Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu sử dụng Nấm Metarhizium anisopliae và Nấm Beauveria bassiana phòng chống rệp sáp hại cà phê tại Tây Nguyên

MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Cà phê là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, đóng vai trò ngày<br /> càng quan trọng trong sự phát triển kinh tế của đất nước. Hàng năm, nước ta<br /> xuất khẩu khoảng trên 1 triệu tấn cà phê nhân, mang lại kim ngạch gần 2 tỷ<br /> USD. Theo kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật, rệp sáp là một trong<br /> những loại sâu bệnh hại chủ yếu trên cây cà phê. Trong những năm qua, rệp sáp<br /> đã gây hại trên diện rộng ở hầu hết các vùng chuyên canh cây cà phê, rệp sáp<br /> gây hại cà phê cả giai đoạn kiến thiết cơ bản đến thời kỳ kinh doanh.<br /> Để phòng trừ rệp sáp, hiện nay biện pháp hóa học đang được sử dụng phổ<br /> biến. Các loại thuốc trừ sâu hóa học có hiệu lực phòng trừ rệp sáp không cao bởi<br /> trong quá trình sinh trưởng rệp tạo ra một lớp sáp che phủ bên ngoài làm cho khi<br /> phun thuốc rất khó tiếp xúc và tiêu diệt được chúng.<br /> Đã có nhiều công trình trước đây tập trung nghiên cứu phòng trừ rệp sáp,<br /> tuy nhiên việc nghiên cứu biện pháp phòng trừ rệp sáp bằng sinh học thì chưa<br /> nhiều. Đặc biệt chưa có một chế phẩm sinh học đặc hiệu nào cho rệp sáp hại cà<br /> phê có trên thị trường. Do đó chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu<br /> sử dụng nấm Metarhizium anisopliae và nấm Beauveria bassiana phòng<br /> chống rệp sáp hại cà phê tại Tây Nguyên”.<br /> 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài<br /> 2.1. Mục đích của đề tài<br /> Trên cơ sở xác định thành phần chủng nấm ký sinh rệp sáp hại cà phê, lựa<br /> chọn chủng có ý nghĩa từ đó đi sâu nghiên cứu, xây dựng quy trình sản xuất<br /> nhằm tạo ra chế phẩm sinh học đặc hiệu trong phòng chống rệp sáp hại cà phê<br /> đạt hiệu quả.<br /> 2.2. Yêu cầu của đề tài<br /> - Điều tra, xác định thành phần các loài rệp sáp gây hại trên cà phê và diễn<br /> biến của một số loài rệp sáp hại chính trên cà phê tại Tây Nguyên.<br /> <br /> 1<br /> <br /> - Thu thập và xác định thành phần chủng nấm ký sinh rệp sáp hại cà phê.<br /> - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái một số chủng nấm có độc tính<br /> cao đối với rệp sáp hại cà phê.<br /> - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm nấm phòng trừ rệp sáp<br /> hại cà phê.<br /> - Khảo nghiệm hiệu lực của chế phẩm và xây dựng mô hình sử dụng chế<br /> phẩm nấm phòng chống rệp sáp hại cà phê đạt hiệu quả.<br /> 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài<br /> 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài<br /> - Cung cấp các dẫn liệu về thành phần các loài nấm ký sinh trên rệp sáp<br /> hại cà phê tại vùng nghiên cứu.<br /> - Bổ sung các dẫn liệu cơ bản về đặc điểm sinh học, sinh thái của một số<br /> chủng nấm ký sinh trên rệp sáp gây hại chủ yếu trên cà phê.<br /> 3.2. Ý nghĩa thực tiễn<br /> - Giúp cho người trồng cà phê có được chế phẩm sinh học đặc hiệu để<br /> phòng trừ rệp sáp hại cà phê.<br /> - Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học phòng<br /> trừ rệp sáp hại cà phê.<br /> - Có được quy trình sử dụng chế phẩm trong phòng trừ rệp sáp hại cà phê<br /> trên đồng ruộng.<br /> 3.3. Những đóng góp mới của đề tài<br /> - Là công trình khoa học đầu tiên nghiên cứu một cách có hệ thống về<br /> nấm ký sinh trên rệp sáp gây hại cà phê. Đã phân lập và định danh được 20<br /> chủng thuộc 4 loài nấm ký sinh trên rệp sáp hại cà phê, trong đó có 12 chủng<br /> thuộc 4 loài nấm tại Tây Nguyên.<br /> - Bổ sung những dẫn liệu mới về đặc điểm sinh học, sinh thái và độc lực<br /> ký sinh của 25 chủng (16 chủng BR, 9 chủng MR) thuộc 6 loài nấm ký sinh trên<br /> rệp sáp hại cà phê và sâu hại trên cây trồng khác ở Việt Nam. Trong 25 chủng có<br /> 13 chủng thu được ở Tây Nguyên. Đây là cơ sở khoa học để nghiên cứu tuyển<br /> <br /> 2<br /> <br /> chọn, nhân nuôi tạo chế phẩm sinh học có hiệu quả.<br /> - Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất và sử dụng hai chế phẩm<br /> nấm ký sinh BIOFUN 1 từ chủng MR4 và BIOFUN 2 từ chủng BR5 để phòng<br /> chống rệp sáp hại cà phê đạt hiệu quả kinh tế, môi trường ở Tây Nguyên và<br /> vùng phụ cận.<br /> 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> 4.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> - Nấm ký sinh trên rệp sáp hại cà phê, các mẫu phân lập từ bệnh phẩm<br /> ngoài tự nhiên tạm gọi là chủng.<br /> - Rệp sáp hại cà phê tại Tây Nguyên.<br /> 4.2. Phạm vi nghiên cứu<br /> - Xác định thành phần chủng nấm ký sinh rệp sáp hại cà phê tại vùng<br /> nghiên cứu.<br /> - Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái một số chủng nấm có độc tính<br /> cao đối với rệp sáp hại cà phê.<br /> - Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm nấm phòng trừ rệp sáp<br /> hại cà phê.<br /> - Xây dựng mô hình sử dụng chế phẩm nấm phòng chống rệp sáp hại cà<br /> phê đạt hiệu quả.<br /> 5. Cấu trúc luận án<br /> Luận án được trình bày trong 154 trang và 36 trang phu lục, trong đó:<br /> - Phần mở đầu: 5 trang<br /> - Phần nội dung gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở khoa học của đề tài và<br /> tổng quan tài liệu nghiên cứu được trình bày trong 42 trang với sự tổng hợp từ<br /> 149 tài liệu tham khảo trong đó có 36 tài liệu tiếng Việt và 113 tài liệu tiếng<br /> Anh. Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu được trình bày<br /> trong 20 trang. Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận được trình bày trong<br /> 63 trang với 40 bảng số liệu và 28 hình.<br /> - Phần kết luận và kiến nghị: 2 trang<br /> 3<br /> <br /> - Danh mục công trình đã công bố: 1 trang<br /> - Tài liệu tham khảo: 13 trang<br /> - Phụ lục: 36 trang bao gồm Sơ đồ trình tự gene, số liệu khí tượng và<br /> phần xử lý số liệu.<br /> CHƯƠNG 1<br /> CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI<br /> VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU<br /> 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài<br /> Hệ sinh thái vườn cà phê có thời gian hình thành phát triển tương đối dài,<br /> thành phần chủng loài có tính ổn định tương đối cao. Rệp sáp hại thường sống<br /> thành quần tụ, vườn cà phê thường có cây che bóng hạn chế ánh sáng trực xạ,<br /> rệp sáp hại cà phê bị nấm bệnh ký sinh ngoài tự nhiên với tỷ lệ cao. Đây là<br /> những điều kiện rất thuận lợi cho việc nghiên cứu và ứng dụng nấm ký sinh để<br /> phòng chống rệp sáp hại cà phê trên đồng ruộng.<br /> 1.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài<br /> 1.2.1. Những nghiên cứu về nấm ký sinh côn trùng<br /> Phát hiện về nấm bệnh trên côn trùng ra đời cùng với sự xuất hiện khoa<br /> học nghiên cứu về bệnh côn trùng, từ đầu thế kỷ 18 đã có những ghi nhận đầu<br /> tiên về bệnh nấm côn trùng (Balisneri, 1709). Người ta còn thấy nấm là vi sinh<br /> vật đầu tiên được chứng minh về khả năng lan truyền từ ký chủ này sang ký chủ<br /> khác. Các nghiên cứu tiếp theo đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về quá<br /> trình gây bệnh và nguyên nhân gây bệnh, sinh hóa bệnh (Helen et al, 2010;<br /> Samson et al, 2008; Li et al, 2009…), con đường truyền bệnh và cơ chế gây<br /> bệnh (McCoy et al, 2008; Latch et al, 1976…). Những nghiên cứu về các nhân tố<br /> ảnh hưởng hiệu lực của nấm đến ký chủ trong đó có bệnh nguyên (Inglis G.D. et<br /> al, 1999; Kish and Allen, 1978…), ký chủ (Steinhaus, 1958a; Vago, 1963; Ekesi<br /> et al., 2010…), môi trường trong đó bao gồm bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ ẩm,<br /> lượng mưa, thổ nhưỡng.<br /> 4<br /> <br /> 1.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nấm côn trùng trên thế giới<br /> Hiện nay, đã có trên 700 loài nấm được phát hiện có liên quan đến các<br /> bệnh trên côn trùng (Pu and Li, 1996), chúng chủ yếu nằm trong 2 lớp là<br /> Hyphomycetes (Deuteromycotina) và Entomophthorales (Zygomycotina) (Feng,<br /> 1988a). Với những tiềm năng cho việc ứng dụng phòng trừ sâu hại rất lớn, tuy<br /> nhiên với chỉ một số rất ít loài được nghiên cứu và phát triển cho việc phòng trừ<br /> sâu hại. Trong vài thập kỷ qua, với sự gia tăng số lượng đăng ký thương mại hóa<br /> trên toàn thế giới về các loài nấm côn trùng thuộc lớp Hyphomycetes với nhiều<br /> dạng khác nhau, các loài nấm chủ yếu là: Beauveria bassiana, B. Brongniartii,<br /> Metarhizium anisopliae, Nomuraea rileyi, Paecilomyces fumosoroseus và<br /> Verticillium lecanii. Các chế phẩm này được sử dụng để phòng trừ phổ rộng trên<br /> các loài sâu hại như bộ cánh màng, cánh cứng, cánh vảy, cánh thẳng và hai cánh<br /> (shah and Goettel, 1999). Các công nghệ được nghiên cứu như lên men, tạo<br /> dạng và sử dụng các tác nhân nấm rất hoàn hảo trên khắp thế giới và được xuất<br /> bản bởi rất nhiều các tác giả như Burges, 1998; Caudwell and Gatehouse, 1996;<br /> Cliquet and Jackson, 1997; Ibrahim et al., 1999; Jackson et al., 1997; Kleespies<br /> and Zimmermann, 1998; Lacey and Kaya, 2000; Wraight and Carruthers, 1999.<br /> 1.2.3. Những nghiên về rệp sáp hại cà phê<br /> Hiện nay có trên 70 nước trồng cà phê với diện tích khoảng 10 triệu ha,<br /> rệp sáp hại xuất hiện ở hầu hết các vùng trồng cà phê trên thế giới, có rất nhiều<br /> công trình nghiên cứu về sinh học, sinh thái và các nghiên cứu về tác hại của<br /> chúng đối với cà phê (Zurgen Kramez và Heinz Schmutterer, 1978; Anthony và<br /> Youdewei, 1983; Coste R., 1955…).<br /> 1.3. Tình hình nghiên cứu ở trong nước<br /> 1.3.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng nấm ký sinh côn trùng<br /> Vấn đề nghiên cứu các chủng nấm gây bệnh cho côn trùng đã được các<br /> nhà khoa học ở một số trường Đại học và Viện nghiên cứu bắt đầu thực hiện từ<br /> những năm 70 của thế kỷ 20. Năm 1975, Tạ Kim Chỉnh và cs đã thu thập mẫu<br /> bệnh sâu róm thông Dendrolimus ponctatus và xác định là do loài nấm trắng<br /> <br /> 5<br /> <br />