BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
NẤM METARHIZIUM SPP TRỪ SÂU HẠI
CÂY TRỒNG

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện : Phan Công Nhật
MSSV: 0811110061 Lớp: 08CSH1
TP. Hồ Chí Minh, 2011
i

MỤC LỤC
Nội dung Trang

LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ vii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ
SÂU HẠI CÂY TRỒNG 3
1.1. Vị trí của phương pháp hóa học trong hệ thống bảo vệ cây trồng 3
1.1.1. Biện pháp hóa học trong BVTV những năm đầu thế kỷ XX 3
1.1.2. Hạn chế của thuốc hóa học trong BVTV vào thập kỷ 80 - 90 thế
kỷ XX 4
1.2. Đấu tranh sinh học trong tự nhiên là cơ sở, nền tảng của CNSH trong
BVTV 5
1.2.1. Sơ lược lịch sử về đấu tranh sinh học (ĐTSH) 5
1.2.2. Khái niệm về đấu tranh sinh học 6
1.2.3. Cơ sở khoa học của đấu tranh sinh học trong BVTV 7
1.2.4. Các nhóm sinh vật có ích trong ĐTSH 8
1.3. Vị trí của biện pháp sinh học trong BVTV 8

4.1.4. Ảnh hưởng của độ thoáng khí 34
iii

4.1.5. Ảnh hưởng của hàm lượng nước 34
4.1.6. Ảnh hưởng của pH 34
4.2. Công nghệ sản xuất nấm Metarhizium spp 35
4.2.1. Sử dụng các chủng giống để sản xuất 35
4.2.2. Chọn môi trường 35
4.3. Phương pháp sản xuất 37
4.3.1. Lên men chìm 37
4.3.2. Lên men bề mặt không vô trùng 40
4.3.3. Lên men xốp 42
4.3.4. Tạo chế phẩm ở qui mô nhỏ- thủ công 46
4.4. Cải tiến quy trình bảo quản giống gốc 46
4.4.1. Phục hồi giống gốc 46
4.4.2. Các phương pháp bảo quản một số giống nấm côn trùng ở Việt
Nam 47
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49
5.1. Kết luận 49
5.2. Kiến Nghị 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1. Hiệu lực của chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae trên bọ
xít hại nhãn vải (Tessaratoma papillosa) trong phòng thí
nghiệm 30

vi



Sơ đồ 3.1. Sơ đồ lên men chìm được sản xuất tại một số cơ sở trong nước
39
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ lên men bề mặt không vô trùng 41
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ quá trình lên men xốp 43
Sơ đồ 3.4. Quy trình sản xuất nấm Mat theo phương pháp lên men bề mặt
45 Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

1

LỜI MỞ ĐẦU

Sâu bệnh gây hại luôn là mối đe dọa cho nền sản xuất nông nghiệp. Đối
với các quốc gia dựa nên nông nghiệp, sự nguy hại đó lại càng nghiêm trọng hơn.
Chính vì vậy chúng trở thành đối tượng quan tâm trong rất nhiều nghiên cứu
khoa học với mong muốn làm sao loại trừ được các loài sâu bệnh gây hại.
Qua nhiều thập kỷ, để diệt các sâu bệnh gây hại, con người dựa chủ yếu
biện pháp hóa học như một biện pháp đem lại hiệu quả tối đa. Tuy nhiên song
song với lợi ích đó, biện pháp hóa học gây xáo trộn hệ sinh thái, làm thoái hóa và
làm ô nhiễm môi trường. Cao hơn nữa, thuốc hóa học còn làm tăng tính kháng
thuốc của sâu hại và dư lượng thuốc hóa học tồn đọng trong thực vật gây tác
động xấu đến sức khỏe của con người. Trước thực tế đó, con người phải tìm kiếm
một phương pháp khác vừa hiệu quả vừa an toàn cho con người và không ô
nhiễm môi trường đồng thời không làm mất cân bằng sinh thái. Trên cơ sở đó,
biện pháp phòng trừ bằng sinh học ra đời. Biện pháp này dựa trên khả năng kí
sinh của các loài nấm, vi khuẩn, virus và khả năng ăn con mồi của các loài ăn
thịt, có nghĩa là sử dụng các sinh vật sống để diệt trừ côn trùng gây hại. Nhờ

Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

3

CHƯƠNG 1
VAI TRÒ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC TRONG PHÒNG TRỪ SÂU HẠI
CÂY TRỒNG

1.1. Vị trí của phương pháp hóa học trong hệ thống bảo vệ cây trồng [4, 7]
1.1.1. Biện pháp hóa học trong BVTV những năm đầu thế kỷ XX
Những năm đầu của thế kỷ XX, ngành hóa học bảo vệ thực vật đã phát
triển với tốc độ rất nhanh, nhất là sau đại chiến thế giới thứ hai, toàn thế giới đã
sản xuất ra hơn 15 triệu tấn thuốc hóa học để phun trên diện tích hơn 4 tỷ ha cây
trồng nông- lâm nghiệp. Thực tế cho thấy, trên đồng ruộng đã giảm hẳn số lượng
sâu bệnh hại và năng suất, sản lượng nông nghiệp tăng lên xấp xỉ hai lần. Kết quả
này cho thấy chỉ cần có thuốc hóa học, con người có thể giải quyết được việc
phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng và thời gian đó biện pháp hóa học đã giữ vị trí
khá quan trọng, gần như là độc tôn trong phòng trừ dịch hại bảo vệ cây trồng.
Từ giữa những năm 1950 trở đi, việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu hóa
học đã không ngừng được tăng nhanh và phát triển rộng khắp trên nhiều đối
tượng cây trồng, ở khắp mọi nơi trên toàn thế giới với số lượng ngày càng lớn. Vì
vậy, việc sử dụng thuốc hóa học phòng trừ sâu, bệnh hại ở nhiều nước đã trở nên
lạm dụng, có khi còn quá tùy tiện, rất nhiều nơi chỉ trong 1 vụ họ đã phun tới 10-
12 lần, thậm chí có khi lên tới 20-24 lần, đến lúc nào đó thì năng suất cây trồng

xích thức ăn, thuốc còn đọng lại cả trên đất, nước mà cá, tôm đã ăn phải con
người lại ăn cả những loại cá, tôm trên.
- Liều lượng thuốc trừ sâu cứ tăng dần nên dẫn đến môi trường sinh thái bị
ảnh hưởng, sức khỏe con người bị giảm sút.
- Việc sử dụng liên tục một loại thuốc đã gây cho những cá thể bị đột biến
có khả năng chịu đựng cao với thuốc trừ sâu làm cho sâu hại lờn thuốc.
Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

5

1.2. Đấu tranh sinh học trong tự nhiên là cơ sở, nền tảng của CNSH trong
BVTV
1.2.1. Sơ lược lịch sử về đấu tranh sinh học (ĐTSH)
Lịch sử của việc ứng dụng đấu tranh sinh học đã được phát triển theo sự
phát triển chung của nền kinh tế thế giới. Thêm vào đó, khi kinh tế ở mỗi nước
phát triển thì cuộc sống của con người ngày càng được cải thiện và đấu tranh sinh
học cũng ngày càng được phát triển, trong đó khoa học về công nghệ sinh học
trong BVTV càng được các nhà lãnh đạo của những nước đó quan tâm chú ý để
nâng cao chất lượng sản phẩm nhằm mục đích phục vụ trở lại cho con người.
Có thể kể ra một vài ví dụ cụ thể về lịch sử phát triển của đấu tranh sinh
học là từ xa xưa, con người đã biết sử dụng những loài côn trùng và nhện gây hại
cây trồng. Ngay từ thế kỷ I - IV, người nông dân Việt Nam đã biết dùng kiến
vàng để phòng trừ sâu hại cam, chanh. Người Trung Hoa cổ xưa cũng biết dùng
kiến vàng để trèo lên cây cho kiến ăn sâu, ăn bọ xít hại cây.
Năm 1856, tại Pháp, nhà khoa học Fitch đã thí nghiệm dùng bọ rùa ăn rệp
hại cây, tác giả nhận thấy có hiệu quả,
Năm 1882, tác giả Cook. Mc cho biết, loài người đã biết sử dụng các loài
côn trùng có ích như bọ mắt vàng, bọ xít, kiến, để diệt sâu, bảo vệ cây trồng.
Đầu thế kỷ XX có rất nhiều công trình nghiên cứu mang tính quy luật về
vai trò của các nhóm sâu ăn thịt như bọ rùa, bọ xít, kiến, của nhóm ký sinh như

Theo tài liệu của Hoàng Đức Nhuận (dẫn theo Phạm Thị Thùy,2010) thì có
rất nhiều định nghĩa về đấu tranh sinh học, nhưng định nghĩa đơn giản và dễ hiệu
hơn cả là:
”Đấu tranh sinh học là biện pháp sử dụng sinh vật hoặc các sản phẩm của
chúng nhằm ngăn chặn, hoặc làm giảm bớt những thiệt hại do các sinh vật hại
gây ra”
Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

7

Điều chỉnh sinh học là một quá trình trong đó các loài ký sinh, ăn thịt hoặc
gây bệnh trên côn trùng xuất hiện trong sinh quần do sự tác động có ý thức của
con người với mục đích là làm giảm số lượng cá thể của một loài vật hại nào đó
đến mức sinh vật hại đó không còn gây hại, hoặc sự thiệt hại do nó gây ra không
có ý nghĩa về mặt kinh tế.
Sử dụng kẻ thù tự nhiên trong đấu tranh sinh học là: Khi sâu hại gặp điều
kiện thuận lợi và phát triển mạnh thì nguyên tắc đầu tiên con người phải vận
dụng là tạo điều kiện không thuận lợi nhằm ngăn chặn sự phát triển và thu hẹp
phạm vi ảnh hưởng của quần thể sâu hại đối với cây trồng.
Sử dụng biện pháp ĐTSH là vận dụng hài hòa những nguyên tắc và biện
pháp sinh học phòng trừ sâu bệnh hại. Trong bảo vệ thực vật nếu biết ứng dụng
ĐTSH thì hiệu quả phòng trừ cao và hiệu quả được diễn ra liên tục trong thời
gian dài, các nhà khoa học thường coi đấu tranh sinh học là sinh thái học ứng
dụng.
1.2.3. Cơ sở khoa học của đấu tranh sinh học trong BVTV
Tạo ra mối quan hệ mới không thuận lợi cho đối tượng gây hại trên cơ sở
vận dụng sáng tạo, nghĩa là đưa vào môi trường sống của sâu hại một yếu tố sinh
học mới là kẻ thù tự nhiên để phá vỡ điều kiện mới không thuận lợi cho sự phát
triển của quần thể sâu hại. Yếu tố sinh học mới đó là các loài ăn thịt, bắt mồi hay
kí sinh ong, ruồi và các vi sinh vật gây bệnh côn trùng như Bt, virus, vi nấm,

• Vi khuẩn : Bt,
• Vi nấm : Metarhizium, Beauveria,
Ở mỗi nhóm sinh vật có ích đều phát huy vai trò và tác dụng to lớn trong
đấu tranh sinh học, đặc biệt là trong việc phòng trừ các loài dịch hại nguy hiểm
trên các cây trồng nông, lâm nghiệp.
1.3. Vị trí của biện pháp sinh học trong BVTV
Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

9

Trong những thập kỷ gần đây, chiến lược bảo vệ cây trồng trên thế giới đã
được thay đổi một cách cơ bản. Biện pháp sinh học ngày càng thể hiện rõ tính ưu
việt và vị trí đặc biệt của nó trong hệ thống tổng hợp bảo vệ cây trồng.
Nội dung chính của biện pháp sinh học trong BVTV:
Tăng cường sự điều hòa tự nhiên để làm giảm lâu dài số lượng các cơ thể
sinh vật gây hại xuống mức không thể gây tổn thất lớn về kinh tế đối với cây
trồng. Vì vậy, tất cả các phương pháp được vận dụng nhằm đấu tranh chống các
cơ thể gây hại đều phải nhằm nâng cao thế năng sinh học của các kẻ thù tự nhiên
để tạo nên mối quan hệ sinh học mới trong sinh quần đồng ruộng, làm cho các
sinh vật hại không thuận lợi về mặt sinh sản cũng như tiếp tục phát triển.
Con người phải luôn luôn kìm hãm sự tăng trưởng về số lượng của các cơ
thể có hại trong các quần thể tự nhiên trên cơ sở tác động tối ưu đến môi trường
sống, nghĩa là bảo vệ và tăng cường sự hoạt động của các loài thiên địch có ích
trong tự nhiên cũng như nghiên cứu và sử dụng các tác nhân sinh học mới trong
công tác phòng trừ dịch hại.
Những năm vừa qua, ở Việt Nam, việc sử dụng các giống cây trồng chống
chịu với sâu, bệnh và các biện pháp phòng trừ sâu, bệnh một cách tổng hợp tuy
đã có nhiều tiến bộ, nhưng thực sự chưa được nhân rộng. Biện pháp hóa học vẫn
giữ vị trí chủ đạo trong bảo vệ thực vật, mặc dù số lượng thuốc hóa học được
dùng còn thấp so với nhiều nước trên thế giới, nhưng vì sử dụng thuốc một cách

các nguồn vi khuẩn, virus, vi nấm và các thuốc kháng sinh.
Sử dụng các chất có hoạt tính sinh học như các pheromon sinh dục, các
hormon sinh trưởng, các chất dẫn dụ ăn uống, các chất gây ngán và các chất xua
đuổi côn trùng,
Sản xuất trên quy mô công nghiệp để phóng thả các loại côn trùng và nhện
kí sinh - ăn thịt có ích lên đồng ruộng nhằm hạn chế được quần thể sâu hại.
Phóng thả các côn trùng có hại đã được gây vô sinh nhằm tạo ra sự cạnh
tranh sinh dục với quần thể sâu hại ngoài tự nhiên.
Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

11

Sử dụng các côn trùng ăn thực vật, các tuyến trùng và các tác nhân gây
bệnh chuyên tính hẹp đã qua kiểm dịch để diệt trừ các loài cỏ gây hại cho cây
trồng.
Trong hai hướng trên, hiện nay các nhà khoa học đặc biệt chú ý đến hướng
thứ hai, bởi hướng này hầu hết phải dựa trên nền tảng nghiên cứu của công nghệ
sinh học mới có thể phát triển sản xuất ra các loại thuốc trừ sâu sinh học đạt chất
lượng cao, mang tính ổn định để sử dụng rộng rãi trong phòng trừ dịch hại cây
trồng, lâm nghiệp.
Đến nay, trên thế giới đã có rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu về
CNSH trong bảo vệ thực vật, nhiều nước đã thu được những kết quả tốt trong quá
trình triển khai ứng dụng các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu hại, bệnh hại, cỏ
dại và chuột hại bảo vệ cây trồng.
1.5. Tính ưu việt của chế phẩm sinh học
Không gây độc hại cho con người động vật và cây trồng, có khả năng tiêu
diệt một cách chọn lọc các loài sâu bệnh. Phần lớn các tác nhân sinh học nói
chung có tính đặc hiệu cao trong việc tiêu diệt các loại côn trùng. Trong khi đó,
thuốc trừ sâu hóa học gây độc cho người, gia súc nếu tiếp xúc lâu dài, một số là
tác nhân gây ung thư. Do không độc hại đối với con người, lại không ảnh hưởng

Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật

13CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA VỀ NẤM METARHIZIUM SPP

2.1. Phân loại
Ngành : Ascomycota
Lớp : Sordariomycetes
Bộ : Hypocreales
Họ : Clavicipitaceae
Chi : Metarhizium
Loài : M. anisopliae và M. flavoviride Hình 2.1. Metarhizium anisopliae
Trong 2 loài nấm Metarhizium anisopliae và Metarhizium flavoviride, loài
Metarhizium anisopliae Sorok ,1883 được sử dụng nhiều trong phòng trừ sâu hại
cây trồng (Phạm Thì Thùy,2010).
2.2. Đặc điểm hình thái [4]
Khóa Luận Tốt Nghiệp SVTH: Phan Công Nhật


15

peptit, L - prolyn, L - leucine, anhydride, L - prolyn - L - valine anhydride và
Desmethyl Destruxin B.
Theo tài liệu của tác giả Lysenko và Kucera thì nấm M. anisopliae cũng
sinh độc tố Destruxin A và độc tố Destruxin B. Theo Suzuki và cộng sự (1970)
thì:
Destruxin A có công thức nguyên là C
29
H
47
O
7
N
5
, có điểm sôi là 188⁰C.
Destruxin B có công thức nguyên là C
30
H
51
O
7
N
5
, có điểm sôi là 234⁰C.
Độc tố Destruxin A có bản chất hóa học là D - 2 hydroxy - 4 - pentenoy - L
- prolyl - isoleucyl - N - methyl - L valyl - N - methyl - L - alanyl - alanyl lacton.
Độc tố Destruxin B có bản chất hóa học là D - α hydroxy - γ -
methylvaleryl - L - prolyl - L - isoleucyl - N - methyl - L valyl - N - methyl - L -
alanyl - β alanyl lacton.