Việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học vàthuốc trừ sâu đã gây ra nhiều tác động tiêu cực về môi trường và sức khỏe con người.Chúng làm suy giảm độ phì nhiêu của đất, tăng cường sức đề k
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC SINH HỌC
BÁO CÁO MÔN HỌC
PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM SINH HỌC
Sinh viên thực hiện : ĐẶNG THỊ BẢO QUYÊN
Mã số sinh viên : 21126482
Tháng 03/2024
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC SINH HỌC
BÁO CÁO MÔN HỌC PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM SINH HỌC
Hướng dẫn khoa học
ThS TRẦN THỊ VÂN
MSSV
21126482
Sinh viên thực hiện
ĐẶNG THỊ BẢO QUYÊN
Tháng 03/2024
Trang 3MỤC LỤC
DANH SÁCH CÁC HÌNH ii
DANH SÁCH CÁC BẢNG iii
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu thực hiện 2
1.3 Nội dung thực hiện 2
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1 Chế phẩm sinh học 3
2.1.1 Vai trò của chế phẩm sinh học 3
2.1.2 Phân loại 3
2.2 Nấm Trichoderma spp .4
CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 6
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện 6
3.2 Vật liệu nghiên cứu và dung cụ thiết bị 6
3.2.1 Vật liệu nghiên cứu 6
3.2.2 Dụng cụ, thiết bị 6
3.3 Phương pháp nghiên cứu 6
3.4 Nội dung nghiên cứu 6
3.4.1 Quy trình nhân giống nấm Trichoderma sp 6
3.4.1.1 Các bước thực hiện 6
3.4.2 Kiểm tra mật độ bào tử trong chế phẩm sinh học 8
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 10
4.1.1 Quy trình nhân giống nấm Trichoderma sp 10
4.1.2 Kiểm tra mật độ bào tử trong chế phẩm sinh học 10
4.2 Thảo luận 11
4.2.1 Quy trình nhân giống nấm Trichoderma sp 11
4.2.2 Kiểm tra mật độ bào tử trong chế phẩm sinh học 11
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 12
5.1 Kết luận 12
5.2 Đề nghị 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO 13
Trang 4DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 3.1 Cân hóa chất và phối trộn theo tỷ lệ 7
Hình 3.2 Phân chia vào 1 túi với khối lượng 400g 7
Hình 3.3 Cấy nấm Trichoderma vào môi trường đã chuẩn bị trước 8
Hình 3.4 Kiểm tra mật số vi khuẩn có trong mẫu 9
Hình 3.5 Pha loãng và cấy trang từ nồng độ 10-5, 10-6, 10-7, mỗi 9
Hình 4.1 Sau 7 ngày nuôi cấy 10
Hình 4.2 Khuẩn lạc tại các nồng độ 10-5, 10-6, 10-7 Trong đó: (a) và (b) 10-5, ( c) và (d) 10-6, (e) và (f) 10-7, sau 24 giờ nuôi cấy 10
Trang 5DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Thành phần môi trường nuôi cấy nấm Trichoderma sp 7
Bảng 4.1 Số lượng khuẩn lạc ở các nồng độ 10-5, 10-6, 10-7 10
Trang 6CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Việc sử dụng bừa bãi hóa chất dưới danh nghĩa thâm canh nông nghiệp đã làm suy thoái chất lượng đất và môi trường cũng như mang lại nhiều tác động tiêu cực tới sức khỏe con người Chúng tạo nên sức đề kháng của mầm bệnh đối với hóa chất và cũng mang lại rủi ro cho các sinh vật khác Hơn nữa, sử dụng nhiều hóa chất trong nông nghiệp góp phần gây hiệu ứng nhà kính phát thải khí và mất đa dạng sinh học (Nicolopoulos-Stamati và ctv, 2016) Việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học và thuốc trừ sâu đã gây ra nhiều tác động tiêu cực về môi trường và sức khỏe con người Chúng làm suy giảm độ phì nhiêu của đất, tăng cường sức đề kháng đối với mầm bệnh,
ức chế hoạt động của vi sinh vật và cũng làm tăng phát thải khí nhà kính Nó là không thể và không phù hợp để kiểm soát mầm bệnh thực vật chỉ bằng cách sử dụng thuốc trừ sâu hóa học Vì vậy, đã đến lúc phải tìm kiếm những phương pháp thực hành nông nghiệp an toàn với môi trường và sức khỏe con người để đạt được sự bền vững trong nông nghiệp Nông nghiệp bền vững là một triển vọng toàn diện hướng đến sự thành công trong toàn bộ quá trình canh tác
Nhấn mạnh nên đầu tư vào phân bón hữu cơ và thuốc trừ sâu sinh học để đạt
được sự bền vững trong nông nghiệp Việc sử dụng Trichoderma đang dần tăng lên
trong những năm gần đây ở những người tiến bộ nông dân thay thế phân bón hóa học
và thuốc trừ sâu hóa học Vì dễ bị stress sinh học và phi sinh học, loại bỏ không hoàn toàn mầm bệnh và chi phí cao là những vấn đề chính đằng sau sự áp dụng kém của nông dân Đến vượt qua những thách thức này cần xác định được các chủng
Trichoderma khác nhau có thể nhân lên và xâm chiếm nhanh chóng, ít bị ảnh hưởng
bởi điều kiện môi trường và có vật chủ rộng phạm vi về mầm bệnh Ngoài ra, người
nông dân cần nhận thức được tầm quan trọng của Trichoderma trong nông nghiệp thông qua các cơ sở khuyến nông khác nhau để áp dụng rộng rãi Trichoderma có thể
là nguồn thay thế khả thi và bền vững, hoạt động như phân bón sinh học, tác nhân xử
lý sinh học và tác nhân kiểm soát sinh học Tuy nhiên, việc sử dụng Trichoderma bị
hạn chế ở hoạt động nghiên cứu và ứng dụng ở cấp độ nông dân chưa đạt yêu cầu Như vậy, dựa trên phân tích quan trọng của các công trình nghiên cứu từ các nhà nghiên
Trang 7cứu trên toàn thế giới nhằm mục đích tiết lộ thực tiễn hiện tại về việc sử dụng
Trichoderma, tầm quan trọng của nó, phương thức tác động, phương pháp điều trị ứng
dụng và nhân rộng, những thách thức cho việc áp dụng trên quy mô rộng và sự phù hợp của nó các giải pháp (Mukherjee và ctv, 2013)
1.2 Mục tiêu thực hiện
Thực hiện thành thạo quy trình nhân giống Trichoderma spp phục vụ sản xuất
chế phẩm sinh học ứng dụng trong nông nghiệp Tính toán được mật số bào tử nấm và
vi khuẩn có trong chế phẩm sinh học
1.3 Nội dung thực hiện
Nội dung 1: Quy trình nhân giống nấm Trichoderma sp.
Nội dung 2: Kiểm tra mật độ bào tử trong chế phẩm sinh học
Trang 8CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Chế phẩm sinh học
Theo ý kiến của các nhà khoa học, chế phẩm sinh học là sản phẩm của quá trình tái tạo và sử dụng tài nguyên sinh học Để phân loại chế phẩm sinh học người ta chia ra: Chế phẩm sinh học truyền thống và chế phẩm sinh học mới Các chế phẩm (sản phẩm) sinh học truyền thống Ví dụ bao gồm vật liệu xây dựng từ gỗ, giấy và bột giấy, rừng và các sản phẩm từ rừng Các chế phẩm sinh học mới có thể bao gồm các chế phẩm có nguồn gốc sinh học như: nhiên liệu sinh học, năng lượng sinh học , tinh bột
và cellulose ethanol , chất kết dính sinh học, hóa sinh, nhựa sinh học, vv Chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ tài nguyên sinh học có thể thay thế nhiều nhiên liệu, hóa chất, nhựa hiện đang có nguồn gốc từ dầu khí (Dương Hoa Xô và ctv, 2017)
2.1.1 Vai trò của chế phẩm sinh học
Vai trò của chế phẩm sinh học, trong đó có vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp được thừa nhận có các ưu điểm Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm 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 (Dương Hoa Xô và ctv, 2017)
2.1.2 Phân loại
Các chế phẩm sinh học ứng dụng cho canh tác cây trồng hiện nay cơ bản được chia làm 3 nhóm sản phẩm với các tính năng khác nhau
Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ dịch hại trên cây trồng
Là thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh học có thể tiêu diệt hoặc phòng trừ dịch hại Dịch hại là các sinh vật, vi sinh vật, các loại sâu hại, các loài gậm nhấm cỏ khả năng gây hại cho cây trồng và lương thực Có thể chia theo tùy theo đối tượng phòng trừ như trừ sâu, trừ bệnh (nấm, vi khuẩn), tuyến trùng, gặm nhấm, ốc sên, mối
Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón
vi sinh Phân vi sinh : Là tập hợp một nhóm vi sinh vật hoặc nhiều nhóm vi sinh vật,
Trang 9chúng được nhân lên từ các chế phẩm vi sinh và tồn tại trong các chất không vô trùng Hàm lượng vi sinh vật hữu ích thường phải đạt 1x106/g trở lên Đây là loại phân có chứa hàm lượng vi sinh vật có ích rất cao, nguồn dinh dưỡng hữu cơ, vô cơ và vi lượng trong phân thấp Phân vi sinh vật được sản xuất và bón vào đất nhằm mục đích tăng lượng vi sinh vật có ích cho cây trồng, đặc biệt đối với vi sinh vật cố định đạm
Có thể dùng làm phân nền phối trộn để sản xuất các loại phân hữu cơ vi sinh và hữu cơ sinh học Phân hữu cơ sinh học: Là sản phẩm phân bón được tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau, có sự tác động của vi sinh vật hoặc các hợp chất sinh học được chuyển hóa thành mùn
Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp Là các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học được đưa vào đất để cải tạo lý hóa tính của đất ( kết cấu đất, độ ẩm, hữu cơ, khả năng giữ nước, pH… ) hoặc giải phóng đất khỏi những yếu tố bất lợi khác (kim loại nặng, vi sinh vật, hóa chất độc hại ) làm cho đất trở nên tốt hơn có thể sử dụng làm đất canh tác cây trồng
Nhóm điều hòa sinh trưởng cây trồng Ngoài ra, nhóm điều hòa sinh trưởng cây trồng có thể ếp riêng vào một nhóm Đối với ở Việt nam được xếp vào Danh mục thuốc bảo vệ thực vật Trong nhóm này được chia thành 2 nhóm nhỏ : Nhóm các chất kích thích sinh trưởng: các chất có tác dụng kích thích sự sinh trưởng – phát triển của cây và nhóm các chất ức chế sinh trưởng: là các chất có tác dụng kìm hãm, ức chế sinh trưởng - phát triển của cây (Dương Hoa Xô và ctv, 2017)
2.2 Nấm Trichoderma spp.
Giới: Fungi
Ngành: Ascomycota
Lớp: Sordariomycetes
Bộ: Hypocreales
Họ: Hypocreaceae
Chi: Trichoderma
Bào tử có màu xanh đặc trưng, một số ít có màu trắng, vàng hay xám Bào tử nấm chủ yếu là hình cầu, hình elip hay oval Đa số bào tử đều trơn láng, kích thước
không quá 5µm Khuẩn ty của Trichoderma không màu, có khả năng phát triển nhanh,
trên môi trường dinh dưỡng PGA ban đầu có màu trắng, khi sinh bào tử các sợi nấm
Trang 10chuyển sang màu xanh đậm Bào tử được tăng lên khi nuôi cấy ở 35oC so với 25oC ở các chủng khác nhau
Nấm thuộc chi Trichoderma đã được biết đến ít nhất từ những năm 1920 vì khả
năng hoạt động như tác nhân kiểm soát sinh học chống lại mầm bệnh thực vật Cho đến gần đây, các cơ chế kiểm soát chủ yếu được cho là là những tác nhân chủ yếu tác động lên mầm bệnh và bao gồm ký sinh nấm, kháng sinh và cạnh tranh về tài nguyên
và không gian Gần đây những tiến bộ chứng minh rằng tác dụng của Trichoderma đối
với thực vật, bao gồm cả gây ra sức đề kháng toàn thân hoặc cục bộ cũng rất quan trọng Những khuẩn ty nấm xâm chiếm biểu bì rễ và các lớp vỏ bên ngoài và giải
phóng các phân tử hoạt tính sinh học gây ra sự bao bọc của nấm Trichoderma thallus.
Kết quả là, ngoài việc tạo ra các con đường đối với sức đề kháng ở thực vật, sự tăng trưởng và hấp thu chất dinh dưỡng của cây tăng lên Tuy nhiên, ít nhất ở cây ngô, phản ứng tăng trưởng tăng lên là do kiểu gen cụ thể, và một số giống ngô lai phản ứng tiêu
cực với một số chủng Trichoderma spp đang bắt đầu được sử dụng với số lượng khá
lớn trong nông nghiệp trồng trọt, vừa để kiểm soát dịch bệnh vừa tăng năng suất Các nghiên cứu về ký sinh trùng nấm cũng đã chứng minh rằng những loại nấm này tạo ra một hỗn hợp phong phú các enzyme chống nấm, bao gồm cả chitinase và β-1,3 glucanase Các enzyme này có tác dụng hiệp đồng với nhau enzyme chống nấm và với các vật liệu khác Các gen mã hóa các enzyme tỏ ra hữu ích trong việc tạo ra cây chuyển gen kháng bệnh và bản thân các enzyme này đều có lợi cho việc kiểm soát sinh học và các quá trình khác
Khoảng 60% tổng số tác nhân kiểm soát sinh học dựa trên nấm được đóng góp
bởi thuốc trừ sâu sinh học dựa trên Trichoderma có sẵn ở các công thức khác nhau Nó
cũng phổ biến hơn do các cơ chế kiểm soát sinh học đa dạng bao gồm kháng sinh, xâm
chiếm, cạnh tranh, ký sinh trực tiếp, v.v trên nhiều loại đất (Sclerotium, Rhizoctonia, Fusarium, Macrophomina , Phytophthora spp.), trên lá (Phyllactinia, Colletotrichum , Cladosporium spp.), và các mầm bệnh thực vật sau thu hoạch (Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Botrytis spp.), v.v.
Trang 11CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện
Thời gian thực hiện từ ngày 23 tháng 2 đến ngày 1 tháng 3 năm 2024
Được tiến hành tại Phòng học Xưởng thực nghiệm vi sinh A2, Trường Đại học Nông Lâm TP HCM
3.2 Vật liệu nghiên cứu và dung cụ thiết bị
3.2.1 Vật liệu nghiên cứu
Giống nấm Trichoderma sp được cung cấp tại phòng học Xưởng thực nghiệm vi
sinh A2, môi trường tấm, môi trường PDA (Potato Dextrose Agar), chế phẩm sinh học
EM (Effective microorganisms)
3.2.2 Dụng cụ, thiết bị
Tủ an toàn sinh học, nồi hấp tiệt trùng, túi chịu nhiệt, cân đồng hồ lò xo, đĩa petri, máy lắc tròn (Zenith Lab, HY-5) và vật liệu tiêu hao
3.3 Phương pháp nghiên cứu
Thực hiện quy trình nhân giống bao gồm chuẩn bị môi trường nuôi cấy theo tỉ lệ,
và tiến hành cấy nấm Trichoderma sp quan sát tốc độ sinh trưởng và kiểm tra kết quả
sau 7 ngày và được nuôi cấy trong phòng nuôi cấy nấm với nhiệt độ phòng
Phương pháp đếm khuẩn lạc thủ công Cấy trang mẫu trên môi trường PDA, quan sát ghi nhận kết quả sau 1 ngày Với phương thức đếm khuẩn lạc thủ công, mỗi chấm khuẩn lạc đặc trưng cho loại vi khuẩn đích được đếm một lần Để đảm bảo chính xác, mỗi mẫu thử nghiệm cần được nuôi cấy ít nhất 3 đĩa và lượng khuẩn lạc thích hợp cho đếm thủ công là 25 tới 300 khuẩn lạc Các đĩa có quá nhiều hoặc quá ít khuẩn lạc đều không thích hợp và cần pha loãng và cấy lại mẫu
3.4 Nội dung nghiên cứu
3.4.1 Quy trình nhân giống nấm Trichoderma sp.
3.4.1.1 Các bước thực hiện
Cân hóa chất, chuẩn bị dụng cụ thiết bị, tiến hành phối trộn môi trường nuôi cấy nấm theo tỷ lệ trong bảng 3.1
Trang 12Bảng 3.1 Thành phần môi trường nuôi cấy nấm Trichoderma sp.
Hình 3.1 Cân hóa chất và phối trộn theo tỷ lệ Trong đó: (a) trấu, (b) Nito, (c) tấm, (d) phối
trộn Lưu ý: Nito hòa tan vào nước trước tưới lên hỗn hợp trấu, tấm đã được phối trộn sẵn.
Phân chia môi trường vào các túi chịu nhiệt, 1 túi có khối lượng 400g môi trường,
sử dụng bấm và nút bông đậy kín miệng túi, và đem hấp khử trùng ở 1210 trong 20 phút
Hình 3.2 Phân chia vào 1 túi với khối lượng 400g Trong đó: (a) Đảo đều hỗn hợp, (b) Phân
vào các túi, (c) chuẩn bị hấp khử trùng.
Cần thời gian để các túi môi trường nguội hẵn, tiến hành pha loãng nấm
Trichoderma sp để cấy vào các túi môi trường, tránh để môi trường quá nóng sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của nấm Thêm 25ml dịch nấm Trichoderma sp.
đã pha loãng theo tỷ lệ mỗi bình 600ml dịch nấm Trichoderma sp đậm đặc thêm
650ml nước hấp khử trùng, pha loãng dùng cho 100 túi Đảo đều dịch nuôi nấm và môi trường nấm có thể di chuyển và sử dụng hết môi trường nuôi cấy Cuối cùng đậy nút bông, bảo quản nhiệt độ phòng, sau 7 ngày quan sát, ghi nhận kết quả
Trang 13Hình 3.3 Cấy nấm Trichoderma vào môi trường đã chuẩn bị trước Trong đó: (a) môi trường
được để nguội, (b) dịch nấm Trichoderma sau pha loãng, (c) thêm 25ml dịch nấm vào 1 túi môi trường cấy.
3.4.2 Kiểm tra mật độ bào tử trong chế phẩm sinh học
Tiến hành kiểm tra mật số vi khuẩn trong mẫu chế phẩm sinh học EM (Effective microorganisms), bằng phương pháp đếm khuẩn lạc thủ công
Hút 10ml dịch chế phẩm sinh học EM vào bình tam giác có chứa 90ml NaCl 0,9% Đem vào máy lắc từ 15 – 20 phút, đảo đều dịch vi khuẩn Sau đó, pha loãng mẫu đến nồng độ thích hợp bằng cách dùng micropipet hút 1ml từ bình tam giác ở nồng độ 100 cho vào ống nghiệm đã thêm vào 9ml nước cất, đảo đều dịch pha loãng Đổi đầu tip, tiếp tục hút 1ml từ nồng độ 10-1 pha loãng đến nồng độ thích hợp Dùng pipet hút 1ml cấy trang trên môi trường thạch PDA, mỗi nồng độ lặp lại hai lần và cấy trang ba nồng độ liên tiếp, để tính toán mật độ khuẩn lạc có trong mẫu
Cách tính số lượng khuẩn lạc chính xác
Tính số lượng vi khuẩn có trong mẫu thử (N) có trong mẫu thử theo trung bình khối lượng từ hai độ pha loãng liên tiếp bằng cách sử dụng
Công thức: N= �1+�2
Trong đó
C1, C2 là tổng số khuẩn lạc trên hai đĩa petri có độ pha loãng liên tiếp
Ví dụ: 10-1và 10-2.
n1, n2 là số hộp petri ở hai độ pha loãng liên tiếp đã chọn
V là thể tích mẫu được đưa vào mỗi đĩa, đơn vị ml
d là độ pha loãng tương ứng với n1 (độ pha loãng nhỏ hơn)