Ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo vệ
thực vật.
A. Đặt vấn đề.
Những năm qua nền sản xuất nông nghiệp ở nước ta cũng như
trên thế giới đã có những chuyển biến mạnh mẽ với sự xuất hiện
hàng loạt các giống cây trồng mới có giá trị kinh tế cao, có khả
năng chống chịu sâu bệnh hại.
Trong xu hướng chung đó, công tác bảo vệ thực vật đang trở
thành vấn đề quan trọng, giúp cho việc thâm canh cây trồng đảm
bảo được hiệu quả trên cơ sở con người biết tác động vào trồng
trọt một cách có hiểu biết hơn. Một trong những biện pháp mới để
nâng cao sản lượng và phẩm chất nông sản là áp dụng các giải
pháp từ các thành tựu của công nghệ sinh học vào sản xuất nông
nghiệp. Ở nước ta công nghệ sinh học (CNSH) trong bảo vệ thực
vật (BVTV) vẫn còn là vấn đề mới mẻ.
Tuy nhiên trong những năm qua, được sự đầu tư của Nhà nước và
các tổ chức phi chính phủ, rất nhiều Viện nghiên cứu, các trường
đại học đã tập trung nghiên cứu để sản xuất ra các chế phẩm sinh
học cũng như một số loài thiên địch có ích nhằm góp phần vào
việc dập tắt các nạn dịch gây ra trong sản xuất nông, lâm nghiệp,
bước đầu thu được nhiều thành quả.
B. Công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật
1. Định nghĩa khái quát về công nghệ sinh học.
Công nghệ sinh học là tập hợp các kỹ thuật khác nhau của các
ngành khoa học về sự sống có khả năng khai thác và biến đổi các
cơ thể sinh vật, các hợp phần của cơ thể sống và các quá trình
sinh học nhằm tạo ra các sản phẩm đặc thù ở quy mô lớn. Công
nghệ sinh học bao gồm: công nghệ tế bào và mô phôi; công nghệ
enzym và proteinvv… Công nghệ sinh học đã mang lại những
hiệu quả to lớn trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế,… đặc biệt
trong lĩnh vực nông nghiệp bằng việc tạo ra các công nghệ

1. Cơ sở
Để bảo vệ mùa màng, người trồng trọt thường sử dụng các thuốc
trừ sâu hóa học. Do sâu hại có khả năng kháng thuốc nên người
trồng trọt thường tăng nồng độ sử dụng dẫn đến dư lượng thuốc
trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp tăng cao gây mất an toàn cho
người sử dụng, ảnh hưởng bất lợi đối với môi trường, sức khỏe
cộng đồng và chính người trồng trọt. Ngoài ra, các sản phẩm này
không thể xuất khẩu được nên ảnh hưởng lớn đến thu nhập của
nông dân. Đây cũng là một thách thức lớn cho nông dân Việt
Nam khi ra nhập WTO.
Ở Việt Nam việc sử dụng tác nhân sinh học trong phòng trừ sinh
học sâu hại đã được quan tâm từ khá lâu.
Nhờ CNSH các nhà khoa học có thể làm cho các chế phẩm sinh
học có phổ tác động rộng hơn bằng con đường đưa vào vi sinh vật
những gen bổ sung, những tổ hợp gen để chúng khuếch đại và tạo
ra các dòng vô tính có độc tố cao. Đồng thời các chế phẩm vi sinh
vật thường có hiệu quả trừ sâu lâu dài và bền vững.
Muốn cho VSV xâm nhập vào cơ thể kí chủ trở thành VSV bệnh
thì chúng phải có tác dụng về mặt hóa học hay cơ học lên côn
trùng. Khi đó chúng sẽ tiết ra các sản phẩm trao đổi chất với một
lượng nhất định đối với côn trùng. ảnh hưởng của các sản phẩm
trao đổi chất này sẽ gây ức chế cho sự sinh trưởng và phát triển
của côn trùng.
2. Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng trong bảo vệ thực vật.
2.1 Chế phẩm vi khuẩn trừ sâu.
Nhóm Vi khuẩn được sử dụng để sản xuất chế phẩm trừ sâu là
những vi khuẩn có tinh thể protein độc ở giai đoạn bào tử. Tinh
thể protein độc có hình quả trám hoặc hình lập phương . Sau khi
nuốt phải bào tử có tinh thể protein độc , cơ thể sâu bọ bị tê liệt
và bị chết sau 2 đến 4 ngày. chế phẩm sinh học ứng dụng trong

dinh dưỡng.
Người ta cũng có thể sử dụng các loại hạt làm nguồn dinh dưỡng
cho vi khuẩn như cám, lúa mì, bột ngô
b. Lên men chìm: Hiệu quả cao và có thể sản xuất lượng sinh
khối lớn theo yêu cầu. Các yếu tố quan trọng trong công nghệ bao
gồm:
- Chọn lọc chủng Bt chuẩn có các protein độc tố đặc chủng có
hoạt tính cao để nhân, căn cứ vào tuýp huyết thanh.
- Chọn môi trường phù hợp để tạo ra nhiều bào tử và tinh thể độc
nhất. Để giảm giá thành người ta thường dùng các phụ phẩm
nông nghiệp, công nghiệp để chế biến.
Quy trình sản xuất chế phẩm Bt theo công nghệ lên men hiếu khí:
Giống gốc
Chuẩn bị môi trường
Khử trùng môi trường
Cây giống sản xuất
Sản xuất giống cấp 1
ủ và theo dõi quá trình lên
men
Thu hoạch và tạo dạng chế
phẩm:
- Nghiền lọc bổ sung phụ
gia
- Sấy khô
- Đóng gói bảo quản
Bacillus thuringiensis Bacillus sphaericus
Tinh thể độc (parasoral body) chứa những độc tố có thể giết
hại trên 100 loài sâu hại (tinh thể độc chỉ giải phóng độc tố
trong môi trường kiềm do đó các vi khuẩn này hoàn toàn vô
hại với người, gia súc, gia cầm, thuỷ hải sản- có hại đối với

Polyheadrosis Virus/CPV.
Ở giai đoạn sâu non, sâu bọ dễ bị nhiễm virus nhất . Khi mắc
bệnh , cơ thể sâu bọ bị mềm nhũn do các cơ bị tan rã . Màu sắc
và độ căng của cơ thể bị biến đổi.
Để sản xuất ra chế phẩm virus trừ sâu, người ta gây nhiễm virus
nhân đa diện (NPV) trên sâu non (Vật chủ). Nghiền nát sâu non
đã bị nhiễm virus và pha với nước theo tỉ lệ nhất định, lọc lấy
nước dịch thu virus đậm đặc. Từ dịch này sản xuất ra chế phẩm
thuốc trừ sâu N.P.V (Nuclear polyhedrin vius) dùng để trừ sâu
róm thông, sâu đo, sâu xanh
Nhóm NPV, thuộc họ Baculoviridae, có thể vùi là khối đa diện
- Sâu bị bệnh do NPV trở lên ít hoạt động, ngừng ăn, mầu sắc
sáng hơn sâu khoẻ. Cơ thể sâu trở lên căng phồng, trương phù
chứa toàn nước, khi tác động cơ giới vào thì chúng dễ bị vỡ, giải
phóng dịch virus. Sâu bị bệnh này khi chết đều treo ngược lên
cây.
- Nhóm NPV ký sinh trong tế bào hạ bì, thể mỡ, khí quản, huyết
tương và biểu mô ruột giữa. Nhóm NPV có tính chuyên hoá cao,
NPV của loài côn trùng nào thì chỉ gây bệnh cho loài đó.
Nhóm GV: Gồm các virus thuộc họ Baculoviridae, có thể vùi là
dạng hạt, còn gọi là virus hạt. Mỗi thể vùi chỉ chứa 1 virion hình
que.
- Sâu bị bệnh thường biểu hiện còi, chậm lớn, cơ thể phân đốt rõ
ràng, tầng biểu bì cơ thể trở lên sáng mầu, đôi khi phớt hồng,
huyết tương mầu trắng sữa.
Nhóm CPV: thuộc họ Reoviridae có thể vùi là khối đa diện và
chúng ký sinh trong chất dịch tế bào biểu mô ruột giữa của côn
trùng
- Sâu bị chết do CPV thường chậm lớn, đôi khi đầu quá to so với
cơ thể. Màu sắc cơ thể giai đoạn cuối trở lên có màu sáng giống

+ Phun vào buổi chiều mát để hạn chế ảnh hưởng tia cực tím,
bước sóng ngắn.
+ Có thể trộn thêm một số phụ gia như sữa bột, sữa lọc béo, nước
rỉ đường, dầu thực vật và than hoạt tính nhằm giảm giảm tác động
sấu của ánh nắng mặt trời với chế phẩm.
+ Nên sử dụng chủng virus địa phương để sản xuất chế phẩm, sẽ
làm tăng khả năng thích ứng của virus với điều kiện ngoại cảnh.
+ Có thể hỗn hợp vài loại virus với nhau hoặc hỗn hợp Bt để khắc
phục phổ tác dụng hẹp của chế phẩm.
- Có thể sử dụng chế phẩm virus côn trùng để trừ côn trùng theo 2
cách:
+ Phun chế phẩm nhằm cung cấp nguồn bệnh ban đầu để tích luỹ
trên đồng ruộng.
+ Phun tràn ngập như dùng thuốc hoá học để trừ sâu
Không sử dụng chế phẩm trong điều kiện nhiệt độ thấp, vì thời
gian ủ bệnh sâu hại kéo dài nên vẫn phá hoại được.
2.3 Chế phẩm nấm trừ sâu.
Có rất nhiều nhóm nấm gây bệnh cho sâu. Trong số này có hai
nhóm: nấm túi và nấm phấn trắng được ứng dụng rộng rãi trong
phòng trừ dịch hại cây trồng.
Nấm túi ký sinh trên nhiều loại sâu bọ và rệp khác nhau. Sau khi
bị nhiễm nấm cơ thể sâu bị trương lên. Nấm càng phát triển thì
các hệ cơ quan của sâu bọ càng bị ép vào thành cơ thể. Sâu bọ
yếu dần rồi chết.
Nấm phấn trắng có khả năng gây bệnh cho khoảng 200 loài sâu
bọ. Khi bị nhiễm bệnh, cơ thể sâu bị cứng lại và trắng ra như bị
rắc bột rồi chết sau vài ngày.
Quy trình sản xuất chế phẩm nấm trừ sâu:
- Sấy, đóng
gói

Ngoài ra, nhiều kết quả nghiên cứu sử dụng nấm có ích diệt côn
trùng đã đạt được kết quả tốt như: Metarhizium flovoviridae trừ
mối, châu chấu hại mía (hiệu quả phòng trừ đạt 76%), Beauveria
bassiana trừ sâu róm hại thông (hiệu quả phòng trừ đạt 93,6%),
hay Beauveria bassiana và Metarhizium aníopliae phòng trừ sâu
hại dừa đạt hiệu quả từ 56-97%; nấm đối kháng Trichoderma trừ
bệnh khô vằn trên ngô đạt hiệu quả 45-50%, hạn chế bệnh lở cổ
rễ đậu tương 51-58%. Hiện nay, các nhà khoa học đang hoàn
thiện qui trình sử dụng nấm Exserohilum monoceras (nòi 85.1) để
trừ cỏ lồng vực.
3. Ưu điểm của chế phẩm vi sinh:
- Không độc hại cho người và gia súc, không gây nhiễm bẩn môi
trường sống (không ảnh hưởng đến đất trồng, không khí trong
môi trường…)
- Chưa tạo nên tính kháng thuốc của sâu hại.
- Không ảnh hưởng đến chất lượng, phẩm chất nông sản (do
không để lại dư lượng).
- Không làm mất đi những nguồn tài nguyên sinh vật có ích với
con người .
- Nếu sử dụng hợp lý, đúng phương pháp, đúng kỹ thuật trong
điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thích hợp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế
cao.
- Hiệu quả thuốc vi sinh thường kéo dài vì chúng không chỉ tiêu
diệt trực tiếp lứa sâu đang phá hoại mà chúng còn có thể lan
truyền cho thế hệ tiếp theo.
4. Nhược điểm của chế phẩm vi sinh:
- Tác động của thuốc trừ sâu vi sinh chậm nên hiệu quả chậm (Do
thuốc trừ sâu vi sinh thường có quá trình gây bệnh và nhiễm bệnh
khi vào cơ thể sâu phải mất 1-3 ngày).
- Hiệu quả của thuốc ban đầu không cao.

Loài
TV
Kỹ thuật
Cải dầu
Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng laurate cao, hàm
lượng oleic acid cao
Ngô Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng
Bông Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng
Khoai
tây
Kháng côn trùng, kháng virus
Đậu
tương
Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng oleic acid cao
Bí Kháng virus
Cà chua Chín chậm
Lúa Chống chịu chất diệt cỏ, sản xuất vitamin A
Đu đủ Kháng virus
Ngô kháng côn trùng gạo thường gạo vàng
Gen sinh tổng hợp vitamine A được chuyển vào lúa dẫn đến tiền vitamine A tích lũy
trong nội nhũ (hạt). công trình hoàn thành năm 1999.
Lý do thuyết phục nhất đối với công nghệ sinh học mà cụ thể là
cây trồng biến đổi gen đó là khả năng đóng góp của chúng trong
các lĩnh vực sau:
- Nâng cao sản lượng cây trồng và do vậy góp phần đảm bảo an
ninh lương thực, thức ăn gia súc và chất xơ trên toàn cầu.
- Bảo toàn sự đa dạng sinh học do đây là một công nghệ ít tiêu
tốn đất có khả năng đem lại sản lượng cao hơn.
- Sử dụng một cách có hiệu quả hơn các yếu tố đầu vào đáp ứng
yêu cầu phát triển bền vững nông nghiệp và môi trường

pha như ký sinh trứng, kí sinh sâu non, kí sinh nhộng, kí sinh
trưởng thành.
Theo số lượng cá thể: Gồm ký sinh đơn là chỉ 1 cá thể ký sinh
hoàn thành phát dục được trong 1 cá thể vật chủ (ong kén đèn
lồng, ong kén trắng đơn );
Kí sinh tập thể là có nhiều cá thể ký sinh của cùng 1 loài hoàn
thành phát dục trong 1 cá thể vật chủ như ong Goniozus
hanoiensis.
Đa ký sinh là có nhiều cá thể cùng hoàn thành phát dục trong 1
vật chủ nhưng chúng thuộc nhiều loài khác nhau.
- Theo mối quan hệ đối với vật chủ và giữa các loài kí sinh với
nhau:
+ Kí sinh bậc 1 là những loài thoả mãn đúng và đủ khái niệm về
kí sinh. VD ong Telenomus dignus, Trichogramma chilonis.
+ Kí sinh bậc 2 là những loài kí sinh trên những loài kí sinh bậc 1
như ong Trichomalopis apanteloctena ký sinh trên ong Apateles
cypris.
+ Kí sinh bậc 3 là những loài kí sinh trên kí sinh bậc 2 như ong
Tetrastichus coerulescens kí sinh ong Habrocytus thyridopterigis.
• Nhóm thiên địch băt mồi ăn thịt : vd dế nhảy ăn trứng sâu , bọ
cánh cứng ăn sâu…
Là loài côn trùng này săn bắt loài côn trùng khác làm thức ăn và
làm vật mồi chết trong thời gian ngắn. Côn trùng bắt mồi có thể là
miệng nhai hay miệng chich hút. Chúng có đặc điểm:
- Phải tự tìm kiếm thức ăn, săn bắt con mồi để làm thức ăn.
- Gây ra cái chết cho con mồi trong một thời gian ngắn.
- Để hoàn thành phát dục, mỗi cá thể con mồi phải cần tiêu diệt
nhiều con mồi.
- Các loài bắt mồi có hai kiểu bắt mồi là nhai nghiền con mồi nhờ
miệng nhai, hút dịch dinh dưỡng từ con mồi nhờ kiểu miệng

• Thả thiên địch tránh các thời gian nóng nhất trong ngày, thường
vào buổi sáng và buổi chiều mát.
- Không thả thiên địch trước khi có gió mạnh, mưa.
- Tuỳ đối tượng thiên địch mà chọn pha phát dục để thả vào sinh
quần cho phù hợp. Đối với bọ mắt vàng Chrrysopa carnea thì sử
dụng ấu trùng tuổi 2 để thả, ong mắt đỏ được sử dụng pha nhộng
(trong trứng ký chủ) sắp vũ hoá để thả
- Các thiên địch khi nhân nuôi lượng lớn trong điều kiện nhân tạo
đem ra thả theo 2 cách:
+ Thả tràn ngập là sử dụng một lượng lớn thiên địch để thả vào
sinh quần nông nghiệp nơi có đối tượng sâu hại cần phòng chống.
Cần thả lượng thiên địch nhiều hơn cần thiết để nhằm áp đảo dịch
hại.