TRICHODERMA HARZIANUM: ĐẶC ĐIỂM, HÌNH THÁI, SINH SẢN - SINH HỌC - 2025

Trichoderma harzianum là một loại nấm sợi đối kháng với mầm bệnh thực vật, được sử dụng để kiểm soát sinh học các bệnh do nấm phytopathogenic gây ra. Nó được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp do các đặc tính của nó như một chất diệt nấm sinh học, phân bón sinh học và chất kích thích sinh học.

Thật vậy, mối quan tâm khoa học do loài này tạo ra có liên quan đến các cơ chế kiểm soát chống lại nấm phytopathogenic. Các hành động như cạnh tranh chất dinh dưỡng và không gian, bệnh mycoparasitism và chống vi khuẩn, là các cơ chế kiểm soát sinh học.

Trichoderma harzianum Rafai (1969) Qua Wikimedia Commons

Trichoderma harzianum là một loại nấm quốc tế, vì nó phân bố trên toàn thế giới trong các hệ sinh thái và môi trường tự nhiên khác nhau, và sự phát triển của nó phổ biến ở những nơi tích tụ vật chất hữu cơ thực vật, chẳng hạn như tàn dư cây trồng hoặc đất mùn.

Thực vật có mật độ rễ phụ cao và sinh quyển thích hợp sẽ tạo lợi thế cho sự xâm chiếm của chúng. Trên thực tế, khả năng thích ứng tuyệt vời với các điều kiện nông học khác nhau đã làm cho Trichoderma trở thành một loại nấm được sử dụng rộng rãi.

Ở mức độ dinh dưỡng, Trichoderma có khả năng phân giải các chất nền phức tạp như tinh bột, pectin và xenluloza. Sau đó, nó sử dụng những nguyên tố này để tăng trưởng nhờ vào phức hợp enzym dồi dào mà nó có (amylase, pectinases, cellulase và chitinase).

nét đặc trưng

Hệ sinh thái dưới nước và trên cạn

Các loại nấm này có đặc điểm là sinh sôi nảy nở trong các hệ sinh thái trên cạn (đất nông nghiệp, đồng cỏ, rừng và sa mạc) và hệ sinh thái dưới nước. Một số loài sống tự do trong đất, cơ hội, cộng sinh thực vật, và những loài khác là mycoparasites.

Chúng cũng có khả năng sinh sống trong nhiều môi trường khác nhau, do khả năng sinh sản cao. Chúng có thể thích nghi và tồn tại trong điều kiện nhiệt độ, độ mặn và độ pH khắc nghiệt.

Sinh sản và dinh dưỡng

Ở trạng thái sinh dưỡng, chúng có một sợi nấm đơn bội hoặc vách ngăn và thành của chúng được cấu tạo bởi kitin và glucan. Chúng là vi khuẩn kỵ khí dễ sinh sản và sinh sản vô tính bằng bào tử.

Loài này có nhu cầu dinh dưỡng thấp, mặc dù sự phát triển của nó được ưa thích bởi chất hữu cơ và độ ẩm. Phạm vi nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của nó là từ 25º đến 30º C.

Môi trường sống

T. harzianum có thể được tìm thấy trong các vật liệu hữu cơ và đất khác nhau, chúng phân bố rộng rãi do khả năng thích nghi tuyệt vời. Một số loài thích những nơi khô ráo và ôn đới, và những nơi ẩm ướt và lạnh giá khác.

Đặc biệt, những loại nấm này, là sinh vật nội sinh, cạnh tranh với sinh vật nguyên sinh của thực vật, quản lý để xâm chiếm bề mặt rễ. Trên thực tế, chúng xâm nhập qua các khoảng gian bào, đến lớp tế bào thứ nhất hoặc thứ hai.

Tầm quan trọng

Nhóm nấm này có tầm quan trọng lớn đối với thực vật, vì chúng góp phần kiểm soát nấm phytopathogenic. Thật vậy, chúng được biết đến rộng rãi với khả năng sản xuất độc tố và kháng sinh kiểm soát các mầm bệnh khác nhau.

Các phân lập của chi Trichoderma là một trong những tác nhân kiểm soát sinh học được sử dụng rộng rãi nhất trong nông nghiệp. Công việc nghiên cứu đã cho phép xác minh khả năng kiểm soát hiệu quả của chúng, vì chúng tác động lên một số lượng lớn mầm bệnh trong đất.

Đặc trưng

Một trong những chức năng chính của Trichoderma harzianum là khả năng phát triển mối quan hệ cộng sinh với thực vật. Nấm mở ra và phát triển trong thân rễ của cây trồng, tăng khả năng phát triển để có thêm không gian phát triển.

Hơn nữa, được sử dụng như một chất kiểm soát sinh học, nó có khả năng sản xuất các enzym tấn công và ức chế nấm phytopathogenic. Thật vậy, kết hợp với chất nền hoặc ruộng canh tác trước khi gieo hạt sẽ rất có lợi.

Về mặt này, hoạt động của nó như một hyperparasite cạnh tranh dựa trên việc sản xuất các chất chuyển hóa kháng nấm và các enzym thủy phân. Những thay đổi cấu trúc bắt nguồn ở cấp độ tế bào, chẳng hạn như không bào, tạo hạt, phân hủy tế bào chất và ly giải tế bào, trên các sinh vật được kiểm soát.

Các nghiên cứu ở cấp độ kho đã giúp xác định được sự gia tăng hệ thống rễ khi sử dụng Trichoderma harzianum với các liều lượng khác nhau. Về mặt này, nó kích thích sự nảy mầm của hạt và tạo điều kiện cho sự phát triển của cây con mới.

Nên đưa T. harzianum vào chương trình kiểm soát dịch bệnh để tận dụng khả năng đối kháng của nó. Các ứng dụng Trichoderma đã được chứng minh là có thể ngăn ngừa và kiểm soát các mầm bệnh như Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia và Sclerotium.

Phân loại học

Chi Trichoderma spp. Được Persoon mô tả ban đầu (1794), để phân loại bốn loài không có quan hệ họ hàng với nhau hiện nay. Trong số đó: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum và Trichotecium roseum.

Sau đó, một số phân loại đã được thực hiện, dựa trên các đặc điểm hiển vi, kích thước và sự hiện diện của phialit. Sau đó, Rafai (1969) thực hiện một đánh giá về chi và mô tả 9 loài Trichoderma spp., Trong đó ông bao gồm Trichoderma harzianum.

Loài T. harzianum (Rafai, 1969), thuộc chi Trichoderma, họ Hypocreaceae, bộ Hypocreales, lớp Sordariomycetes, bộ Pezizomycotina, bộ Ascomycota, giới Nấm.

Các nghiên cứu phân loại của Trichoderma harzianum dựa trên các biến thể trong đa hình DNA bằng kỹ thuật PCR. Trong chi T. harzianum (Rifai), bốn dạng sinh vật đã được phân biệt: Th1, Th2, Th3 và Th4.

Hình thái học

Chi Trichoderma bao gồm một số loài không có giai đoạn hữu tính rõ ràng. Nó được đặc trưng bởi một sợi nấm có vách ngăn, nói chung là các bào tử hình bầu dục, các tế bào sinh bào tử hình trứng không có vòng xoáy, các phialide số ít hoặc nhóm, và các bào tử đơn bào.

Ở cấp độ vĩ mô, các khuẩn lạc có thể dễ dàng nhận biết bằng màu trắng xanh hoặc vàng xanh. Hơn nữa, ở các khu vực có bào tử, các vòng đồng tâm được quan sát thấy; và ở mặt sau của khuẩn lạc có màu vàng, hổ phách hoặc vàng lục.

Nuôi cấy Trichoderma spp. Nguồn: agrotransfer.org

Ở cấp độ hiển vi, chúng có thể quan sát được các tế bào đồng bào đơn bào mọc thẳng, hình quả trám, phân nhánh và không có lông, chúng xuất hiện theo nhóm hoặc đơn độc. Phialide có hình quả lê, đơn lẻ hoặc thành từng nhóm, phình ra ở vùng trung tâm và mỏng ở đỉnh.

Góc chèn giữa các phialit và các tế bào đồng mô là đúng. Bào tử đơn bào có hình thuôn dài hoặc hình cầu phụ, nhẵn hoặc xếp đều nhau. Màu xanh lục hoặc màu hyalin, và xuất hiện thành khối ở đỉnh của phialit.

Sinh sản

Chi Trichoderma không có thời kỳ tiến triển hữu tính, chúng sinh sản tự nhiên bằng bào tử vô tính. Vòng đời của T. harzianum bắt đầu khi sinh vật phát triển và phân nhánh giống như sợi nấm có đường kính 5-10 micron.

Quá trình sinh sản vô tính bắt đầu khi các bào tử có đường kính 3-5 micron được giải phóng với số lượng lớn. Tương tự như vậy, các bào tử chlamydospore xen kẽ được hình thành riêng lẻ, mặc dù đôi khi quan sát thấy hai hoặc nhiều bào tử chlamydospore hợp nhất.

Cơ chế hành động

Hiệu quả kiểm soát của nấm Trichoderma được xác minh bởi nhiều cơ chế tác động khác nhau đối với sự phát triển của nấm phytopathogenic. Trong số các cơ chế chính gây ra tác động trực tiếp là cạnh tranh về không gian và chất dinh dưỡng, bệnh mycoparasitis và kháng vi khuẩn.

Hoạt động kiểm soát sinh học của Trichoderma harzianum được tăng lên nhờ khả năng xâm chiếm sinh quyển của thực vật. Ngoài ra, các cơ chế như tiết ra các enzym và sản xuất các hợp chất ức chế hoạt động như một hiệu ứng kiểm soát sinh học.

Mặt khác, có những cơ chế mà chức năng gián tiếp của nó đóng góp như một hiệu ứng điều hòa sinh học. Trong đó có khả năng kích hoạt các hợp chất liên quan đến sức đề kháng, giải độc chất độc và khử hoạt tính của các enzym trong cây.

Khả năng của nấm tạo điều kiện hòa tan các nguyên tố dinh dưỡng không có sẵn ở thực vật ở dạng tự nhiên, tạo thành một quá trình cải thiện điều kiện dinh dưỡng của môi trường để cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng.

Tương tự như vậy, khi nó phát triển trong những điều kiện thuận lợi, nó có thể xâm nhập phong phú vào tầng sinh quyển của thực vật, điều này cho phép nó tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự phát triển của rễ, nâng cao khả năng chống chịu với stress của cây.

Cuộc thi

Cạnh tranh được định nghĩa là hành vi không bình đẳng giữa hai cá thể để cung cấp cùng một yêu cầu, có thể là chất nền hoặc chất dinh dưỡng. Sự thành công của cuộc thi dẫn đến khả năng của một trong các sinh vật vượt qua khả năng của sinh vật kia.

Trichoderma harzianum có khả năng đối kháng rất lớn do tốc độ phát triển nhanh. Tác dụng kiểm soát sinh học của nó được ưa chuộng nhờ khả năng thích ứng sinh thái rộng và khả năng thích ứng với các điều kiện bất lợi.

Ngoài ra, nó còn có khả năng huy động và tận dụng các chất dinh dưỡng trong đất rất lớn, chủ yếu là nitơ, cacbohydrat và polysaccharid. Bằng cách này, nó có thể nhanh chóng xâm chiếm môi trường, ngăn chặn sự sinh sôi của các vi sinh vật khác trong cùng môi trường sống.

Mycoparasitism

Mycoparasitism được định nghĩa là tương tác cộng sinh đối kháng giữa nấm và mầm bệnh. Cơ chế này liên quan đến các enzym ngoại bào của thành tế bào của nấm ký sinh: chitinase và cellulase.

Hành động này xảy ra trong bốn giai đoạn: tăng trưởng hóa học, nhận biết, kết dính và cuộn lại, và hoạt động lytic. Trong giai đoạn cuối, nấm tạo ra các enzym ly giải ngoại bào, làm suy giảm thành tế bào của mầm bệnh và tạo điều kiện cho sợi nấm xâm nhập.

Trichoderma tấn công mầm bệnh cây trồng (Rhizoctonia sp, nguyên nhân gây thối rễ). Một sợi nấm hẹp của cuộn Trichoderma xung quanh sợi nấm rộng của Rhizoctonia, sợi nấm sau sẽ xẹp xuống và chết. Trichoderma là một chất phòng trừ sinh học. Độ phóng đại SEM: 2350x.

Trichoderma harzianum trong quá trình mycoparasitism phát triển hóa học đối với mầm bệnh, cuộn xoắn và xâm nhập vào các con của vật chủ. Thông qua việc tạo ra các enzym đặc biệt và sự suy thoái của thành tế bào của mầm bệnh, nó gây ra sự suy yếu của phytopathogen.

Mycoparasitism như một cơ chế hoạt động đối kháng ở T. harzianum phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau. Sự phát triển của từng giai đoạn là do tác nhân gây bệnh liên quan, hoạt động sinh dưỡng hoặc hoại sinh của chất đối kháng, và điều kiện môi trường.

• Tăng trưởng hóa học: đề cập đến sự phát triển trực tiếp tích cực của một sinh vật đối với một kích thích hóa học. Trichoderma phát hiện sự hiện diện của mầm bệnh và sợi nấm của nó phát triển và đi đến cơ thể để phản ứng với kích thích hóa học.
• Công nhận: Các nghiên cứu đã xác định rằng Trichoderma là một chất đối kháng với các phytopathogens cụ thể. Các phân tử như lectins-carbohydrate có trong vật chủ làm cho nó dễ bị ký sinh bởi nấm Trichoderma.
• Sự kết dính và cuộn lại: Các sợi nấm Trichoderma có khả năng bám dính vào vật chủ, tạo thành các cấu trúc giống như cái móc và giống như cái đàn áp. Quá trình này liên quan đến các quá trình enzym và sự liên kết đối kháng của đường trong vách nấm với lecithin trong vách phytopathogen.
• Hoạt động Lytic: xảy ra sự suy thoái thành tế bào của phytopathogen, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của sợi nấm Trichoderma. Các enzym lytic tham gia vào quá trình này về cơ bản là chitinase, glucanase và protease.

Chống vi khuẩn

Nó là tác động trực tiếp của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi hoặc không bay hơi, do Trichoderma tạo ra trên vật chủ nhạy cảm. Các chủng T. harzianum khác nhau tạo ra chất kháng sinh hoặc chất chuyển hóa độc hại ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác.

Các ứng dụng

Trichoderma harzianum được sử dụng rộng rãi như một chất kiểm soát sinh học do khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh. Ngoài ra, nó thúc đẩy một loạt các enzym có khả năng phân hủy các loại nấm phytopathogenic khác.

Loại nấm này là một tác nhân tự nhiên, không gây hại cho cây trồng hoặc đất. Được sử dụng như một chất kiểm soát sinh học, nó không báo cáo độc tính trên cây trồng, nó cũng làm giảm tác động môi trường do không có hóa chất trong đất.

Hiệu quả kiểm soát sinh học của T. harzianum được thực hiện tùy thuộc vào môi trường mà tỷ lệ xuất hiện của phytopathogens. Phương pháp điều khiển và chế độ ứng dụng được thực hiện trong cấu trúc, khu vực và không gian cần bảo vệ.

Nói chung, việc kiểm soát được thực hiện bằng các ứng dụng có kiểm soát đối với hạt giống, vào giá thể trong luống gieo hạt hoặc trực tiếp vào đất. Việc sử dụng tro trên lá, hoa và quả là phổ biến; và gần đây các nghiên cứu đã được thực hiện để ngăn chặn sự tấn công của mầm bệnh sau thu hoạch.

Kiểm soát sinh học trong hạt giống

Xử lý hạt giống bằng T. harzianum nhằm mục đích bảo vệ hạt giống chống lại các mầm bệnh nội tại hoặc trong đất. Ngoài ra, hãy bảo vệ các bộ phận dưới đất của cây mới theo thời gian khi nó đã nảy mầm.

Thật vậy, một khi hạt giống được cấy với nấm, nó có khả năng xâm chiếm vùng thân rễ của cây, thực hiện hành động kiểm soát sinh học của nó. Ngoài ra, lượng nấm áp dụng cho hạt giống thấp hơn so với lượng nấm áp dụng cho ruộng đồng.

Để áp dụng chế phẩm Trichoderma trên hạt giống, các phương pháp khác nhau được sử dụng: sử dụng bột khô, áp dụng chế phẩm sinh học ở dạng bột nhão, hòa tan trong đất sét khô hoặc phủ bằng cách tạo viên.

Kiểm soát sinh học trong đất

Đất là môi trường thuận lợi cho việc kiểm soát mầm bệnh bằng chế phẩm Trichoderma harzianum. Trên thực tế, sinh quyển của thực vật là môi trường thuận lợi nhất để phát huy tác dụng đối kháng của nó.

Việc áp dụng nấm trên hạt được thực hiện để thiết lập bộ kiểm soát sinh học cục bộ trong sinh quyển. Do đó, kiểm soát sinh học trong đất có liên quan trực tiếp đến việc áp dụng nấm trên hạt giống.

Trichoderma phát triển trong thân rễ của cây.
Nguồn: agroingeniacanarias.com

Các phương pháp khác bao gồm bón trực tiếp vào rãnh hoặc luống, lúc trồng hoặc trong quá trình làm sạch và vun gốc cây. Trong trường hợp này, nó được áp dụng ở dạng bột, hạt hoặc kết hợp với các chất sửa đổi hữu cơ.

Kiểm soát bề mặt lá

Kiểm soát sinh học bằng chế phẩm Trichoderma trong các vùng lá như hoa, quả và tán lá, tùy thuộc vào điều kiện môi trường. Sự sẵn có ít chất dinh dưỡng, sự thay đổi nhiệt độ, bức xạ mặt trời và gió là những điều kiện làm cho nấm khó hình thành.

Về vấn đề này, các công thức được thiết kế để áp dụng chất đối kháng phải chứa các chất bám dính và chất dinh dưỡng tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của Trichoderma. Hiệu quả vừa phải của phương pháp này và chi phí cao đã thúc đẩy việc nghiên cứu các chiến lược kiểm soát mới ở cấp độ lá.

Người giới thiệu

1. Argumedo-Deliria Rosalba, et al (2009) Chi nấm Trichoderma và mối quan hệ của nó với các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ.
2. Gato Cárdenas, Yohana. (2010). Phương pháp bảo tồn và công thức chế phẩm Trichoderma harzianum Rifai. Phytosanity, 14 (3), 189-195.
3. Infante Danay và cộng sự (2009). Cơ chế hoạt động của Trichoderma đối với nấm phytopathogenic. Tạp chí Bảo vệ thực vật, 24 (1), 14-21.
4. López Mondéjar Rubén (2011) Phát hiện và định lượng Trichoderma harzianum, và đánh giá hoạt động kiểm soát sinh học của nó đối với bệnh fusariosis mạch dưa thông qua việc áp dụng các công cụ phân tử (Luận án Tiến sĩ).
5. Romero-Arenas Omar, et al (2009) Đặc điểm của Trichoderma harzianum, như một tác nhân hạn chế trong việc nuôi trồng nấm ăn.
6. Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Sản xuất bào tử nấm Trichoderma harzianum Rifai trong hai môi trường nhân giống. PHYTOSANITY ISSN 1562-3009.
7. Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Đặc điểm vi sinh vật và sản xuất Trichoderma harzianum và Trichoderma viride trong cây trồng thủ công (Luận văn Thạc sĩ).