Quay lại
Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học ứng dụng phòng trừ nhện đỏ
29/09/2021 : 00:09
Quy trình tạo được chế phẩm sinh học từ nấm Isaria sp. có khả năng phòng trừ nhện đỏ hai chấm Tetranychus urticae gây hại trên cây trồng.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ
Nhện đỏ (Tetranychus urticae) có thể sống ký sinh và gây bệnh trên các loại cây khác nhau và điều kiện trồng khác nhau, bao gồm cây trồng, cây làm vườn, nhà kính rau và cây cảnh. Những con nhện trưởng thành và dạng ấu trùng của chúng dùng miệng hút dịch trên các loại cây trồng, gây ra các đốm hoại tử lá vàng, hình dạng của cánh hoa bị cháy, làm giảm sức sống tổng thể của thực vật, làm tăng tốc độ chết của cây. Trên lá và cành cây, nhện đỏ chích hút gây ra những vết lan rộng làm khô và rụng hay chết cành. Trên trái, nhện tập trung ở phần cuống trái, chích hút dịch ở lớp biểu bì làm biến dạng trái ảnh hưởng đến mẫu mã trái về sau. Do chu kỳ sống ngắn (10-15 ngày) và sự thay đổi thế hệ của nhện nhanh, mật độ tăng cao nhanh chóng, nhất là trong điều kiện khô hạn, dẫn đến việc gây hại hàng loạt trên cây trồng. Biện pháp phòng trừ hiện nay là sử dụng các loại thuốc hóa học phối hợp hoặc luân phiên phun lên cây nhằm tiêu diệt nhện. Tuy nhiên việc lạm dụng các loại thuốc trừ sâu hóa học kéo dài không những làm tăng khả năng kháng thuốc mà còn gây ảnh hưởng trực tiếp trên cây trồng và môi trường sinh thái, để lại những hệ lụy kéo dài. Vì vậy, các nhà khoa học đã chuyển sang biện pháp kiểm soát sinh học, vừa tiêu diệt được nhện hay côn trùng gây bệnh, vừa thân thiện với môi trường, không gây ảnh hưởng đến cây trồng, vật nuôi cũng như con người.
Nhện đỏ Tetranychus urticae trên lá cây
Trong đó, nhóm nấm ký sinh gây bệnh cho côn trùng có vai trò quan trọng trong việc điều hòa số lượng côn trùng trong tự nhiên ở khắp mọi nơi. Nấm ký sinh côn trùng ngày càng thu hút sự quan tâm như một tác nhân kiểm soát sinh học đối với côn trùng gây hại. Đây được xem là một hướng đi triển vọng nhằm tạo ra những chế phẩm bảo vệ thực vật an toàn và hiệu quả.
Nấm ký sinh côn trùng là nhóm nấm rất phong phú về thành phần chi và loài. Nhiều loài nấm côn trùng đã được ứng dụng trong đấu tranh sinh học kiểm soát dịch hại, như Cordyceps, Beauveria, đặc biệt là chi nấm Isaria. Chi Isaria bao gồm các loài nấm ký sinh côn trùng phân bố khá rộng, dễ dàng thu thập. Ở Việt Nam, những nghiên cứu trên loài nấm Isaria chủ yếu tập trung vào nghiên cứu phân lập ngoài tự nhiên, định danh, bảo quản chúng hoặc nghiên cứu sử dụng làm dược liệu. Bên cạnh đó, nấm Isaria cũng có tiềm năng rất lớn trong việc sử dụng phòng trừ nhện và sâu hại.
Tình hình sản xuất các chế phẩm sinh học phòng trừ sâu hại ứng dụng trong lĩnh vực cây trồng đã khá phổ biến tại Việt Nam. Có thể kể đến các chế phẩm có nguồn gốc vi sinh như thuốc trừ sâu vi sinh BT (Bacciluss Thuringiensis var.), các chế phẩm trừ côn trùng từ nấm Metarhizium anisopliae (nấm xanh), Beauveria bassiana (nấm trắng), Normurea rileyi, Paecilomyces sp., Cordyceps sp, chế phẩm Isaria phòng trừ sâu hại được sản xuất từ các chủng nấm Isaria javanica, Isaria tenuipes,…
Tuy nhiên, hiện nay chế phẩm phòng trừ nhện vẫn còn ít, chủ yếu ở dạng thô, chất lượng không ổn định. Vì vậy, việc đi sâu nghiên cứu và phát triển quy trình sản xuất chế phẩm sinh học từ nấm Isaria sp. có thể thúc đẩy sản xuất quy mô lớn, cung cấp sản phẩm hiệu quả trong phòng trừ nhện và sâu hại (trong đó có nhện đỏ hai chấm Tetranychus sp.), thay thế thuốc trừ sâu hóa học.
Quy trình và phương pháp thực hiện
Quy trình sản xuất chế phẩm Isaria sp. dạng bột và dạng lỏng
* Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm dạng bột:
* Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm dạng lỏng:
* Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Lên men cấp 1
Các ống giống của chủng nấm Isaria farinosa - ICT 11 không tạp nhiễm, bảo quản ở nhiệt độ là 50C. Nấm được cấy chuyền từ ống nghiệm chứa sang đĩa petri có chứa môi trường PDA, đặt ở nhiệt độ phòng từ 25-280C, một ống giống cấy chuyền khoảng 10-20 ống nghiệm giống cấp 1, mỗi lần sản xuất 100kg chỉ sử dụng 1 ống cấp 1.
+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng.
+ Thời gian: 5-7 ngày.
+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy.
Bước 2: Lên men cấp 2
Chuẩn bị môi trường 140g gạo lức/hộp, 5g bột nhộng tằm, dung dịch môi trường CAM (thành phần môi trường: KH2PO4 0,4g/L; MgSO4 1g/L; KCl 1g/L; Na2HPO4 1,4g/L; NH4NO3 0,7g/L; Glucose 10g/L; Yeast Extract 5g/L, pH 6,5-7). Hấp 1210C, 1 atm trong thời gian 20 phút, môi trường để trong các hộp nhựa thể tích 500ml, được cấy nấm ICT 11 vào, nuôi ở điều kiện 250C, 12h sáng, 12h tối, độ ẩm 70%.
Sự phát triển của chủng nấm Isaria farinosa - CT11 trong môi trường CAM qua các mốc thời gian nuôi cấy
+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, phòng nuôi cấy có hệ thống tạo ẩm, kệ nuôi gắn đèn LED.
+ Thời gian: 15 ngày
+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy.
Bước 3: Thu và sấy sinh khối nấm
Sinh khối nấm sau khi nuôi cấy 15 ngày được đổ ra khay, mỗi khay chứa khoảng 2kg, bóp tơi sinh khối và đưa vào máy sấy lạnh đã được khử trùng bằng tia UV, nhiệt độ sấy khoảng 500C, thời gian sấy khoảng 28 giờ. Sau khi sản phẩm khô với độ ẩm khoảng 8-10%, sinh khối nấm còn khoảng 10-20%.
+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, máy sấy lạnh có lắp đèn UV, khay sạch, máy sấy với công suất 100kg/lần.
+ Thời gian: 1 ngày.
+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, hiểu biết về vận hành thiết bị sấy.
Bước 4: Nghiền và rây sinh khối nấm
Sản phẩm nấm sau khi sấy khô đưa vào máy nghiền có kích cỡ lưới nghiền là 0,5mm với công suất 20kg/giờ. Sau khi nghiền, tiến hành đếm mật số nấm, quan sát bào tử. Sinh khối sau khi nghiền được đưa vào máy rây với màng rây 60 mesh, bột sinh khối + bào tử thu được 50-60%.
+ Điều kiện: phòng sạch, máy nghiền, máy rây, kinh hiển vi độ phóng đại 1000x, buồng đếm hồng cầu.
+ Thời gian: 6-8 giờ.
+ Nhân sự: 1 lao động kỹ thuật và 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật.
Bước 5: Phối trộn phụ gia
Sản phẩm sau khi sấy sẽ tiến hành phối trộn với các chất phụ gia bột cao lanh theo tỷ lệ 90% phụ gia, 10% bào tử nấm. Mỗi lần trộn trong vòng 10 phút tạo sản phẩm đồng đều với máy trộn 100kg/lần.
+ Điều kiện: phòng sạch, máy trộn bột ngang công suất 100-500kg/lần.
+ Thời gian: 2-4 giờ.
+ Nhân sự: 1 lao động kỹ thuật.
Bước 6: Đóng gói, bảo quản chế phẩm
- Bao bì thành phẩm được thiết kế và cung cấp bởi công ty, lượng thành phẩm 1kg/túi được định lượng bằng cân và hàn miệng túi bằng máy ép.
+ Điều kiện: phòng sạch, máy ép miệng bao, máy đóng date, cân định lượng.
+ Thời gian: không hạn định.
+ Nhân sự: 1 lao động phổ thông.
- Bảo quản chế phẩm: sản phẩm sau khi đóng gói được cho vào thùng và để vào kho bảo quản ở nhiệt độ 28-320C, phòng rộng rãi, thoáng mát, không ẩm ướt. Không tồn trữ hàng quá 3 tháng trong nhà kho.
Các công đoạn sản xuất chế phẩm dạng bột từ nấm Isaria farinosa: nhân sinh khối cấp 1; nhân sinh khối cấp 2; thu sinh khối; sấy; rây thu bào tử; đóng gói.
Hiệu quả của công nghệ và tiềm năng phát triển
Quy trình được thực hiện tại Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao cho thấy, môi trường CAM (KH2PO4 0,4g/L; MgSO4 1g/L; KCl 1g/L; Na2HPO4 1,4g/L; NH4NO3 0,7g/L; Glucose 10g/L; Yeast Extract 5g/L) dùng để nuôi cấy nhân tạo nấm Isaria farinosa cho mật độ bào tử cao nhất sau 19 ngày nuôi cấy là 20,54 x 108 bào tử/g canh trường.
Quy trình đã sản xuất được chế phẩm Isaria sp. dạng bột quy mô 100kg/mẻ sau 25-30 ngày, độ ẩm 8,56%, mật độ bào tử nấm Isaria farinosa 11,2 x 108 CFU/g và đạt mật số 13,51 x 105 CFU/g sau 6 tháng bảo quản.
Chế phẩm Isaria sp. dạng bột ở liều lượng 5,87kg/ha (mật độ bào tử 108 CFU/g) có khả năng phòng trừ nhện đỏ Tetranychus sp.ngoài đồng ruộng là 71,67%. Phun chế phẩm Isaria sp. dạng bột hoặc dạng lỏng (mật độ bào tử 107 CFU/g) ở liều lượng 2,2g/150ml trên cây cà tím trồng trong lồng lưới thì hiệu lực phòng trừ nhện đạt 84,33% sau 7 ngày phun.
Chi phí sản xuất 100kg chế phẩm dạng bột là 3.390.156 đồng; 100 lít chế phẩm dạng lỏng là 3.529.040 đồng. Giá bán dự kiến của chế phẩm khoảng 50.000 đồng/kg.
Quy trình có thể phát triển sản xuất ở quy mô lớn, tạo ra sản phẩm có chất lượng và giá thành cạnh tranh trên thị trường, góp phần cung cấp các chế phẩm sinh học an toàn và hiệu quả trong phòng trừ nhện và các loài sâu hại khác trên cây trồng.
Hiện nhóm tác giả đang tiếp tục hợp tác với Sàn Giao dịch công nghệ Techport.vn (thuộc Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ – Sở KH&CN TP.HCM) để sẵn sàng chuyển giao mô hình cho các đơn vị, tổ chức có nhu cầu.
Thông tin chuyên gia, hỗ trợ
1. Nguyễn Tiến Duy
Điện thoại: 0274310833
Email: nguyenduynls@gmail.com
2. Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao
Địa chỉ: ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TP.HCM.
Điện thoại: 028.62646103
3. Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ - Phòng Giao dịch Công nghệ
Địa chỉ: 79 Trương Định, P. Bến Thành, Q.1, TP. HCM
Điện thoại: (028) 3822 1635 - Fax: (028) 3829 1957
Email: giaodichcongnghe@cesti.gov.vn
Nguồn: Lam Vân - techport.vn
Tin liên quan
- Cà Mau: Ứng dụng công nghệ bảo quản và chế biến để nâng cao giá trị tôm càng xanh
- ROSE - Kẹp robot mềm cải tiến
- Xây dựng mô hình trồng rau ăn lá thủy canh trong nhà màng
- Nhân giống thành công sâm cau bằng công nghệ nuôi cấy mô
- Tạo than sinh học từ rác thải nông nghiệp bằng thiết bị khí hóa
- Chọn tạo giống đậu xanh kháng bệnh khảm vàng và cho năng suất cao
- Sản xuất naringin, tinh dầu và phân bón từ vỏ bưởi
- Làm chủ công nghệ sản xuất phân bón lá Nano - REM
- Dự án “Nuôi cá nâu thương phẩm gắn với liên kết tiêu thụ sản phẩm” tại Quảng Trị và Thừa Thiên Huế
- Vật liệu sinh học mới phục hồi sụn bị tổn thương ở khớp
