Biện pháp sinh học có thể nói đơn giản là sử dụng các sinh vật để khống chế sinh vật hại và rộng hơn là dùng các sinh vật và các sản phẩm của chúng để kìm hãm sinh vật gây hại.
Trong những năm giữa thập kỷ 80, đã sử dụng chế phẩm Trichoderma trên 3.000ha. Chế phẩm từ nấm Trichoderma lignorum trên cây bông vải làm giảm 15-20% bệnh héo do nấm Verticillium và làm tăng năng suất lên 3-9 tạ bông/ha. Sử dụng chế phẩm Trichoderma cũng làm giảm 2,5-3 lần bệnh thối rễ cây con ở cây thuốc lá và rau màu.
Những năm gần đây, khi cây hồ tiêu đƣợc trồng tập trung và phát triển với số lƣợng lớn thì tình hình sâu bệnh hại trở nên trầm trọng nhƣ bệnh chết
nhanh (Phytophthora capsici), bệnh tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne sp.), bệnh chết chậm (Fusarium sp., Pythium sp., Rhizoctonia sp.) (Đào Thị Lan Hoa và ctv., 2006) 13 ; (Nguyễn Vĩnh Trường, 2002; 2004)[26], [27].
Việc nghiên cứu và sản xuất những chế phẩm sinh học dùng phòng chữa bệnh cho cây trồng đem lại hiệu quả khả quan về mặt kinh tế, thân thiện với môi trường đang ngày càng phát triển. Đây chính là một trong những phương pháp phòng trừ sâu bệnh tổng hợp kết hợp các biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý đem lại hiệu quả kinh tế cao, bền vững cho việc duy trì, mở rộng, tăng diện tích và năng suất cây trồng nói chung, cây hồ tiêu nói riêng.
Mỗi chủng loại vi sinh vật có chức năng sinh học, có phương thức tấn công và có tác dụng khác nhau đối với tác nhân gây bệnh trên những vùng sinh thái riêng biệt.
Trichoderma sp. là một loại vi nấm được phân lập từ đất, thường hiện diện ở vùng xung quanh hệ thống của rễ cây. Đây là loại nấm hoại sinh có khả năng ký sinh và đối kháng trên nhiều loại nấm bệnh cây trồng. Nhờ vậy, nhiều loài Trichoderma sp. đã đƣợc nghiên cứu nhƣ là một tác nhân phòng trừ sinh học và đã được thương mại hóa thành thuốc trừ bệnh sinh học, phân sinh học và chất cải tạo đất (Harman et al., 2004).
Theo Harman (2004) cho rằng, tùy theo dòng nấm Trichoderma sp. việc sử dụng trong nông nghiệp đã tỏ ra có nhiều thuận lợi nhờ: tập đoàn khuẩn lạc nấm sẽ phát triển nhanh và tạo thành cộng đồng vi sinh vật xung quanh vùng rễ cây; có khả năng phòng trị, cạnh tranh hoặc tiêu diệt các tác nhân gây bệnh giúp cải thiện sức khỏe của cây; kích thích sự phát triển của rễ nhờ tiết ra các chất điều hòa sinh trưởng. Tính đối kháng với các nấm hại này bằng cách cạnh tranh dinh dƣỡng, ký sinh với nấm hại hoặc tiết kháng sinh, enzym phân hủy vách tế bào nấm gây bệnh cây trồng; sản sinh đa dạng các chất chuyển
hóa thứ cấp dễ bay hơi và không bay hơi, một vài chất loại này ức chế vi sinh vật khác mà không có sự tương tác vật lý. Chất ức chế gọi là chất kháng sinh;
ký sinh và cuộn quanh sợi nấm vật chủ thông qua hình thành các dạng móc hay dạng giác bám, tiết enzym hay tiết ra những loại kháng sinh gây thủng sợi nấm vật chủ, cạnh tranh khai thác với nấm gây bệnh cây trồng làm suy kiệt chúng bằng cách hút hết dƣỡng chất một cách thụ động và dai dẳng bằng những bào tử chống chịu (chlamydospores).
Cơ chế tác động chính của nấm Trichoderma sp. là ký sinh (Harman và Kubicek, 1998) và tiết ra các kháng sinh (Sivasithamparam và Ghisalberti, 1998) trên các loài nấm gây bệnh. Ngoài hiệu quả trực tiếp trên các tác nhân gây bệnh cây, nhiều loài Trichoderma sp. còn định cƣ ở bề mặt rễ cây giúp thay đổi khả năng biến dƣỡng của cây, nhiều dòng nấm đã kích thích sự tăng trưởng của cây, gia tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng, cải thiện năng suất cây và giúp cây kháng đƣợc bệnh (Harman et al., 2004). Tác động sinh học của môi trường đất cũng ảnh hưởng đến khả năng phòng trừ sinh học của nấm Trichoderma sp. (Bae và Knudsen, 2005) [7].
Khi ứng dụng vào phòng trừ sinh học, nấm Trichoderma sp. có khả năng xâm nhiễm vào vỏ rễ, nhƣng liền sau đó đã bị chất callose tiết ra từ rễ ức chế ngay lập tức. Đặc tính này khác hẳn sự ký sinh giữa nấm bệnh và cây trồng và giúp nấm cộng sinh bảo vệ bộ rễ cây, kích thích cây phát triển đồng thời còn giúp cây tăng khả năng hấp thụ dinh dƣỡng (Yedidia et al., 2003; Harman et al., 2004). Harman et al., (2004) cho biết có nhiều loại cây trồng, cả đơn và song tử diệp đều gia tăng tính kháng bệnh khi đƣợc xử lý với nấm Trichoderma sp.. Các cụm khuẩn lạc của nấm Trichoderma sp. đã tiết các chất kích thích kháng tại chỗ (induced localized acquired resistance, LAR) và lưu dẫn (systemic acquired resistance, SAR) giúp cây trồng kháng lại các mầm bệnh khác khi chúng đƣợc sử dụng làm tác nhân phòng trừ sinh học.
Theo Anandaraj (2000) [33] khả năng đối kháng của nấm Trichoderma sp., Gliocladium và các vi sinh vật sống trong đất với P. capsici rất thấp. Vì thế, biện pháp bổ sung chất hữu cơ có nhiều vi sinh vật đối kháng hay sử dụng các chế phẩm sinh học từ các vi sinh vật này sẽ hạn chế sự phát triển của nấm P. capsici trong đất. Có thể trồng các loài Allium nhƣ A. fistulosum, A.
ascalonicum, A. shoenorapsum, A. sativum xung quanh cây hồ tiêu vì rễ các cây này tiết ra các chất ngăn cản sự nảy mầm của bào tử động, đồng thời kích thích sự phát triển của các vi sinh vật có lợi trong đất nhƣ các loài Trichoderma sp. và vi khuẩn. Trichoderma harzianum nếu đƣợc sử dụng phối hợp phân hữu cơ có thể hạn chế sự phát triển của bệnh héo chết nhanh trên cây hồ tiêu (Kredics, L.,(2003))[42].
Đối với nấm đối kháng trong phòng trừ sinh học, cần quan tâm đến các thông số môi trường có khả năng ảnh hưởng đến tác nhân phòng trừ sinh học này trong đất. Các thông số có thể kể là nhiệt độ đất, ẩm độ đất, pH đất, thuốc trừ sâu, các ion kim loại và các vi khuẩn đối kháng của nấm trong đất, kể cả kỹ thuật canh tác. Nhiệt độ thấp cũng có thể làm giảm hoạt tính của nấm Kredics et al., 2003) [43].
Hướng phòng trừ bệnh sinh học đã và đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và tạo ra các chế phẩm sinh học có nhiều triển vọng.
Đối với tuyến trùng có nhiều loài nấm có khả năng tiêu diệt nhƣ: Dactylella oviparasitica, Arthrobotrys oligospore, Verticillium chlamydosporium, Monacrosporium gepgyropagum đã đƣợc thử nghiệm. Đặc biệt, khi phối hợp giữa nấm với vi khuẩn Pasteuria penetrans hiệu quả phòng trừ Meloidogyne incognita tăng lên rõ rệt (Ngô Thị Xuyên, 2002) [31].
Các kết quả nghiên cứu đã khảo sát mối tương tác 3 chiều giữa cây trồng - nấm bệnh - nấm đối kháng dựa trên phân tích protein (proteomics) và hệ
thống gene biểu hiện khác nhau ở các tương tác. Kết quả cho thấy sự hiện diện của nấm đối kháng giúp các PR-protein trong cây có tương tác 3 chiều với các tác nhân gây bệnh khác, thay đổi cả về chất và lƣợng khi cây trồng bị nấm bệnh tấn công.
Ở nước ta, trong những năm gần đây đã có một số công trình nghiên cứu sản xuất chế phẩm Trichoderma. Một số sản phẩm của Viện Sinh Học Nhiệt Đới đƣa vào thử nghiệm trên cây rau ở Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh; chế phẩm của bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Trường Đại Học Cần Thơ thử nghiệm trên cây xà lách xoong ở Vĩnh Long, đều cho những kết quả rất khả quan.
Theo tài liệu đƣợc công bố của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn số 49/2004/QĐ-BNN ngày 13/10/2004, mới có duy nhất một sản phẩm với tên thương mại TriB1, hàm lượng Trichoderma 3.2 x 109 bào tử/gram, được đăng ký trừ bệnh do nấm Rhizoctonia sp., Sclerotium sp., Fusarium sp. hại cà chua, khoai tây, đậu đỗ, thuốc lá và hồ tiêu ở Việt Nam [29].
Tại Việt Nam, (Trần Kim Loang và ctv., 2007) [15] đã chọn lọc đƣợc 5 chủng nấm Trichoderma sp. từ rễ và đất trồng tiêu tại Tây Nguyên có khả năng đối kháng cao với nấm Phytophthora sp. gây hại trên cây hồ tiêu tại đây.
Chế phẩm Tricô-VTN của các tác giả khi đƣợc sử dụng với nồng độ 0,3-0,4%
có thể hạn chế sự gây hại của nấm Phytophthora sp. trên cây hồ tiêu và cây ca cao trong nhà lưới. Bên cạnh đó, chế phẩm này cũng cho thấy có hiệu lực cao trên đồng ruộng khi đƣợc sử dụng với lƣợng 40g/gốc tiêu/năm.