Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học.Chúng được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau hoặc phương pháp lên men trong công nghiệp để tạo ra những chế phẩm chất lượng cao có khả năng phòng trừ các loại sâu bọ gây hại cho cây trồng
I,ĐẶT VẤN ĐỀ II,TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM BẢO VỆ THỰC VẬT 1,Khái niệm 2,Ưu điểm 3,Nhược điểm III,THUỐC TRỪ SÂU TỪ VI KHUẨN BT 1,Khái niệm 2,Các đặc điểm vi khuẩn BT 3,Cơ chế gấy độc 4,Quy trình sản xuất A,Lên men bề mặt B,Lên men chìm 5,Nguyên tắc sử dụng chế phẩm BT 6,Hiện trạng sử dụng chế phẩm BT IV,TÀI LIỆU THAM KHẢO I.ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nằm khu vực nhiệt đói ẩm gió mùa, kinh tế chủ yếu sản xuất nông nghiệp.Khí hậu nóng ẩm phù hợp cho sinh trưởng phát triển trồng, đồng thời điều kiện tốt cho sâu bệnh phát triển.Từ năm 50 kỉ trước,thuốc trừ sâu hóa học sử dụng ạt,rộng rãi có tác dụng diệt sâu bệnh diệt muỗi hiệu mang tính kinh tế.Tuy nhiên bên cạnh hiệu thuốc trừ sâu hóa học mang lại gây hậu không nhỏ.Thuốc trừ sâu hóa học tồn lâu nông sản ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng,đồng thời lượng lớn thuốc trừ sâu phun cho phát tán vào môi trường đất,nước làm thay đổi hệ vi sinh vật có ích đất,nước từ làm giảm triệt tiêu khả tự làm vi sinh vật tự nhiên chất làm ngưng trệ nhiều trình chuyển hóa vật chất đất,nước Trước tình hình này,việc sử dụng phương pháp đấu tranh sinh học trồng trọt để bảo vệ mùa màng áp dụng mạnh mẽ.Các nhà khoa học lợi dụng quy luật sinh tồn vi sinh vật, phân lập,cải tạo nâng cao khả tổng hợp chất độc,kháng sinh vi sinh vật để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học theo quy mô công nghiệp thay thuốc trừ sâu hóa học.Trong việc sử dụng thuốc trừ sâu có nguồn nguốc từ vi khuẩn Bacillus Thuringiensis (BT) sử dụng rộng rãi nhất,xuất phát từ vấn đề trên, định tìm hiểu đề tài: “ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT CHẾ PHẨM TRỪ SÂU TỪ VI KHUẨN” II,TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM TRỪ SÂU SINH HỌC 1,Khái niệm Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học.Chúng nuôi cấy môi trường dinh dưỡng khác phương pháp lên men công nghiệp để tạo chế phẩm chất lượng cao có khả phòng trừ loại sâu bọ gây hại cho trồng 2,Ưu điểm Ưu điểm bật thuốc trừ sâu sinh học độc với môi trường,do độc với loài thiên địch nên bảo vệ cân sinh học tự nhiên, gây tình trạng bùng phát sâu hại.Thuốc trừ sâu sinh học phân hủy nhanh nên để lại dư lượng độc nông sản Ngoài nguồn khai thác yếu tố trừ sâu phổ biến vô tận 3,Nhược điểm Tác dụng chậm không hiệu thuốc trừ sâu hóa học, gặp điều kiện bất lợi khó đạt kết tốt.Thuốc có công nghệ sản xuất phức tạp thủ công nên giá thành cao.Bên cạnh bảo quản khả hỗn hợp yêu cầu điều kiện chặt chẽ hơn, khó cân đong đồng ruộng, thời gian bảo quản ngắn.Tuy nhiên nhược điểm khắc phục dược III,CHẾ PHẨM TRỪ SÂU SINH HỌC TỪ VI KHUẨN 1,Khái niệm Vi khuẩn sử dụng để sản xuất chế phẩm trừ sâu vi khuẩn có tinh thể protein độc giai đoạn bào tử ,những tinh thể độc số loài sâu bọ lại không độc với nhiều loài khác Tinh thể protein độc có hình tram hình lập phương , sau nuốt phải bào tử có tinh thể protein độc , thể sâu bọ bị tê liệt chết sau 2-4 ngày.Loài vi khuẩn quan tâm nghiên cứu nhiều Bacillus thuringiensis Từ loài vi khuẩn người ta sản xuất thuốc trừ sâu BT 2,Các đặc điểm vi khuẩn BT BT vi khuẩn hiếu khí,gram dương ,hình que, đơn độc, xếp thành chuỗi,chứa tinh thể độc có chất protein hình trám Tính độc nội hay diệt sâu cảu vi khuẩn BTphụ thuộc vào độc tố vi khuẩn sinh trình sinh trưởng phát triển.Có loại độc tốc sinh trình phát triển chúng: -Ngoại độc tố α ( α -exotoxin ) enzyme phospholipase tiết trước bào tử tinh thể độc hình thành gây phân hủy mô thể cô trùng bị tác động -Ngoại độc tố β (β-exotoxin) độc tố bền nhiệt, tạo trước tinh thể độc tố hình thành Nó có cấu trúc tương tự ATP,có tác dụng cạnh tranh với ATP, ức chế hoạt động ARNpolimerase -Ngoại độc tố γ loại phospholipase tác động lên phospholipid, phá hủy mô tế bào -Nội độc tố δ-exotoxin (tinh thể độc) loại độc tố định hoạt tính diệt côn trùng vi khuẩn.Tinh thể độc Cry tạo với lượng lớn nhiều so với chất độc Cyt tác nhân gây độc.Tinh thể độc không hóa tan nước chất hữu hòa tan dung dịch kiềm 3,Cơ chế gây độc Có khả diệt loại sâu hại trồn , chủ yếu sâu non,bọ cánh vẩy,các loại muỗi, cung quăng,bộ cánh.Triệu chứng nhiễm BT cảu sâu hại: Sâu bị nhiễm BT lúc đầu bị tê liệt toàn thân sau sâu có tượng ngừng ăn thể việc di chuyển chậm chạp cuối không hoạt động, thể biến màu vàng nâu, sâu chết có màu đen, toàn thân khô cứng Khi sâu ăn có vi khuẩn lúc tinh thể độc bào tử xâm nhập vào sâu ,trong điều kiện bình thường tinh thể độc không hòa tan.Quá trình hòa tan tinh thể hoạt háo chất độc xảy ruột nơi có pH kiềm cao(>9,5),ở pH tinh thể độc tan ,tiền độc tố có kích thước 135-140 kDa ,protease ruột sâu hoạt hóa thành dạng hoạt động độc tố δ Sau độc tố liên kết với thụ thể biểu bì ruột đâm qua màng tạo thành lỗ xuyên màng gây cân ion nội bào tế bào biểu mô dẫn đến tế bào nội mô bị phân giải ,sâu ngừng ăn chết đói Hoặc lỗ xuyên màng xuất thành ruột pH ruột giảm xuống pH môi huyết tương, cho phép bào tử nảy mầm xâm chiếm vật chủ , gây chết Quá trình từ nhiễm BT chết sâu non phải có thời gian ủ bệnh, sâu nhỏ tuổi thời gian tiềm ẩn 1-2 ngày, sâu lớn tuổi thời gia ủ bệnh kéo dài 4-5 ngày, tùy độ tuổi sâu mà khả chết khác 4,Quy trình sản xuất Các chất dinh dưỡng Nguyên Xử lí nguyên liệu Giống VK chủng B.thurigiensis Chuẩn bị môi trường Thanh trùng Nhân giống Nuôi mở rộng (lên men) cô,sấy, tách phụ gia Thành phẩm Bán thành phẩm Chọn giống sản xuất: Chọn giống chúng BT có hoạt tính diệt sâu :phân lập tuyển chọn khuẩn lạc riêng biệt từ mẫu xác loại sâu bệnh bị chết.Căn vào type huyết protein độc tố để lựa chọn giống chủng phù hợp a,Phương pháp lên men bề mặt Do vi khuẩn BT tiết emzyme amylase ,protease ngoại bào nên sử dụng sản phẩm thủy phân chất tinh bột protein sản phẩm nông nghiệp phế thải chế biến nông sản để xây dựng tế bào, sinh trưởng, phát triển, đồng thời tạo thành bào tử tinh thể độc Dùng hạt chất rắn, hạt có khả hấp thụ chất dinh dưỡng.Các hạt chất đóng vai trò làm nguồn chất dinh dưỡng ví dụ cám lúa mì, bột ngô,… đóng vai trò đơn giản chất mang vô Để chuẩn bị môi trường nuôi cấy vi khuẩn có độ thông thoáng tốt, loại nguyên liệu không nên xay nghiền nhỏ mà nên xay vỡ thành mảnh 1-3mm trộn thêm cám trấu hay mùn cưa,bã mía… trải mỏng khay.Nước làm ẩm môi trường có pH 6,5-7,5 , hấp vô khuẩn 121˚C khoảng 1h.Vi khuẩn mọc bề mặt chất hạt sợi, mảng nguyên liệu nhận oxy không khí để sinh trưởng.Khay phun dịch nhân giống vào môi trường đặt phòng nuôi có quạt hút điều chỉnh nhiệt độ ban đầu 28-35˚C 4-5 ngày để vi khuẩn phát triển,sinh bào tử hình thành tinh thể độc.Nên lât khối môi trường để vi khuẩn phát triển khắp Sau kết thúc nuôi cấy, thu gom môi trường khay sấy không khí nóng 4045˚C độ ẩm 10% tạo thành phẩm b,Phương pháp lên men chìm Vi khuẩn nuôi cấy nồi lên men tích đền vài chục mét khối , khí qua máy nén điều kiện vô trùng Thiết bị trang bị hệ thống điều khiển tự động hóa việc cung cấp khí, nhiệt độ, điều chỉnh pH.Thời gian nuôi cấy khoảng 2-3 ngày mật độ tế bào lên đến hàng tỷ 1ml dịch nuôi cấy Từ dịch lên men chìm tạo dạng chế phẩm: Chế phẩm dạng lỏng:dịch lên men sau kết thúc bổ sung chất phụ gia, chất bảo quản chống thối, chất bám dính đóng chai Chế phẩm dạng nhão: sau ly tâm dịch lên men ta thu sinh khối ướt có độ ẩm khoảng 85%, không cần sấy khô mà trộn với dầu thành dạng nhũ tương Chế phẩm dạng bột: ly tâm thu dạng dịch đặc nhão trên, trộn với chất phụ gia tinh bột, xelullose… đem sấy abwngf thiết bị sấy phun sấy thăng hoa Bột khô đóng gói túi PE giấy thiếc bọc kín Quy trình sản xuất BT Việt Nam Chủng BT chuẩn Nhân giống cấp nồi lên men nhỏ 10-50l 3% giống Nhân giống cấp nồi men lớn 500-5000l T=30˚C,48h Kích thích lên men Lọc ly tâm Thu sinh khối Chất phụ gia Sấy phun+ chất phụ gia Đóng chai bảo quản Đóng gói bảo quản 5,Nguyên tắc sử dụng chế phẩm BT - Nguyên tắc sử dụng thuốc: Khi sử dụng thuốc BVTV cần phải biết rõ loài sâu bệnh cần phòng trừ, tham vấn ý kiến cán chuyên môn BVTV cán nông nghiệp địa phương Ưu tiên lựa chọn sử dụng loại thuốc có tác động chọn lọc, có hiệu lực cao, thời gian cách ly ngắn độc sinh vật có ích, động vật máu nóng Cần chọn mua loại thuốc an toàn với trồng, gây hại với người tiêu thụ sản phẩm, đặc biệt ý mua sử dụng thuốc diệt cỏ -Nguyên tắc sử dụng thuốc nồng độ, liều lượng: Đúng nồng độ, liều lượng bao gồm lượng thuốc lượng nước pha trộn để phun đơn vị diện tích trồng, theo hướng dẫn nhà sản xuất khuyến cáo cán kỹ thuật Tùy tiện tăng nồng độ thuốc lên cao gây nguy hiểm cho người sử dụng, trồng vật nuôi, môi trường làm tăng chi phí, phun nồng độ thấp làm cho sâu bệnh lờn thuốc, kháng thuốc, tạo nguy bùng phát dịch Phải có dụng cụ cân, đong thuốc, không ước lượng mắt, không bốc thuốc bột tay Phải phun hết lượng thuốc pha trộn, không để dư thừa qua hôm sau hay lần sau -Nguyên tắc sử dụng thuốc lúc: Phun thuốc vào thời điểm sâu bệnh dễ bị tiêu diệt, phun giai đoạn tuổi nhỏ sâu giai đoạn đầu bệnh Phun vào lúc trời râm mát, gió to để thuốc tiếp xúc bám dính tốt bề mặt Hạn chế phun lúc hoa Phun thuốc trời nắng nóng làm giảm hiệu lực thuốc trời mưa làm rửa trôi thuốc Không phun thuốc vào thời điểm thu hoạch (thời gian cách ly tùy thuộc loại thuốc, thường có khuyến cáo thời gian trước thu hoạch) Phun mật độ sâu, tỷ lệ bệnh đạt đến ngưỡng gây hại kinh tế - Nguyên tắc sử dụng thuốc cách: Cần trang bị đầy đủ bảo hộ lao động Khi pha thuốc cần dự tính trước lượng thuốc lượng nước cần dùng để pha,phối trộn thuốc theo hướng dẫn bao bì hướng dẫn cán ký thuật thuốc phối trộn phải sử dụng ngay.Sau phun thuốc đồ dung quần áo cần rửa phải cất giữ kho riêng với thuốc BVTV 6,Hiện trạng sử dụng chế phẩm BT Hiện nước ta thuốc trừ sâu sinh học sử dụng nhiều đặc biệt thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn BT diệt trừ nhiều loài sâu bệnh hại bọ nhảy sọc cong, rệp xám, sâu xám, sâu khoang…Hiện chế phẩm sử dụng vùng trồng rau Vĩnh Phúc, Thanh Trì, Hải Dương, Hà Tây, Đông Anh… Tuy nhiên việc sử dụng thuốc trừ sâu sinh học nói chung thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ vi khuẩn BT nói riêng việc phòng trừ sâu bệnh, dịch hại nước ta đặc biệt vùng nông nghiệp lớn(vùng sản xuất lương thực,cây ăn đồng song Hồng đồng sông Cửu Long ) chưa phổ biến rộng rãi số nhược điểm thuốc trừ sâu sinh học Do cần phải có nhiều nghiên cứu phát triển ứng dụng sản xuất thuốc trừ sâu sinh học vào sản xuất nông nghiệp IV,TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Đức Phẩm, 2011,Sản xuất sử dụng chế phẩm sinh học nông nghiệp, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-cong-nghe-san-xuat-thuoc-tru-sau-vi-sinh69489/ http://123doc.org/document/3436285-ung-dung-che-pham-sinh-hoc-trongsan-xuat-thuoc-tru-sau-sinh-hoc-bt-bacillus-thuringiensis-var.htm ... khoa học lợi dụng quy luật sinh tồn vi sinh vật, phân lập,cải tạo nâng cao khả tổng hợp chất độc,kháng sinh vi sinh vật để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học theo quy mô công nghiệp thay thuốc trừ sâu. .. điểm thuốc trừ sâu sinh học Do cần phải có nhiều nghiên cứu phát triển ứng dụng sản xuất thuốc trừ sâu sinh học vào sản xuất nông nghiệp IV,TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Đức Phẩm, 2011 ,Sản xuất sử dụng. .. nhiên vi c sử dụng thuốc trừ sâu sinh học nói chung thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ vi khuẩn BT nói riêng vi c phòng trừ sâu bệnh, dịch hại nước ta đặc biệt vùng nông nghiệp lớn(vùng sản xuất lương