HIỆU lực CHẾ PHẨM nấm XANH (METARHIZIUM ANISOPLIAE SOROKIN) PHÂN lập từ 5 địa PHƯƠNG

Kết quả ñạt ñược như sau: Phần 1: Thu thập, phân lập và hoàn thành chế phẩm nấm xanh Metarhizium anisopliae Phần 2: Bố trí thí nghiệm và kết quả Kết quả ñã ñạt ñược như sau: - Trong ñ

TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ BẢO VỆ THỰC VẬT

Tháng 5/ 2010

KHẢO SÁT HIỆU LỰC CHẾ PHẨM NẤM XANH

(Metarhizium anisopliae Sorokin) PHÂN LẬP TỪ NĂM

ðỊA PHƯƠNG: TIỀN GIANG, CẦN THƠ, VĨNH LONG, SÓC TRĂNG, AN GIANG ðỐI VỚI

RẦY NÂU (Nilaparvata lugens Stal)

Ket-noi.com

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

KHẢO SÁT HIỆU LỰC CHẾ PHẨM NẤM XANH

(Metarhizium anisopliae Sorokin) PHÂN LẬP TỪ NĂM

ðỊA PHƯƠNG: TIỀN GIANG, CẦN THƠ, VĨNH LONG, SÓC TRĂNG, AN GIANG ðỐI VỚI

RẦY NÂU (Nilaparvata lugens Stal)

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

PGs Ts TRẦN VĂN HAI TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG

Ks NGUYỄN THỊ DIỆU HƯƠNG LỚP BẢO VỆ THỰC VẬT MSSV: 3064931

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ BẢO VỆ THỰC VẬT

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Chứng nhận ñã chấp thuận luận văn tốt nghiệp ñính kèm với ñề tài:

“KHẢO SÁT HIỆU LỰC CHẾ PHẨM NẤM XANH (Metarhizium anisopliae

Sorokin) PHÂN LẬP TỪ NĂM ðỊA PHƯƠNG: TIỀN GIANG, CẦN THƠ,

VĨNH LONG, SÓC TRĂNG, AN GIANG ðỐI VỚI RẦY NÂU (Nilaparvata

lugens Stal)”

Do sinh viên TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG thực hiện và ñề nạp

Kính trình hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Cán bộ hướng dẫn

PGs.Ts TRẦN VĂN HAI

Ks NGUYỄN THỊ DIỆU HƯƠNG

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội ñồng chấm luận văn tốt nghiệp ñã chấp nhận luận văn ñính kèm với ñề tài:

“KHẢO SÁT HIỆU LỰC CHẾ PHẨM NẤM XANH (Metarhizium anisopliae

Sorokin) PHÂN LẬP TỪ NĂM ðỊA PHƯƠNG: TIỀN GIANG, CẦN THƠ,

VĨNH LONG, SÓC TRĂNG, AN GIANG ðỐI VỚI RẦY NÂU (Nilaparvata

lugens Stal)”

Do sinh viên TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG thực hiện và bảo vệ trước hội ñồng ngày 15 tháng 05 năm 2010

Luận văn ñã ñược hội ñồng ñánh giá ở mức

Ý kiến hội ñồng:

Cần Thơ, ngày tháng 05 năm 2010

CHỦ NHIỆM KHOA NN & SHƯD

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

- o O o -

Họ và tên sinh viên: TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG

Sinh ngày 04 tháng 09 năm 1987, tại đồng Tháp

Con ông TRƯƠNG THÀNH TÂM và bà NGUYỄN THỊ NHUNG

đã tốt nghiệp phổ thông trung học năm 2006, tại Trường Trung học phổ thông Nguyễn đình Chiểu, Mỹ Tho- Tiền Giang

đã vào Trường đại Học Cần Thơ năm 2006 thuộc Khoa Nông Nghiệp & SHƯD, ngành Bảo Vệ Thực Vật, khóa 32

Tốt nghiệp Kỹ sư Nông Nghiệp chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật năm 2010

LỜI CẢM TẠ Kính dâng

Ông, Bà, Cha, Mẹ người ñã sinh thành, nuôi dưỡng và dành tất cả những gì tốt ñẹp nhất cho con

Xin chân thành tri ân !

Quý thầy cô ñã truyền ñạt cho em kiến thức quý báu trong quá trình học tập

ñể em có thể hoàn thành tốt ñề tài này

ðặc biệt biết ơn!

Thầy Nguyễn Thành Hối, anh Phạm Văn Trọng Tính, chị Trịnh Thị Xuân, anh Bùi Xuân Hùng ñã tận tình giúp ñỡ và chỉ bảo em trong thời gian làm luận văn

Chân thành cám ơn!

Các em lớp Trồng Trọt khóa 34: Lâm Cảnh Hạc, Nguyễn Minh Luân, Nguyễn Hoàng Huân, và các em Trung, Thanh… ñã giúp ñỡ chị bố trí tất cả các thí nghiệm Các bạn lớp Bảo Vệ Thực Vật: Ngô Trung Hoàng, Huỳnh Hữu ðức, Nguyễn Chí Long…ñã nhiệt tình hổ trợ tôi trong gần một năm tôi làm luận văn

Xin ñược bày tỏ lòng biết ơn ñến!

Anh Phan Văn Dòn ñã hổ trợ về phương tiện và ra sức giúp ñỡ em trong tất cả những lần ñi lấy mẫu tại ñịa phương

Xin gởi lời chúc thành công và hạnh phúc trong tương lai ñến với mọi người

TRƯƠNG THỊ TRÚC GIANG

CÁC TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

Ma: Nấm xanh Metarhizium anisopliae

Trương Thị Trúc Giang, 2010 : “Khảo sát hiệu lực chế phẩm nấm xanh

(Metarhizium anisopliae Sorokin) phân lập từ năm ñịa phương: Tiền Giang, Cần Thơ Vĩnh Long, Sóc Trăng, An Giang ñối với rầy nâu (Nilaparvata lugens

Stal)” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông nghiệp và

Sinh Học Ứng Dụng, Trường ðại học Cần Thơ

TÓM LƯỢC

ðề tài « So sánh hiệu lực chế phẩm nấm xanh (Metarhizium anisopliae

Sorokin) phân lập từ 5 ñịa phương : Tiền Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Sóc Trăng,

An Giang ñối với rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) » ñã ñược thực hiện từ tháng 5

năm 2009 ñến tháng 4 năm 2010- trong phòng thí nghiệm và nhà lưới thuộc Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường ðại học Cần Thơ

Kết quả ñạt ñược như sau:

Phần 1: Thu thập, phân lập và hoàn thành chế phẩm nấm xanh Metarhizium

anisopliae

Phần 2: Bố trí thí nghiệm và kết quả

Kết quả ñã ñạt ñược như sau:

- Trong ñiều kiện phòng thí nghiệm, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Trường ðại học Cần Thơ

Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu lực của 5 loại chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu

cánh dài từ ngày 5/1/2010 ñến ngày 13/1/2010

Hai nghiệm thức Ma-ST, Ma-TG và Ma-CT có hiệu lực cao, tăng nhanh và ñều qua các thời ñiểm, ñến 11 NSKP ñạt ñược hiệu lực 100% 2 nghiệm thức Ma-

VL (97,61%) và Ma-AG (96,64%) có hiệu lực thấp hơn

Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu lực của 5 loại chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu

cánh ngắn từ ngày 30/3/2010 ñến ngày 9/4/2010

Ba nghiệm thức Ma-ST, Ma-CT và Ma-TG có hiệu lực gây chết rầy nâu cao hơn 2 nghiệm thức Ma-VL và Ma-AG Ở 9 NSKP, Ma-ST ñạt ñộ hữu hiệu 98,15%, Ma-CT 99,00% và Ma-TG 97,07%, ñến 11 NSKP thì cả 3 ñều ñạt ñộ hữu hiệu 100% Ma-VL và Ma-AG cho hiệu quả thấp hơn Ma-VL là 75,87% (9 NSKP) và

96,00% (11 NSKP), Ma-AG là 82,71% (9 NSKP) và 94,91% (11 NSKP)

- Trong ñiều kiện nhà lưới, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Trường ðại học Cần Thơ

Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu lực của 5 loại chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu

cánh dài từ ngày 30/1/2010 ñến ngày 9/2/2010

Ba nghiệm thức có hiệu lực cao là Ma-ST, Ma-CT và Ma-TG, 2 nghiệm thức

có hiệu lực thấp hơn là Ma-VL và Ma-AG Ma-CT có hiệu lực cao và tăng rất nhanh (ñạt hiệu lực 100% vào 9 NSKP), Ma-CT và Ma-TG cũng cho hiệu quả rất cao và ñạt hiệu lực 100% vào 11 NSKP Ma-VL và Ma-AG có hiệu lực thấp hơn nhưng vẫn tăng nhanh qua các thời ñiểm Ma-VL là 80,50% (9 NSKP) và 97,04%

Tóm lại, ñối với cả thành trùng rầy nâu cánh ngắn và cánh dài thì 3 nghiệm thức Ma-ST, Ma-CT và Ma-TG cho hiệu lực cao trong cả ñiều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới 2 nghiệm thức Ma-VL và Ma-AG cho hiệu lực thấp hơn

MỤC LỤC

TÓM LƯỢC i

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

MỞ ðẦU 1

CHƯƠNG 1 2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 ðặc ñiểm chung về rầy nâu 2

1.1.1 ðặc ñiểm hình thái và sinh học 2

1.1.2 Khả năng gây hại 3

1.1.3 Phòng trị rầy nâu bằng nấm ký sinh 3

1.2 Nấm xanh Metarhizium anisopliae Sorokin 3

1.2.1 Lịch sử nghiên cứu 3

1.2.2 Phân loại 4

1.2.3 Sự phân bố 4

1.2.4 ðặc ñiểm hình thái 4

1.3 ðặc ñiểm sinh lý - sinh hóa của nấm xanh Metarhizium anisopliae 5

1.3.1 Khả năng ñồng hóa các nguồn carbon, nitơ 6

1.3.2 Nhu cầu về chất kích thích sinh trưởng 7

1.3.3 Khả năng biến ñổi các cơ chất khác nhờ vào hệ thống enzym 7

1.3.4 Khả năng sinh ñộc tố diệt côn trùng 7

1.3.5 Cơ chế tác ñộng của nấm xanh Metarhizium anisopliae lên côn trùng 8

1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng ñến sinh trưởng và phát triển của nấm Metarhizium anisopliae 9

1.4.1 Ảnh hưởng của môi trường và phương pháp nuôi cấy 9

1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và ñộ ẩm 10

1.4.3 Ảnh hưởng của ánh sáng 10

1.4.4 Ảnh hưởng của ñộ thoáng khí 10

1.4.5 Ảnh hưởng của hàm lượng nước 11

1.4.6 Ảnh hưởng của ñộ pH 11

1.5 Tình hình sản suất chế phẩm Metarhizium anisopliae 11

1.5.1 Trên thế giới 11

1.5.2 Tại Việt Nam 13

1.6 Nguyên liệu dùng ñể sản xuất nấm côn trùng 13

CHƯƠNG 2 15

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 15

2.1 Phương tiện 15

2.2 Phương pháp 15

2.2.1 Thu thập và phân lập nấm nguồn 15

2.2.2 Hoàn thành dạng chế phẩm 16

2.2.3 Chuẩn bị thí nghiệm 16

2.2.3.1 Nhân nguồn rầy 16

2.2.3.2 Chuẩn bị bố trí thí nghiệm 16

2.2.4 Bố trí thí nghiệm 16

2.2.4.1 Hiệu lực của 5 chế phẩm nấm xanh Metarhizium anisopliae ký sinh rầy nâu trong ñiều kiện phòng thí nghiệm 16

2.2.4.2 Hiệu lực của 5 chế phẩm nấm xanh Metarhizium anisopliae ký sinh rầy nâu

2.2.5 Tính tỷ lệ (%) rầy nâu nhiễm nấm trở lại 20

CHƯƠNG 3 21

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Hiệu lực chế phẩm nấm xanh trong ñiều kiện phòng thí nghiệm 21

3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu lực của 5 chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu cánh dài 21

3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu lực của 5 loại chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu cánh ngắn 24

3.2 Hiệu lực chế phẩm nấm xanh trong ñiều kiện nhà lưới 27

3.2.1 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu lực của 5 chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu cánh dài 27

3.2.2 Thí nghiệm 4: Khảo sát hiệu lực của 5 chế phẩm ñối với thành trùng rầy nâu cánh ngắn 29

CHƯƠNG 4 32

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 32

4.1 Kết luận 32

4.2 ðề nghị 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1 ðộ hữu hiệu của 5 chế phẩm nấm xanh ñối với thành trùng rầy nâu cánh dài trong ñiều kiện phòng thí nghiệm 21 Bảng 3.2 Tỷ lệ (%) rầy nâu cánh dài nhiễm nấm trở lại trong ñiều kiện phòng thí

nghiệm……… 23

Bảng 3.3 ðộ hữu hiệu của 5 chế phẩm nấm xanh ñối với thành trùng rầy nâu cánh

ngắn trong ñiều kiện phòng thí nghiệm.……… 24

Bảng 3.4 Tỷ lệ (%) rầy nâu cánh ngắn nhiễm nấm trở lại trong ñiều kiện phòng thí

nghiệm.……… 26

Bảng 3.5 ðộ hữu hiệu của 5 chế phẩm nấm xanh ñối với thành trùng rầy nâu cánh

dài trong ñiều kiện nhà lưới.……….27

Bảng 3.6 Tỷ lệ (%) rầy nâu cánh dài nhiễm nấm trở lại trong ñiều kiện phòng thí

nghiệm.……… 28

Bảng 3.7 ðộ hữu hiệu của 5 chế phẩm nấm xanh ñối với thành trùng rầy nâu cánh

ngắn trong ñiều kiện nhà lưới.……… 29

Bảng 3.8 Tỷ lệ (%) rầy nâu cánh dài nhiễm nấm trở lại trong ñiều kiện phòng thí

nghiệm.……….31

DANH SÁCH HÌNH

Hình 4.1 Nấm tại 5 ñịa phương sau khi ñã phân lập và chuẩn bị làm chế phẩm 33

Hình 4.2 Bố trí thí nghiệm tại phòng thí nghiệm 33

Hình 4.3 Bố trí thí nghiệm tại nhà lưới 33

Hình 4.4 Rầy nâu cánh ngắn nhiễm nấm trở lại 33

Hình 4.5 Rầy nâu cánh dài nhiễm nấm trở lại 33

Vài năm gần ựây, Viện lúa Ô Môn, Bộ môn Bảo vệ Thực Vật- Trường đại học Cần Thơ, ựã có một số nghiên cứu sử dụng các loại nấm ký sinh côn trùng ựể phòng trừ một số ựối tượng sâu hại như rầy nâu hại lúa, châu chấu hại bắp, bọ cánh cứng hại dừa, sùng ựất hại ựậu phộng, bước ựầu ựã thu ựược những kết quả nhất ựịnh (Trần đỗ Huyền Trân, 2008)

Từ cuối năm 2008, Bộ môn Bảo vệ Thực Vật ựã thành công trong việc

nghiên cứu và chuyển giao quy trình sản xuất chế phẩm nấm xanh Metarhizium

anisopliae Sorok trong ựiều kiện nông hộ tại Tỉnh Sóc Trăng và ựang triển khai sang nhiều ựịa phương khác đó là quy trình ựơn giản giúp nông dân tự tạo ra chế phẩm với số lượng lớn ựể phòng trừ sâu gây hại trên ựồng ruộng và ựem ựến một giá trị to lớn hơn trong việc hướng sự quan tâm của người nông dân ựến nền sản xuất an toàn Từ những thành công ựó ựặt ra yêu cầu bức thiết phải nghiên cứu và hoàn thiện chế phẩm nấm xanh, trong ựó việc tìm ra chủng nấm có hiệu lực cao ựể ứng dụng vào sản xuất chế phẩm ựược xem là quan trọng hàng ựầu Do ựó, ựề tài :

ề So sánh hiệu lực chế phẩm nấm xanh (Metarhizium anisopliae Sorokin) phân lập

từ 5 ựịa phương : Tiền Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Sóc Trăng, An Giang ựối với

rầu nâu (Nilaparvata lugens Stal)Ừ ựược thực hiện từ tháng 05/2009 ựến tháng

04/2010

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 ðặc ñiểm chung về rầy nâu

- Tên tiếng Anh: Brown plant hopper

- Tên khoa học: Nilaparvata lugens Stal

- Họ: Delphacidae

- Bộ: Homoptera

(Nguyễn Xuân Hiển và cs., 1979)

1.1.1 ðặc ñiểm hình thái và sinh học

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2004), rầy nâu có cơ thể màu nâu

vàng, ñỉnh ñầu nhô ra phía trước Phần gốc râu có 2 ñốt nở to, ñốt roi râu dài và nhỏ Cánh trong suốt, giữa cạnh sau của mỗi cánh trước có 1 ñốm ñen, khi 2 cánh xếp lại 2 ñốm này chồng lên nhau tạo thành 1 ñốm ñen to trên lưng

Rầy cái có kích thước cơ thể 4 – 5 mm, cơ thể có màu nâu lợt, kích thước to hơn rầy ñực, bụng to tròn, ở khoảng giữa mặt dưới bụng có bộ phân ñẻ trứng màu ñen

Rầy trưởng thành có hai dạng cánh: cánh dài và cánh ngắn Rầy trưởng thành cánh ngắn xuất hiện phổ biến trước lúc lúa trổ bông, nếu thức ăn ñầy ñủ ñúng vào thời tiết thích hợp thì loại hình cánh ngắn xuất hiện nhiều, có thể lên tới 100% Rầy cánh dài thường xuất hiện vào giai ñoạn lúa chín Thời gian sống trung bình của rầy ñực và rầy cái khoảng 10 – 20 ngày Trong thời gian ñó một rầy cái cánh dài ñẻ khoảng 100 trứng, rầy cái cánh ngắn ñẻ từ 300 – 400 trứng

Trứng rầy nâu ñược ñẻ thành từng hàng vào bên trong bẹ cây lúa, mỗi hàng có

từ 8 – 30 trứng Trứng rầy giống hình hạt gạo, dài 0,3 – 0,4 mm, mới ñẻ màu trắng rong, sắp nở màu vàng Phía trên ñầu trứng có bộ phận che lại gọi là nắp trứng Thời gian ủ trứng từ 5 – 14 ngày Ấu trùng rầy nâu hay còn gọi là rầy cám, khi mới

nở rất nhỏ, có màu trắng sữa, càng lớn rầy càng chuyển sang màu nâu nhạt Ấu trùng rầy nâu có 5 tuổi, phát triển trong thời gian từ 14 – 20 ngày

1.1.2 Khả năng gây hại

Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2004), cả rầy non và rầy trưởng thành ñều chích hút cây lúa bằng cách dùng vòi chích chọc vào cây lúa và hút nhựa

ñể sống trong khi chích hút nhựa rầy còn tiết ra nước bọt phân hủy mô cây, tạo thành một bao xung quanh vòi chích hút, cản trở sự di chuyển nhựa nguyên và nước lên phần trên của cây lúa làm cây lúa bị khô héo, gây nên hiện tượng “cháy rầy” Rầy nâu thích tấn công cây lúa lúc còn nhỏ, nhưng nếu mật số cao có thể gây hại mọi giai ñoạn tăng trưởng của cây lúa

Ngoài ảnh hưởng trực tiếp như trên, rầy nâu còn gây hại gián tiếp cho cây lúa như:

- Các vết chích hút và nơi ñẻ trứng của rầy nâu trên thân cây lúa bị hư do sự xâm nhiễm của nấm bệnh và vi khuẩn

- Phân rầy tiết ra các chất ñường thu hút nấm ñen tới ñóng quanh gốc lúa, cản trở sự quang hợp ảnh hưởng ñến sự phát triển của cây lúa

- Rầy nâu thường truyền bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá cho cây lúa

1.1.3 Phòng trị rầy nâu bằng nấm ký sinh

Trong tự nhiên, rầy nâu bị một số nấm ký sinh gây bệnh như nấm xanh

Metarhizium anisopliae, Metarhizium flavoviride ; nấm trắng Beauveria bassiana; nấm tua Hirsutella sp.; nấm tím Paecilomyces sp.; nấm bột Nomuraea

atypicola,…Các loại nấm này ñã và ñang tiếp tục nghiên cứu trong phòng trừ sinh học (Nguyễn Trường Giang, 2009)

1.2 Nấm xanh Metarhizium anisopliae Sorokin

1.2.1 Lịch sử nghiên cứu

Năm 1836, Augustino Bassi ñã ñề xuất dùng vi sinh vật làm tác nhân sinh

học trong việc quản lý côn trùng gây hại Năm 1873, Le Conte ñưa ra ñề nghị

nghiên cứu bệnh côn trùng trong phòng trừ sâu hại (Yasuhisa Kunimi, 2005)

Năm 1878, khi nghiên cứu về loài sâu non bộ cánh cứng hại lúa mì

Anisoplia austriaca, I I Metchnikov ñã phát hiện thấy một loài nấm bào tử màu lục

có thể gây chết hàng loạt loài sâu này Ông xác ñịnh loài nấm này có tên khoa học

là Entomophthora anisopliae Về sau, Sorokin kiểm tra lại và thấy loài nấm này không thuộc giống Entomophthora mà thuộc về giống Metarhizium (Lâm Tố Oanh,

2005)

1.2.2 Phân loại

Xếp theo hệ thống phân loại nấm của G C Anisworth, 1966, 1970, 1971

cho rằng nấm Metarhizium anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm bất toàn

(Deuteromycetes), giống Metarhizium Một giả thiết khác cho rằng nấm

Metarhizium anisopliae thuộc ngành phụ lớp nấm túi Ascomycotina, lớp Plecmyces

và giống Metarhizium (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.2.3 Sự phân bố

Nấm Metarhizium anisopliae là nấm gây hại côn trùng, xuất hiện phổ biến

trong tự nhiên, có thể phân lập từ xác côn trùng chết hay ñược phân lập từ trong ñất

Ở những nơi không có côn trùng, người ta cũng phân lập ñược nấm

Metarhizium anisopliae ngay cả trong ñiều kiện thời tiết rất khắc nghiệt (như ở ðức) trên những khu ñất ở rừng sâu khi bị ñốt cháy, cả trong những chất thải hữu cơ hoặc trong trầm tích ở sông chứa ñất ñầm lầy trồng những loại cây ñước, hoặc trong

tổ của một số loài chim và cả trong rễ của cây dâu tây cũng có thể phân lập ñược

nấm Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.2.4 ðặc ñiểm hình thái

Nấm Metarhizium anisopliae vì có màu lục hoặc xanh lục nên người ta

thường gọi là nấm lục cương

Nấm Metarhizium anisopliae có dạng sợi phân nhánh, có vách ngăn ngang,

ñường kính 3 - 4µm (Trần Thị Thanh, 2000)

Sợi nấm phát triển trên bề mặt côn trùng có màu từ trắng ñến hồng, cuống sinh bào tử ngắn nhiễm tỏa tròn trên ñám sợi nấm dày ñặc Bào tử trần hình que có kích thước 3,5 x 6,4 x 7,2µm, màu từ lục xám ñến ôliu - lục, bào tử xếp thành

chuỗi khá chặt chẽ và nhìn bằng mắt thường có thể thấy bào tử ñược tạo ra trên bề mặt cơ thể côn trùng một lớp phấn khá rõ màu xanh lục Sợi nấm khi phát triển bên trong côn trùng có chiều rộng khoảng 3 – 4 m, dài khoảng 20 m, chia thành nhiều tế bào ngắn, trong tế bào có thể thấy rõ nhiều giọt mỡ (Phạm Thị Thùy, 2004)

Nấm Metarhizium anisopliae có bào tử dạng hình trụ, hình hạt ñậu, hình

bầu dục, khuẩn lạc màu xanh, thỉnh thoảng có màu tối hoặc màu hồng vỏ quế Loài

Metarhizium anisopliae có 2 dạng bào tử nhỏ và lớn, dạng bào tử nhỏ Metarhizium

anisopliae var anisopliae có kích thước bào tử 3,5 - 5,0 x 2,5 - 4,5 m, dạng bào tử lớn là Metarhizium anisopliae var major có kích thước bào tử 10,0 - 14,0 m (Lâm

Tố Oanh, 2005)

Nhiều nhà khoa học ñã nghiên cứu và tìm thấy có khoảng 240 loài côn

trùng thuộc họ Elateridae và Curculionidae dễ bị nhiễm bệnh bởi nấm Metarhizium

anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3 ðặc ñiểm sinh lý - sinh hóa của nấm xanh Metarhizium anisopliae

Nấm Metarhizium anisopliae không thể sinh trưởng tốt trên nền cơ chất

không có kitin, chúng sống ñược ở nhiệt ñộ thấp 80C, có biên ñộ về ñộ ẩm rộng, ở nơi tích lũy nhiều CO2 và thiếu O2 chúng có thể sống tới 445 ngày

Ở nhiệt ñộ dưới 100C và trên 450C thì nấm thường không hình thành bào tử Nhiệt ñộ thích hợp cho sự nảy mầm của bào tử là từ 25 - 300C và sẽ bị chết ở 49 -

550C, nhiệt ñộ cho nấm phát triển tốt nhất là 250C pH thích hợp là 6,0 và có thể dao ñộng trong khoảng 3,3 - 8,5, Nấm Metarhizium anisopliae có khả năng phân giải tinh bột, xenlulose và kitin (lông và da côn trùng) (Phạm Thị Thùy, 1994)

Nấm Metarhizium anisopliae có thể ñồng hóa nhiều nguồn thức ăn carbon

khác nhau Chúng phát triển tốt trên môi trường có chứa glucose hay lipid Muốn

tạo thành bào tử, nấm Metarhizium anisopliae ñòi hỏi phải có ẩm ñộ không khí khá

cao

Sản phẩm trao ñổi chất có thể làm tê liệt ấu trùng của sâu loài Galleria,

Mellonela và Bombyx mori Trong dịch nuôi cấy người ta ñã tách ñược dung dịch

toxin và xác ñịnh bản chất hóa học của chúng là peptid vòng destruxin A, B, C và D (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.1 Khả năng ñồng hóa các nguồn carbon, nitơ

Các công trình nghiên cứu của Hegendus và cs ñã xác ñịnh môi trường tốt nhất ñể phân lập nấm Metarhizium anisopliae là môi trường có chứa kitin làm nguồn carbon (Phạm Thị Thùy, 2004)

ðể thực hiện các quá trình sinh lý khác nhau, nấm thường có những nhu

cầu về nguồn thức ăn carbon khác nhau Hegendus và cs., Dorta và cs cho biết nấm

Metarhizium anisopliae khi nuôi cấy chìm, nếu bổ sung thêm kitin hoặc hexosamines và glucose thì thu ñược lượng bào tử cao nhất Theo các tác giả thì nhu cầu không giống nhau về nguồn gốc thức ăn carbon nhưng các loại ñường này rất thích hợp ñối với sự hình thành hệ sợi nấm, song chưa chắc ñã là thích hợp cho việc hình thành các cơ quan sinh sản hoặc việc tích lũy những chất chuyên hóa khác Trên nguồn thức ăn phức tạp như tinh bột, xenlulose, kitin, ñầu tiên nấm phải sinh ra các enzym ñể thủy phân các hợp chất này thành các hợp chất ñơn phân tử sau ñó mới ñồng hóa chúng ñược Nhờ khả năng ñồng hóa nguồn carbon phức tạp

này mà trong cơ chế diệt côn trùng của chủng nấm Metarhizium anisopliae ñã ñược

rất nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và họ ñều khẳng ñịnh rằng quá trình xâm nhập của nấm này trước hết là phải do quá trình phân hủy lớp vỏ kitin ở ngoài lớp

da côn trùng, sau ñó là phân hủy protein của các mô côn trùng, ñồng thời với

protein là sự phá hủy lipid (Phạm Thị Thùy, 2004)

Khi nghiên cứu về hiệu quả của nguồn carbon, nitơ và vitamin ñối với nấm

Metarhizium anisopliae ñược phân lập từ sâu Inoplus ruoricus, người ta nhận thấy quá trình nảy mầm, sinh trưởng và hình thành bào tử, nấm Metarhizium anisopliae

ñã sử dụng cả nguồn nitrate và nitơ amon Trong nguồn nitơ ñã thử, chỉ có axit amin cystein là ức chế cả sự sinh trưởng và hình thành bào tử của nấm Những vitamin ñã

thử cũng không làm tăng sự sinh trưởng và hình thành bào tử của nấm Metarhizium

anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

Ngoài việc sử dụng các nguồn nitơ vô cơ, nấm Metarhizium anisopliae còn

có thể sử dụng tốt những nguồn nitơ hữu cơ như protein, pepton và các axit amin Axit glutamic là một trong những axit amin thích hợp hơn cả cho sự phát triển của

nấm Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.2 Nhu cầu về chất kích thích sinh trưởng

Trong môi trường nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae nếu ñược bổ sung thêm kitin tự nhiên của vỏ châu chấu di cư Locusta migratonia sẽ làm tăng khả

năng sinh bào tử (Phạm Thị Thùy, 2004)

Các nguyên tố vi lượng cũng có tác dụng kích thích sự phát triển của nấm

Metarhizium anisopliae (Phạm Thị Thùy, 2004)

Một ñặc tính sinh lý, sinh hoá rất quan trọng của Metarhizium anisopliae là

khả năng biến ñổi các cơ chất khác nhau nhờ hệ thống enzym sinh ra trong quá trình trao ñổi chất vì hệ enzym là một trong những yếu tố ñặc trưng cho cơ chế lây nhiễm

và xâm nhập của nấm Metarhizium anisopliae vào cơ thể côn trùng (Trần Minh

Tâm, 2002)

1.3.3 Khả năng biến ñổi các cơ chất khác nhờ vào hệ thống enzym

Khả năng phân giải kitin của côn trùng thông qua sự sinh trưởng và phát

triển của nấm Metarhizium anisopliae, theo tác giả khi bổ sung thêm thành phần biểu bì của sâu Dratraea saccharalis vào môi trường nuôi cấy thì nấm phát triển tốt

hơn Tác giả cũng chứng minh ñược vai trò của enzym phân giải kitin thông qua sự sinh trưởng và phát triển của chúng (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.4 Khả năng sinh ñộc tố diệt côn trùng

ðộc tố là một trong những sản phẩm thứ cấp không ổn ñịnh, sản phẩm thứ cấp là một loại hợp chất ñược sinh ra từ các chất trao ñổi sơ cấp nhờ quá trình chuyển hoá sinh hoá ñặc biệt Các sản phẩm thứ cấp ñó thường ñược tích lũy vào

cuối giai ựoạn sinh trưởng của nấm khi các nguồn thức ăn và năng lượng ựã cạn dần (Phạm Thị Thùy, 2004)

Nấm Metarhizium anisopliae có một số ngoại ựộc tố như Destruxin A, B,

C hay D Các ngoại ựộc tố ựó là những sản phẩm thứ cấp vòng peptid, L - prolyne,

L - leucine, anhydride, L - prolyne - L - valine anhydride và Desmethyl Destruxin

B

Theo Suzuki và cs (1966 - 1970), Destruxin A có công thức nguyên là

C29H49O7N5, ựiểm sôi là 1800C

Theo S Tamura (1965) Destruxin B có công thức nguyên là C30H51O7N5

ựiểm sôi là 2340C đó là những depxipeptid vòng (Trần Thị Thanh, 2000)

Theo Trần Thị Thanh (2000) thì người ta ựã tổng hợp nhân tạo ựược

Destruxin B, có khoảng 70 loài côn trùng bị tiêu diệt bởi nấm Metarhizium

anisopliae trong ựó có tới 34 loài côn trùng cánh cứng và có 5 loài côn trùng cánh vẩy

S Tamura và cs (1965 - 1970) ựã tiến hành nuôi cấy nấm lục cương Các tác giả cũng tách ựược những ựộc tố trên từ môi trường Czapek - Dox có chứa 0,5% pepton Từ 1 lắt dung dịch nuôi cấy người ta có thể thu nhận ựược 13 - 15mg ựộc tố Destruxin A và B, dịch lọc ựược xử lý bằng than hoạt tắnh rồi ựược phản hấp thụ bằng N - butanol, sau ựó ựược tách bằng benzen và ựược làm sạch trên cột nhôm oxit trung tắnh (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.3.5 Cơ chế tác ựộng của nấm xanh Metarhizium anisopliae lên côn trùng

Những bào tử của nấm Metarhizium anisopliae khi dắnh vào côn trùng, gặp

ựiều kiện thuận lợi sẽ nẩy mầm và nhiễm thành sợi nấm xuyên qua vỏ kitin của côn trùng Chúng phát triển trong cơ thể côn trùng tạo thành ống mầm xuyên qua vỏ côn trùng, tiếp tục phân nhánh tạo thành mạng sợi chằng chịt bên trong cơ thể côn trùng Côn trùng huy ựộng tất cả tế bào bạch huyết (lympho- cyte) ựể chống ựỡ, nhưng

nấm Metarhizium anisopliae ựã sử dụng ựộc tố Destruxin A và B làm cho tế bào

bạch huyết lần lượt bị tiêu diệt, ñây cũng là lúc côn trùng chết, cơ thể cứng lại là do các sợi nấm ñan xen lại với nhau Cũng có trường hợp khi bị nấm tấn công cơ thể côn trùng bị ngắn lại hoặc bị khô do hệ thống tiêu hoá bị tổn thương hoặc do thiếu

nguồn thức ăn Khi nấm Metarhizium anisopliae ký sinh thì tuyến mỡ và mô khác

của côn trùng bị hòa tan do lipaza và proteaza của nấm tiết ra (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4 Một số yếu tố ảnh hưởng ñến sinh trưởng và phát triển của nấm

Metarhizium anisopliae

1.4.1 Ảnh hưởng của môi trường và phương pháp nuôi cấy

Môi trường nuôi cấy là yếu tố quan trọng cho nấm sinh trưởng và phát triển, nếu môi trường không tốt, nấm nhiễm yếu hoặc có thể sẽ không nhiễm Trong

quá trình nảy mầm ñể hình thành bào tử nấm Metarhizium anisopliae cần các nguồn

C, N Sự phát triển của nấm phụ thuộc vào các chất ức chế khác nhau Môi trường thích hợp nhất cho nấm phát triển là môi trường có chứa kitin làm nguồn carbon,

nếu bổ sung thêm chất kitin và glucose thì trong quá trình nuôi cấy, nấm

Metarhizium anisopliae sẽ thu ñược số lượng bào tử cao, bởi vì thành phần kitin trong môi trường nuôi cấy là rất cần thiết ñối với các loài nấm, nó giúp cho sự phát triển và hình thành bào tử ñính (Conidiospore) và bào tử trần (Blastoospore) Tuy nhiên không phải nguồn thức ăn C và N nào cũng ñều có lợi cho sự sinh trưởng và

phát triển cũng như sự nảy mầm và hình thành bảo tử của nấm Metarhizium

anisopliae , vì ngoài nguồn nitơ vô cơ ra, nấm Metarhizium anisopliae còn sử dụng

tốt nguồn hữu cơ như protein, pepton và các axit amin Các nguyên tố vi lượng như

Zn2+, Mg2+ có tác dụng kích thích cho sự phát triển của nấm

Về phương pháp nuôi cấy theo các tác giả Rombach, Basto Cruz và cs., Hegedus và cs., Miao và cs., Jenkins và Prior, Shimanzu và cs thì sử dụng phương

pháp nuôi cấy chìm ñể sản xuất nấm sẽ thu ñược kết quả tốt, vì trong nuôi cấy chìm, người ta ñã xác ñịnh ñược khả năng sinh bào tử chồi và lượng sinh khối

Metarhizium anisopliae là rất cao Bằng phương pháp nuôi cấy chìm (tại Trung

Quốc), Li và cs ñã thí nghiệm tách chiết theo phương pháp bản mỏng và các tác giả

ñã xác ñịnh ñược ñộc tố của nấm Metarhizium anisopliae là Destruxin A, B, C và D (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ và ñộ ẩm

Nhiệt ñộ và ẩm ñộ là hai yếu tố quan trọng có ảnh hưởng ñến sự sinh

trưởng và phát triển của nấm Metarhizium anisopliae Theo kết quả nghiên cứu của Viện Bảo Vệ Thực Vật xác ñịnh phạm vi nhiệt ñộ thích hợp cho nấm Metarhizium

anisopliae phát triển tốt, phát triển ñều trong khoảng 25 - 300C Ẩm ñộ thích hợp trong phạm vi từ 80 - 90%, trên hoặc dưới ngưỡng nhiệt - ẩm ñộ ñó thì nấm sẽ phát triển yếu, khi nhiệt ñộ quá cao thì bào tử dễ bị chết hoặc không hình thành bào tử (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4.3 Ảnh hưởng của ánh sáng

Ánh sáng có tác dụng xúc tiến bào tử nảy mầm và hình thành bào tử, mặt khác ánh sáng cũng có tác dụng ức chế và diệt nấm

Qua nhiều năm sản xuất nấm côn trùng, Viện Bảo Vệ Thực Vật xác ñịnh

nấm Metarhizium anisopliae phát triển tốt trong ñiều kiện ánh sáng yếu, chỉ cần một

lượng ánh sáng nhỏ trong ngày với thời gian 6 - 8 giờ cũng ñủ cho nấm phát triển

tốt Nếu dưới ánh sáng trực xạ nấm Metarhizium anisopliae rất khó nẩy mầm Vì

vậy, phòng nuôi cấy nấm cần phải che ánh sáng mặt trời ñể hạn chế tia tử ngoại (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4.4 Ảnh hưởng của ñộ thoáng khí

Nấm Metarhizium anisopliae thuộc loại hiếu khí, khi nấm phát triển chúng

ñòi hỏi ñiều kiện có hàm lượng oxy thích hợp trong cả biên ñộ rộng cũng như trong

dụng cụ nuôi cấy Quá trình nghiên cứu, Phạm Thị Thùy và cs ñã rút ra kết luận phạm vi thích hợp cho nấm Metarhizium anisopliae phát triển là 0,3 - 0,7m3 môi trường/m3 không khí Nếu sản xuất lớn cần ñể ñộ dầy bề mặt (xốp) của nấm trên

khay hay nia khoảng 10 - 15cm, trong phòng sản xuất có không gian thích hợp và ñiều kiện ẩm ñộ phù hợp (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4.5 Ảnh hưởng của hàm lượng nước

Nấm Metarhizium anisopliae ñòi hỏi lượng nước thích hợp, nếu quá khô

hoặc quá ẩm thì nấm ñều phát triển không tốt, tỷ lệ nước thích hợp trong môi trường

ñể nấm phát triển tốt nhất là 30 - 50% (Phạm Thị Thùy, 2004)

1.4.6 Ảnh hưởng của ñộ pH

Theo Phạm Thị Thùy (2004), phạm vi nấm Metarhizium anisopliae sống ở

ñộ pH: 3,5 - 8,0, song nấm Metarhizium anisopliae ưa môi trường axit và phát triển thích hợp nhất ở ñộ pH từ 5,5 - 6, Vì vậy, Phạm Thị Thùy ñã bổ sung vào môi trường một lượng nhỏ KH2PO4 và MgSO4,7H2O, mục ñích là ñể duy trì tính ổn ñịnh

pH trong môi trường nuôi cấy

1.5 Tình hình sản suất chế phẩm Metarhizium anisopliae

1.5.1 Trên thế giới

Năm 1878, Metschnhikov ñã phát hiện và phân lập ñược nấm xanh

Metarhizium anisopliae trên sâu non bộ cánh cứng hại lúa mì (Anisophiae

austrinia ) Ông ñã tiến hành sản xuất bào tử nấm Metarhizium anisopliae dạng

thuần khiết rồi trộn với chất bột nền và ñưa ra ñồng ruộng ñể diệt sâu non và trưởng

thành bọ ñầu dài hại củ cải ñường (Bothinaders punctiventris), hiệu quả ñạt ñược 55

- 80% sau 10 - 15 ngày thử nghiệm (Phạm Thị Thuỳ, 2004)

Theo Bartlett M C và Jaronski S T., Krassilstchik là người ñầu tiên dùng môi trường nhân tạo ñể sản xuất chế phẩm nấm ký sinh côn trùng vào năm 1884, Brazil cũng ñã sản xuất chế phẩm nấm diệt côn trùng bằng gạo hoặc cám lúa mì ñựng trong bọc plastic thanh trùng (Yasuhisa Kunimi, 2005)

Vấn ñề ñược nghiên cứu nhiều nhất là thành phần dinh dưỡng cũng như phương pháp nuôi cấy nấm côn trùng ðể nhận ñược lượng sinh khối và bào tử nấm,

Dangar và cs ñã nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae trên môi trường

Czapek-Dox là phù hợp nhất Các tác giả cũng ñã nhận thấy trong số các loại ngũ cốc sử

dụng làm nguồn cacbon thì gạo là phù hợp hơn cả Basta Cruz và cs khi nuôi cấy nấm Metarhizium anisopliae ñể sản xuất chế phẩm nhận thấy, trên môi trường gạo

cho số lượng bào tử hình thành nhiều gấp 3 lần và thời gian hình thành bào tử cũng nhanh hơn so với môi trường ñậu tương ngâm Các tác giả ñó còn sử dụng các loại

cám, trấu, nước dừa và cùi dừa ñể sản xuất ra sinh khối nấm Metarhizium

anisopliae

Nuôi cấy nấm ñể sản xuất thuốc trừ sâu sinh học còn phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc chủng mới phân lập và nguyên liệu làm môi trường, mặc dù thuốc vi nấm ñược sản xuất từ các nước khác nhau nhưng ñều cho hiệu quả diệt côn trùng cao Hiện nay các nhà khoa học trên thế giới ñã phát hiện ñược hơn 750 loài nấm có khả năng gây bệnh trên côn trùng Trên cơ sở công nghệ sinh học, nhiều phòng thí nghiệm sinh học trên thế giới ñã nghiên cứu và chế tạo ra các loại thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ nấm

Tại Cuba, những năm 1970 - 2002, viện công nghệ sinh học Lahabana ñã

nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm Metarhizium anisopliae trên môi trường

tấm gạo với dung dịch cacbonat canxi 0,5%, bằng phương pháp luộc tấm gạo rồi sấy khô sau ñó nhân giống thuần Hiện nay nền công nghệ sinh học ở Cuba phát triển rất nhanh, phương pháp nhân giống nấm trên tấm hoặc gạo ñã ñược phát triển quy mô lớn Phương pháp này ñã ñược thử nghiệm ở viện Bảo Vệ Thực Vật năm

2002 song kết quả thu ñược không ổn ñịnh, mất nhiều thời gian, tốn công cho luộc

và sấy tấm khi sản xuất trong túi nilon dễ bị tạp nhiễm, chất lượng thấp và không ổn ñịnh, vì sản xuất rất phức tạp, năng suất không cao 107-108 bào tử/gam So với lên men xốp của viện Bảo Vệ Thực Vật (1996) thì phương pháp của Cuba cho hiệu suất thấp hơn và thời gian nuôi cấy lâu hơn, giá thành ñắt hơn mặc dù có cải tiến nhân giống bằng môi trường dịch thể sau ñó nuôi cấy nấm trong túi PP, nhưng ñiều quan trọng nhất vẫn phải ñảm bảo là phân loại và xác ñịnh ñúng chủng giống, nếu sai nấm sẽ không có hiệu quả (Phạm Thị Thùy, 2004)

Farooq A Shah và cs (2008) ñã dùng bánh hạt neem tạo chế phẩm

Metarhizium anisopliae ñể phòng trừ ấu trùng mọt ñầu dài (Black vine weevil) hại nho Chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae cũng ñược tạo ra từ việc nuôi cấy trong

môi trường nước sữa (whey- based) (Adane Kassa và cs., 2008)

1.5.2 Tại Việt Nam

Kết quả nghiên cứu của Phạm Thị Thùy và cs (1992) ñã xác ñịnh ñược môi

trường nhân giống cấp 1 chính là môi trường Sabouraud bổ sung thêm khoáng chất

Năm 2003 - 2004, nghiên cứu thành công môi trường sản xuất nấm Metarhizium

anisopliae có thành phần 50% cám gạo, 20% bột ngô, 20% bột ñậu, 10% trấu với tỷ

lệ nước môi trường sản xuất là 50%, cấy chủng nấm Metarhizium anisopliae ñược

phân lập trên bọ hại dừa Phú Quốc, chất lượng chế phẩm cao ñạt 3 x 1010bào tử/gam ðến nay viện Bảo Vệ Thực Vật vẫn ñang tiến hành sản xuất và trợ giúp cho Viện lúa Ô Môn tại ðồng Bằng Sông Cửu Long thực hiện từ ñầu năm 2000 (Phạm Thị Thuỳ, 2004)

Trịnh Thị Xuân (2006) cũng ñã sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium

anisopliae với các nguyên liệu như 50% trấu + 10% - 20% cám + 15% - 20% bắp + 15% - 20% ñậu nành + 0% - 1% Pepton hoặc dùng tấm hoặc gạo lức với các tỉ lệ nước khác nhau từ 65% - 80%

1.6 Nguyên liệu dùng ñể sản xuất nấm côn trùng

1.6.1 Nước

Nước là nguồn nguyên liệu quan trọng vì các môi trường nuôi cấy cần một lượng rất lớn Tuy nhiên, nước dùng cho công nghệ sản xuất vi sinh vật phải là nước sạch và mềm Các chỉ số quan trọng của nước là: ñộ cứng, ñộ oxy hoá và vi sinh vật

ðộ cứng của nước thể hiện bằng sự có mặt của ion Ca2+ và Mg2+ trong nước Muối cacbonat của hai ion này biểu hiện ñộ cứng tạm thời Còn các ion khác như Cl-, SO42-, NO3-, là biểu hiện của ñộ cứng vĩnh cửu