Nghiên cứu bệnh nứt thân chảy nhựa trên cây dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai) do nấm Didymella bryoniae (Auersw.) Rehm gây ra và biện pháp phòng trừ sinh học tại Phú Yên

Mục tiêu cụthể

- Đánh giá được thực trạng sản xuất dưa hấu tại Phú Yên và mức độ gây hại, diễn biến bệnh nứt thân chảy nhựa do nấmD. - TuyểnchọnđượcmộtsốchủngvikhuẩncóíchBacillusspp.cókhảnăngkiểm soát sự phát triển của nấm bệnh, khả năng hạn chế bệnh nứt thân chảy nhựa do nấmD.

Nguồngốcvàsựphânbốcâydưahấu

Schrader đề nghị vào năm 1836 và tiếp tục bảo lưu danh pháp bởi các đề xuất độc lập khác của Anguria Miller (1754) và Colocynthis Miller (1754).Momordica lanataThunberg (1794) là tên khoa được hầu hết các nhà Thực vật học chấp nhận,Citrullus vulgarisđượcH.A.Schrader(1836)đềxuấtlàtênkhoahọcđượcsửdụngphổbiếnvàCitrulluslan atusđượcxemlàtêngọilâuđờinhấtcủacâydưahấu.Năm1959,Mansfeldđềnghị. Sảnxuấtdưahấuđòihỏimộtchukỳsinhtrưởngdàivàđiềukiệnkhíhậuthíchhợp.Hiện nay,người tiêu dùngđãcónhiềunhận thức cao về giá trịdinhdưỡng vàcôngdụngẩmthực của loạicâytrồngnày.Đi kèm nhucầutiêuthụ sản phẩmcâydưa hấu và sự cảitiếnđadạngvềgiốngcâytrồng,đểthuđượclợinhuận,ngườisảnxuấtphảitạorasảnlượngdưach ấtlượngcao,đadạng về hình thức nhưcácloại quả nhỏ vàkhônghạt, cùng với sựpháttriểncáckỹthuậtchếbiếnsauthuhoạchdướidạngsảnphẩmđónggóicắtsẵn,đãcảithiệnsựt iệnlợicủaviệcphụcvụloạinôngsảnnày. Dưa hấu là cây nhỏ, thân mềm, có lông, phân nhánh, màu sắc lá thay đổi xanh – xanhđậm–xanhlácây(Schaffervàcs,2013)[138].Dưahấulàloàiduynhấtthuộc họ bầubícóláđượcphânchiathànhcácthùylá(Hình1.1).Trongquátrìnhcanhtác,quan sát bốn dấu hiệu sau đây có thể xác định được thời điểm quả dưa hấu chín: (1) Các tua xoăn màu xanh nhạt trên thân gần vị trí đậu quả chuyển sang màu nâu và khô.

Điều nàycóthể giúp giảmthiểuthấtthoátvàlãng phílươngthực,giảm tácđộng đếnmôitrường, tốiđahóalợi nhuận nông nghiệpvàcải thiện tínhbềnvững củalươngthựcở quymôthương mại bằngcách chuyểnđổi chấtthải nôngnghiệpcógiátrịcaonày thànhcácchấtcóhoạt tínhsinhhọccảitiến, tănggiátrị thươngmạicủa chấtthảisinhhọc (Devivà Prabhavathy, 2023) [66].Các sản phẩm táichếtừchất thảinôngnghiệpcógiátrịgia tăng đơngiản, tiếtkiệm chi phívàđược ngườidân ưachuộng.Hơnnữa, nguồnnguyênliệudễdàngtìmkiếm,cóthể xây dựng đượcm ô hìnhtổ.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT DƯA HẤU TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ PHÚYÊN

CT-UBNDngày23/8/2013vềviệctăngcườngquảnlýsảnxuất,tiêuthụrauđểđảm để đảm bảo an toàn thực phẩmtrênđịa bàn tỉnh của UBND tỉnh PhúYên;Công văn số 854/SNN ngày 26/8/2013 về việc tăng cườngquảnlý sản xuất tiêu thụ rau để đảm bảo ATTPtrênđịabàntỉnh,Côngvănsố916/SNNngày14/10/2011vềviệctăngcườngkiểmsoátviệc sử dụng hóa chất trong sản xuất thực phẩm nông sản của Sở Nông nghiệp và PTNT Phú Yên. PGPR là những vi sinh vật cư trú tại vùng rễ của cây trồng, dễ dàng hình thành khuẩn lạc, có hệ số nhân lớnvàảnhhưởngtrựctiếphoặcgiántiếpđếntácnhângâybệnhhạiởthựcvật.Vikhuẩn có thể có lợi cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng hoặc trung tính, vi khuẩn vùng rễ có những khác biệt ưu thế hơn so với vi khuẩn trong đất (Lynch, 1990; Lê Như Cương và cs, 2019;. Vi sinh vật có thể có thể tác động đến cây trồng thông qua cơ chế đối kháng tác nhân gây bệnh như sản sinh các chất kháng sinh (Brucker, 2008; Mazurier, 2009;. Sherathia, 2016) [50, 128, 160] hoặc thông qua sự tổng hợp, khoáng hoá hoặc chuyển hoá các chất dinh dưỡng xảy ra trong quá trình chuyển hoá vật chất của vi sinh vật như quá trình cố định nitơ, phân giải lân, sinh tổng hợp auxin, gibberellin, etylen (Costa, 2018;Gomes,2018)[61,82].Bằngcáchtậndụngcácchấtdinhdưỡngđượcgiảiphóng liên tục từ rễ hoặc lá của cây trồng đang sinh trưởng và phát triển, các chủng vi khuẩn có ích sẽ xâm nhập bề mặt lá, hệ thống rễ và lớp đất xung quanh cây trồng một cách hiệuquả.

Cơ chế ức chế khác: Khác với cơ chế kháng sinh với khả năng sản sinh các hoạt chất có trọng lượng phân tử thấp và không cần tiếp xúc vật lý, cơ chế ký sinh cũng là một cơ chế quan trọng được sử dụng bởi một số vi sinh vật có khả năng phá hủy thành tếbàomầmbệnhbằngcácenzymephânhủy.Vikhuẩncókhảnăngkýsinhvàsảnxuất các enzyme phânhủythành tế bào và gắn lên bào tử hoặc sợi nấm của mầm bệnh (Whipps, 2001).

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊNCỨU .1 Mẫunấmbệnhgâyhạicâydưahấu

Các nghiên cứu về khả năng gây bệnh và gây hại của các mẫu nấm bệnh phân lập; khả năng kiểm soát và hạn chế bệnh của vi khuẩnBacillusđối với nấm bệnhD.bryoniaegây bệnh nứt thân chảy nhựa trên cây dưa hấu được tiến hành tại Phòng phân tích và giám định bệnh cây trồng - Chi cục Trồng trọt và BVTV Phú Yên. Môi trường King’s B được chuẩn bị như sau: Khuấyđều tất cả các thành phần như trên và nước, ngoại trừ MgSO4, điều chỉnh pH = 7,2. NhânnuôivikhuẩntrongmôitrườngKing’sB:Lầnlượtphânlậpmộtkhuẩnlạc đơn đối với mỗi chủng từ đĩa petri có chứa vi khuẩnBacillusspp.

Thuvikhuẩn:Thêm10mlnướccấtvôtrùngvàođĩapetricódịchbàotửvikhuẩn sau 48 giờ ủ ấm, dùng trang thủy tinh vô trùng hòa đều vi khuẩn trong dung dịch, lắc đềuvàthuđượcdungdịchbàotửvikhuẩnởnồngđộ1010CFU/mL.Thêmnướcđểđưa dung dịch về nồng độ 106CFU/mL.

NỘI DUNG NGHIÊNCỨU

Từ từ thêm MgSO4vào hỗn hợp trên và lắc đều cho đến khi đủ1.000ml và sau đó hấp khử trùng.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Khảo sát đặc điểm hình thái nấm bệnh: Dựa vào phương pháp quan sát một số đặc điểm hình thái như hình dạng và màu sắc tản nấm phát triển trên môi trường PGA, đặc điểm cành sinh bào tử, hình dạng bào tử và so sánh với một số nghiên cứu để bước đầu ghi nhận mẫu nấm bệnh thu thập được thuộc loài nấm nào. +Phântíchtrìnhtự:CáctrìnhtựnucleotidđượcsắpxếpbằngthuậttoánClustral W trong Bioedit và tìm kiếm những điểm tương đồng với các loài nấm khác trong cơ sở dữ liệu GenBank bằng cách sử dụng các tham số mặc định của hệ thống tin sinh học BLAST có sẵn tại NCBI (The National center for Biotechonology Information). Phundịchbàotửvikhuẩnlầnxungquanhbềmặtđấtgốccâyconsau10ngàygieohạt(lần1)v àsau25ngàygieohạt(lần2)trướckhiđưacâyconratrồngngoàiđồngruộng.Cây dưa hấu trồng trên đồng ruộng tiếp tục được xử lý bằng cách tưới dịch bào tử của vi khuẩnBacillusspp.

Số liệu thu được từ các thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) phiên bản 20.0 cho Windows; phân tích phương sai ANOVA một yếu tố để so sánh sự khác nhau về hiệu suất đối kháng nấm bệnh, chỉ số bệnh,tỷlệ bệnh,tỷlệ chết ở cây con và khả năng tăng trưởng, phát triển của cây dưa hấu.Kiểmđịnhthốngkêđượcthựchiệnởmứcýnghĩap≤0,05theophươngphápLSD.

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ CÁC ĐỐI TƯỢNG SINH VẬT GÂY HẠI TRÊN CÂY DƯA HẤU TẠI PHÚYÊN

Ở vùng đồng bằng, 100% số hộ nông dân đều trồng dưa hấu vào vụ Đông Xuân, tỷ lệ số hộ nông dân tái sản xuất vào vụ Xuân Hè và Hè Thu lần lượt là 40 và 6,67%.Ở vùng bán sơn địa huyện đồng bằng và vùng bán sơn địa huyện miền núi, 100% số hộ nôngdângieotrồngdưahấuvàovụĐôngXuân,tỷlệsốhộnôngdântáisảnxuấtvàvụ Xuân Hè chiếm tỷlệ thấp lần lượt là 13,33 và 10,00 % và không có hộ nông dân tái sản xuất vào vụ Hè Thu (Bảng 3.3). Vào vụ Đông xuân, tại xã EaTrol, huyện Sông Hinh (vùng bán sơn địa huyện miền núi) và xã hòa Hội, huyện Phú Hòa (vùng bán sơn địa huyện đồng bằng) giống dưa hấu Trang Nông 386 được trồng phổ biến, 90% số hộ nông dân trồng giống Trang Nông 386 và sản phẩm cung cấp cho thị trường xuất khẩu, 10% số hộ nông dân trồng giống Thiên Vương. ỞvùngđồngbằngvớitínhchấtđấtphùsabồivensôngBa,điềukiệnthổnhưỡng màu mỡ, thuận lợi nên người nông dân thường trồng luân canh dưa hấu với một số cây hoa màu, rau đậu vào cả ba vụ Xuân Hè, Hè Thu và Đông Xuân hay hai vụ Đông Xuân vàXuânHètrongnăm.Theođó,tạivùngđồngbằngngườinôngdântrồngdưahấutheo ba công thức luân canh là [1] Dưa hấu (ĐX) - Ngô/Dưa hấu (XH) - Rau đậu/Ngô( H T ).

+Côngthứcluâncanh [1,2,3,4]:TạicácđiểmtrồngdưahấuthuộcthịxãĐông Hòa có thổ nhưỡng đất phù sa bồi dọc sông Ba và đất cát pha, các hộ nông dân luân canhdưahấuvàmộtsốloạihoamàu,rauđậukhác.ThờiđiểmgieotrồngvụĐôngXuân từ tháng 12 năm trước – tháng 3 năm sau, vụ Xuân Hè từ tháng 3 – 6 và vụ Hè Thu từ tháng 6 – 7. + Công thức [5, 6, 7]: Tại các điểm trồng dưa hấu thuộc huyện Phú Hòa có thổ nhưỡng đất phù sa bồi dọc sông Ba và đất cát pha, các hộ nông dân trồng dưa hấu liên tiếp hai vụ Đông Xuân và Xuân Hè, vào vụ Hè Thu người nông dân bỏ đất trống hoặc luâncanhcâytrồngkhác.Ngoàira,mộtsốdiệntíchsảnxuấtcáchộnôngdântrồngxen kẽ dưa hấu và các loại cây rau lấy quả khác như bầu bí, mướp, khổ qua vào vụ Đông Xuân. + Công thức [9]: Tại các điểm trồng dưa hấu thuộc xã An Chấn, huyện Tuy An có thổ nhưỡng đất cát pha, các hộ nông dân luân canh trồng cây dưa hấu và lúa theo côngthứcLúa(ĐX)-Dưahấu(XH) -Lúa(HT).Câydưahấuđượctrồngtiếptheotrên đất trồng lúa vụ Đông Xuân thường được người dân địa phương gọi là dưa hấu Mùng5 tháng 5 (Âmlịch).

Thành phần bệnh hại phổ biến ở các vùng trồng dưa hấu tại Phú Yên bao gồm bệnh chết héo cây con (Rhizoctoniasolani), cháy lá do nấm (Phytophthora melonis), nứt thân chảy nhựa (Didymellabryoniae), thán thư (Colletotrichum lagenarium), héo xanh vi khuẩn (Pseudomonassolanacearum), khảm virus (Mosaic virus). Bệnh chếthéocâyconcótầnsuấtxuấthiệnphổbiến(>25-5 0 % ) trongvụĐôngXuân.Nhóm đối tượng bệnh hại gồm héo xanh vi khuẩn và khảm virus có tần suất xuất hiện bệnh trêncâydưaíthơnsovớicácbệnhhạikhác,bệnhgâyhạilẻtẻ(>5–25%)vàovụĐông Xuân và Xuân Hè và tần suất xuất hiện phổ biến (>25 - 50%) trong vụ Hè Thu (Bảng 3.8). Qua quá trình điều tra, đa số các bệnh đều được ghi nhận xuất hiện ở tất cả các ruộng trồng dưa hấu, kể cả thay đổi thời vụgieotrồnghayvùngsinhthái.Trongcácbệnhhạiđượcghinhậntrêncâydưahấutại các vùng sinh thái điều tra, bệnh xuất hiện và gây hại nặng ở các giai đoạn sinh trưởng của cây dưa hấu khác nhau.

Giả định rằng,sựthayđổimôitrườngtrêncùngmộtcánhđồngcónhiệtđộcao,liênquanđếnẩm độ và nhiệt độ tương đối, đặc biệt là từ rìa đến giữa cánh đồng, do tác động của việc giảmtốcđộgió(Gusminivàcs,2005)[80].VụĐôngXuân,vớiđiềukiệnthờitiếtnắng mưa xen kẽ, nhiệt độ và ẩm độ cao là điều kiện thích hợp để bệnh nứt thân chảy nhựa phát sinh và gây hại. Do đó, việc gieo trồng dưa hấu liên tục, gối đầu đã tạo điều kiện thuận lợi cho nấm D.bryoniaegâybệnhtồntại,tíchlũytrênđồngruộng,khigặpđiềukiệnthờitiếtthíchhợp có thể phát sinh vàgâyhại chocâytrồng.Trên thực tế khi quan sát và ghi nhận tậpquán canh tác dưa hấu tại vùng đồng bằng, người nông dân thường xuyên phun phòng bệnh nứt thân chảy nhựa do nấmD.

KẾT QUẢ THU THẬP, PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH TÁC NHÂN GÂY BỆNH NỨT THÂN CHẢY NHỰA CÂY DƯAHẤU

Qua quan sát các triệu chứng trên cây dưa hấu ngoài đồng ruộng và thu thập để sử dụng làm vật liệu phân lập tác nhân gây bệnh nứt thân chảy nhựa và đánh giá đặc điểm hình thái của các mẫu nấm thu thập từ ba vùng sinh thái thực hiện nghiên cứu và phân lập được trên môi trường PDA, bước đầu nhận diện nấmD.