BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẾ PHẨM SINH KHỐI VI KHUẨN
Bacillus subtilis PHÒNG TRỪ MỘT SỐ NẤM BỆNH
HẠI CÂY TRỒNG

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN LÝ NHƠN

Niên khóa

: 2007 – 2011

Tháng 07/2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẾ PHẨM SINH KHỐI VI KHUẨN
Bacillus subtilis PHÒNG TRỪ MỘT SỐ NẤM BỆNH
HẠI CÂY TRỒNG

Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

ThS. NGUYỄN NHƯ NHỨT

NGUYỄN LÝ NHƠN

Tháng 07/2011
2


LỜI CẢM ƠN
Sau sáu tháng thực hiện khóa luận, với sự nổ lực của bản thân cùng với sự giúp
đỡ, động viên của gia đình, người thân, bạn bè và quí thầy cô mà giờ đây em đã hoàn
thành tốt khóa luận này. Bằng lòng biết ơn sâu sắc, em xin được gởi lời cảm của mình
ơn đến:
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, Ban chủ nhiệm và quí thầy
cô Bộ môn Công nghệ sinh học đã tận tâm chỉ dạy, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện
thuận lợi cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
ThS. Nguyễn Như Nhứt, bằng tất cả sự nhiệt tình và tận tâm của mình thầy đã
giúp cho em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp.
Thầy Nguyễn Văn Lẫm, cô Lê Hồng Thủy Tiên và cô Biện Thị Lan Thanh là
những người đã gắn bó với em cũng như tập thể lớp DH07SH trong suốt quá trình học
tập và thực hiện khóa luận.
Em xin gởi lời cảm ơn tới ban giám đốc Chi nhánh công ty TNHH Gia Tường

đã tạo điều kiện cho em đến thực hiện đề tài tại công ty. Đồng thời em cũng xin cảm
ơn các anh chị trong công ty đã nhiệt tình chỉ bảo cho em trong suốt thời gian thực tập
tại công ty.
Cuối cùng con xin cảm ơn cha mẹ, người đã tạo ra con, nuôi dưỡng và dạy dỗ
con trong suốt 22 năm qua. Tất cả sẽ trở nên vô nghĩa nếu không có bàn tay của cha
mẹ. Con cũng gởi lời cảm ơn tới tất cả những người thân khác trong gia đình đã
khuyên răn dạy dỗ con trong suốt những năm qua. Xin cảm ơn mọi người!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Lý Nhơn

i


TÓM TẮT
Trong những năm gần đây, Bacillus subtilis được sử dụng như một tác nhân sinh
học có hiệu quả trong phòng trừ nấm bệnh tại nhiều nước trên thế giới. Nhưng tại Việt
Nam chưa có nhiều báo cáo về ứng dụng của Bacillus subtilis trong vấn đề này. Do đó,
chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm sinh khối vi khuẩn Bacillus
subtilis phòng trừ một số nấm bệnh cây trồng” với mục tiêu thu nhận chế phẩm có khả
năng kiểm soát nấm bệnh.
Trong phạm vi nghiên cứu, từ 4 chủng Bacillus subtilis (Ba02, Ba06, Ba39, Ba40)
và 4 chủng nấm bệnh (Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani, Phytophthora capsici và
Fusarium sp.) chọn ra chủng Bacillus có hiệu quả đối kháng cao nhất với nấm bệnh
bằng phương pháp đối kháng trên đĩa thạch PGA. Sau đó, nghiên cứu những điều kiện
môi trường tối ưu cho sự phát triển của chủng Bacillus được chọn. Từ đó, thu nhận chế
phẩm sinh khối và bước đầu thử nghiệm trên cây trồng trong điều kiện vườn ươm.
Kết quả thí nghiệm cho thấy chủng Ba02 có hiệu quả đối kháng cao và ổn định
nhất đối với nấm bệnh. Chủng này được nuôi cấy lắc trong 48 giờ trên môi trường chứa
lactose 2%, bột trùn Quế thủy phân 1%, KH2PO4 0,4 g/l, MgSO4.7H2O 0,2 g/l và ở pH
7,5 canh trường đạt 4,3 x 108 CFU/ml. Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm có khả

năng phòng bệnh tốt trên một số cây trồng, làm tăng tỉ lệ này mầm, giảm tỷ lệ chết cây
con tăng sức sống và sức đề kháng của cây trồng.

ii


SUMMARY
The thesis title is “Research on Bacillus subtilis biomass production for the
antagonism some fungal phytopathogens”.
Recently, Bacillus subtilis has been used as an effectively biocontrol agent to
antagonise phytopathogens in the world. In Vietnam, there are not any report on
application of Bacillus subtilis in biocontrol. Therefore, we studied this thesis for
acquisition the Bacillus subtilis biomass which has ability to control fungal deseases.
The research contain selecting the best Bacillus subtilis from four Bacillus
subtilis strains (Ba02, Ba06, Ba39 and Ba40); optimizing component of medium for
proliferation of the selected strain; and test antagonistic activity of the culture on seeds
in nursery.
The result indicated that Bacillus subtilis Ba02 was the most antagonistic with
Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani, Phytophthora capsici, and Fusaruim sp., this
strain was incubated and shaken on liquid medium consist of 2% lactose, 1% perionyx
excavates, 0.4 g/l KH2PO4, 0.2 g/l MgSO4.7H2O at pH 7.5, the culture after 48 hours
incubation contain 4.3 x 108 CFU/ml and got a good potential to control fungal
phytopathogens.
Key words: Bacillus subtilis, phytopathogen, biomass, biocontrol.

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................. i 

TÓM TẮT .................................................................................................................................. ii 
SUMMARY ..............................................................................................................................iii 
MỤC LỤC ................................................................................................................................. iv 
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................................viii 
DANH SÁCH CÁC BẢNG ...................................................................................................... ix 
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................................... x 
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................................ 1 
1.2. Yêu cầu của đề tài................................................................................................................ 2 
1.3. Nội dung thực hiện .............................................................................................................. 2 
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................................... 3 
2.1. Một số bệnh hại cây trồng và biện pháp kiểm soát ............................................................. 3 
2.1.1. Bệnh hại cây trồng ............................................................................................................ 3 
2.1.1.1. Tình hình bệnh hại cây trồng ......................................................................................... 3 
2.1.1.2. Đặc điểm nấm gây bệnh cây .......................................................................................... 6 
2.1.1.3. Một số nấm bệnh trên cây trồng .................................................................................. 10 
2.1.2. Một số biện pháp kiểm soát ............................................................................................ 11 
2.1.2.1. Biện pháp sử dụng giống kháng và chống chịu bệnh .................................................. 11 
2.1.2.2. Biện pháp canh tác....................................................................................................... 12 
2.1.2.3. Biện pháp hóa học ....................................................................................................... 12 
2.1.2.4. Biện pháp sinh học ...................................................................................................... 13 
2.2. Tổng quan Bacillus subtilis ............................................................................................... 15 
2.2.1. Vị trí phân loại ................................................................................................................ 15 
2.2.2. Đặc điểm sinh thái và phân bố ....................................................................................... 15 
2.2.3. Đặc điểm hình thái.......................................................................................................... 15 
2.2.4. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa ............................................................................................. 16 
2.2.5. Tính đối kháng của Bacillus subtilis .............................................................................. 17 
2.2.6. Kiểm soát các nguồn bệnh thực vật ................................................................................ 18 
2.2.6.1. Kiểm soát nấm bệnh thực vật ..................................................................................... 18 
2.2.6.2. Kiểm soát vi khuẩn bệnh thực vật .............................................................................. 19 

2.2.7. Một số ứng dụng của Bacillus subtilis............................................................................ 19 
iv


2.2.7.1. Trong nông nghiệp ...................................................................................................... 19 
2.2.7.2. Trong công nghệ thực phẩm ........................................................................................ 19 
2.2.7.3. Trong công nghiệp ....................................................................................................... 20 
2.2.7.4. Trong y học.................................................................................................................. 20 
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ....................................................................... 21 
3.1. Thời gian và địa điểm ngiên cứu ....................................................................................... 21 
3.1.1. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................................... 21 
3.1.2. Địa điểm nghiên cứu....................................................................................................... 21 
3.2. Vật liệu .............................................................................................................................. 21 
3.2.1. Chủng giống nghiên cứu................................................................................................. 21 
3.2.2. Thực vật khảo sát ............................................................................................................ 21 
3.2.3. Dụng cụ thiết bị và hóa chất ........................................................................................... 22 
3.2.3.1. Dụng cụ ....................................................................................................................... 22 
3.2.3.2. Thiết bị......................................................................................................................... 22 
3.2.3.3. Hóa chất ....................................................................................................................... 22 
3.2.4. Môi trường nuôi cấy ....................................................................................................... 22 
3.2.4.1. Môi trường PGA (MT1) .............................................................................................. 22 
3.2.4.2. Môi trường cao thịt – peptone (MT2).......................................................................... 22 
3.2.4.3. Môi trường nước chiết giá đậu – đường – peptone (MT3) .......................................... 23 
3.2.4.4. Môi trường nước chiết giá đậu – đường – peptone – agar (MT4) ............................... 23 
3.3. Phương pháp ...................................................................................................................... 23 
3.3.1. Phương pháp bảo quản giống vi sinh vật........................................................................ 23 
3.3.2. Phương pháp cấy trung gian nấm bệnh .......................................................................... 24 
3.3.3. Phương pháp cấy trung gian Bacillus subtilis ................................................................ 24 
3.3.4. Phương pháp xác định hiệu quả đối kháng của Bacillus subtilis ................................... 24 
3.3.5. Phương pháp xác định số lượng tế bào Bacillus subtilis ................................................ 25 

3.3.5.1. Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đếm khuẩn lạc ...................................... 25 
3.3.5.2. Xác định số lượng tế bào bằng phương pháp đo OD .................................................. 26 
3.3.6. Phương pháp xác định lượng đạm tổng số ..................................................................... 26 
3.3.7. Phương pháp nuôi cấy lỏng thu nhận sinh khối Bacillus subtilis ................................... 26 
3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................... 27 
3.4.1. Lựa chọn chủng Bacillus subtilis có hiệu quả đối kháng cao ......................................... 27 
3.4.1.1. Cấy đối kháng với cấy Bacillus subtilis trước ............................................................ 27 
3.4.1.2. Cấy đối kháng với cấy song song Bacillus subtilis và nấm bệnh ................................ 27 
v


3.4.1.3. Cấy đối kháng với cấy Bacillus subtilis sau ................................................................ 27 
3.4.2. Khảo sát điều kiện tăng sinh chủng Bacillus subtilis ..................................................... 28 
3.4.2.1. Ảnh hưởng nguồn carbon bổ sung............................................................................... 28 
3.4.2.2. Ảnh hưởng nồng độ carbon bổ sung............................................................................ 28 
3.4.2.3. Ảnh hưởng nguồn nitrogen bổ sung ............................................................................ 29 
3.4.2.4. Ảnh hưởng nồng độ nitrogen bổ sung ......................................................................... 29 
3.4.2.5. Ảnh hưởng nồng độ nguyên tố khoáng P bổ sung....................................................... 30 
3.4.2.6. Ảnh hưởng của nồng độ khoáng Mg bổ sung.............................................................. 30 
3.4.2.7. Ảnh hưởng nồng độ pH môi trường ............................................................................ 31 
3.4.2.8. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy............................................................................... 31 
3.4.3. Thu nhận canh trường chủng Bacillus subtilis chọn lọc................................................. 32 
3.4.4. Đánh giá hiệu quả đối kháng của chế phẩm B. subtilis .................................................. 32 
3.4.4.1. Đánh giá trên môi trường đĩa PGA.............................................................................. 32 
3.4.4.2. Đánh giá trên cây trồng ............................................................................................... 32 
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................................. 34 
4.1. Kết quả............................................................................................................................... 34 
4.1.1. Lựa chọn chủng Bacillus subtilis có hiệu quả đối kháng cao ......................................... 34 
4.1.1.1. Cấy đối kháng với cấy Bacillus subtilis trước ............................................................ 34 
4.1.1.2. Cấy đối kháng với cấy song song Bacillus subtilis và nấm bệnh ................................ 35 

4.1.1.3. Cấy đối kháng với cấy Bacillus subtilis sau ................................................................ 36 
4.1.2. Khảo sát ảnh hưởng thành phần môi trường lên sự tăng sinh của Bacillus subtilis ....... 37 
4.1.2.1. Ảnh hưởng của nguồn carbon bổ sung ........................................................................ 38 
4.1.2.2. Ảnh hưởng nồng độ lactose bổ sung ........................................................................... 39 
4.1.2.3. Ảnh hưởng nguồn nitrogen bổ sung ............................................................................ 39 
4.1.2.4. Ảnh hưởng nồng độ bột trùn Quế thủy phân ............................................................... 40 
4.1.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ khoáng KH2PO4 bổ sung..................................................... 41 
4.1.2.6. Ảnh hưởng của nồng độ khoáng Mg bổ sung.............................................................. 42 
4.1.2.7. Ảnh hưởng của pH ban đầu của môi trường nuôi cấy ................................................. 42 
4.1.2.8. Ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy............................................................................... 43 
4.1.3. Đánh giá hiệu quả đối kháng của dịch sinh khối B. subtilis chủng Ba02....................... 45 
4.1.3.1. Đánh giá trên môi trường đĩa PGA.............................................................................. 45 
4.1.3.2. Đánh giá trên cây trồng ............................................................................................... 47 
4.2. Thảo luận ........................................................................................................................... 49 
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................. 53 
vi


5.1. Kết luận .............................................................................................................................. 53 
5.2. Đề nghị............................................................................................................................... 53 
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 54 

PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A
Ba02

Ba06
Ba39
Ba40
C
CFU
Dex
dk
dt
fi
Glu
H
I
Lac
MT
N
NB01
NB02
NB03
NB04
NT
ni
PGA
Sac
S
SS
T
V

: Số tế bào vi khuẩn (CFU) trong 1 ml mẫu.
: Bacillus subtilis Ba02

: Bacillus subtilis Ba06
: Bacillus subtilis Ba39
: Bacillus subtilis Ba40
: Tỷ lệ cây bình thường (%)
: Colony - forming unit
: Dextrine
: Đường kính khuẩn lạc nấm bệnh trung bình trên đĩa đối chứng (cm)
: Đường kính khuẩn lạc nấm bệnh trung bình trên đĩa đối kháng (cm)
: Độ pha loãng tương ứng.
: Glucose
: Tỷ lệ hạt nảy mầm (%)
: Hiệu quả ức chế (%)
: Lactose
: Môi trường
: Tổng số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa đã chọn
: Sclerotium rolfsii
: Rhizoctonia solani
: Phytophthora capsici
: Fusarium sp.
: Nghiệm thức
: Số lượng đĩa cấy tại độ pha loãng thứ i
: Potato Glucose Agar
: Saccharose
: Cấy Bacillus sau so với nấm bệnh
: Cấy Bacillus song song với nấm bệnh
: Cấy Bacillus trước so với nấm bệnh
: Thể tích dịch mẫu cấy vào trong mỗi đĩa (ml).

viii



DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Thiệt hại do bệnh cây gây ra trong sản xuất nông nghiệp ................................. 3
Bảng 2.2 Đặc điểm một số loại nấm bệnh phổ biến trên cây trồng................................. 10
Bảng 3.1 Các giống Bacillus subtilis sử dụng ................................................................... 21
Bảng 3.2 Các giống nấm bệnh sử dụng .............................................................................. 21
Bảng 3.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nguồn carbon ................................................ 28
Bảng 3.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ carbon............................................. 29
Bảng 3.5 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng pH ......................................................................... 31
Bảng 4.1 Hiệu quả đối kháng Bacillus với nấm bệnh khi cấy Bacillus trước................ 34
Bảng 4.2 Hiệu quả đối kháng khi cấy song song ............................................................... 35
Bảng 4.3 Hiệu quả đối kháng khi cấy Bac. subtilis sau .................................................... 36
Bảng 4.4 Tổng hợp hiệu quả đối kháng của chủng Ba02 ................................................. 37
Bảng 4.5 Ảnh hưởng nguồn carbon lên sự tăng sinh chủng Ba02 .................................. 38
Bảng 4.6 Ảnh hưởng nồng độ lactose bổ sung lên sự tăng sinh chủng Ba02 ................ 39
Bảng 4.7 Ảnh hưởng nguồn nitrogen lên sự tăng sinh chủng Ba02................................ 40
Bảng 4.8 Ảnh hưởng nồng độ bột trùn Quế thủy phân lên sự tăng sinh Ba02 .............. 40
Bảng 4.9 Ảnh hưởng nồng độ KH2PO4 bổ sung lên sự tăng sinh chủng Ba02............... 41
Bảng 4.10 Ảnh hưởng nồng độ khoáng MgSO4 ................................................................ 42
Bảng 4.11 Ảnh hưởng pH ban đầu của môi trường nuôi cấy........................................... 43
Bảng 4.12 Mật độ tế bào chủng Ba02 theo thời gian nuôi cấy ........................................ 44
Bảng 4.13 Hiệu quả đối kháng (%) của dịch sinh khối Ba02 với các nấm bệnh........... 45
Bảng 4.14 Hiệu quả của chế phẩm sinh khối Ba02 với NB03 trên cà chua................... 47
Bảng 4.15 Hiệu quả của chế phẩm sinh khối Ba02 với NB02......................................... 48
Bảng 4.16 Hiệu quả trị bệnh của chế phẩm với NB02 trên cà chua ............................... 49

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Một số bệnh thường gặp do nấm bệnh gây ra.. ................................................... 6
Hình 2.2 Hình thái một số loại nấm. ..................................................................................... 7
Hình 2.3 Hình thái nấm ngành Myxomycota.. .................................................................... 8
Hình 2.4 Chu trình phát triển nấm Eumycota ...................................................................... 9
Hình 2.5 Chu trình gây bệnh của nấm Fusarium oxysporium f.sp.. ............................... 10
Hình 2.6 Hình thái Bacillus subtilis. ................................................................................... 15
Hình 2.7 Bào tử Bacillus subtilis ......................................................................................... 16
Hình 2.8 Khuẩn lạc Bacillus subtilis trên thạch đĩa. ......................................................... 16
Hình 4.1 Hiệu quả đối kháng của nấm bệnh NB02 với chủng Ba02 .............................. 37
Hình 4.2 Hiệu quả đối kháng chế phẩm sinh khối chủng Bac02 với các nấm bệnh.... 46
Hình 4.3 Xử lý chế phẩm trên hạt cây cà chua. ................................................................. 47
Hình 4.4 Xử lý chế phẩm trên đất ....................................................................................... 48
Hình 4.5 Xử lý chế phẩm trên cây cà chua con. ................................................................ 49

x


Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong nền kinh tế của nước ta nền nông nghiệp luôn giữ vai trò chủ đạo, đặc biệt
là trồng trọt. Hiện nay, sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ
thâm canh cao, để đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của con người. Đi đôi với vấn
đề này là việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa
học và hàng loạt các biện pháp nhằm chạy theo năng suất và sản lượng.
Với phương pháp canh tác trên, đất đai ngày càng thoái hóa, dinh dưỡng bị mất
cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư
các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy ngày càng nhiều. Đặc
biệt là việc lạm dụng quá mức phương pháp hóa học làm cho côn trùng, sâu bệnh trở
nên kháng thuốc dẫn đến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước.
Chính vì vậy, công tác phòng chống dịch hại cây trồng là một vấn đề cấp thiết.

Trong đó, phương pháp phòng trừ dịch hại bằng sinh học được các nhà khoa học rất
quan tâm. Đặc biệt, chế phẩm sinh học với các tác nhân vi sinh vật sử sụng cho cây
trồng đang được khuyến khích sử dụng nhằm khắc phục một số hạn chế của phương
pháp hóa học và hướng đến sự phát triển nông nghiệp theo hướng sinh thái bền vững
trong tương lai. Ví dụ như ứng dụng Bacillus thuringiensis để phòng trừ các loại sâu
hại trên cây trồng và phòng trừ nấm bệnh trên cây đậu nành (Reyes-RamMirez, 2004);
ứng dụng Bacillus, Pseudomonas và Chryseobacterium để phòng trừ các loại bệnh trên
rau màu (J. Domenech, 2006).
Một trong những vi sinh vật đối kháng nấm bệnh tiêu biểu trong chế phẩm sinh
học là Bacillus subtilis. Hoạt tính đối kháng của nó đối với nấm bệnh đã được nghiên
cứu và đạt được nhiều thành công tại nhiều nước trên thế giới như nghiên cứu và ứng
dụng Bacillus subtilis trong kiểm soát sinh học của Heidi I.G. Abo Elnaga (2006), J.
H. S. Ferreira (1991), Nalisha (2006). Tuy nhiên cho đến nay, ở VN không có hoặc rất
ít nghiên cứu về Bacillus subtilis trong vấn đề này. Dựa trên những cơ sở đó, chúng tôi
tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm sinh khối vi khuẩn Bacillus
subtilis phòng trừ một số nấm bệnh hại cây trồng”.

1


1.2. Yêu cầu của đề tài
Thu nhận chế phẩm sinh khối chủng Bacillus subtilis có khả năng đối kháng với
nấm bệnh cây trồng.
1.3. Nội dung thực hiện
Thực hiện cấy đối kháng các chủng Bacillus subtilis với các chủng nấm bệnh trên
môi trường thạch đĩa PGA để chọn lọc ra chủng B. subtilis có khả năng đối kháng cao
với nấm bệnh.
Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng lên quá trình tăng sinh của chủng B. subtilis
chọn lọc nhằm thu nhận có hiệu quả chế phẩm sinh khối chủng B. subtilis chọn lọc.
Tiến hành nuôi cấy chủng B. subtilis trên môi trường chọn lọc để thu nhận chế

phẩm, thử nghiệm đối kháng chế phẩm với các nấm bệnh trên môi trường thạch đĩa và
trên cây trồng để đánh giá hiệu quả của chế phẩm.

2


Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Một số bệnh hại cây trồng và biện pháp kiểm soát
2.1.1. Bệnh hại cây trồng
2.1.1.1. Tình hình bệnh hại cây trồng
a. Trên thế giới
Theo FAO (1993) tùy theo từng vùng, từng năm mà mức độ thiệt hại về kinh tế
do bệnh cây gây ra khá nghiêm trọng đối với sản xuất nông nghiệp. Bảng thống kê
dưới đây cho thấy tình hình thiệt hại do bệnh cây ra cho nền nông nghiệp thế giới
trong năm 1993
Bảng 2.1 Thiệt hại do bệnh cây gây ra trong sản xuất nông nghiệp
Sản lượng bị mất

Sản lượng bị mất

do bệnh cây (triệu tấn)

(%)

Ngũ cốc

257

9,2


Khoai tây

93

21,8

Mía đường

444

19,2

Rau cải

65

10,1

Cây ăn quả

61

12,6

3

17,7

Cây lấy dầu


35

9,8

Cây lấy sợi

7

11,0

Cao su

1

15,0

Thuốc lá

1

12,3

Cây trồng

Cà phê, ca cao, trà

b. Tại Việt Nam
Theo Vũ Triệu Mân năm 2007 thì tình hình dịch hại cây trồng trong nước diễn
biến rất phức tạp, cụ thể như sau
3



 Bệnh hại trên cây lương thực
Trên diện tích cây lương thực, đặc biệt là lúa và ngô, nhiều loại dịch bệnh xảy
ra gây thiệt hại lớn. Tiêu biểu, bệnh đạo ôn trên cây lúa, do nấm Pyricularia grisea
gây ra, phá hoại nghiêm trọng diện tích lúa ở nhiểu tỉnh miền Bắc nước ta như Hải
Phòng, Thái Nguyên, Ninh Bình, Bắc Giang. Ở miền Nam, diện tích bệnh đạo ôn năm
1992 là 165.000 ha. Bệnh khô vằn hại lúa do nấm Rhizoctonia solani gây nên làm
giảm 20 – 25% năng suất lúa. Bệnh lúa von do Fusarium moniliforme gây ra làm thiệt
hại lớn đến nhiều tỉnh ở vùng đồng bằng sông Hồng, có nơi thiệt hại đến 2/3 diện tích.
Bên cạnh cây lúa, ngô cũng là một đối tượng bị tấn công của rất nhiều nấm
bệnh. Bệnh bạch tạng ngô do Sclerospora maydis gây ra, bệnh tập trung ở các vùng
trồng ngô vùng Đông Bắc nước ta, có nơi gây thiệt hại đến 70 – 80%, cây chết không
cho thu hoạch phải gieo trồng lại. Bệnh phấn đen trên ngô do Ustilago zeae gây ra,
bệnh này đang có xu hướng phát triển rộng hơn tại nhiều nơi ở nước ta, đặc biệt là ở
vùng núi Tây Bắc. Bệnh mốc hồng hại ngô do Sclerospora maydis và Fusarium
graminearum gây ra. Bệnh xuất hiện và gây hại lúc ngô bước vào giai đoạn chín và
tiếp tục phát triển đến khi thu hoạch và trong giai đoạn bảo quản, chế biến.
 Bệnh hại trên cây công nghiệp
Trên cây công nghiệp cũng bị ảnh hưởng khá nặng nề với một số bệnh phổ biến
như: bệnh lở cổ rễ và cháy lá trên bông do Rhizoctonia solani gây nên bệnh xảy ra trên
khắp các vùng trồng bông trên cả nước, đặc biệt thiệt hại nặng nhất tại các tỉnh Ninh
Thuận, Đắc Lắc, Đồng Nai. Trên chè, một số bệnh như phòng lá chè do Exobasidium
vexans, bệnh chấm nâu lá chè do Colletotrichum camelliae, bệnh chấm xám lá chè do
Pestalotiopsis theae xảy ra tại các vùng trồng chè lớn ở nước ta như Phú Thọ, Yên
Bái, Tuyên Quang, Bắc Cạn. Bệnh gỉ sắt cà phê do Hemileia vastatrix gây ra đã gây
hại nặng ở các vùng trồng cà phê phía Bắc và Bắc Trung bộ nước ta và một số tỉnh
Nam Trung bộ như Đắc Lắc, Buôn Mê Thuộc và Lâm Đồng làm cây cà phê bị giảm
năng suất và giảm sức sống ở các vụ sau. Trên cây đậu tương, lạc cũng xảy ra bệnh gỉ
sắt do lớp nấm đảm Basidiomycetes gây nên làm năng suất giảm từ 5 - 8 tạ/ha xuống

còn 0,8 - 2,5 tạ/ha tại khu vực trồng đậu tương phía Bắc.
Trên cây cao su hiện nay bị ảnh hưởng nhiều nhất là các bệnh như bệnh xì mủ
cao su do nấm Phytophthora palmivora, bệnh phấn trắng cao su do Oidium heveae.
4


Bệnh phát triển mạnh ở một số nông trường vùng Nghệ An, Vĩnh Phúc, Quảng Bình
và ở vùng Đồng Nai, Sông Bé và các tỉnh Tây Nguyên làm cho chu kỳ khai thác mủ bị
rút ngắn lại, năng suất mủ giảm tới 40%.
Đặc biệt hiện nay, cây điều là loại cây chịu ảnh hưởng của nhiều loài nấm gây
hại khác nhau, gây thiệt hại nặng nề trên hoa, quả và ảnh hưởng đến năng suất và sản
lượng. Một số bệnh phổ biến được biết đến như bệnh muội đen do Graphium sp., bệnh
khô cành do Corticium salmonicolor, bệnh lở cổ rễ do Pythium splendens, bệnh thán
thư do Colletotrichum gloeosporioides.
 Bệnh trên cây ăn quả
Diện tích cây có muối trên cả nước chiếm diện tích khá lớn và đây cũng là phổ
kí chủ của nhiều loại mầm bệnh khác nhau. Phổ biến như bệnh sẹo cây có muối do
Elsinoe fawcettii, bệnh chảy gôm do Phytophthora sp. gây hại trên gốc, thân, cành,
quả hoặc thối rễ, bệnh đốm nâu do Mycosphaerella horii gây thiệt hại trên diện tích
trồng cam chanh ở một số tỉnh phía Bắc và xuất hiện nhiều ở các tỉnh miền Nam.
Ngoài ra, các loại cây chiếm diện tích lớn khác như chuối, xoài, dứa, nho, đu
đủ… cũng là mục tiêu của nhiều loại nấm bệnh, thường gặp là một số bệnh như bệnh
héo vàng chuối do Fusarium oxysporum, làm lá cây chuyển màu vàng, thối mục thân,
chết cây. Bệnh thán thư chuối do Colletotrichum musae, bệnh thán thư xoài do
Colletotrichum gloeosporioides gây hại trên khắp các bộ phận của cây nhưng thường
gây thiệt hại lớn trên quả, làm thối quả, giảm chất lượng quả. Bệnh thối nõn dứa do
Phytophthora spp. gây thiệt hại khá lớn trên diện tích trồng dứa ở nước ta, tỷ lệ cây
chết do bệnh gây ra khoảng 10 – 15%, có nơi lên đến 80%.
 Bệnh hại trên cây rau
Nhu cầu về sử dụng rau của con người ngày càng tăng và diện tích cây rau cũng

được phát triển. Đồng hành cùng sự phát triển đó cũng làm tăng theo số lượng các loại
bệnh hại làm ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng rau. Tiêu biểu là bệnh thán thư ớt
do Colletotrichum nigrum, bệnh phấn trắng trên bầu bí do Erysiphe cichoracearum,
làm cây rụng lá, sinh trưởng kém và giảm năng suất. Bệnh sương mai rau diếp và xà
lách do Bremia lactucae xuất hiện ở giai đoạn cây con và tồn tại suốt thời kỳ sinh
trưởng của cây. Bệnh thối hạch cải bắp do Sclerotinia sclerotiorum làm cây chết, bắp
cải thối khô.

5


Trên cây rau các, cà chua bị ảnh hưởng về nhiều loại bệnh nhất. Trong đó có
bệnh sương mai cà chua do Phytopthora infestans, bệnh lở cổ rễ cà chua do
Rhizontonia solani, bệnh héo cà chua do Fusarium oxysporium… gây thiệt hại khá
nặng nề ở các vùng trồng cà chua cả nước, thiệt hại trung bình 30 – 70%, có khi lên
đến 100 % không thu hoạch được.

a1

a2

b

c

a3

a4

d


e

Hình 2.1 Một số bệnh thường gặp do nấm bệnh gây ra. a1), a2), a3) và a4): Bệnh do
Rhizoctonia; b) Bệnh phấn đen bắp; c): Bệnh đốm lá đậu phộng; d): Bệnh đốm lá hồ tiêu; e):
Bệnh héo rũ ớt (Cẩm nang chẩn đoán bệnh cây ở Việt Nam, 2009).

2.1.1.2. Đặc điểm nấm gây bệnh cây
Hiện tại có khoảng 100.000 loài nấm đã được biết đến với các hình thức sống
hoại sinh, cộng sinh như mycorrhiza, địa y, nấm dạ cỏ… Nổi bật nhất là nhóm ký sinh
với khoảng 50 loài gây bệnh cho người, gia súc, ký sinh trên côn trùng, tuyến trùng,
nấm và trên 800 loài gây bệnh cho cây. Bệnh cây do nấm gây ra chiếm 70% tổng số
bệnh cây.
a. Đặc điểm hình thái và cấu tạo
 Đặc điểm hình thái
Nấm bệnh cây trồng là sinh vật có nhân thật, dị dưỡng, không có diệp lục, cơ
quan sinh trưởng có cấu tạo dạng sợi, nhiều loài sinh sản bằng bào tử, sống dị dưỡng,
không có diệp lục và sắc tố. Vách tế bào chứa chitin hoặc cellulose.
Cơ thể của nấm trừ một số ít là đơn bào, hình tròn, bầu dục nằm đơn độc hay
ghép lại với nhau, còn đa số là những sợi nấm không màu, phân nhánh nhiều, tạo
6


thành đám chằn chịt gọi là hệ sợi nấm. Hầu hết các loài nấm, hệ sợi đều nằm trong cơ
chất như đất, gỗ mục, xác thực vật... và chỉ có những sợi mang cơ quan sinh sản ở trên
đầu mới ở trên bề mặt cơ chất.

Hình 2.2 Hình thái một số loại nấm. a) Aspergill; b) Nấm Rhizopus.
/>microbiology/Fungi/Classification/Classification.htm.


 Cấu tạo
* Ngành Myxomycota
Không có vách ngăn tế bào, cơ thể là 1 khối nguyên sinh chất trần dạng amip,
chứa nhiều nhân hợp bào. Nhiều tế bào dạng amip riêng rẽ nhưng tích tụ, dồn cục lại.
* Ngành Eumycota
Có vách ngăn tế bào, dạng sợi, phân nhánh sợi nấm, tản nấm. Đường kính 0,5 100 mm, dài từ vài mm đến vài mét. Tản nấm gồm dạng đơn bào chứa một tế bào,
nhiều nhân; đa bào chứa nhiều tế bào, có vách ngăn ngang, có lổ hổng, nhân có thể
chui qua, mỗi tế bào có 1 hoặc nhiều nhân, sợi nấm không màu hoặc vàng, nâu.

7


Hình 2.3 Hình thái nấm ngành Myxomycota.
/>det.htm?File_name=MYXO003B&File_type=
GIF.

b. Dinh dưỡng và ký sinh của nấm
Sợi nấm là cơ quan sinh trưởng, dinh dưỡng. Chúng tiết ra các enzyme để phân
giải nguồn hợp chất hữu cơ từ bên ngoài thành hợp chất dễ hòa tan để thẩm thấu qua
màng bán thấm của tế bào. Hệ thống enzyme của nấm rất phong phú gồm nội enzyme
và ngoại enzyme.
-

Enzyme ngoại bào được tiết vào môi trường sống để phân giải hợp chất phức

tạp thành chất dễ hấp thụ, chủ yếu là enzyme thủy phân amylase và peptinase.
-

Enzyme nội bào của nấm dùng để tổng hợp các vật chất hấp thụ thành những


hợp chất cần thiết cho quá trình sinh trưởng và sinh sản của nấm như enzyme oxy hóa
khử oxydase…
Ngoài hệ thống enzyme, nhiều loại nấm còn sinh ra nhiều loại độc tố kiềm hãm
hoạt động của hệ thống enzyme tế bào ký chủ, phá hủy quá trình trao đổi chất của tế
bào như phá vỡ độ thẩm thấu của màng tế bào. Độc tố thường là các acid hữu cơ (như
oxalic acid, fusarinic acid, alternaric acid), nhóm protein và các sản phẩm phân giải
của protein như urê, ammoniac, nhóm polysaccharide như piricularin và các chất bay
hơi như cyanic acid.

8


c. Sinh sản của nấm
Nấm có nhiều phương thức sinh sản tùy theo loài và điều kiện ngoại cảnh. Tốc
độ sinh sản của nấm bệnh và số lượng nhiều, bao gồm các hình thức sinh sản là sinh
sản bào tử từ cơ quan sinh trưởng, sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính.
d. Sự lan truyền và xâm nhiễm của nấm bệnh
Nấm lan truyền bằng cách phát tán. Sự lan truyền chủ động hay bị động phụ
thuộc vào đặc điểm sinh học mỗi loại nấm và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường.
Nấm xâm nhập ký chủ qua các cửa ngõ tự nhiên, qua vết thương hay trực tiếp
qua bề mặt lành lặn của ký chủ. Phương tiện lan truyền là bào tử, các đoạn sợi nấm,
hạch nấm với hai hình thức lan truyền:
-

Lan truyền chủ động: bào tử túi từ quả thể tự phóng vào không khí, bào tử động

có thể tự di chuyển trong nước.
-

Lan truyền thụ động: qua các tác nhân như mưa, nước tưới, gió, côn trùng, động


vật, con người…

Hình 2.4 Chu trình phát triển nấm Eumycota.
/>
9


Hình 2.5 Chu trình gây bệnh của nấm Fusarium
oxysporium f.sp. udum. (Phạm Văn Kim, 1982).
2.1.1.3. Một số nấm bệnh trên cây trồng
Bảng 2.2 Đặc điểm một số loại nấm bệnh phổ biến trên cây trồng
Tác nhân
bệnh
(1)

Bệnh
(2)

Thối gốc (héo
nhanh) hồ
Phytophthora
tiêu, thối rễ ớt
capsici
và các bệnh
khác
Thối nõn dứa
Phytophthora
và các bệnh
nicotianae

khác

Fusarium
spp.

Héo
Fusarium

Phổ ký chủ
(3)

Rộng

Rộng

Đậu Hà Lan,
chuối, cà
chua và một
số cây trồng
khác

10

Bảo tồn
(4)
Hậu bào tử, sợi
nấm trong tàn
dư cây bệnh trên
ruộng và có thể
cả bào tử trứng

trong đất
Hậu bào tử, sợi
nấm trong tàn
dư cây bệnh và
có thể cả bào tử
trứng trong đất
Hậu bào tử
trong đất, xâm
nhiễm cả cây
không phải là ký
chủ

Biểu hiện
(5)
Thối rễ và nứt ở
phần thân gần
mặt đất, trên rau
bị thối rễ cây còi
cọc và héo
Thối rễ và nứt ở
phần thân gần
mặt đất, trên rau
bị thối rễ cây còi
cọc và héo
Lá bị hóa vàng,
rũ xuống, mạch
dẫn hóa nâu


Bảng 2.2 (tt) Đặc điểm một số loại nấm bệnh phổ biến trên cây trồng

(1)

Sclerotinia
sclerotiorum

Sclerotium
rolfsii

Rhizoctonia
spp.

(2)

Thối thân và
quả

Thối gốc,
thân

(3)
(4)
Gây hại trên
nhiều cây
trồng hai lá
Hạch nấm lớn,
mầm (lá rộng)
màu đen trong
bao gồm cà
đất
chua và khoai

tây, xà lách,
đậu tương, lạc
Rộng, bao
gồm cà chua, Hạch nấm tròn,
ớt, bầu bí, đậu nhỏ, màu nâu
cô ve, cà rốt
trong đất
và hành.

Héo chết cây Rộng, phụ
con, lở cổ rễ, thuộc loài và
thối rễ và thân chủng nấm

Hạch nấm hoặc
sợi nấm điển
hình trên tàn dư
cây bệnh trong
đất

(5)
Sự có mặt của
sợi nấm màu
trắng và các
hạch nấm lớn,
màu đen với
hình dạng bất
định
Sợi nấm màu
trắng và các
hạch nấm nhỏ

màu nâu tròn
hình thành trên
bề mặt gốc thân
bị bệnh
Hạch nấm màu
nâu dạng bất
định, sợi
nấm phân nhánh
vuông góc trong
mẫu cấy trên
môi trường.

(Cẩm nang chẩn đoán bệnh cây ở Việt Nam, 2009).

2.1.2. Một số biện pháp kiểm soát
2.1.2.1. Biện pháp sử dụng giống kháng và chống chịu bệnh
Đây là biện pháp chủ động, giải quyết căn bản vấn đề bệnh hại trong một thời
gian lâu dài, giảm tổn thất và chi phí cho các biện pháp phòng trừ khác mà vẫn đạt
năng suất cao. Yêu cầu đặt ra đối với việc sử dụng giống chống chịu bệnh là:
- Sử dụng giống chống bệnh phù hợp với từng vùng địa lý, đất đai, khí hậu để
duy trì tính chống bệnh lâu dài và phát huy được các đặc tính tốt của giống.
-

Xây dựng bộ giống thích hợp cho từng vùng, chế độ luân canh, trồng luân phiên

các loại giống nhất định.
-

Sử dụng hạt giống, cây giống mạnh khỏe, không mang bệnh để gieo trồng để


tránh bệnh, tăng cường sức chống bệnh, đảm bảo được năng suất.
* Ưu điểm:
Hữu hiệu, dễ áp dụng, có hiệu quả kinh tế, tránh ô nhiễm môi trường.
11


* Nhược điểm:
Ít có giống kháng cùng lúc với nhiều bệnh khác nhau, không phải với bất kỳ bệnh
nào cũng có giống kháng, giống phải được thay sau một thời gian sử dụng và các loại
giống này thường năng suất chỉ đạt ở mức khá.
2.1.2.2. Biện pháp canh tác
Đây là biện pháp kỹ thuật trồng trọt nhằm tạo ra các điều kiện sinh thái thuận
lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây trồng cũng như các thiên địch tự nhiên của vi
sinh vật gây bệnh và không thuận lợi cho sự phát sinh, phát triển, tích lũy và lây lan
của vi sinh vật gây bệnh. Bao gồm các biện pháp sau:
-

Luân canh cây trồng

-

Kỹ thuật làm đất

-

Bón phân

-

Gieo trồng theo thời vụ


-

Chế độ nước tưới

-

Vệ sinh đồng ruộng

* Ưu điểm:
Không tốn kém, dễ thực hiện và kết hợp dễ dàng với các biện pháp phòng trừ
bệnh khác, không có ảnh hưởng xấu như biện pháp hóa học.
* Nhược điểm:
Mang tính chất phòng ngừa bệnh là chủ yếu, do đó phải được tiến hành trước
rất nhiều so với sự biểu hiện tác hại thực sự của bệnh; cùng một biện pháp canh tác,
khi thực hiện có thể làm giảm loại bệnh này, nhưng lại làm tăng mức độ trầm trọng
của bệnh khác.
2.1.2.3. Biện pháp hóa học
Biện pháp hóa học phòng trừ bệnh cây là việc dùng các loại thuốc hóa học bao
gồm các hợp chất vô cơ, hữu cơ, các chất kháng sinh có tác dụng trực tiếp tiêu diệt
hoặc ức chế vi sinh vật gây bệnh cây, chống lại sự phá hại của bệnh, bảo vệ cây trồng.
 Bốn nguyên tắc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (nguyên tắc 4 đúng):
-

Dùng đúng thuốc: căn cứ theo loại vi sinh vật gây bệnh, loại cây trồng hay nông

sản bị bệnh để chọn và sử dụng đúng loại thuốc và dạng chế phẩm.
-

Dùng thuốc đúng lúc: giúp ngăn chặn sự xâm nhập, lây lan, phá hại của bệnh,


phun thuốc sớm khi bệnh mới xuất hiện, diện tích cây bị bệnh còn ở diện hẹp.
12


-

Dùng đúng liều lượng, đúng nồng độ, theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất.

-

Dùng đúng phương pháp, kỹ thuật: thuốc được rãi, phun đồng đều trên toàn

diện tích cây trồng.
* Ưu điểm:
-

Ngăn chặn và dập tắt dịch bệnh nhanh, hiệu quả phòng trừ cao

-

Có khả năng tiêu diệt được mầm bệnh khi mầm bệnh đã xâm nhập vào mô

-

Áp dụng hầu hết được các loại bệnh, trừ virus và Mycoplasma

-

Đây là biện pháp rất kinh tế vì rẻ tiền, dễ áp dụng và cho hiệu quả cao.


* Nhược điểm:
-

Gây ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước.

-

Ảnh hưởng cho sức khỏe người và gia súc.

-

Một số thuốc bảo vệ thực vật có độ độc cao, thời gian phân hủy lâu, để lại tồn

dư trên nông sản, đất đai.
-

Làm mất cân bằng sinh thái vì ảnh hưởng đến hệ sinh vật có ích trong đất.

-

Dễ dẫn đến vi sinh vật gây bệnh có tính quen và kháng thuốc.

-

Chịu tác động mạnh của các yếu tố thời tiết như mưa, gió...

2.1.2.4. Biện pháp sinh học
Biện pháp sinh học là việc sử dụng bắt mồi ăn thịt, kí sinh, vi sinh vật gây
bệnh, các sản phẩm có nguồn gốc sinh học như thuốc thảo mộc, sản phẩm công nghệ

sinh học như giống chuyển gen kháng, hay các chất ảnh hưởng tới tập tính của dịch hại
nhằm ngăn chặn hoặc giảm bớt thiệt hại do chúng gây ra. Đây là một biện pháp tốt, có
nhiều triển vọng trong tương lai.
a. Sử dụng các siêu ký sinh và vi sinh vật đối kháng
Trong tự nhiên, một số vi sinh vật gây bệnh cây bị những loài vật khác ký sinh
tiêu diệt. Những sinh vật sống ký sinh trên cơ thể vi sinh vật gây bệnh gọi là những
siêu ký sinh hoặc ký sinh bậc 2, đó là những loại nấm, vi khuẩn, thực khuẩn thể, tuyến
trùng ăn thịt. Tiêu biểu như nấm Verticillium sống ký sinh trên bào tử hạ nấm rỉ sắt cà
phê Hemileia vastatrix, vi khuẩn Agrobacterium, Pseudomonas sống ký sinh trên nấm
Fusarium hại cây...
Các siêu ký sinh hoặc vi sinh vật đối kháng được phân lập, nuôi cấy, nhân lên
trên môi trường nhân tạo để sản xuất thành các chế phẩm vi sinh vật.

13