Nghiên cứu, sản xuất chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh đốm nâu trên cây chè

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  KIỀU THỊ THUYÊN NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH PHÒNG TR Ừ BỆNH ðỐM NÂU TRÊN CÂY CHÈ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  KIỀU THỊ THUYÊN NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH PHÒNG TR Ừ BỆNH ðỐM NÂU TRÊN CÂY CHÈ CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mà SỐ : 60.42.02.01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ NHƯ KIỂU TS. NGUYỄN VĂN GIANG HÀ NỘI – 2013 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng trong bất kỳ một báo cáo khoa học nào. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện báo cáo này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong báo cáo này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 8 tháng 9 năm 2013 Học viên thực hiện Kiều Thị Thuyên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến TS. Lê Như Kiểu, Thạc sỹ Lê Thị Thanh Thủy Viện Nông hóa thổ nhưỡng và Thầy giáo TS. Nguyễn Văn Giang - Trưởng Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ vi sinh Giảng viên khoa Công nghệ sinh học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã hướng dẫn, giúp ñỡ tạo ñiều kiện và dạy bảo tận tình cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ sinh học ñã truyền ñạt cho tôi kiến thức trong 2 năm học tập, là nền tảng cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Cô, Chú, Anh ,Chị công tác tại Bộ môn Vi Sinh Vật, Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, ñồng nghiệp và người thân ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Mặc dù tôi ñã có nhiều cố gắng hoàn thiên luận văn, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược những ñóng góp của quý thầy cô và các bạn ñể bản luận văn ñược hoàn thiện hơn./. Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên Kiều Thị Thuyên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ix MỞ ðẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1 Giới thiệu về vi khuẩn ñối kháng 3 1.1.1 Quan hệ ñối kháng trong thế giới vi sinh vật 3 1.1.2 Cơ chế ñối kháng giữa các nhóm vi sinh vật 4 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng ñến quan hệ ñối kháng giữa các vi sinh vật 5 1.1.4 Sự ñối kháng nội sinh 6 1.1.5 Các dạng ñối kháng của vi khuẩn 7 1.1.6 Ứng dụng của vi khuẩn ñối kháng trong nông nghiệp 8 1.1.7 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về vi sinh vật ñối kháng 9 1.2 Một số bệnh hại và vấn ñề quản lý dịch hại trên cây chè 11 1.2.1 Một số bệnh hại chè do nấm, vi khuẩn gây ra 11 1.2.2 Quản lý dịch hại trên cây chè 16 1.3 Các chất kháng sinh trong bảo vệ thực vật 19 1.4 Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật 21 1.4.1 Khái niệm chế phẩm vi sinh 21 1.4.2 Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng của chế phẩm vi sinh vật trong nông nghiệp 21 1.4.3 Chất mang thường dùng trong sản xuất chế phẩm vi sinh 23 Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 26 2.1.1 Thời gian nghiên cứu 26 2.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu 26 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 2.2 Vật liệu nghiên cứu 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phương pháp xác ñịnh mật ñộ vi sinh vật 27 2.3.2 Phương pháp xác ñịnh hoạt tính ñối kháng nấm bệnh của các chủng vi khuẩn ñối kháng theo 10TCN 867- 2006 28 2.3.3 Xác ñịnh một số ñặc ñiểm sinh học và ảnh hưởng của một số ñiều kiện môi trường (pH, nhiệt ñộ, oxy, môi trường dinh dưỡng) ñến sinh trưởng, phát triển và khả năng phòng chống bệnh nấm hại chè của các chủng vi khuẩn ñối kháng 29 2.3.4 Phương pháp phân loại vi sinh vật bằng kỹ thuật phân tử 30 2.3.5 Lựa chọn bổ sung các chất phụ gia vào chất mang ñể sản xuất chế phẩm vi sinh ñối kháng 31 2.3.6 ðánh giá hiệu quả sử dụng chế phẩm từ các chủng vi khuẩn ñối kháng trong phòng chống bệnh nấm hại chè 32 2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu 35 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 3.1 ðặc ñiểm nấm Colletotrichum camelliaeMarasmius equinis Muler Derk gây bệnh ñốm nâu hại chè 36 3.2 Lựa chọn các chủng vi khuẩn có hoạt tính kháng nấm Colletotrichum camelliaeMarasmius equinis Muler Derk gây bệnh ñốm nâu hại chè 37 3.3 Nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học và phân loại các chủng vi khuẩn tuyển chọn 41 3.4 Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học từ các chủng vi khuẩn ñối kháng nấm bệnh hại chè 43 3.4.1 Ảnh hưởng của một số ñiều kiện môi trường ñến sinh trưởng, phát triển và khả năng phòng chống bệnh ñốm nâu cây chè của các chủng vi khuẩn ñối kháng 43 3.4.2 Nghiên cứu bổ sung phụ gia vào chất mang ñể sản xuất chế phẩm vi sinh 48 3.4.3 Kiểm tra chất lượng chế phẩm sau thời gian bảo quản 55 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v 3.5 ðánh giá hiệu quả sử dụng chế phẩm từ các chủng VKðK trong phòng chống bệnh nấm hại chè 58 3.5.1 ðánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh (dạng dịch) ñến khả năng phòng trừ nấm bệnh trên cây chè kinh doanh tại Nậm Búng, Văn Chấn, Yên Bái 57 3.5.2 ðánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh (dạng bột) ñến khả năng phòng trừ nấm bệnh trên cây chè kinh doanh tại Bản Công, Trạm Tấu, Yên Bái 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 1 Kết luận 60 2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VSV VKðK CS CFU PDA VKB5 VKM2 VKPS Vi sinh vật Vi khuẩn ñối kháng Cộng sự ðơn vị hình thành khuẩn lạc (colony forming unit) Môi trường nuôi cấy nấm gây bệnh cây trồng (Potato Dextro Agar) Vi khuẩn ñối kháng B5 Vi khuẩn ñối kháng M2 Vi khuẩn ñối kháng Ps Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Ưu ñiểm và hạn chế của chế phẩm trên nền chất mang khử trùng và không khử trùng 24 3.1 Một số ñặc ñiểm của các chủng vi khuẩn ñối kháng phân lập tại các vùng trồng chè tỉnh Yên Bái 37 3.2 Hoạt tính ñối kháng của 7 chủng vi khuẩn 38 3.3 Kết quả xác ñịnh một số ñặc ñiểm sinh học của 3 chủng VKðK 41 3.4 Kết quả ñịnh danh các chủng vi sinh vật tuyển chọn bằng chương trình NCBI BLAST 43 3.5 Mật ñộ tế bào (CFU/ml) của các chủng VSV trong ñiều kiện nuôi cấy lắc và nuôi tĩnh sau 2 ngày nuôi cấy 44 3.6 Mật ñộ tế bào (CFU/ml) của các chủng vsv sau các thời gian nuôi cấy 45 3.7 Mật ñộ tế bào (CFU/ml) của các chủng VSV lựa chọn trong các ñiều kiện pH khác nhau sau thời gian nuôi cấy 48h 46 3.8 Mật ñộ tế bào (CFU/ml) của các chủng VSV lựa chọn trong các ñiều kiện nhiệt ñộ khác nhau sau thời gian nuôi cấy 47 3.9 Thành phần lý hoá học của than bùn 48 3.10 Mật ñộ tế bào và hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn ñối kháng trước khi nhiễm vào chất mang dạng bột 49 3.11 Mật ñộ tế bào các chủng vi khuẩn ñối kháng (CFU/g) trong chất mang dạng bột sau 15 ngày nhiễm 49 3.12 Mật ñộ tế bào các chủng vi khuẩn ñối kháng (CFU/g) trong chất mang dạng bột sau 30 ngày nhiễm 50 3.13 Hoạt tính sinh học các chủng vi khuẩn ñối kháng trong chất mang dạng bột sau 15 ngày nhiễm 51 3.14 Hoạt tính sinh học các chủng vi khuẩn ñối kháng trong chất mang dạng bột sau 30 ngày nhiễm 51 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… viii 3.15 Mật ñộ tế bào và hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn ñối kháng trước khi nhiễm vào chất mang dạng dịch 52 3.16 Mật ñộ tế bào các chủng vi khuẩn ñối kháng (CFU/ml) trong chất mang dạng dịch sau 15 ngày nhiễm 52 3.17 Mật ñộ tế bào các chủng vi khuẩn ñối kháng (CFU/ml) trong chất mang dạng dịch sau 30 ngày nhiễm 53 3.18 Hoạt tính sinh học các chủng vi khuẩn ñối kháng trong chất mang dạng dịch sau 15 ngày nhiễm 54 3.19 Hoạt tính sinh học các chủng vi khuẩn ñối kháng trong chất mang dạng dịch sau 30 ngày nhiễm 54 3.20 Mật ñộ tế bào của các chủng vi khuẩn ñối kháng sau thời gian bảo quản 55 3.21 Hoạt tính sinh học của các chủng vi khuẩn ñối kháng sau thời gian bảo quản 56 3.22 Tỷ lệ bệnh hại trên các công thức thí nghiệm 57 3.23 Cấp bệnh trên các công thức thí nghiệm 58 3.24 Tỷ lệ bệnh hại trên các công thức thí nghiệm 59 3.25 Tỷ lệ bệnh hại trên các công thức thí nghiệm 59 [...]... c a các ch ng vi khu n tuy n ch n - Nghiên c u s n xu t ch ph m vi sinh t các ch ng vi khu n ñ i kháng n m b nh h i chè + nh hư ng c a m t s ñi u ki n môi trư ng ñ n sinh trư ng, phát tri n và kh năng phòng ch ng b nh ñ m nâu trên cây chè c a các ch ng vi khu n ñ i kháng + Nghiên c u b sung ph gia vào ch t mang ñ s n xu t ch ph m vi sinh phòng tr b nh ñ m nâu cây chè + Ki m tra ch t lư ng ch ph m sau... 1.1010/g Các ch ph m vi sinh thư ng ñư c s d ng vào hai m c ñích: 1 Tr n ho c t m vào h t trư c khi gieo Ví d ch ph m sinh v t c ñ nh nitơ 2 Dùng làm ngu n vi sinh ñ s n xu t phân bón có ch a vi sinh Ví d : phân h u cơ vi sinh, phân ph c h p h u cơ vi sinh Các ch ph m vi sinh ph c v cho s n xu t phân bón thư ng có là: ch ph m vi sinh v t c ñ nh ñ m, ch ph m vi sinh v t gi i lân, ch ph m vi sinh v t phân g... tác nhân sinh h c ñ h n ch các qu n th vi sinh v t gây b nh, trong ñó vi khu n là nhóm có nhi u ti m năng vì t l loài có kh năng sinh ch t kháng sinh cao, trong ñó có nhi u ch t kháng sinh có kh năng kháng n m m nh Vi c nghiên c u s n xu t các ch ph m sinh h c t các vi khu n ñ i kháng có ý nghĩa l n trong công tác b o v th c v t Trong ñó cây chè là cây lo i cây ch ñ o và hàng năm các b nh do vi sinh v... i dung nghiên c u 2.1 M c tiêu Nghiên c u, s n xu t ñư c ch ph m vi sinh ñ s d ng trong phòng ch ng b nh ñ m nâu h i lá chè 2.2 N i dung nghiên c u L a ch n các ch ng vi khu n có ho t tính kháng n m Colletotrichum camelliaeMarasmius equinis Muler Derk gây b nh ñ m nâu h i chè + L a ch n các ch ng vi khu n có ho t tính kháng n m b nh h i chè + Nghiên c u m t s ñ c ñi m sinh h c c a các ch ng vi khu... ph m t các ch ng vi khu n ñ i kháng trong phòng ch ng b nh n m h i chè 3 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n 3.1 Ý nghĩa khoa h c - ð tài s cung c p nh ng d n li u khoa h c v ch ph m vi sinh phòng tr b nh ñ m nâu h i cây chè - Các k t qu thu ñư c s làm cơ s cho vi c nghiên c u và gi ng d y ñ i v i cây chè trong quá trình phòng tr sâu b nh h i 3.2 Ý nghĩa th c ti n - Tìm ra ñư c m t s ch ng vi khu n có kh năng... gây b nh trên cây chè - ð xu t ñư c quy trình s n xu t ch ph m vi sinh t các ch ng vi khu n ñ i kháng ñ phòng tr b nh ñ m nâu trên cây chè góp ph n phòng tr sâu b nh h i theo hư ng nông nghi p b n v ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 2 Chương 1 T NG QUAN TÀI LI U 1.1 Gi i thi u v vi khu n ñ i kháng 1.1.1 Quan h ñ i kháng trong th gi i vi sinh v t Trong... làm gi m s sinh trư ng phát tri n c a cây tr ng 1.1.7 Tình hình nghiên c u trong và ngoài nư c v vi sinh v t ñ i kháng a Tình hình nghiên c u trên th gi i Vi sinh v t ñ i kháng v i m t s b nh cây tr ng ñã ñư c các nhà khoa h c trên th gi i nghiên c u t nh ng năm ñ u c a th k XX - Năm 1978, Cuppels và c ng s ñã k t lu n r ng, nhi u ch ng vi khu n có kh năng s n sinh bacteriocin và m t s ch ng sinh bacteriocin... khu n và vi n m vv Các ch ph m này ñã có tác d ng trong phòng ch ng m t s sâu và b nh h i cây tr ng Vi n Khoa H c K Thu t Nông Nghi p Vi t Nam ñã nghiên c u t o ch ph m phân bón vi sinh trên cơ s m t t p h p ña ch ng vi sinh v t, trong ñó có vi kh n ñ i kháng, s n ph m ñư c s d ng trong tr ng tr t v a có tác d ng kích thích sinh trư ng c a cây, v a có kh năng c ch m t s b nh th c v t gây ra b i vi khu... y vi c tìm ki m các ch ng vi khu n có kh năng sinh ch t kháng sinh và nghiên c u s n xu t các ch ph m sinh h c có kh năng ch ng l i các tác nhân gây b nh th c v t có t m quan tr ng ñ c bi t góp ph n vào công tác b o v th c v t và xây d ng n n nông nghi p an toàn và b n v ng Xu t phát t nh ng lý do trên Chúng tôi th c hi n ñ tài: Nghiên c u, s n xu t ch ph m vi sinh phòng tr b nh ñ m nâu trên cây chè ... i là ch t kháng sinh và có nh hư ng ñ n vi sinh v t Vi sinh v t ñ i kháng t o ra nh ng ch t này có kh năng c ch sinh trư ng ch m t s loài nh t ñ nh M t s vi sinh v t ñ i kháng ch c ch vi khu n gram dương và m t s khác có th c ch c vi khu n gram âm và gram dương M t s khác ch có tác ñ ng ñ n liên c u khu n hay Bacillus v v Các loài vi sinh v t ñ i kháng ch y u tác ñ ng lên các loài vi sinh v t l A streptomycini . nông nghiệp an toàn và bền vững. Xuất phát từ những lý do trên. Chúng tôi thực hiện ñề tài: Nghiên cứu, sản xuất chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh ñốm nâu trên cây chè Trường ðại học Nông nghiệp. chè của các chủng vi khuẩn ñối kháng. + Nghiên cứu bổ sung phụ gia vào chất mang ñể sản xuất chế phẩm vi sinh phòng trừ bệnh ñốm nâu cây chè. + Kiểm tra chất lượng chế phẩm sau thời gian. NỘI  KIỀU THỊ THUYÊN NGHIÊN CỨU, SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH PHÒNG TR Ừ BỆNH ðỐM NÂU TRÊN CÂY CHÈ CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mà SỐ : 60.42.02.01 NGƯỜI