NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN nấm ký SINH côn TRÙNG có TRONG đất một số LOẠI RỪNG TRỒNG tại TỈNH THÁI NGUYÊN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -    - PHẠM THỊ DIỆU “NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NẤM KÝ SINH CƠN TRÙNG CĨ TRONG ĐẤT MỘT SỐ LOẠI RỪNG TRỒNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN” CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP Thái Ngun - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -    - PHẠM THỊ DIỆU “NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NẤM KÝ SINH CƠN TRÙNG CĨ TRONG ĐẤT MỘT SỐ LOẠI RỪNG TRỒNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN” CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Quang Thu Thái Nguyên - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Để có đƣợc nhiều lƣơng thực sản phẩm hàng hoá đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho bùng nổ dân số, ngƣời biến sinh thái tự nhiên thành vùng đất phục vụ mục đích Kết rừng, đất, cối động vật bị phá huỷ nghiêm trọng Ở nƣớc ta, việc khai thác sử dụng tài nguyên rừng bừa bãi làm cho diện tích rừng suy giảm nghiêm trọng, đặc biệt giai đoạn 1990 – 1995, diện tích rừng nƣớc ta cịn khoảng triệu ha, nhiều diện tích đất trống đồi núi trọc xuất kéo theo xói mịn thối hố đất Trong năm gần đây, Chính phủ đầu tƣ thực nhiều chƣơng trình, dự án nhằm khơi phục diện tích rừng phát triển sản xuất lâm nghiệp nhƣ chƣơng trình 327, dự án trồng triệu hecta rừng… Diện tích rừng trồng tăng với nhu cầu sử dụng gỗ phục vụ cho công nghiệp nên việc trồng rừng theo hƣớng quy mơ lớn, lồi ngun nhân xuất nhiều loại sâu hại bùng phát dịch Sâu róm thơng ngựa lồi sâu nguy hiểm lồi thơng nƣớc ta, hàng năm chúng gây trận dịch nhiều nơi, ăn trụi hàng nghìn hecta rừng thơng nhƣ Thanh Hố, Nghệ An, Hà Tĩnh, gần tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang Một số loài sâu hại Keo nhƣ Sâu nâu, Sâu vạch xám thuộc họ Ngài đêm (Noctuidae) gây trận dịch từ tháng đến tháng 10 năm 1998, 1999, 2000 lâm trƣờng thuộc hai tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ ăn hại 5000 rừng keo tai tƣợng Sâu kèn nhỏ Sâu chùa thuộc họ Ngài túi (Psychidae) phát dịch vào năm 1999 khu vực đảo Suối Hai, Ba Vì, Hà Tây (Đặng Kim Tuyến, 2008) [13] Trong chiến với dịch bệnh dấu mốc đánh dấu thắng lợi ngƣời việc sản xuất thuốc hóa học Thuốc bảo vệ thực vật có Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nhiều ƣu điểm trội, nhiên có nhiều nhƣợc điểm mà đặc biệt vấn đề ô nhiễm môi trƣờng gây ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời Chính nhà khoa học nghiên cứu áp dụng biện pháp sinh học có việc sử dụng chế phẩm sản xuất từ vi nấm để phòng trừ sâu bệnh Nấm ký sinh côn trùng nhóm đặc biệt giới nấm, nay, số lồi nấm ký sinh trùng đƣợc biết đến nhƣ tác nhân gây bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng cho kỹ nghệ tằm tơ Tuy nhiên có nhiều loại nấm ký sinh trùng đƣợc ứng dụng y học, sản xuất hoạt chất sinh học enzym, đặc biệt dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học, sản xuất thuốc trừ sâu sinh học diệt trừ loài sâu bọ Côn trùng gây hại Nông Lâm nghiệp đời sống mà không gây ô nhiễm môi trƣờng giữ đƣợc cân sinh thái Ở nƣớc ta, nhiều chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học đƣợc sử dụng với hai chủng nấm đƣợc biết đến phổ biến Beauveria Metarhizium Tuy nhiên nhiều chủng nấm ký sinh khác hiểu biết việc xuất tự nhiên chúng đất rừng, đặc điểm ký sinh vật chủ chúng nhiều hạn chế Để nắm đƣợc thành phần, tỷ lệ xuất hiện, đặc điểm ký sinh ứng dụng nấm ký sinh côn trùng sản xuất, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu thành phần nấm ký sinh trùng có đất số loại rừng trồng tỉnh Thái Nguyên” Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu thành phần, phân loại Nấm học (Mycology) đƣợc khai sinh nhà thực vật học ngƣời Ý tên Pier Antonio Micheli (1729) qua tài liệu công bố “giống lạ” (Nova Plantarum Genera) nhƣng theo Giáo sƣ Ekriksson Gunnan (1978) ngƣời có cơng nghiên cứu sâu nấm mốc lại Elias Fries (1794 - 1874) Theo Elizabeth Tootyll (1984) nấm mốc có khoảng 5.100 giống 50.000 lồi đƣợc mơ tả, nhiên, ƣớc tính có 100.000 đến 250.000 loài nấm diện Trái đất Nhiều lồi nấm mốc có khả ký sinh nhiều ký chủ nhƣ động vật, thực vật, đặc biệt ngƣời, trồng, vật nuôi, sản phẩm sau thu hoạch chƣa qua chế biến, bảo quản.[1][4] Theo Gwynne-Vaughan Barnes (1937) chia nấm thành lớp chính: Phycomycetes, Ascomycetes Basidiomycetes dựa khuẩn ty có vách ngăn ngang hay không đặc điểm bào tử Theo Stevenson (1970) phân loại nấm ngành Mycota gồm lớp: Chytridiomycetes, Oomycetes, Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes [1] Nấm ký sinh trùng nhóm đặc biệt giới nấm, đƣợc phát cách 150 năm có khoảng 700 lồi đƣợc xác định mơ tả (Kunimi, 2004).[19] Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Nấm ký sinh trùng có mặt lớp: Nấm bậc thấp Phycomycetes, nấm túi Ascomycetes, nấm đảm Basidiomycetes nấm bất toàn Deuteromycetes Nấm ký sinh côn trùng thuộc lớp nấm bậc thấp Phycomycetes tập trung Chytridiales, Blastocladiales Entomophthorales, bào tử chúng phát tán mạnh tự nhiên Lớp nấm túi Ascomycetes gồm Laboulbeniales ngoại ký sinh côn trùng Hypocreales gồm giống quan trọng nhƣ Cordyceps, Aschersonia Lớp nấm đảm Basidiomycetes tập trung nhiều hai giống Septobasidium Uredinell Các nấm ký sinh trùng thuộc lớp nấm bất tồn Deuteromycetes phần lớn nằm Moniliales gồm giống: Beauveria, Metarhizium, Paecilomycetes, Cephalosporium, Verticillium, Aspergillus, Penicillium, Sorosporell Những giống nấm đƣợc nhiều nƣớc giới nghiên cứu ứng dụng, chúng thƣờng tạo thành hệ sợi dày bề mặt ký chủ; bào tử hình thành bề mặt hệ sợi không phát tán mạnh Nấm gây bệnh cho côn trùng nhện nhỏ hại đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều gồm chi nấm bạch cƣơng Beauveria, lục cƣơng Metarhizium, nấm bột Nomuraea Một số lồi điển hình bao gồm Beauveria bassiana (Bals) Vuill; B brongniartii Sacc (B tenella); Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin ; M flavoviride Gams; Nomuraea rileyi; Cephalosporium sp; Hirsutella sp Hai loài nấm đƣợc nghiên cứu sản xuất chế phẩm sử dụng nhiều Beauveria bassiana (Bals) Vuill Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin.[2] [9] Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nấm Beauveria bassiana sinh bào tử đơn bào, khơng màu, hình cầu hình trứng, đƣờng kính từ – μm Sợi nấm có đƣờng nằm ngang, đƣờng kính – μm, phát triển mạnh môi trƣờng nhân tạo thể côn trùng Chúng mang nhiều giá sinh bào tử, phồng to phía dƣới với kích thƣớc – x – μm Các giá bào tử trần thƣờng tạo thành nhánh phần trực tiếp tạo thành nhánh giá, phần bào tử có dạng cuống ziczac khơng Theo R.L Hamill (1969) nấm tiết độc tố diệt trùng có cơng thức nguyên C45H57O9N3 đƣợc đặt tên beauvericin, loại depxipeptit vịng có điểm sơi 93 – 940C Trong tự nhiên bào tử nấm Beauveria bassiana rơi vào thể côn trùng gặp điều kiện thuận lợi sau 12 – 24 bào tử nấm nảy mầm Chúng hình thành sợi đâm xuyên qua lớp vỏ kitin sau phát triển bên thể côn trùng, tiết độc tố làm phá hủy tế bào bạch huyết, gây chết cho sâu; sợi nấm phát triển nhiều thể côn trùng sau chui ngồi tạo nên lớp bào tử phủ thân sâu.[3][18][23] Năm 1954, Macleod phân nấm Bạch cƣơng thành lồi Beauveria bassiana B tenella Năm 1975, Hook lại cơng bố hai lồi nấm bạch cƣơng khơng có tác dụng phịng trừ sâu B alba B vermiconi Sau Carmichae (1980) Samson (1982) lại cơng bố thêm ba lồi B felina, B velata B amorpha.[9][25] Năm 1878, Elie Metchnikoff nghiên cứu bọ hại lúa mì Anisoplia austriaca quan sát đƣợc bệnh nấm loài sâu hại Ông đặt tên cho loại nấm Entomophthora anisopliae (nay Metarhizium anisopliae) Sợi nấm bào tử nấm Metarhizium anisopliae lúc đầu có màu trắng sau chuyển sang xanh, cuống sinh bào tử ngắn, bào tử trần hình cổ chai hình trụ Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hình hạt đậu Kích thƣớc bào tử khoảng 3,5 – 6,4 μm, đứng riêng rẽ xếp thành chuỗi Y.Kodairo (1961 - 1962) tách đƣợc chất độc nấm destruxin A có cơng thức nguyên C29H47O7N5, điểm sôi 1880C destruxin B công thức ngun C30H51O7N5 có điểm sơi 2340C [20] [22] [27] Nấm tựa mốc xanh Paecilomyces Bainier đƣợc phân lập thân côn trùng ngủ nghỉ đất, khuẩn lạc dạng thảm nhung, dạng bó sợi, màu trắng, hồng nhạt, nâu vàng, nâu xám lục nhạt Năm 1981, Liang phân lập đƣợc loài Paecilomyces cateniobliquus, Paecilomyces cateniannulatus, Paecilomyces tenuipes, Paecilomyces farinosus Năm 1983, Riley phát lồi nấm ký sinh trùng họ Ngài đêm Bắc Mỹ đặt tên Botrytis rileyi Spicaria rileyi Ở châu Á tìm nấm ký sinh sâu họ Ngài đêm Botrytis prasina Spicaria prasina Năm 1903, Maublane cho chúng không giống hai chi Nomura đặt tên Nomuraea Ông chia hai lồi chi N rileyi có khuẩn lạc màu xanh, cuống bào tử mộc đơn, bào tử hình bầu dục dài hình ống lồi N alypicota có cuống bào tử đa bào, có khuẩn lạc màu tím, bào tử hình ống cong Mặc dù nay, số lồi nấm ký sinh trùng đƣợc biết đến nhƣ tác nhân gây bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng cho kỹ nghệ tằm tơ, nhƣng có nhiều loại nấm ký sinh côn trùng đƣợc ứng dụng Đông y, sản xuất thuốc trị bệnh chất bổ dƣỡng cho thể ngƣời có giá trị cao nhƣ nấm Đông trùng - Hạ thảo Dựa đặc điểm hình thái nhƣ đặc điểm cấu trúc phân tử, loài nấm bao gồm chi chủ yếu là: Cordyceps, Elaphocordyceps, Metacordyceps Ophiocordyceps Chi nấm Cordyceps đƣợc thu mẫu định loại 400 loài vùng khác Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tồn giới, lồi nấm Cordyceps sinensis, Cordyceps militaris số loài khác đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều phân loại, thành phần hóa học giá trị dƣợc liệu (Gi-Ho Sung et al 2007)[26] 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng Việc nghiên cứu ứng dụng nấm ký sinh côn trùng đƣợc tiến hành nhiều nƣớc giới từ 100 năm Trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, ngƣời ta dùng nấm ký sinh trùng để phịng trừ dịch hại côn trùng gây đặc biệt nhóm trùng thuộc Lepidoptera Coleoptera Một số chủng nấm đƣợc ƣ́ng dụng để sản xuất hoạt chất sinh học enzym, đặc biệt dùng làm tác nhân kiểm soát sinh học, sản xuất thuốc trừ sâu sinh học diệt trừ loài sâu bọ Côn trùng gây hại Nông nghiệp đời sống mà không gây ô nhiễm môi trƣờng giữ đƣợc cân sinh thái Nấm ký sinh xâm nhập vào côn trùng không qua đƣờng miệng mà nhờ tiếp xúc qua da Bào tử nấm sau nảy mầm thành ống mầm nhờ tác dụng enzyme áp lực giới xuyên qua da trùng Các lồi có da mỏng, mềm nấm xâm nhập trực tiếp; số lồi có da dầy, nấm xâm nhập qua khớp nối đốt; lỗ thở nơi sợi nấm xâm nhập Nấm sinh trƣởng nhanh, bào tử tồn lâu dài tự nhiên mà hoạt tính hầu nhƣ khơng thay đổi Năm 1874, Pasteur đƣa ý kiến để trừ rệp rễ nho Phylloxera vitifoliae (Fitch) thử sử dụng nguyên sinh động vật gây bệnh ong mật loài nấm ký sinh trùng Theo Steinhaus (1956), Le Conte từ năm 1874 bàn luận việc sản xuất tung nguồn vật gây bệnh để lây lan bệnh cho côn trùng Đây đề xuất sử dụng vi sinh vật gây bệnh để phòng trừ sâu hại Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn có sở chắn cụ thể (dẫn theo P.V.Lầm 1995) Năm 1879, Hagen đề xuất dùng “men bia” phun lên côn trùng với mục đích gây bệnh cho trùng hại Cũng năm Comstock, Riley thử biện pháp đồng ruộng nhƣng khơng hiệu men bia vi sinh vật gây bệnh cho côn trùng Mặc dù ý định việc thực nhƣng tác giả ngƣời quan tâm đến sử dụng vi sinh vật phòng trừ sâu hại.[2] [6] Năm 1879, Metchnikoff tiến hành nghiên cứu lây nhiễm loại nấm Metarhizium anisopliae lên bọ hại lúa mì vịi voi hại củ cải đƣờng Cleonus punctiventris (Germ.), thí nghiệm cho kết tốt Metchnikoff phát lồi trùng khác mẫn cảm với loại nấm gây bệnh Ông bắt đầu sản xuất nấm M anisopliae để trừ côn trùng hại Dựa kết thực nghiệm đạt đƣợc, Metchnikoff Krassilstschik tiến hành xây dựng số sở sản xuất chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae Năm 1884, số nhà máy sản xuất nấm thu đƣợc hiệu phòng trừ rõ rệt.[1],[10] Từ năm 1835, Agostino Bassi thử nghiệm nấm Bạch cƣơng (Beauveria bassiana Vuill) gây bệnh cho côn trùng Năm 1888, Hoa Kỳ nghiên cứu dùng nấm Beauveria globulifera để trừ bọ xít lúa mì Blissus leucopterus Nấm đƣợc sản xuất với số lƣợng lớn, đóng thành gói nhỏ; năm 1891 – 1892, 50.000 gói chế phẩm đƣợc phát cho trang trại để rải lên đồng lúa mì Hiệu nấm bọ xít hại lúa mì khơng giống chủ trại khơng thích sử dụng biện pháp Những năm cuối kỷ IXX, nhiều nhà khoa học Châu Âu đƣợc Metchnikoff cổ vũ sản xuất sử dụng nấm Beauveria sp để phịng trừ lồi sâu nhƣ Ngài độc Portheria monacha, Bọ Melolontha sp., Ong ăn Diprion hercyniae… Audonin (1939) dùng nấm bạch cƣơng phịng trừ nhiều lồi sâu hại Đây loại nấm phổ biến Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 Độ pH thích hợp cho phát triển hệ sợi nấm khoảng – 7; độ pH < pH > sinh trƣởng hệ sợi nấm giảm (Hình 3.14); nhƣ vậy, chủng nấm K22 sinh trƣởng thích hợp mơi trƣờng axit nhẹ Hình 3.14 Ảnh hƣởng độ pH đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 3.4 Các giải pháp ứng dụng phịng trừ trùng gây hại rừng Kết thử nghiệm hiệu lực chủng nấm ký sinh sâu Dó bầu chứng tỏ chủng nấm sử dụng nhƣ loại thuốc trừ sâu sinh học phòng trừ sâu hại đặc biệt chủng nấm có hiệu lực mạnh K22 Sự tồn chủng nấm đất khẳng định phân lập chúng tiến hành nhân nuôi sinh khối, sản xuất chế phẩm để thuận tiện cho việc sử dụng Qua nghiên cứu số đặc điểm sinh học chủng nấm K22, tiến hành nhân ni sinh khối nấm điều kiện đơn giản Về điều kiện nhiệt độ, chủng nấm K22 sinh trƣởng thích hợp khoảng nhiệt độ 250 – 300C, Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 sử dụng khoảng nhiệt độ kết hợp với điều kiện ẩm độ khơng khí khoảng 70 - 80 % độ pH môi trƣờng -7 để nhân nuôi sinh khối đạt hiệu cao Khi sử dụng chủng nấm vào thực tiễn sản xuất cần ý tới yếu tố ngoại cảnh Khi nhiệt độ ẩm độ thấp (mùa đông) nhiệt độ cao làm giảm khả sinh trƣởng hiệu lực nấm Nhiệt độ thấp cao làm giảm tỷ lệ nảy mầm tốc độ nảy mầm bào tử nấm, phun lên sâu thời gian để nấm có hiệu lực kéo dài Phổ pH chủng nấm tƣơng đối rộng, nhiên thích hợp khoảng pH – 7, phun sử dụng dung dịch bào tử nấm có tính axit nhẹ Kết đánh giá độ đa dạng chủng nấm ký sinh đất loại rừng trồng Keo lai Keo tai tƣợng cho thấy có khác mật độ phong phú chủng nấm ký sinh côn trùng Các chủng nấm ký sinh côn trùng xuất rừng trồng Keo lai nhiều rừng trồng Keo tai tƣợng Do chọn trồng loài Keo lai để tăng xuất nấm ký sinh côn trùng tự nhiên, hạn chế sâu hại Kết đánh giá độ đa dạng chủng nấm ký sinh đất rừng cho thấy mẫu đất lấy địa điểm khác có khác thành phần mật độ chủng nấm Mẫu đất rừng trồng Phú Lƣơng có nhiều chủng nấm ký sinh trùng xuất tự nhiên đặc biệt đất dƣới tán rừng trồng Keo lai áp dụng biện pháp chăm sóc rừng nhƣ đảm bảo độ che phủ để trì độ ẩm đất rừng, tạo điều kiện cho chủng nấm ký sinh phát triển Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 Mẫu đất rừng trồng Võ Nhai Thành phố Thái Ngun có xuất chủng nấm ký sinh đặc biệt mẫu đất dƣới tán rừng trồng Keo tai tƣợng hai địa điểm khơng có chủng nấm ký sinh Do với rừng trồng hai loại Keo cần ý đến cơng tác phịng trừ sâu bệnh để hạn chế xuất sâu hại Ngoài phun chế phẩm sinh học đƣợc sản xuất từ chủng nấm ký sinh côn trùng để tăng độ đa dạng chủng nấm ký sinh trùng đất Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Từ 45 mẫu đất lấy từ loại rừng: rừng trồng Keo lai, rừng trồng Keo tai tƣợng rừng trồng Thông địa điểm: Đồng Hỷ, Phú Lƣơng, Định Hóa, Đại Từ, Võ Nhai, Phú Bình Thành phố Thái Nguyên phân lập đƣợc 59 chủng nấm - Trong 59 chủng nấm phân lập đƣợc từ đất tuyển chọn đƣợc chủng nấm ký sinh trùng có hiệu lực sâu Dó bầu (Heortia vitessoides Moore, 1885) chủng Aspergillus sp1 (K12), Penicillium chrysogenum (K15), Aspergillus nidulans (K22), Aspergillus sp2 (K29), Aspergillus sp3 (K39), Penicillium sp1 (K45), Paecilomyces viridis (K46), Metarhizium anisopliae (K49) Chủng nấm Aspergillus nidulans (K22) chủng có hiệu lực mạnh + Mật độ chủng nấm ký sinh cao mẫu đất lấy từ rừng trồng Keo lai Phú Lƣơng rừng Keo tai tƣợng Định Hóa Mẫu đất rừng trồng Keo tai tƣợng Võ Nhai Thành phố Thái Nguyên thí nghiệm không thấy xuất nấm ký sinh + Kết so sánh tần suất chủng nấm ký sinh cho thấy chủng nấm Aspergillus nidulans (K22) có tần suất xuất cao 64,43%, tần suất xuất cao thứ hai chủng Aspergillus sp2 (K29) 62,22%; hai chủng Penicillium chrysogenum (K15) Penicillium sp1 (K45) có tần suất xuất 46,66%; chủng Aspergillus sp3 (K39) có tần suất 46,65%; tần suất chủng Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 Paecilomyces viridis (K46) 44,44%; chủng K12 - Aspergillus sp1 có tần suất 35,54% chủng nấm Metarhizium anisopliae (K49) có tần suất xuất thấp 33,33% + Tần suất xuất chủng nấm ký sinh mẫu đất rừng trồng loài khác nhau, rừng Keo lai cao rừng trồng Keo tai tƣợng + Mẫu đất rừng trồng Keo lai khơng có hai chủng nấm Paecilomyces viridis (K46) Metarhizium anisopliae (K49); rừng trồng Keo tai tƣợng khơng có chủng nấm Penicillium chrysogenum (K15), Aspergillus sp2 (K29) Penicillium sp1 (K45) + Độ đa dạng chủng nấm ký sinh côn trùng đất rừng trồng Keo lai (chỉ số đa dạng H1 = 0,747) lớn rừng Keo tai tƣợng (H2 = 0,632) Mẫu đât lấy Phú Lƣơng có số đa dạng chủng nấm cao (HPL = 0,6475); mẫu đất rừng trồng Võ Nhai có độ đa dạng thấp (H VN = 0) với thành phần có chủng nấm Aspergillus nidulans (K22) - Kết nghiên cứu đặc điểm nảy mầm bào tử nấm cho thấy nhiệt độ 250C thích hợp cho nảy mầm bào tử nấm: Sau 30 tỷ lệ nảy mầm trung bình đạt 84,28%, tốc độ nảy mầm trung bình 0,983mm + Nhiệt độ ni cấy có ảnh hƣởng rõ rệt đến sinh trƣởng hệ sợi nấm Nhiệt độ thích hợp khoảng 25 0C - 300C Nuôi cấy điều kiện nhiệt độ 250C, sau 15 ngày đƣờng kính sinh trƣởng trung bình nấm đạt giá trị 36,7 mm + Ẩm độ không khí có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng chủng nấm Aspergillus nidulans (K22), ẩm độ phù hợp khoảng 70 – 80% Ẩm độ tăng Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 giảm sinh trƣởng hệ sợi nấm giảm Ẩm độ khơng khí 70% sinh trƣởng hệ sợi nấm thuận lợi (đƣờng kính sinh trƣởng sau 10 ngày đạt 22,6mm) + Chủng nấm Aspergillus nidulans có biên độ pH tƣơng đối rộng, sinh trƣởng phát triển bình thƣờng pH mơi trƣờng từ đến nhƣng pH mơi trƣờng thích hợp khoảng từ đến - Từ kết nghiên cứu thành phần chủng nấm ký sinh côn trùng đất rừng trồng áp dụng cơng tác trồng rừng tỉnh cách sử dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh, chọn loài trồng (Keo lai) biện pháp chăm sóc rừng nhƣ đảm bảo che phủ để giữ ẩm cho đất rừng, tạo điều kiện cho nấm phát triển Ngồi tăng cƣờng chủng nấm ký sinh đất Kiến nghị Nghiên cứu, phân lập tuyển chọn chủng nấm ký sinh trùng có đất rừng có ý nghĩa lớn việc ứng dụng vào cơng tác phòng trừ sâu hại biện pháp sinh học, đảm bảo an tồn với mơi trƣờng, cần nghiên cứu sâu đề tài Do hạn chế mặt thời gian nên đề tài thực đƣợc với đối tƣợng rừng trồng địa bàn tỉnh Thái Nguyên thử nghiệm hiệu lực nấm loài sâu Cần mở rộng nghiên cứu với đối tƣợng rừng tự nhiên, nhiều loại rừng trồng nhiều loài sâu hại khác Kết nghiên cứu dừng lại phạm vi phịng thí nghiệm, cần có khảo nghiệm thực tế để áp dụng vào thực tiễn sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Văn Bá, Cao Ngọc Điệp, Nguyễn Văn Thành (2007), Giáo trình nấm học, Trƣờng Đại học Cần Thơ Nguyễn Lân Dũng (1981), Sử dụng vi sinh vật để phòng trừ sâu hại trồng, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn Đĩnh (chủ biên) cộng (2004), Giáo trình biện pháp sinh học bảo vệ thực vật, Trƣờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội Bùi Xuân Đồng (1983), Những vấn đề nấm học, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Văn Đĩnh (2002), Nghiên cứu đặc tính sinh học sâu róm thơng Dendrolimus punctatus Walker sử dụng số chế phẩm sinh học phịng chống chúng Thanh Hóa, Hội nghị Cơn trùng học toàn quốc lần IV Phạm Văn Lầm (1986), “Nấm ký sinh châu chấu”, Thông tin BVTV, 200(5), tr 42-44 Trần Văn Hai, Trịnh Thị Xuân, Phạm Kim Sơn (2006), “Tạo sinh khối thử nghiệm hiệu lực số loại nấm ký sinh sâu ăn tạp rầy mềm hại rau cải TP Cần Thơ” Tạp chí nghiên cứu khoa học, trƣờng Đại học Cần Thơ Trần Văn Mão (1985), Sản xuất sử dụng chế phẩm Boverin Việt Nam, Đại học Lâm nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 Trần Văn Mão (2002), Sử dụng côn trùng vi sinh vật có ích, tập 2, Giáo trình trƣờng Đại học Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 10 Trần Văn Mão (1998), Sử dụng sâu nấm có ích, Đại học Lâm nghiệp 11 Võ Thị Thu Oanh (2003), “Thành phần nấm ký sinh trùng gây hại” Tạp chí Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp, (1/2003), Trƣờng ĐH Nông Lâm TPHCM 12 Phạm Thị Thùy CTV (1993), “Một số kết nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nấm Beauveria bassiana Metarhizium rầy nâu hại lúa sâu đo hại đay” Tạp chí Nơng nghiệp công nghiệp thực phẩm, (5/1993) 13 Phạm Thị Thuỳ cộng (2000), Kết cải tiến công nghệ sản xuất ứng dụng nấm Metarhizium anisopliae để phòng trừ bọ hại dừa Bến Tre, Báo cáo khoa học, Viện Bảo vệ thực vật năm 2000 14 Phạm Thị Thùy (2004), Công nghệ sinh học Bảo vệ thực vật, NXB Đại học Quốc gia 15 Phạm Thị Thuỳ, Trần Thanh Tháp, Vũ Đức Huề, Võ Mai, Lê Thị Quý, Lê Văn Hạnh (1996), Kết nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm nấm Metarhizium anisopliae (Ma) M Flavoviridae (Mf) trừ châu chấu hại ngơ, mía Bà Rịa Vũng Tàu mùa mưa 1994, 1995, Báo cáo khoa học, Viện bảo vệ thực vật 16 Đặng Kim Tuyến (chủ biên) Nguyễn Đức Thạnh, Đàm Văn Vinh (2008), Giáo trình Cơn trùng nơng lâm nghiệp, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 17 Trịnh Thị Xuân, Trần Văn Hai Bùi Xuân Hùng Trƣờng, Đặng Thị Cúc Huỳnh Thanh (2009), “Ứng dụng chế phấm nấm xanh Metarhizium Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 anisopliae phòng trừ rầy nâu hại lúa tỉnh Sóc Trăng”, Thơng tin Khoa học Cơng nghệ Sóc Trăng, (3/2009) Tài liệu nƣớc ngồi 18 Charnley, A.K (2003), Fungal pathogens of insects: cuticle degrading enzymes and toxins, Advances in Botanical Research 40 19 Kunimi Y (2004), Entomopathgens as biocontrol agents of insect pests, Yasuhisa Kunimi, Madoka Nakai, 2001, Microbial control of insect Pests, Proceeding of lecture and workshops, College of Agriculture, Can Tho University, Can Tho city, Vietnam 20 Meyling,N.V & Eilenberg,J (2007), Ecology of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae in temperate agroecosystems: Potential for conservation biological control, Biological Control, (43) 21 Meyling, N.V (2008), PCR-based characterization of entomopathogenic fungi for ecological studies,University of Copenhagen, Denmark 22 Milner R.J., Hunter D.M., Lim R (2002), Risks to the aquatic environment from the use of the biopesticide, Metarhizium anisopliae; for locust control in Australia, Journal of Pest (7) 23 Thungrabeab M and Tongma S (2007), Effect of entomopathogenic fungi, Beauveria bassiana (Balsam) and Metarhizium anisopliae (Metsch) on non target insects, KMITL Science technology Vol.7 No.S1 24 Samson, R.A (1974), Paecilomyes and some allied Hyphomycetes, Studies in Mycology No.6 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 25 Samson, R.A., and H.C Evans (1982), Two new Beauveria spp from South America, J Inverr Pathol 39 26 Sung G H (2007), Phylogenetic classification of Cordyceps and the clavicipitaceous fungi, Studies in Mycology (57),p 5–59 27 Zimmermann, G (1993), The Entomopathogenic Fungus Metarhizium anisopliae and Its Potential as a Biocontrol Agent, Pesticide Science, (37) 28 Zimmermann, G (1993), The Galleria bait method for detection of entomopathogenic fungi in soil, J Appl Entomol 102 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 77 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu thành phần, phân loại 1.1.2 Nghiên cứu ứng dụng 1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 10 1.2.1 Nghiên cứu thành phần, phân loại 10 1.2.2 Nghiên cứu ứng dụng 11 1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 15 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 15 1.3.1.1 Vị trí địa lý 15 1.3.1.2 Ðịa hình, địa 16 1.3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn 16 1.3.1.4 Địa chất, thổ nhƣỡng 18 1.3.1.5 Hiện trạng đất đai tài nguyên rừng 19 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 20 1.3.2.1 Dân tộc, dân số và lao động 20 1.3.2.2 Giáo dục, y tế 20 1.3.2.3 Cơ sở hạ tầng 21 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Mục tiêu 23 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 23 2.3 Giới hạn nghiên cứu 23 2.4 Nội dung nghiên cứu 23 2.4.1 Phân lập lồi nấm có đất rừng trồng 23 2.4.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh côn trùng cao 23 2.4.3 Nghiên cứu số đặc điểm sinh học sinh thái chủng nấm có hiệu lực cao 24 2.4.4 Đề xuất giải pháp áp dụng nấm ký sinh trùng phịng trừ sâu hại rừng trồng 24 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 24 2.5.1 Điều tra thành phần, mật độ loại nấm có đất 24 2.5.2 Tuyển chọn chủng nấm có hiệu lực ký sinh cao 26 2.5.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh thái học chủng nấm đƣợc tuyển chọn 28 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 78 2.5.4 Phƣơng pháp đề xuất giải pháp ứng dụng phịng trừ trùng gây hại rừng 30 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 31 3.1 Phân lập lồi nấm có có đất rừng trồng 31 3.2 Kết tuyển chọn đặc điểm phân bố chủng nấm có khả ký sinh trùng 38 3.2.1 Kết tuyển chọn chủng có hiệu lực cao 38 3.2.2 Đặc điểm hình thái, giải phẫu định loại chủng có hiệu lực diệt sâu cao 45 3.2.2.1 Chủng K12 45 3.2.2.2 Chủng K15 46 3.2.2.3 Chủng K22 47 3.2.2.4 Chủng K29 48 3.2.2.5 Chủng K39 49 3.2.2.6 Chủng K45 50 3.2.2.7 Chủng K46 51 3.2.2.8 Chủng K49 52 3.2.3 Mật độ chủng nấm ký sinh trùng có đất 52 3.2.4 Tần suất chủng nấm ký sinh côn trùng 56 3.2.5 Đánh giá độ đa dạng chủng nấm ký sinh côn trùng 57 3.3 Nghiên cứu số đặc điểm sinh học sinh thái chủng nấm K22 60 3.3.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến tỷ lệ nảy mầm bào tử nấm 60 3.3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến tốc độ nảy mầm bào tử nấm 61 3.3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 62 3.3.4 Ảnh hƣởng ẩm độ khơng khí đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 64 3.3.5 Ảnh hƣởng độ pH môi trƣờng đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 66 3.4 Các giải pháp ứng dụng phịng trừ trùng gây hại rừng 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 79 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Mẫu nấm xuất sau phân lập 10 ngày 31 Hình 3.2 Thí nghiệm phun bào tử nấm sâu Dó bầu 39 Hình 3.3 Nấm phát triển vật chủ 44 Hình 3.4 Nấm bào tử chủng nấm K12 46 Hình 3.5 Nấm bào tử chủng nấm K15 47 Hình 3.6 Nấm bào tử nấm K22 48 Hình 3.7 Nấm bào tử nấm K29 49 Hình 3.8 Nấm bào tử nấm K39 49 Hình 3.9 Nấm bào tử nấm K45 50 Hình 3.10 Nấm bào tử nấm K46 51 Hình 3.11 Nấm bào tử nấm K49 52 Hình 3.12 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 64 Hình 3.13 Sinh trƣởng hệ sợi nấm ẩm độ 70% 65 Hình 3.14 Ảnh hƣởng độ pH đến sinh trƣởng hệ sợi nấm 67 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 80 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Các chủng nấm phân lập đƣợc từ đất 32 Bảng 3.2 Các chủng nấm ký sinh côn trùng có hiệu lực cao 40 Bảng 3.3 Mật độ tế bào chủng nấm ký sinh côn trùng 53 Bảng 3.4 Tần suất xuất chủng nấm ký sinh côn trùng 57 Bảng 3.5 Độ đa dạng chủng nấm ký sinh côn trùng loại rừng 58 Bảng 3.6 Độ đa dạng chủng nấm ký sinh côn trùng đất rừng 59 Bảng 3.7 Tỷ lệ nảy mầm bào tử nấm 61 Bảng 3.8 Tốc độ nảy mầm bào tử nấm 62 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến đƣờng kính hệ sợi nấm 63 Bảng 3.10 Ảnh hƣởng ẩm độ đến đƣờng kính hệ sợi nấm 64 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng độ pH đến đƣờng kính hệ sợi nấm 66 Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 81 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CFU : Mật độ số khuẩn lạc (Colony Forming Units) PCR : Chạy phản ứng kỹ thuật phân tử PL : Phú Lƣơng ĐH : Đồng Hỷ ĐT : Đại Từ PB : Phú Bình TN : Thái Nguyên VN : Võ Nhai : Rừng trồng Keo lai : Rừng trồng Keo tai tƣợng T : Rừng trồng Thơng C : Vị trí chân S : Vị trí sƣờn Đ : Vị trí đỉnh Số hóa Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -    - PHẠM THỊ DIỆU “NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NẤM KÝ SINH CƠN TRÙNG CĨ TRONG ĐẤT MỘT SỐ LOẠI RỪNG TRỒNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN” CHUYÊN... dụng nấm ký sinh trùng phịng trừ sâu hại rừng trồng 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1 Điều tra thành phần, mật độ loại nấm có đất + Xác định thành phần lồi nấm có đất - Lấy mẫu đất: Lấy mẫu đất. .. ứng dụng nấm ký sinh côn trùng sở nghiên cứu thành phần mật độ nấm ký sinh có loại đất rừng đặc điểm sinh học chủng nấm nuôi cấy khiết; tài liệu tham khảo Trên sở nghiên cứu đặc điểm sinh học