Tổng hợp vật liệu nano oligochitosan - silica từ vỏ trấu và ứng dụng phòng trừ bệnh thán thư trên cây ớt

DANHMỤCCÁCBẢNG

Bảng3.15.Hiệusuấttạonanosilicatừvỏtrấuđãxửlývới HCl5%..85 Bảng 3.16.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếnmức độ bệnh thán thư do nấmC. Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếnhoạt tớnh của β 1,3-glucanase (àmol/h/mg protein) trong điều kiện phũng thínghiệm..97 Bảng 3.19.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếncapsidiol(àg/g FW)trongđiềukiệnphũngthớnghiệm..99 Bảng 3.20.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếnsalicylicacid(ng/g FW)trongđiều kiệnphòngthínghiệm..101 Bảng 3.21.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếnjasmonicacid( n g / g FW)trongđiềukiệnphòngthínghiệm..103 Bảng 3.22.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếntỷlệnhiễmbệnhthánthư(%)trêncâyớttrongđiềukiệnnhàmàng..107 Bảng 3.24.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano.

TểMTẮT

Về tính mới của luận án: đề tài đã (1) hoàn thiện được quy trình sản xuấtoligochitosan-silica nano có thể ứng dụng trong sản xuất trên quy mô công nghiệp: (a)tạo oligochitosan có khối lượng phân tử nhỏ (7,7 kDa, 4,6 kDa và 2,5 kDa) bằngphươngphápchiếuxạdungdịch4%chitosan/0,5%H2O2vàdungdịch2%chitosan/0,5%. H2O2; (b) tạo vật liệu nano silica có độ tinh khiết cao bằng phương phápthiêu kết vỏ trấu đã được xử lý loại bỏ thành phần khoáng và (c) tạo oligochitosan-silica nano bền ở pH gần trung tính (pH ~ 7,5); (2).

SUMMARY

Some special characteristics of oligochitosan, nano silicaandoligochitosan- silicananowererecorded.Ingreenhouseandopened-fieldconditions, the high efficiencies of ISR potential againstC.

CHƯƠNG3. KẾTQUẢVÀTHẢOLUẬN

Kết quả dựa theo chỉ số bệnh tại Bảng 3.5 cho thấy sau 7 ngày lây nhiễm mẫuphân lập HCM-Tr2 có chỉ số bệnh cao nhất là 3,32% không có sự khác biệt đối vớinghiệm thức phun mẫu phân lập TN-Tr2, HCM-Tr3 và HCM-L2 nhưng khác biệt sovới các nghiệm thức còn lại. Ở giai đoạn 7 ngày sau xử lý đến 21ngày sau xử lý, tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh của 2 đối chứng tăng liên tục, khi phunoligochitosan-silica nano từ nồng độ 25 đến 100 ppm thì tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh lạigiảm khi ở giai đoạn từ sau 7 ngày xử lý đến 14 ngày sau xử lý và tăng trở lại ở giaiđoạn 21 ngày xử lý. Nano silica cũng có sự tác động đến hoạt tính của β 1,3-glucanase, điều đó thểhiện rừ tỏc dụng của nano silica từ khi bắt đầu xử lý đến giai đoạn 21 ngày sau xử lý,nghiệm thức khi xử lý nano silica ở nồng độ 100 ppm cho kết quả tốt, nhất (đạt 1,78àmol/h/mgproteinsau21ngàyxửlý).Cũngtươngtựnhưoligochitosan,hoạttớnhcủa.

Như vậy, khi sử dụng riêng lẻ hay kết hợp của oligochitosan và nano silica đềucó tác động đến hoạt tính của β 1,3-glucanase, tăng mạnh nhất ở giai đoạn từ 7 ngàysau xử lý đến 14 ngày sau xử lý và khi sử dụngoligochitosan-silica nano ở nồng độ50ppmlàmtănglớnnhấthoạttínhcủaβ1,3-glucanase. Đối với nano silica cũng có sự tác động đến sự tích lũy capsidiol, điều đó thểhiện rừ tỏc dụng của nano silica từ khi bắt đầu xử lý đến giai đoạn 21 ngày sau xử lý,nghiệm thức khi xử lý nano silica ở nồng độ 100 ppm cho kết quả tốt, nhất (đạt 120,3àg/g FW ở 14 ngày sau xử lý). Cũng tương tự như oligochitosan, tớch lũy capsidioltăng mạnh từ sau 7 ngày xử lý đến 14 ngày xử lý, sau đó chỉ giảm nhẹ ở giai đoạn 21ngàysauxử lý. Hình 3.12.Ảnh hưởng của oligochitosan, silica nano và oligochitosan-silica nano đếncapsidioltrong phòng thí nghiệm. Đối với oligochitosan-silica nano, khi mới bắt đầu xử lý, các nghiệm thức có sựdao động về sự tích lũy capsidiol nhưng không có sự sai khác về mặt thống kê. Ở cácgiai đoạn sau xử lý lại có tác động mạnh đến sự tích lũy capsidiol. 107,0àg/gFW).Nhưvậy,oligochitosan-silicananolàmtăngsựtớchlũycapsidiol,vàtăng mạnhnhấtkhisửdụngởnồngđộ50ppm. * Đối với nano silica:Silica đã được sử dụng để chống lại bệnh thực vật cáchvới vai trò như là một sản phẩm ngăn ngừa các tác nhân gây bệnh đối với thực vật.Trong một thời gian dài, việc quan sát có hệ thống đối với việc tích lũy silica trongvách tế bào và tại các địa điểm xâm nhập của mầm bệnh đã đưa đến kết luận cây trồngcó thể tăng sức đề kháng đối với mầm bệnh.

* Đối với nano silica:Qua Bảng 3.23 cho thấy, chỉ số bệnh của các thí nghiệmcó sự khác biệt về mặt thống kê từ thời điểm 7 ngày sau xử lý đến 21 ngày sau xử lý.Các thí nghiệm phun nano silica từ 50 ppm đến 100 ppm đều cho kết quả thấp hơn haiđối chứng (không phun nano silica). Vềtrọng lượng trung bình/100 trái, các nghiệm thức khác nhau có sự khác nhau về trọnglượng trái, khi phun oligochitosan-silica nano sai khác rất có ý nghĩa đối với đối chứng(khôngphunoligochitosan-silicanano).Trongđó,khiphunoligochitosan- silicananoở nồng độ 50 ppm cho trọng lượng/100 trái tốt nhất (đạt 66,1 g/100 trái, cao hơn so vớiđối chứng là 18,5 g/100 trái và 8,3 g/100 trái). Trong đó, khi có phun oligochitosan đều có tỷ lệbệnh thấp hơn so với hai đối chứng (không phun oligochitosan) và tỷ lệ bệnh thấp nhấtở khi phun oligochitosan ở nồng độ 25 ppm, đạt 1,41% ở thời điểm trái xanh và 1,88%ở thời điểm trái chín (thấp hơn so với hai đối chứng từ 1,02 đến 1,52% ở các thờiđiểm).

Vềchiều dài trái và đường kính trái, các nghiệm thức có sự dao động nhưng không có sựkhác biệt về mặt thống kê.Về trọng lượng trung bình/100 trái, khi phun oligochitosan ởnồng độ 25 ppm cho kết quả lớn nhất (đạt 58,4 g/100 trái), cao hơn so với hai đốichứng,từ 5,0đến5,5g/100trái). * Đối với oligochitosan-silica nano:Kết quả Bảng 3.27 cho thấy, thời điểm 7,14, 21 ngày sau xử lý oligochitosan-silica nano, các nghiệm thức có sự dao động về tỷlệ bệnh và nghiệm thức phun xử lý oligochitosan-silica nano có nồng độ 25, 50 và 100ppm có tỷ lệ nhiễm bệnh ít nhất (ít hơn đối chứng ĐC (+) và ĐC (-), trong đó thínghiệmphun50ppmoligochitosan-. Về năng suất thực thu, cỏc nghiệm thức cú sự khỏc biệt rừ rệt về mặt thống kờ.Trong cỏc thớ nghiệm cú phun oligochitosan -silica nano đều có năng suất thực thu caohơnhaiđốichứng(khôngphunoligochitosan-. silicanano).Đõylàđiềuđóđượcthểhiệnrừtừnăngsuấtlýthuyếtđếnnăngsuấtthựcthu.Trongđú,khiph unoligochitosan-silicanano ở nồng độ 50 ppm cho kết quả về năng suất thực thu cao nhất (đạt 874,7 kg/1.000m2,caohơnhaiđốichứngtừ122,0đến203,8kg/1.000m2).

Về chỉ số bệnh, các thí nghiệm có sự dao động và sai khác về mặt thống kê.Ởthờiđiểmtráixanhvàtráichín,khiphunoligochitosanởnồngđộ25,50và100ppmđều cho chỉ số bệnh thấp hơn hai đối chứng (không phun oligochitosan), chỉ đạt 1,27 -1,37%ởthờiđiểmtráixanhvà2,77–. Về chiều dài trái và đường kính trái, các thí nghiệm có sự dao động nhưng sựdao động này không có sự khác biệt về thống kê sinh học.Về trọng lượng trungbình/100 trái, thí nghiệm phun nano silica ở nồng độ 100 ppm cho kết quả tốt nhất, đạt53,9g/100trái (caohơnhaiđốichứngtừ 2,1đến3,1g/100trái). Về trọng lượng trung bình/100 trái,các thí nghiệm có phun oligochitosan- silica nano cho kết quả tốt nhất so với hai đốichứng(khôngphunoligochitosan-. silicanano),trongđóthínghiệmkhiphunoligochitosan-silica nano ở nồng độ 50 ppm cho kết quả tốt nhất, đạt 54,8 g/100 trái(caohơnhaiđốichứngtừ 2,8đến3,0g/100 trái).

KẾTLUẬNVÀĐỀNGHỊ

+ĐốivớinấmC.truncatum:Quacỏcchỉtiờutheodừivềbệnhcũngnhưcỏc ch ỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất, kết quả đạt tốt nhất khi phunoligochitosan25ppm;hoặcnanosilica100ppm;hoặcoligochitosan-silicanano50ppm. Bước đầu có thể ứng dụng sử dụng oligochitosan-silica nano kích kháng bệnhthán thưColletotrichumspp. Trong quá trình trồng ớt trong nhàmàng hay trên đồng ruộng, có thể phun oligochitosan-silica nano ở nồng độ 50 ppm.Tiến hành phunoligochitosan-silica nano 3 lần cách nhau 7 ngày, thời điểm phun lầnđầu vào khoảng thời gian khi cây chuẩn bị ra hoa (25 ngày sau trồng - NST)đ ể h ạ n chếbệnhthánhthưgâyhạitrênlá,trêntráivàgiúplàmtăngnăngsuấtớt.

Tiếp tục thử nghiệm oligochitosan-silica nano trên diện rộng trongđ i ề u k i ệ n nhà màng và đồng ruộng dưới áp lực bệnh thán thư khác nhau, các thời điểm xử lý vàliềulượngkhácnhauđểcócơsởkhoahọcvàthựctiễnkhiáp dụngvàosảnxuất.

TÀILIỆUTHAMKHẢO

Nasruddin, O.M.Mongkolporn and P.W.J Taylor,Identification, prevalence and pathogenicity ofColletotrichum species causing anthracnose of Capsicum annuum in Asia, IMAFungus2019,10:8,1-32. Lê Hoàng, Lệ Thủy và Phạm Văn Kim,Phân loài nấm Colletotrichum gây bệnhthán thư trên xoài và sầu riêng tại Đồng bằng Sông Cửu Long và thử hiệu lựccủa sáu loại thuốc đối với các loài nấm này, Tạp chí Khoa học Đại học CầnThơ,2008,10,21-40. [26].TrầnThịThuThủy,LêThịNgọcXuân,NgôThànhTrí,PhanThịHồngThúy, Lê Thanh Toàn, Phạm Hoàng Oanh, Huỳnh Minh Châu,Kích thích tính khángbệnh thán thư trên rau khi được xử lý bởi một số hóa chất, Tạp chí Khoa họcTrườngĐạihọc CầnThơ,2010,16b,138-146.

[52].A.N.Hernández-Lauzardo,M.G.Velázquez-delValle,M.G.Guerra-Sánchez,Current status of action mode and effect of chitosan against phytopathogensfungi,AfricanJournal ofMicrobiologyResearch,2011,5(25),4243-4247. Nguyễn Trí Tuấn, Nguyễn Hữu Minh Phú, Hồ Ngọc Tri Tân, Phạm Thị BíchThảo, Nguyễn Thị Kim Chi, Lê Văn Nhạn, Nguyễn Trọng Tuân, Trịnh XuânAnh,TổnghợphạtNanoSiO2từtrovỏtrấubằngphương phápkếttủa, TạpchíKhoahọc Trường Đạihọc CầnThơ,2014,32,120-124. [84].A.Al-Mla,F.Al-Sagheer,DeterminationofKineticParametersfortheDegradation of Chitosan/Silica Hybrid Nano Composites, Journal of Polymersandthe Environment, 2013, 21(2),504-511.

[86].T.Sun,C.L.Wu,H.Hao,Y.Dai,J.R.Li,Preparationandpreservationproperties of the chitosan coatings modified with the in situ synthesized nanoSiOx,FoodHydrocolloids,2016,54,130-138. [87].NguyễnQuốcHiến,Nghiêncứuxửl ý hóahọckếthợpvới bứcxạchếtạochất kích kháng bệnh sinh học dùng trong nông nghiệp cho cây lúa và cây mía, Báocáotổngkết đềtài KH- CNcấpBộ, mãsố:BO/06/07-01, 2009, TP.HCM. [88].M.Xianghong,Y.Lingyu,F.K.John,T.Shiping,Effectsofchitosanandoligochitosan on growth of two fungal pathogens and physiological propertiesinpearfruit,CarbohydratePolymers,2010,81(1),70-75.

Asgar,Control of anthracnos by chitosan through stimation of defence- relatedenzymes in Eksotika II Papaya (Carica papaya L.) fruit, Journal of Biology andLifeScience,2012,3(1),114-126. Vừ Thị Mai Hương, Trần Thị Kim Cỳc,Nghiờn Cứu Ảnh Hưởng Của ChitosanOligosaccharide Lên Sinh Trưởng Và Năng Suất Cây Lạc Giống Lạc L14,TrườngĐạihọcKhoahọc,Đạihọc Huế,2012,73(4),125-135. Madhura,Antifungal activity ofchitosan-silver nanoparticle composite against Colletotrichum gloeosporioidesassociated with mango anthracnose, African Journal of Microbiology Research,2014,8(17),1803-1812.

[103] B.C.Sutton,ThegenusGlomerellaanditsanamorphColletotrichum.InColletotrichu m biology, pathology and control (eds, LA Bailey and MJ Jeger)CABInternational,Wallingford,1992, 1-26.