Dòng vi khuẩn sinh hoạt tính diệt sâu

ThS Nguyễn Hoài Vững (Giám đốc Trung tâm Công nghệ sinh học tỉnh) phân tích: Để đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm trong nước và xuất khẩu, nền nông nghiệp nước ta đang áp dụng biện pháp thâm canh cao, sử dụng ngày càng nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có nguồn gốc hóa học, nhằm tăng năng suất và chất lượng nông phẩm, hạn chế bệnh do sâu hại gây ra. Tuy nhiên, thâm canh trong nông nghiệp ngày càng nhiều, làm cho đất đai thoái hóa, mất cân bằng dinh dưỡng, hệ vi sinh vật trong đất bị tiêu diệt, tồn dư chất độc hại trong đất ngày càng cao…

Nguy hiểm hơn là việc sử dụng tùy tiện liều lượng và thời gian phun, dẫn đến dư lượng thuốc BVTV trong nông sản, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng, làm giảm khả năng tiêu thụ cũng như xuất khẩu nông sản qua thị trường nước ngoài. Do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp hữu cơ, tăng cường ứng dụng đấu tranh sinh học trong sản xuất nông nghiệp đang được chú ý. Trong tự nhiên, có hơn 90 loại vi khuẩn chuyên biệt diệt côn trùng đã được phân lập từ côn trùng, cây cối và trong đất, nước.

 Sử dụng thuốc trừ sâu sinh học là ít độc với con người và môi trường

Chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học vi sinh trừ sâu bao gồm các chủng: Aspergillus oryzae, Bacillus thuringiensis, Bacillus sphaericus, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae… Ưu điểm nổi bật nhất của thuốc trừ sâu sinh học là ít độc với con người và môi trường; không độc với sinh vật có ích, với các loài thiên địch, nên bảo vệ được sự cân bằng sinh học trong tự nhiên (cân bằng giữa thiên địch và sâu hại), ít bùng phát sâu hại. Bên cạnh đó, thuốc mau phân hủy trong tự nhiên, ít để lại dư lượng độc trên nông sản, thời gian cách ly ngắn, rất thích hợp sử dụng cho nông sản yêu cầu độ sạch cao như rau.

Chính vì thế, việc nghiên cứu “Phân lập và tuyển chọn dòng vi khuẩn có khả năng sinh hoạt tính diệt sâu” là hết sức cần thiết. Năm 2021, trung tâm nghiên cứu từ các mẫu đất, mùn thóc và sâu hại được thu thập tại đơn vị, cùng hóa chất, thiết bị (máy đo pH, nồi hấp thanh trùng, môi trường T3, Na…). Từ các mẫu thu thập (xác sâu khoang, mùn thóc, đất ở khu vực đồng ruộng), đơn vị phân lập thu được 30 mẫu vi khuẩn. Trong đó, mẫu đất phân lập được 18 mẫu (D1-D18) (chiếm 60%); mẫu mùn thóc phân lập được 5 mẫu (MT1-MT5) (chiếm 16,67%) và mẫu sâu phân lập được 7 mẫu (S1-S7) (chiếm 23,33%). Phân tích độ hữu hiệu của các dòng vi khuẩn thì dòng vi khuẩn MT3 tiềm năng nhất và có độ hữu hiệu đạt 60%.

Đối với nghiên cứu thử nghiệm sản xuất sinh khối vi khuẩn trên môi trường lỏng, sau 96 giờ nuôi cấy, nghiệm thức 3 (môi trường LB + muối + rỉ đường) số lượng khuẩn lạc tăng chậm trong 24 giờ đầu (14x106 cfu/mL), duy trì sự tăng trưởng ở những giờ tiếp theo, đạt mật số tối ưu sau 96 giờ nuôi cấy (24x108 cfu/mL). Nghiệm thức 3, môi trường có bổ sung rỉ đường cung cấp dinh dưỡng, carbohydrat ở dạng đường, tạo điều kiện cho quá trình tăng sinh của vi khuẩn ổn định, kéo dài và duy trì mật số tối ưu so với những môi trường khác.

Hiệu quả diệt sâu khoang trong phòng thí nghiệm của dòng vi khuẩn MT3: Thời điểm 3 ngày sau khi chủng, cả 6 nồng độ đều cho hiệu quả tương đương nhau, dao động từ 15,6 đến 20,8%, nhưng không khác biệt thống kê. Đến thời điểm 5 ngày sau khi chủng, mật số tế bào (107 và 108 tế bào/mL) cho hiệu quả cao hơn đạt 82-94% và đến ngày 7 đạt 100%. Đến ngày 12 ngày sau khi chủng, mật số tế bào (105 và 106 tế bào/mL) cho độ hữu hiệu đạt 100%.

Để đánh giá hiệu quả diệt sâu khoang trong nhà lưới của dòng vi khuẩn MT3, Trung tâm trồng thí nghiệm 30 chậu cải ngọt. Giống cải ngọt thí nghiệm của Công ty TNHH thương mại Trang Nông. Tỷ lệ chết của sâu ăn tạp tăng dần theo thời gian khảo sát, có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Ở thời điểm 12 ngày sau khi chủng, nghiệm thức vi khuẩn MT3 cho hiệu quả 66,8% và cao hơn nghiệm thức BIO-B đạt 53,3%. Điều này cho thấy, vi khuẩn MT3 có hiệu quả với sâu khoang, tương đương sản phẩm BIO-B của thị trường. Phân tích trình tự gene 16S của dòng vi khuẩn MT3 cho thấy, chúng có độ tương đồng với dòng vi khuẩn Serratia marcescens (99,93%).

ThS Nguyễn Hoài Vững cho biết, kết thúc nghiên cứu, Trung tâm phân lập được 30 dòng vi khuẩn từ mùn thóc, đất và mẫu sâu hại. Dòng khuẩn MT3 cho hiệu quả diệt sâu đạt 60%. Môi trường nhân sinh khối lỏng cho dòng vi khuẩn tiềm năng MT3 là Luria Bertani (LB), muối (0.002g/l FeSO4, 0.02g/l ZnSO4, 0.02g/l MnSO4, 0.3g/l MgSO4) và 2g/l rỉ đường, pH:7,5. Vi khuẩn MT3 với mật số tế bào vi khuẩn 108 tế bào/mL cho hiệu quả diệt sâu khoang đạt hiệu quả 100% sau 9 ngày xử lý trong điều kiện phòng thí nghiệm. Dòng vi khuẩn MT3 (108 tế bào/mL) cho hiệu quả diệt sâu khoang đạt hiệu quả 66,8% sau 5 ngày xử lý và có kết quả tương đồng với sản phẩm thương mại BIO-B (53,3%). Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi trong sản xuất, góp phần giảm thải ô nhiễm môi trường và hướng đến nền nông nghiệp sản xuất bền vững.

Bài, ảnh: HẠNH CHÂU