Khảo sát tác động của một số dịch chiết COMPOST lên tuyến trùng bướu rễ cây hồ tiêu ở INVITRO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU CHƯƠNG MỞ ĐẦU SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 1.1 Đặt vấn đề Hiện Việt Nam đứng đầu giới xuất tiêu Tiêu Việt Nam có mặt 73 nước giới Sản lượng xuất chiếm khoảng 50% lượng tiêu xuất toàn cầu, khẳng định vị trí số thị trường quốc tế [35] Chuỗi công việc với công đoạn khác liên quan đến hạt tiêu thương phẩm thu hút hàng trăm ngàn lao động chủ yếu vùng sâu vùng xa, kinh tế chưa phát triển Điều có ý nghĩa lớn việc tạo việc làm, thu nhập ổn định, từ bình ổn đời sống xã hội góp phần CNH-HĐH nông nghiệp nông thôn Tuy nhiên, năm gần hồ tiêu lại trở thành thiếu bền vững Sự thiếu bền vững thể bấp bênh giá suy giảm chất lượng sản lượng hạt tiêu mà nguyên nhân phát sinh dịch bệnh hại tiêu Các dịch bệnh hại tiêu như: bệnh chết nhanh, bệnh chết chậm, bệnh tiêu điên, bệnh tuyến trùng ký sinh…mà nguyên nhân gây bệnh tác nhân vi khuẩn nấm gây ra, đặc biệt tuyến trùng ký sinh thực vật đóng vai trò quan trọng tác nhân tạo điều kiện, tương hỗ liên kết với vi khuẩn nấm bệnh công trồng Có thể nói tuyến trùng bướu rễ nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật quan trọng nông nghiệp toàn giới, phần lớn thuộc giống Meloidogyne Ở Việt Nam, loài M incognita loài ký sinh gây hại tiêu [3] Nhiều biện pháp sử dụng phòng trừ tuyến trùng ký sinh thực vật nói chung tuyến trùng bướu rễ nói riêng, biện pháp sử dụng thuốc hóa học nông dân chủ yếu sử dụng tính hiệu nhanh mạnh Tuy nhiên, bên cạnh ưu việt mà biện pháp mang lại mặt trái để lại tác động xấu đến môi trường (ô nhiễm môi trường, cân sinh thái,…) sức khỏe người (gây ung thư, quái thai, đẻ non,…) Với tiến khoa học kỹ thuật, ngày có nhiều biện pháp ưu việt việc kiểm soát tuyến trùng bướu rễ, đem lại kết cao mà không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái sức khỏe người (sử dụng tác nhân sinh học, hoạt chất sinh học từ thực vật, bổ sung chất hữu cơ, phân bón có nguồn gốc thảo mộc, v.v.) (Noling Becker, 1994) Sự bổ sung chất hữu như: phân xanh, phân động vật, compost có hiệu việc kiểm soát bệnh vùng rễ (Hoitink Boehm, 1999) Bổ sung vào đất SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU nguồn dinh dưỡng khác từ sản phẩm sau thu hoạch nông nghiệp chứng minh hiệu kiểm soát bệnh ký sinh rễ thực vật Phân xanh, phân bò, phân gia cầm, phế thải sau thu hoạch (Akhtar Alam, 1990, 1992; Abubakar, 1999) phụ phế phẩm thu ngành công nghiệp chế biến dầu từ neem, thầu dầu, oliu (Akhtar Alam, 1991; Akhatar Mahmoud, 1994) sử dụng hiệu Mật độ tuyến trùng suy giảm đáng kể ghi nhận thử nghiệm nhà kính đồng ruộng, đồng thời làm tăng sản lượng suất cho trồng (Abubakar Majeed, 2000) Phân bò thử nghiệm chứng minh hiệu kiểm soát tuyến trùng thực vật (Babatola, 1990; Abubakar Majeed, 2000) [11] Ngoài ra, việc sử dụng compost nông nghiệp góp phần giải lượng lớn phế thải gây vần đề môi trường sau Đặc biệt, có số nghiên cứu ghi nhận khả ngăn chặn số bệnh gây tuyến trùng bướu rễ compost phế thải nông nghiệp (McSorley Gallaher, 1995; Oka Yermiyahu, 2002) Thêm vào đó, bổ sung compost làm tăng độ màu mỡ đất chất lượng sản lượng trồng (Boehm cộng sự, 1993) Sự kiểm soát tuyến trùng dựa hợp chất độc tố tiết từ compost Sự kết hợp hợp chất cao phân tử hợp chất tanin phenolic với compost ngăn chặn tuyến trùng bướu rễ [12].Trên sở đó, thực đề tài: “Khảo sát tác động số dịch chiết compost lên tuyến trùng bướu rễ hồ tiêu in vitro ” Đề tài thực phòng Công nghệ biến đổi sinh học, Viện Sinh học nhiệt đới Tp HCM 1.2 Mục đích nội dung nghiên cứu Đề tài thực với nội dung sau: - Phân tích tiêu hóa lý compost như: độ ẩm, pH, tỷ lệ C/N, axit humic,… nhằm đưa tiêu phù hợp bón cho trồng - Chiết xuất thô hoạt chất từ compost - Bước đầu khảo sát tác động dịch chiết compost ủ từ lá, bánh dầu Jatropha curcas, bèo lục bình (Eichhronia crassipes) từ rác thải sinh hoạt lên tuyến trùng bướu rễ hồ tiêu, nhằm tìm nồng độ dịch chiết phù hợp để phòng trừ tuyến trùng bướu rễ SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU - Xây dựng bảng giá trị EC50 để đánh giá độc tính loại compost lên tuyến trùng Đề tài mở hướng nghiên cứu việc sử dụng compost biện pháp kiểm soát tuyến trùng bướu rễ Việt Nam Việc sử dụng phân hữu nói riêng compost nói chung cho sản xuất nông nghiệp vốn tập quán lâu đời nông nghiệp Việt Nam Từ lâu đời nay, người nông dân sử dụng phế thải nông nghiệp rơm rạ, trấu,…ủ hoại mục bón cho Một số phế thải công nghiệp chế biến hải sản vỏ tôm cua sử dụng bón vào đất Việc sử dụng compost ý nghĩa nông nghiệp mà việc tận dụng nguồn phế thải sản xuất nông nghiệp làm compost góp phần làm giảm đáng kể nguồn thải gây ô nhiễm môi trường Kết nghiên cứu bước đầu cho việc nghiên cứu sâu tiềm đánh giá khả compost việc kiểm soát tuyến trùng bướu rễ chăm sóc trồng 1.3 Hạn chế đề tài Do giới hạn thời gian nên đề tài khảo sát tác động dịch chiết compost lên tuyến trùng bướu rễ in vitro, chưa tiến hành thử nghiệm vườn ươm đồng ruộng SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 2.1 Khái quát tiêu 2.1.1 Nguồn gốc đặc điểm sinh thái tiêu [35] Phân loại Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Piperales Họ: Piperaceae Chi: Piper Loài: P nigrum Tiêu có nguồn gốc vùng Tây Nam Ấn Độ thời Trung cổ, tiêu gia vị quý người Veniz độc quyền buôn bán Năm 1498 người Bồ Đào Nha tìm đường thuỷ tới Ấn Độ giành độc quyền buôn bán tiêu kỷ 17 Sau đó, tiêu trồng nhiều nước Viễn Đông có Việt Nam Ở Việt Nam tiêu đưa vào trồng trước năm 1943 Trước năm 2003 Việt Nam nước xuất tiêu đứng thứ giới sau Ấn Độ, từ năm 2003 đến Việt Nam đứng đầu giới xuất tiêu Cây tiêu thích hợp với nhiệt độ bình quân năm từ 250C – 300C, nhiệt độ 150C cao 400C tiêu không phát triển Ẩm độ thích hợp bình quân 75 – 90%, ẩm độ cao làm cho hạt phấn dễ dính vào cuống nhị thời gian thụ phấn kéo dài cuống nhụy trương to có ẩm độ, tạo điều kiện cho hình thành tốt Cây tiêu cần có mùa khô rõ rệt khoảng 3-4 tháng để tập trung Tiêu không thích hợp với mưa lớn đọng nước vùng rễ Tiêu không thích hợp nơi có gió lớn, gió dễ làm đổ nọc tiêu gây ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tiêu Gió lạnh mùa đông ảnh hưởng đến hoa, đậu Tiêu ưa ánh sáng, thời kỳ cho Tuy nhiên tiêu cần che bóng thời tiết nắng gắt Tiêu trồng nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ bazan, đất sét pha cát, phù sa bồi, đất xám, v.v Đất dễ thoát nước đặc biệt không úng ngập, mực nước ngầm sâu SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU >1m Đất giàu mùn, tơi xốp, thành phần giới từ nhẹ đến trung bình, giàu dinh dưỡng, độ pH: 5,5-6,5 Tiêu trồng nhiều địa phương từ Quảng Trị đến Kiên Giang, có tỉnh trọng điểm Đồng Nai, Đắc Lắc, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Phước, Gia Lai Đắc Nông Các tỉnh nói trì thường xuyên sản lượng hạt tiêu lớn đưa Việt Nam trở thành nước xuất hạt tiêu lớn giới Hiện nay, địa phương có diện tích trồng tiêu nhiều phải kể đến Đắc Lắc 9.000ha, Gia Lai 3.800ha, Bình Phước 12.000ha, Bà Rịa - Vũng Tàu 5.400ha, Đồng Nai 4.100ha Quảng Trị 2.400ha Sự "bùng nổ" diện tích tiêu thời gian qua lợi nhuận tiêu so với số trồng khác tăng đến mức "kỷ lục": gấp 32,8 lần cà phê, 16 lần cao su, 14 lần điều Trong năm qua, nghề trồng tiêu có bước nhảy vọt, lượng tiêu sản xuất xuất năm tăng 20-30% Năm 2001 Việt Nam xuất 55.000 tiêu, năm 2002 đạt gần 70.000 tấn, đưa Việt Nam trở thành nước đứng thứ diện tích trồng (sau Ấn Độ) nước đứng đầu giới sản xuất xuất tiêu đen với chủng loại tiếng nước như: tiêu Phú Quốc, tiêu Cù tiêu Hồ Xá (Quảng Trị), tiêu Tiên Sơn (Gia Lai), tiêu Đất đỏ (Bà Rịa), tiêu Di Linh (Lâm Đồng),… Các loại tiêu xuất sang nhiều nước đánh giá cao có độ thơm vị cay nồng đặc trưng Vườn tiêu bị bệnh Vườn tiêu khỏe mạnh Hình 2.1 Hình ảnh vườn tiêu huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 2.1.2 Giá trị kinh tế tiêu Hiện nay, tiêu Việt Nam có mặt 73 nước giới Sản lượng xuất chiếm khoảng 50% lượng hồ tiêu xuất toàn cầu, khẳng định vị trí số thị trường quốc tế Những năm gần đây, giá bán tiêu Việt Nam ngang với giá nước, chí có thời điểm cao Có đến 50% lượng hạt tiêu xuất bán trực tiếp cho nhà máy chế biến gia vị nhiều nước Các nhà xuất Việt Nam trở thành mắt xích chuỗi phân phối toàn cầu, khả chi phối giá thị trường mở rộng Điều cho thấy giá trị kinh tế to lớn mà tiêu đem lại Quá trình trồng, chế biến hạt tiêu quy tụ hàng trăm thương lái, đại lý doanh nghiệp thu mua cung cấp cho khoảng 100 doanh nghiệp chế biến, tạo sản phẩm sau thu hoạch xuất Chuỗi công việc với công đoạn khác liên quan đến hạt tiêu thương phẩm thu hút hàng trăm ngàn lao động, chủ yếu địa phương kinh tế chưa phát triển, vùng xa, vùng sâu Điều có ý nghĩa lớn tạo việc làm, thu nhập ổn định từ bình ổn đời sống xã hội bước góp phần CNH-HĐH nông nghiệp, nông thôn Để ngành trồng tiêu phát triển bền vững, Bộ NN PTNT đề mục tiêu: giữ ổn định diện tích tiêu mức 50.00ha, sản lượng 100.000 tấn/năm, địa phương phải hướng dẫn người trồng thực quy trình tiêu chuẩn GAP để tạo sản phẩm sạch, an toàn, làm cho giá trị hàng hoá ngày gia tăng, xây dựng vùng nguyên liệu tập trung Chuyển từ sản xuất tiểu nông với kinh nghiệm truyền thống sang sản xuất theo hướng an toàn, chất lượng cao, tổ chức câu lạc bộ, tổ hợp sản xuất, giúp phát triển 2.1.3 Các sâu bệnh hại tiêu [25, 35]  Mối hại tiêu: mối xông đất tạo thành đường di chuyển trụ, dây rễ tiêu Mối gây hại phần non rễ, phần vỏ thân tạo vết thương phận tạo điều kiện cho nấm, tuyến trùng xâm nhập gây bệnh cho tiêu  Rệp sáp giả (Pseudococidae): gây hại đọt non, non, chùm quả, dây tiêu mặt đất, gốc tiêu, rễ tiêu mặt đất SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU Bệnh sinh lý Thiếu đạm: thường xảy giai đoạn sau thu hoạch, vàng, vàng cam, cháy, rụng Thiếu Kali: đỉnh bị cháy kéo dọc theo rìa lá, dòn dễ gãy, phiến cong, dây không chết suất giảm Thiếu lân: tăng trưởng chậm lại, cằn cỗi, đậu trái Thiếu Mg: phổ biến giai đoạn hoa lúc trái già, màu diệp lục, gân màu vàng, trưởng thành có màu xanh nhạt, sau bị rụng Thiếu Ca: cằn cỗi, lóng ngắn lại, non màu xanh nhợt, mép cháy xém gần phiến màu xanh nhạt, xuất đốm nâu gân mặt mặt  Bệnh chết nhanh: nguyên nhân nấm Phytophthora sp tác động côn trùng, tuyến trùng, chăm sóc xới xáo, ngập úng… làm tổn thương rễ, sau nấm xâm nhập gây hại Các đọt mầm sinh trưởng không dài thêm, chuyển màu xanh nhạt, mềm yếu, cành mềm yếu Những ngày chyển sang màu vàng làm lá, hoa cuối cành bị rụng Bệnh gây hại tất phân  Bệnh chết chậm: bệnh nhiều loại nấm gây hại: Fusarium sp., Rhizoctonia sp., Pythium sp loại nấm thường tồn đất, tàn dư trồng trước, giống…Cây bị bệnh sinh trưởng phát triển chậm, nhạt, màu vàng biến dạng Hoa rụng dần từ gốc đến Các đốt rụng dần từ xuống dưới, gốc thối, bó mạch thân hóa nâu  Bệnh thán thư: bệnh nấm Colletotrichum sp gây Cây bị bệnh lá, đọt hoa xuất nhiều đốm vàng nhạt quầng đen bao quanh Hoa, khô đen sau lan sang dây nhánh làm khô cành, rụng đốt  Bệnh tiêu điên: virus gây nên, tác nhân truyền bệnh rầy làm cong vẹo, lùn, nhỏ lại, cằn cỗi, suất giảm  Bệnh tuyến trùng [25] Tiêu bị nhiều loại tuyến trùng gây hại, có hai loại tuyến trùng phổ biến là: tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne tuyến trùng đục hang Radopholus SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU Triệu chứng: phát triển yếu đặc điểm bị vàng triệu chứng tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne gây Hiện tượng bạc vàng xuất toàn M incognita ký sinh làm giảm khả hấp thu khoáng: P, K, Cu, Zn, Mn (Ferraz cộng sự, 1988) Sắc tố bị giảm đáng kể tuyến trùng bướu rễ, làm cho già chết (Ferraz Lordello, 1989) Ở rễ xuất khối u lớn , tuyến trùng đẻ trứng ký sinh sâu mô rễ (Ramana, 1992; Ramana cộng sự, 1994) Rễ bị thối, sinh trưởng đi, trở nên còi cọc, thân khô héo, tuyến trùng bướu rễ tạo u bướu rễ, tạo kiện cho nấm bệnh xâm nhập phát triển mạnh Ngưỡng xâm nhiễm (infection threshold lever) Meloidogyne spp 47 ấu trùng/ 100g đất 305 ấu trùng/ 10g rễ (Mustika, 1978) Ngưỡng gây hại (damage threshold lever) 100–10.000 ấu trùng/cây giống (Freire Bridge, 1985c; Mohandas Ramana, 1991), ngưỡng kinh tế (economic threshold lever) 10.000 ấu trùng/ 100g 2.2 Khái quát tuyến trùng thực vật 2.2.1 Khái niệm tuyến trùng thực vật [3, 9] Tuyến trùng thực vật nhóm tuyến trùng chuyên hóa với đời sống ký sinh thực vật phát triển Trải qua trình tiến hóa tuyến trùng thích nghi có mặt hầu hết phận thực vật như: rễ, thân, lá, hoa, quả, rễ nơi gặp nhiều nhóm tuyến trùng ký sinh Tuyến trùng ký sinh thực vật có tập quán dinh dưỡng khác nhau, số loài dinh dưỡng mô thực vật, số khác xâm nhập vào mô sâu hơn, số khác làm cho chủ tạo nguồn dinh dưỡng đặc biệt nơi chúng ký sinh Trong trình phát triển dinh dưỡng thực vật, tuyến trùng gây nhiều biến đổi học sinh lý, sinh hóa bất lợi thực vật chủ Do trình châm chích, di chuyển dinh dưỡng thể thực vật tuyến trùng ký sinh thường gây tổn thương học phá hủy mô, tạo vết thương bề mặt bên thân rễ thực vật Các trình sinh lý thực vật hút chất khoáng đất, vận chuyển chất dinh dưỡng khả quang hợp bị biến đổi bị phá hủy Các biến đổi sinh hóa thực vật tuyến trùng ký sinh tiết men tiêu hóa làm thay SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 4.2.2 Dịch chiết compost (phân ủ làm từ bánh dầu Jatropha curcas) DỊCH CHIẾT COMPOST 100 % Tỷ lệ tuyến trùng chết 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ĐC NĐ 0.625% 24 NĐ 1.25% 48 NĐ 2.5% NĐ 5% Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost Số liệu biểu đồ 4.2 cho thấy hiệu tác động lên tuyến trùng compost ủ từ bánh dầu Jatropha curcas cao (90,27%) Hơn 50% tuyến trùng chết sau thử nghiệm dịch chiết nồng độ 5%, nhiên nồng độ 2,5% 1,25% tỷ lệ tuyến trùng chết 30%, nồng độ 0,625% tỷ lệ tuyến trùng chết có 16,95% Sau 24 thử nghiệm tỷ lệ tuyến trùng chết nồng độ có tăng lên không nhiều Ở dịch chiết nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết gần 80% Còn sau 48 dịch chiết nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết 90,27%, nồng độ 2,5% 1,25% tỷ lệ tuyến trùng chết gần 70% Tác động làm chết tuyến trùng thử nghiệm compost ủ từ bánh dầu cao nhiều so với compost ủ từ (35,41%) Kết cho thấy dịch chiết nồng độ 5% compost ủ từ bánh dầu J curcas có hiệu cao kiểm soát tuyến trùng ký sinh thực vật Từ lâu phế phẩm bã ép (bánh dầu) từ hạt J curcas ngành công nghiệp ép dầu sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất phân hữu vi sinh có chứa SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU hàm lượng protein cao (50–62%) số hợp chất phòng trừ sâu bệnh [16] Trong nhân hạt dầu mè có chứa độc tố curcin (một dạng độc tố protein) phorbol ester Curcin dạng tinh khiết có độc tố cao Các độc tố có hiệu tác động đến côn trùng, động vật chân đốt động vật thân mềm, sử dụng dạng thuốc trừ sâu sinh học [20] Trong bánh dầu J curcas giàu amino acid, acid béo, chất ức chế trình trao đổi chất, ức chế hấp thu dinh dưỡng, đặc biệt trysin (Makkar, Aderibigbe, & Becker, 1998) [19] Theo Akhtar, 1991 bánh dầu giàu thành phần khoáng như: nitrogen, phosphorus, potash [27] Hoạt tính sinh học thành phần có bánh dầu J curcas có tác động gây độc tuyến trùng ký sinh thực vật Theo Sitaramaiah & Singh (1977) trình phân hủy, compost giải phóng nhiều acid béo, Khan (1969) Hasan (1977) cho thấy có giải phóng amino acid carbohydrate suốt trình phân hủy chất hữu Các chất có hoạt tính sinh học có độc tính cao nhiều loài tuyến trùng ký sinh thực vật (Eno cs, 1955; Khan, 1969; Hasan & Saxena, 1974; Alam, 1976; Sitaramaiah & Singh, 1978b; Alam cs, 1979; Badra cs, 1979) [27] SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 4.2.3 Dịch chiết compost (phân ủ từ hỗn hợp phận J.curcas phối trộn với nguyên liệu khác) DỊCH CHIẾT COMPOST 90 % Tỷ lệ tuyến trùng chết 80 70 60 50 40 30 20 10 ĐC NĐ 0.625% 24 NĐ 1.25% 48 NĐ 2.5% NĐ 5% NĐ 25% Biểu đồ 4.3 Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas biểu đồ 4.3 cho thấy sau 48 thử nghiệm dịch chiết nồng độ 25% tác động làm chết tuyến trùng cao (gần 80%), nồng độ 5% tỷ lệ tuyến trùng chết đạt gần 50% Hiệu tác động lên tuyến trùng compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas giải thích sau: nhân hạt Jatropha curcas có chứa hàm lượng cao acid béo như: oleic (41,5–48,8%), linoleic (34,6–44,4%), palmitic (10,5–13%) stearic (2,3–2,8%) amino acid khác (Leucine, Tyrosine, Phenylalanine, Histidine, Lysine,…) Thành phần chất sát khuẩn trung tính tìm thấy J curcas (3,9-4,5%) Phorbolesters diện J curcas (3,85mg/g), xem tác nhân gây độc thử nghiệm chuột động vật nhai lại (Adolf, Opferkuch & Hecker, 1984; Makkar, Becker, Sporer, & Wink, 1997).Trong nhân hạt có chất ức chế như: trypsin, saponin, SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU phytates (physic acid) lectin, chất ức chế trình hấp thu dinh dưỡng (Makkar, Aderibigbe & Becker, 1998) Trong trysin chất ức chế có phản ứng trực tiếp với enzyme phân giải protein tuyến tụy, ức chế đến trình hấp thu dinh dưỡng vi sinh vật (Hajos cs, 1995) Đây xem hợp chất độc ức chế trình trao đổi chất Ngoài J curcas có phát thấy hợp chất phenolic tanin (Makkar cs, 1997) [19] Theo Alam (1976, 1990a) chất hữu phân hủy chúng giải phóng nhiều hợp chất phenolic, aldehyde nhiều chất khí khác ammonia Theo Nico cs, 2004, trình phân hủy compost tiết độc tố tuyến trùng như:các hợp chất tanin, phenolic (pyrocatechol, caffeic acid, vanillic acid) acid béo (Chitwood, 2002) [22] Compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có hàm lượng nitơ tổng cao (3,77%), hàm lượng nitơ thể cho độ đạm compost mà theo Brichfield & Parr (1969) ghi nhận hiệu kiểm soát tuyến trùng bướu rễ chất hữu có hàm lượng nitơ cao Cơ chế liên quan đến đặc tính kiểm soát tuyến trùng nitơ xác định Huebner cs, (1983), bổ sung hợp chất hữu vào đất có chuyển đổi thành khí NH3 hợp chất nitơ nồng độ NH3 cao cho thấy hiệu tác động giết chết tuyến trùng (Eno cs, 1955; Rodriguez – Kabana cs, 1981) [27] SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU 4.2.4 Dịch chiết compost (phân ủ từ hỗn hợp phận J.curcas phối trộn với nguyên liệu khác có bổ sung thêm nấm Trichoderma harzianum) DỊCH CHIẾT COMPOST 100 % Tỷ lệ tuyến trùng chết 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ĐC NĐ 0.625% 24 NĐ 1.25% NĐ 2.5% 48 NĐ 5% NĐ 2.5% Biểu đồ 4.4 Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost Số liệu biểu đồ 4.4 cho thấy hiệu tác động lên tuyến trùng tăng dần từ nồng độ 0,625% đến nồng độ nguyên chất 25%, nồng độ 25% sau 5giờ thử nghiệm làm giảm 50% mật độ tuyến trùng Nhìn chung dịch chiết nồng độ 2,5% 5% sau 48 cho kết cao (54%- 72%) Đặc biệt nồng độ nguyên chất 25% sau 48 thử nghiệm làm chết 90% tuyến trùng Hiệu tác động lên tuyến trùng bướu rễ compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas phối trộn với nguyên liệu khác có bổ sung thêm nấm T harzianum tương tự so với compost ủ từ bánh dầu J curcas Việc bổ sung T harzianum vào compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas cho thấy hiệu tác động lên tuyến trùng bướu rễ tăng lên nhiều: compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas phối trộn với nguyên liệu khác hiệu tác động lên SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU tuyến trùng bướu rễ sau 48 dịch chiết nồng độ nguyên chất 78%, sau bổ sung T harzianum vào compost hiệu tăng lên 90% Theo Trần Thị Thanh Trầm (2007) [7] thử nghiệm dịch chiết hỗn hợp gồm bánh dầu neem compost rác thải nuôi cấy T harzianum kết cho thấy sau thử nghiệm nồng độ 1,25% hiệu tác động lên tuyến trùng 100%, dịch chiết nồng độ 0,625% hiệu tác động 57%, sau 48 dịch chiết nồng độ 0,625% hiệu đạt 85%, dịch chiết compost rác thải không bổ sung thêm T harzianum nồng độ 0,625% sau sau 48 tác động lên tuyến trùng thử nghiệm, nồng độ nguyên chất sau 48 hiệu đạt 60% Hiệu hiệu đạt dịch chiết hỗn hợp nồng độ 0,625% sau thử nghiệm [7] Việc bổ sung T harzianum cho thấy gia tăng độ độc tuyến trùng thử nghiệm so với compost không bổ sung thêm T harzianum Việc nuôi cấy T harzianum vào compost kết hợp có ý nghĩa Compost chất cung cấp dinh dưỡng để T harzianum sinh trưởng phát triển Trichoderma spp xem nhân tố sinh học hữu ích có triển vọng phòng trừ bệnh thối hạt, thối rễ, ngăn ngừa số bệnh hại khác nấm Không Trichoderma spp giúp biến đổi vật chất vô cơ, kích thích sản sinh hormone cây, từ làm tăng khả kháng bệnh cho trồng Theo Windham (1989) Trichoderma spp có hiệu kiểm soát tuyến trùng ký sinh thực vật Khi thử nghiệm việc xử lý đất với T harziaum T koningii, sau trồng bắp thấy có hiệu làm giảm tỷ lệ nở trứng tuyến trùng bướu rễ M arenaria T harzianum cho thấy hiệu làm giảm tuyến trùng Tylenchulus semipenetrans kết hợp với bánh dầu neem, kết hợp với bánh dầu thầu dầu làm giảm tỷ lệ tuyến trùng bướu rễ M incognita [24] Cơ chế tác động Trichoderma spp dựa yếu tố quan trọng ký sinh, cạnh tranh dinh dưỡng không gian sống, tiết kháng sinh (Elad, 2000) Theo Sharon E cộng (2001) T harzanium có khả tiêu diệt tuyến trùng ký sinh thực vật hoạt động đối kháng tiết enzyme phân giải protein kiểm soát tuyến SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU trùng Bên cạnh T harzianum có khả kìm hãm nấm gây bệnh trồng Fusarium oxysporum, Phytophthora spp., Rhizoctonia solani,… [29] Từ kết thu cho thấy compost ủ từ phụ phế phẩm Jatropha curcas có khả kiểm soát tốt tuyến trùng bướu rễ Tiến hành so sánh hiệu diệt tuyến trùng bướu rễ compost làm từ J curcas kết ghi nhận biểu đồ 4.5 DỊCH CHIẾT CÁC COMPOST ĐƯỢC Ủ TỪ J CURCAS 100 % Tỷ lệ tuyến trùng chết 90 80 70 60 50 40 30 20 10 24 48 giờ Compost ĐC NĐ 0.625% 24 48 giờ Compost NĐ 1.25% 24 48 giờ Compost NĐ 2.5% 24 48 giờ Compost NĐ 5% NĐ 25% Biểu đồ 4.5 % tỷ lệ tuyến trùng chết tác động dịch chiết compost ủ từ phụ phế phẩm Jatropha curcas Nhận xét: Qua biểu đồ ta thấy hiệu tác động lên tuyến trùng bướu rễ dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas có tác động làm chết ấu trùng mạnh nhất, dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung nấm T harzianum có hiệu tương tự, 90% ấu trùng cảm nhiễm chết sau 48 thử nghiệm Tuy nhiên dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas không bổ sung thêm nấm T harzianum tỷ lệ chết ấu trùng giảm 78,4% Trong SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU compost ủ từ phụ phế phẩm J curcas, dịch chiết compost ủ từ J curcas có tỷ lệ ấu trùng chết thấp đạt 35,46% sau 48 thử nghiệm 4.2.5 Kết thử nghiệm dịch chiết compost (phân ủ từ bèo lục bình Eichhornia crassipes) DỊCH CHIẾT COMPOST % Tỷ lệ tuyến trùng chết 70 60 50 40 30 20 10 ĐC NĐ 0.625% 24 NĐ 1.25% NĐ 2.5% 48 NĐ 5% NĐ 25% Biểu đồ 4.6 Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost Đối với dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình nồng độ 0,625%, 1,25% 2,5% sau thử nghiệm hiệu tác động lên tuyến trùng, nồng độ 5% 25% hiệu tác động thấp (>30%) Sau 48 thử nghiệm có dịch chiết nồng độ nguyên chất 25% có hiệu tác động lên tuyến trùng 60,76% không cao Nhìn chung hiệu làm chết tuyến trùng compost ủ từ bèo lục bình cao so với tác động compost ủ từ J curcas (35%) compost ủ từ rác sinh hoạt (57,77%) Từ lâu bèo lục bình (Eichhornia crasspies) sử dụng làm compost để bón cho có đặc tính giàu chất hữu (30%) hàm ẩm cao (91,21%), SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU xem nguồn phân bón hữu tốt vừa nâng cao độ phì nhiêu vừa góp phần cải tạo cấu lý tính cho đất canh tác Trong bèo lục bình phân lập định danh hai chủng nấm mốc thuộc giống Aspergillus spp [1] Theo Liu Wu (1992), Sun Liu (2000) nấm: Arthrobotrys spp., Monacrosporium spp., Paecilomyces lilacinus, , Acremonium spp., Metarhizium spp., Beauveria bassiana, Aspergillus spp., chúng ký sinh lên trứng tuyến trùng tuyến trùng bướu rễ bào nang tuyến trùng bào nang, làm giảm khả nở trứng, giết ấu trùng từ ức chế mật độ tuyến trùng đất rễ [23] Điều lý giải cho khả tiêu diệt tuyến trùng compost ủ từ bèo lục bình 4.2.6 Dịch chiết compost (phân ủ từ rác thải sinh hoạt) DỊCH CHIẾT COMPOST % Tỷ lệ tuyến trùng chết 70 60 50 40 30 20 10 ĐC NĐ 0.625% 24 NĐ 1.25% NĐ 2.5% 48 NĐ 5% NĐ 25% Biểu đồ 4.7 Tỷ lệ % tuyến trùng chết tác động compost Qua tỷ lệ % tuyến trùng chết biểu đồ 4.7 cho thấy hiệu tác động lên tuyến trùng bướu rễ dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt (57,77%) Tỷ lệ % tuyến trùng chết dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt gần so với tỷ lệ chết SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU chết tuyến trùng dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình (60,76%) Tuy nhiên hiệu tác động dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt lên tuyến trùng bướu rễ sau 48 thử nghiệm (57,77%) thấp nhiều so với tác động dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas (90,27%) dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung nấm T harzianum Ở dịch chiết nồng độ 5%, 2,5%, 1,25% hiệu tác động lên tuyến trùng thấp khác biệt nhiều Tuy hiệu tác động làm chết tuyến trùng bướu rễ không cao cho thấy compost ủ từ rác sinh hoạt có khả diệt tuyến trùng Theo Akhtar Malik (2000), bổ sung compost không giúp cải thiện cấu trúc đất, làm cho đất màu mỡ phì nhiêu, mà kích thích hoạt động gen đề kháng cây, kích thích hoạt động nhóm vi sinh vật đối kháng với tuyến trùng, tiết độc tố tuyến trùng [24] Khi bón compost vào đất, trình phân hủy diễn trình này, compost trực tiếp tiết độc tố gây độc tuyến trùng, đồng thời chúng kích thích vi sinh vật đối kháng phát triển, kích thích hoạt động đối kháng cạnh tranh với tuyến trùng (Kaplan Noe, 1993) [13] Theo Herbert Bryan chỗ bón compost kể chưa xông thuốc làm giảm đáng kể nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật [15] 4.3 Đánh giá độc tính dịch chiết compost Để đánh giá độ độc loại compost lên tuyến trùng bướu rễ, tiến hành xác định giá trị EC50 Giá trị EC50 thiết lập cách dựa vào kết % tuyến trùng chết sau giờ, 24 48 dịch chiết compost Tiến hành xây dựng mô hình toán học theo giải tích probit để lập phương trình hồi quy tuyến tính giá trị log nồng độ xử lý (X) giá trị probit % tuyến trùng chết (Y) hỗn hợp dịch chiết thử nghiệm Phương trình có dạng sau: Y = a + bX Từ phương trình tuyến tính trên, tính nồng độ dịch chiết thử nghiệm cần để làm chết 50% số lượng tuyến trùng (EC50) Giá trị EC50 trình bày bảng 4.2 sau: Bảng 4.2 Giá trị EC50 loại dịch chiết tuyến trùng bướu rễ Phương trình toán học SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Hệ số Giá trị EC50 Trang 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU Y = a + bX tương quan (50%Effect concertration g/100ml) Dịch chiết compost ủ từ Jatropha curcas Sau Y = -1,04857 + 1,489586 X 0,81 114,81 Sau 24 Y = 0,43448 + 1,280631 X 0,63 36,72 Sau 48 Y = 2,653916 + 0,596467 X 0,93 85,7 Dịch chiết compost ủ từ bánh dầu Jatropha curcas Sau Y = 1,936586 + 1,183071 X 0,90 3,88 Sau 24 Y = 1,107597 + 1,659901 X 0,90 2,20 Sau 48 Y = 1,505023 + 1,754709 X 0,90 0,97 Dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận Jatropha curcas Sau Y = - 1,52492 + 1,910866 X 0,87 25,94 Sau 24 Y = 2,957444 + 0,628278 X 0,95 17,82 Y = 2,514307 + 0,947369 X 0,97 4,19 Sau 48 Dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận Jatropha curcas có bổ sung nấm Trichoderma harzianum Y = 2,299065 + 0,878422 X 0,90 11,85 Sau Y = 2,43307 + 0,97972 X 0,91 4,16 Sau 24 Y = 1,925359 + 1,311986 X 0,99 Sau 48 Dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình (Eichhornia crassipes) 2,20 Sau Y = - 1,57358 + 1,755962 X 0,80 55,33 Sau 24 Y = 2,445493 + 0,724935 X 0,91 33,34 Y = 2,420331 + 0,857487 X Sau 48 Dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt 0,97 10,18 Y = 0,217001 + 1,428585 X 0,66 22,28 Y = -0,18855 + 1,722125 X Sau 48 Nhận xét: 0,68 10,28 Sau 24 Dựa vào giá trị EC50 bảng 4.2 cho thấy dịch chiết compost ủ từ bánh dầu Jatropha curcas có độ độc mạnh nhất, tỷ lệ tuyến trùng chết cao tất compost Ngược lại, dịch chiết compost ủ từ J curcas có tính độc tuyến trùng thấp Độc tính dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU curcas có bổ sung nấm Trichoderma harzianum cao, tỷ lệ chết tuyến trùng tương tự so với dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas - Sau thử nghiệm độ độc dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas gấp 29,38 lần dịch chiết compost ủ từ J curcas, gấp 14,26 lần dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt gấp 6,68 lần dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas - Sau 24 thử nghiệm, độc tính dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas gấp 16,69 lần dịch chiết compost ủ từ J curcas, gấp 15,1 lần dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình, gấp 10,12 lần dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt, gấp 8,1 lần dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas gấp 1,89 lần dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung nấm T harzianum - Sau 48 thử nghiệm dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas có tính độc mạnh gấp 88 lần dịch chiết compost ủ từ J curcas, gấp 10,6 lần dịch chiết compost ủ từ rác sinh hoạt gấp 10,5 lần dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình Độ độc tuyến trùng bướu rễ dịch chiết loại compost xếp theo thứ tự giảm dần sau: dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas, dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung thêm Trichoderma harzianum, dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas, dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình (Eichhornia crassipes), dịch chiết compost ủ từ rác thải sinh hoạt, thấp dịch chiết compost ủ từ J curcas SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Kết phân tích lý hóa cho thấy compost ủ từ bánh dầu J curcas, compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung thêm nấm Trichoderna harzianum phân bón có chất lượng tốt có hàm lượng chất hữu cao (42,66 – 46,64%), độ ẩm (28- 37%) SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU pH (7,2 – 7,68) phù hợp với tiêu chuẩn quy định phân bón, thích hợp để bón cho trồng Kết thử nghiệm dịch chiết loại compost: - Dịch chiết compost ủ từ J curcas (compost 1) có độc tính không cao tuyến trùng, nồng độ nguyên chất (25%) làm chết 35% tuyến trùng thử nghiệm sau 48 - Dịch chiết compost ủ từ bánh dầu J curcas (compost 2) có độc tính cao nồng độ 5% sau thử nghiệm làm chết 50% tuyến trùng sau 48 90% tuyến trùng thử nghiệm chết - Dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas (compost 3) hiệu tác động lên tuyến trùng cao gần 80% tuyến trùng chết nồng độ nguyên chất sau 48 thử nghiệm - Dịch chiết compost ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung thêm Trichoderma harzianum (compost 4) có tác động gây độc mạnh làm chết 90,64% tuyến trùng thử nghiệm sau 48 nồngđộ nguyên chất - Dịch chiết compost ủ từ bèo lục bình (Eichhornia crassipes) (compost 5) có độc tính không cao tuyến trùng làm chết 60% tuyến trùng sau 48 thử nghiệm nồng độ nguyên chất - Dịch chiết compost ủ từ rác thải sinh hoạt (compost 6) hiệu gây chết tuyến trùng không cao, nhiên nồng độ nguyên chất làm chết 57% tuyến trùng thử nghiệm sau 48 Dựa vào giá trị EC50 loại dịch chiết nhận thấy: compost (phân ủ từ bánh dầu J curcas) compost (phân ủ từ hỗn hợp phận J curcas có bổ sung thêm Trichoderma harzianum) có hiệu lực diệt tuyến trùng bướu rễ mạnh 5.2 Đề nghị Cần khảo sát đánh giá hiệu phòng trừ loại compost hồ tiêu nhà lưới đồng ruộng Triển khai thêm thử nghiệm loại compost lên loại có giá trị kinh tế khác như: cà phê, cà chua khoai tây SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH Trang 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: VŨ THỊ MỸ LINH GVHD: Th.S DƯƠNG ĐỨC HIẾU Trang 71