Đề tài Đánh giá hiệu quả phòng trừ bệnh lở cổ rễ trên cây ngô và đậu xanh của nấm Trichoderma konnigii

Mục lục CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Ngơ và đậu đỗ là các loại cây trồng chính của Việt Nam. Trong nhiều năm trở lại đây, diện tích trồng ngơ liên tục phát triển do nhu cầu trong nước tăng mạnh cộng với những tiến bộ về cơng tác chọn tạo giống. Chúng ta đã tạo được những giống ngơ, đậu kháng sâu nên thiệt hại do sâu khơng đáng kể. Tuy nhiên, nấm bệnh vẫn là vấn đề nan giải cho cây ngơ trong điều kiện ẩm độ cao như ở nước ta. Trong đĩ, phổ biến là bệnh do nấm Rhizoctonia solanii. Bệnh phát sinh ngay từ giai đoạn cây con và kéo dài cho tới khi cây đĩng bắp, thu hoạch. Ở nước ta nĩi chung và Đơng Nam bộ nĩi riêng, ngơ thường được trồng xen canh hoặc luân canh với các cây họ đậu nên bệnh cũng gây hại khơng nhỏ đến sản xuất đậu, đặc biệt là giai đoạn cây con. Nhiều diện tích ngơ và đậu bị mất mật độ, phải gieo lại, làm ảnh hưởng đến mùa vụ gieo trồng là do nấm gây chết cây con (cịn gọi là bệnh lở cổ rễ). Trong những thập kỷ trước, phịng trừ các loại bệnh hại chủ yếu dựa vào biện pháp hĩa học. Việc sử dụng các hĩa chất chất tổng hợp như trước đây thường gây nên hiện tượng kháng thuốc và dẫn đến hiệu quả phịng trừ thấp đối với các loại nấm bệnh trong đất. Việt Nam là một trong những nước sử dụng hĩa chất bảo vệ thực vật cao nhất thế giới. Bên cạnh việc làm giảm chất lượng lương thực, thực phẩm, các loại hĩa nơng dược cịn tích tụ trong đất, gây ơ nhiễm mơi trường đất, nước và làm cho sản xuất kém bền vững. Cùng với sự phát triển của ngành cơng nghệ sinh học, các chế phẩm sinh học ngày càng được lựa chọn trong cơng tác bảo vệ thực vật. Trong đĩ, nấm đối kháng Trichoderma được sử dụng để phịng trừ bệnh hại trên nhiều loại cây trồng. Trichoderma là vi nấm được phân lập từ trong đất, thường hiện diện ở vùng xung quanh hệ thống của rễ cây. Đây là loại nấm hoại sinh cĩ khả năng ký sinh và đối kháng trên nhiều loại nấm bệnh hại cây trồng. Nhờ vậy, nhiều lồi Trichoderma spp. đã được nghiên cứu như là một tác nhân phịng trừ sinh học (BCAs) và đã được thương mại hĩa thành thuốc trừ bệnh cĩ nguồn gốc sinh học (biofungicides), phân sinh học (biofertilizers) và chất cải tạo đất (soil amendments) (Harman & ctv., 2004). Các kết quả nghiên cứu cho thấy, các chế phẩm nấm đối kháng Trichoderma khơng ảnh hưởng đến các lồi thiên địch trên đồng ruộng, khơng ảnh hưởng đến các sinh vật cĩ ích trong đất, nước, đến mơi trường và các lồi động vật khác. Tuy nhiên, hiệu quả phịng trị bệnh của Trichoderma cĩ nhiều biến động tùy thuộc vào từng dịng nấm. Vì vậy, việc chọn lọc và đánh giá các dịng Trichoderma để sử dụng phù hợp cho từng loại bệnh là rất cần thiết. Hai dịng nấm 3 và 4 đã được phân lập tại Viện Nghiên cứu Hạt Nhân Đà Lạt từ lồi nấm Trichoderma konnigii và được sản xuất thành chế phẩm tam nơng Trichoderma Sản phẩm được khuyến cáo sử dụng cho các loại cây ăn trái, bắp cải, hoa kiểng… nhưng chưa cĩ số liệu về hiệu quả phịng trừ đối với bệnh lở cổ rễ cây ngơ và đậu. Xuất phát từ nhu cầu trên, đề tài Đánh giá hiệu quả phịng trừ bệnh lở cổ rễ trên cây ngơ và đậu xanh của nấm Trichoderma konnigii được tiến hành. Trong khuơn khổ thời gian cĩ hạn, đề tài chỉ muốn cung cấp cho sản xuất một số thơng tin, gĩp một phần đẩy mạnh việc ứng dụng các thành tựu của cơng nghệ sinh học, bảo vệ mơi trường sống và nâng cao chất lượng cho cuộc sống của cộng đồng. 1.2 Mục đích thực hiện đề tài: Đánh giá mức độ ảnh hưởng của bệnh lỡ cổ rễ do nấm Rhizoctonia solani trên cây bắp và cây đậu xanh. Đánh giá hiệu quả phịng trừ bệnh của chế phẩm sinh học nấm Trichodema konigii đối với bệnh lỡ cổ rễ do nấm Rhizoctonia solani . 1.3 Đối tượng nghiên cứu. Đối tượng khảo nghiệm: bệnh lỡ cổ rễ do nấm Rhizoctonia solani gây ra. Đối tượng cân nghiên cứu đánh giá : nấm Trichoderma konigii 1.4 Giới hạn đề tài Đánh giá hiệu quả phịng trừ bệnh lở cổ rễ trên cây bắp và cây đậu xanh của nấm Trichoderma konigii do nấm Rhizoctonia solani ở phạm vi trong chậu nhựa CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU: 2.1 Tổng quan tìm hiểu về bệnh lỡ cổ rễ : Bệnh lỡ cổ rễ là một bệnh phổ biến trên các loại cây họ đậu, bơng , gừng, cà chua… Hiện nay, các nhà khoa học đã tìm ra rất lồi nấm gây bệnh LCR như : Một số loài Pythium spp. Có thể tấn công trong giai đoạn đầu quá trình sinh trưởng, gây thối hạt, mất sức nảy mầm, lở cổ rễ hoặc thối thân làm ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của cây dẫn đến giảm năng suất. Nấm có thể gây hại cho cả cây trồng trong nhà lưới, nhà kính cũng như cây trồng trên ruộng sản xuất. Trong điều kiện thời tiết ẩm ướt, ruộng thoát nước kém, một số nấm Pythium có thể phát triển và gây hại các bộ phận phía trên của cây như lá, hoa và quả. Nấm Rhizoctia solani thường gây nên trong điều kiện nhiệt độ trung bình là 25 – 29oC.. Tuy nhiên trong khuơn khổ đề tài xin nhấn mạnh đến bệnh LCR do nấm Rhizoctonia solani gây ra… 2.2. Tổng quan tìm hiểu về nấm Rhizoctonia solani gây bệnh cho cây trồng: * Đặc điểm và triệu chứng gây hại: Hình dạng của sợi nấm Rhizoctonia spp. rất đặc trưng, đường kính sợi nấm từ 8-12,µm, khi sợi nấm còn non thường không có màu nhưng khi già thì có màu nâu đậm. Sợi nấm con mọc từ sợi nấm bố mẹ thường tạo thành góc 45-90 độ so với sợi nấm bố mẹ và tại vị trí phân nhánh thường có một vách ngăn và hơi thắt lại. Một số chủng nấm có khả năng hình thành hạch nấm màu nâu, dẹt, không định hình, có kích thước trung bình, khoảng 6mm, chúng hình thành trên mô bệnh đang phân hủy, sự xuất hiện của hạch tạo thuận lợi cho việc nhận biết nguyên nhân gây bệnh. Trong tự nhiên chúng ta có thể bắt gặp rất nhiều chủng nấm Rhizoctinia solani, có chủng có khả năng hình thành hạch nấm trên bề mặt cây bệnh và trong đất, có chủng không hình thành hạch nấm trên bề mặt cây bệnh và trong đất, có chủng không hình thành hạch nấm. Một số chủng chỉ thích nghi phát triển trên bề mặt cây ký chủ, trong khi đó một số chủng lại thích nghi sống trong đất. Các chủng này khác nhau về phổ ký chủ, đặc tính gây bệnh, yêu cầu về pH đất và nhiệt độ. Nấm Rhizoctonia solani sản sinh ra enzyme Cellulilitic và Pectinolitic và độc tố thực vật. Độc tố này giết chết mô chủ, khi mô chủ bị chết và bị phân hủy giải phóng chất hữu cơ làm tăng sự sinh trưởng tiếp tục của nấm. Nấm Rhizoctonia thường gây bệnh ở rễ, phần thân sát mặt đất ở cây non và trên bắp, thân và lá ở cây trưởng thành. Một số triệu chứng thường gặp do Rhizoctonia gây ra bao gồm: thối rễ, lở cổ rễ cây non, teo thắt thân, khô vằn và thối nhũn. Vết bệnh ở cây non thường có màu nâu, thối nhũng và teo thắt lại ở phần thân sát mặt đất và dẫn tới hiện tượng cây bị đổ rạp trên đất được gọi là lở cổ rễ cây con. Trên những cây già hơn vết bệnh hóa gỗ rắn chắc và thắt lại tại phần thân tiếp giáp với mặt đất được gọi là hiện tượng teo thắt thân. Khi chúng gây bệnh trên lúa và bắp thì cĩ những vết chết loang lổ như hình vân mây trên phiến lá và bẹ lá được gọi là bệnh khô vằn. Bệnh thường xuất hiện khi cây đã lớn và đang đóng bắp. Nấm này còn gây bệnh trên cây cải bắp và xà lách gọi là bệnh thối ướt, vết bệnh lúc đầu là vết lá chết màu nâu vàng ở các lá ngoài với các sợi nấm màu trắng xám, sau đó vết bệnh lan rất nhanh và gây thối toàn bắp. Khi trời ẩm trên vết bệnh vừa nhìn thấy sợi nấm gây bệnh vừa thấy hạch của nấm gây bệnh, hạch nấm dẹt, có màu nâu, trên bề mặt hạch có các lỗ rất nhỏ. Nấm R.solani là một nấm có thể ký sinh trên rất nhiều loại cây trồng. Nấm phát triển rất nhanh, hạch nấm và sợi nấm có thể tồn tại trên các mô cây sống hoặc tồn tại trên tàn dư cây trồng và trong đất trong thời gian rất dài vì chúng chứa một lượng lớn chất dự trữ. Sự xâm nhiễm của nấm bắt đầu từ hạch nấm, nguồn hạch nấm có thể từ đất, rễ, tàn dư cây trồng, hạt hay củ giống bị bệnh. Hạch nấm có thể sống tới 5 năm trong điều kiện đất ẩm. Hạch nấm khi nảy mầm sẽ tạo thành sợ nấm, sợi nấm tiếp xúc với mô cây, xâm nhiễm trực tiếp xuyên vào trong tế bào cây hay tạo thành các cấu trúc xâm nhiễm (là các bó sợi nấm có khả năng phân hủy mô tế bào trên bề mặt các bộ phận mẫn cảm của cây). Trong một số trường hợp, sợi nấm xâm nhiễm qua mô chết hay qua các vết thương cơ giới trên cây. Kết quả của quá trình xâm nhiễm làm cho mô cây bệnh chuyển màu nâu hoặc thối và cây bị đổi rạp xuống. Trong điều kiện thích hợp, triệu chứng bệnh có thể xuất hiện từ 3 đến 7 ngày sau khi diễn ra quá trình xâm nhiễm. Rhizoctonia spp. có thể gây hại trên cây rau quanh năm, nhưng phổ biến nhất là trong vụ Xuân. Tại Việt Nam, nấm thường xuất hiện trên bắp cải, ngô và các loại cây rau giống. Thời tiết nóng ẩm rất thích hợp cho nấm phát triển. Rễ và thân có thể bị nhiễm bệnh ở bất kỳ lúc nào trong giao đoạn ẩm độ kéo dài. Bệnh thường phát sinh và gây hại nặng nhất ở thời ký cây con. Triệu chứng điển hình là những đốm chết hoại màu nâu đỏ xuất hiện ở gốc thân, cổ rễ và những rễ già. Những đốm này có thể phát triển thành những đốm thối màu nâu đỏ, hơi lõm xuống và đôi khi bị thắt nhỏ lại. Dưới những điều kiện thuận lợi, chúng có thể phát triển rộng ra và ăn sâu xuống. Trong điều kiện khô và gió, mô bệnh ở thân và rễ trở nên khô, tóp lại, làm cho cây bị héo và chết. Lá của cây đậu tương cũng có thể bị nhiễm, những đốm bệnh trên lá lúc đầu có dạng thấm nước sau chuyển sang màu nâu xám đến nâu tối đen. Bệnh nặng làm cho toàn bộ lá bị cháy rồi rụng sớm.. * Điều kiện phát sịnh của bệnh: Nhiệt độ trung bình cho bệnh phát triển là 25 – 29oC. Trời mưa và ẩm là thích hợp cho bệnh phát triển. Bệnh gây hại nặng trong điều kiện đất thiếu canxi, sắt, magiê, đạm, photpho, lưu huỳnh hoặc sự phối hợp của bất kỳ những nguyên tố khoáng này. 2.3 Tình hình bệnh LCR trong và ngồi nước: Trên thế giới: Đây là một vấn đề nan giải ở một số nước trên thế giới như Thái Lan, Mianma , Philipin…bệnh xuất hiện nhiều vào mùa mưa vào vào giai đoạn cây con đang nảy mầm. thiệt hại của nĩ rất đáng kể lên hàng triệu USD/ năm. Theo C.Lode (1999) ở Indonesia tổng diện tích cao su bị bệnh lỡ cổ rễ trên 3 triệu ha, trong đĩ khoảng 84% diện tích thuợc tiểu điền. Bệnh LCR mợt trong những bệnh gây hại nghiêm trọng trên cây cao su tại Indonesia. Tỷ lệ bị bệnh 3% đới với đại điền, 5-15% đới với cao su tiểu điền, bình quân tỷ lệ cây chết trên vườn cây là 3% gây thiệt hại về kinh tế khoảng 40 triệu USD/năm. Nguyên nhân chính là do chi phí phòng trừ loại bệnh này rất cao, sự quản lý chưa đúng phù hợp, sự hiểu biết và kỹ năng nhận biết bệnh của tiểu điền còn hạn chế.Chính phủ đã hỡ trợ hướng dẫn kỹ thuật, cung cấp vớn (ở mức thấp) và nguyên liệu giúp nơng dân phòng trừ bệnh. Một nghiên cứu đánh giá nữa ở Sri Lanka theo Catania (2001) cĩ khoảng 116.000 ha trong đĩ diện tích của tiểu điền cao su chiếm khỏang 65%, khỏang 5% diện tích bị nhiễm bệnh LCR làm giảm tỷ lệ cây đứng và sản lượng của vườn cây, phịng trừ bệnh rất tốn kém. Do nhiều lý do đã khiến mức độ bệnh ngày càng tăng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất. - Ở Malaysia (theo nguồn Agriviet.com.,2008) thì bệnh lại xuất hiện vào những vùng đất tái canh tác theo nghiên cứu vào năm 2000-2005 có khoảng 80.000 ha được tái canh trước đĩ trồng bắp sau đĩ là trồng cây cải. Hầu hết vùng tái canh thuợc tiểu điền và rất mẫn cảm với bệnh LCR. Sự xuất hiện và phân bớ của bệnh rễ nói chung chưa thể hiện rõ do yếu tớ địa lý hay thở nhưỡng. Tuy nhiên mức đợ ảnh hưởng phụ thuợc nhiều vào việc vệ sinh đờng ruợng và thu gom tất cả rễ nhiễm bệnh ra ngoài. - Tại Thái Lan thì nghiên cứu về bệnh lõ cổ rể do Hatpacha Riakat (2000-2002) nĩi rằng tổng diện tích cao su khoảng 2 triệu ha, trong đĩ 95 % thuộc cao su tiểu điền. Theo điều tra năm 2000-2002, tỷ lệ bệnh LCR của cao su tiểu điền trong vùng truyền thớng khoảng 4,4%, năm 2005 tỷ lệ này khoảng 9-10%, nguyên nhân chính làm cho tỷ lệ bệnh tăng là do tàn dư của gớc stump còn lại trên vườn nhiều tạo điều kiện cho nguờn bệnh lây lan. Mợt sớ vùng tỷ lệ nhiễm bệnh lên tới 27% (SuratThani), 55% (Phangnga). Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam: Trong điều kiện của Việt Nam, nấm Zhizoctonia solani phát sinh và phát triển khá mạnh, gây hại trên nhiều loại cây trồng khác nhau như: lúa, ngơ, cà chua, khoai tây, thuốc lá, lạc, đậu đỗ, bơng, cải bắp, xà lách v.v... Tùy theo loại cây và giai đoạn sinh trưởng của cây mà bệnh cĩ nhiều triệu chứng khác nhau như thối đen rễ, lở cổ rễ, thối gốc thân, khơ vằn (đốm vằn), thối lá. Hại ở thời kỳ cây con ở rễ, cổ rễ ủng nước nâu đen, cây đổ rạp gọi là bệnh lở cổ rễ (cà chua, thuốc lá vườn ơm, đậu đỗ...) (Tạp chí BVTV, 2002). Bên cạnh đĩ đối với những lồi cây bơng bệnh cũng bị tấn cơng, thường thì hiện ban đầu của cây con là mất sức căng của các bộ phận trên mặt đất, sau đĩ cây héo rũ và ngã gục xuống. Nhổ cây con lên ta thấy ở phần cổ rễ cĩ vết bệnh màu nâu sẫm vịng quanh thân, dài 1 – 3 cm. Vì vậy cĩ thể thấy những ký chủ dễ dàng cho bệnh tấn cơng vào lúc chúng mới nhú rễ mầm. Một yếu tố quan trọng khác khơng thể thiếu để dẫn đến sự phát triển của bệnh là điều kiện thời tiết ẩm, sợi nấm bệnh cĩ thể mọc ra từ vết bệnh và lan ra hốc cây này sang hốc cây khác khoảng vài cm. Bệnh này xuất hiện trong suốt thời gian từ khi cây bắt đầu mọc đến khi cây được 20 ngày tuổi. Tuổi cây càng lớn thì khả năng nhiễm bệnh càng giảm.( theo Nguyễn Văn Vinh, 2005-2006). Theo những điều tra về số liệu của bệnh gây ra gần đây thì bệnh thường xuất hiện ở hầu hết các vùng đồng bằng , trung du, miền núi trên các loại đậu, bắp… làm thực phẩm cho vụ Đơng Xuân và Xuân Hè . Bệnh phá hoại suốt thời kỳ sinh trưởng của cây nhưng chủ yếu là vào thời ký cây con gây thiệt hại lớn cho nguồn nơng sản nước ta (theo Võ Thị Thu Oanh ,2000). 2.4 Nghiên cứu phịng trừ bệnh lỡ cổ rễ trong và ngồi nước: 2.4.1 Đối với thế giới: Những nghiên cứu tại Philippin (2002-2005) (nguồn Agriviet.com. 2008) cho thấy rằng chính phủ tại đây đã tiêu tốn rất nhiều cho việc phịng trừ bệnh LCR, bệnh làm cho sản lượng cao su ở đây giảm sút nặng nề. Tuy nhiên việc phịng trừ nĩ lại rất lỏng lẻo bởi vì chỉ khuyế khích sử dụng thuốc hĩa học bởi lẽ kết quả phịng trừ chúng rất nhanh nhưng bênh cạnh đĩ chế độ luân canh liến tục và việc chăm sĩc giống tại đây nghiêm ngăt vì thế mà bệnh đã cĩ phần thuyên giảm mặc dù luơn luơn tái phát. Những thuốc hĩa học thường được phổ biến dùng là: Alvince50, phun Bayfidan 250EC, Folicur 250EW… - Cịn tại Thailan, Dasseco Meka (2006) cho biết chính phủ tại đây lại khuyến khích nhân dân sử dụng các chế phẩm sinh học để giúp bảo vệ mối trường và an tồn thực phẩm cho người dân đồng thời cĩ thể triệt bệnh lâu dài, tận gốc. theo thống kê vào năm 2006 thì việc sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma spp. là 85.7% - Đối với Ada Viterbo và Ilan Chet ở Viện khoa học Weizmann, Ixraen (2009) tại các nước Châu Phi phân tích rằng Trichoderma là loại nấm cĩ mặt trong hầu hết các loại đất nơng nghiệp. Chúng cĩ khả năng kiềm chế các loại nấm khác phát triển, và trở thành đồng minh quan trọng, giúp cây trồng chống lại các loại nấm gây bệnh. Nấm Trichoderma đã được sử dụng để kiểm sốt bệnh mục quả nặng do Phytophthora, một trong những mầm bệnh nguy hiểm nhất đối với cây cacao ở châu Phi; và cũng được sử dụng để chống lại bệnh đốm vằn trên lúa, lúa mỳ, khoai tây và ngơ do Rhizoctonia solani gây ra. Ngồi việc tấn cơng trực tiếp vào các mầm bệnh, Trichoderma cịn cĩ lợi ích khác đối với cây trồng: tạo ra cơ cấu phịng vệ trên tồn bộ cây trồng (induced systemic resistance - ISR), tăng cường cho hệ miễn dịch của cây. - Tại Mỹ, Theo các chuyên gia nơng nghiệp của Mỹ, trên thế giới hiện nay cĩ tới trên 500 giống chuối khác nhau. Đối với các giống chuối tự bản thân chúng cũng rất dễ bị mắc phải các loại bệnh. khác, nhất là ở khu vực Mỹ latinh, châu Phi, châu Á và các quốc gia đảo Thái Bình Dương. Tuy nhiên do nấm Sigatoka, một lọai nấm gây bệnh thối gốc ở rễ, nên người ta đã phun cho chuối một loại thuốc BVTV, nhưng chi phí thuốc trừ nấm lại quá lớn, nên nhiều hộ nơng dân, đặc biệt là cá thể đã khơng chịu nổi. Trong khi đĩ các trang trại trồng chuối khơng phun thuốc bị tổn thất từ 30-60%, thậm chí cĩ nơi đến 80% năng suất (theo Ankaricola,2000). Cho dù cĩ phun tăng liều cũng khơng giải quyết được tận gốc. Giải pháp chống lại nấm cũng như các loại bệnh biến thể mới cho chuối đang được coi là vấn đề nĩng bỏng ở các nước Mỹ Latinh. Một trong số giải pháp tình thế mà Quỹ Nơng nghiệp Hondurat (HARF) hiện đang đưa ra đĩ là việc tạo ra một giống chuối mới lai tạo chịu được sâu bệnh..Giải pháp tăng cường gen được coi là "ứng cử viên" sáng giá cho dự án này, lý do nhờ sự can thiệp con người, nhất là cơng sức gieo trồng người ta sẽ tạo ra được những giống chuối mới chịu được sâu bệnh. Tuy nhiên kĩ thuật truyền gen cũng cĩ những mặt hạn chế khác đĩ là việc gây lan truyền những gen đã tăng cường sang các loại cây trồng khác hay nĩi vắn tắt là cĩ thể gây độc hại cho các loại cây trồng xung quanh. Chính vì thế giải pháp dùng chế phẩm sinh học đang là một vấn đề thiết yếu và an tồn nhất trong thời diểm hiện nay. Theo nguồn Agriviet.com.(2008). 2.4.2 Tình hình phịng bệnh lỡ cổ rễ ở trong nước: Tại các tỉnh hoặc thành phố trong cả nước khi gieo trồng các loại cây dù là cây kiểng hoặc cây hoa màu thì đều gặp tình trạng bệnh lỡ cổ rễ xuất hiện chính vì lẽ đĩ mà theo những chuyên gia trong Cục Bảo Vệ Thực Vật ( Sở Khoa Học Và Đời Sống, tỉnh Vĩnh Long,2006) thường định hướng cho người dân bằng nhiều biện pháp bảo vệ tốt cho cây trồng khỏi mắc bệnh theo những cách sau: - Thiết kế hệ thống thĩat nước để ruộng khơng bị đọng nước, ẩm ướt, đặc biệt là trên những chân ruộng trũng, ruộng luân canh với lúa nước. - Tăng cường bĩn phân chuồng đã được ủ hoai mục để bổ xung nguồn dinh dưỡng tổng hợp cho cây, cải tạo kết cấu của đất và bổ xung vi sinh vật đối kháng giúp khống chế sự phát triển của nấm bệnh gây hại. Tăng cường bĩn thêm Lân và Kali. - Cày bừa ruộng kỹ, bĩn thêm vơi bột để giúp tiêu hủy nhanh tàn dư cây bệnh cĩ sẵn trong đất từ vụ trước, phơi rải đất nếu điều kiện cho phép. - Tránh xuống giống vào những thời điểm cĩ mưa nhiều, khơng nên gieo hột giống sâu qúa. Sau khi mưa nếu đất bị đĩng váng nên tranh thủ xới xáo phá váng ngay. - Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng thuốc trừ nấm Benlate 50WP (hoặc Bendazol 50WP; Viben 50BTN...) bằng cách cứ mỗi kg hạt  giống trộn đều với 5-7 gram thuốc. - Để phịng, trị bệnh các bạn cĩ thể phun xịt bằng một trong các lọai thuốc như: Bavistin 50FL; Carban 50SC; Derosal 50SC/60WP; Vicarben 50BTN/50HP; Benlate 50WP; Benotigi 50WP; Fundazole 50WP; Validacin 3L/5L/5SP; Valicide 3SL/5SL/5WP; Moceren 25WP/ 250SC... Đĩ là những hướng giải pháp phịng trừ bệnh lỡ cổ rễ mà trong và ngồi nước đang tiến hành để cho những kết quả tốt nhất chống lại bệnh và những thiệt hại do bệnh gây ra.. 2.5 Tổng quan tình hình trồng ngơ và đậu xanh và cách phịng chống bệnh LCR ở nước ta hiện nay: 2.5.1 Tình hình trồng bắp: Ngơ đã đưa vào Việt Nam vào khoảng 300 năm trước ( Ngơ Hữu Thịnh 1997). Ngơ là cây lương thực quan trong đứng thứ hai sau lúa. Nĩ cũng là một cây trồng hết sức cĩ ý nghĩa cho sự phát triển chăn nuơi. Ở nước ta, bắp được trồng gân như khắp cả nước. Ở Việt nam cĩ 8 vùng sản xuất ngơ chính: Ngơ cung cấp nhiều năng lượng và hàm lượng protide, lipide cao hơn nhiều so với gạo và khoai lang. Vì bắp cĩ giá trị dinh dưỡng cao nên làm lương thực cho người. Tất cả các nước trồng bắp nĩi trên đều đều ăn ngơ ở mức độ khác nhau. Các nước Trung Mỹ , Nam Á và Châu Phi lấy ngơ làm lương thực chính. Các nước Nam Phi sử dụng 95% làm lương thực cho người, Tây Trung Phi là 80%, Bắc Phi là 42%, Nam Mỹ là 12%, các nước thị trường đang phát triển là 14%... Cả thế giới sử dụng khoảng 111224062 tấn ngơ làm lương thực hằng năm (1999). Một số nước cĩ sử dụng lớn như Trungquốc (22975805 tấn) , Mexice (12495139 tấn).. Tính trên bình quân đầu người, ở một số nước dùng ngơ làm lương thực chính với số lượng lớn (1999) như Lesotho (116,2kg/năm), Nam Phi (98.8kg/ng/năm). Ngơ là một trong những cây trồng cĩ khả năng cơ giới hĩa cao. Hiện nay, ở các nước đang tiên tiến cứ 30 phút lao động cĩ thể sản xuất ra 100kg hạt ngơ. Hình 2.1: cây bắp trên đồng ruộng 2.5.2 Tình hình bệnh LCR ở cây bắp và cách phịng chống bệnh LCR đối với bắp: Nấm R.solani gây hại trên cây bắp vào giai đoạn bắp mọc cây con khoảng 20 ngày tuổi là lúc bệnh xâm nhập và phát hiện rõ nhất. bệnh thường xuất hiện ở phần rễ cây, cây càng lớn và trưởng thành thì bệnh càng giảm. Đặc điểm của bệnh là xuất hiện trên bẹ, phiến lá, thân và bắp ngơ tạo ra nhiều vết lớn loang lổ, đốm vằn da hổ, hình dạng bất kỳ như hình đám mây. Vết bệnh lan từ lá phía dới gốc lên bắp, cờ, làm cây tàn lụi, bắp thối, gây tổn thất lớn trên các giống ngơ mới ( theo Bệnh Cây Nơng Nghiệp,1998) Một số biện pháp phịng trừ bệnh LCR được nghiên cứu bằng các thí nghiệm phịng trừ trên đồng ruộng trong vụ xuân 2001 cho thấy các loại thuốc Validacin 5 DD và Rovral 50 WWP sau phun 7 ngày cĩ hiệu lực cao, đạt 86,52% và 83,3% tương ứng. Bĩn chế phẩm sinh học Trichoderma đạt hiệu quả phịng trừ thấp hơn 72,7%. Tuy nhiên thời gian càng về sau, sau phun thuốc hĩa học 27 ngày thì hiệu lực phịng trừ giảm dần chỉ đạt 27,24%.. ( theo nguồn: Bảo vệ Thực vật, 2002, Số 1, tr.32). Vì thế mà người dân được khuyến khích dùng các chế phẩm cĩ nguồn gốc là nấm đối kháng Trichoderma spp. Bên cạnh đĩ cịn những biện pháp sau: + Trồng đúng mật độ và bĩn phân cân đối. + Vệ sinh đồng ruộng và phịng trừ cỏ dại. + Xử lý hạt giống bằng Falinlixan hay Rovral (2-3kg hạt) + Phun thuốc Validacin, Anvril 5% hay tilt ( nồng độ 1/500), Moncerin(08kg/hạt), … 2.5.3 Tình hình trồng đậu xanh và việc phịng chống bệnh LCR hiện nay: Do cĩ thời gian sinh trưởng ngắn 60-70 ngày nên đậu xanh được sử dụng nhiều trong các mơ hình luân canh, xen canh ở miền Nam. Hiện nay năng suất đậu xanh trung bình cịn thấp, khoảng 0,5 - 0,7 tấn/ha, do các nguyên nhân sau: 1. Nhiều giống hiện trồng mặc dù năng suất khá nhưng do tính ổn định chưa cao, sức biến động khá lớn giữa các miền, các vùng. 2. Khả năng kháng sâu bệnh của các giống đang trồng rất thấp. 3. Chưa cĩ những dự báo về thời vụ gieo trồng thích hợp cho từng vùng và chưa xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất cho từng vùng sinh thái. Chính vì những yếu tố trên mà người ta đã tuyển chọn ra nhiều loại đậu xanh cĩ các ưu diểm khác nhau để cho năng suất cao nhất. Vùng núi Dài, An Giang ( theo Nguyễn Văn Minh, tạp chí khoa học 2008 ). Kết quả cho thấy lợi nhuận của cây đậu xanh đều cao hơn so với vụ trước từ 1,2 đến 2 triệu đồng/ha và cĩ thể thay thế lúa vụ Đơng Xuân Ba giống đậu xanh năng suất cao gồm: MT (1,64 T/ha), V8-20 (1,64T/ha), D49 (1,55 T/ ha). 2.5.3.1 Tình hình của bệnh LCR trên đậu xanh: Theo Võ Thị Thu Oanh (2000), bệnh LCR của cây đậu xanh thường xâm nhập vào cây khi cây vừa nhú mầm và sau 7 ngày tuổi là lúc bệnh bắt đầu phát triển, dần khoảng 20 ngày tuổi là lúc ta quan sát được bệnh rõ nhất. Bệnh này thường xuất hiện ở phần rễ của cây. Bên cạnh đĩ nấm bệnh cịn cĩ thể cạnh tranh thức ăn, chất dinh dưỡng của hạt giống, làm cho hạt giống khơng thể nảy mầm trong quá trình trồng. Biểu hiện đặc trưng nhất của triệu chứng bệnh là rễ và gốc thân sát mặt đất bị thâm đen, thối mục, gây bệnh héo chết cây đỗ gục xuống ruộng . Ban đầu vết bệnh chỉ là một chấm nhỏ màu đen ở gốc thân, cổ rễ sau đĩ lan rộng ra gốc thân và bọc quanh cổ rễ. bộ phận bị bệnh thì thối mục, màu đen ủng nước hoặc hơi khơ, cổ rễ bị héo tĩp, bộ phận lá thân bị heo rũ nhưng vẫn giữ được màu xanh ở lá. 5-6 ngày bị héo rũ và chết hàng loạt trên đồng ruộng, để lại từng chịm vạt trống khuyết cây. Khi gặp ẩm độ cao, nơi vết bệnh xuất hiện những hạch nấm màu nâu đen trên các đám trơ nấm màu trắng . Nguyên nhân bệnh là do cá loại nấm như Fusarium solani, Rhizoctonia solani … 2.5.3.2 Cách phịng bệnh LCR ở nước ta: Theo thạc sĩ Võ Thị Thu Oanh (2000) thì biện pháp phịng tốt nhất đối với cây họ đậu là : + Thực hiện luân canh với cây họ hịa hảo như lúa nước nhằm hạn chế bệnh tồn tại trong đất từ 2 đến 3 năm . + Áp dụng đúng các kỹ thuật canh tác từ khi gieo hạt đến lúc thu hoạch, cày bừa kỹ, để ải khơ, bĩn vơi để tiêu hủy tàn dư cây bệnh + Chọn giống tốt cĩ sức nảy cao, gieo hạt đúng thời vụ tránh bị mưa going, gieo hạt quá sâu. Sau khi mưa cần phá váng, xới xáo kịp thời, vun luống cao tránh để ứ đọng nước, chú ý bĩn lĩt vơi và bĩn thúc sớm bằng phân lân và phân kali. + Mật độ trồng khơng quá dày. + Nên xử lí hạt giống trước khi gieo bằng các loại thuốc Rovral 50WP, Viben C 50WP, Ridomil MZ 72…cĩ thể xử lý ướt. + Khi bệnh phát triển, lây lan nhanh cĩ thể phun thuốc trừ bằng các loại thuốc Validacin 3DD, Anvil, Ridomil MZ 72WP, Topsin M 70WP, Rovral 50WP hoặc chế phẩm sinh học Trichoderma. 2.6 Tổng quan về nấm Trichoderma : 2.6.1 Đặc điểm của nấm Trichoderma: Trichoderma là chi khá phổ biến trong tự nhiên, đặc biệt là trong mơi trường đất. Theo Gary J. Samuels(1932), Trichoderma ít tìm thấy trong thực vật sống và chúng khơng sống nội ký sinh với thực vật. Ngày nay, hệ thống phân loại của nấm Trichoderma vẫn chưa rõ ràng và khá phức tạp, do đĩ cĩ nhiều ý kiến khác nhau đưa ra khi phân loại giống nấm này. Theo Rifai (1969), Barnett H.L v Barry B. Hunter (1972), Trichoderma spp thuộc lớp nấm bất tồn Deuteromycetes (fungi imperfect); thứ tự vị trí phân loại như sau: Giới : Nấm Ngành : Ascomycota Lớp : Deuteromycetes Bộ : Moniliales Họ : Moniliaceae Giống : Trichoderma spp Hình 2.2: Trichoderma sp. Theo Agrios G.N (1997), Hrman G.E (2002), hầu hết Trichoderma spp cĩ giai đoạn sinh sản vơ tính (đây là lý do Trichoderma spp được phân loại thuộc nhĩm nấm bất tồn Deuteromycetes, bộ Moniliales), tuy nhiên một vài lồi Trichoderma spp. cũng cĩ khả năng sinh sản hữu tính nên được phân vào lớp nấm tíu Ascomycetes, bộ Hypocreales, giống Hypocrea. 2.6.2 Tìm năng của Trichoderma trong phịng trừ sinh học: 2.6.2.1 Quần thể Trichoderma trong đất Trichoderma cĩ khả năng tái tạo quần thể, được xem là một hiện tượng phịng trừ sinh học vẫn chưa được giải thích về cơ chế. Theo Bliss(1959) Trichoderma cĩ khả năng thiết lập quần thể và tái hoạt động rất mạnh mẽ và nhanh trên đất đã được xử lý khử trùng xơng hơi bằng cacbon disulfide để diệt nấ, Armillaria mellea trênn cây cam, quýt, nhưng khơng cơng bố bằng chứng quần thể Trichoderma phịng chống bệnh. Orh và cơng tác viên (1973) , cung cấp các bằng chứng xác thực thuyết phục nhất quần thể Trichoderma trong đất cĩ khả năng phịng chống nấm Armillaria mellea trên đất đã được xử lý xơng hơi bằng methyl bromde, Trichoderma kháng methyl bromide hơn là Acetyl mellea. Các bằng chứng về vai trị của quần thể Trichoderma trong đất được củng cố về vấn đề phịng trừ sinh học như thêm sulfur vào đất để duy trì độ pH dưới 3,9 làm tăng khả năng phịng trừ bệnh thối rễ và thối ngọn dứa ở Úc. Cách phịng trừ bệnh này đã làm giảm túi bào tử của nấm Rhizoctonia solani và làm tăng tính ưa acid của T.longii ( Cook và Baker, 1938). Khả năng hoạt động phịng trừ của trichoderma ở các quần thể tiềm sinh và sợi nấm được cơng bố trong chỉ phịng thí nghiệm (Ayers,1981; Cook và Baker, 1982) mà cịn cĩ trong đất (Hubbard và các cơng tác viên,1983). Trichoderma cĩ khả năng khuếch tán tính độc của nấm trong phịng thí nghiệm kể các chất hữu cơ trong đất cũng như khả năng kéo dài phịng trừ sinh học của Trichoderma. Ngồi ra, khả năng thứ 2 của nấm Trochoderma là kháng nấm. T. hamatum cĩ nhiều trong đất ở vùng Colombia cĩ khả năng năn chặn nấm R.solani (Chet và Baker,1980-1981) và T. hamatum cĩ nhiều khi phân lập từ đất tại mexico cĩ khả năng ngăn chặn nhiều loại nấm đất (Lumsden,1977). Dưới nhiệt độ phĩng xạ gamma khơng thể tiêu diệt được nấm này ( Naelson và các cơng tác Vein,1983), đậy là vai trị của Trichoderma trong phịng trừ sinh học. Khả năng ngăn cản các lồi nấm trong đất của đất, đặc biệt là R.solani , Pythium spp. cĩ liên quan đến nấm Trichoderma, đã thành cơng và được cơng bố rộng rãi là vấn đề được nghiên cứu trong nhiều năm nay. Các tài liệu Baker (1974,1980) của Barret và các cộng tác viên (1974) , của Cook và Baker (1983) đều cơng bố khả năng này của Trichoderma. 2.6.2.2 Tính kháng của Trichoderma trong đất: Đây là mật vấn nĩng và hấp dẫn được nhiều chuyên gia nghiên cứu trong những năm gần đây. Phịng trừ sinh học bằng cách thêm một số lượng lớn các bào tử t. harizaum cùng mơi trường nuơi trồng vào đất được well và các cộng tác viên (1962) thử nghiệm . Các nhà nghiên cứu lân đầu tiên cơng bố sử dụng một lượng lớn Trichoderma nuơi trong trên mơi trường bán rắn ra thử ngồi ruộng kiểm sốt các loại nấm gây bệnh trên cà chua. Trong các giống Trichoderma cĩ giống T. harizaum. Nuơi trên mơi trường bán rắn cĩ tác dụng chống được các loại bệnh thối trắng trên hành ở Ai Cập (Abd và các cộng tác viên ,1975) ; bệnh chết rạp cây con do Rhizoctonia solani. Hiệu quả phịng trừ sinh học của nấm nuơi trồng trên mơi trường bán rắn phụ thuộc vào nhiệt độ, loại mơi trường nuơi trồng trên mơi trường nuơi trồng và thời điểm cấy nấm vào đất ( Elad và cơng tác viên,1980) tỷ lê câytrichoderma vào giá thể và mật độ nấm gây bệnh (Hadar và cơng tác viên 1979). Những vấn đề phức tạp liên quan đến khả năng chống bệnh của Trichoderma cũng được nghiên cứu . Kelley (1976), cơng bố T.harzianum được cấy vào đất sét với mục đích phịng trừ bệnh chết rạp cây con trên dưa.. Ơng ta nhận thấy rằng khả năng kháng bệnh của nấm này phụ thuộc vào dư lượng dinh dưỡng trong đất , đặc biệt trong đất ẩm bệnh chết rạp phát triển rất cao . Khi cấy T.harzianum dạng viên hưu cơ vào mơi trường nhiều dinh dưỡng , làm tăng quần thể Pytium, hậu quả là bệnh phát triển trong vườn dây leo (Moody và Gindrat, 1977). Bệnh chết rạp xảy ra khi thêm Trichoderma dạng viên vào trước khi gieo hạt dưa leo. 2.6.2.3 Bào tử nấm Trichoderma trong đất: Với các bào tử phân sinh trần, phương pháp xử lý bằng khử trùng xơng hơi hay bay hơi trên đất làm tăng số lượng bào tử trong đất . thí nghiệm phịng trừ bệnh Fusarium trên cây hoa cúc đã được ghi nhận gần đây thêm vào đất dung dịch T. viride kháng thuốc Benomyl. Sử dụng nồng độ 104 bào tử/ cm2 dịng nấm này trộn vào đất sau khi dược khử trùng bằng hơi nước (820C trong 2 giờ), số bào tử của dịng nấm này tăng rất nhanh, nấm gây bệnh cây, khơng xâm nhập lại vào đất. Các nghiên cứu gần đây (Beagle,1984; Papaviza và Lewis,1983) chỉ ra rằng sản phẩm của phương pháp lên men như dạng bột, bùn than hoặc dạng viên khi cấy vào trong đất khơng những tăng nhanh số lượng mà cịn ngăn cản bệnh hiệu quả hơn là dùng bào tử trần. dạng viên của sản phẩm lên men của T.hamatum, T.haraiam, T.virde, cĩ khả năng làm giảm sự sống sĩt và sinh trưởng của Rhizoctonia solani trong đất. Cách sử dụng phương pháp lên nấm chắc chắn cĩ ảnh hưởng lớn đến thời gian sống sĩt của bào tử và nhân sinh khối trong trong đất và tiềm năng phịng trừ sinh học. Dù vậy phương pháp lên men sẽ được sử dụng và cải tiến nhiều trong tương lai cho việc sử dụng nấm kháng trong phịng trừ sinh học. 2.6.2.4 Đặc điểm hình thái về sinh lý: Sinh thái học của Trichoderma cho biết sự phân bố của chúng trong đất Khuẩn lạc Trichoderma spp. Cĩ màu từ lục trắng đến lục, vàng xanh, lục đậm, giống này tăng trưởng rất mạnh: đường kính khuẩn lạc đạt từ 2 – 9 cm sau 4 ngày nuơi cấy ở 250C (Elisa Esposito và Manuela da Silva, 1998), khuẩn ty khơng màu sinh cuống mang bào tử. Cuống bào tử này gọi là bào tử đính dạng hình cầu, hình elip hoặc hình thuơn , màu lục, liên kết nhau nhờ chất nhầy. Chúng phát triển trên nhiều loại cơ chất khác nhau (sáp, gỗ, các lồi nấm khác), chúng cũng tồn tại khi nồng độ CO2 ở mức cao (10%) và sống được ở đất acid và bazơ (pH = 3 – 8). Nấm Trichoderma spp hiện diện gần như trong tất cả các loại đất và các mơi trường khác. Chúng hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh ở vùng rễ của cây, một số giống cĩ khả năng phát triển ngay trên rễ. Đất tự nhiên cĩ khả năng kháng nấm và khả năng này mất dần đi. Điều này cĩ liên quan đến sự xuất hiện và mật độ phân bố cơ học của Trichoderma. Bào tử phân sinh của Trichoderma cĩ khả năng kháng nấm cao và liên quan đến hiện tượng làm giảm khả năng kháng nấm trong đất. Độ nhạy của đất kháng nấm được cơng bố trên đất trung tính, đất kiềm chua và acide. Các bào tử phân sinh kháng nấm nhiều hơn hậu mơ bào tử, sợi nấm ít kháng nâm hơn bào tử phân sinh Thiết lập quần thể và hiện tượng nảy mầm trong đất: vi sinh vật trong đất hoạt động phụ thuộc vào nhiều loại chất nền trong đất, cĩ nhiều phương pháp xác định khác nhau. Khi sợi nấm non ( chưa cĩ bào tử) vào đất liên quan chặt chẽ với tình trạng thành phần mơi trường đất. Bào tử sinh sơi nảy nở và thiết lập quần thể cân bằng trong đất ( mật độ duy trì cân bằng trong đất từ 9-36 tuần sau khi cấy nấm vào đất). Điều này cũng phụ thuộc vào nấm và như vậy cĩ liên quan đến thành phần thức ăn, việc hình thành quần thể sợi nấm. Trichoderma từ thành phần nuơi trồng khơng liên quan đến loại đất. Thiết lập quần thể tại vùng rễ cây: Trichoderma được phân lập tại vùng rễ cây chính vì thế chúng cĩ thể dùng vào việc phịng trừ sinh học đối với bệnh ở vùng rễ cây. Hiệu quả của Trichoderma khơng chỉ xử lý hạt phát triển nhanh xung quanh hệ rễ tạo các bào tử xâm nhiễm cây trồng. Nếu Trichoderma được cây vào trong đất để ngăn bệnh cho cây trồng thì bắt buộc phải cấy theo bề mặt rễ cây. Trichoderma cĩ khả năng trong việc phịng chống bệnh thốii rễ cây, hạt và bệnh cây chết non. Quan sát bào tử trên vùng rễ cây gồ: rễ, vỏ hạt bị thối và lá mầm, số lượng bào tử trên mỗi gram đất luơn luơn ít . Chao, Harama và Nelson (1983) cho biết Trichoderma ít thiết lập quần thể hay ít di chuyển vào vùng rễ cây . Ngược lại, số lượng bào tử tìm thấy nhiều trên lá mầm , đậu bị thối, vỏ hạt giống kể cả mẫu bệnh xung quanh rễ. 2.6.2.5 Khả năng đối kháng của nấm Trichoderma: Nấm đối kháng là những thành viên quan trọng trong hệ vi sinh vật ( Pomch và cơng tác viên, 1920). Chúng thường tiết ra các men kháng sinh gây độc đối với các nâm gây bệnh hoặc nấm kháng cạnh tranh điều kiện sống với các nấm gây bệnh. Sự phân biệt của chúng dựa vào điều kiện địa lý, tình trạng đất , dinh dưỡng và các điều kiện về sinh trưởng và phát triển và thảm thực vật trong từng khu vực. Nấm đối kháng cĩ thể kìm hãm sự phát triển của nâm gây bệnh , giúp cây hồi phục sinh trưởng và phát triển. Một số lồi nấm đối kháng được tìm thấy như: Penicillin axalicum, P.Vermiculata, P.Chregsogtum ,Trichoderma sp, là đối kháng của nấm gây bệnh: Fusarium, Pythium Rhizoctonia solani...( Martin và các cộng tác viên ,1995) 2.6.2.6 Cơ chế đối kháng của nấm Trichoderma: Sự đối kháng của nấm trichoderma thơng qua nhiều cơ chế. Vào năm 1932, Weidling đã mơ tả hiện tượnh nấm Trichoderma ký sinh nấm gây bệnh nên đặt tên cho hiện tượng là “ giao thoa sợi nấm” ( cnyder,1976). Hiện tượng giao thoa gồm ba giai đoạn như : (1) sợi nấm Trichoderma vây quanh nấm gây bệnh, (2) sau sự bao quanh, sợi nấm trichoderma thắt chặt đấn các sợi nấm gây bệnh, (3) cuối cùng sợi nấm Trichoderma đâm xuyên qua các sợi nấm gây bệnh làm cho chất nguyên sinh trong nấm gây bệnh bị phân hủy dẫn đến nấm bệnh bị chết. Sau này khi quan sát dưới kính hiể vi thì hiện tượng trên được mơ tả như sau: tại những điểm nấm Trichodrma tiếp xúc với nấm gây bệnh đã làm cho nấm gây bệnh teo lại và bị chết ( Dubey,1995). Ngược lại ở những chỗ nấm khơng tiếm xúc với nâm gây bệnh thì nấm vẫn chết mặc dù khơng tiếp xúc với Trichoderma. Từ đĩ Agrowcal và các cộng sự (1979,1996) đã khẳng định rằng Trichoderma cĩ khả năng tiết ra chất gây độc làm chết các loại nấm gây bệnh. 2.6.2.6 Các hệ enzyme trao đổi của Trichoderma Trichoderma cĩ thể sinh rất nhiều loại enzyme ngoại bào như chitinase, glucanase, xylase, lipase, pectinase, cellulase, protease, … để phân hủy xác thực vật và tế bào nấm bệnh trong đời sống hoại sinh và ký sinh của chúng. Sau đây là một số hệ enzyme điển hình ở Trichoderma. Hệ enzyme cellulase: Cellulose là chất trùng hợp với tiểu đơn vị là D-glucose nối nhau bởi liên kết beta-1,4-glycosidic, cellulose được sử dụng như một nguồn năng lượng carbon ở rất nhiều vi sinh vật tiết ra cellulase. Hệ enzyme cellulase ở Trichoderma spp được phân thành ba lớp: Beta-1,4-D-glucanase (cellobiohydrolase) giải phĩng đơn vị cellobiosyl từ chuỗi cellulose. Endo-1,4-D-glucanase phân cắt liên kết glucosidic bên trong cấu trúc cellulose. Beta-1,4-D-glucanase phân cắt cello-oligosaccharide thành glucose khử. Quá trình thuỷ phân cellulose cĩ sự phối hợp của ít nhất l hai Enzyme chlobiohydrolase, hai enzyme endoglucanase và một enzyme beta-glucosidase (Hui et al. 2001), Trichoderma reesei RUT C30 được biết là chủng cĩ khả năng tạo nhiều cellulase, Trichoderma hazianum T3 cũng là một chủng rất hiệu quả khi sử dụng để kiểm sốt đối với Pythium, chủng này được biết cũng tạo nhiều loại enzyme cellulase. Hệ enzyme chitinase: Chitin l polysaccharide cĩ nhiều trong tự nhiên, chúng tham gia trong hầu hết cấu trúc polyme ở nấm và cơn trùng, cơng thức hĩa học: [C8H13NO5]n. Cơng thức cấu tạo: Chitin cĩ cấu tạo và chức năng gần giống với cellulose, trong tự nhiên, chitin là chất hữu cơ chiếm thứ hai sau cellulose về số lượng, chitin thay thế một phần hay tồn bộ cellulose trong thành tế bào của một số lồi thực vật. Chitin là chất rắn vơ định hình, khơng tan trong nước và hầu hết các acid, alcol, dung mơi hữu cơ khác. Tuy nhiên, chitin cĩ thể bị thủy giải bởi acid vơ cơ mạnh (HCl đậm đặc) hoặc bằng enzyme vi sinh vật. Enzyme chitinase l thủy giải chitin, chitinase xúc tác cắt liên kết C1 và C4 của 2 đơn vị: beta-1,4-N-acetylglucosamine (GlcNac). Hệ enzyme chitinase được phân thành 3 lớp (Sahai và Manocha, 1992): Chitobiosidase: enzyme này giải phĩng đơn vị diacetylchitobiose. Endochitinase: phân cắt liên kết bền trong cấu trúc chitin ở vị trí bất kì, phĩng thích các loại đường đa như chitotetraose, chitotriose, diacet lchitobi- - ose; endochitinase được cho là cĩ vai trị quan trọng trong quá trình kí sinh nấm. Beta-1,4-N-acetylglucosaminedase: phân cắt chitotetraose, chitotriose, diacetylchitobiose thành GlcNac monomer. Glucosamine là sản phẩm phân giải cuối cùng, glucosamine là một đường khử cĩ nhĩm amin tự do nên vừa cĩ đặc tính của hexo monosaccharide vừa mang đặc tính của nhĩm amino. Người ta đã tinh chế được rất nhiều enzyme chitinase, trong đĩ phổ biến nhất là endochitinase cĩ kích thước 42 kDa, sau đĩ là N-acetyl-b-D-glucosaminidase cĩ kích thước 70 – 73 kDa. Ngồi ra cũng cĩ endochitinase 37 kDa và 33 kDa (Cruz và cộng sự, 1992), chitobiosidase kDa (Harman và cộng sự, 1993), exochitinase 28 kDa (Dean và cộng sự, 1998), beta-1,4-N-acetylglucosaminidase 102 kDa cĩ vai trị duy nhất trong việc gây ra sự biểu hiện của các enzyme thủy phân chitin khác nhau nhưng chưa được tinh chế (Harman và cộng sự, 1995). Enzyme chitinase của Trichoderma spp được xem là enzyme cĩ hoạt tính thủy phân mạnh, hoạt động thủy phân của chitinase cũng kết hợp với các enzyme khác như beta-glucanase, sự phối hợp với các enzyme phân giai chitin và glucan đã dẫn đến sự tăng cường hoạt động thủy phân. Tuy nhiên, quan trọng hơn là chitinase làm tăng hiệu quả kháng nấm của các hợp chất khơng cĩ bản chất enzyme. Theo báo cáo của Lorito và các cộng sự (1994), cho biết cĩ sự phối hợp hoạt động giữa các enzyme thủy phân chititn với các hợp chất tự nhiên cũng như tổng hợp cĩ ảnh hưởng lên màng tế bào (MAC). Hệ enzyme beta - glucanase Beta – glucan trong vách tế bào nấm thường ở dạng beta-1,3-glucan và phần nhánh là dạng beta-1,6-glucan, beta-glucanase cũng là một hệ enzyme quan trọng của Trichoderma spp trong đặc tính kí sinh nấm, gồm 2 lớp enzyme chính: beta-1,3-glucannase v beta-1,6-glucanase. Beta-1,3-glucanase:là enzyme phân cắt liên kết O-glycosidic của beta-1,3-glucan nhờ 2 cơ chế: Exo-beta-1,3-glucanase phân cắt giải glucose ở cuối chuỗi liên kết polyme. Endo-beta-1,3-glucanase cắt lin kết beta ở vị trí bất kì trong chuỗi polysaccharide, giải oligosaccharide. Trichoderma spp. phân giải beta-1,3-glucan thường kết hợp giữa hai hoạt tính exo và endo-1,3-glucanase, beta-1,3-glucanase cĩ vai trị chính trong quá trình hoại sinh và ký sinh nấm, ngồi ra beta-1,3-glucanse giúp thực vật chống lại mầm bệnh. Các vách tế bào nấm bệnh khác nhau cho chất tạo ra những mức độ hoạt tính khác nhau của enzyme beta-glucanase, bằng chứng trực tiếp cho thấy sự liên quan của beta-glucanase đối với sự ký sinh đã được chứng minh bởi Lorito và cộng sự (1994), và đã tách chiết invitro được một endo-beta-1,3-glucanase 78 kDa cĩ khả năng ức chế sự nảy mầm của một số bào tử khi phối hợp với một GlcNAcase. Ở một số chủng khác nhau như chủng T – 24, người ta cũng tách chiết được một endo-beta-1,3-glucanase cĩ kích thước tương tự, cĩ khả năng ức chế sự phát triển của Sclerotium rofsii khi kết hợp với một ensochitinase 43 kDa (El-Katatny v cộng sự, 2001), T. har CECT 2413 cho thấy cĩ thể tạo ra ít nhất enzyme beta-1,3-glucanase ngoại bào, Lora và cộng sự (1995) đã tạo dạng gen và cDNA của một beta-1,6-endoglucanase cĩ kích thước 43 kDa, cĩ thể ức chế sự phát triển của nhiều nấm bệnh khi phối hợp với các enzyme thủy phân khác. Beta-1,6-glucanase: trong điều kiện đặc biệt, Trichoderma spp tiết beta-1,6-glucanase, enzyme này phân cắt liên kết beta-1,6-glucan trong vách tế bào nấm. Hệ enzyme protease Theo Delgado và Jarana (2000) khi khảo sát trên Trichoderma harvey đã xác định nhiều loại protease khác nhau tùy thuộc điều kiện mơi trường cĩ pH thấp và bổ sung chitin, glucose, amon, … T.har tiết ra protease acid như là tác nhân điều hịa, để đáp ứng nhu cầu phân hủy những protein ngoại bào như chitinase, glucanase, cellulase, ngược lại protease cĩ tính base hoặc trung tính được T.har sinh ra trong mơi trường cĩ nguồn C khĩ bị phân hủy như vách tế bào nấm. Người ta đã tách chiết được một protease 42 kDa khơng nhạy cảm với pepsatin cĩ liên quan đến sự giảm sút enzyme cellulase từ T.reesei QM 9414 trong điều kiện tạo cellulase (Haab và cộng sự, 1990). Trong một nghiên cứu khác của Dunaevesky và cộng sự (2000), một protease 73 kDa thuộc nhĩm protease serin đã được tách chiết từ việc nuơi cấy T. har. Protease của Trichoderma spp cĩ vai trị trong việc tấn cơng ký chủ bằng cách thủy phân protein vốn l một phần của bộ khung vách tế bào. 2.6.3 Vai trị của nấm Trichoderma trong việc phịng trị bệnh cây 2.6.3.1 Mối tương tác giữa nấm Trichoderma và tác nhân gây bệnh cây Hình 2.3: Hoạt động tương tác giữa nấm ký sinh Trichoderma và nấm ký chủ. Giai đoạn 1: Nấm ký sinh tiết ra các hợp chất polymers tiến đến ký chủ. Giai đoạn 2: Csinhghaeác sản phẩm cĩ trọng lượng phân tử thấp (do vách tế bào ký chủ bị phân hủy) tiến đến ký chủ và hoạt hĩa gene hoạt động của nấm ký sinh (trích từ Vinale & ctv., 2008). Trichoderma (giai đoan hữu tính là chi Hypocrea) là loại nấm sinh sản vơ tính được tìm thấy trong đất của mọi vùng khí hậu. Lồi nấm này cĩ tốc độ sinh phân hủy vách tế bào (cell wall degrading enzymes, CWDEs) như: cellulases, chitinases, glucanases... đồng thời cũng là nhà máy sản xuất kháng sinh quan trọng. Đa số các dịng nấm Trichoderma sống quanh rễ được ứng dụng trong nơng nghiệp đều cĩ khả năng phân cắt các carbohydrates, chlor phenols và các loại nơng dược chứa xenobiotic (Harman & Kubicek, 1998; Harman & ctv., 2004). Cơ chế tác động chính của nấm Trichoderma là ký sinh (Harman & Kubicek, 1998) và tiết ra các kháng sinh (Sivasithamparam & Ghisalberti, 1998) trên các lồi nấm gây bệnh trưởng nhanh, sản sinh nhiều bào tử và là nguồn sản xuất các loại enzymes. Quá trình ký sinh của nấm Trichoderma diễn ra khá phức tạp, bao gồm việc nhận ra ký chủ, tấn cơng, xâm nhập và tiêu diệt. Trong suốt tiến trình này, nấm Trichoderma tiết các enzymes phân hủy vách tế bào (CWDEs) thủy phân vách tế bào của nấm ký chủ thành các oligomers đơn giản hơn (Kubicek & ctv., 2001; Woo & ctv., 2006). Tác động này là do khả năng cảm ứng của chúng đối với các phân tử tiết ra từ sự hiện diện của ký chủ để tiết ra các enzymes phân hủy (Harman & ctv., 2004) Các lồi nấm Trichoderma spp. đối kháng hữu hiệu đều chứa nhiều loại enzymes phân hủy nên giử vai trị quan trọng trong việc phịng trừ sinh học (Harman và Kubicek, 1998; Kubicek & ctv., 2001). Lorito (1998) đã tinh chế và khảo sát đặc tính của các enzymes phân hủy vách tế bào (CWDEs) của các dịng nấm Trichoderma. Kết quả cho thấy dù thử nghiệm riêng lẻ hay phối hợp, các protein này đều cĩ khả năng đối kháng các lồi nấm bệnh với phổ rất rộng trên các chi Rhizoctonia, Fusarium, Alternaria, Ustilago, Venturia, Colletotrichum và ngay cả với các lồi thuộc lớp Oomycetes như Pythium và Phytophthora (với vách tế bào bị thiếu chitin). Việc áp dụng các lồi vi sinh đối kháng để phịng trừ sinh học tõ ra cĩ nhiều lợi ích trong nơng nghiệp vì các tác nhân đối kháng này tiếp tục sinh sản và phát triển sau khi áp dụng. Tuy nhiên, việc áp dụng cần chọn các dịng chuyên biệt phù hợp cho mơi trường phát triển như nhiệt độ, pH, ẩm độ… (Lorito và Scala, 1999). Các tác nhân này sẽ tiết CWDEs khi cĩ nguồn carbon như mono-hay polysaccharides, keo chitin hay khi cĩ tế bào nấm bệnh. Trong nhiều trường hợp, sự phối hợp giữa các lồi Trichoderma mang nhiều enzyme đối kháng đã cho hiệu quả cao hơn trong việc phịng trị bệnh cây, ngay cả khi so với các loại thuốc trừ bệnh tổng hợp (Baek & ctv., 1999; Carsolio & ctv., 1999). Ở nấm Trichoderma spp., người ta đã tìm được 18 loại kháng sinh do chúng tiết ra (Vinale & ctv., 2008). Các kháng sinh cĩ trọng lượng phân tử cao và các peptaibols đều phân cực và cĩ ảnh hưởng nhiều đến hoạt động tạo khuẩn ty của các vi sinh vật. Khi khảo sát lồi T. harzianum tiết ra β-glucanases ký sinh trên nấm bệnh, Lorito & ctv. (1996) đã xác định được chất kháng sinh thuộc nhĩm peptaibols ức chế khả năng tổng hợp β-glucans của nấm ký chủ, làm chúng khơng thể tái tạo được vách tế bào, giúp enzyme β-glucanases hoạt động hiệu quả hơn. Nấm Trichoderma hoạt động mạnh, hấp thụ nhiều dinh dưởng (C, N và các dưởng chất khác) nên cũng cạnh tranh với các cộng đồng vi sinh vật đất khác. Tác động sinh học của mơi trường đất cũng ảnh hưởng đến khả năng phịng trừ sinh học của nấm Trichoderma. Bae và Knudsen (2005) cho biết khi được xử lý trên mơi trường cĩ hệ vi sinh vật đất phong phú, lồi T. harzianum thường cĩ khuynh hướng tạo bào tử (thay vì là khuẩn ty) làm giảm hiệu quả phịng trừ sinh học. Hiện tượng này được gọi là "soil fungistasis", tùy thuộc vào thành phần của cộng đồng vi sinh vật cĩ trong đất và tùy vào khả năng tiết kháng sinh của nấm Trichoderma. Điều này cũng đã làm hạn chế hiệu quả của một số dịng nấm khi áp dụng vào thực tế sản xuất nơng nghiệp. T. longi T. har T.vir Hình 2.4: các loại Trichoderma spp tác động lên lồi nấm R.solani gây bệnh được nghiên cứu trong phịng thí nghiệm Hình 2.5: Sự tác động của Trichoderma lên các tác nhân gây bệnh (Pythium) 2.6.3.2 Mối tương tác giữa nấm Trichoderma và thực vật Ngồi hiệu quả trực tiếp trên các tác nhân gây bệnh cây, nhiều lồi Trichoderma cịn định cư ở bề mặt rễ cây giúp thay đổi khả năng biến dưởng của cây, nhiều dịng nấm đã kích thích sự tăng trưởng của cây, gia tăng khả năng hấp thụ dinh dưởng, cải thiện năng suất cây và giúp cây kháng được bệnh (Harman & ctv., 2004). Khi ứng dụng vào phịng trừ sinh học, sợi nấm Trichoderma cĩ khả năng xâm nhiễm vào vỏ rễ, nhưng liền sau đĩ đã bị chất callose tiết ra từ rễ ức chế ngay lập tức. Đặc tính này khác hẳn sự ký sinh giữa nấm bệnh và cây trồng và đã giúp nấm cộng sinh bảo vệ bộ rễ cây, kích thích cây phát triển đồng thời cịn giúp cây tăng khả năng hấp thụ dinh dưởng (Yedidia & ctv., 2003; Harman & ctv., 2004). Các lồi nấm Trichoderma spp. cũng tiết ra các acid hữu cơ như gluconic, citric hay fumaric làm giảm pH đất giúp nguyên tố lân ở dạng dễ hịa tan, các vi lượng và các khống cation như sắt, mangan, magnesium trở thành dạng dễ hấp thụ gĩp phần vào sự sinh trưởng và biến dưởng của cây (Benıtez & ctv., 2004; Harman & ctv., 2004). Chúng cũng cĩ thể tiết ra các chất điều hịa sinh trưởng, là một “auxin-like”, cĩ hoạt động tối hảo ở nồng độ 10-5-10-6 mole (trích từ Vinale & ctv., 2008). Harman & ctv. (2004) cho biết cĩ nhiều loại cây trồng, cả đơn và song tử diệp đều gia tăng tính kháng bệnh khi đã được xử lý với nấm Trichoderma. Các cụm khuẩn lạc của nấm Trichoderma sp. đã tiết các chất kích kháng tại chổ (induced localized acquired resistance, LAR) và lưu dẫn (systemic acquired resistance, SAR) giúp cây trồng kháng lại các mầm bệnh khác khi chúng được sử dụng làm tác nhân phịng trừ sinh học (BCA). Các tác nhân phịng trừ sinh học (BCAs) hoạt động hiệu quả hay khơng là nhờ vào các chất dinh dưởng và hữu cơ trong đất (Hoitink & Boehm, 1999). Hoạt động của các dịng nấm Trichoderma tùy thuộc vào sự phối hợp giữa các yếu tố sinh học/khơng sinh học cùng với hữu cơ trong đất. Do đĩ, việc chọn lọc các dịng nấm Trichoderma thích hợp cho cây trên mơi trường giàu chất hữu cơ sẽ giúp cho việc ứng dụng ngồi đồng lồi nấm này được hiệu quả và rộng rãi hơn. 2.6.3.3 Mối quan hệ ba chiều giữa nấm Trichoderma - Thực vật - Ký chủ gây bệnh Marra & ctv. (2006), Lu & ctv. (2004) đã khảo sát mối tương tác 3 chiều giữa cây trồng - nấm bệnh - nấm đối kháng dựa trên phân tích protein (proteomics) và hệ thống gene biểu hiện khác nhau ở các tương tác, sau đĩ kiểm chứng ngồi đồng dựa vào kết quả đáp ứng của cây với các tác nhân gây bệnh. Kết quả cho thấy sự hiện diện của nấm đối kháng giúp các PR-proteins trong cây cĩ tương tác 3 chiều với các tác nhân gây bệnh khác, thay đổi cả về chất và lượng khi cây trồng bị nấm bệnh tấn cơng. Trong vài trường hợp, nấm đối kháng làm giảm việc sản xuất PR-proteins nhưng lại giúp cây phịng vệ được các tác nhân gây bệnh khác tốt hơn. Vinale & ctv. (2008) nhận định hiệu quả đối kháng trên cây đạt được là do mối quan hệ 3 chiều này. Về khía cạnh vi sinh, các độc chất do nấm bệnh tiết ra hại cây như cyclophilins cũng bị hĩa giải khi cĩ sự hiện diện của nấm đối kháng. Việc hiểu biết mối tương quan giữa cây trồng và cộng đồng vi sinh vật trong đất sẽ mở ra một hướng phát triển mới về cơng nghệ sinh học trong việc quản lý bệnh cây và giúp tăng năng suất cây trồng. 2.6.4 Các nghiên cứu ứng dụng Trichoderma spp trong bảo vệ thực vật. Trichoderma spp hiện diện khắp nơi trong đất và trên các loại cây gỗ vừa bị đốn ngã là một bằng chứng thể hiện tính cạnh tranh mạnh mẽ của chúng, mặt khác nĩ là lồi ký sinh tự nhiên đối với một số lồi nấm gây bệnh thực vật, các nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa ra những kết quả thuyết phục về khả năng kháng nấm của Trichoderma spp, thơng qua họat động ký sinh nấm. Trong một số bệnh do nấm gây ra cĩ một số bệnh liên quan đến các bộ phận của cây dưới mặt đất (thân, rễ) rất khĩ trị bằng phương pháp hĩa học truyền thống, vì khơng thể tác động tồn bộ hệ thống rễ bằng thuốc diệt nấm. Việc khử trùng trước bằng các loại thuốc như Bromol methyl khơng những ít hiệu quả mà cũng làm mất cân bằng vi sinh vật trong đất và gây ơ nhiễm nước. Trichoderma spp là tác nhân đối kháng tự nhiên của các nấm gây bệnh trong đất và đã được ứng dụng là một tác nhân kiểm sốt sinh học thành cơng trong nhà kính và trên ruộng, chúng là những ký sinh rất hữu hiệu trên nhiều loại nấm gây bệnh khác nhau như: Phytophtora spp, Rhizoctonia solani, Pythium spp, Slerotium rofsii. Theo Emxep V.T (1989), Trichoderma spp khơng chỉ tiêu diệt nhiều loại nấm bệnh cây trồng trong đất mà cũng cĩ vai trị trong quá trình cải thiện cấu trúc và thành phần hĩa học trong đất, đẩy mạnh sự phát triển của các vi khuẩn nốt sần cố định đạm cĩ ích trong đất và kích thích sinh trưởng, phát triển cây trồng. Các sinh vật đối kháng này khơng chỉ ức chế các vi sinh vật gây bệnh trong vùng rễ mà những chất kháng sinh do chúng tiết ra (như trichodermin, gliotoxin) cĩ thể xâm nhập vỏ mơ tế bào cây, làm tăng tính chống chịu bệnh của cây trồng. Năm 1993, Harman và Hayes đã thử nghiệm dung hợp tế bào trần nhằm tạo ra chủng cĩ khả năng kiểm sốt bệnh hữu hiệu, một số nhà khoa học khác tập trung vào cải tiến các tính trạng cĩ liên quan đến các họat động đối kháng. Những lồi Trichoderma spp được sử dụng phổ biến trong kiểm sốt sinh học là T. koningii, T. har, T. vir, T. harmatum. T. har cĩ thể dùng để kết hợp với những chủng Trichoderma khác hoặc đưa dưới dạng phân bĩn vi sinh. Một số chế phẩm đã được thương mại hĩa như: Trichodex (thành phần chính T. har). BINAB – T (bao gồm T. har và T. Polysporum) của Thụy Điển. TRI 002, TRI 003 (chủng T. har) của Hà Lan. T- 22 Planter Box (chủng dung hợp protoblast T.har) của Hoa Kỳ. Trichopel, Trichoject, Trichodowels, Trichoseal (T. har và T. vir) của Australia. 2.7 Giới thiệu về lồi Trichoderma konigii: Trichoderma konigii là một lồi nấm thuộc nhĩm nấm bật tồn trong 33 chủng nấm Trichoderma. Giới : Fungi Ngành: Ascomycota Lớp: Sordariomycetes Bộ : Hypocreomycetidae Họ:Hypoleascre Lồi:Trichoderma Tên khoa học: T.konigii Hình 2.6: Trichoderma konigii T.konigii được xem là một lồi nấm khơng phổ biến lắm, kích thước khoảng 10-3 M, nĩ sống chủ yếu ở vùng đất thuộc Bắc Phi, Ấn Độ, một số được tìm thấy ở ban Colorado thuộc New York, chúng cĩ khả năng kháng lại các loại bệnh do chủng nấm Sclerotium rolfsii Pythium spp. và Rhizoctonia salani gây ra trên các loại cây trồng như các cây họ đậu, cà chua , khoai tây, bắp…( theo Y. Hadar, G. E. Harman, and A. G. Taylor, 1983 và Mo naco et al. 1991) Trong suốt quá trình nghiên cứu lịch sử sự sống của thực vật trong nhà kính thì các nhà nghiên cứu cho thấy rằng khi họ tìm kiếm và liên kết sự sống của các thực vật trong đất và đối với các cây sống lâu năm thì cĩ sự xuất hiện của T. Konigii ( ATCC accessional No.46314) (theo ARS, Richard B. Russell Agricultural Research Center, 1989). Trong mơi trường sống đĩ thì nấm Trichoderma đĩ cĩ một chất tên là koninginin A. Hình 2.5: chất koninginin A. Chất koninginin A cĩ khả năng chống lại các bệnh trên cây lúa (theo Richard B. Russell,1989), ức chế các tác nhân cạnh chất dinh dưỡng trong cùng mơi trường sống của chúng. Khi tiến hành nghiên cứu chất koninginin A trên mối trường PA (agar potato) cĩ chứa nấm gây bệnh mốc sương trên khoai tây do nấm phytophthora thuộc bộ sương mai, lớp nấm tảo khuẩn gây ra, cho thấy rằng chất koninginin A cĩ thể phân hủy loại nấm mốc này ngay ở cả nhiệt độ rất cao từ 70-80oC và ẩm độ thấp (theo Richard B. Russell Agricultural Research Center, 1989). Đĩ là một đặc điểm nổi trội của Trichoderma konigii phịng chống bệnh mốc sương mai trên khoai tây. Theo Horticultural Science 2000 thì T. konigii cịn cĩ khả năng chống lại bệnh thối rễ đối với cây cà chua do R. solani gây ra ở Northern Greece. Bên cạnh đĩ khi cây cà chua bị nhiễm bệnh thì chất NaCH4 được sinh ra nhiều hơn trong đất cũng gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng và T.konigii cĩ khả năng kháng lại chất hĩa học trên, điều đĩ cho thấy việc sử dụng T.konigii trong việc phịng trừ bệnh LCR do R.solani gây ra cĩ chất lượng rất cao ( theo Horticultural Science,2000). CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu. Tình hình bệnh lỡ cổ rễ ngơ và đậu xanh do nấm rhizoctonia solani gây ra. Hiệu quả phịng trừ bệnh lỡ cổ rễ của cây ngơ và cây đậu xanh của chế phẩm nấm Trichoderma konigii Thời gian duy trì hiệu lực của nấm Trichoderma konigii sau khi bĩn. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. 2.2.1. Vật liệu nghiên cứu. Giống bắp: giống bắp nếp nù Đồng Tiến Giống đậu xanh Nấm rhizoctonia solani Chế phẩm Trichoderma konigii (do cơng ty Tam Nơng cung cấp) Dụng cụ thí nghiệm: chậu nhựa (D= 25cm) được đục lỗ, ống hút nhựa Thuốc BVTV: Monceren 250 SC :30ml/10l 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu. 2.2.2.1. Cơng thức thí nghiệm. Thí nghiệm được bố trí trong chậu , gồm 3 cơng thức: CT1: cơng thức đối chứng là khơng phun thuốc và khơng bĩn nấm CT2: khơng sử dụng nấm, chỉ phun thuốc hĩa học Monceren 250 SC 0,3% CT3:. bĩn chế phẩm Trichoderma konigii vào trong đất bệnh. Mỗi cơng thức gieo 4 chậu, mỗi chậu gieo 20 hạt. Thí nghiệm được tiến hành giống nhau trên đậu xanh và ngơ.. 2.2.2.2. Phương pháp tiến hành: - Chuẩn bị đất để gieo hạt: Lấy đất ở vùng trồng ngơ và bổ sung thêm nguồn nấm Rhizoctonia solani được nuơi cấy trong phịng thí nghiệm, trộn đều rồi cho vào trong các chậu thí nghiệm. - Bĩn chế phẩm nấm: Chế phẩm nấm được bĩn vào chậu đất của cơng thức 3 với liều lượng 3 g/chậu và gieo hạt ngay sau khi bĩn (gieo cùng thời điểm với các cơng thức khác). - Phun thuốc hĩa học: Sau khi cây mọc, tiến hành phun thuốc Monceren 250SC với nồng độ 0,3%. Tiến hành phun 3 lần với định kỳ 5 ngày/lần. - Sau 30 ngày gieo lần 1, nhổ bỏ hết các cây cịn sống và tiến hành gieo lại lần thứ 2. tương tự như vậy, sau 30 ngày gieo lần 2, tiến hành nhổ cây rồi gieo lại lần thứ 3 (trên cùng một chậu đất). 2.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi 1. Tỷ lệ mọc % 2. Tỷ lệ bệnh % 3. Hiệu quả phỏng trừ bệnh (%) 2.2.4 Tính tốn và xử lý số liệu < Tỷ lệ bệnh (TLB%): A TLB(%) = x 100 B Trong đĩ: A: số cây bị bệnh lở cổ rễ ; B: tổng số cây điều tra. < Hiệu lực phịng trừ của thuốc được tính theo cơng thức Abbott (1925): C - T HLPT(%) = x100 C Trong đĩ : C: số hạt (cây) chết ở cơng thức đối chứng (khơng xử lý nấm R. solani); T: số hạt (cây) chết ở cơng thức thí nghiệm (xử lý nấm T. konigii). < Các số liệu được tính tốn trên phần mềm Excel và Statgraphic 7.0 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Tình hình mọc của hạt giống ở các cơng thức xử lý Việc xử lý đất bằng một số chế phẩm, đặc biệt là bĩn vào đất cĩ thể gây ảnh hưởng đến sự nẩy mầm của hạt. Mặt khác, nấm bệnh cũng cĩ thể gây ảnh hưởng đến khả năng nẩy mầm của hạt. Vì vậy, chỉ tiêu tỷ lệ mọc của hạt giống ở các cơng thức xin được đề cập đầu tiên. Kết quả được trình bày như sau: 4.1.1. Đối với ngơ Số liệu ở bảng 4.1 cho thấy, tỷ lệ cây mọc ở các cơng thức đều đạt hơn 71%. Trong đĩ, cả 3 lần gieo, tỷ lệ mọc của hạt giống ở cơng thức phun thuốc và đối chứng tương tự nhau với khoảng 71% – 76%. Tỷ lệ này khá thấp so với yêu cầu nẩy mầm của hạt giống (>85%). Cĩ lẽ, do thời gian ủ mầm khá lâu ở trong đất của hạt ngơ (5-7 ngày) và mầm bệnh ở 2 cơng thức trên khá cao nên đã tác động xấu đến mầm hạt, làm cho hạt khơng thể đội lên khỏi mặt đất. Nấm Rhizoctonia solani tấn cơng ngay từ trong đất nên mầm hạt bị thui và bị chết trước khi lên khỏi mặt đất. Trái lại, tỷ lệ mọc của hạt giống ngơ ở cơng thức bĩn nấm Trichoderma konigii đều đạt cao hơn 85% trong cả 3 lần gieo. Như vậy, việc bĩn nấm Trichoderma konigii đã hạn chế được mầm bệnh trong đất giúp cho mầm hạt khơng bị tấn cơng và nâng cao tỷ lệ mọc của hạt giống. Bảng 1: Tỷ lệ (%) cây ngơ mọc ở các cơng thức xử lý Cơng thức Lần gieo 1 Lần gieo 2 Lần gieo 3 1. Đối chứng 71,25 ± 8,93a 73,75 ± 7,40a 73,75 ± 5,50a 2. Phun thuốc 72,50 ± 5,60a 76,25 ± 6,50ab 71,00 ± 6,10a 3. Bĩn nấm 86,25 ± 5,50b 85,00 ± 3,54b 88,75 ± 5,50b Ghi chú: Số liệu tổng hợp vào giai đoạn 20 ngày sau khi mọc 4.1.2 Đối với đậu xanh: Số liệu ở bảng 4.2 cho thấy, tỷ lệ nẩy mầm của hạt giống đậu xanh khá cao, tất cả đều đạt hơn 76%. Trong đĩ, tỷ lệ mọc của cây đậu ở cơng thức đối chứng và cơng thức phun thuốc Monceren 250SC cĩ xu hướng thấp hơn hoặc thấp hơn đáng tin cậy so với cơng thức cĩ bĩn nấm đối kháng. Do nấm bệnh tấn cơng mầm hạt từ trong đất nên mầm bị hư và khơng đội được đất. Như vậy, cũng giống như trường hợp của hạt giống ngơ, nấm đối kháng Trichoderma konigii đã giúp hạn chế nấm Rhizoctonia solani trong đất, làm cho mầm cây phát triển và mọc nhiều hơn. Bảng 4.2: Tỷ lệ (%) mọc của cây đậu ở các cơng thức Cơng thức Lần gieo 1 Lần gieo 2 Lần gieo 3 1. Đối chứng 76,25 ± 4,15a 78,75 ± 4,15 80,00 ± 5,00ab 2. Phun thuốc 77,50 ± 5,59a 74,75 ± 4,15 76,25 ± 4,15a 3. Bĩn nấm 90,00 ± 3,54b 85,00 ± 4,54 86,25 ± 2,17b Tĩm lại: Việc bĩn nấm Trichoderma konigii vào trong đất khơng làm ảnh hưởng đến tỷ lệ mọc của hạt ngơ và hạt đậu mà cịn giúp cho hạt nẩy mầm và mọc tốt hơn. 4.2. Tình hình cây trồng bị chết do bệnh lở cổ rễ ở các cơng thức 4.2.1. Đối với cây ngơ Bảng 4.3: Tỷ lệ (%) cây ngơ bị chết do bệnh lở cổ rễ ở các cơng thức Ngày sau mọc Cơng thức Ghi chú Đối chứng Phun thuốc Bĩn nấm Lần gieo I (gieo hạt ngay sau khi bĩn nấm) 0 10,78 10,39 8,76 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 1 5 32,17 22,70 10,16 10 16,19 6,67 3,03 15 7,13 3,49 1,32 20 5,05 3,45 1,56 Tổng cộng 71,31c 46,61b 24,84a Lần gieo 2 (gieo hạt sau khi bĩn nấm 30 ngày) 0 11,91 11,42 11,78 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 2 5 32,76 24,95 7,36 10 13,24 8,39 2,86 15 6,85 3,26 0 20 5,12 3,45 0 Tổng cộng 69,76c 51,37b 22,00a Lần gieo 3 (gieo hạt sau khi bĩn nấm 60 ngày) 0 13,38 13,43 12,56 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 3 5 37,68 26,75 8,61 10 13,89 6,72 1,32 15 3,33 1,56 0 20 5,15 1,56 0 Tổng cộng 73,35c 50,02b 22,48a Các giá trị trong cùng một hàng cĩ các chữ cái đướng sau khơng cùng một ký tự thì cĩ khác thống kê (p< 0.05) Nấm Rhizoctonia solani tấn cơng vào phần cổ rễ của cây làm phần này bị teo thắt lại và cây con bị chết hồn tồn. Số liệu theo dõi qua 3 lần gieo, thể hiện ở bảng 4.3 cho thấy, bệnh phát triển khá nhanh, và tập trung trong vịng 10 ngày sau mọc. Tuy bệnh vẫn kéo dài đến tận khi cây được 20 ngày tuổi nhưng tỷ lệ chết của cây lúc này khơng cao (bảng 4.3 và đồ thị 1 và 2). Số liệu ở bảng 4.3 và đồ thị 1, 2 cũng cho thấy, cây ngơ ở cơng thức đối chứng và phun thuốc cĩ tỷ lệ chết rất cao. Ở cơng thức đối chứng, cĩ đến 70 – 73% cây ngơ bị chết do bệnh lở cổ rễ qua 3 đợt gieo. Tỷ lệ này cĩ giảm đi trên cơng thức phun thuốc hĩa học. Tuy nhiên, do việc phun thuốc hĩa học chỉ được thực hiện từ khi cây mọc nên giai đoạn đầu cây vẫn bị bệnh tấn cơng. Vì vậy, ở các định kỳ quan sát (5 ngày sau khi mọc) bệnh vẫn cịn khá cao. Ở ngày mọc đầu tiên của các cơng thức thí nghiệm, số lượng hạt mọc ít nên tỷ lệ chết lúc này gần như khơng khác nhau giữa các cơng thức. Từ 5 ngày sau mọc trở đi, bệnh mới cĩ chiều hướng thấp hơn so với cơng thức đối chứng (hình 1 và 2). Số liệu ở bảng 4.3 và các đồ thị 1 và 2 cũng cho thấy, cây ngơ ở cơng thức bĩn nấm đối kháng Rhizoctonia solani cũng bị chết do bệnh lở cổ rễ. Cĩ lẽ, do nguồn bệnh trong đất khá cao. Tuy nhiên, tỷ lệ bệnh ở cơng thức cĩ bĩn nấm đối kháng, thấp hơn hẳn so với cơng thức đối chứng và cơng thức phun thuốc, đặc biệt là ở giai đoạn đầu (5 – 10 ngày sau khi mọc). Như vậy, việc bĩn nấm Trichoderma konigii vào trong đất cĩ tác dụng rất tốt trong việc hạn chế sự tấn cơng của nấm Rhizoctonia solani gây bệnh lở cổ rễ cho cây ngơ. 4.2.2. Đối với cây đậu xanh: So với ngơ, đậu xanh nẩy mầm nhanh hơn, thời gian nằm trong đất ngắn hơn, mức độ tấn cơng của bệnh ít hơn nên tỷ lệ bệnh của cây đậu xanh cĩ xu hướng thấp hơn so với cây bắp. Tuy vậy, số liệu ở bảng 4.4 cũng cho thấy, cĩ khoảng 65% cây đậu xanh bị chết do bệnh lở cổ rễ. Tương tự như ở cây ngơ, cây càng non càng bị bệnh tấn cơng nhiều hơn. Vì vậy, tỷ lệ bệnh ở những ngày tuổi đầu cao hơn hẳn so với các giai đoạn về sau. Ngay sau khi mọc, đã cĩ đến 7 – 8% cây bị bệnh. Bệnh tăng mạnh ở giai đoạn từ 5 đến 10 sau mọc rồi giảm hẳn cho đến tận 20 ngày sau mọc (đồ thị 3). Bảng 4.4: Tỷ lệ (%) cây đậu xanh bị chết do bệnh lở cổ rễ ở các cơng thức Ngày sau mọc Cơng thức Ghi chú Đối chứng Phun thuốc Bĩn nấm Lần gieo I (Gieo hạt ngay sau khi bĩn nấm) 0 8.36 8.15 7.03 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 1 5 27.87 21.35 6.95 10 10.16 6.58 2.86 15 6.35 3.03 1,32 20 6.58 3,45 1.39 Tổng cộng 65.33 c 42.56 b 19.55 a Lần gieo 2 (Gieo hạt sau khi bĩn nấm 30 ngày) 0 11.07 11.07 7.28 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 2 5 30.27 24.00 7.46 10 12.65 8.03 2,86 15 6.37 3.14 0 20 3.33 3.23 0 Tổng cộng 63.66 c 49.46 b 17.60 a Lần gieo 3 (Gieo hạt sau khi bĩn nấm 60 ngày) 0 12.55 13.15 10.05 Số liệu so sánh giữa các cơng thức trong lần gieo 3 5 31.51 26.21 7.35 10 12.55 6.58 1.47 15 3.14 1.56 0 20 4.80 1,56 0 Tổng cộng 67.55 b 49.06 b 18.87 a Các giá trị trong cùng một hàng cĩ các chữ cái đướng sau khơng cùng một ký tự thì cĩ khác thống kê (p< 0.05) Đồ thị 4: diễn biến tỷ lệ chết (%) của đậu xanh ở các cơng thức theo số liệu tại lần gieo 3 Như vậy, việc bĩn nấm Trichoderma konigii vào trong đất đã làm giảm đáng kể tỷ lệ chết cây con của ngơ và đậu. Hiệu quả này thể hiện tốt hơn so với thuốc hĩa học. Điều này sẽ được trình bày ở các phần sau. 4.3. Hiệu lực trừ bệnh lở cổ rễ cây ngơ và cây đậu xanh của nấm đối kháng Trichoderma konigii Hiệu lực là chỉ tiêu quan trọng để giúp xác định và chọn lọc chế phẩm trong phịng trừ dịch hại. Dựa trên tỷ lệ bệnh như đã trình bày trên, hiệu lực phịng trừ của nấm Trichoderma konigii trên cây ngơ và cây đậu xanh được tuần tự trình bày ở các bảng sau: - Đối với cây ngơ Số liệu ở bảng 4.5 cho thấy, việc phun thuốc hĩa học (Monceren 250SC 0,3%) 3 lần bắt đầu từ khi cây mọc với định kỳ 5 ngày/lần, cho hiệu quả phịng trừ nấm Rhizoctonia solani khoảng 26 – 35%. Như vậy, vẫn cịn đến > 65% cây ngơ hoặc đậu bị chết do nấm Rhizoctonia solani gây ra. Nếu trong trường hợp ruộng cây trồng bị bệnh hại nặng thì biện pháp này vẫn khơng đạt yêu cầu và vẫn phải tiến hành gieo lại. Vậy biện pháp bĩn nấm đối kháng vào đất cĩ hiệu quả hơn khơng. Kết quả ở bảng 4.5 cho thấy, hiệu lực trừ bệnh của cơng thức bĩn nấm Trichoderma konigii vào đất khá cao. Hiệu lực này đạt hơn 65% ở cả 3 lần gieo. Việc bĩn nấm Trichoderma konigii vào đất trước khi gieo hạt đã tiêu diệt được mầm bệnh trong đất, hạn chế sự tấn cơng của nấm bệnh vào trong mầm hạt ngay từ khi mới nẩy mầm. Trong khi đĩ, phun thuốc chỉ tiến hành khi cây đã đội lên khỏi mặt đất, lúc này nấm bệnh đã cĩ sẵn trên bề mặt hạt và trên mầm nên hiệu quả phịng trừ khơng cao. Như vậy, bĩn nấm Trichoderma konigii vào đất, cho hiệu quả phịng trừ bệnh lở cổ rễ cây ngơ do nấm Rhizoctonia solani khá cao và cao hơn hẳn so với phun thuốc hĩa học. Bảng 4.5. Hiệu lực trừ bệnh lở cổ rễ cây ngơ của nấm Trichoderma konigii cơng thức Hiệu lực (%) Lần gieo 1 Lần gieo 2 Lần gieo 3 1. Bĩn chế phẩm nấm 65,17 68,53 69,39 2. Phun thuốc hĩa học 34,61 31,89 26,55 Ghi chú:- Tỷ lệ cây bị bệnh ở 20 ngày sau khi cây mọc - Cơng thức 2: Phun thuốc 3 lần kể từ khi cây mọc với định kỳ 5 ngày/lần. - Đối với cây đậu xanh Số liệu ở bảng 4.6 cho thấy, tỷ lệ cây đậu xanh bị bệnh lở cổ rễ cĩ xu hướng thấp hơn so với trên cây ngơ. Tuy nhiên, nấm trong đất là bệnh tương đối khĩ phịng trị. Vì vậy, biện pháp xử lý thuốc hĩa học cũng chỉ cho kết quả tương đối. Hiệu lực này chỉ khoảng 23 – 35%, thấp hơn so với trên cây ngơ. Số liệu ở bảng 4.6 cũng cho thấy rằng, nấm Trichoderma konigii bĩn vào trong đất cho hiệu lực cao trong phịng trừ bệnh lở cổ rễ do nấm Rhizoctonia solani gây ra. Hiệu lực này đạt khoảng 70 – 72% trong cả 3 lần gieo. Như vậy, bĩn nấm Trichoderma konigii vào đất cho hiệu lực phịng trừ cao đối với bệnh lở cổ rễ cây đậu xanh và cao hơn hẳn so với xử lý thuốc hĩa học. So với các kết quả trên một số cây trồng như dưa hấu, cà chua đối với các chế phẩm Trichoderma konigii của trường Đại Học Cần Thơ (Dương Minh, 2009) thì hiệu quả này cĩ xu hướng cao hơn. Cĩ lẽ do thí nghiệm được thực hiện trong chậu, ít chịu tác động của các yếu tố ngoại cảnh nên hiệu lực của nấm đối kháng thể hiện tốt hơn. Tĩm lại: Sử dụng nấm Trichoderma konigii bĩn vào đất cho hiệu lực phịng trừ cao đối với bệnh lở cổ rễ cây ngơ và cây đậu xanh. Hiệu lực này cao hơn hẳn so với phun thuốc Monceren 250SC. Bảng 4.6. Hiệu lực trừ bệnh lở cổ rễ cây đậu xanh của nấm Trichoderma konigii cơng thức Hiệu lực (%) Lần gieo 1 Lần gieo 2 Lần gieo 3 1. Bĩn chế phẩm nấm 70,01 72,36 72,06 2. Phun thuốc hĩa học 34,85 22,31 27,37 Ghi chú:- Tỷ lệ cây bị bệnh ở 20 ngày sau khi cây mọc - Cơng thức 2: Phun thuốc 3 lần, kể từ sau khi cây mọc với định kỳ 5 ngày/lần. 4.4. Thời gian kéo dài hiệu lực của nấm Trichoderma konigii Các kết quả trên cho thấy, nấm Trichoderma konigii cĩ hiệu lực cao trong phịng trừ bệnh lở cổ rễ cây ngơ và cây đậu xanh. Tuy nhiên, hiệu lực này được duy trì bao lâu, cũng là vấn đề đáng quan tâm bởi vì hiệu quả phịng trừ cũng phụ thuộc nhiều vào thời gian duy trì hiệu quả của chế phẩm. Trong khuơn khổ của đồ án, sinh viên đã tiến hành khảo sát hiệu lực phịng trừ bệnh lở cổ rễ của nấm Trichoderma konigii sau khi bĩn 0, 30 và 60 ngày. Kết quả được trình bày như sau: Đối với cây ngơ: Kết quả trình bày ở bảng 4.3 và đồ thị 6 cho thấy, hiệu lực phịng trừ nấm Trichoderma konigii khơng thay đổi qua các đợt gieo. Như vậy, sau khi bĩn đến 60 ngày, nấm vẫn duy trì tốt hiệu lực như khi mới bĩn hoặc sau khi bĩn 30 ngày. Hay nĩi cách khác, nấm Trichoderma konigii cĩ thể duy trì hiệu quả phịng trừ cao trong vịng 60 ngày sau khi bĩn đối với bệnh lở cổ rễ trên cây ngơ. Ghi chú: - Lần gieo 1:Gieo đậu ngay sau khi bĩn nấm và theo dõi trong vịng 28 ngày sau khi gieo. Lần gieo 2: Gieo đậu sau khi bĩn nấm 30 ngày và theo dõi trong vịng 28 ngày Lần gieo 3: Gieo sau khi bĩn nấm được 60 ngày và theo dõi trong vịng 28 ngày. - Trên các cơng thức phun thuốc: Phun 3 lần vào giai đoạn 0,5,10, 15 ngày sau khi mọc. - Trên cây đậu xanh Tương tự như trên cây ngơ, hiệu lực phịng trừ của nấm Trichoderma konigii cĩ thể duy trì hiệu lực cao đối với bệnh lở cổ rễ hại đậu xanh trong vịng 60 ngày sau khi bĩn (bảng 4.6). Tĩm lại, trong phạm vi điều kiện trong chậu, chế phẩm Trichoderma konigii cho hiệu quả phịng trừ cao đối với nấm Rhizoctonia solani gây lở cổ rễ cây ngơ và cây đậu. Việc bĩn vào đất giúp nấm đối kháng cĩ điều kiện tấn cơng nấm gây bệnh trước khi cây nẩy mầm đã gĩp phần đáng kể tăng tỷ lệ mọc của hạt giống và hiệu quả phịng trừ của chế phẩm đối với bệnh lở cổ rễ. Như vậy, để bảo vệ mơi trường sống, gĩp phần tăng tính bền vững cho sản xuất nơng nghiệp nên khuyến cáo sử dụng chế phẩm nấm Trichoderma konigii để trừ bệnh lở cổ rễ cho cây ngơ và cây đậu xanh, thay cho biện pháp hĩa học. Hình 4.1: mơ tả cây bắp mọc ở CT1 hình 4.2: cây bắp mọc sau 20 sau 20 ngày ngày ở CT2 Hình 4.3: chậu bắp ở CT3 Hình 4.4: cây bắp bị LCR bị mắc bệnh Hình 4.5:đậu xanh ở CT3 sau 15 ngày theo dõi Hình 4.6: đậu xanh ở CT 2 sau 20 ngày điều tra Hình 4.7: cây đậu xanh bị LCR CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận: Bĩn chế phẩm Trichoderma konigii vào đất khơng làm ảnh hưởng đến tỷ lệ mọc của ngơ và đậu xanh mà cịn làm tăng tỷ lệ mọc của các loại hạt này Nấm Rhizoctonia solani gây hại ngay khi cây mọc và kéo dài đến 20 ngày sau nhưng tập trung nhiều nhất vào giai đoạn 5-10 ngày sau mọc - chế phẩm Trichoderma konigii cho hiệu quả phịng trừ cao đối với bệnh lỡ cổ rễ ngơ và đậu xanh . hiệu lực này cao hơn hẳn so với thuốc hĩa học . - chế phẩm Trichoderma konigii bĩn vào đất cĩ thể duy trì hiệu lực cao đến tận 60 ngày đối với bệnh lỡ cổ rễ ngơ và đậu xanh do nấm Rhizoctonia solani gây ra. 5.2 Kiến nghị: Khuyên cáo sử dụng chế phẩm Trichoderma konigii để bĩn vào đất trừ bệnh lỡ cổ rễ cho cây ngơ và đậu xanh . Nghiên cứu hiệu quả phịng trừ của nấm Trichoderma trong trường họp trộn với hạt giống đã gieo.