Quy trình sản xuất sinh khối nấm nội cộng sinh AM (Arbuscula Mycorrhiza Fungi)

Nấm nội cộng sinh vùng rễ (Arbuscular Mycorrhiza – AM) luôn có mặt trong đất và hiện diện xung quanh hay định cư bên trong trong vùng rễ thực vật. Nấm cộng sinh rễ được đề cập đầu tiên vào năm 1881, đến 1957 các nghiên cứu cho thấy vùng rễ có sự cộng sinh của nấm và cho kết quả hấp thụ phốt pho tốt hơn. Sau đó, giữa những năm 1960 các nghiên cứu cho thấy nấm mycorrhiza sẽ cung cấp lương phốt pho cho cây trồng khi lượng trong đất thấp và cây trồng không thể hấp thu được. Ngoài lượng phốt pho được hấp thu, nấm mycorrhiza còn hấp thu nitơ, đồng, niken, sắt, magiê, mangan, kẽm và nước để nuôi cây chủ. Ngoài khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây chủ, nấm mycorrhiza còn có thể giúp cây chống lại một số tác nhân gây bệnh cây trồng như tuyến trùng ký sinh, nấm bệnh và các sinh vật gây hại khác. Bởi vì nấm cộng sinh có mạng lưới hệ sợi nấm rất khỏe mạnh và liên kết chặt chẽ trong mô thực vật, cho rễ cây phân nhánh nhiều hơn và trở nên ngắn hơn và dày hơn. Hệ thống nấm rễ mạnh mẽ gây khó khăn cho các tác nhân gây bệnh như Fusarium, Rhizoctonia, Pythium và Phytophthora các bệnh về thân như Verticillium cũng như bệnh do tuyến trùng ký sinh xâm nhập vào rễ nên có thể chống lại hoặc chịu đựng các mầm bệnh gây hại. Nấm mycorrhiza cung cấp một hệ thống phòng thủ mạnh mẽ bằng cách sản xuất các hóa chất làm giảm sinh sản tuyến trùng, gây hại và thu hút rễ cây, lớp nấm phủ bao quanh gốc có thể là một rào cản vật lý cho tuyến trùng ký sinh gây hại. Ngoài ra, nấm mycorrhiza tạo ra các chất chuyển hóa bao gồm chất diệt khuẩn, kháng sinh và hóa chất đặc biệt có thể tấn công, tiêu diệt các sinh vật gây hại cho cây trồng. Nấm mycorrhiza còn cạnh tranh một lượng chất dinh dưỡng có hạn trong đất, hạn chế lại nguồn dinh dưỡng để hỗ trợ các sinh vật gây bệnh phát triển.

 

 

                   

Hình 2. Nấm AM cộng sinh trên nhóm cây rau

 

Quy trình sản xuất nấm nội cộng sinh AM được nghiên cứu bởi Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM.  Sản phẩm là kết quả của đề tài “Nghiên cứu sản xuất nấm nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhiza -AM) nhằm kiểm soát tuyến trùng và một số nấm bệnh gây hại trên cây rau tại khu vực Tp.HCM” do TS. Trương Phước Thiên Hoàng làm chủ nhiệm đề tài.

 

Quy trình sản xuất nấm nội cộng sinh gồm có 4 giai đoạn với thời gian từ 100 – 150 ngày trong nhà lưới và bảo quản thời gian là 6 tháng.

 

Giai đoạn 1:  Thu bào tử AMF từ đất và rể cây trồng. Bào tử sau ly tâm được quan sát dưới kính soi nổi, và kính hiển vi để ghi nhận các đặc điểm hình thái về hình dạng, màu sắc, cấu trúc thành bào tử, cấu trúc cuống bào tử theo phân loại của Brundett và ctv (1996) và INVAM. Nguồn bào tử tổng hợp được tách thành 4 chi nấm, sau đó được kiểm tra số lượng và độ thuần để sử dụng cho nhân nguồn cấp 1.

 

Giai đoạn 2: Chủng bào tử vào ly nhựa chứa 100g đất, cây bắp được sử dụng để pH được điều chỉnh ở mức 6 – 6,5, có bổ sung N, P. Sau 20 – 25 ngày trồng, tiến hành thu sinh khối lần 1 bao gồm giá thể trồng chứa bào tử, sợi nấm ngoại bào; rễ chứa AM cộng sinh. Đồng thời tiến hành kiểm tra độ thuần của từng chi nấm được nhân sinh khối cấp 2.

 

Giai đoạn 3: Tất cả thể cộng sinh từ nguồn cấp 1 được chủng vảo chậu ly nhựa 1 kg đất với tỉ lệ phối trộn 1:20 (sinh khối cấp 1: đất). Hạt giống bắp được khử trùng với cồn 70%, đất được hấp tiệt trùng ở 121oC, pH và dinh dưỡng được cố định như giai đoạn 2. Sau 20 -25 ngày chủng, tiến hành thu sinh khối nguồn cấp 2. Đồng thời kiểm tra độ tạp nhiễm của từng chi.

 

Giai đoạn 4: Chủng tất cả thể cộng sinh AMF nguồn cấp 2 (ly nhựa 1kg đất) vào chậu nhựa (5kg đất) (Tỷ lệ phối trộn: 1:5) Hạt giống bắp được khử trùng với cồn 70%, đất được hấp tiệt trùng ở 121oC, pH và dinh dưỡng được cố định như giai đoạn 2. Tiến hành thu sinh khối sau 35 – 45 ngày trồng. Kiểm tra độ tạp nhiễm, kiểm tra mật số bào tử trong đất và tỉ lệ cộng sinh trong rễ. Sinh khối sau khi thu được kiểm tra mật số và phối trộn với vi sinh để tạo sản phẩm và thử nghiệm quy trình bảo quản ở 3 mức nhiệt độ 4 -10oC; 20 – 25oC và 30 – 37oC

 

Giai đoạn 5: Bào tử sau khi bảo quan được kiểm tra hoạt tính theo TCVN 12560-1:2018. Sản phẩm cũng được kiểm tra thể xâm nhiễm (IP) theo TCVN 12560-2:2018.

 

Kết quả đề tài đã xây dựng được quy trình nhân sinh khối AM trong thời gian 100 – 150 ngày, qua 4 giai đoạn với mỗi giai đoạn cần thời gian từ 20-50 ngày. Đã đánh giá mật độ nấm cộng sinh của sản phẩm cũng đạt chất lượng bào tử hoạt tính là 106 bào tử/kg và điểm xâm nhiễm là 102 IP/g phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng phân bón (QCVN 01-189:2019/BNNPTNT). Sản phẩm AM sử dụng trên đồng ruộng có hiệu lực phòng trừ nấm bệnh từ 56,4 – 58,1% và quản lý tuyến trùng là 58,3% - 66,6%.

 

Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM đang có nhu cầu chuyển giao quy trình cũng như hợp tác với các đợn vị, cá nhân có nhu cầu.