Đang tải... (xem toàn văn)
Cây có múi (cam, quýt, chanh, bưởi) là một trong những cây ăn quả đặc sản ở Việt Nam với giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao, được trồng rộng khắp các vùng sinh thái trong cả nước. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2017), tổng diện tích đất trồng cây có múi ở Việt Nam đã lên đến 369 nghìn ha và đạt sản lượng 1.855.700 tấn, tăng 3,11 lần về diện tích và 1,79 lần về sản lượng so với năm 2015, cho doanh thu hàng trăm tỷ đồng (Báo cáo thống kê, Bộ NN và PTNT, 2017). Trong đó, vùng Trung du miền núi phía Bắc là khu vực đứng thứ hai cả nước về diện tích và sản lượng cây có múi. Cùng với huyện Hàm Yên (Tuyên Quang) và huyện Bắc Quang (Hà Giang), huyện Cao Phong (Hòa Bình) là một trong 3 vùng sản xuất cam lớn nhất ở miền Bắc và đã được cấp chứng nhận chỉ dẫn địa lý “Cam Cao Phong” năm 2014. Tính đến tháng 6 năm 2018, diện tích đất trồng cam toàn huyện là 3.015 ha, gấp 5,4 lần năm 2010 và 1,7 lần so với năm 2014 và chiếm hơn 30% diện tích đất trồng cam quýt toàn tỉnh, cho năng suất trung bình 2535 tấnha và đạt sản lượng 35.000 tấnnăm, mang lại lợi nhuận kinh tế 500600 triệu đồnghanăm (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình, 2017). Sau nhiều năm mở rộng quy mô diện tích với mức đầu tư thâm canh cao, việc lạm dụng các loại hóa chất nông nghiệp tại vùng trồng cam Cao Phong, Hòa Bình đã gây thoái hóa chất lượng đất và gia tăng tình trạng sâu bệnh hại, hệ quả là người dân phải chặt bỏ vườn cam cũ, tái canh vườn cam mới. Tuy nhiên, khi mầm bệnh sẵn có trong đất cũng như sức khỏe của đất ngày càng xấu dẫn đến nhiều rủi ro ở các vườn tái canh chu kỳ 2 và chu kỳ 3. Tuyến trùng ký sinh thực vật được đánh giá là một trong những bệnh hại nghiêm trọng nhất, gây tình trạng bệnh “chết chậmdecline”, làm giảm năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất cam (Vũ Khắc Nhượng, 2004). Nguyễn Vũ Thanh (2002) đã ghi nhận có 34 loài tuyến trùng thực vật ký sinh trên cây cam ngọt tại các vườn trồng cam ở Việt Nam, tuy nhiên loài gây hại phổ biến và nghiêm trọng nhất là loài Tylenchulus semipenetrans. Trịnh Quang Pháp và cs (2016) đã ghi nhận có 9 loài tuyến trùng ký sinh trên cây cam ở Cao Phong, Hòa Bình, trong đó loài T. semipenetrans có tần suất xuất hiện (74,4%) và tỷ lệ phần trăm về số lượng cá thể (96,34%) là cao nhất. Theo Thomas Nischwitz (2018), loài này có thể gây hại đến 5060% diện tích đất trồng cam ở California và Florida, trên 90% ở Texas, Arizona nước Mỹ, làm giảm 50% năng suất cam thu hoạch. Các loài tuyến trùng thực vật có thể tồn tại lâu dài trong đất kể cả khi không có cây chủ và gia tăng số lượng một cách nhanh chóng khi gặp điều kiện thuận lợi. Hiện nay, sử dụng thuốc hóa học vẫn là phương pháp chủ yếu để phòng trừ tuyến trùng gây hại trên cây cam, tuy nhiên phương pháp này tiềm ẩn nhiều rủi ro đến sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái. Chính vì vậy, ứng dụng các biện pháp sinh học trong phòng trừ tuyến trùng được xem là hướng phát triển bền vững và tốt nhất do có chi phí thấp, thân thiện với môi trường, tác động ổn định lâu dài và có thể hạn chế nguồn bệnh đất. Một số nhóm VSV vùng rễ như Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Streptomyces, Trichoderma, Paecilomyces và AMF được xác định có khả năng kiểm soát tuyến trùng thực vật (AbdElgawad và cs, 2018; Khan, Williams, Nevalainen, 2004; Lê Thị Mai Linh và cs, 2015; Sikora Kiewnick, 2006; Trương Thanh Thảo và cs, 2019). Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào về tác động của một số chế phẩm sinh học để phòng trừ tuyến trùng thực vật trong đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình. Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu hiệu quả của biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam Cao Phong, Hòa Bình” được đặt ra nhằm cung cấp cơ sở khoa học và làm tiền đề ứng dụng hợp lý các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ tuyến trùng ký sinh thực vật gây hại vùng rễ cây cam, góp phần bảo vệ đất và phát triển bền vững nghề trồng cam tại vùng trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm:
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH Chun ngành: Khoa học Mơi trường Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trịnh Quang Pháp TS Trần Thị Tuyết Thu Hà Nội - 2019 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu .3 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình 1.1.2 Tình hình sản xuất cam huyện Cao Phong 1.2 Tổng quan bệnh hại cam 1.2.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm sinh học giá trị cam .6 1.2.2 Một số loại bệnh hại cam 1.3 Biện pháp sinh học phòng trừ bệnh hại cam 16 1.3.1 Ký sinh tác nhân gây bệnh .18 1.3.2 Sản sinh hoạt chất kháng sinh .18 1.3.3 Sản sinh enzym thủy phân 19 1.3.4 Thúc đẩy tăng trưởng thực vật 19 1.3.5 Biện pháp cải tạo đất .20 1.4 Tình hình nghiên cứu tuyến trùng ký sinh thực vật Việt Nam .21 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 25 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25 i 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin 25 2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa lấy mẫu nghiên cứu 25 2.3.3 Phương pháp phân tích tuyến trùng 27 2.3.4 Phương pháp phân tích số tính chất đất 29 2.3.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu .33 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Tình hình bệnh hại cam Cao Phong, Hòa Bình 34 3.1.1 Một số loại bệnh hại cam Cao Phong, Hòa Bình 34 3.1.2 Tuyến trùng ký sinh đất vùng rễ cam Cao Phong, Hòa Bình .38 3.1.3 Biểu thối hóa chất lượng đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình 46 3.2 Hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans số chế phẩm sinh học .49 3.2.1 Hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans chế phẩm EM Chitosan-Super điều kiện phòng thí nghiệm 49 3.2.2 Hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans số chế phẩm sinh học điều kiện nhà lưới .52 3.2.3 Đề xuất biện pháp phòng trừ kiểm sốt tuyến trùng đất trồng cam 58 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 73 ii LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan toàn kết luận văn cơng trình nghiên cứu học viên, số liệu nghiên cứu trình bày cách xác trung thực Toàn số liệu kết nghiên cứu trình bày luận văn học viên trực tiếp tham gia thực hiện, đồng thời nhận hỗ trợ tồn kinh phí làm việc nhóm nghiên cứu đề tài QG 16.19 TS Trần Thị Tuyết Thu làm chủ trì Các số liệu tác giả khác sử dụng có trích dẫn rõ ràng Hà Nội, ngày tháng Học viên iii năm 2019 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN anh chị phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giảng dạy, bảo tạo điều kiện cho em suốt trình học tập, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm để hồn thành luận văn theo thời gian quy định Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn TS Trịnh Quang Pháp - Cán phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật TS Trần Thị Tuyết Thu - Giảng viên Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN tận tình hướng dẫn đóng góp q báu để học viên hồn thành luận văn Bên cạnh đó, nghiên cứu nhận hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi hộ gia đình trồng cam địa bàn huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, đặc biệt gia đình chị Lê Thị Hoằng-chủ vườn cam đồi 69, khu đội Tân Phong, huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, để học viên thu thập thơng tin liên quan đến luận văn Trân trọng cảm ơn đề tài QG 16.19 hỗ trợ tồn kinh phí giúp học viên hoàn thành luận văn Cuối học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè, người động viên, giúp đỡ vật chất tinh thần suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày tháng Học viên iv năm 2019 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AMF Arbuscular Mycorrhizal Fungi (Nấm rễ nội cộng sinh tạo bụi) BVTV Bảo vệ thực vật CTTN Cơng thức thí nghiệm CFU Conoly forming unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc) Cs Cộng ĐC Đối chứng EM Effective Microorganism (Vi sinh vật hữu hiệu) KHV Kính hiển vi OM Organic Matter (Chất hữu cơ) VSV Vi sinh vật v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Cơ cấu thời vụ thu hoạch giống cam qt Hòa Bình Bảng 2.1 Phương pháp xác định tiêu đất 29 Bảng 2.2 Một số tính chất hóa học đất trước bố trí thí nghiệm 32 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm điều kiện nhà lưới .32 Bảng 3.1 Mức độ phổ biến loại thuốc BVTV để phòng trừ bệnh hại cam huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình 35 Bảng 3.2 Thành phần tuyến trùng ký sinh thực vật đất trồng cam 38 Bảng 3.3 Mật độ (cá thể/250g đất) tần suất xuất (%) giống tuyến trùng ký sinh đất trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình 42 Bảng 3.4 Một số tính chất hóa học đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình 47 Bảng 3.5 Ảnh hưởng chế phẩm EM đến tỷ lệ chết (%) T semipenetrans 49 Bảng 3.6 Ảnh hưởng chế phẩm Chitosan-Super đến tỷ lệ chết (%) T semipenetrans 49 Bảng 3.7 Mật độ T semipenetrans rễ đất sau tháng .52 Bảng 3.8 Một số thơng số hình thái bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới .56 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Diện tích sản lượng cam, qt huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Hình 1.2 Phân bố bệnh loét có múi giới 13 Hình 1.3 Vòng đời tuyến trùng T semipenetrans ký sinh rễ cam .16 Hình 1.4 Cơ chế phòng trừ tác nhân gây hại VSV hữu ích 17 Hình 2.1 Sơ đồ khu vực lấy mẫu nghiên cứu Cao Phong, tỉnh Hòa Bình (a), hình ảnh vườn cam nghiên cứu (b) 26 Hình 2.2 Quy trình phân tích tuyến trùng đất 28 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học phòng thí nghiệm 31 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học chậu thí nghiệm 33 Hình 3.1 Hình ảnh bệnh hại phổ biến ghi nhận vườn trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình 34 Hình 3.2 Cơ cấu sử dụng hóa chất BVTV Cao Phong, Hòa Bình 38 Hình 3.3 Tình hình sử dụng hóa chất chứa Cu Cao Phong, Hòa Bình 38 Hình 3.4 Triệu chứng tuyến trùng T semipenetrans gây hại rễ cam 43 Hình 3.5 Tần suất xuất (%) giống tuyến trùng ký sinh đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình theo thời gian (2016-2018) 45 Hình 3.6 Ảnh chụp kính hiển vi tuyến trùng T semipenetrans sống (a) chết tác động chế phẩm Chitosan-Super sau 24h (b) 48h (c) 51 Hình 3.7 Mật độ tuyến trùng T semipentrans đất (3A) rễ (3B) 54 Hình 3.8 Tuyến trùng T semipenetrans ký sinh rễ bưởi 55 Hình 3.9 Một số thơng số hình thái bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới 57 vii MỞ ĐẦU Cây có múi (cam, quýt, chanh, bưởi) ăn đặc sản Việt Nam với giá trị dinh dưỡng kinh tế cao, trồng rộng khắp vùng sinh thái nước Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển Nơng thơn (2017), tổng diện tích đất trồng có múi Việt Nam lên đến 369 nghìn đạt sản lượng 1.855.700 tấn, tăng 3,11 lần diện tích 1,79 lần sản lượng so với năm 2015, cho doanh thu hàng trăm tỷ đồng (Báo cáo thống kê, Bộ NN PTNT, 2017) Trong đó, vùng Trung du miền núi phía Bắc khu vực đứng thứ hai nước diện tích sản lượng có múi Cùng với huyện Hàm Yên (Tuyên Quang) huyện Bắc Quang (Hà Giang), huyện Cao Phong (Hòa Bình) vùng sản xuất cam lớn miền Bắc cấp chứng nhận dẫn địa lý “Cam Cao Phong” năm 2014 Tính đến tháng năm 2018, diện tích đất trồng cam toàn huyện 3.015 ha, gấp 5,4 lần năm 2010 1,7 lần so với năm 2014 chiếm 30% diện tích đất trồng cam qt tồn tỉnh, cho suất trung bình 25-35 tấn/ha đạt sản lượng 35.000 tấn/năm, mang lại lợi nhuận kinh tế 500-600 triệu đồng/ha/năm (Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình, 2017) Sau nhiều năm mở rộng quy mơ diện tích với mức đầu tư thâm canh cao, việc lạm dụng loại hóa chất nơng nghiệp vùng trồng cam Cao Phong, Hòa Bình gây thối hóa chất lượng đất gia tăng tình trạng sâu bệnh hại, hệ người dân phải chặt bỏ vườn cam cũ, tái canh vườn cam Tuy nhiên, mầm bệnh sẵn có đất sức khỏe đất ngày xấu dẫn đến nhiều rủi ro vườn tái canh chu kỳ chu kỳ Tuyến trùng ký sinh thực vật đánh giá bệnh hại nghiêm trọng nhất, gây tình trạng bệnh “chết chậmdecline”, làm giảm suất hiệu kinh tế sản xuất cam (Vũ Khắc Nhượng, 2004) Nguyễn Vũ Thanh (2002) ghi nhận có 34 lồi tuyến trùng thực vật ký sinh cam vườn trồng cam Việt Nam, nhiên loài gây hại phổ biến nghiêm trọng loài Tylenchulus semipenetrans Trịnh Quang Pháp cs (2016) ghi nhận có lồi tuyến trùng ký sinh cam 132 N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 Mở đầu Tuyến trùng ký sinh thực vật biết đến nguyên nhân gây bệnh chết chậm loại ăn quả, công nghiệp lâu năm Ở Việt Nam, tình trạng bệnh hại ngày phổ biến đất trồng cà phê, hồ tiêu Tây Nguyên, trồng cam quýt bưởi tỉnh miền núi phía bắc, miền trung đồng sơng Cửu Long [1, 2] Quá trình bùng phát thành dịch tuyến trùng ký sinh vùng rễ gây bệnh thối rễ cây, tăng nguy xâm lấn loài nấm bệnh khác, giảm hút thu dinh dưỡng làm vàng lá, còi cọc, chết dần hàng loạt [3] Nguyễn Vũ Thanh (2002) ghi nhận có 34 lồi tuyến trùng ký sinh cam [3] Trong số loài tuyến trùng ký sinh cam, Tylenchulus semipenetrans (T semipenetrans) loài gây hại phổ biến nghiêm trọng nhất, lên đến 90% diện tích đất trồng cam Texas, Arizona nước Mỹ, làm giảm suất tới 50%, có vùng California Florida lên đến 50-60% [4] Tại vùng trồng cam Cao Phong, Hòa Bình, dịch bệnh tuyến trùng ngày lan rộng, ước tính có hàng chục cam thời kỳ kinh doanh phải chặt bỏ năm qua Trịnh Quang Pháp cộng (2016) ghi nhận có lồi tuyến trùng ký sinh thực vật, lồi T semipenetrans có tần suất bắt gặp cao với 74,4% số lượng cá thể nhiều chiếm 96,34% tổng số loài xác định [2] Sử dụng nhiều loại hóa chất bảo vệ thực vật kiểm soát tuyến trùng bệnh hại thực vật để lại nhiều hệ sản xuất môi trường [5] Do vậy, vấn đề nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học kiểm soát phòng trừ bệnh hại ngày phát triển Vi sinh vật đối kháng đất có vai trò quan trọng sản sinh enzym đặc hiệu, chất sinh trưởng thực vật, chất kháng sinh nhằm ức chế lại phát triển sinh vật gây hại [6] Một số vi sinh vật vùng rễ ghi nhận ức chế quần thể tuyến trùng gồm chi như: Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Streptomyces nấm Trichoderma, Paecilomyces (Trivedi cs, 2011; Nguyễn Thị Duyên, 2019; Lê Thị Mai Linh cs, 2015; Sikora Kiewnick, 2006; Khan cs, 2004; Trương Thanh Thảo cs, 2019) [6-10] Các nhóm vi sinh vật sản sinh hoạt chất enzym chitinaza proteaza có khả phân hủy lớp chitin bên trứng tuyến trùng trưởng thành [10] Hiệu kiểm soát tuyến trùng nấm, xạ khuẩn tiết enzym chitinaza chứng minh Theo Trương Thanh Thảo cộng (2019) phân lập chủng xạ khuẩn đất trồng rau đồng sơng Cửu Long, có chủng có hiệu việc giết chết tuyến trùng Pratylenchus sp [11] Lê Thị Mai Linh cộng (2015) chứng minh nấm Paecilomyces javanicus có khả gây chết ấu trùng Meloidogyne incognita lên đến 75% so với đối chứng nồng độ 20% dịch nuôi cấy nấm (106 CFU/ml) [8] Dịch nhân ni nấm Lentinus squarrosulus có khả tiêu diệt tuyến trùng Meloidogyne incognita Pratylenchus penetrans [7] Nấm rễ nội cộng sinh AMF (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) kích thích phát triển vùng rễ chủ, tăng hấp thu nước, dinh dưỡng khoáng, đẩy lùi bệnh dịch giúp phát triển khỏe mạnh, nâng cao suất chất lượng sản phẩm thu hoạch Một số nghiên cứu rõ tầm quan trọng AMF sức khỏe rễ có múi việc chống lại xâm hại tuyến trùng [11, 12] Trước vấn đề đặt ra, nghiên cứu thực để khảo sát việc ứng dụng số chế phẩm sinh học phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans đất trồng có múi Cao Phong, Hòa Bình Với mục đích cung cấp sở khoa học thực tiễn quan trọng nhằm sử dụng hiệu loại chế phẩm góp phần cắt giảm sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật bảo vệ độ phì sinh học đất Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu thời gian thí nghiệm - Chế phẩm sinh học (CPSH) gồm: Chế phẩm EM (Effective Microorganisms) (Viện Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc Gia Hà Nội) có thành phần gồm Bacillus sp., Pseudomonas sp., Trichoderma harzianum N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 số sinh vật hữu hiệu khác Mật độ tế bào 109 CFU/ml chế phẩm Chế phẩm AMF chứa bào tử nấm rễ cộng sinh với họ cam quýt số vi sinh vật đặc thù, sản xuất Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, mật độ 109 bào tử/g chế phẩm Các chế phẩm bán thị trường, gồm: Chế phẩm Chitosan-Super: Công ty cổ phần Jia Non Biotech (VN) Trong chế phẩm có chứa chitosan enzym chitinaza Chế phẩm AT+Ketomium (Viện Di truyền Nông nghiệp): Trong chế phẩm chứa tổ hợp 22 chủng Chaetomium spp Mật độ tế bào 1,5x106 CFU/ml chế phẩm - Tuyến trùng Tylenchulus semipenetrans sử dụng thí nghiệm phân lập từ đất trồng cam theo phương pháp Nguyễn Ngọc Châu Nguyễn Vũ Thanh (1992) sở cải biên phương pháp lọc rây Cobb (1918) - Đất sử dụng thí nghiệm đất xám Feralit lấy vườn trồng giống cam Xã Đồi 17 năm (chính vườn lấy đất để thu mẫu tuyến trùng) địa bàn thị trấn Cao Phong, huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Sau đó, đất mang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội để xử lý sơ trước trồng thí nghiệm cách hấp khử trùng 121ºC áp suất atm, để vô trùng đất thí nghiệm - Cây thí nghiệm ươm từ hạt bưởi, giống bưởi đỏ Hòa Bình giống địa khỏe mạnh chuyên sử dụng làm gốc ghép mắt cam, quýt trồng phổ biến Cao Phong Hạt bưởi ươm bầu đất khử trùng đến phát triển rễ ổn định, chiều cao 13±1,4 cm, bề rộng 23±5,8 mm (sau tháng) tiến hành gây nhiễm tuyến trùng Thời gian thực tồn thí nghiệm: Từ tháng 3/2017 đến tháng 5/2018 Chitosan-Super điều kiện phòng thí nghiệm dựa theo phương pháp mô tả Pau cs (2012) có hiệu chỉnh [14] Hai loại chế phẩm thương mại AMF AT+Ketomium không tiến hành thử nghiệm điều kiện phòng thí nghiệm chủng vi sinh vật cần bổ sung vào đất với thời gian đủ dài lây nhiễm vào vùng rễ sản sinh hoạt chất sinh học để kiểm soát tuyến trùng Thí nghiệm tiến hành theo cơng thức tương ứng với nồng độ chế phẩm khác [14] Đối với chế phẩm EM, mật độ tế bào thử nghiệm 1,5×105, 3×105, 6×105, 9×105, 1,2×106 (CFU/ml); nồng độ Chitosan-Super 1, 2, 4, (%) Bổ sung chế phẩm nồng độ khác vào đĩa petri đường kính 35 mm có chứa 200 ấu trùng T semipenetrans Theo dõi tỷ lệ chết ấu trùng sau 24, 48, 72 96 (giờ) kính hiển vi soi Carl Zeiss Duy trì nhiệt độ cơng thức thí nghiệm (CTTN) tủ định ôn nhiệt độ 25ºC Công thức đối chứng sử dụng nước cất vô trùng, CTTN lặp lại lần 2.2.2 Thử nghiệm điều kiện nhà lưới Mục đích thí nghiệm: đánh giá khả tiêu diệt tuyến trùng chế phẩm EM, AMF, Chitosan-Super AT+Ketomium điều kiện nhà lưới dựa theo phương pháp mô tả Calvet cs (1995) Kepenekc cs (2016) có hiệu chỉnh [15, 16] Bố trí thí nghiệm trồng bưởi chậu/bầu đất (20×30 cm) có chứa kg đất vơ trùng, CTTN lặp lại lần Thành phần dinh dưỡng NPK tổng số dễ tiêu đất xác định mức giàu, đảm bảo cho phát triển non suốt thời gian thí nghiệm (Bảng 1) Các chậu thí nghiệm đặt nhà lưới có mái che, t = 30±5ºC, trì độ ẩm đất 30% Bảng Tính chất đất trước thí nghiệm 2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.2.1 Thử nghiệm phòng thí nghiệm Mục đích thí nghiệm: đánh giá trực tiếp khả tiêu diệt tuyến trùng chế phẩm EM 133 N P2O5 K2O pHKCl 0,14 0,12 P2O5 K2O (mg/100g đất) (%) 5,56 N 0,98 12,24 104,97 47,45 134 N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 Gây nhiễm tuyến trùng T semipenetrans vào chậu với tỷ lệ 5.000 cá thể/chậu cách dùng đũa thủy tinh khoan cm vị trí cách theo phương thẳng đứng hình chiếu tán, sau dùng pipet 10ml bơm tuyến trùng vào lỗ khoan lấp đất lại Sau tháng gây nhiễm tuyến trùng, tiến hành bổ sung chế phẩm vào CTTN, riêng chế phẩm AMF CT1 bổ sung thời điểm trồng Thí nghiệm bố trí bảng hình Bảng Phương pháp bố trí thí nghiệm chậu Ký hiệu CT0 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Hình Hình ảnh thử nghiệm chế phẩm sinh học phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans Xử lý số liệu: Số liệu sai khác cơng thức thí nghiệm so sánh ANOVA sử dụng phần mềm Microsoft Excel SPSS 22 Cơng thức thí nghiệm Khơng bổ sung tuyến trùng CPSH Tuyến trùng + chế phẩm AMF 100 g/chậu Tuyến trùng + chế phẩm EM 100 ml/chậu Tuyến trùng + chế phẩm EM 100 ml/chậu + chế phẩm AMF 100 g/chậu Tuyến trùng + AT Ketomium 100 ml/chậu Tuyến trùng + chế phẩm Chitosan-Super Kết thảo luận 3.1 Hiệu phòng trừ tuyến trùng chế phẩm sinh học điều kiện phòng thí nghiệm Sau tháng bổ sung chế phẩm, tiến hành lấy mẫu đất rễ phân tích mật độ tuyến trùng Tách đếm tuyến trùng đất theo phương pháp lọc tĩnh Nguyễn Ngọc Châu Nguyễn Vũ Thanh (1992) sở cải biên phương pháp lọc rây Cobb (1918); quan sát tuyến trùng ký sinh rễ thực vật phương pháp nhuộm tuyến trùng sử dụng axit fuchsin theo Nguyễn Ngọc Châu (2003) Kết đánh giá hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans chế phẩm EM Chitosan-Super cho thấy có chế phẩm Chitosan-Super có khả tiêu diệt ấu trùng T semipenetrans điều kiện phòng thí nghiệm, chế phẩm EM khơng có hiệu việc tiêu diệt tuyến trùng (Bảng 4) Chế phẩm Chitosan-Super có chứa chitosan enzym chitinaza phân hủy lớp kitin bên ngồi tuyến trùng (Hình 2) [10] Bảng Kết thử nghiệm ảnh hưởng chế phẩm EM đến tỷ lệ chết (%) ấu trùng T semipenetrans Tỷ lệ chết (%) ấu trùng T semipentrans CTTN Sau 24 Sau 48 Sau 72 Sau 96 ĐC (nước cất) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT1 (10%) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT2 (20%) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT3 (40%) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT4 (60%) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT5 (80%) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 135 Bảng Kết thử nghiệm ảnh hưởng chế phẩm Chitosan-Super đến tỷ lệ chết (%) ấu trùng T semipenetrans CTTN Tỷ lệ chết (%) ấu trùng T semipentrans Sau 24 Sau 48 Sau 72 Sau 96 ĐC (nước cất) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) 0±0 (a) CT1 (1%) 19,05±1,76 (b) 28,75±0,94 (b) 42,34±1,34 (b) 51,98±3,97 (b) CT2 (2%) 53,01±11,05 (c) 86,5±5,96 (c) 98,57±1,87 (c) 99,92±0,14 (c) CT3 (4%) 99,41±0,56 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) CT4 (6%) 100±0 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) CT5 (8%) 100±0 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) 100±0 (d) Ghi chú: Số liệu trung bình bảng chuyển sang hàm Asin ((x/100)^1/2) trước xử lý thống kê Các số cột, có chữ khác sai khác có ý nghĩa với P < 0,05 Kết đánh giá hiệu chế phẩm Chitosan-Super trình bày bảng cho thấy tỷ lệ chết ấu trùng T semipenetrans tăng tỷ lệ thuận với nồng độ chế phẩm bổ sung, sai khác có ý nghĩa thống kê CTTN Tỷ lệ chết cao 100% nồng độ 6% (CT4), 8% (CT5) 99,41% nồng độ 4% (CT3) sau 24 lây nhiễm, sai khác khơng có ý nghĩa thơng kê công thức Ở CT1 tỷ lệ ấu trùng chết tăng dần theo thời gian thí nghiệm, sau 96 tỷ lệ chết đạt 50% Tỷ lệ (%) ấu trùng chết CT2 đạt 50% sau 24 giờ, sau tăng nhanh sau 48 (86,5%) sau 96 99,92% Trong môi trường nước cất (Công thức đối chứng) cho thấy ấu trùng T semipenetrans không bị chết kể sau 96 thử nghiệm Tỷ lệ chết ấu trùng CT1, CT2 CT3 khác biệt hoàn toàn so với đối chứng Như vậy, nồng độ chế phẩm Chitosan-Super 2% cho hiệu cao việc gây chết ấu trùng T semipenetrans Kết tương tự với nghiên cứu Trương Thanh Thảo cộng (2019), Nguyễn Thị Duyên (2019), Khan cộng (2004) tác dụng chitosan enzym chitinaza kiểm soát tuyến trùng [11, 7, 10] 3.2 Hiệu phòng trừ tuyến trùng chế phẩm sinh học điều kiện nhà lưới Kết thử nghiệm ảnh hưởng số chế phẩm sinh học đến mật độ tuyến trùng T semipenetrans điều kiện nhà lưới Hình Ảnh chụp kính hiển vi tuyến trùng T semipenetrans sống (a) chết tác động chế phẩm Chitosan-Super sau 24h (b) 48h (c) trình bày hình Mật độ tuyến trùng rễ tăng dần theo thứ tự CT0 ≈ CT1 < CT2 ≈ CT3 < CT4 < CT5, mật độ tuyến trùng đất tăng dần theo thứ tự CT0 < CT5 < CT4 < CT1 ≈ CT3 < CT2, sai khác có ý nghĩa thống kê CTTN Nhận thấy CT1 lây nhiễm AMF trước tháng bổ sung tuyến trùng có mật độ tuyến trùng đất cao (2.424±125 cá thể/250g đất), khơng thấy xuất tuyến trùng ký sinh rễ Nấm Mycorhiza sản sinh hoạt chất kháng sinh, từ giúp kiểm sốt tuyến trùng xâm lấn vào rễ xung quanh vùng rễ chủ (Dẫn theo Ortas, 2012) [13] Như vậy, ấu trùng T semipenetrans khó xâm nhập ký sinh rễ bưởi Ngược lại, công thức bổ sung chế phẩm Chitosan-Super có mật độ tuyến trùng đất 136 N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 thấp (1.373±102 cá thể/250g đất) mật độ tuyến trùng rễ lại cao (132±27 cá thể/5g rễ) so với cơng thức khác Chế phẩm Chitosan-Super có hiệu việc tiêu diệt tuyến trùng cách phân hủy trực tiếp lớp kitin tuyến trùng [10] Nhưng chế phẩm Chitosan-Super khơng có tác dụng tuyến trùng xâm nhập vào rễ trái ngược với nghiên cứu Spiegel cs (1989) [17] Như vậy, chế phẩm Chitosan-Super nên sử dụng trước trồng gia tăng số lần sử dụng để tăng hiệu phòng trừ chủng tuyến trùng T semipenetrans Hòa Bình Chế phẩm EM gồm vi sinh vật hữu hiệu, bao gồm Bacillus sp., Pseudomonas sp., Trichoderma harzianum có khả sản sinh hoạt chất kháng sinh enzym thủy phân tiêu diệt tuyến trùng [6, 18, 19] Kết nghiên cứu cho thấy, mật độ tuyến trùng đất công thức bổ sung chế phẩm EM cao nhất, lên đến 2.680±76 cá thể/250g đất, mật độ tuyến trùng rễ mức trung bình so với cơng thức thí nghiệm khác, 53±6 cá thể/5g rễ Chế phẩm AT+Ketomium thương mại sử dụng phổ biến vùng trồng cam để phòng trừ bệnh vùng rễ thực vật Ở CT4 có bổ sung chế phẩm có mật độ tuyến trùng đất rễ mức trung bình so với công thức khác Trong chế phẩm AT+Ketomium chứa 22 chủng vi sinh vật có khả sản sinh hoạt chất kháng sinh Chaetoglobosin C, Chaetoviridins A B enzym chitinaza β-1,3-glucanaza làm phá hủy màng tế bào, giúp tiêu diệt tuyến trùng [20, 21] Kết đánh giá mức độ phát triển bổ sung loại chế phẩm khác trình bày bảng cho thấy khơng có khác biệt rõ rệt CTTN chiều cao cây, chiều rộng khối lượng rễ Bảng Một số tiêu bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới Hình Biểu đồ mật độ tuyến trùng T semipentrans rễ (3A) đất (3B) Các chữ viết thường khác sai khác mật độ tuyến trùng rễ, chữ viết hoa sai khác mật độ tuyến trùng đất CTTN với P < 0,05 Bề rộng (mm) Khối lượng rễ (g) CTTN Chiều cao (cm) CT0 23,67 (a) 31,67 (ab) 12 (a) CT1 21,67 (a) 30 (a) 13 (ab) CT2 20,33 (a) 31,33 (ab) 13,33 (ab) CT3 31,33 (b) 35 (b) 16 (b) CT4 23 (a) 31,67 (ab) 15,67 (b) CT5 21,33 (a) 31,67 (ab) 13,33 (ab) Ghi chú: Số liệu trình bày bảng giá trị trung bình lần lặp lại Các số cột có chữ khác sai khác có ý nghĩa với P Pratylenchus>Rotylenchulus>Helicotylenchus >Criconemella>Discocriconemella>Meloidogy ne>Xiphinema Số lượng giống tuyến trùng vườn cam nghiên cứu có mối liên hệ với lịch sử canh tác đất, giống bệnh, nguồn nước tưới Loài T semipenetrans xác định loài gây hại chủ yếu cho vườn cam nghiên cứu, có số lượng tần suất bắt gặp cao Vì vậy, cần có biện pháp quản lý canh tác, [1] Sở Nông nghiệp Phát triển nơng thơn tỉnh Hòa Bình (2015), Báo cáo tình hình phát triển ăn có múi tỉnh Hòa Bình [2] Vũ Khắc Nhượng (2004), Cách phát phòng trừ số sâu bệnh hại có múi, NXB Nông nghiệp, 60 trang [3] Ducan L.W (2005), Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Argiculture: Chapter 11: Nematode Parasites of Citrus, 2nd Edition, CAB International, pp.437-466 [4] Nguyễn Vũ Thanh (2002), Tuyến trùng ký sinh ăn biện pháp phòng trừ, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội, 184 trang [5] Nguyễn Ngọc Châu (2003), Tuyến trùng thực vật sở phòng trừ, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 302 trang [6] Nguyễn Ngọc Châu, Nguyễn Vũ Thanh (2000), Động vật chí Việt Nam, phần 4: Tuyến trùng ký sinh thực vật, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 400 trang [7] Siddiqi M.R (2000), Tylenchida: Parasites of Plants and Insects CABI Publishing, Wallingford, United Kingdom, 848 pp 308 T.Q Pháp nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 301-308 Distribution Characterstics of Plant Parasitic Nematodes in Citrus Growing Soil in Cao Phong, Hoa Binh Trinh Quang Phap1, Nguyen Thi Thao2, Tran Thi Tuyet Thu2, Nguyen Huu Tien1, Tran Thi Hai Anh2 Institute of Ecology and Biological Resources, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Abstract: Plant parasitic nematodes are very important pests, causing serious damage for various crops in general and citrus in particular In this study, the main soil properties and composition of plant parasitic nematodes in citrus growing gardens in Cao Phong (Hoa Binh) were determined The results showed that the soil characteristies are suitable for the citrus growth Also, nine species of plant parasitic nematodes belonging to eight genus, six families and two orders associated on citrus were identified Of which, the density and frequecy of Tylenchulus, Helicotylenchus, Rotylenchulus, Pratylenchus were larger in this survey The number and composition of plant parasitic nematodes were directly related to the history of citrus cultivation and seeds as well as irrigation Tylenchulus semipenetrans is considered as one of the main pests in Cao Phong citrus growing rhizosphere with the highest number of plant parasitic nematodes accounted for 96,34% Keywords: Plant parasitic nematodes, Cao Phong orange, citrus growing gardens, soil properties, Tylenchulus semipenetrans ... có nghiên cứu cụ thể tác động số chế phẩm sinh học để phòng trừ tuyến trùng thực vật đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình Chính vậy, đề tài Nghiên cứu hiệu biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH Chun ngành: Khoa học Mơi trường... 34 3.1 Tình hình bệnh hại cam Cao Phong, Hòa Bình 34 3.1.1 Một số loại bệnh hại cam Cao Phong, Hòa Bình 34 3.1.2 Tuyến trùng ký sinh đất vùng rễ cam Cao Phong, Hòa Bình .38 3.1.3 Biểu thối