tiêu diệt các sinh vật một cách chọn lọc:
kháng nấm mốc mạnh, kháng các nhóm vi khuẩn gram dương hơi yếu, với vi
khuẩn gram âm không thể hiện tính đối kháng…
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

16
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Các chế phẩm được sản xuất dưới hai dạng: dạng nuôi cấy xạ khuẩn hay là dạng
dịch bào tử xạ khuẩn.
Phương thức sử dụng: Có thể sử dụng chế phẩm để xử lý đất trồng trước lúc
gieo hạt, cây trồng để phòng bệnh cho cây. Để trị bệnh cho cây: Xử lý cùng lúc
với gieo, ươm cây hay khi bệnh phát sinh.
II.3 Sử dụng nấm sợi gây bệnh côn trùng
Nấm sợi: Rất nhiều loài nấm sợi có khả năng gây bệnh cho sâu hại cây trồng.
Tuy vậy cho đến nay chỉ mới có các loài sau đây mới được sử dụng để sản xuất
các loại chế phẩm nấm diệt sâu hại:

đôi khi có pha thêm một ít màu đỏ.
Nấm bạch cương thể hiên tính độc với côn trùng nhờ độc tố beauvericin. Độc tố
này có công thức nguyên là C
45
H
57
O
9
N
3
. Đó là một loại depsipeptid vòng, có
điểm sôi vào khoảng 93 -94
0
C.
-Cơ chế tác động của nấm lên côn trùng như sau: Khi phun chế phẩm nấm,
những bào tử của nấm sẽ phát tán trong không khí hay bám trên thân, lá cây.
Khi gặp cơ thể sâu, bào tử sẽ nảy mầm mọc thành sợi nấm đâm xuyên qua tàng
vỏ kitin của sâu và phát triển trong cơ thể của chúng. Sợi nấm mọc rất nhanh
trên cơ thể côn trùng.

Côn trùng bị chết bởi nấm bạch cương
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

18
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Lúc đó côn trùng huy động các tế bào bạch huyết (lymphocyte) đến để chiến
đấu chống lại độc tố beauvericin của nấm. Nhưng độc tính của độc tố quá mạnh
nên khi nấm tiêu diệt được hầu hết các tế bào bạch huyết cũng là lúc côn trùng
phải chết.
Cho đến nay, người ta đã xác định được loài nấm này có khả năng kí sinh và

phát triển là 24
0
C – 25
0
C. Nếu t
0
>28
0
C sợi nấm sẽ không sản sinh ra bào tử
trần. Ngoài ra muốn nấm cố bào tử cần phải có độ ẩm của không khí khá cao.
-Các loại độc tố của của nấm lục cương: Gồm nhiều loại độc tố có tên là
deutrucin A, B, C, D.
Deutrucin A và B: có thể tách từ dịch nuôi cấy nấm lục cương.
+Deutrucin A có công thức nguyên là C
29
H
47
O
7
N5, điểm sôi là 188
0
C ( theo A.
Suzuki và những người cộng suwj1966,1970).
+Deutrucin B có công thức nguyên là C
30
H
51
O
7
N

hại có hại cho cây trồng. Virus có kích thước nhỏ chỉ có khả năng sống, phát
triển ở trong các mô, tế bào sống mà không thể nuôi cấy trên các môi trường
dinh dưỡng nhân tạo,có khả năng chuyên tính rất hẹp, chỉ gây bệnh ở những mô
nhất định của vật chủ. Người ta chia virus gây bệnh côn trùng thành 2 nhóm
lớn, đó là:
• Virus tạo thể vùi bao gồm virus đa diện ở nhân (NPV), virus đa diện ở
dịch tế bào(CPV), virus hạt (GV), virus thuộc nhóm Entomopoxvirus(EPV).
• Virus không tạo thành thể vùi như Iridovirus, Densovirus, Baculovirus.
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

21
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Cho đến ngày nay người ta đã tìm thấy được rất nhiều loài virus tiêu diệt được
sâu hại. Có thể đơn cử một số loại côn trùng sau bị virus tiêu diệt (theo
M.H.Rogoff,1973) như sau:
*Các loài bị virus đa diện tiêu diệt:

Antheraea eucalypti

Barathra brassicae (Ngài đêm hại su hào, bắp cải)

Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

22
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
Sâu khoang (Prodenia litura)
Ngoài ra còn có các loại sau : Bombyx mori, Antheraaea pernyi, Heliothis zea,
Spodoptera exgua,…
*Các loài bị virus thể hạt tiêu diệt:
Ercosma griseana Spodoptera sp….

bệnh tăng lên còn nhờ qua nhiều ký chủ khác loài. Nhóm PVC ít được sử dụng
trong BPSH hơn so với NPC và GV.
c) Phương thức lây nhiễm và khả năng tồn tại trong tự nhiên của virus gây bệnh
côn trùng:
Những thể vùi của virus cùng thức ăn xâm nhập vào ruột côn trùng. Tại ruột
côn trùng, dưới tác động của men tiêu hóa, thể vùi bị hòa tan và giải phóng các
virion. Qua biểu mô ruột giữa virion xâm nhập vào dịch máu, tiếp xúc với các
tế bào và xâm nhập vào bên trong các tế bào để sinh sản và gây bệnh cho vật
chủ.
Việc lây truyền nguồn bệnh virus ở côn trùng xảy ra theo hai hướng:
Lớp.DH10DL - Báo cáo vi sinhmôi trường

24
Trường ĐH Nông Lâm TP.HCM Khoa Môi Trường và Tài Nguyên
+ Lây truyền ngang: nguồn bệnh lây lan giữa các cá thể trong cùng một thế hệ
trong điều kiện bệnh phát thành dịch, nguồn virus có thể bám bên ngoài vỏ
trứng của vật chủ. Khi nở, ấu trùng gậm vỏ trứng chui ra và bị nhiễm nguồn
bệnh.
+ Lây truyền dọc: là sự truyền nguồn bệnh qua trứng (qua phôi). Không chỉ có
virus NPV, GV mới truyền qua trứng, mà cả virus không tạo thành thể
vùi(Iridoviridae) cũng có thể truyền qua trứng.
Ngoài ra trong một số trường hợp virus có thể xâm nhiễm trực tiếp vào dịch
máu qua các vết thương trên cơ thể (qua vết chọc đẻ trứng của ong ký sinh, lỗ
xâm nhiễm của một số ấu trùng ký sinh bên trong vật chủ).
Trong quần thể tự nhiên của côn trùng thường quan sát thấy sự nhiễm bệnh hỗn
hợp của hai loài virus trở lên như nhiễm hỗn hợp giữa NPV và GV trên sâu xám
mùa đông hoặc NPV với CPV. Tác động qua lại giữa các virus trong sự nhiễm
bệnh hỗn hợp biểu hiện 3 kiểu: đồng tác động, tác động không phụ thuộc vào
nhau và tác động gây nhiễm cho nhau. Khi có hiện tượng đồng tác động của
virus trong cùng một vật chủ sẽ làm tăng tỷ lệ chết của vật chủ, rút ngắn thời