Nghiên cứu hiệu quả của biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam cao phong, hòa bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Thảo NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Thảo NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHỊNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trịnh Quang Pháp TS Trần Thị Tuyết Thu Hà Nội - 2019 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 1.1.2 Tình hình sản xuất cam huyện Cao Phong 1.2 Tổng quan bệnh hại cam 1.2.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm sinh học giá trị cam 1.2.2 Một số loại bệnh hại cam 1.3 Biện pháp sinh học phòng trừ bệnh hại cam 16 1.3.1 Ký sinh tác nhân gây bệnh 18 1.3.2 Sản sinh hoạt chất kháng sinh 18 1.3.3 Sản sinh enzym thủy phân 19 1.3.4 Thúc đẩy tăng trưởng thực vật 19 1.3.5 Biện pháp cải tạo đất 20 1.4 Tình hình nghiên cứu tuyến trùng ký sinh thực vật Việt Nam 21 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 25 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25 i 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin 25 2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa lấy mẫu nghiên cứu 25 2.3.3 Phương pháp phân tích tuyến trùng 27 2.3.4 Phương pháp phân tích số tính chất đất 29 2.3.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Tình hình bệnh hại cam Cao Phong, Hịa Bình 34 3.1.1 Một số loại bệnh hại cam Cao Phong, Hịa Bình 34 3.1.2 Tuyến trùng ký sinh đất vùng rễ cam Cao Phong, Hịa Bình 38 3.1.3 Biểu thối hóa chất lượng đất trồng cam Cao Phong, Hịa Bình 46 3.2 Hiệu phịng trừ tuyến trùng T semipenetrans số chế phẩm sinh học 49 3.2.1 Hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans chế phẩm EM Chitosan-Super điều kiện phịng thí nghiệm 49 3.2.2 Hiệu phòng trừ tuyến trùng T semipenetrans số chế phẩm sinh học điều kiện nhà lưới 52 3.2.3 Đề xuất biện pháp phịng trừ kiểm sốt tuyến trùng đất trồng cam 58 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 73 ii LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan toàn kết luận văn cơng trình nghiên cứu học viên, số liệu nghiên cứu trình bày cách xác trung thực Tồn số liệu kết nghiên cứu trình bày luận văn học viên trực tiếp tham gia thực hiện, đồng thời nhận hỗ trợ tồn kinh phí làm việc nhóm nghiên cứu đề tài QG 16.19 TS Trần Thị Tuyết Thu làm chủ trì Các số liệu tác giả khác sử dụng có trích dẫn rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Thị Thảo iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN anh chị phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giảng dạy, bảo tạo điều kiện cho em suốt trình học tập, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm để hồn thành luận văn theo thời gian quy định Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn TS Trịnh Quang Pháp - Cán phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật TS Trần Thị Tuyết Thu - Giảng viên Bộ môn Tài nguyên Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN tận tình hướng dẫn đóng góp q báu để học viên hồn thành luận văn Bên cạnh đó, nghiên cứu nhận hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi hộ gia đình trồng cam địa bàn huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình, đặc biệt gia đình chị Lê Thị Hoằng-chủ vườn cam đồi 69, khu đội Tân Phong, huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình, để học viên thu thập thơng tin liên quan đến luận văn Trân trọng cảm ơn đề tài QG 16.19 hỗ trợ tồn kinh phí giúp học viên hoàn thành luận văn Cuối học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè, người động viên, giúp đỡ vật chất tinh thần suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngàytháng Học viên Nguyễn Thị Thảo iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AMF Arbuscular Mycorrhizal Fungi (Nấm rễ nội cộng sinh tạo bụi) BVTV Bảo vệ thực vật CTTN Cơng thức thí nghiệm CFU Conoly forming unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc) Cs Cộng ĐC Đối chứng EM Effective Microorganism (Vi sinh vật hữu hiệu) KHV Kính hiển vi OM Organic Matter (Chất hữu cơ) VSV Vi sinh vật v DANH MỤC BẢNG Tran g Bảng 1.1 Cơ cấu thời vụ thu hoạch giống cam qt Hịa Bình Bảng 2.1 Phương pháp xác định tiêu đất 29 Bảng 2.2 Một số tính chất hóa học đất trước bố trí thí nghiệm 32 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm điều kiện nhà lưới 32 Bảng 3.1 Mức độ phổ biến loại thuốc BVTV để phòng trừ bệnh hại cam huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 35 Bảng 3.2 Thành phần tuyến trùng ký sinh thực vật đất trồng cam 38 Bảng 3.3 Mật độ (cá thể/250g đất) tần suất xuất (%) giống tuyến trùng ký sinh đất trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 42 Bảng 3.4 Một số tính chất hóa học đất trồng cam Cao Phong, Hịa Bình 47 Bảng 3.5 Ảnh hưởng chế phẩm EM đến tỷ lệ chết (%) T semipenetrans 49 Bảng 3.6 Ảnh hưởng chế phẩm Chitosan-Super đến tỷ lệ chết (%) T semipenetrans 49 Bảng 3.7 Mật độ T semipenetrans rễ đất sau tháng 52 Bảng 3.8 Một số thơng số hình thái bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới 56 vi DANH MỤC HÌNH Tran g Hình 1.1 Diện tích sản lượng cam, quýt huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Hình 1.2 Phân bố bệnh loét có múi giới 13 Hình 1.3 Vịng đời tuyến trùng T semipenetrans ký sinh rễ cam .16 Hình 1.4 Cơ chế phòng trừ tác nhân gây hại VSV hữu ích 17 Hình 2.1 Sơ đồ khu vực lấy mẫu nghiên cứu Cao Phong, tỉnh Hòa Bình (a), hình ảnh vườn cam nghiên cứu (b) 26 Hình 2.2 Quy trình phân tích tuyến trùng đất 28 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học phịng thí nghiệm 31 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học chậu thí nghiệm 33 Hình 3.1 Hình ảnh bệnh hại phổ biến ghi nhận vườn trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hịa Bình 34 Hình 3.2 Cơ cấu sử dụng hóa chất BVTV Cao Phong, Hịa Bình .38 Hình 3.3 Tình hình sử dụng hóa chất chứa Cu Cao Phong, Hịa Bình .38 Hình 3.4 Triệu chứng tuyến trùng T semipenetrans gây hại rễ cam .43 Hình 3.5 Tần suất xuất (%) giống tuyến trùng ký sinh đất trồng cam Cao Phong, Hịa Bình theo thời gian (2016-2018) 45 Hình 3.6 Ảnh chụp kính hiển vi tuyến trùng T semipenetrans cịn sống (a) chết tác động chế phẩm Chitosan-Super sau 24h (b) 48h (c) 51 Hình 3.7 Mật độ tuyến trùng T semipentrans đất (3A) rễ (3B) .54 Hình 3.8 Tuyến trùng T semipenetrans ký sinh rễ bưởi 55 Hình 3.9 Một số thơng số hình thái bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới 57 vii N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130-138 Bảng Kết thử nghiệm ảnh hưởng chế phẩm Chitosan-Super đến tỷ lệ chết (%) ấu trùng T semipenetrans CTTN ĐC (nước cất) CT1 (1%) CT2 (2%) CT3 (4%) CT4 (6%) CT5 (8%) Ghi chú: Số liệu trung bình bảng chuyển sang hàm Asin ((x/100)^1/2) trước xử lý thống kê Các số cột, có chữ khác sai khác có ý nghĩa với P < 0,05 Kết đánh giá hiệu chế phẩm Chitosan-Super trình bày bảng cho thấy tỷ lệ chết ấu trùng T semipenetrans tăng tỷ lệ thuận với nồng độ chế phẩm bổ sung, sai khác có ý nghĩa thống kê CTTN Tỷ lệ chết cao 100% nồng độ 6% (CT4), 8% (CT5) 99,41% nồng độ 4% (CT3) sau 24 lây nhiễm, sai khác khơng có ý nghĩa thơng kê công thức Ở CT1 tỷ lệ ấu trùng chết tăng dần theo thời gian thí nghiệm, sau 96 tỷ lệ chết đạt 50% Tỷ lệ (%) ấu trùng chết CT2 đạt 50% sau 24 giờ, sau tăng nhanh sau 48 (86,5%) sau 96 99,92% Trong môi trường nước cất (Công thức đối chứng) cho thấy ấu trùng T semipenetrans không bị chết kể sau 96 thử nghiệm Tỷ lệ chết ấu trùng CT1, CT2 CT3 khác biệt hoàn toàn so với đối chứng Như vậy, nồng độ chế phẩm Chitosan-Super 2% cho hiệu cao việc gây chết ấu trùng T semipenetrans Kết tương tự với nghiên cứu Trương Thanh Thảo cộng (2019), Nguyễn Thị Duyên (2019), Khan cộng (2004) tác dụng chitosan enzym chitinaza kiểm soát tuyến trùng [11, 7, 10] 3.2 Hiệu phòng trừ tuyến trùng chế phẩm sinh học điều kiện nhà lưới Kết thử nghiệm ảnh hưởng số chế phẩm sinh học đến mật độ tuyến trùng T semipenetrans điều kiện nhà lưới Hình Ảnh chụp kính hiển vi tuyến trùng T semipenetrans sống (a) chết tác động chế phẩm Chitosan-Super sau 24h (b) 48h (c) trình bày hình Mật độ tuyến trùng rễ tăng dần theo thứ tự CT0 ≈ CT1 < CT2 ≈ CT3 < CT4 < CT5, mật độ tuyến trùng đất tăng dần theo thứ tự CT0 < CT5 < CT4 < CT1 ≈ CT3 < CT2, sai khác có ý nghĩa thống kê CTTN Nhận thấy CT1 lây nhiễm AMF trước tháng bổ sung tuyến trùng có mật độ tuyến trùng đất cao (2.424±125 cá thể/250g đất), khơng thấy xuất tuyến trùng ký sinh rễ Nấm Mycorhiza sản sinh hoạt chất kháng sinh, từ giúp kiểm soát tuyến trùng xâm lấn vào rễ xung quanh vùng rễ chủ (Dẫn theo Ortas, 2012) [13] Như vậy, ấu trùng T semipenetrans khó xâm nhập ký sinh rễ bưởi Ngược lại, công thức bổ sung chế phẩm Chitosan-Super có mật độ tuyến trùng đất 136 N.T Thao et al / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol 35, No (2019) 130138 thấp (1.373±102 cá thể/250g đất) mật độ tuyến trùng rễ lại cao (132±27 cá thể/5g rễ) so với công thức khác Chế phẩm Chitosan-Super có hiệu việc tiêu diệt tuyến trùng cách phân hủy trực tiếp lớp kitin tuyến trùng [10] Nhưng chế phẩm ChitosanSuper khơng có tác dụng tuyến trùng xâm nhập vào rễ trái ngược với nghiên cứu Spiegel cs (1989) [17] Như vậy, chế phẩm Chitosan-Super nên sử dụng trước trồng gia tăng số lần sử dụng để tăng hiệu phòng trừ chủng tuyến trùng T semipenetrans Hịa Bình Chế phẩm EM gồm vi sinh vật hữu hiệu, bao gồm Bacillus sp., Pseudomonas sp., Trichoderma harzianum có khả sản sinh hoạt chất kháng sinh enzym thủy phân tiêu diệt tuyến trùng [6, 18, 19] Kết nghiên cứu cho thấy, mật độ tuyến trùng đất công thức bổ sung chế phẩm EM cao nhất, lên đến 2.680±76 cá thể/250g đất, mật độ tuyến trùng rễ mức trung bình so với cơng thức thí nghiệm khác, 53±6 cá thể/5g rễ Chế phẩm AT+Ketomium thương mại sử dụng phổ biến vùng trồng cam để phòng trừ bệnh vùng rễ thực vật Ở CT4 có bổ sung chế phẩm có mật độ tuyến trùng đất rễ mức trung bình so với cơng thức khác Trong chế phẩm AT+Ketomium chứa 22 chủng vi sinh vật có khả sản sinh hoạt chất kháng sinh Chaetoglobosin C, Chaetoviridins A B enzym chitinaza β-1,3-glucanaza làm phá hủy màng tế bào, giúp tiêu diệt tuyến trùng [20, 21] Kết đánh giá mức độ phát triển bổ sung loại chế phẩm khác trình bày bảng cho thấy khơng có khác biệt rõ rệt CTTN chiều cao cây, chiều rộng khối lượng rễ Bảng Một số tiêu bưởi nghiên cứu điều kiện nhà lưới CTTN CT0 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Hình Biểu đồ mật độ tuyến trùng T semipentrans rễ (3A) đất (3B) Các chữ viết thường khác sai khác mật độ tuyến trùng rễ, chữ viết hoa sai khác mật độ tuyến trùng đất CTTN với P < 0,05 Ghi chú: Số liệu trình bày bảng giá trị trung bình lần lặp lại Các số cột có chữ khác sai khác có ý nghĩa với P Pratylenchus>Rotylenchulus>Helicotylenchu s >Criconemella>Discocriconemella>Meloidog y ne>Xiphinema S l v v i l ch s ngu Lồi T semipenetrans gây h i ch có s v y, c n có bi n pháp qu n lý canh tác, [1] S Nông nghi p Phát tri n nơng thơn t nh Hịa Bình (2015), Báo cáo tình hình phát tri n n qu có múi t nh Hịa Bình [2] V Kh c Nh ng (2004), Cách phát hi n phòng tr m t s sâu b nh h i có múi, NXB Nông nghi p, 60 trang [3] Ducan L.W (2005), Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Argiculture: Chapter 11: Nematode Parasites of Citrus, 2nd Edition, CAB International, pp.437466 [4] Nguy n V Thanh (2002), Tuy n trùng ký sinh n qu bi n pháp phòng tr , NXB Nông nghi p, Hà N i, 184 trang [5] Nguy n Ng c Châu (2003), Tuy n trùng th c v t s phòng tr , NXB Khoa h c K thu t Hà N i, 302 trang [6] Nguy n Ng c Châu, Nguy n V Thanh (2000), ng v t chí Vi t Nam, ph n 4: Tuy n trùng ký sinh th c v t, NXB Khoa h c K thu t Hà N i, 400 trang [7] Siddiqi M.R (2000), Tylenchida: Parasites of Plants and Insects CABI Publishing, Wallingford, United Kingdom, 848 pp 308 T.Q Pháp nnk / T p chí Khoa h c Môi tr ng, T p 32, S 1S (2016) 301-308 HQGHN: Các Khoa h c Trái t Distribution Characterstics of Plant Parasitic Nematodes in Citrus Growing Soil in Cao Phong, Hoa Binh Trinh Quang Phap , Nguyen Thi Thao , 2 Tran Thi Tuyet Thu , Nguyen Huu Tien , Tran Thi Hai Anh Institute of Ecology and Biological Resources, Vietnam Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi, Vietnam Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Abstract: Plant parasitic nematodes are very important pests, causing serious damage for various crops in general and citrus in particular In this study, the main soil properties and composition of plant parasitic nematodes in citrus growing gardens in Cao Phong (Hoa Binh) were determined The results showed that the soil characteristies are suitable for the citrus growth Also, nine species of plant parasitic nematodes belonging to eight genus, six families and two orders associated on citrus were identified Of which, the density and frequecy of Tylenchulus, Helicotylenchus, Rotylenchulus, Pratylenchus were larger in this survey The number and composition of plant parasitic nematodes were directly related to the history of citrus cultivation and seeds as well as irrigation Tylenchulus semipenetrans is considered as one of the main pests in Cao Phong citrus growing rhizosphere with the highest number of plant parasitic nematodes accounted for 96,34% Keywords: Plant parasitic nematodes, Cao Phong orange, citrus growing gardens, soil properties, Tylenchulus semipenetrans ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Thảo NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HỊA BÌNH Chun ngành: Khoa học. .. có nghiên cứu cụ thể tác động số chế phẩm sinh học để phòng trừ tuyến trùng thực vật đất trồng cam Cao Phong, Hịa Bình Chính vậy, đề tài ? ?Nghiên cứu hiệu biện pháp sinh học phịng trừ dịch hại cam. .. QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Tình hình bệnh hại cam Cao Phong, Hịa Bình 34 3.1.1 Một số loại bệnh hại cam Cao Phong, Hịa Bình 34 3.1.2 Tuyến trùng ký sinh đất vùng rễ cam Cao