Hiện đã vào mùa mưa thời tiết ẩm ướt là điều kiện thuận lợi cho các loại nấm bệnh sinh sôi phát triển và phát tán đặc biệt là ở vùng rễ có các nấm bệnh và vi sinh vật gây hại cho rễ cây như nấm bệnh Fusarium gây vàng lá thối rễ, tuyến trùng hại rễ trên cây có múi đặc biệt nghiêm trọng gây thiệt hại nặng đến năng suất cây trồng.
Nấm Trichoderma là một loại nấm đối kháng có cơ chế phá hủy tế bào nấm bệnh như loại nấm gây thối rễ: Pythium, Rhizoctonia và Fusarium... đối kháng với nấm Phytopthora spp và cả tuyến trùng.
Nấm Trichoderma được ứng dụng làm thuốc trừ bệnh sinh học thành công và hiệu quả cao nhất chiếm hơn 60% thuốc sinh học thương mại đang được đăng kí trên thế giới.
1.Nấm Trichoderma : tác nhân phòng trừ sinh học hiệu quả
Nấm Trichoderma là một chi chủ yếu là vô tính (các dạng teleomorphic là Hypocrea) có khoảng 89 loài, phổ biến rộng rãi trên khắp thế giới, thường xâm chiếm gỗ mục nát và các dạng xác bã thực vật hữu cơ.
Nấm Trichoderma sinh sản vô tính thuộc lớp nấm Bông (Moniliales) và sinh sản hữu tính thuộc nhóm nấm Nang (Ascomycetes).
Trichodrema thuộc nhóm kỵ khí tùy ý (falculative anaecrobe). Hiện diện phong phú trong đa dạng môi trường đặc biệt vùng rễ và nơi có xác bả thực vật. Có khả năng hình thành bào tử hậu lưu tồn (Clamydiospore)
Nấm Trichodrema có khả năng tăng trưởng nhanh, bào tử nấm nảy mầm và phát triển thành sợi nấm có tỉ lệ phân nhánh cao, sau đó sinh sản vô tính tạo ra vô số bào tử đính phát tán theo gió. Bào tử không màu, không có vách ngăn đa số hình cầu hay bầu dục.
Phát triển khoảng pH rộng 2.5 – 9.5 , tùy loài, phần lớn có tính ưa acid, pH tối hảo 5.5 – 7.5. Nhiệt độ thích hợp để phát triển là 25 – 30oC
Nấm Trichoderma là tác nhân phòng trừ sinh học triển vọng và hiệu quả cao : cạnh tranh, kí sinh, kháng sinh, tiêu sinh, kích kháng và kích thích cây trồng tang trưởng
2.Đặc tính kiểm soát sinh học của Trichoderma chống lại nấm bệnh
Nấm Trichoderma sử dụng các cơ chế trực tiếp hoặc gián tiếp phức tạp khác nhau chống lại mầm bệnh nấm, thường tương tác hoàn toàn trong hiện tượng kiểm soát sinh học. Tác động trực tiếp đến mầm bệnh bao gồm sản xuất enzyme phân hủy thành tế bào (CWDEs), tổng hợp kháng sinh, cạnh tranh không gian và chất dinh dưỡng (chủ yếu là carbon, nitơ và sắt) và thiết lập mối quan hệ ký sinh trực tiếp với mầm bệnh nấm. Mặt khác, Trichoderma gián tiếp tính kích kháng thực vật cục bộ hoặc toàn thân thông qua các sản phẩm (elicitors) được giải phóng từ thành tế bào của vật chủ thực vật (endoelicytors) và vi sinh vật lây nhiễm (exoelicytors) Loại cơ chế liên quan thường là một đặc điểm chủng và phụ thuộc vào loại tương tác giữa vi sinh vật đối kháng, mầm bệnh và cây chủ .
2.1 Cơ chế kí sinh của nấm Trichoderma
Nấm đối kháng Trichodrema tăng trưởng theo chiều tiếp cận kí chủ dựa vào hóa hướng động và quấn quanh sợi nấm kí chủ hay trứng tuyến trùng . Hình thành đĩa áp, tiết enzyme phân hủy vách tế bào kí chủ: Chitinase, glucanase , protease . Sau đó thực hiện cơ chế kí sinh và tiêu diệt tế bào kí chủ . Kí chủ gồm: R. solani, Pythium, Phytophthora, Sclerotinia, tuyến trùng v.v
2.2 Tiết enzyme phân hủy thành tế bào nấm bệnh.
Trichoderma sử dụng các enzyme tiêu hóa như cellulase, chitinase, và glucanase để phá vỡ thành phần của tế bào nấm. Trong quá trình này, nấm Trichoderma cũng tiết ra các peptit nhỏ có tính kháng sinh để ngăn chặn sự phát triển của các loài nấm khác.
2.3 Cơ chế kháng sinh
Nấm Trichoderma còn tạo ra chất có hoạt tính tương tự như “thuốc kháng sinh”, có tác dụng kìm hãm sự tăng trưởng của các tác nhân gây bệnh đồng thời nó là một “ký sinh” giết chết các loài gây bệnh, tiết ra các enzyme phân hủy chúng.
Các chất kháng sinh do Trichoderma tạo ra là gliotoxin, viridin, harzianum A, và peptaibol .Các chất kháng sinh này có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh tổn của tế bào nấm, như tổng hợp protein, DNA, RNA, hay thành phần tế bào.
2.4 Cơ chế đối kháng
Nấm Trichoderma được đặc trưng bởi tốc độ tăng trưởng đặc biệt cao đối với glucose và sucrose.
Trichoderma có thể cạnh tranh với các loài nấm gây bệnh trong đất bằng cách chiếm lĩnh không gian và nguồn dinh dưỡng. Trichoderma là một loài nấm phát triển rất nhanh và có khả năng thích ứng với điều kiện môi trường khắc nghiệt. Trong khi đó, các loài nấm gây bệnh thường yếu ớt và chỉ phát triển khi có điều kiện thuận lợi.
2.5 Cơ chế kích thích sinh trưởng cây trồng
Nấm Trichoderma có thể kích hoạt các cơ chế phòng vệ của cây trồng bằng cách gây ra sự ứng phó của hệ miễn dịch thực vật (plant immune system). Điều này làm cho cây trồng sản xuất ra các chất kháng sinh, các enzyme tiêu hóa nấm, và các protein liên quan đến sự chống chịu bệnh. Các cơ chế này giúp cho cây trồng tự vệ trước các tác nhân gây bệnh từ môi trường.
- Nấm Trichoderma hoạt động ở rễ cây như thế nào ?
Nấm Trichoderma bám vào những vùng rễ cây như những sinh vật cộng sinh khác, sự đeo bám này mang lại lợi ích cho cả cây trồng lẫn Trichoderma. Nó tiết ra đất những chất kích thích để rễ cây ăn sâu xuống lòng đất, làm cho rễ cây khỏe hơn và tăng khả năng hút dinh dưỡng, tăng khả năng phòng vệ, tạo thành một lớp măng-xông bảo vệ vùng rễ cây tránh sự xâm nhập của mầm bệnh.
nấm Trichoderma định cư ở vùng rễ
– Cây giảm khả năng nhiễm bệnh nhờ nấm Trichoderma bám vào các đầu rễ cây, tăng khả năng ra hoa, thụ phấn, tăng trọng lượng quả và chiều cao của cây, làm tăng năng suất cây trồng.
Nấm Trichoderma có khả năng định cư trên rễ cây và trong vùng đất xung quanh rễ (rhizosphere). Bằng cách phủ lên rễ và tạo thành một lớp vật lý ngăn chặn sự phát triển của các loài nấm gây bệnh cho cây. Nấm trichoderma có khả năng chịu được nhiều loại hợp chất phòng vệ do cây tiết ra, giúp cho việc định cư trên rễ dễ dàng hơn. Trichoderma cũng không ảnh hưởng đến các vi sinh vật có lợi cho cây, như nấm cộng sinh (mycorrhiza) hay vi khuẩn cố định nitơ (Rhizobium).
Lưu ý:
Nấm trichoderma sinh sản vô tính theo cấp số nhân, sinh trưởng mạnh mẽ với nhiệt độ từ 25-30 độ C, tồn tại trên môi trường thuận lợi khoảng 18 tháng. Có thể bị hủy diệt dưới ánh nắng kéo dài trong 2 giờ với nhiệt độ cao và trời mưa nhiều ngày.