2.8 Vai trò của nấm Trichoderma trong việc phòng trị bệnh cây
2.8.4 Các nghiên cứu ứng dụng Trichoderma spp
Trichoderma spp. hiện diện khắp nơi trong đất và trên các loại cây gỗ vừa bị đốn ngã là một bằng chứng thể hiện tính cạnh tranh mạnh mẽ của chúng, mặt khác nó là loài ký sinh tự nhiên đối với một số loài nấm gây bệnh thực vật, các nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa ra những kết quả thuyết phục về khả năng kháng nấm của Trichoderma spp., thông qua họat động ký sinh nấm.
Trichoderma spp. là tác nhân đối kháng tự nhiên của các nấm gây bệnh trong đất và đã được ứng dụng là một tác nhân kiểm soát sinh học thành công trong nhà kính và trên ruộng, chúng là những ký sinh rất hữu hiệu trên nhiều loại nấm gây bệnh khác nhau như: Phytophtora spp., Rhizoctonia solani, Pythium spp., Slerotium rofsii.
Năm 1993, Harman và Hayes đã thử nghiệm dung hợp tế bào trần nhằm tạo ra chủng có khả năng kiểm soát bệnh hữu hiệu, một số nhà khoa học khác tập trung vào cải tiến các tính trạng có liên quan đến các họat động đối kháng.
Trichoderma spp. được ứng dụng trong một số lĩnh vực sau :
SVTH: Trần Văn Phật 29 Lớp: 07DSH _ MSSV:107111131
2.8.4.1 Lĩnh vực bảo vệ thực vật
Trichoderma spp. có hiệu quả nhất trong việc phòng trừ bệnh chết cây non, tạo sinh khối trong đất và hệ rễ ngăn cản sự phát triển của nấm gây hại cây trồng bằng cách cạnh tranh, ký sinh trên nấm hoặc kháng sinh học. Ngoài ra, chúng còn gây ảnh hưởng mạnh đến vi khuẩn (Hadar và ctv, 1984) và các loại nấm khác trong đất.
- Bón vào đất
Đối với những bệnh hại do nấm, những bệnh liên quan dến các bộ phận nằm trong đất (thân ngầm và rễ) rất khó xử lý bằng phương pháp hóa học truyền thống.
Trichoderma spp. là loại vi sinh vật đối kháng mạnh với nấm gây bệnh trong đất và được nhiều nghiên cứu ứng dụng như là một yếu tố kiểm soát sinh học. Cơ chế này chủ yếu nhờ vào độc tố (Trichodermin, viridin) do nấm tiết ra và ký sinh trực tiếp trong nấm bệnh.
Phòng trừ bệnh chết yểu trên cây họ đậu do nấm Rhizoctonia solani và Pythium spp. gây ra. T. lignorum được bón vào trong các hốc cây con (7 – 8 tỷ bào tử/g chế phẩm) cho thấy bệnh thối rễ giảm 2 – 3 lần và năng xuất tăng lên rõ rệt.
Theo Emxep V.T (1989), Trichoderma spp. không chỉ tiêu diệt nhiều loại nấm bệnh cây trồng trong đất mà cũng có vai trò trong quá trình cải thiện cấu trúc và thành phần hóa học trong đất, đẩy mạnh sự phát triển của các vi khuẩn nốt sần cố định đạm có ích trong đất và kích thích sinh trưởng, phát triển cây trồng. Các sinh vật đối kháng này không chỉ ức chế các vi sinh vật gây bệnh trong vùng rễ mà những chất kháng sinh do chúng tiết ra (như trichodermin, gliotoxin) có thể xâm nhập vỏ mô tế bào cây, làm tăng tính chống chịu bệnh của cây trồng.
- Xử lý hạt giống
Sử dụng Trichoderma spp. trong việc xử lý hạt giống có liên quan đến khả năng xâm nhập của nấm Trichoderma spp. vào trong đất. Phương pháp này cần một số lượng lớn bào tử nấm để áp dụng. Tuy nhiên, đây là một phương pháp rất có ý nghĩa trong việc phòng trừ nấm bệnh ở giai đoạn từ khi gieo hạt đến giai đoạn cây con. Khả năng phòng trừ sinh học của nấm T. hamatum có hiệu quả trên hạt giống đậu hà lan và củ cải đường, làm giảm bệnh rạp cây con do nấm R.solani và
SVTH: Trần Văn Phật 30 Lớp: 07DSH _ MSSV:107111131
Pythium.ssp. (Haman và công tác viên năm 1980). Dòng nấm T.hazianum xử lý qua tia hồng ngoại (Papavizas và Lewis 1982) và T.viride có hiệu quả trong phòng trừ sinh học (Papavizas và Lewis, 1981). Hạt đậu nành được xử lý T.pseudokoningii và hạt bắp được xử lý T.harzianum có hiệu quả ngăn chăn mần bệnh và làm tăng năng suất trong việc phòng trừ nấm Rhizoctonia spp. Dùng T.harzianum xử lý hạt bông cho hiệu quả cao trong phòng trừ nấm R. solani tại Israel.
Hiệu quả thành công trong việc dùng Trichoderma spp. xử lý hạt giống ảnh hưởng nhiều từ yếu tố phân lập (Papavizas và Lewis, 1981), tuổi của hạt giống gieo trồng (Kommedahi và Windels, 1981), nhiệt độ của đất (Harman và cộng tác viên, 1981), loại đất và vi sinh vật hiện diện trong đất (Hadar và cộng tác viên,1981), dinh dưỡng trong quá trình cấy nấm (Harman và ctv, 1981), mật độ nấm khi cấy vào đất (Nelson, 1975), tiềm năng gây bệnh hại cây trồng (Kommedahi và Windels,1981).
2.8.4.2 Lương thực và nghành dệt
Trichoderma spp. là những nhà máy sản xuất nhiều enzyme ngoại bào có hiệu quả. Chúng được thương mại hóa trong việc sản xuất các cellulase và các enzyme khác phân hủy polysaccharide phức tạp. Nhờ vậy chúng được sử dụng trong thực phẩm và ngành dệt.
2.8.4.3 Chất kiểm soát sinh học
Hiện nay loài nấm này được sử dụng một cách hợp pháp cũng như không được đăng ký trong việc kiểm soát trên thực vật. Các chế phẩm Trichoderma spp. được sản xuất và sử dụng như là chất kiểm soát sinh học một các hiệu quả. Hình thức sử dụng dưới dạng chế phẩm riêng biệt hoặc được phối trộn vào phân hữu cơ để bón cho cây trồng vừa cung cấp dinh dưỡng vừa tăng khả năng kháng bệnh cho cây.
2.8.4.4 Kích thích sự tăng trưởng của cây trồng
Những lợi ích mà nấm Trichoderma spp. mang lại đã được biết đến từ nhiều năm qua. Bao gồm kích thích sự tăng trưởng và phát triển của thực vật do việc kích thích sự hình thành nhiều hơn và sự phát triển mạnh hơn của bộ rễ thông thường.
Những cơ chế giải thích cho hiện tượng này chỉ mới được hiểu rõ hơn trong thời
SVTH: Trần Văn Phật 31 Lớp: 07DSH _ MSSV:107111131
gian gần đây. Hiện nay, một giống Trichoderma spp. phát hiện chúng có khả năng gia tăng số lượng rễ mọc sâu (sâu hơn 1m dưới mặt đất). Những rễ sâu này giúp các loài cây như bắp, cây cảnh có khả năng chống chịu được hạn hán.
Một số loài nấm Trichoderma spp. có khả năng kích thích sự nảy mầm và ra hoa. Nhiều công trình nghiên cứu chứng minh rằng T.harzianum và T. konigii kích thích sự nẩy mầm và sinh trưởng của cây.
2.8.4.5 Nguồn gen sử dụng trong chuyển gen
Nhiều vi sinh vật có khả năng kiểm soát sinh học đều có chứa một số lượng lớn gen mã hóa các sản phẩm có hoạt tính cần thiết sử dụng trong kiểm soát sinh học. Nhiều gen có nguồn gốc từ Trichoderma spp. đã tạo dòng và có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong chuyển gen để tạo cây có khả năng kháng lại nhiều loại bệnh.
Chưa có gen nào được thương mại hóa, tuy nhiên có một số gen đang được nghiên cứu và phát triển.
2.8.4.6 Lĩnh vực xử lý môi trường
T.hazianum có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm trong đất rừng. Sự tồn tại của các hợp chất chloroguaiacol, các hợp chất halogen thấm nước trong chất thải nhà máy sản xuất bột giấy ở hồ Bonney, vùng đông nam nước Úc và các sản phẩm phân giải của T.hazianum đã được nhiều nhà khoa học Van Leeuwen cùng công tác viên nghiên cứu.
Chất tẩy trắng chlor của nhà máy sử dụng sulfite hóa bột giấy được tháo ra hồ một cách gián tiếp đã làm xuất hiện các hợp chất chlorophennol trong nước và cặn bẩn. Hợp chất chlorophennol rất độc. T.hazianum có khả năng làm giảm bớt sự tập trung của các hợp chất tự do 2,4,6- tricholorophenol; 4,5 – di chlorophenol trong môi trường chứa muối khoáng. Loại nấm này cũng có khả năng đề halogen hóa tertra chloroguaiacol tự do trong môi trường khoáng mặn.
T.hazianum đã chứng tỏ khả năng phân giải hiệu quả của chủng trên ciliatin, glycophosphat và amino methyphosphonic acid (3 - methoxyphenyl). T.hazianum (khoa sinh lý Trường Đại học california) có thể phân giải DDT, endosufan,
SVTH: Trần Văn Phật 32 Lớp: 07DSH _ MSSV:107111131
pentachloronotrobenzen và pentachcholorophennol. Nấm này phân giải endosufan trong điều kiện dinh dưỡng khác nhau trong suốt quá trình sinh sống của nó.