Đang tải... (xem toàn văn)
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá khả năng diệt tuyến trùng và kích thích sinh trưởng đối với cây cà phê của chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megate[r]
(1)BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -
Đào Thùy Dương
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG DIỆT TUYẾN TRÙNG
VÀ KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG ĐỐI VỚI CÂY CÀ PHÊ CỦA CHỦNG VI KHUẨN NỘI SINH Bacillus megaterium
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
(2)
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -
Đào Thùy Dương
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG DIỆT TUYẾN TRÙNG
VÀ KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG ĐỐI VỚI CÂY CÀ PHÊ CỦA CHỦNG VI KHUẨN NỘI SINH Bacillus megaterium
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Người hướng dẫn: PGS.TS Chu Hoàng Hà
(3)Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan tồn kết khóa luận trực tiếp thực Các số liệu kết hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu
Tác giả
(4)Lời cảm ơn
Trong trình học tập, thực đề tài luận văn tốt nghiệp, nhận giúp đỡ tận tình đồn thể, cá nhân ngồi trường Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS Chu Hoàng Hà cán bộ, nghiên cứu sinh Phịng Cơng nghệ tế bào thực vật thuộc Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, hướng dẫn tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập hồn thành luận văn
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo Học Viện Khoa học Công nghệ với Ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu suốt thời gian thực luận văn
Tôi xin chân thành cảm ơn hỗ trợ tài điều kiện làm việc khn khổ đề tài: “Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh CAFE-HTD01 HOTIEU-HTD03 sử dụng tích hợp chế phẩm sinh, hóa học nhằm phát triển hiệu bền vững cà phê hồ tiêu Tây Nguyên” mã số KHCN-TN/16-20, thuộc Chương trình Tây Nguyên TS Hà Việt Sơn làm Chủ nhiệm
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình người bạn thân thiết ln bên cạnh, động viên khích lệ tơi suốt trình học tập nghiên cứu
Tác giả
(5)DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ
B megaterium 18 Bacillus megaterium 18
CMC Carboxymethyl Cellulose
IU International Unit
ICO International Coffee Organization IAA Indole-3-acetic acid
PTSH Phòng trừ sinh học
Gr Gram
OD Optical Density (Mật độ quang học dung dịch)
VSV Vi sinh vật
VSVNS Vi sinh vật nội sinh
VK Vi khuẩn
M Molar
DNSA 3,5-Dinitrosalicylic acid
- Khơng có hiệu lực
+ Có hiệu lực
ĐC Đối chứng
TN Thí nghiệm
TN1 Thí nghiệm
(6)DANH MỤC BẢNG
Trang Bảng 1.1 Thành phần loài tuyến trùng ký sinh hại cà phê Bảng 3.1 Khả lên men sinh axit từ nguồn chất
chủng vi khuẩn Bacillus megaterium 18 dựa kít chuẩn API 50CHB
33
Bảng 3.2 Khả sinh trưởng sinh tổng hợp chitinase chủng Bacillus megaterium 18 theo thời gian
36 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả sinh tổng hợp
enzym chủng Bacillus megaterium 18
37 Bảng 3.4 Ảnh hưởng pH môi trường đến khả sinh trưởng
của chủng vi khuẩn
38 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khả sinh trưởng
của chủng vi khuẩn
39 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nguồn carbon nitơ đến khả sinh
chất kháng sinh chủng Bacillus megaterium 18
39 Bảng 3.7 Khả kháng tuyến trùng sau 24 ni cấy
phịng thí nghiệm
41 Bảng 3.8 Sinh trưởng thuốc K326 sau lây nhiễm vi sinh vật 44 Bảng 3.9 Ảnh hưởng vi khuẩn B.megaterium đến chiều cao
số cặp cà phê 20 ngày tuổi sau lây nhiễm vi khuẩn nội sinh
46
Bảng 3.10 Ảnh hưởng vi khuẩn B.megaterium đến chiều dài rễ số rễ nhánh cà phê 20 ngày tuổi sau lây nhiễm
48
Bảng 3.11 Sinh trưởng cà phê vườn ươm sau 3,6 tháng
49 Bảng 3.12 Ảnh hưởng vi khuẩn nội sinh tới khả sinh
(7)DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Tác dụng vi khuẩn nội sinh thực vật ứng dụng 13 Hình 2.1 Đồ thị đường chuẩn glucoza theo Bernfeld 27 Hình 3.1 Hình thái khuẩn lạc tế bào chủng Bacillus megaterium
18
32 Hình 3.2 Vịng phân giải CMC chủng vi khuẩn 34 Hình 3.3 Khả làm lỗng gelatin chủng Bacillus megaterium
18
35 Hình 3.4 Ảnh thử nghiệm khả ức chế trứng nở sau ngày
chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium 18 nồng độ 10%
42
Hình 3.5 Ảnh thử nghiệm khả giết chết ấu trùng sau ngày chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium 18 nồng độ 10%
42
Hình 3.6 Cây thuốc cơng thức sau 15 ngày lây nhiễm 45 Hình 3.7 Cây thuốc công thức sau 30 ngày lây nhiễm 45 Hình 3.8 Cây cà phê cơng thức ĐC, TN1 TN2 sau 28 ngày lây
nhiễm
(8)MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ PHÊ
1.1.1 Lịch sử phát triển cà phê
1.1.2 Đặc điểm thực vật học cà phê
1.1.3 Một số bệnh thường gặp cà phê
1.2 TUYẾN TRÙNG THỰC VẬT VÀ TUYẾN TRÙNG HẠI CÂY CÀ PHÊ
1.2.1 Cấu tạo phân loại tuyến trùng thực vật
1.2.2 Thành phần loài tuyến trùng gây hại cà phê
1.2.3 Tình hình tuyến trùng hại cà phê Việt Nam
1.3 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN NỘI SINH THỰC VẬT 11
1.3.1 Vi khuẩn nội sinh thực vật 11
1.3.1.1 Định nghĩa 11
1.3.1.2 Nguồn gốc vi khuẩn nội sinh thực vật 11
1.3.2 Vai trò vi khuẩn nội sinh thực vật 12
1.3.2 Một số ứng dụng vi sinh vật phịng trừ tuyến trùng 14
1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VI KHUẨN NỘI SINH CÂY CÀ PHÊ 18
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 18
1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 21
CHƯƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23
2.2 THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 23
(9)2.4 THIẾT BỊ VÀ HĨA CHẤT 24
2.4.1 Thiết bị 24
2.4.2 Hóa chất 24
2.4.3 Môi trường nuôi cấy 24
2.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.5.1 Phương pháp nghiên cứu vi sinh vật [53] 24
2.5.1.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý sinh hóa chủng vi khuẩn 24 2.5.1.2 Phương pháp nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi khuẩn [53] 26
2.5.1.3 Phương pháp xác định hoạt tính enzym 27
2.5.2 Đánh giá khả kích thích sinh trưởng thực vật chủng Bacillus megaterium 18 28
2.5.2.1 Đánh giá ảnh hưởng chủng Bacillus megaterium 18 đến sinh trưởng thuốc 28
2.5.2.2 Đánh giá ảnh hưởng chủng vi sinh vật nội sinh Bacillus megaterium 18 đến sinh trưởng cà phê in vitro giai đoạn vườn ươm 28
2.5.2.3 Đánh giá ảnh hưởng chủng Bacillus megaterium 18 đến sinh trưởng cà phê giai đoạn giai đoạn 1,5 tuổi 29
2.6 XỬ LÝ SỐ LIỆU 31
CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32
3.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA VI KHUẨN NGHIÊN CỨU 32
3.1.1 Đặc điểm hình thái khuẩn lạc tế bào 32
3.1.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa 32
3.1.3 Khả phân giải chất chủng nghiên cứu 34
(10)3.1.4.1 Ảnh hưởng thời gian đến sinh trưởng sinh tổng hợp chitinase
chủng vi khuẩn nghiên cứu 35
3.1.4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy đến khả sinh trưởng sinh tổng hợp chitinase chủng vi khuẩn 37
3.1.4.3 Ảnh hưởng pH môi trường đến khả sinh trưởng sinh tổng hợp chitinase chủng vi khuẩn 38
3.1.4.4 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến sinh trưởng chủng vi khuẩn 39
3.2 THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG DIỆT TUYẾN TRÙNG CỦA CHỦNG Bacillus megaterium 18 Ở QUI MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM 40
3.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG ĐỐI VỚI CÂY CÀ PHÊ CỦA CHỦNG VI KHUẨN NỘI SINH Bacillus megaterium 18 44
3.3.1 Kết thử nghiệm thuốc in vitro 44
3.3.2 Ảnh hưởng vi khuẩn nội sinh B megaterium 18 lên sinh trưởng cà phê giai đoạn vườn ươm 46
3.3.2.1 Ảnh hưởng vi khuẩn nội sinh B megaterium 18 đến sinh trưởng cà phê sau tháng theo dõi 46
3.3.2.2 Ảnh hưởng vi khuẩn nội sinh B megaterium đến sinh trưởng cà phê sau 3,6,9 tháng theo dõi 49
3.3.2.3 Ảnh hưởng vi khuẩn nội sinh B Megaterium 18 đến sinh trưởng cà phê 1,5 tuổi 51
CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53
4.1 KẾT LUẬN 53
4.2 KIẾN NGHỊ 53
(11)MỞ ĐẦU
Hiện nay, phát triển ngành nông nghiệp vào mức độ thâm canh, với việc sử dụng ngày nhiều phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học, phá rừng canh tác công nghiệp chạy theo suất, sản lượng…đã làm cho đất đai ngày thối hóa, dinh dưỡng bị cân đối, cân hệ sinh thái đất, hệ vi sinh vật đất bị phá hủy, tồn dư chất độc hại đất ngày cao, nguồn bệnh đất ngày tích lũy….Ðể đối phó với vấn đề này, việc kiểm soát sâu, bệnh hại biện pháp sinh học ngày ý đến có nhiều nghiên cứu thực thời gian gần [1]
Cà phê mặt hàng nơng sản chiến lược, đóng góp 3,5 tỷ USD cho ngân sách nhà nước [2] Chủ trương Nhà nước hình thành vùng trồng cà phê lớn, sản xuất bền vững, đạt tiêu chuẩn cà phê chứng quốc tế đáp ứng nhu cầu xuất mang lại giá trị lợi nhuận cao [3] Tuy nhiên, sản xuất cà phê Việt Nam nói chung phải đối mặt với nhiều thách thức, có vấn đề lạm dụng phân bón hóa học [4] Điều làm gia tăng chi phí sản xuất mà cịn làm giảm khả chống chịu cà phê dẫn đến bùng nổ dịch bệnh, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng cà phê Việt Nam thị trường giới nguyên nhân dẫn đến thối hóa đất canh tác, nhiễm nguồn nước mơi trường sống Ngồi ra, dư lượng hóa học làm giảm chất lượng hạt cà phê nhân, làm sản phẩm khó vào thị trường địi hỏi chất lượng cao Do đó, việc nghiên cứu tìm giải pháp thay phần phân bón thuốc bảo vệ thực vật hóa học sản xuất cà phê vấn đề quan tâm nhiều nhà khoa học
Một bệnh điển hình cà phê phải đối mặt bệnh sần rễ gây vàng chết, bệnh chủ yếu tuyến trùng gây sần rễ gây Tuyến trùng Meloidogyne incognita tuyến trùng gây sần rễ, tác nhân chủ yếu gây hại cho trồng có cà phê
(12)phòng trừ loại nấm bệnh Lợi dụng đặc tính vi sinh vật sống nội sinh tế bào mô thực vật rút ngắn thời gian thích nghi chế phẩm sinh học Vi sinh vật nội sinh đối kháng với nấm bệnh, kích thích sinh trưởng cho đồng thời không ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe cộng đồng [5] Khảo sát vi sinh vật nội sinh nghiên cứu nhiều loại trồng quan trọng lúa mỳ, chuối, đậu nành cà chua, phần lớn vi sinh vật nội sinh cà phê chưa nhiều nghiên cứu sâu [6]
Xuất phát từ lý trên, tiến hành đề tài: “Đánh giá khả diệt tuyến trùng kích thích sinh trưởng cà phê chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium”
Mục đích, yêu cầu:
- Mục đích: Đánh giá khả diệt tuyến trùng kích thích sinh trưởng cà phê chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium
(13)CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ PHÊ
1.1.1 Lịch sử phát triển cà phê
Cà phê thuộc Rubiales, họ Rubiacea, chi Coffea Theo phân loại thực vật học cà phê có khoảng 500 lồi với 6.000 loại Tất loại cà phê có nguồn gốc từ Châu Phi, loại sống hoang dại tiếng lâu đời cà phê chè (Coffea arabica) Cây cà phê chè mọc hoang dại biết đến vùng biên giới giáp cao nguyên Boma Sudan Năm 1889 tìm thấy cà phê vối (Coffea canephora) mọc hoang dại vùng thuộc Công Gô mọc rải rác số vùng khác thuộc Tây Phi gần xích đạo Cây cà phê trồng trọt từ kỷ XIV vùng Arabica (Yêmen) Theo Vesling, cà phê đem từ Yêmen sang bán vùng Ai Cập duới dạng khô coi thứ hàng xa xỉ Vào kỷ XVII người ta lấy cà phê rang xay trộn vào dầu mỡ chứa túi làm thực phẩm để vuợt sa mạc
Hiện giới trồng lồi cà phê có giá trị kinh tế sau: Cà phê chè (Coffea arabica Line): Ðược trồng có hệ thống vào khoảng kỷ XV khu vườn miền nam Yêmen Từ kỷ XVII người Ả-rập vị trí độc tơn việc trồng cà phê cà phê chè lan rộng khắp giới Nguồn gốc từ Ethiopia đến Yêmen sang Yava (1960) đến Amsterdam (Hà Lan) năm 1706, sang Trung Mỹ Năm 1724, đến Colombia năm 1724, từ Yêmen sang Brazil năm 1715 từ Yava sang Papua New Guinea vào năm 1770 Hiện cà phê chè trồng tập trung chủ yếu Brazil, Colombia, Mêhicô nước Trung Phi Cà phê chè bao gồm chủng phổ biến như: Coffea arabica L var Typica, Coffea arabica L var Bourbon, Coffea arabica L var Amarello chev, Coffea arabica L var Caturra, Coffea arabica L var Mokka, Coffea arabica L var Mundonovo, Coffea arabica L var Catuai, Coffea arabica L var Catimor [7].
(14)xuất Java năm 1900 Cà phê vối chủ yếu trồng nhiều số nước Indonesia, Bờ Biển Nga, Uganda, Việt Nam Cây cà phê vối chịu nhiệt độ nóng ẩm, suất cao hương vị nước uống cà phê chè Khác với cà phê chè, cà phê vối thụ phấn chéo hoa lần nách cành ngang
Cà phê mít (Coffea excelsa Chev): Cà phê mít dâu da (Coffea liberica Bull in Hiern) Hai loại cà phê trồng nước Châu Phi Liberia, Sierra Leon, Cộng Hòa Trung Phi, Benin nước Châu Á Philipin, Indonesia, Việt Nam Hai loại cà phê sinh trưởng khỏe, khả thích ứng rộng, sâu bệnh, chất lượng nước uống kém, hàm lượng caffein thấp So với cà phê chè cà phê vối sản lượng hai loại cà phê không đáng kể [8]
1.1.2 Đặc điểm thực vật học cà phê
Thân: Cây cà phê chè cao tới m, cà phê vối tới 10 m Tuy nhiên trang trại cà phê người ta thường phải cắt tỉa để giữ độ cao từ 2-4 m, thuận lợi cho việc thu hoạch Cây cà phê có cành thon dài, cuống ngắn, xanh đậm, hình ovan Mặt có màu xanh thẫm, mặt xanh nhạt Chiều dài khoảng 8-15 cm, rộng 4-6 cm Rễ cà phê loại rễ cọc, cắm sâu vào lòng đất từ - 2,5 m với nhiều rễ phụ tỏa xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng nuôi [6]
Hoa: Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thường nở thành chùm đôi chùm ba Màu hoa hương hoa dễ làm ta liên tưởng tới hoa nhài Hoa nở vòng đến ngày thời gian thụ phấn vài ba tiếng Một cà phê trưởng thành có từ 30.000 đến 40.000 bơng hoa Ngay từ cà phê hoa kết người ta có đánh giá vụ mùa cà phê Ở nước sản xuất cà phê lớn điều đặc biệt quan trọng việc đưa nhận định giá thị trường Tuy đợt rét đậm hạn hán làm đảo lộn tính tốn đẩy thị trường vào tình hồn tồn khác [6]
(15)trong đến tháng có hình bầu dục, bề ngồi giống anh đào Trong thời gian chín, màu sắc thay đổi từ xanh sang vàng cuối đỏ Quả có màu đen chín nẫu Do thời gian đâm hoa kết trái lâu mà vụ cà phê kéo dài gần năm trời xảy trường hợp vừa có hoa, vừa có Thơng thường cà phê chứa hai hạt Chúng bao bọc lớp thịt bên [6]
1.1.3 Một số bệnh thường gặp cà phê
Một vấn đề đáng quan tâm năm qua tình hình phát sinh sâu bệnh cà phê diễn biến phức tạp, việc áp dụng biện pháp phòng trừ sâu bệnh nhiều hạn chế, nhiều loại bệnh chưa có thuốc đặc trị, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cà phê có nhiều vấn đề đáng bàn…
Một ví dụ cụ thể xuất loại ve sầu gây hại cà phê huỷ diệt diện rộng đến hàng chục ngàn cà phê nhiều tỉnh thành nước, đặc biệt vùng chuyên canh cà phê Đắk Lắk, Lâm Đồng, Gia Lai, Đắk Nông… gây thiệt hại lớn cho người dân làm cho phát triển cà phê thời gian tới chưa bền vững Cho nên, cà phê phát triển ổn định bền vững vấn đề bảo vệ thực vật cho cà phê cần thiết đáng quan tâm [9]
Theo kinh nghiệm thực tế sâu bệnh thường xuất sau thu hoạch xong cà phê cuối mùa nắng, đầu mùa mưa Đây giai đoạn phát triển nhanh nhiều loại sâu bệnh cà phê
Theo Cục Bảo vệ thực vật cho biết, tập đoàn sâu bệnh hại cà phê phong phú đa dạng gồm 18 loại sâu bệnh Các lồi sâu hại quan trọng thuộc họ gồm: cánh cứng, cánh đều, cánh vảy Trong xuất phổ biến loại bệnh sau: rệp sáp, ve sầu hại rễ, sâu đục thân, đục cành, đục quả; bệnh gỉ sắt loại bệnh nấm…[10] Một số bệnh gây hậu nghiêm trọng cà phê loại bệnh sau:
a, Bệnh rễ tuyến trùng (Nematodes)
(16)- Tuyến trùng gây vết thương: Pratylenchus coffea. - Tuyến trùng gây nốt sần: Meloidogyne spp.
- Tuyến trùng nội sinh nửa nội sinh là: Tylenchus Pratylenchus,… Tuyến trùng gây tác hại thời kỳ vườn ươm chủ yếu vườn trồng Cây cà phê bị tuyến trùng thường sinh trưởng kém, mùa khơ thường bị vàng héo, bị nặng chết khô lô trồng Triệu chứng tuyến trùng gây vết thương làm cho rễ bị sưng u, có đường nứt nẻ Cịn tuyến trùng gây nốt sần rễ phụ có u dạng nốt sần
Biện pháp phòng trừ:
Những bị bệnh nặng nhổ đem đốt Những vùng bị bệnh nặng cần luân canh với trồng khác, cải tạo đất phân xanh từ - năm sau trồng lại cà phê Con đường chọn lọc giống chống bệnh dùng gốc ghép chống bệnh thường ý để phòng chống bệnh Những bị bệnh nhẹ tăng cường bón phân hữu cơ, dùng số loại thuốc sau để bơm vào đất xử lý: Nemaphos, Teracur, Nemagon, Methylbromid Cây cúc vạn thọ có khả diệt tuyến trùng Trồng vùng bị bệnh xung quanh gốc cà phê để chúng tiết chất diệt tuyến trùng đất vùng xung quanh rễ Có th ể đem băm thân rễ cúc vạn thọ sau đem vùi vào gốc cà phê
b, Bệnh thối rễ
Một số loại nấm đất thuộc chi Rhizoctonia, Fusarium công gây tác hại vào rễ cà phê Triệu chứng: Trên rễ ngang, chóp rễ, phần rễ đuôi chuột xuất vết thối mềm có màu thâm đen Cây bị bệnh sinh trưởng cằn cỗi, vàng, héo, bị nặng bị chết [19]
(17)1.2 TUYẾN TRÙNG THỰC VẬT VÀ TUYẾN TRÙNG HẠI CÂY CÀ PHÊ 1.2.1 Cấu tạo phân loại tuyến trùng thực vật
Tuyến trùng thực vật nhóm động vật khơng xương sống có đặc điểm sinh thái thích nghi với đời sống ký sinh thực vật Nhóm tuyến trùng có số đặc trưng quan trọng so với nhóm ký sinh động vật nhóm sinh thái khác, có kích thước hiển vi, phần miệng có cấu tạo kim hút chuyển hóa để châm chích mơ thực vật hút chất dinh dưỡng, kích thước trứng lớn kích thước thể, đời sống chúng có quan hệ bắt buộc trực tiếp với thực vật phát triển Trong đó, cấu tạo kim hút chuyển hóa khác biệt quan trọng Về mặt phân loại học, tuyến trùng ký sinh thực vật gồm nhóm liên quan đến tuyến trùng là: Bộ Tylenchida (chỉ trừ số loài tuyến trùng họ Tylenchidae); Bộ Aphelenchida; Các loài tuyến trùng họ Longidoridae Dorylaimida; Các loài tuyến trùng họ Trichodoridae thuộc Triplonchida. Trong nhóm ký sinh nhóm lồi thuộc Tylenchida là nhóm tuyến trùng ký sinh đơng đảo có tầm quan trọng sản xuất nông nghiệp
(18)Về hình thức ký sinh thực vật, tuyến trùng phân thành nhóm ký sinh sau:
- Ngoại ký sinh: tuyến trùng không xâm nhập vào bên mô thực vật mà bám bên bề mặt rễ, dinh dưỡng tuyến trùng việc sử dụng kim chích châm chích hút chất dinh dưỡng tế bào thực vật
- Bán nội ký sinh: phần đầu tuyến trùng xâm nhập vào rễ, phần sau thể tuyến trùng đất
- Nội ký sinh: toàn tuyến trùng xâm nhập vào bên rễ Nhóm chia thành nhóm nhỏ:
+ Nội ký sinh di chuyển: tuyến trùng giữ khả di chuyển mô thực vật chúng chuyển động từ mô đến mô khác để hút dinh dưỡng
+ Nội ký sinh cố định: sau xâm nhập vào rễ, tuyến trùng dinh dưỡng nơi cố định tạo nên tế bào dinh dưỡng, chúng khả di chuyển trở nên phình to (béo phì)
1.2.2 Thành phần loài tuyến trùng gây hại cà phê
Theo White T., thành phần tuyến trùng kí sinh hại cà phê gồm lồi sau:
Bảng 1.1 Thành phần loài tuyến trùng ký sinh hại cà phê [12]
Loài Cà phê chè
(Coffea arabica Line)
Cà phê vối
(Coffea canephora Line) Nội kí sinh
(endoparasit)
∗Meloidogyne sp. ,
M.africana,
M exigua, M coffeicola, M decalineata, M megadora
∗Pratylenchus sp., P coffea ∗ Radopholus similis
∗ Rotylenchulus reniformis
∗Meloidogyne sp.,
M megadora
∗Pratylenchus sp.,
P brachyurus,
P coffea
∗Radopholus similis
Bán ký sinh
(semi –
ectoparasit)
ngoại sinh
(ectoparasit)
∗Ditylenchus procerus ∗ Helicotylenchus erythrinea ∗ Paratylenchus besoekianus, Paratylenchus acrophallus ∗ Trichodorus christiae,
T monchystera
∗ Xiphinema mericantum, X.brevicola, X.insigne, X.radicicola
(19)1.2.3 Tình hình tuyến trùng hại cà phê Việt Nam
Việc đẩy mạnh tái canh, thay vườn già cỗi đứng trước khơng trở ngại cho ngành cà phê Việt Nam chi phí q trình tái canh cao, tỷ lệ sâu bệnh nhiều, đặc biệt nghiêm trọng bệnh tuyến trùng hại rễ - khó khăn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất cà phê giới Các nhóm tuyến trùng phổ biến gây hại nhiều cà phê Meloidogyne và Pratylenchus Tại Việt Nam loài tuyến trùng Pratylenchus coffea, Meloidogyne spp Radopholus arabocoffea biết đến tác nhân gây hại cho 24%, 9% and 12% mẫu rễ cà phê phân tích Tại Việt Nam vào năm 1970, tuyến trùng Pratylenchus coffeae làm suy yếu chết hàng loạt vườn cà phê chè Phủ Quỳ - Nghệ An Đến năm 1994, tượng vàng bệnh hại rễ xuất phổ biến số tỉnh trồng cà phê tỉnh Đăk Lăk sau vùng trồng khác Tây Nguyên, gây hại hàng trăm cà phê Đăk Lăk Năm 1997, Đăk Lăk có 3.000 cà phê bị vàng lá, có gần 50% diện tích vàng bệnh hại rễ Gần nhất, năm 2008 vùng Phủ Quỳ - Nghệ An có gần 100ha cà phê chè Catimor trồng lại đất cà phê lý bị tuyến trùng gây hại chết hàng loạt Tuyến trùng gây tác hại thời kỳ vườn ươm chủ yếu đồng ruộng Cây cà phê bị tuyến trùng thường sinh trưởng kém, mùa khơ thường bị vàng héo, bị nặng chết khô lô trồng Triệu chứng tuyến trùng gây vết thương làm cho rễ bị sưng u, có đường nứt nẻ Cịn tuyến trùng gây nốt sần rễ phụ có u dạng nốt sần [13]
(20)Các nghiên cứu gần cho thấy chất đất hệ vi sinh vật tồn đất nguyên nhân tác động đến phân bố tuyến trùng Số lượng thành phần tuyến trùng khác mẫu đất có đặc điểm khác P Q Trinh đồng [15] xác định tuyến trùng thuộc nhóm Meloidogyne spp tìm thấy nhiều đất sét, nhóm tuyến trùng R. Arabocoffeae tập trung chủ yếu đất cát đất mùn Pratylenchus spp tồn với số lượng lớn đất cát Nhóm tác giả điều kiện nhà kính vi khuẩn Pasteuria penetrans có khả hạn chế đáng kể số lượng tuyến trùng đất trồng cà phê
Theo thống kê Viện Khoa học kỹ thuật nơng- lâm nghiệp Tây Ngun có khoảng 30% diện tích trồng cà phê già cỗi cần phải tái canh, tập trung chủ yếu Đắk Lắk Lâm Đồng Đắk Lắk có 185.000 cà phê, sản lượng hàng năm đạt 380.000 cà phê nhân Tuy nhiên, 51% diện tích cà phê tỉnh có độ tuổi 15 năm, nên 5-10 năm nữa, bị “lão hóa”, hết chu kỳ kinh doanh cho hiệu quả, phải cưa đốn, phục hồi, tái canh Diện tích cà phê già cỗi cần phải trồng thay chuyển đổi - 10 năm tới không ảnh hưởng trực tiếp tới suất chất lượng cà phê Việt Nam
Thực tế chứng minh thực tiễn sản xuất cà phê Đắk Lắk: Một số diện tích cà phê già cỗi bị sâu bệnh hại hủy để trồng lại Các diện tích không luân canh với trồng khác mà sau nhổ cày bừa làm đất lại đem trồng cà phê Hậu diện tích bước sang năm thứ có số vàng héo chết, sang năm thứ tỷ lệ chết tăng lên cuối phải hủy vườn Một số vườn hủy bỏ vài xấu, bị sâu bệnh đem trồng cà phê sau từ đến năm trồng lại già cỗi, vàng héo chết
trang trại xanh 15 cm, trắng, hoa nhài. thụ phấn nước sản xuất cà phê lớn ề giá cả và thị trường. hạn hán tự thụ phấn, gió côn trùng anh đào vàng đỏ. đen thịt