Bài 18: Ứng dụng công nghệ vi sinh trong phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng
Mở đầu trang 89 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Chế phẩm vi sinh vật trong phòng trừ sâu, bệnh hại là gì? Gồm những loại nào và chúng được sản xuất, sử dụng như thế nào?
Chế phẩm vi sinh vật trong phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng là những sản phẩm chứa các vi sinh vật có lợi, được ứng dụng để tiêu diệt hoặc hạn chế sự phát triển của các loài sâu, bệnh gây hại cây trồng. Các vi sinh vật này bao gồm vi khuẩn, virus, nấm, hoặc các loại vi sinh vật khác có khả năng ức chế, tiêu diệt hoặc làm suy yếu các sinh vật gây hại mà không làm tổn hại đến cây trồng và môi trường.
Các loại chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu bệnh hại bao gồm các chế phẩm vi khuẩn, chế phẩm virus, chế phẩm nấm và chế phẩm vi sinh vật khác. Các chế phẩm vi khuẩn trừ sâu sử dụng các vi khuẩn có khả năng xâm nhập và phá hủy các loài sâu hại, trong khi đó, các chế phẩm virus có tác dụng tiêu diệt sâu qua việc lây nhiễm virus vào cơ thể sâu hại. Chế phẩm nấm chứa các chủng nấm có khả năng phát triển và tiêu diệt các loài côn trùng hoặc các loài nấm gây bệnh. Các chế phẩm này được sản xuất thông qua các quy trình khoa học, trong đó các vi sinh vật được nuôi cấy, thu hoạch và chế biến thành dạng sử dụng được như bột, dung dịch hay hạt giống.
Sử dụng chế phẩm vi sinh vật giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các hóa chất nông nghiệp, bảo vệ môi trường, con người và các sinh vật có lợi. Chế phẩm vi sinh vật cũng giúp bảo vệ sức khỏe con người bằng cách giảm thiểu dư lượng hóa chất trong thực phẩm và ngăn ngừa ô nhiễm đất, nước. Cách sử dụng chế phẩm vi sinh vật thường liên quan đến việc phun trực tiếp lên cây trồng hoặc vào đất để ngăn ngừa hoặc kiểm soát sự phát triển của sâu bệnh.
Kết nối năng lực trang 89 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Sử dụng internet, sách, báo, .. để tìm hiểu thêm về các loài vi khuẩn được sử dụng để sản xuất chế phẩm vi khuẩn trừ sâu
Một số loài vi khuẩn được sử dụng trong sản xuất chế phẩm vi khuẩn trừ sâu bao gồm các chủng như Bacillus thuringiensis (Bt), Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, và Enterobacter cloacae. Trong đó, Bacillus thuringiensis là một trong những vi khuẩn phổ biến nhất được sử dụng trong chế phẩm vi sinh vật trừ sâu. Vi khuẩn này tiết ra một loại protein độc hại với các loài sâu, đặc biệt là sâu bướm, nhưng không gây hại cho các sinh vật khác, bao gồm cả người và động vật có vú. Các chế phẩm từ Bt được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp hữu cơ để kiểm soát sâu bệnh mà không làm hại môi trường hoặc sinh vật không mục tiêu.
Khám phá trang 90 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Quan sát Hình 18.1, mô tả các bước sản xuất chế phẩm vi khuẩn trừ sâu?
Các bước sản xuất chế phẩm vi khuẩn trừ sâu như Bacillus thuringiensis bao gồm:
Lựa chọn và nuôi cấy vi khuẩn: Vi khuẩn Bt được chọn lựa và nuôi cấy trong môi trường thích hợp. Môi trường này thường là một dung dịch dinh dưỡng chứa các yếu tố cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn, bao gồm carbon, nitơ, và các khoáng chất khác.
Sản xuất bào tử và protein độc hại: Sau khi vi khuẩn phát triển, chúng bắt đầu tạo ra các bào tử và protein độc hại, được gọi là Cry proteins, có tác dụng giết chết sâu. Quá trình này phải được điều chỉnh để vi khuẩn phát triển và sản xuất tối đa các protein độc hại.
Thu hoạch và chế biến: Sau khi vi khuẩn đã phát triển và tạo ra đầy đủ bào tử và protein độc hại, chúng sẽ được thu hoạch. Vi khuẩn và bào tử sau đó được tách ra khỏi môi trường nuôi cấy và xử lý để chế biến thành dạng bột hoặc dung dịch, dễ dàng sử dụng trong nông nghiệp.
Đóng gói và phân phối: Sau khi chế phẩm đã được tạo thành, chúng sẽ được đóng gói và phân phối cho người sử dụng, chủ yếu là các nông dân hoặc các nhà sản xuất nông sản.
Kết nối năng lực trang 91 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Sử dụng internet, sách, báo, .. để tìm hiểu về một số chế phẩm vi khuẩn trừ sâu hiện đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam?
Một số chế phẩm vi khuẩn trừ sâu đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam bao gồm chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt), một chế phẩm chứa vi khuẩn Pseudomonas fluorescens, và chế phẩm từ vi khuẩn Bacillus subtilis. Những chế phẩm này được sử dụng rộng rãi để kiểm soát các loài sâu hại như sâu bướm, sâu đục thân, sâu khoang, và các loại sâu khác. Chế phẩm Bt rất phổ biến vì tính hiệu quả trong việc tiêu diệt sâu mà không gây hại cho các loài động vật có vú hoặc côn trùng thụ phấn như ong. Chế phẩm vi khuẩn Pseudomonas fluorescens thường được sử dụng để kiểm soát nấm và vi khuẩn gây bệnh trên cây trồng, trong khi Bacillus subtilis giúp kiểm soát nhiều loại bệnh do nấm gây ra.
Khám phá trang 91 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Quan sát Hình 18.3 mô tả các bước sản xuất chế phẩm vi rút trừ sâu
Các bước sản xuất chế phẩm vi rút trừ sâu bao gồm:
Chọn lựa virus: Đầu tiên, chọn lựa virus thích hợp với loại sâu hại cần tiêu diệt. Virus trừ sâu thường là virus tự nhiên có khả năng lây nhiễm và tiêu diệt sâu mà không ảnh hưởng đến cây trồng.
Nuôi cấy virus: Virus được nuôi cấy trong môi trường thích hợp để phát triển. Việc này thường được thực hiện trong môi trường sinh vật sống như sâu bệnh hoặc côn trùng, nơi virus có thể nhân lên.
Thu hoạch và chế biến: Khi virus đã phát triển đầy đủ, chúng sẽ được thu hoạch và chiết xuất từ môi trường nuôi cấy. Quá trình này cần sự điều chỉnh kỹ lưỡng để virus không bị phá hủy và có thể duy trì khả năng lây nhiễm.
Chế biến và đóng gói: Virus sau khi thu hoạch sẽ được xử lý và đóng gói thành dạng phù hợp để sử dụng, thường là dạng lỏng hoặc bột.
Kết nối năng lực trang 92 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Sử dụng internet, sách, báo, .. để tìm hiểu thêm về tác dụng và ưu, nhược điểm của chế phẩm vi rút trừ sâu
Chế phẩm vi rút trừ sâu có tác dụng tiêu diệt sâu thông qua việc lây nhiễm virus vào cơ thể chúng. Chế phẩm này rất an toàn cho cây trồng và các sinh vật không phải là mục tiêu, nhưng lại rất hiệu quả trong việc kiểm soát sâu bệnh. Tuy nhiên, chế phẩm vi rút cũng có một số nhược điểm, bao gồm chi phí sản xuất cao và thời gian tác dụng lâu, vì virus cần thời gian để phát triển và tiêu diệt sâu hại. Một số loại virus cũng chỉ có tác dụng với một số loài sâu nhất định, không có hiệu quả với tất cả các loài sâu.
Khám phá trang 93 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Quan sát Hình 18.5 mô tả các bước sản xuất chế phẩm nấm trừ sâu, bệnh hại cây trồng
Các bước sản xuất chế phẩm nấm trừ sâu bệnh hại cây trồng bao gồm:
Chọn chủng nấm: Chọn lựa các loại nấm có khả năng tiêu diệt sâu hại hoặc các tác nhân gây bệnh cho cây trồng. Nấm như Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae thường được chọn vì khả năng tiêu diệt sâu hiệu quả.
Nuôi cấy nấm: Nấm được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng đặc biệt, nơi chúng có thể phát triển và sản sinh các thể nấm có khả năng phát tán để tấn công các loài sâu bệnh.
Thu hoạch và chế biến: Khi nấm đã phát triển đầy đủ, chúng sẽ được thu hoạch và chiết xuất. Các thể nấm này được chế biến thành dạng bột hoặc dung dịch để sử dụng trong nông nghiệp.
Đóng gói và phân phối: Nấm sau khi chế biến được đóng gói vào các bao bì thích hợp để phân phối đến tay nông dân sử dụng.
Kết nối năng lực trang 94 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Sử dụng internet, sách, báo, … để tìm hiểu thêm về ưu, nhược điểm của các chế phẩm vi sinh vật
Các chế phẩm vi sinh vật, dù rất hữu ích trong việc kiểm soát sâu bệnh mà không gây hại cho cây trồng và môi trường, cũng có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Các ưu điểm bao gồm tính hiệu quả cao trong việc kiểm soát sâu bệnh, bảo vệ sức khỏe con người và động vật, và tính bền vững trong việc áp dụng. Tuy nhiên, nhược điểm là giá thành sản xuất cao, khả năng tác dụng chậm và không có tác dụng tức thời như các loại thuốc hóa học.
Luyện tập 1 trang 94 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
So sánh quá trình sản xuất ba loại chế phẩm sinh vật trừ sâu, bệnh hại cây trồng
Quá trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn, virus, và nấm đều tương tự nhau, bao gồm các bước nuôi cấy, thu hoạch, chế biến và đóng gói. Tuy nhiên, chế phẩm vi khuẩn thường nhanh chóng có tác dụng, trong khi chế phẩm virus và nấm cần thời gian để phát triển và tiêu diệt sâu hại. Chế phẩm vi khuẩn dễ dàng kiểm soát và chi phí thấp hơn so với chế phẩm virus và nấm.
Luyện tập 2 trang 94 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Nêu tác dụng của ba loại chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng
Chế phẩm vi khuẩn giúp tiêu diệt sâu hại, chế phẩm virus tiêu diệt sâu qua việc lây nhiễm, và chế phẩm nấm giúp tấn công và tiêu diệt các sinh vật gây bệnh. Tất cả ba loại chế phẩm này giúp bảo vệ cây trồng mà không gây hại đến môi trường hoặc các sinh vật không phải mục tiêu.
Vận dụng trang 94 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Nhà bạn An có một thửa ruộng lúa bị rầy nâu phá hoại tương đối nặng. An khuyên bố mẹ mua chế phẩm nấm trừ sâu để phun vì cho rằng chế phẩm có tác dụng trừ rầy nâu và an toàn với con người. Em hãy cho biết ý kiến của bạn An đúng hay sai. Vì sao?
Ý kiến của bạn An là sai. Chế phẩm nấm trừ sâu thường được sử dụng để tiêu diệt các loài côn trùng hoặc nấm gây bệnh, nhưng không phải tất cả các loại nấm đều có tác dụng đối với các loài sâu cụ thể, đặc biệt là đối với rầy nâu. Rầy nâu là một loài côn trùng gây hại trên cây lúa, và chế phẩm nấm không phải là giải pháp hiệu quả để kiểm soát loài sâu này.
Các chế phẩm nấm trừ sâu như Beauveria bassiana hay Metarhizium anisopliae thường có tác dụng đối với các loại côn trùng gây bệnh, chủ yếu là những loài côn trùng gây hại bằng cách nhiễm trùng chúng qua bào tử nấm. Tuy nhiên, đối với rầy nâu, loại sâu này có khả năng lây nhiễm từ các loại virus hoặc vi khuẩn có tính chuyên biệt hơn. Ví dụ, chế phẩm vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) có thể là một lựa chọn hiệu quả hơn để tiêu diệt rầy nâu vì vi khuẩn này có tác dụng xâm nhập vào cơ thể rầy nâu và tiêu diệt chúng.
Việc sử dụng nấm trừ sâu để phun lên ruộng lúa bị rầy nâu phá hoại có thể không đem lại hiệu quả như mong đợi. Mặc dù chế phẩm nấm có tác dụng an toàn hơn với con người và môi trường so với các loại thuốc hóa học, nhưng không phải tất cả các loại nấm đều có tác dụng đặc hiệu đối với tất cả các loại sâu. Do đó, để đối phó với rầy nâu, An cần chọn những chế phẩm vi sinh có tác dụng đặc hiệu với loài sâu này, hoặc sử dụng các biện pháp kiểm soát dịch hại khác phù hợp hơn.
Tóm lại, ý kiến của bạn An là sai vì chế phẩm nấm không phải là phương pháp hiệu quả để trừ rầy nâu. Để kiểm soát rầy nâu, cần sử dụng các chế phẩm vi sinh có tác dụng với loại sâu này hoặc các biện pháp khác như thuốc trừ sâu hoặc áp dụng phương pháp canh tác khác.
