PHẠM
THỊ■ THÙY
■

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG BẢO VỆ THỰC VẬT
BIOTECHNOLOGY IN PLANT PROTECTION


PHẠM THỊ THUỲ

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG BẢO VỆ THỤC VẬT
BIOTECHNOLOGY IN PLANT PROTECTION

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI - 2004


Sách được tà i trợ bởi Hôi đồng Khoa học tư nhiên
(Thỉs p u b ỉ ỉ c a t i o n w as su pported by the Council
fo r N a t u r a l Science of V ỉetn am )

II


M ỤC LỰC
L ờ i g iớ i th iệ u
Lời nói đ ẩ u
Chương 1. Khái niệm về cơng nghệ sinh học trong
bảo vệ thực vật
1.1. VỊ trí của phương pháp sinh học trong hệ thống

tổng hợp bảo vệ thực vật
1.2. Các hướng chính của phương pháp sình học cơ sở
của công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật
1.3. K hái niệm về công nghệ sinh học trong bảo vệ
thực vật
C hư ơng 2. C ác th à n h tự u về cô n g n g h ệ c h u y ể n
g e n tr o n g b ảo v ệ th ự c v ậ t tr ê n t h ế g iớ i
2.1. Sự th iệ t hại do sâu bệnh hại gây ra và h ậu quả
của việc sử dụng ồ ạ t các loại thuốc nơng dược có
nguồn gốc hóa học
2.2. Chiến lược bảo vệ thực v ật mới và vai trị của cơng
nghệ sính học trong bảo vệ thực v ật
2.3. Các th à n h tự u về cơng nghệ chuyển gen Genetically
Modiíĩed Oganism (GMO) trong bảo vệ thực v ật
Chương 3. T h à n h tự u n g h iê n cứ u và ứ n g d ụ n g c á c
lo à i th iê n đ ịch ký sin h v à ă n th ịt tr ê n
t h ế g iớ i
3.1. T hành tựu về ong m ắt đỏ Trichogramma sp
3.2. T h àn h tự u về ong vàng Habrobracon sp
3.3. T h àn h tự u về bọ m ắ t vàng Chrysopa sp
3.4. T hành tựu về ong đen kén đơn trắ n g Cotesía
pỉuteỉỉae Kurdj
3.5. M ột số lồi thiên địch đã phát triển th à n h dạng
thương m ại được sử dụng ở một sô' nước p h át triển

Trang
IX
X III
1


1
8
12

17

17
21

26

41
41
49
51
56
64

III


C hư ơng 4. Thành tựu về công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu
v i sinh vật trôn th ế giới
4.1. Cơ sở của việc sản xuất các thuốc trừ sáu VI sinh vật
4.1.1. Cơ sở của việc sản xuất thuốc trừ sâu có
nguồn gốc từ vi sinh vật
4.1.2. N hững nguồn bệnh cơn trù n g chính đã đưực
sử dụng như những tác nhân trong phòng trừ
sinh học
4.1.3. Khái niệm chung về bệnh lý và triệu chứng

bị bệnh của cơn trù n g
4.1.4. Q trìn h lây nhiễm và ngun nhân gây
bệnh của ví sinh vật trên cơn trù n g
4.2. Thành tựu về thuốc trừ sâu vì sinh vật trê n thê giới
4.2.1. T hành tựu vẽ thuốc trừ sâu BacLllus
thuringiensis (Bt)
4.2.2. T h àn h tựu về thuốc trừ sâu virus oôn trù n g
4.2.3. Thành tựu về thuốc trừ sâu vi nấm côn trùng
4.2.4. Kết quả ứng dụng các thuốc: Irừ sáu VL sinh
vật để phòng trừ sâu hại cây trồng
C hư ơng 5. T hành tưu vể các tác nh ân sinh hoc khác
trong phòng trừ dịch hại cây trồn g
5.1. T h àn h tựu vể tuyến trù n g trừ sâu hại
5.2. Thành tựu về các chất có hoạt tính sinh học trừ sâu hại
5.3. T hành tựu về các loài vi tảo trừ sâu hại cây trồng
5.4. T h àn h tựu vê' các thuốc sinh học trừ bệnh hại cầy
trồng
5.5. T hành tự u về các thuôc sinh học trừ cỏ dại
5.6. T hành tự u về các thuốc sinh học từ nấm và Bt trừ
tuyến trù n g hại cây Lrồng
5.7. T hành tựu về thuốíc sinh học để phịng trừ các lồi
gậm nhấm - chuột
C hư ơng 6. K ết qu ả n g h iên cử u sản x u ấ t th iê n đ ịch
ký s in h và ăn th ịt có ích ở V iệt N am
6 . 1. Nghiên cứu công nghệ sản xuất ong m ắt đỏ
Triehogramma sp.

IV

05


65
65

fi7
(58
69
70
70
92
109
144
147
147
150
151
152
154
155
155
157
157


6.2. Nghiên cứu sản x uất ong vàng Habrobracon sp.
6.3. N ghiên cứư sản x uất bọ m ắt vàng Chrysopa sp
6.4. Nghiên cứu sản x uấl ong đen kén đơn trắn g
Cotesia pỉutellae Kurdj
C hư ơng 7. C ông n g h ệ sản x u ấ t cá c th u ố c trừ sâu có
n g u ồ n gốc từ v i sin h vật ở V iệt N am

7.1. Công nghệ sản x uất thuôc
trừ sâu B aciỉlus
thuringiensis (Bt)
7.2. Công nghệ sản xuất thuốc trừ sáu virus (NPVHa)
7.3. Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu vi nấm Boverit
(Beauvena basskma) và Mat {Metarhừium anìsopỉiae)
1A. ứ n g dụng tổng hợp các loại thuổc trừ sâu vi sinh
dế phịng trừ sâu hại câv trồng ở một sơ' địa
phương
C hư ơng 8. C ông n g h ê sản x u ấ t cá c c h ế p h ẩ m trừ sâu,
b ệ n h h ại bằn g n h ữ n g tá c n h â n sin h học
k h á c ở V iệt N am
8 . 1 . Cóng nghệ sản xuất sinh khôi tuyến trù n g
8.2. Công nghệ sản x uất chế phẩm nấm đôi kháng
Trichoderm a harianum để phòng trừ bệnh hại cây
trồng
8.3. N ghiên cứu ứng dụng kỹ th u ậ t ELISA và PCR
trong chẩn đoán n h anh một số bệnh virus hại cáy
trồng
C hư ơng 9. T ổng hợp những k ết quả ứ ng du ng công
ngh ê sinh học trong bảo vệ thực v ật ở nư­
ớc ta thời gian qua và triển vọng tron g thời
gian tới
9.1. Tổng hợp về kết quả nghiên cứu và ứng dụng công
nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật thời ỄTÌan qua
9.2. T riển vọng của công nghệ sinh học trong bảo vộ
thực vật thời gian tới
T à i liệ u th a m k h ả o

208

213
226
23Õ
235
243
261

277

301
301

306

311

315
315
317
323


CONTENT OF THE BOOK
“BÌOTECHNOLOGY IN PLANT PRQTECTION”
Author: Pham Thi Thuy, Doctor., Associate Protessor
National Institute for plant protection

I n tr d u c tỉo n
P refa.ce
Chapter 1: W hat is biotechnology in plant protection

1 . 1 . Role of biologícal control in IPM
1 .2 .M ain m ethods of biological control is base of
biotechnology in p la n t protection
1.3ễ W hat are biotechnology in plant protection?
Chapter 2 : The results o f G enetically Modiíĩecl O rgaiũsm
in plant protection in the world
2 . 1 . The dam age bỵ pests and harm ful effects of chem ical
pesticides in agricuỉtural production
2.2. New m ethods an d role of biotechnology in p la n t
protection
2.3. The results of GMO in plant protection
C hapter 3: T he r esu lts o f b e n e íĩc ia l e n im ie s in th e
w orld
3.1. The resu lts on Trichogram m a sp

XIII
I
I
8
12

17
^
21
26

41

3.2. The re su lts on Habrobracon sp


49

3.3. The re su lts on Chrysopa sp

51

3.4. The re su lts on Cotesia plutelỉae

50

3.5. Some enim ìes have been trad e pesticides

04

C h a p ter 4: T h e r e su lts o f b io p e s tic id e s in th e w o r ld
4.1. Ba se for production of biopesticides
4.1.1. Base for biopesticides production

VI

ỊX

gg
Q5
Q5


4.1.2. M ain entomopathogenic strains was useđ in the
world
4.1.3. W hat are entomopathogenic and their symptoms?

4.1.4. Infection and cautions of entom opathogenic
infection
4.2. The resu lts of biopesticides in the-world

67
0g
69
7Q

4.2.1. The results of BaciUưs thuringiensis biopesticides

70

4.2.2. The resu lts of virus biopesticides

92

4.2.3. The re su lts of fungus biopesticides

^Qg

4.2.4. The results of use biopesticides to control pests in
the world

144

C hap ter 5: T he r e su lts for o th er b io-agen ts to co n tro l
p e st in th e w orld
5.1. The resu lts of entom opathogenic nem atodes (EPN)


147
147

5.2. The re su lts of high virulencẹ biopesticides
5.3. The re su lts of A nabaena variabiỉis and Mycrocystis
aeruginosa
5.4. The resu lts of Trichoderm a to control p la n t diseases

151
252

5.5. The resu lts of biopesticides to control weeds
5.6. The resu lts of Bacilỉus thuringiensis and íungus to
control nem atodes, dam aged crops
5.7. The results of Salmoneỉla sp biopestícides to control rats
C hapter 6 : T he results o f b en eíĩcial en im ies in V ietnam
6 . 1 ể The re su lts of Trichogram m a sp.

155
Ị 55
157
157

6.2. The re su lts of Habrobracon sp.

208

6.3. The resu lts of Chrysopa carnea

213


6.4. The rcsu lts of Cotesia plutellae

226

C h a p ter 7: R e se a r c h r e su lts on th e te c h n o lo g y for
b io p e s tic id e s p r o d u ctio n in V ie tn a m
7.1. Production of Baciỉỉus thuringiensis biopesticide

235
235

7.2. Production of virus (N P V H a) biopesticide

243

7.3. Production of fungi Beauveria bassiana and
M etarhixium anisopliae
7.4. Application of bìopestieides to control pests on crops

261
277

VII


C h ap ter

8:


R e se a rc h r e su lts for p r o d u ctio n o f o th er
b io -a g en ts to c o n tr o l d is e a s e s a n d p e sts
in V ie tn a m
8 . 1 . Production of Entomopathogenic nem atodes (EPN)
8.2. Production of Trichoderma harianum

8.3. Study on application of ELISA and PCR techniques
ỉor fast diagnose some plíint virus diseases
Chapter 9: R e se a rc h r esu lts for a p p lic a tio n o f
b io te c h n o lo g y in p la n t p r o te c tio n in
V ie tn a m in la st tim e a s p r a c tic e d a n d
th e p r o sp e cts for th e fu tu re
9.1. Research results for application biotechnology in p lan t
protection írom 1991 to 2004
9.2. Ability of biotechnolog>' in plant protection in the íuture
R eference

VIII

301
301
306
311

315
315
317
323



LỜI GIỚI THIỆU
N hững năm qua nển sản x uất nông nghiệp ở nước ta cũng như
trên th ế giổi đã có những chuyển biến m ạnh mẽ với sự x u ất hiện
h àn g loạt các giống cây trồng mới có giá trị kinh tế cao, có khả
nàng chống chịu sâu bệnh hại. Đồng thời việc th âm canh theo
phương pháp mởi cũng đã nâng cao được năng s u ấ t và chất lượng
m ột cách đáng kể. Trong xu hướng chung đó, cơng tác bảo vệ thực
v ật đang trở th à n h một vấn đề rấ t quan trọng, giúp cho việc thâm
canh cây trồng đảm bảo được hiệu quả trên cơ sở con người biết tác
động vào trồng trọ t một cách có hiểu biết. Một trong n h ũ n g biện
pháp mới để nâng cao sản lượng và phẩm chất nông sản là áp dụng
các giải pháp về các th àn h tự u của công nghệ sinh học vào sản xuất
nông nghiệp.
ở nưởc ta công nghệ sinh học (CNSH) trong bảo vệ thực vật
(BVTV) vẫn còn là vấn đề mổi mẻ, n h ấ t là công nghệ sản x u ất và
sử dụng các loại thiên địch trong đó có các loại thuốc trừ sâu vi
sinh vật để phịng trừ các loại sâu, bệnh hại, cỏ d ại... Tuy nhiên
trong những năm qua, được sự đầu tư của N hà nưổc và các tổ chức
phi chính phủ, rấ t nhiều các viện nghiên cứu, các trường đại học đã
tập tru n g nghiên cứu để sản x uất ra các chế phẩm sinh học cũng
như một sơ” lồi th iên địch có ích nhằm góp p h ần vào việc dập tắ t
các n ạn dịch gây ra trong sản x uất nông, lâm nghiệp, bước đầu th u
được m ột sô’ th à n h tự u rấ t đáng khích lệ.
Cuốn sách “C ơ ng n g h ề s in h hoc tr o n g b ả o vệ th ư c v ậ t ” do
PGS. TS Phạm Thị Thùy biên soạn nhằm cung cấp cho bạn đọc
những thông tin và k ế t quả nghiên cứu về CNSH trong BVTV trên
th ế giới và ở Việt Nam . Với k inh nghiệm nhiều năm công tắc
nghiên cứu và triển khai ứng dụng các kết quả vể CNSH trong
BVTV vào sản x u ấ t đồng thời giảng dạy thường xuyên cho một số
trường đại học về lĩnh vực trên, tác giả đã cố gắng tậ p hợp tài liệu

IX


trong và ngồi nước, có lựa chọn, phân tích để viết nên cơng trìn h
này. Đây là m ột tà i liệu có giá trị và bổ ích với nh iều bạn đọc, đặc
biệt cho các sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh các
ngành CNSH và BVTV ở các trường đại học trong cả nước.
Xin trâ n trọng giới thiệu cùng bạn đọc.
Hà Nội ngày 25 th án g 5 năm 2004

GS. TSKH. L ê V ăn N h ư ơ n g
C h ủ tíc h H ộ i C ô n g n g h ê s in h h o c V iệ t N a m
N g u y ê n C h ủ n h iệ m c h ư ơ n g tr ì n h
C ơ n g n g h ê s in h h ọ c N h à n ư ớ c

X


INTRODUCTION

R ecently, ag ric u ltu ra l production in V ietnam as well as in
over the world h a s been developed strongly. M any crops new w ith
high yielding and good qu ality have used. T h ereíore p la n t
protection ta sk have been considered as very ìm p o rta n t problem
to prom ote in tensiíìed su stain ab le agricu ltu re. O ne of new
m ethods to ìncrease the yielđ is applying biology se ttle m e n t to
a g ric u ltu ra l production.
In Vietnam biotechnology is still new, in particularly produced
and applied technology of parasìtoids and enemies as well as
microbiological insecticides to control and prevent diseases, weeds... on

many crops. However, through in the years, our Government as well as
many NGOs, Institutes, Universities ha ve íbcused researching to
produce bio-product and some enemies to contribute preventing
disinterring occurred in production of agriculture, forestry and obtained
prospective achíevements.
The book “Biotechnoỉogy in p la n t protection” is w ritten by Dr.,
Associate professor Pham Thì Thuy, Senior Researcher, N ational
In stitu te for Plant Protection. Author wanted to supply to readers the
iníorm ation of researching results on biotechnology ín plant
protection in over the world as well as Vietnam. A uthor has
researched for long tim e in laboratory as well as in the field and
lectures through many Universities, so th a t she has collected a lot of
experiences to w rite this work.
This is a precious document for readers, especially students and
post- graduated in biotechnology and plant protection in U niversities
of country.
XI


R espectful introduced to the readers.
Hanoí, May 25 of 2004

Le Van Nhuong, Doctor o f Science, Professor
President o fV ietn a m Biotecknology Association
Former Chair- m an o f N ational biotechnology program

XII


LỜI NÓI ĐẦU

Trong n h ũ n g năm gần đây, nền nông nghiệp ỏ nước ta đang
trên đà p h á t triển với hàng loạt cây trồng mới được lai tạo có năng
su ấ t cao, phẩm c h ất tốt đ an g thay th ế dần những giống cũ, bản địa
cổ tru y ền năng su ấ t th ấp . N hiều biện pháp th âm canh mới được áp
dụng vào sản x u ấ t đã h ìn h th à n h những vùng chun canh cây
trồng rộng lớn, trong đó cơng nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật
có những đóng góp quan trọng tạo nên những sản phẩm hàng hố
có năng su ấ t cao, phẩm chất tốt, an toàn và bền vững.
Thực tế trong 15 năm qua, cùng vái sự p h á t triển của th ế giỏi
thì cơng nghệ sinh học ở nước ta đã đ ạ t m ột sơ' th à n h tựu đáng
khích lệ, CNSH trong BVTV đã được nghiên cứu ở một sô* viện
nghiên cứu và các trưởng đại học, bước đầu đã k h a n g định được vai
trò của chúng trong việc phòng trừ dịch hại bảo vệ cây trồng. Tuy
nhiên những tài liệu tổng hợp về vấn đề này đến nay h ầu như chưa
có, hoặc cịn tả n m ạn. Được sự động viên và cổ vũ của bạn bè, đồng
nghiệp, bằng nhũng kết quả đạt được trong q trìn h cơng tác và
k in h nghiệm nghiên cớu của m ình, tác giả đã m ạn h dạn tập hợp
các tài liệu trong và ngoài nước vổi hy vọng cuốn sách này sẽ đáp
ứng được yêu cầu cấp bách trong giai đoạn hiện nay về nghiên cứu
và giảng dạy. Cuốn sách gồm 2 phần chính;
Phẩn ĩ ằ. Vai trò của CNSH trong BVTV và những th à n h tựu cơ
bản đạt được về công nghệ chuyển gen GMO, cơng nghệ sản xuất,
ứng dụng các lồi ký sinh, ăn th ịt và thuốc trừ sâu vi sinh v ật trong
phòng trừ dịch hại cây trồng trên th ế giới (Chương 1, 2 , 3, 4, 5).
Với những k h ái niệm cơ b ản vể công nghệ sinh học dựa trên
nền tả n g của đấu tra n h sinh học, cuốn sách này không chỉ là tài
liệu chun khảo m à cịn là giáo trìn h của từ ng học p h ần về CNSH
trong BVTV giúp cho các sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu
sinh n gành công nghệ sinh học ở trường Đại học B ách khoa, Đại
XIII



học Khoa học Tự nhiên, Viện Đại học mở... và ngành bảo vệ thực
v ật ở các trường Đại học nông nghiệp trong cả nước biết và hiểu
được ý nghĩa, vai trò của CNSH trong BVTV.
P hần 2'. N ghiên cứu cơng nghệ và bưóc đầu sản x u ấ t các loại
côn trù n g ký sin h ă n th ịt và các chế phẩm vi sinh v ậ t đê ứng dụng
phịng trừ các lồi sâu hại cây trồng nông, lâm nghiệp ở Việt Nam
trong thời gian qua (Chương 6 , 7, 8 , 9).
Trong phần này ghi n h ậ n nhũng kết quả đ ạ t được chủ yếu về
công nghệ sản x uất ong m ắt đỏ (OMĐ), m ột sô' nghiên cứu ban đầu
về thiên địch và cập n h ậ t những kết quả nghiên cứu về công nghệ
sản x u ấ t và m inh họa ứng dụng của một sô' chế phẩm vi sinh vật
trừ sâu h ạ i trong những năm qua ở Việt Nam của tác giả và đồng
nghiệp. Đây là những tài liệu tổng hợp m ang tín h ứng dụng kết
quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, giúp các cán bộ kỹ th u ậ t ở
các Viện nghiên cứu, các T rung tâm nông nghiệp và các nghiên cứu
sinh tham khảo.
Tác giả xin cám ơn Giáo sư, Viện sĩ N guyễn Văn Đạo, Chủ tịch
Hội đồng Khoa học tự nhiên, Giáo sư, Tiến sĩ N guyễn Bá, C hủ tịch
Hội đồng n g ành K hoa học sự sông đã q u an tâm hỗ trd để cuốn
sách được x u ấ t bản, tác giả chân th à n h cảm ơn bà Ngò Thị K huê
và Ban th ư ký Hội đồng Khoa học tự nhiên, B an Khoa học công
nghệ Đ ại học Quốc gia H à Nội đã giúp đỡ n h iều tro n g quá trìn h
x u ấ t bản cuốn sách.
Tác giả biết đn sâu sắc tới GS.TSKH Evgenia Videnova, người
thầy hướng dẫn khoa học về công nghệ sinh học trong BVTV tại
Sophia B ungaria những năm 1985-1989, xin cám ơn GS. TS
Y asuhisa Kunimi, PGS. TS M adoka N akai, Giảng viên môn công
nghệ sinh học trường Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Tokyo

N hật Bản đã cung cấp những tài liệu và hợp tác nghiên cứu vể bệnh
lý cơn trùng. Tác giả kính trọng cố PGS. TSKH Trương T h an h Giản,
nguyên Phó Viện trưởng Viện Bảo vệ thực vật, nguyên Giám đốc
Trung tâm sinh học đầu tiên, ngươi rấ t tâm huyết với hướng nghiên
cứu CNSH trong BVTV ỏ Việt Nam về OMĐ và virus cơn trùng.
Trong q trìn h biên soạn tác giả đã n h ận được rấ t nhiều ý kiến
quý báu của GS.TSKH Lê Vàn Nhương, Chủ tịch Hội Công nghệ
XIV


sinh học Việt Nam, nguyên Chủ nhiệm Chương trìn h Công nghệ
sinh học N hà nước, nguyên Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học và
công nghệ thực phẩm , PGS. TS Đ ặng Thị Thu, ngun Phó Viện
trưởng Viện Cơng nghệ sinh học và cơng nghệ thực phẩm trưịng Đại
học Bách khoa Hà Nội, TS Đào H ũu Ngọc, Phó Chủ nhiệm khoa
Công nghệ sinh học, Viện Đại học mở H à Nội, PGS. TS Nguyễn Thị
Thu Cúc, bộ môn bảo vệ thực vật, trường Đại học c ầ n Thơ. Xin chân
th à n h cám ơn tấ t cả những sự đóng góp nói trên.
Mặc dù cố gắng đến th ế nào chăng nữa, nhưng thời gian có
hạn, đồng thời đây còn là nguồn tài liệu mới với những khó k h ăn
n h ấ t định trong bơi cảnh nền CNSH về BVTV trong và ngồi nước
đang trả i qua quá trìn h p h át triển phức tạ p để đ ạ t được chân' lý,
nên khơng sao trá n h khỏi nhũng th iếu sót về các th u ậ t ngữ chuyên
môn, nội dung, bơ" cục và h ìn h thức trìn h bày. Râ't mong bạn đọc
gần xa lượng th ữ và tác giả mong nhận được n h iều ý kiến đóng góp
q báu để lần tá i bản được hồn chỉnh hơn.
Cuối cùng xin chân th à n h cám ơn Ban G iám đốc N hà x u ất bản
Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là PGS. TS N guyễn Ngọc Quyên
đã tậ n tìn h giúp đỡ để cuốn sách sớm ra m ắt bạn đọc.
Một lần nữa xin trân trọng cấm ơn.

H à Nội ngày 22/4/2004
T ác g iả
PGS. TS. P h ạ m T h ị T h ù y
V iện B ả o vệ T h ự c v ậ t

XV


PREFACE
Rccently, our agriculture hav& been developed and brought
series of new - high yielding and quality varieties replacing localolder low yielding ones. M any intensive m ethod in ag rìcu ltu re have
used and created special large areas in which biotechnology in
p la n t protectíon have played very im p o rtan t role contributing to
produce high quality and yielding Products for safety and
su stainable agriculture.
In fact, through 15 years ago following the im provem ent in the
world, our biotechnology have achieved successful results in m any
Institutes as well as Universities, however reíerences in this m atters
have w ritten not so much. Thank to researchìng results, experiences
through m any years and encourágement of ừiends, colleagues, author
have tried her best to collect references in V ietnam and over the
vvorld. Hoping to contribute a good work to the readers.
The book consist of two episodes:
Episode I: consist of 1 , 2, 3, 4 and 5 chapter.
The rolc of biological technology in p lan t protection and basic
achivement, produced technology of Genetically Modiíìed O rganism
(GMO), enim ies and biopesticides in the world.
The book supplied not only references b u t also the docum ents
for lectures to help students and people u n d e rstan d th e m eaning
and role of biotechnology in p lan t protection

Episode 2\ consisl of 6 , 7, 8 and 9 chapter.
Researching and starting produced enimies and biopesticides to
control disease on crops in Vietnam. In this episode the results of
producing technology of Trứhogramma sp have supported. Some of
researching about enemies and bio-product such as Bt, virus and fungi,
in this part helped technìcìans and post- graduated students to refer.
Many thank to Doctor of the Science, Proíessor, Academician
Ngưyen Van Đao, President of Council for N atural Science, Doctor,
Professor Nguyen Ba, Prcsident of Section of life Science, M rs Ngo Thi
XVI


Khue, Secretary of Council for N atural Science and Science - technology
deparm ent of National University was supported for this publication.
Author is grateful for the efforts of Doctor., Professor Evginia
Videnova in consultancy on biotechnology in plant protection in
Sophia, Bungaria. Thank the Doctor., Proíessor Y asuhisa Kunimi, the
Doctor., associate Professor Madoka Nakai, lecturers of biotechnology
of Tokyo Agricultural and technological University of Jap an in
supporting documents on co-operation in enlhomopathogenic. Author
is respectĩul to defunct Doctor of Science, associatc Proĩessor Truong
Thanh Gian, the former vice director of National In stitu te for plant
prolection, first Director of biology control contei’, who đevotcđ his
heart to thc bioLecnology direction on plant protectìon in Vietnam.
Special acknowledgement is made to the following scicntists in
revievving this revised edition: The Doctor of Science. Prnfessor Le
Van Nhuong Director, Doctor,, Associate Professor Dang Thi Thu,
vice Director of bio and food technology of Ilanoi Polytechnic
University. The Doctor. Dao Huu Ngoe vice head dcpartm cní of
Biotechnology of Hanoi open University. The Doctor., Associate

Professor Nguyen Thi Thu Cuc, D epartm ent of plant protection of
Cantho University.
The tim e of author have limited, as well as new đocum ents
blooming a t situation of biotechnology in- plant protection in country
and over the world has suffered through the complicate - improved
to obtain the real tru th , thereíbre this book could not avoided some
m istakes in contenl, structure, form and períorm . Hoping to reccive
opimons to improve this book in the followíng edition.
LasL b u t by no m eans least, my thanka to D irector of N ational
U niversity Publishing House, Gspecially to the? Doctor.. Associaí.e
Professor N guyen Ngoe Quyon, for assistance in the earlìer
publishing th is publication.
Hanoi, A pril 22 o f 2004
A uthor
P ham Thi Thuy, Doctor, Associate Professor
N ational Institute for P lant Protection

XVII


Chương 1

KHÁI NIỆM VỂ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRONG BẢO VỆ THỰC VẬT
1.1. Vị trí củ a phương pháp sinh h ọc tron g hệ th ốn g
tôn g hỢp bảo vệ thực vật
1.1.1. B iệ n p h á p h ó a h o c g iữ v ị trí q u a n tr ọ n g tr o n g BVTV
từ n h ữ n g n ăm đầu của t h ế kỷ XX
N hũng nám đầu của th ế kỷ XX, ngành hóa học bảo vệ thực vật
đã p h át triển với tốc độ rấ t nhanh, n h ấ t là sau Đại chiến th ế giới

lần th ứ hai, toàn th ế giới đã sản x uất ra hơn 15 triệu tân thuốc hóa
học để phun trê n diện tích hớn 4 tỷ ha cây trồng nông - lâm nghiệp.
Thực tế cho th ấ y trên đồng ruộng đã giảm h ẳ n sô" lượng sâu bệnh
hại và năng suất, sản lượng nống nghiệp tăng lên xấp xỉ hai lần. Kết
quả này cho thây chỉ cần có thuốc hóa học, con ngưịi có the giải quyết
được việc phịng trừ sâu bệnh hại cây trồng và thời gian đó biện pháp
hóa học giữ vị trí khá quan trọng, gần như là độc tơn trong phòng trừ
dịch hại bảo vệ cây trồng.
Từ giữa những năm 1950 trở đi việc sử dụng các loại thuốc trừ
sâu hóa học đã khơng ngừng được tăng n h a n h và p h á t triển rộng
k h ắp trên nhiều đối tượng cây trồng, ỏ kh ắp mọi nơi trê n toàn thé
giới vồi số lượng ngày càng lốn. Vì vậy việc phịng trừ sâu bệnh hại
ỏ nhiều nước đã bị lạm dụng, có khi cịn quá tùy tiện, rấ t nh iều nới
chỉ trong m ột vụ đã phun tới 10-12 lần, th ậm chí có khi lên tới 2 0 24 lần, đến lúc nào đó thì năng su ấ t cây trồng đã khơng the tăng
lên đượcì nữa m à bị chững lại và k ế t quả ngược lại là sâu bệnh hại
lại có chiểu hướng gia tâng bởi vì chúng đã quen dần với thuốc hóa


học. Thực tế cho th ấ y kết quả lố sâu hại đã p h á t sinh, p h ấ t triển
ngày m ột nhiều hơn, chúng đã phá cây trồng n h an h hơn và gây
th iệt hại đáng kể. Có nhiều lồi sâu hại trước đây chỉ là th ứ yêu thì
nay lại t.rở th à n h chủ yếu là do chúng đã p h á t sinh với số lường lỏn,
rộng khắp trẽn toàn diện tích trồng trọ t và p há hại r ấ t m ạnh.
C hính điểu đó đã gây ra những tổĩi th ấ t và làm m ùa m àng thiệt
hại nghiêm trọng, ảnh hưởng rấ t lớn đến n ăn g su ấ t và phẩm ch ất
của nông sản.
1.1.2. H ạn c h ế của th u ốc hóa học và vai trị củ a b iện pháp
sin h hoc tro n g bảo vệ thực vật vào th ập kỵ 80 - 90 củ a
th ế kỷ XX
Do phun thuốc trừ sâu hóa học định kỳ với nồng độ cao nên

mơi trường sính th ái chung bị ô nhiỗm trầm trọng, các nông sản bị
nhiễm độc và ít nhiều củng đê lại dư lượng hóa chất trong nông sản
thực phẩm.
Điều tra trên các cây trồng nông lâm nghiệp, các nhà khoa học
đã p hát hiện thấv có khoảng 500 lồi sâu, nhện hại m ang tính
kháng thuốc. Các quần thể côn trùng ký sinh, thiên địch có ích như
các lồi ăn th ịt và bắt mồi ngồi tự nhiên đã bị giảm hẳn sơ" lượng.
Ong bướm thụ phấn hoa đã bị tiêu diệt khá nhiều, điều này đã gây
ảnh hưỏng lớn đến năng su ất cây trồng đặc biệt là các loại côn trù n g
th ụ phấn chéo. Các lồi giun và cơn trù n g sống trong đất có tác dụng
làm xơp đất và phân hủy các chất hữu cơ trong lớp đ ất cày cũng
ngày một ít dì. Cá, tơm, cua, ếch, nhái... ỏ các ao hồ giảm sú l rõ rệt,
các loài chim th ú ăn sâu cũng dần dẫn biến m ất, có khi cạn kiệt.
Chính vì vậy, vai trị của các biện pháp sinh học trong đấu
tra n h sinh học đã được các nhà khoa học trong những năm 80 - 90
của th ế kỷ XX đánh giá rấ t cao khi mà biện pháp hóa học đã bộc Lộ
rõ những hạn chế chính như sau:
- Thuốc dã tác động lên hệ côn trù n g ký sinh và ãn th ịt m ạnh
hơn nhiều so với đối tướng sâu hại cần phịng trừ.
- Thuốc tích tụ trong các cơ thể động vật, thực vật thông qua
chuỗi m ál xích thức ăn, thuốc cịn đọng lại cả trơ n đất, nước mà cá
tôm đã ăn và con người lại ăn nhũng loại cá tôm trên .
2


- Liều lượng thuốc trừ sâu cứ tăng dần n ên dẫn đến môi sinh
bị ản h hưởng, sức khỏe con người bị giảm sút.
- Việc sử dụng liên tục một loại thuôc đã sinh ra n h ủ n g cá th ể
bị đột biến có k h ả năng chịu đựng cao với thuốc trừ sâu, làm cho
sâu hại nhờn thuốc.

1.1.3. Đ ấu tr a n h s in h h o c tr o n g tư n h iê n là cơ sở, n ề n tả n g
c ủ a c ô n g n g h ệ sin h h ọ c tr o n g b ảo v ệ th ự c v ậ t
1.1.3.1. L ịc h s ử c ủ a đ ấ u t r a n h s in h học
Lịch sử của việc ứng dụng đâu tra n h sinh học đã được phát
triển và tăng theo sự p hát triển chung của nền kinh tế th ế giới.
Thêm vào đó, khi kinh tê ở mỗi nước p h át triển th ì cuộc sống của con
người càng được cải thiện và đâ'u tra n h sinh học cũng ngày càng
dược p hát triển, khoa học vể công nghệ sinh học trong BVTV càng
được lãnh đạo của những nước đo chú ý để nâng cao chất lượng sản
phẩm , phục vụ trỏ lại cho con người.
Có thê diêm qua một vài ví dụ cụ thể về lịch sử p h át triển của
đấu tra n h sinh học: từ xa xưa con ngưài đã biết sử dụng những lồi
ký sinh thiên địch và các vi sình vật có ích để phịng trừ những lồi
cơn trùng và nhện gây hại cây trồng; ngay từ th ế kỷ I- IV, người
nông dân Việt Nam đẵ biết dùng kiến vàng để phòng trừ sâu hại
cam chanh; người Trung Hoa cổ xưa cũng biết dùng kiến vàng treo
lên cây cho kiến ăn sâu, ãn bọ xít hại cây.
Năm 1856, tại Pháp nhà khoa học Fitch đã th í nghiệm dùng bọ
rù a ăn rệp hại t:ây, tác giả nhận thấy có hiệu quả.
Nám 1882 tác giả Cook. Mc cho biết loài người đã biết sử dụng
các lồi cơn trù n g có ích như bọ m ắt vàng, bọ xít, kiến ...đ è diệt sâu
bảo vệ cây trồng.
Đ ầu th ế kỷ XX có rấ t nhiều cơng trìn h nghiên cứu m ang tín h
quy lu ậ t vê vai trị của các nhóm sâu ãn th ịt n h ư bọ rù a , bọ xít,
kiến... của nhóm ký sinh như ong, ruồi. Vào n h ữ n g n ăm 18901897 n h à khoa học Koben người Đức đã th u th ậ p được nấm
M etarhizium ký sinh trê n sáu hại từ H a - oai, m ang vê Đức đề
nghiên cứu. N ăm 1870-1895, nhà bác học Louis P a s te r cũng đã
3



p h á t hiện ra VI k h u ẩ n B aciỉỉus thuringiensis và nấm Beauueria
gây h ại trê n con tằm vôi Bom bỵx more, mở ra hướng n g hiên cứu
sử dụng các vi sinh vật gây bệnh với sâu hại nói riên g và cơn
trù n g hại nói chung.
N hững 7iãm gần đây nhiêu nhà khoa học BVTV trê n th ế giới và
trong nước dã nghiên cứu th àn h công việc kết hợp các biện pháp
sinh học vổi biện pháp hóa học để phòng trừ sâu bệnh hại đ ạt kết
quả tốt. Các kết quả nghiên cứu có giá trị của ngành hóa h ữ u cơ và
hóa phân tích đã giúp cho một sô nhà khoa học tách được các chất
dẫn dụ sinh dục đối với một sô" đối tượng sâu hại làm cho con cái m ất
khả nàng sinh sản dãn đến lồi sâu hại đó bị diệt vong.
Năm 1965, nhà khoa học Steìner đã nghiên cứu ra chất dẫn dụ
ăn ng M etylengenol khi phơi hợp vói thuốc trừ sâu có nguồn gốc
lân hũu cơ (phơt phát) theo tỷ lệ 97:3 (100%). Tác giả đã tẩm dịch
hỗn hợp trên vào bã mía, kết quả cho thấy chất dân dụ ă n uống có
th ể dẫn dụ dược các con đực của' ruồi đục quả ở phạm vi bán kính xa
lkm . Theo Steiner chỉ cần sử đụng 8 gram chất d ẫn dụ ăn uống cho
Ih a Lhì có thê tiêu diệt được hoàn toàn ruồi đục quả Dacus dorsalis
hại cam chanh.
Chúng ta không ngạc nhiên với số lượng sách viết về côn trùng
và dấu tra n h sinh học ờ nhũng nám đầu thê kỷ XX bao gồm: Lịch sử
về côn trùng của tác giả E .o. Essing (1931), Phong trừ sinh học côn
trùng H.L. Sw eetm an (1936), N hững nguyên lý về đấu tranh sinh
học của nhiểu tác giả (1958), Cơn trùng có ích của L.A.Swan (1964),
Phịng trừ sinh học cơn trùng và cỏ dại của p. D ebach (1964), Đấu
tranh sinh học bởi những thiên địch tự nhiên cũng do p. Debach viết
năm 1974, Lịch Sỉ^ của đấu tranh sinh học của các Lác giả K.s.
Hagcn và J. M. Franz (1977). Ngày nay còn nhiều tác giả khác đã
phát triển và hoàn thiện sách về phương pháp sinh học trong BVTV
trên cơ sở những nguồn tài liệu nói trên.

Với những nguồn tài liệu bổ ích như vậy đã cho th ấy đấu tran h
sinh học rấ t quan trọng, chúng có vai trị hữu ích trong việc điều
chỉnh trạ n g thái cân bằng sinh học trong tự nhiên. Hiếu được vấn để
này. trong tương lai con ngưòi sẽ dễ dàng vượt qua được những khó
khăn, những thách thức một khi điểu kiện khách quan và ch ả quan

4


b ất th u ậ n làm dịch hại bùng p hát trở lại, chúng ta sẽ tự điểu chỉnh
trên cớ sở khoa học của công nghệ sinh học trong BVTV.
Thực tế cho thấy trê n th ế giới đấu tra n h sinh học đã dược các
nhà khoa học nghiên cứu từ lâu, ở nước ta cũng đã được biết đến vấn
đề đâu tra n h sinh học từ thòi xa xưa nhưng nhũng năm gần đây mâi
được triển k hai nghiên cứu trên cơ sỗ công nghệ sinh học để phát
triển và hồn thiện quy trìn h một cách đồng bộ trên quy mơ lớn
nhằm góp phần vào việc ứng dụng bảo vệ cây trồng theo hướng bển
vững để đáp ứng nơng sản thực phẩm an tồn cho cuộc sông chung
của con người.
ĩ . 1.3.2. K h á i n iêm v ề đ ấ u tr a n h sin h hoc
Theo tài liệu của Hoàng Đức N huận th ì có rấ t nhiểu định nghĩa
vể đấu tra n h sinh học (ĐTSH), nhưng định nghĩa đdn giản và dẽ
hiểu hơn cẩ: Đấu tranh sình học là biện pháp sử d ụ n g sinh vật hoặc
các sần phẩm của chúng nhằm ngăn chặn hoặc làm giảm bớt những
thiệt hại do các sinh ưật hại gây ra.
Điều chỉnh sinh học là một q trình trong đó các loài ký sinh,
ãn th ịt hoặc gây bệnh trên côn trùng hại xuất hiện trong sinh quần
do sự tác động có ý thức của con người với mục đích là làm giảm số
lượng cá th ể của một loài vật hại nào đó đến mức sinh vật hại đó
khơng cịn gày hại, hoặc sự thiệt hại do nó gây ra khơng có ý nghĩa

về m ặt kinh tê.
Sử dụng ke th ù tự nhiên trong đấu tra n h sinh học là: Khi sáu
hại gặp diều kiện th u ận lợi mà p hát triển m ạnh th ì nguyên tắc dầu
tiên con người phải vận dụng là tạo mọi điều kiện không th u ận lợi
nhằm ngăn chặn sự p h át triển và thu hẹp phạm vi ảnh hưởng của
quần thể sâu hại đối với cây trồng.
Sử d ụ n g b iện p h á p Đ TSH là vận d ụ n g h à i hòa n h ữ n g
nguyên lắc và biện pháp sinh học trong phịng trừ sâu bệnh hại, vì
vậy trong bảo vệ thực vật nếu như biết ứng dụng ĐTSH thì hiệu quả
phịng trừ thưịng cao và hiệu quả được diễn ra liên tục trong thời
gian dài. Các nhà khoa học coi đấu tra n h sinh học là sinh thái học
ứng dụng.

5


a. Cơ sớ khoa học củã đấu tranh sinh hục trong B Ỵ T V
Tạo ra mơì quan hệ mới khơng thuận lợi cho đơì tượng gâv hại
trên cư sở vận dụng sáng tạo nghĩa là đưa vào môi trường sốn£ cùa
sâu hại một yếu lô’ sinh học mới là kẻ th ù tự nhiên để phá vở điếu
kiện mới không th u ận lợi cho sự p hát triển của quẩn thể sâu hại.
Yếu tố sính học mới dó là các loài àn thịt, bắt mồi th av ký sinh ong,
ruồi và các VI sinh vật gây bệnh côn trùng như Bụ viruií, VI nấm ,...
Tạo nên hiện tượng nhiều ký sinh cá trong điêu kiện tự
nhiên cũng như trong nghiên cứu th í nghiệm dựa trơn cớ S('i cơn
Irùng hại thường có các loại sinh vật có ích ký sinh. Bình thường
thì chỉ có một, loại ký sinh nhưng trong thực tê cũng có cá thổ cơn
trù n g có từ hai lồi ký sinh trở lên, hiện tượng này dược các nhà
khoa học gọi là nhiổu ký sinh dẫn đến sự cạnh tra n h thức án trực
tiếp giửa cốc lồi ký sinh (ví dụ như ong Opius sp ký sinh trên ruồi

dục quà trong cùng một thòi gian đã tạo nên sự cạnh tra n h quyêt
hệt). Theo I Ioward năm 1911 thì Việc nghiên cứu tác dộng' của hiện
tượng nhiểu ký sinh đê tiêu diệt lồi sâu róm đã dẫn tới lý ih u y êl
tuần tự trong d;Vu tra n h Hình học, nghĩa là tạo cho mỗi loại ký sinh
sẽ tác dộng vào một giai đoạn phát triển của sâu hại. Hiện nay
lìiộn tượng nhiều ký sinh ít thực hiện vì Iheo các n h à khoa học thì
chí cần một lồi ký sinh Lác dộng có hiệu quả cũng đủ kiểm chê khá
năng p h á i triển của sâu hại.
Vai trò củiỉ ký sinh và bắt mồi, ăn th ịt trong dấu tra n h sinh
học: Tùy điều kiện cụ thổ người ta thường căn cứ vào mốì quan hộ
sinh học đặc th ù giũa sâu hại vói kẻ th ù tự nhiên mà quyết định sủ
dụng loài ký sinh hoặc lồi bắl mồi ân th ịt đe phịng trừ trơn cờ sở
của công nghệ sinh học.
Đấu tra n h sinh học theo vùng địa lý: Kết quả th í nghiệm
Irên dồng ruộng cho thấy cơn trù n g Lhưịng p h á t triển thích hợp
trong điều kiện th u ậ n lợi vế nhiột. độ, ẩm độ, lượng chiếu sáng,
lượng mưa cũng như chế độ dinh dưỡng dất đai... Đ ấu tra n h sinh
bọc với các loại côn trù n g hại này thường dễ dàng hơn và ngưực lại.
b. Các nhóm sinh vật có ích trong Đ TSH
Có rấ t nhiều nhóm sinh vật đang được sử d ụ n g rộng rãi
tro n g ĐTSII:
6


- Nhóm thiên địch gồm ký sinh và bắt mồi ă n thịt.
- Nhóm vi sinh v ật như vi k h u ẩn Bt, virus (NPV, GV, CPV...),
vi nấm Beauveria, M etarhizium, N om uraea...
- Nhóm vi tảo, tuyến trù n g ăn sâu...
- Nhóm nguyên sinh động vật. .
- Nhóm chim, thú...

ơ mỗi nhóm sinh v ật có ích đều p h át huy vai trò và tác dụng to
lớn của chúng trong từng biện pháp sinh học để phịng chơng các lồi
dịch hại cây trồng nơng, lâm nghiệp.
1.1.4. Vi trí củ a ph ư ơng ph áp sin h h ọ c tr o n g b ảo v ệ th ư c v ậ t
Trong mấy thập kỷ gần đây, chiến lược bảo vệ cây trồng trên
th ế giói đã được thay đổi một cách cơ bản vì vậy biện pháp sinh học
ngày càng thổ hiện rõ tính ưu việt và vị trí đặc biệt của nó trong hệ
thơng tổng hợp bảo vệ cây trồng. Nội dung chính của biện pháp sinh
học trong BVTV là:
Tăng cường sự điều hòa tự nhiên để làm giảm lâu dài số lượng
các cơ thể sinh vật gây hại xuống mức không thể gây tổn th ấ t lớn về
kinh tế đơi với cây trồng. Vì vậy tấ t cả các phương pháp được vận
dụng để đấu tra n h chông các cơ thê gây hại đểu phải nhằm nâng cao
th ế năng sinh học của các kẻ th ù tự nhiên để tạo nên môi quan hệ
sinh học mới trong sinh quần đồng ruộng làm cho các sinh vật hại
không th u ận lợi cả về m ặt sinh sản cũng như sự tiếp tục p h át triển.
Con người phải ln ln kìm hãm sự tăn g trưởng về sơ’ lượng
của các cớ the có hại trong các quần the tự nhiên trê n cơ sỏ tác động
tôi ưu đễn môi trường sông, nghĩa là bảo vệ và tảng cường sự hoạt
động của các lồi thiên địch có ích trong tự nhiên cũng như nghiên
cứu và sủ dụng các tác nhân sinh học mới trong cơng tác phịng trừ
dịch hại.
N hững năm vừa qua ở Việt Nam việc sử dụng các giông cây
trồng chông chịu với sâu bệnh và các biện pháp phòng trừ sâu bệnh
một cách tổng hợp tuy đã có nhiều tiến bộ, nhưng thực sự chưa được
nhân rộng. Biện pháp hóa học vẫn giữ vị trí chủ đạo trong bảo vệ
7