Nghiên cứu sử dụng xạ khuẩn streptomyces để sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh nấm phấn trắng trên cây đậu tương và dưa chuột

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC PHÒNG TRỪ BỆNH NẤM PHẤN TRẮNG TRÊN CÂY ĐẬU TƢƠNG VÀ DƢA CHUỘT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ĐỂ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC PHÒNG TRỪ BỆNH NẤM PHẤN TRẮNG TRÊN CÂY ĐẬU TƢƠNG VÀ DƢA CHUỘT Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Mã số: 60 22 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Phạm Ngọc Dung PGS.TS Đồng Kim Loan Hà Nội, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Tất số liệu địa bàn nghiên cứu luận văn trung thực, chưa công bố luận văn khác xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tôi xin cảm ơn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho thực tốt luận văn Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Hồng Nhung -1- LỜI CẢM ƠN Luận văn thực môn bệnh cây, viện Bảo vệ thực vật Để hoàn thành luận văn nhận nhiều động viên, giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Ngọc Dung PGS.TS Đồng Kim Loan hướng dẫn thực nghiên cứu Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể cán bộ môn bệnh cây, viện Bảo vệ thực vật đem lại cho kiến thức bổ trợ, vô có ích tạo điều kiện tốt giúp thực nghiên cứu Cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới, Bộ môn Công nghệ môi trường, Khoa Môi trường, Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học - Đại học khoa học tự nhiên tạo điều kiện cho trình học tập thời gian thực nghiên cứu Cuối xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người bên tôi, động viên khuyến khích trình thực đề tài nghiên cứu Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Hồng Nhung -2- MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 1.1 Bệnh phấn trắng tác hại bệnh phấn trắng trồngError! Bookmark n 1.1.1 Đặc điểm hình thái nấm phấn trắng Error! Bookmark not defined 1.1.2 Tác hại bệnh phấn trắng đậu tương dưa chuộtError! Bookmark n 1.2 Tình hình nghiên cứu giới Error! Bookmark not defined 1.2.1 Tình hình gây hại bệnh phấn trắng trồngError! Bookmark not defined 1.2.2 Một số kết nghiên cứu vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnhError! Bookmark no 1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc Error! Bookmark not defined 1.3.1 Ý nghĩa kinh tế tình hình gây hại bệnh phấn trắng số trồng Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.3.2 Một số kết nghiên cứu vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnhError! Bookma 1.4 Các biện pháp phòng trừ bệnh nấm phấn trắngError! Bookmark not defined 1.5 Ƣu điểm phƣơng pháp vi sinh vật Error! Bookmark not defined CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not de 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị thí nghiệm Error! Bookmark not defined 2.2.1 Hóa chất nguyên liệu Error! Bookmark not defined 2.2.2 Dụng cụ thiết bị Error! Bookmark not defined 2.3 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3.1 Nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học xạ khuẩn Streptomyces (SM19)Error! Bookmar 2.3.2 Nghiên cứu thử nghiệm chế phẩm xạ khuẩn SM19 phòng trừ bệnh phấn trắng đậu tương dưa chuột Error! Bookmark not defined 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.4.1 Phương pháp phân tích tài liệu thứ cấp Error! Bookmark not defined 2.4.2 Phương pháp khảo sát, lấy mẫu đồng ruộng bố trí thực nghiệmError! Bookmark not -3- 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm phòng thí nghiệmError! Bookmark not defined 2.4.4 Nghiên cứu phương pháp bảo quản sản phẩm nhân sinh khối xạ khuẩnError! Bookm 2.4.5 Đánh giá khả phòng trừ bệnh chế phẩm điều kiện nhà lướiError! Bookmark no 2.4.6 Đánh giá hiệu chế phẩm phòng trừ bệnh đồng ruộngError! Bookmark not d 2.5 Phƣơng pháp tính toán xử lý số liệu Error! Bookmark not defined 2.5.1 Phương pháp tính toán Error! Bookmark not defined 2.5.2 Phương pháp xử lý số liệu Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Kết nghiên cứu khả đối kháng xạ khuẩn SM19 nấm phấn trắng gây hại đậu tƣơng dƣa chuột phòng thí nghiệmError! Bookmark not 3.1.1 Xạ khuẩn nấm phấn trắng gây hại đậu tươngError! Bookmark not defined 3.1.2 Xạ khuẩn nấm phấn trắng gây hại dưa chuộtError! Bookmark not defined 3.2 Kết nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học xạ khuẩn Streptomyces SM19 Error! Bookmark not defined 3.2.1 Nghiên cứu chế phẩm dạng lỏng Error! Bookmark not defined 3.2.2 Kết nghiên cứu chế phẩm dạng bán xốp Error! Bookmark not defined 3.2.3 Khả tồn xạ khuẩn SM19 chế phẩm sau bảo quảnError! Bookmark no 3.2.4 Hoàn thiện quy trình sản xuất chế phẩm đơn chủng SM19 dạng bán xốpError! Bookmar 3.3 Nghiên cứu hiệu phòng trừ bệnh phấn trắng chế phẩm xạ khuẩn SM19 điều kiện nhà lƣới Error! Bookmark not defined 3.3.1 Trên đậu tương Error! Bookmark not defined 3.3.2 Trên dưa chuột Error! Bookmark not defined 3.4 Nghiên cứu hiệu phòng trừ bệnh phấn trắng chế phẩm xạ khuẩn SM19 đồng ruộng Error! Bookmark not defined 3.4.1 Sơ lược khu vực nghiên cứu thực nghiệm Error! Bookmark not defined 3.4.2 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm đến khả diệt trừ bệnh phấn trắng thí nghiệm diện hẹp Error! Bookmark not defined 3.4.3 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm đến khả diệt trừ bệnh phấn trắng cho thí nghiệm diện rộng Error! Bookmark not defined -4- 3.4.4 Ảnh hưởng thời điểm xử lý chế phẩm đến khả diệt trừ bệnh phấn trắng cho thí nghiệm diện rộng Error! Bookmark not defined 3.4.5 Ảnh hưởng số lần xử lý chế phẩm đến khả diệt trừ bệnh phấn trắng cho thí nghiệm diện rộng Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined -5- DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BVTV : Bảo vệ thực vật CT1 : Công thức CT2 : Công thức CT3 : Công thức CT4 : Công thức CT5 : Công thức CSB : Chỉ số bệnh CV : Độ biến động thí nghiệm (%) HQ : Hiệu HQPT : Hiệu phòng trừ N : Ngày SXL : Sau xử lý TXL : Trước xử lý TLB : Tỷ lệ bệnh VSV : Vi sinh vật -6- DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Hiệu phòng trừ dòng xạ khuẩn đối kháng SM19 nấm phấn trắng đậu tương Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Hiệu phòng trừ dòng xạ khuẩn đối kháng SM19 nấm phấn trắng dưa chuột Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Ảnh hưởng lượng bột đậu môi trường nhân nuôi đến khả nhân sinh khối xạ khuẩn SM19 Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Ảnh hưởng loại môi trường dạng lỏng nhân nuôi đến khả nhân sinh khối xạ khuẩn SM19 Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Ảnh hưởng tần số vòng lắc đến phát triển xạ khuẩn SM19 Error! Bookmark not defined môi trường nhân sinh khối Error! Bookmark not defined Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian lắc đến phát triển xạ khuẩn SM19 môi trường nhân sinh khối Error! Bookmark not defined Bảng 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến phát triển xạ khuẩn SM19 môi trường nhân sinh khối Error! Bookmark not defined Bảng 3.8 Ảnh hưởng độ pH đến phát triển xạ khuẩn SM19 môi trường nhân sinh khối Error! Bookmark not defined Bảng 3.9 Ảnh hưởng loại môi trường nhân nuôi dạng bán xốp đến khả nhân sinh khối xạ khuẩn SM19 Error! Bookmark not defined Bảng 3.10 Khả tồn xạ khuẩn SM19 chế phẩm đơn chủng (SM19) sau bảo quản Error! Bookmark not defined Bảng 3.11 Hiệu phòng trừ dòng SM19 bệnh phấn trắng đậu tương nhà lưới Error! Bookmark not defined Bảng3.12 Hiệu phòng trừ dòng SM19 bệnh phấn trắng dưa chuột nhà lưới Error! Bookmark not defined Bảng 3.13 Hiệu chế phẩm SM19 bệnh phấn trắng dưa chuột nồng độ khác (thí nghiệm diện hẹp)Error! defined -7- Bookmark not Bảng 3.14 Hiệu chế phẩm SM19 bệnh phấn trắng đậu tương nồng độ khác (thí nghiệm diện hẹp)Error! Bookmark not defined Bảng 3.15 Hiệu nồng độ chế phẩm SM19 bệnh phấn trắng đậu tương diện rộng Error! Bookmark not defined Bảng 3.16 Hiệu chế phẩm SM19 bệnh phấn trắng đậu tương thời điểm phun khác (thí nghiệm diện rộng)Error! Bookmark not defined Bảng 3.17 Hiệu số lần phun chế phẩm SM19 bệnh phấn trắng đậu tương diện rộng Error! Bookmark not defined -8- -9- TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng Việt Ngô Đình Quang Bính (2005), Vi sinh vật học công nghiệp, Viện sinh thái tài nguyên sinh vật, Trung tâm khoa học Tự nhiên công nghệ Quốc gia, Hà Nội, tr.53 - 71 Phan Thành Dũng (2004), Kỹ thuật Bảo vệ thực vật cao su, Nhà xuất Nông nghiệp, Tp Hồ Chí Minh, trang 8-11 Bùi Thị Việt Hà (2006), Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật Việt Nam, Luận án tiến sĩ sinh học, Hà Nội Trần Văn Hâu, Trần Sĩ Hiếu, Lê Thị Thanh Thủy (2008), Sản xuất xoài rải vụ theo hướng GAP huyện Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp, Báo cáo hội thảo GAP, Bình Thuận Vũ Triệu Mân, Lê Lương Tề nhiều tác giả khác (2007), Giáo trình Bệnh nông nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Dương Minh, Võ Thanh Hoàng, Lê Thanh Phong (1996), Chuyên mục xoài, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Lê Văn Quân, Đỗ Văn Chuông, Trần Thanh Phong, Trương Quốc Luận (2008), Kỹ thuật trồng xoài, Trung tâm khuyến nông Tiền Giang, Tiền Giang Đoàn Thị Thanh, Phạm Ngọc Dung, Nguyễn Hồng Tuyên, Vũ Đình Phú, Nguyễn Thúy Hạnh (2010), “Nghiên cứu bệnh phấn trắng cao su tỉnh Bình Phước, Đăk Lăk Quảng Trị”, Tạp chí Bảo vệ thực vật, số (231), trang 27-31 Phạm Văn Toản (2003), Khả sử dụng hỗn hợp vi sinh vật làm phân bón chức cho số trồng nông nghiệp, công nghiệp lâm nghiệp, Báo cáo Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội 12/2003, 127 – 131 10 Ngô Thị Xuyên (2005), “Bệnh hại rau trồng nhà lưới biện pháp phòng trừ thuốc hóa học”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật nông nghiệp, Tập số 2, trang 119-124 11 Ngô Thị Xuyên Nguyễn Văn Đĩnh (2006), “Nghiên cứu tình hình bệnh hại cà chua nhà lưới đồng ruộng năm 2003-2005 Hà Nội”, Tạp chí khoa học kỹ thuật, số 4+5/2006, Trang 88-9, Hà Nội - 10 - B Tài liệu tiếng Anh 12 Akhtar, K.P., and Alam, S.S (2000), “Powdery mildew of mango”, Nuclear Institute for Agriculture & Biology, Pakistan, Pakistan Journal of Biological Science 3(7): 1119 – 1122 13 Aravind, R., Kumar, A., Eapen, S.J., Ramana, K.V (2009), Endophytic bacterial flora in root and stem tissues of black pepper (Piper nigrum L.) genotype: isolation, identification and evaluation against Phytophthora capsici, Indian Institute of Spices Research, Calicut, Kerala, India, p.1 14 Bakker, P.A.H.M., Pieterse, C.M.J., and van Loon, L.C (2007), “Induced systemic resistance by fluorescent Pseudomonas spp”, The American Phytopathologycal Society, Utrecht University of The Netherland, 97: p 239 – 243 15 Boesewinkel HJ (1982b), “The identity of Oidium caricae and the first recording on papaya, mountain papaya and babaco in New Zealand”, Fruits 37: 473-477 16 Chung, W., Wu, R., Hsu, C., Huang, H., and Huang, J (2011), Application of antagonistic rhizobacteria for control of Fusarium seedling blight and basal rot of lily Australasian Plant Pathology, Vol 40, 3: 269-276 17 Diby, P and Sarma, Y.R (2006), “Antagonistic effects of metabolites of Pseudomonas fluorescens strains on the different growth phases of Phytophthora capsici, foot rot pathogen of black pepper (Piper nigrum L.)”, Arch Phytopathol Plant Protect., 39, p 113–118 18 Hasama W, Kato T, Yoshida S (2000), “Resistance reaction of soybean cultivars in Oita Prefecture against powdery mildew caused by Oidium sp (Erysiphe polygoni type) (in Japanese)”, Kyushu Pl Prot Res, 46:22-26 19 Galindo, J.J (1992), “Prospects for biological control of cacao”, In: Cocoa pest and disease management in Southeast Asia and Australasia, Rome, FAO Plant Production and Protection, p 112 20 Kyung Seok Park, Paul Diby, Kim Yong Ki, Nam Ki Woong, Lee Yong Kee, Choi Hyo Won, Lee Sang Yeob (2008), Induced systemic Resistance by - 11 - Bacillus vallismortis EXTN-1 suppressed bacterial wilt in tomato caused by Ralstonia solanacearum, The Korean Society of Plant Pathology, Plant Pathology, J.23 (1) 21 Limkaisang S, Cunnington JH, Liew KW, Salleh B, Sato Y, Divarangkoon R, Fangfuk W, To-anun C, Takamatsu S, 2006 Molecular phylogenetic analyses reveal a close relationship between powdery mildew fungi on some tropical trees and Erysiphe alphitoides, an oak powdery mildew Mycoscience 47: 327335 22 Limkaisang S, Kom-un S, Furtado EL, Liew KW, Salleh B, Sato Y, Takamatsu S, (2005), Molecular phylogenetic and morphological analyses of Oidium heveae, a powdery mildew of rubber tree, Mycoscience 46: 220-226 23 McCain (1994), Powdery mildew, HortScrip, Univ., Calif Coop Ext Marin County 24 Moshe Reuveni (2001), “Activity of trifloxystrobin against powdery and downy mildew diseases of grapevines”, Canadian Jounal of Plant Pathology, Volum 13, issue 1, p 52 – 59 25 Motokura Yoichi, Takoda Sakuya, Fujiwara Yuji, Kobashigawa Yoshikaza, Kimura Shigeru (2004), Occurrence of powdery mildew of orange jasmine (Murraya paniculata) in Japan, Japan Science and Technology Agency, 2004, Vol.; No.40; Page.113-118 26 Nofal, M.A., and Haggag, W.M (2005), Integrated management of powdery mildew of mango in Egypt, Department of Plant Pathology, Division of Agricultural Research and Biology, National Research Center, Egypt 27 Nomura Y (1997), Taxonomical study of Erysiphaceae of Japan, Yokendo, Tokyo 28 Shaw DE (1967), “Powdery mildew of rubber in Papua”, Papua and New Guinea Agric J 19:140–146 29 Shin HD (2000), Erysiphaceae of Korea, Nat Inst Agric Sci Tech, Suwon, Korea 30 Sijaonaa MER, Clewerb A, Maddisonc A and Mansfielda JW (2001), - 12 - “Comparative analysis of powdery mildew development on leaves, seedlings and flower panicles of different genotypes of cashew”, Plant Pathology, 50, 234-243 31 Taechowisan, T., P Tuntiwachwuttikul, C Lu, Y Shen, S Lumyong, and W.C Taylor (2007), Anti-inflammatory activity of 4-arylcoumarins from endophytic Streptomyces aureofaciens CMUAc130 in murine macrophage RAW 264.7 cells, Immunol Invest 36:203-11 32 Waksman, S A (1961), The Actinomycetes Classification, identification and descriptions of genera and species, vol 2, The Williams & Wilkins Co., Baltimore, USA 33 Weller, D.M (2007), “Pseudomonas biocontrol agents of soilborne pathogens: looking back over 30 years”, The American Phytopathologycal Society, 97:p.250-256 34 Woo-Nang Chang and Jan Bay-Petersen (2003) Citrus production Amanual for Asian Farmers, Food & Fertilizer Techlonogy Center, p 70 – 71 - 13 - [...]... (2005), Vi sinh vật học công nghiệp, Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật, Trung tâm khoa học Tự nhiên và công nghệ Quốc gia, Hà Nội, tr.53 - 71 2 Phan Thành Dũng (2004), Kỹ thuật Bảo vệ thực vật cây cao su, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Tp Hồ Chí Minh, trang 8-11 3 Bùi Thị Việt Hà (2006), Nghiên cứu xạ khuẩn sinh chất kháng sinh chống nấm gây bệnh thực vật ở Việt Nam, Luận án tiến sĩ sinh học, Hà Nội... Hạnh (2010), Nghiên cứu bệnh phấn trắng trên cây cao su ở tỉnh Bình Phước, Đăk Lăk và Quảng Trị”, Tạp chí Bảo vệ thực vật, số 3 (231), trang 27-31 9 Phạm Văn Toản (2003), Khả năng sử dụng hỗn hợp vi sinh vật làm phân bón chức năng cho một số cây trồng nông nghiệp, công nghiệp và lâm nghiệp, Báo cáo Hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc, Hà Nội 12/2003, 127 – 131 10 Ngô Thị Xuyên (2005), Bệnh hại rau... 127 – 131 10 Ngô Thị Xuyên (2005), Bệnh hại rau trồng trong nhà lưới và biện pháp phòng trừ bằng thuốc hóa học , Tạp chí Khoa học kỹ thuật nông nghiệp, Tập 3 số 2, trang 119-124 11 Ngô Thị Xuyên và Nguyễn Văn Đĩnh (2006), Nghiên cứu tình hình bệnh hại cà chua trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng năm 2003-2005 tại Hà Nội”, Tạp chí khoa học kỹ thuật, số 4+5/2006, Trang 88-9, Hà Nội - 10 - B Tài liệu tiếng... Văn Hâu, Trần Sĩ Hiếu, Lê Thị Thanh Thủy (2008), Sản xuất xoài rải vụ theo hướng GAP tại huyện Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp, Báo cáo hội thảo GAP, Bình Thuận 5 Vũ Triệu Mân, Lê Lương Tề cùng nhiều tác giả khác (2007), Giáo trình Bệnh cây nông nghiệp, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội 6 Dương Minh, Võ Thanh Hoàng, Lê Thanh Phong (1996), Chuyên mục cây xoài, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội 7 Lê Văn Quân, Đỗ... genotypes of cashew”, Plant Pathology, 50, 234-243 31 Taechowisan, T., P Tuntiwachwuttikul, C Lu, Y Shen, S Lumyong, and W.C Taylor (2007), Anti-inflammatory activity of 4-arylcoumarins from endophytic Streptomyces aureofaciens CMUAc130 in murine macrophage RAW 264.7 cells, Immunol Invest 36:203-11 32 Waksman, S A (1961), The Actinomycetes Classification, identification and descriptions of genera and