Ủy ban nhân dân tỉnh hậu giang sở khoa học và CÔng nghệ BÁo cáo kết quả nghiên cứU khoa họC
tải về 5.8 Mb.
|
MỞ ĐẦUKhóm (Ananas comosus L. Merr.) là một trong những loại trái cây hàng đầu được nhiều người ưa chuộng, được sử dụng để ăn tươi hoặc chế biến đóng hộp, làm thức uống... (Vũ Công Hậu, 2000). Nhờ khả năng chịu được đất phèn, khóm thường được tận dụng trồng trên những vùng phèn của đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) (Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong, 2004). Hiện nay, ĐBSCL có khoảng 19.000 ha khóm nguyên liệu, trong đó tập trung chủ yếu ở Tiền Giang, Hậu Giang, Kiên Giang... Giống khóm trồng chủ yếu thuộc nhóm Queen, cho năng suất bình quân 15,2 tấn/ha (Trần Thế Tục và Vũ Mạnh Hải, 1996). Nhóm này chiếm ưu thế nhờ ít chua, màu sắc đẹp và tiêu thụ khóm tươi tốt. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua khóm của ĐBSCL vẫn còn chủ yếu bán cho thương lái với giá cả không ổn định, thiếu sự bao tiêu sản phẩm làm nông dân ngại đầu tư. Trong tự nhiên, việc canh tác khóm thường gặp những tổn hại do nấm bệnh gây ra như: Fusarium spp. (gây bệnh thối rễ), Phytophthora parasitica (gây bệnh thối đọt)… Bệnh càng nặng vào các tháng mưa nhiều và nóng ẩm cao (Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong, 2004). Theo Hidalgo và ctv. (1999), giữa các tác nhân quan trọng làm giảm năng suất khóm, tác nhân gây bệnh quan trọng nhất gây thối trái và chết cây ở Brazil (1962) là nấm bệnh Fusarium subglutinans. Các nghiên cứu ngoài nước (Hoitink và Boehm, 1999; May-Louise và Kimati, 2000; Etebarian và ctv., 2000) cũng cho thấy việc sử dụng Trichoderma làm nấm thiên địch để khống chế nấm bệnh Phytophthora có hiệu quả. Những nghiên cứu khác cho rằng các dòngTrichoderma trong tự nhiên có thể phòng trị nhiều loại nấm trong đất (Sheela và ctv., 1995; Hoynes và ctv., 1999). Ngoài hoạt động khống chế sự phát triển và sự hình thành bào tử, loài T. harzianum còn có khả năng kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn của cây trồng (Ahmed và ctv., 1999; Sharon và ctv., 2001; CABI, 2004). Gần đây, xu thế áp dụng các biện pháp sinh học để giúp cây trồng khỏe, đề kháng với nguồn bệnh trong đất đang được quan tâm. Trong đó, việc sử dụng Trichoderma đang được nghiên cứu ở nhiều nơi nhờ chúng có khả năng sinh trưởng nhanh tại vùng rễ cây, tạo ra nhiều cơ chế tấn công các loài nấm gây hại, giúp cây phát triển tốt. Nấm Trichoderma vừa ký sinh nấm gây hại, tạo kháng sinh, còn giúp cây tăng tính chống chịu nhờ tăng hệ thống rễ, làm hòa tan các chất khoáng và làm bất hoạt các enzym của các loại nấm ký sinh. Việc sử dụng Trichoderma còn giúp giảm lượng phân đạm bón cho cây (40% ở bắp) (Harman, 2005). Trên cơ sở đó, đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu phòng trị bệnh thối rễ (Fusarium) và thối nõn (Phytophthora) trên cây khóm bằng biện pháp sử dụng nấm đối kháng Trichoderma và phòng trừ tổng hợp (IPNM) tại tỉnh Hậu Giang để cải thiện năng suất và phẩm chất của trái khóm ngày càng cao hơn. CHƯƠNG 1LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Nấm Trichoderma Trichoderma thuộc ngành Mycota, lớp nấm Bất Toàn (Deuteromycetes), bộ nấm Bông (Moniliales), họ Dermatiaceae và chi Trichoderma (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 1982; Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998; Phạm Văn Kim, 2003a). Gams và Bissett (1998) đã mô tả chi tiết 33 loài Trichoderma với hình dạng, kích thước và màu sắc khác nhau. Một số loài được ứng dụng phổ biến trong phòng trừ sinh học như Trichoderma harzianum Rifai, T. hamatum Bain, T. atroviride Bissett, T. viride Pers, T. reeseii Simmons và T. koningii Ouden. Trichoderma xuất hiện phổ biến trong đất tự nhiên, đất nông nghiệp và trong các vật liệu hữu cơ như gỗ mục… (Wells, 1993; Harman, 2000). Đặc trưng của Trichoderma là sống hoại sinh, đồng thời nó cũng có khả năng sống ký sinh trên các loài nấm gây bệnh cho cây trồng (Cook và Baker, 1989). 1.1.1 Khả năng tiết enzym và tác dụng đối kháng của Trichoderma trong việc phòng trừ sinh học bệnh hại cây trồng Yếu tố quan trọng giúp Trichoderma đối kháng tốt với nhiều loài vi sinh vật gây bệnh hại cây trồng là khả năng tiết ra nhiều chất (Gayal và Khandeparkar, 1998). Khi phát triển trên vùng tế bào ký chủ, Trichoderma sẽ tiết ra các exo-enzym như β-1,3-glucanaz, chitinaz, lypaz, proteaz, trong đó hai enzym β-1,3-glucanaz và chitinaz giữ vai trò quan trọng trong khả năng ký sinh của Trichoderma với nấm bệnh (Cruz và ctv., 1995a, 1995b; Margolles-Clark và ctv., 1995). Sự kết hợp của hai loại enzym 1,3-β-glucosidaz và endo-chitinaz không những ức chế sự tăng trưởng mà còn ngăn cản sự nẩy mầm của bào tử nấm bệnh so với tác dụng riêng lẻ của từng loại enzym (Margolles-Clark và ctv., 1995). Tác động gây chết nấm bệnh của T. viride là nhờ khả năng tiết kháng sinh (antibiotics) “gliotoxin” (Grondona và ctv., 1997). Chất viridin do T. viride sinh ra có khả năng làm ức chế sự sinh trưởng của một số loài nấm Colletotrichum lini, Fusarium coeruleum và F. culmorum (Nguyễn Lân Dũng, 1983). Khi được nuôi cấy trên môi trường có chitin, một số dòng của T. harzianum đã tiết ra ít nhất 6 loại enzym thuộc nhóm chitinaz. Chitinaz do T. harzianum tiết ra có khả năng chống lại nấm Venturia inaequalis gây bệnh trên cây táo (Dasgupta, 1994; Bolar và ctv., 1999). Enzym này cũng ảnh hưởng mạnh mẽ quá trình mọc mầm của bào tử nấm bệnh Botrytis cinerea (Elad, 2000). Inglis và Kawchuk (2002) cho biết endo-chitinaz do T. harzianum tiết ra giúp cây thuốc lá và cây cà chua chống chịu được các loài nấm bệnh thuộc lớp Ascomycetes như Alternaria alternata, A. solani, Botrytis cinerea và nấm Rhizoctonia solani (lớp Basidiomycetes). Các enzym thủy phân celluloz do Trichoderma tiết ra cũng có vai trò quan trọng trong việc làm mềm vách tế bào của nấm gây bệnh. Các loài T. reesei, T. lignorum và T. koningi tiết ra khá nhiều enzym cellulaz giúp phân hủy hoàn toàn tế bào chứa celluloz (Nguyễn Lân Dũng, 1983; Gayal và Khandeparkar, 1998). Theo Kredics và ctv. (2003), Trichoderma cũng có thể đối kháng với vi khuẩn nhờ hoạt động của những enzym như proteaz, NAGaz và muramidaz giúp phân hủy tế bào vi khuẩn. Chất kháng sinh “gliotoxin” do T. viride sinh ra có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis, Streptococcus viridans… (Nguyễn Lân Dũng, 1983).
Khả năng đối kháng với các mầm bệnh cây của Trichoderma có thể xảy ra theo nhiều cơ chế, trong đó ba cơ chế được ứng dụng phổ biến trong phòng trừ sinh học bao gồm: (a) Ký sinh lên nấm bệnh, (b) Tiết kháng sinh tiêu diệt nấm bệnh (antibiosis) và (c) Cạnh tranh dinh dưỡng và không gian sống (Harman, 1996). Trichoderma có thể tấn công trực tiếp lên nấm bệnh bằng cách cuộn quanh khuẩn ty nấm bệnh và tiết enzym phân hủy chitin của vách tế bào nấm bệnh thành những phân tử nhỏ dễ hấp thu, đồng thời giúp cây trồng kháng lại bệnh (Klein và Eveleigh, 1998; Dương Minh và ctv., 2001; Kredics và ctv., 2003). Okigbo và Ikediugwu (2000) ghi nhận rằng những loài Trichoderma có hệ khuẩn ty nhỏ, mảnh cũng là một nhân tố có triển vọng trong phòng trừ sinh học chống bệnh thối hạt, thối rễ và quản lý những bệnh hại sau thu hoạch. Trong các loài Trichoderma thì T. harzianum là loài có khả năng ký sinh mạnh trên nhiều nấm bệnh như Fusarium oxysporum, Macrophomiana phazolina, Alternaria alternata, A. solani, Botrytis cinerea, Fusarium spp., Sclerotium rolfsii, S. homoeocarpa, Pythium spp., P. aphanidermatum, Crinipellis perniciosa… (Hadar và ctv., 1984; Tronsmo, 1991; Harman, 1996; Agrios, 1997; Inglis và Kawchuk, 2002; Marco và ctv., 2002; Muhammad và Amusa, 2003). Ở rễ cây con dưa leo, chủng T. harzianum đã giúp tạo kích kháng nhờ tăng hoạt động của peroxidaz và chitinaz trong cây (Yedidia và ctv., 1999). Mehrotra (2000), chất kháng sinh do T. viride tiết ra có khả năng đối kháng hiệu quả với nấm Armillaria mellea gây bệnh trên cam quít và làm giảm bệnh trên cây ăn trái do nấm Crinipellis perniciosa gây ra. Nếu xử lý trái cam quít với T. viride sẽ làm giảm bệnh thối mốc xanh do nấm Penicillium digitatum gây ra một cách có ý nghĩa (Agrios, 1997). T. viride (Pers.) cũng ngăn chặn được các bệnh thối rễ gây hại trên khoai mỡ (Okigbo và Ikediugwu, 2000). 1.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển và hoạt động đối kháng của Trichoderma Các yếu tố môi trường như pH, dinh dưỡng, nhiệt độ, độ ẩm... (Green, 1996) hay thuốc trừ sâu, kim loại nặng, vi khuẩn đối kháng, hàm lượng O2 và CO2 (Kredics và ctv., 2003) có tác động mạnh mẽ đến hiệu quả phòng trừ nấm bệnh trên cây trồng của Trichoderma. Ngoài ra, khả năng sản xuất enzym của nấm cũng chịu ảnh hưởng của độ yếm khí cũng như hàm lượng oxy hòa tan, tốc độ lắc… (Marco và ctv., 2002). Ảnh hưởng của pH môi trường Vì pH có ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của Trichoderma nên giá trị pH cho thấy hiệu quả tác động đối kháng của Trichoderma (Wells, 1993). Zaldívar và Velásquez (2001) khẳng định pH có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển và khả năng ký sinh của Trichoderma lên nấm gây hại, do đó ảnh hưởng lên hiệu quả của việc ứng dụng Trichoderma trong việc phòng trừ sinh học bệnh cây. Theo Srinivas và Panda (1998), pH thích hợp cho sự phát triển của Trichoderma thay đổi theo từng chủng nấm. pH tối ưu cho sự phát triển của nấm thường trong khoảng 4,0 – 6,5 và chỉ có vài loài Trichoderma spp. có thể chịu đựng được khi sống trong môi trường có pH < 3,0 (Kubicek và Pranz, 1998). Sự tăng sinh khối của các chủng Trichoderma ở pH tối hảo có ý nghĩa trong quá trình đối kháng. Khi pH = 5 sẽ thích hợp cho Trichoderma tiết enzym -glucosidaz, cellobiohydrolaz và -1,4-N-acetyl-glucosaminidaz (NAGaz); ở pH = 3 thích hợp cho Trichoderma tiết -xylosidaz; pH = 6 tiết trypsin, nếu pH = 6 – 7 sẽ thích hợp cho việc tiết ra những enzym phân hủy protein (Kredics và ctv., 2003). Đối với loài T. harzianum và T. hamatum, khi ký sinh lên nấm bệnh Rhizoctonia solani và Sclerotium rolfsii nấm sẽ tiết ra enzym -1,3-glucanaz ở pH = 4,5 và chitinaz ở pH = 5,3 (Chet và Baker, 1980). Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng lên sự mọc mầm của bào tử, sự phát triển của tơ nấm, khả năng phân hủy và cạnh tranh, sự sản sinh và chuyển hóa các hợp chất… của Trichoderma (Kredics và ctv., 2003). Nhiệt độ tối hảo cho sự phát triển của hầu hết các loài Trichoderma spp. là 25 – 30oC, dù chúng cũng có thể thích nghi ở những vùng có nhiệt độ cao hơn hay thấp hơn (Klein và Eveleigh, 1998; McCray, 2002). Một số kết quả nghiên cứu cho thấy những loài Trichoderma có nguồn gốc nhiệt đới (như T. citrinoviride) sẽ có khoảng nhiệt độ tối hảo cao hơn những loài có nguồn gốc ôn đới (như T. polysporum và T. viride) (Tronsmo và Dennis, 1978). Khả năng chịu đựng nhiệt độ cũng là một yếu tố cần quan tâm, một số loài như T. aureoviride, T. harzianum, T. viride vẫn sống và phát triển tốt ở nhiệt độ thấp đến 5oC (Kredics và ctv., 2003). Khả năng chịu lạnh của T. hamatum có thể giúp làm giảm bệnh do nấm Botrytis cineria và Sclerotium scleortiorum trong thời gian dài khi tồn trữ cà rốt. Ảnh hưởng của nguồn carbon Trichoderma có khả năng phân hủy nhiều loại polysaccharid (như celluloz, hemicelluloz) và các polymer (như chitin) có liên quan. Theo Manczinger và Polner (1985), những nguồn carbon được Trichoderma sử dụng gồm: D-glucoz, D-galactoz, D-fructoz, D-mannoz, cellobioz, trehaloz, D-xyloz, L-arabinoz, D-mannitol, D-arabitol, glycerol, salicin, esculin, arbutin, glycerol-1-monoacetate, -methyl-D-glucosid và N-acetyl--D-glucosamin (chitin), trong đó nguồn carbon tốt nhất cho nấm phát triển là glucoz, fructoz, mannoz, galactoz, xyloz, trehaloz và cellobioz (Danielson và Davey, 1973). Tuy nhiên, việc sử dụng các nguồn carbon như inulin, pectin, lactoz, sucroz, maltoz… cũng thay đổi tùy theo loài (Manczinger và Polner, 1985). Việc tiết chitinaz của Trichoderma có thể tăng cao khi chitin được sử dụng như là nguồn carbon (Zaldívar và Velásquez, 2001) nhưng lại bị giới hạn bởi glucoz (Margolles-Clark và ctv., 1995). Lượng enzym sản sinh tùy thuộc vào nồng độ chitin. Nghiên cứu của El-Katatny và ctv. (2000) cho thấy enzym sản sinh ra nhiều nhất khi T. harzianum được nuôi cấy trong môi trường có bổ sung 1,3% chitin. Khi bổ sung 0,5% chitin vào môi trường nuôi cấy thì khả năng tiết chitinaz và -1,3-glucanaz của Trichoderma cũng tăng lên từ 2 – 5 lần (El-Katatny và ctv., 2003). Ảnh hưởng của các yếu tố khác Nitrat là nguồn đạm chủ yếu cho nấm phát triển, các amino acid có nguồn đạm tốt nhất cho Trichoderma là alanin, acid aspartic và acid glutamic (Jackson và ctv., 1991). Theo Cook và Baker (1989), loài T. harzianum có khả năng tồn tại được trong đất kém dinh dưỡng ít nhất là 130 ngày, nhưng nó lại phát triển yếu khi sống trong tầng rễ của cây họ đậu. Ẩm độ đất cũng có liên quan đến khả năng mọc mầm của bào tử Trichoderma và sự phát triển của ống mầm, đồng thời ảnh hưởng đến khả năng tiết và hoạt động của các enzym như β-glucosidaz, cellobiohydrolaz… (Kredics và ctv., 2003). Ngoài ra, O2 và CO2 cũng có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm. Trichoderma là nấm hiếu khí dù chúng vẫn sống được trong môi trường có hàm lượng oxy rất thấp. Nguồn oxy cung cấp và hoạt động của ty thể là những yếu tố giúp điều hòa hoạt động của cellulaz trên T. viride (Kubicek và Pranz, 1998). Bên cạnh đó, nồng độ CO2 cũng có tác động lên sự phát triển của Trichoderma trong phòng thí nghiệm và hình thái của chúng ở trong đất. Theo ghi nhận của Domsch và ctv. (1980) thì sự phát triển của hai loài T. harzianum và T. koningii bị ức chế mạnh khi có sự hiện diện của ion HCO3-; loài T. polysporum cũng sinh trưởng chậm trên môi trường có chứa HCO3- và NaCl 5%. 1.2 Nấm Phytophthora 1.2.1 Sự phân bố của Phytophthora Phytophthora thuộc giới Chromista, ngành Oomycota, lớp Oomycetes, bộ Phythiales, họ Phythiaceae, chi Phytophthora (CABI, 2004). Vòng đời của Phytophthora bao gồm 3 loại hình bào tử sinh sản vô tính là bọc bào tử (sporangium), động bào tử (zoospore) và bào tử áo (chlamydospore). Thêm vào đó, nó còn có noãn bào tử (oospore) là dạng bào tử sinh sản hữu tính. Nhiều sợi nấm lưỡng bội có thể sản sinh ra bọc bào tử vô tính. Các bọc bào tử này có thể nẩy mầm trực tiếp hoặc có thể sản sinh ra từ 8 – 32 bào tử động, các động bào tử này có thể phân bố rải rác hoặc tập trung trong bào nang trước khi nẩy mầm. Một vài loài như P. cinamoni sinh ra nhiều bào tử áo vô tính từ sợi nấm. Để sinh sản hữu tính thì nấm cần tạo ra được noãn bào tử. Tất cả các loại bào tử này đều có tiềm năng gây bệnh, riêng bào tử áo và bào tử noãn còn có chức năng ngủ nghỉ (tiệm sinh) cho loài. Tất cả các loài Phytophthora đều có giai đoạn lưu tồn trong đất (Drenth và Guest, 2004). Drenth và Guest (2004) cho biết hiện có trên 60 loài Phytophthora đã được mô tả và tất cả các loài đó đều gây bệnh cho cây trồng. Phytophthora rất đa dạng về hình thái, chúng có khả năng lưu tồn lâu trong đất khi gặp điều kiện bất lợi nên việc phòng trị rất khó khăn. Phytophthora là một trong những nấm bệnh quan trọng trên thế giới, gây nhiều trở ngại cho sự phát triển của ngành trồng trọt (O’Gara và ctv., 2004). Nhiệt độ có ảnh hưởng quan trọng đến sự phân bố của Phytophthora. Nhiệt độ ảnh hưởng lên sự nẩy mầm của bào tử, phát triển của sợi nấm và sự hình thành các dạng bào tử. Các loài của Phytophthora có khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau, chẳng hạn loài P. nicotianae có nhiệt độ tối hảo cho sự phát triển từ 27 – 32oC và tối đa là 37oC, loài P. citrophthora có nhiệt độ tối hảo 24 - 28oC và tối đa 32 – 33oC; loài P. cactorum có nhiệt độ tối hảo là 25oC và tối đa là 31oC (Erwin và Ribeiro, 1996). 1.2.2 Đặc điểm gây hại của Phytophthora Phytophthora là loại nấm đa ký chủ, gây hại trên nhiều loại cây trồng như: ca cao, sầu riêng, cam quít… và cả trên các loại rau và hoa kiểng (CABI, 2004; Nguyễn Thân, 2004; Drenth và Guest, 2004). Theo Vũ Công Hậu (2000), Phytophthoralà loại nấm nguy hiểm đối với cây khóm, có thể gây hại cho nhiều bộ phận của cây. Loại gây thối nõn thường là P. nicotianae hoặc P. cinamoni làm lá nõn chuyển sang màu vàng tối, xám rồi héo, nắm ngọn lá có thể kéo cả túm lá lên và thấy chân lá thối đen. Cây khóm bị bệnh ở mọi lứa tuổi, nhưng thường bị hại nhất ở cây con vừa trồng, nhất là trên các chồi ngọn. Ở nhiệt độ 20 – 25oC trên vùng cao thì P. cinamoni gây hại chủ yếu, còn ở nhiệt độ 30oC ở các vùng thấp hoặc tại các xứ nhiệt đới thì P. nicotianae là đối tượng chính. Phytophthora tồn tại trên ruộng dưới dạng bào tử áo (chlamydospore), nhưng chúng xâm nhiễm không đáng kể vào cây trồng mà nguồn lây lan chủ yếu là do động bào tử (zoospore) (CABI, 2004; Ngô Vĩnh Viễn và ctv., 2003). Trên cây khóm, bệnh thối nõn do 3 loài Phytophthora chính gây ra: Phytophthora nicotianae, Phytophthora cinamoni và Phytophthora palmivora, gây bệnh đơn lẻ hoặc kết hợp (Ngô Vĩnh Viễn và ctv., 2003). Qua kết quả nghiên cứu ở một số tỉnh trồng khóm ở phía Bắc và Nam Việt Nam, Ngô Vĩnh Viễn và ctv. (2003) đã kết luận rằng tác nhân chủ yếu gây bệnh thối nõn khóm là do Phytophthora gây ra. Ở các tỉnh phía Bắc, nấm P. nicotianae gây hại là phổ biến, P. cinamoni ít phổ biến hơn. Tác giả cũng cho biết ở những đất có pH cao, bệnh phát triển nặng hơn so với đất chua phèn (pH thấp), cụ thể là ở những vùng đất tại Đồng Giao (Ninh Bình) với pH đất từ 5,7 – 7,9 có tỷ lệ cây bị thối nõn từ 5,2 – 68,4%. Ở nước ta, nhiều địa phương trồng khóm bị thối nõn do Phytophthora lên tới 60% sau ba tháng trồng, đặc biệt với giống Cayenne (Ngô Vĩnh Viễn và ctv., 2003; Dang Vu Thi Thanh và ctv., 2004). Sự phát tán và xâm nhiễm của bọc bào tử (sporangium) và động bào tử (zoospore) ở P. nicotianae lên thân cây cần được tiếp xúc với nước ít nhất là 5 giờ (khi gặp mưa lớn hoặc ngập lũ). Khi các bào tử bám được vào cây, nếu có điều kiện thuận lợi chúng sẽ xâm nhập vào mô bên trong, sinh sản vô tính trong 40 – 72 giờ, tạo ra các bọc bào tử và động bào tử để tiếp tục thực hiện chu trình mới, tạo sự phát triển của dịch bệnh (CABI, 2004). 1.3 Nấm Fusarium 1.3.1 Sự phân bố của Fusarium Fusarium thuộc ngành Mycota, lớp nấm Bất Toàn (Deuteromycetes), bộ nấm Bông (Moniliales), họ Tuberculariaceae, chi Fusarium (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998; Phạm Văn Kim, 2003a). Fusarium có bào tử dạng hình liềm, có vách ngăn (thường được gọi là đại bào tử). Hình dạng của bào tử là một chỉ tiêu quan trọng giúp phân biệt các loài Fusarium (Burgess và ctv.,1994; Seifert, 1996). Theo Agrios (1997), ba dạng bào tử của F. solani thường hiện diện là tiểu bào tử (microconidium), đại bào tử (macroconidium) và bào tử áo (chlamydospore). Tiểu bào tử có kích thước trung bình là 18,1 x 4,0 m, đại bào tử có 3 – 5 vách ngăn, kích thước trung bình 29,4 x 3,9 m (Barreto và ctv., 2003). Bào tử áo là những bào tử có vách dày. 1.3.2 Đặc điểm gây hại của Fusarium Fusarium là loại nấm hiện diện khắp nơi trên thế giới, gây bệnh quan trọng trên nhiều loại cây trồng như các loại cây họ đậu, họ cam quít, khoai tây, cà chua… (Booth, 1971; Marasas và ctv., 1984). Các loài Fusarium lan truyền chủ yếu nhờ nước (nước mưa, nước tưới), gió, không khí, cây giống nhiễm bệnh, tàn dư cây bệnh... (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998). Fusarium gây hại ở tất cả thời kỳ sinh trưởng của cây, chủ yếu là thời kỳ cây con (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998). Nấm hiện diện trong đất dưới dạng bào tử, lan truyền dễ dàng nhờ vào nước, xác bả hữu cơ, gió, gia súc và dụng cụ tiếp xúc (Agrios, 1997). Fusarium phát triển mạnh khi nhiệt độ trên 25oC và điều kiện ẩm ướt (Marasas và ctv., 1984). Những triệu chứng bệnh do Fusarium chủ yếu xuất hiện ở rễ, cổ rễ và gốc thân (Đường Hồng Dật, 1977). Trên cây khóm, bệnh do Fusarium xảy ra ở tất cả các bộ phận của cây nhưng dễ nhiễm nhất ở trái và chồi non (Calderson và ctv., 1993). Bộ rễ khóm bị xâm nhiễm ảnh hưởng đến toàn bộ cây khóm, làm cây còi cọc, chậm sinh trưởng và phát dục, lá bệnh bị vàng, chuyển dần qua màu đỏ nhạt và bị khô đầu lá (Py và ctv., 1984). Py và ctv. (1984) cũng cho biết những vùng trồng khóm lớn như Hawaii, Úc, Nam Phi… thì bệnh do nấm F. moniliforme var. subglutinans gây hại trên tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây, nhất là ở cây khóm con với triệu chứng như sau: - Trên cây con và trưởng thành: Bệnh biểu hiện ở cuống lá, nơi gắn vào thân. Nấm bệnh tấn công gây hư hại một bên thân hoặc từng phần trên thân, lâu dần làm chiều dài thân bị ngắn lại. Các lá ở trung tâm có dạng dựng đứng, vùng mô phân sinh bị chết làm cho sự sắp xếp của lá bị rối loạn. Khi nhổ những lá ở vùng tổn hại sẽ thấy có tích tụ nhựa ở vùng gốc, cắt dọc theo thân rễ sẽ thấy những vùng thối đen lan tràn từ dưới lên, có mùi đặc trưng. - Trên ngọn thân: Bệnh gây ra những vết hoại tử nâu, rỉ nhựa. Nếu nghiêm trọng, cả phần dưới ngọn tràn lan nhựa và làm chết ngọn sau đó. - Trên trái: Sự tấn công của nấm bắt đầu từ một mắt khóm, sau đó lan ra nhiều mắt, sâu vào thịt trái rồi làm hư cả trái. Ở các mắt bệnh bị rỉ nhựa, vết bệnh màu nâu đen, phần thịt trái hư hỏng bị nhũn ra. Theo Py và ctv. (1984), F. moniliforme var. subglutinans phát triển tốt ở 25 - 30oC. Nấm thích nghi trên các nền đất khác nhau và có thể chịu được pH = 2 – 3. Loài nấm này ký sinh trên nhiều cây trồng như lúa miến, bắp, mía, xoài… nhưng ở mỗi loại cây là một nòi riêng biệt, tương ứng với vùng địa lý được phân lập. Trong quá trình ký sinh, Fusarium tiết ra các độc tố khác nhau như: Fusarinic, Fumosin B1, Fumosin B2... làm kiềm hãm các hoạt động enzym của tế bào ký chủ, phá vỡ quá trình trao đổi chất, hô hấp, đồng thời làm giảm khả năng đề kháng của cây trồng (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998). Độc tố Fusaric acid đã gây bệnh héo rũ ở cà chua, bông vải và nhiều loại cây trồng khác (Mehrotra, 2000). Fusarium phân hủy được lignin nhờ enzym ligninaz do nấm tiết ra giúp phân cắt lignin thành các phân tử ngắn, làm cho phần gỗ của cây bị phân hủy (Phạm Văn Kim, 2000). Fusarium còn tiết ra các enzym phân hủy celluloz, đồng thời tạo ra các phân tử làm bít kín mạch nhựa của cây (Bilgrami và Verma, 1978). 1.4 Dinh dưỡng cây khóm Khóm là cây phát triển lượng sinh khối lớn nên yêu cầu rất nhiều dinh dưỡng. Trung bình trên 1 ha đất trồng, khóm lấy từ đất 83 kg N (thân lá 74 kg, quả 9 kg) + 28 kg P2O5 (thân lá 23 kg, quả 5 kg) + 437 kg K2O (thân lá là 402 kg, quả 35 kg). Nhu cầu về canxi và lân cũng không cao nhưng lại cần nhiều kali. Một số nguyên tố vi lượng khác cũng quan trọng đối với khóm như sắt, kẽm, mangan, đồng, magie… (Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng Nghĩa, 2006). Theo Dierolf và ctv. (2001) (trích từ Lê Văn Bé, 2005), khi bón 180 kg N + 22 kg P2O5 + 280 kg K2O + 72 kg Ca + 24 kg Mg + 20 kg S/ha cho khóm thì năng suất trái có thể lên đến 50 tấn/ha. Các chất dinh dưỡng lấy đi trên ruộng gồm trái và chồi ngọn, chồi giâm, chồi rễ và các các dư thừa khác được thu hoạch. Do đó, một lượng lớn các chất dinh dưỡng lấy đi có liên quan đến năng suất trái và các dư thừa. Hàm lượng khoáng chất (%) có trong trái được ghi nhận là 0,075 – 0,08 N, 0,015 P2O5, 0,2 – 0,26 K2O, 0,015 – 0,02 CaO và 0,13 – 0,18 MgO tính theo trọng lượng tươi (Py và ctv., 1987). Do đó, lượng dưỡng chất thiết yếu được lấy đi khỏi ruộng từ trái và các dư thừa được xem là đáng kể (Malézieux và Bartholomew, 2003). Để cung cấp dinh dưỡng cho khóm, 80% nông dân ở Hậu Giang sử dụng công thức phân là 3,75 g N + 0 g P2O5 + 0 g K2O/cây, trong khi nông dân Kiên Giang sử dụng 3,25 g N + 0 g P2O5 + 0 g K2O/cây và hơn 50% nông dân Tiền Giang sử dụng công thức phân: 3,6 g N + 1,8 g P2O5 +1,2 g K2O/cây. Như vậy, nông dân chủ yếu bón phân N, bỏ qua các yếu tố dinh dưỡng khác nên làm giảm phẩm chất của trái (Lê Văn Bé, 2005). Võ Thị Gương và ctv. (1997) khi nghiên cứu ảnh hưởng của lân, vôi và kali đến năng suất khóm trồng trên vùng đất phèn ở ĐBSCL nhận thấy năng suất giống Queen đạt 35,5 tấn/ha khi bón phân với công thức 10 g N + 5 g P2O5 + 12 g K2O/cây và để đạt 44,7 tấn/ha thì cần bón 10 g N + 7 g P2O5 + 12 g K2O/cây. Lê Thanh Phong và ctv. (2005) khi nghiên cứu ảnh hưởng của các mức độ phân bón N-P-K lên giống Queen ở ĐBSCL cho rằng ở nghiệm thức không bón N-P-K thì năng suất trái thu được là 20,3 tấn/ha, còn ở nghiệm thức bón 2 g N + 3 g P2O5 + 2 g K2O/cây và 8 g N + 6 g P2O5 + 8 g K2O/cây năng suất lần lượt đạt 24,4 và 28 tấn/ha. Thí nghiệm tại xã Hỏa Tiến (Vị Thanh, Hậu Giang) của Lê Thanh Phong và ctv. (2005) và Lê Văn Bé (2005) cho thấy, ở công thức phân 10 g N + 7 g P2O5 + 8 g K2O/cây (tương đương lượng phân 330 kg N + 230 kg P2O5 + 270 kg K2O/ha) cho năng suất khóm giống Queen rất cao (28 tấn/ha) (Bảng 1.1). Như vậy, việc bón phân không chỉ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển mà còn ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của cây khóm. Bảng 1.1 Hàm lượng và nồng độ của N - P2O5 - K2O bón cho khóm tại Hậu Giang (Lê Thanh Phong và ctv., 2005; Lê Văn Bé, 2005).
Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ N/K khác nhau lên phẩm chất và trọng lượng trái của giống khóm Đài Nông 4, Lê Văn Bé (2005) nhận thấy các mức phân khác nhau không ảnh hưởng đáng kể đến trọng lượng trái trong các thí nghiệm. Như vậy, các thí nghiệm trên các vùng đất khác nhau tại ĐBSCL cho thấy, các công thức phân có ảnh hưởng tốt đến năng suất của khóm biến động từ 2 – 10 g N + 3 – 7 g P2O5 + 8 – 12 g K2O/cây. CHƯƠNG 2PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1 Sưu tập nấm gây bệnh và nấm đối kháng tại thị xã Vị Thanh, Hậu Giang Từ các dữ liệu thống kê về phân bố diện tích trồng khóm của sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hậu Giang và phòng Nông nghiệp thị xã Vị Thanh, nhóm nghiên cứu đã chọn thị xã Vị Thanh là thị xã trọng điểm trồng khóm của tỉnh để điều tra, khảo sát (Hình 2.1) tình hình bệnh thối rễ (Hình 2.2, 2.3, 2.4 và 2.5), thối nõn và sưu tập nấm Trichoderma đối kháng để làm nguồn nguyên liệu cho các thí nghiệm. Các ruộng khảo sát được chọn tại xã Hỏa Tiến (các ấp Thạnh Thắng, Thạnh Xuân và Thạnh An), thị xã Vị Thanh (trọng điểm trồng khóm) tỉnh Hậu Giang, với diện tích mỗi ruộng tối thiểu là 0,3 ha. Công việc khảo sát bao gồm thu thập các mẫu đất từ vùng cây khỏe mạnh (để trích Trichoderma), mẫu đất và rễ cây bệnh (để thu thập nấm Fusarium), mẫu đất và nõn cây bệnh (để thu thập nấm Phytophthora). Phiếu điều tra được thực hiện với các chủ ruộng để tìm hiểu, đánh giá tình trạng canh tác và tình hình xuất hiện, mức thiệt hại do sâu bệnh trên ruộng (nhất là các bệnh tấn công vùng rễ và nõn cây) để đề ra phương pháp thí nghiệm nhằm xử lý bệnh thối rễ và thối nõn trên các ruộng thí nghiệm. Mẫu bệnh và mẫu đất (để thu thập bào tử Trichoderma) được lấy ở ruộng đã nhiễm bệnh thối rễ. Sau chuyến điều tra, các mẫu bệnh và đất được phân lập để thu lấy nguồn nấm bệnh và nấm đối kháng Trichoderma trên các môi trường chuyên biệt đã được khuyến cáo: TSM cho Trichoderma (Kubicek và Harman, 1998), SNA và PDA cho Fusarium (Burgess và ctv., 1994), CMA cho Phytophthora (Drenth và Sendall, 2001). Thành phần dinh dưỡng của môi trường TSM (Trichoderma Selective Medium) gồm: 0,2 g MgSO4.7H2O, 0,9 g K2HPO4, 0,15 g KCl, 1,0 g NH4NO3, 3 g glucoz, 0,25 g chloramphenicol, 20 g agar, nước cất vừa đủ 1000 ml; pH = 6,5 - 6,8). Thành phần dinh dưỡng của môi trường PDA (Potato Dextroz Agar) gồm: 200 g khoai tây, 20 g dextroz, 20 g agar, nước cất vừa đủ 1000 ml, pH = 6,5). Môi trường tồn trữ SNA (Synthetic Nutrient Agar) gồm: 1,0 g KH2PO4, 1,0 g KNO3, 0,5 g MgSO4.7H2O, 0,2 g KCl, 0,2 g glucoz, 0,2 g sucroz, 20 g agar, nước cất vừa đủ 1000 ml, pH = 6,5). Thành phần dinh dưỡng của môi trường CMA (Corn Meal Agar) gồm: 60 g bắp xay bể, 20 g agar, nước cất vừa đủ 1.000 ml, pH = 6,5. Fusarium được định danh loài dựa theo khóa phân loại của Booth (1971), Burgess và ctv. (1994) và Gerlach và Nirenberg (1982). Phytophthora được định danh theo khóa phân loại Phytophthora của Drenth và Sendall (2001). 2.2 Xác định tác nhân gây bệnh thối rễ và thối nõn qua quy trình Koch Các chủng Fusarium và Phytophthora sau khi phân lập và định danh đã được xác định khả năng gây bệnh trên cây khóm con theo quy trình Koch. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 lần lặp lại, mỗi lặp lại là 1 lọ thủy tinh (v = 500 ml) chứa 5 cây khóm con cấy mô (1,5 tháng tuổi). Các lọ chứa cây khóm con được cấy các chủng nấm bệnh (thu từ rễ, nõn và đất của các cây bệnh từ các ruộng đã điều tra) với một khoanh khuẩn lạc nấm F. solani hoặc P. nicotianae ( = 5 mm, nuôi cấy 7 – 10 ngày trên môi trường PDA) vào mặt môi trường của các lọ trồng khóm. Phản ứng của các chủng nấm đối với cây khóm con được ghi nhận qua cấp bệnh trên lá, rễ và thân như sau (Borrás và ctv., 2001):
Tính chỉ số bệnh và tỷ lệ cây chết - Công thức tính chỉ số bệnh (CSB) dựa theo Townsend – Neuberger (1943) a: số lượng cây bệnh ở mỗi cấp b 
: chỉ số bệnh tương ứng với mỗi cấp n: tổng số cây quan sát C: cấp bệnh quy ước cao nhất - Tỷ lệ cây chết (TLCC (%)) được tính theo công thức: TLCC (%) = (số cây chết/tổng số cây quan sát) x 100
Các chủng Trichoderma được thu thập từ xã Hỏa Tiến (thị xã Vị Thanh, Hậu Giang) được đem thử khả năng đối kháng trên đĩa petri (môi trường PDA) với các chủng Fusarium và Phytopthora thể hiện độc tính cao nhất (trên các ruộng khảo sát và qua quy trình Koch) được dùng để đánh giá khả năng đối kháng. Chủng Trichoderma T-BM2a (thu thập tại Bình Minh, Vĩnh Long) là chủng có khả năng đối kháng mạnh với các chủng F.solani và P. palmivora trong các nghiên cứu trước đây của nhóm được dùng làm chủng đối chứng dương (+) cho thí nghiệm. Thí nghiệm được thực hiện bằng cách nuôi Fusarium hoặc Phytopthora và Trichoderma trong cùng dĩa petri, với khoảng cách tâm điểm hai khoanh khuẩn lạc ( = 5 mm) là 4 cm. Phản ứng của hai chủng nấm này được theo dõi và đo bán kính khuẩn lạc để đánh giá khả năng đối kháng của từng chủng Trichoderma đối với từng chủng nấm F. solani hoặc P. nicotianae. Hiệu suất đối kháng (A.E: antagonistic efficacy) được ghi nhận ở 3 ngày sau khi chủng, theo công thức của Ahmed và ctv. (1999): A.E(%) = [(C-T)] x 100)/C Với C: Bán kính khuẩn lạc của chủng Fusarium/Phytophthora tương ứng ở nghiệm thức đối chứng. T: Bán kính khuẩn lạc của chủng Fusarium/Phytophthora tương ứng ở nghiệm thức có chủng Trichoderma. Каталог: bitstream -> 11744.38 bitstream -> ĐÁnh giá chất lưỢng của máY ĐẾm tế BÀo t cd4 – pima lê Chí Thanh, Vũ Xuân Thịnh, Khưu Văn Nghĩa Trần Tôn, Trương Thị Xuân Liên bitstream -> Acknowledgements 11744.38 -> Báo cáo tổng kết đề tài Hậu Giang 11744.38 -> 20 mật pháp quảng bá trang web của bạn 11744.38 -> BÁo cáo kết quả ĐỀ TÀi nghiên cứU oOo nghiên cứu chọn giống lúa phẩm chất cao thông qua công nghệ di truyền phục vụ TỈnh hậu giang danh sách những người thực hiện đề tài 11744.38 -> Bài giảng: Autocad nâng cao và lập trình trong autocard tải về 5.8 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|