4. ðố it ượ ng, phạm vi và ñị añ iểm nghiên cứ u
3.5. Nghiên cứu khả năng kiểm soát bệnh héo rũ dưa hấu của các
3.5.1. Ảnh hưởng của vi sinh vật ựối kháng ựến khả năng kiểm soát bệnh héo rũ dưa hấu
Khả năng kiểm soát bệnh héo rũ dưa hấu của các vi sinh vật ựối kháng là ựặc ựiểm quan trọng có ý nghĩa trong việc ứng dụng vi sinh vật ựối kháng làm vật liệu ựể sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh héo rũ dưa hấu.
Bên cạnh việc ựánh giá hoạt tắnh ựối kháng của các vi sinh vật trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo, còn phải tiến hành thử nghiệm trên cây. Nhằm ựánh giá khả năng ựối kháng nấm bệnh của các vi sinh vật ựối kháng M, 5.1, B17, Tri1, Tri2 trên dưa hấu, ựề tài ựã tiến hành thắ nghiệm trong ựiều kiện nhà lưới. Thắ nghiệm trên giống dưa hấu Hắc mỹ nhân VL-408 và giống dưa hấu 227 ựược thực hiện trong năm 2007.
Thắ nghiệm ựã ựược tiến hành trên ựất khử trùng, trong ựó công thức ựối chứng ựược nhiễm nấm gây héo rũ với mật ựộ 108 CFU/g. Công thức thắ nghiệm khác bao gồm công thức trắng không nhiễm vi sinh vật, công thức nhiễm vi sinh
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ86
vật ựối kháng và công thức nhiễm vi sinh vật ựối kháng + nấm gây bệnh với mật ựộ vi khuẩn tương ựương như công thức ựối chứng.
Kết quả ựánh giá ảnh hưởng của vi sinh vật ựối kháng ựến khả năng kiểm soát bệnh héo rũ của cây dưa hấu ựược thể hiện trong bảng 3.20.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ87
Bảng 3.20. Ảnh hưởng của vi sinh vật ựối kháng ựến khả năng kiểm soát bệnh héo rũ dưa hấu Giống VL408 Giống 227 Chỉ tiêu Công thức Tỷ lệ cây chết (%) Giảm so với ựối chứng (%) Tỷ lệ cây chết (%) Giảm so với ựối chứng (%)
Không nhiễm vi sinh vật 0 0
Nhiễm nấm bệnh (đC) 93,3 - 96,8 - Nhiễm vi khuẩn 5.1 0 - 0 - Nhiễm vi khuẩn 5.1 + nấm bệnh 16,9 81,8 16,7 82,7 Nhiễm vi khuẩn M 0 - 0 - Nhiễm vi khuẩn M+ nấm bệnh 17,5 81,2 17,9 81,5 Nhiễm vi khuẩn B17 0 - 0 - Nhiễm vi khuẩn B17+ nấm bệnh 17,3 81,5 17,2 82,2 Nhiễm nấm Tri1 0 - 0 - Nhiễm nấm Tri1+ nấm bệnh 11,9 87,2 11,6 88,0 Nhiễm nấm Tri2 0 - 0 - Nhiễm nấm Tri2+ nấm bệnh 9,8 89,5 9,5 90,2
Kết quả cho thấy so với công thức ựối chứng (nhiễm nấm bệnh) công thức nhiễm nấm bệnh và vi sinh vật ựối kháng có tỷ lệ cây chết do bệnh héo rũ giảm từ 81,2 ựến 89,5% ở giống VL-408, từ 81,5 ựến 90,2% ựối với giống 227. Mặc dù mức ựộ hạn chế bệnh héo rũ của các chủng ựối kháng không giống nhau, song kết quả nghiên cứu ựã chỉ rõ các vi sinh vật ựối kháng có khả năng hạn chế bệnh héo rũ trên cây dưa hấu trong ựiều kiện lây nhiễm nhân tạo.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ88
Hình 3.15. Thắ nghiệm vi sinh vật ựối kháng nấm gây bệnh héo dưa hấu 3.5.2. Ảnh hưởng của các vi sinh vật ựối kháng ựến sinh trưởng cây dưa hấu
Vi sinh vật ựối kháng ựược ứng dụng trong sản xuất chế phẩm sinh học nhằm phòng trừ bệnh héo rũ cho cây trồng, do vậy phải ựánh giá ảnh hưởng của chúng ựến cây trồng. để xác ựịnh ảnh hưởng của các vi sinh vật ựối kháng M, 5.1, B17, Tri1 và Tri2 ựến cây dưa hấu, ựề tài ựã tiến hành thắ nghiệm ựánh giá tình hình sinh trưởng phát triển và khả năng tắch luỹ sinh khối thân lá của dưa hấu.
Thắ nghiệm ựược tiến hành trên ựất khử trùng, trong ựó công thức ựối chứng không nhiễm vi sinh vật. Công thức thắ nghiệm khác bao gồm nhiễm vi sinh vật ựối kháng M, 5.1, B17, Tri1, Tri2 với mật ựộ 108 CFU/g ựất.
Do thắ nghiệm phải tiến hành trong ựiều kiện ựất vô trùng trong chậu vại ở nhà lưới nên dinh dưỡng bị hạn chế, chỉ tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của vi sinh vật ựối với một số chỉ tiêu sinh trưởng như số lá, sinh khối chất khô. Kết quả nghiên cứu ựược trình bày trên bảng 3.21.
Bảng 3.21. Ảnh hưởng của vi sinh vật ựối kháng ựến số lá và khả năng tắch luỹ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ89 Giống VL-408 Giống 227 TT Công thức Số lá (lá) khô/cây (g)) Chất Số lá (lá) khô/cây (g) Chất 1 CT1 11,4 a 17,2 a 12,1 a 1,80 a 2 CT2 11,3 a 17,3 a 11,9 a 1,85 a 3 CT3 11,0 a 17,6 a 12,0 a 1,83 a 4 CT4 11,1 a 17,7 a 11,8 a 1,84 a 5 CT5 11,4 a 17,5 a 12,2 a 1,83 a 6 CT6 11,3 a 17,6 a 12,5 a 1,81 a CV% 4,2 1,2 6,3 1,3 LSD 0,05 1,6 0,9 1,1 0,39
Ghi chú: CT1: Không nhiễm vi sinh vật CT4: Nhiễm vi khuẩn B17 CT2: Nhiễm vi khuẩn 5.1 CT5: Nhiễm nấm Tri1
CT3: Nhiễm vi khuẩn M CT6: Nhiễm nấm Tri2
Kết quả bảng 3.21 cho thấy ở các công thức nhiễm vi sinh vật ựối kháng có số lá/thân chắnh và mức ựộ tắch luỹ chất khô tương ựương so với công thức ựối chứng (không nhiễm vi sinh vật). Kết quả này ựược thể hiện ở trên cả 2 giống dưa hấu. Do vậy có thể nói vi sinh vật ựối kháng 5.1, M, B17, Tri1 và Tri2 không ảnh hưởng ựến sinh trưởng của cây dưa hấu.
Như vậy, thắ nghiệm trong nhà lưới cho thấy các chủng vi sinh vật ựối kháng ựều có khả năng hạn chế bệnh héo rũ dưa hấu, không ảnh hưởng ựến sinh trưởng phát triển phát triển của cây.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ90
Hình 3.16. Thắ nghiệm ảnh hưởng vi sinh vật ựối kháng ựến dưa hấu
để xác ựịnh sự sống sót của các vi sinh vật ựối kháng trong ựất, ựề tài tiến hành xác ựịnh mật ựộ vi sinh vật ựối kháng tồn tại trong ựất tại thời ựiểm từ lúc bắt ựầu nhiễm vi sinh vật ựến khi thu mẫu. Kết quả phân tắch mật ựộ vi sinh vật ựối kháng trong ựất thắ nghiệm ựược thể hiện trên bảng 3.22.
Bảng 3.22. Khả năng sống sót của vi sinh vật ựối kháng trong ựất Mật ựộ tế bào (CFU/g ựất) của vi sinh vật ựối kháng Công thức
0 ngày 15 ngày 30 ngày 50 ngày
CT1 0 0 0 0 CT2 1,25x108 2,34x107 1,25x106 2,34x105 CT3 2,40x108 1,40x107 2,40x106 1,40x105 CT4 3,76x108 9,40x107 3,76x106 9,40x105 CT5 1,78x108 1,32x107 1,78x106 1,32x105 CT6 1,23x108 2,12x107 1,18x106 2,10x105
Ghi chú: CT1: Không nhiễm vi sinh vật CT4: Nhiễm vi khuẩn B17 CT2: Nhiễm vi khuẩn 5.1 CT5: Nhiễm nấm Tri1
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ91
Kết quả trình bày ở bảng 3.22 cho thấy mật ựộ tế bào của các vi sinh vật ựối kháng trong ựất thay ựổi theo thời gian và có xu hướng giảm dần từ 108 CFU/g ựất ban ựầu xuống 105CFU/g ựất sau trồng 50 ngày. Kết quả này có thể giải thắch do thắ nghiệm trong ựất khử trùng nên dinh dưỡng bị hạn chế không ựầy ựủ, ảnh hưởng tới mật ựộ sống sót của các vi sinh vật ựối kháng. Mặt khác do thắ nghiệm bị tác ựộng bởi yếu tố khách quan như mưa, gió...nên mật ựộ của vi sinh vật ựối kháng trong khi thắ nghiệm cũng bị giảm.
Mật ựộ sống sót của vi sinh vật ựối kháng trong ựất từ 1.32x105 ựến 9,4x195CFU/g ựất sau 50 ngày thắ nghiệm ở ựiều kiện nhà lưới là mức có thể chấp nhận ựược.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ92
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
1.1. Bệnh héo rũ dưa hấu phổ biến ở các tỉnh trồng dưa hấu phắa Bắc. Bệnh phát triển vào các giai ựoạn sinh trưởng phát triển của cây dưa hấu, gây hại mạnh nhất là thời kỳ ra hoa và hình thành quả với tỉ lệ cây bệnh biến ựộng từ 11,2 ựến 46,4% phụ thuộc vào từng vùng. Mức ựộ bệnh trong vụ Hè-Thu cao hơn trong vụ Xuân.
1.2. Triệu chứng bệnh phổ biến là cây héo có màu xanh hoặc vàng, có thể héo một phần hoặc toàn bộ cây. Cây bị bệnh nặng thì tổn thương bên ngoài thể hiện rõ nhất phần thân rễ cùng với triệu chứng chảy dịch, nhựa màu ựỏ ở những nơi sát hoặc dưới bề mặt ựất. Bên trong thân mạch dẫn chuyển màu nâu, ựen tối. 1.3. Kết quả phân lập và lây nhiễm nhân tạo cho thấy trong số các mẫu bệnh thu
thập tác nhân gây bệnh héo rũ dưa hấu là do nấm gây ra. Trên môi trường PDA, màu sắc tản nấm từ màu trắng phớt hồng ựến tắm. Bào tử nhỏ hình oval, hạt ựậu có một tế bào. Bào tử lớn thon, hơi cong hoặc thẳng có 3-5 vách ngăn ngang một ựầu hình bàn chân. Hậu bào tròn hình thành ựơn lẻ từ bào tử lớn. Bằng ựặc ựiểm hình thái tản nấm, bào tử và bằng kỹ thuật sinh học phân tử ựã xác ựịnh nấm gây bệnh thuộc loài Fusarium oxysporum.
1.4. Từ 110 mẫu ựất ựã phân lập, tuyển chọn ựược 5 loại vi sinh vật ựối kháng với nấm gây bệnh héo rũ dưa hấu là 5.1, M, B17, Tri1 và Tri2. Các vi sinh vật này ựều là loại hiếu khắ. Vi khuẩn 5.1, M, B17 sinh trưởng phát triển tốt trong ựiều kiện nhiệt ựộ 25-350C, pH từ 6,0 ựến 7,5. Nấm Tri1 và Tri2 sinh trưởng phát triển tốt ở nhiệt ựộ 25-300C, pH từ 5,0 ựến 6,0. Các vi sinh vật ựối kháng có khả năng ức chế nấm gây bệnh cao với ựường kắnh vòng ức chế > 2,0 cm. 1.5. Bằng kỹ thuật phân tử ựã xác ựịnh tên các dòng 5.1, M, B.17, Tri1 và Tri2
tương ựồng với Bacillus subtilis, Bacillus velezensis, Bacillus polyfermenticus, Trichoderma viride và Trichoderma hamatum tương ứng. Các vi sinh vật ựối kháng lựa chọn ựều thuộc nhóm có ựộ an toàn sinh học cao.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ93
1.6. Năm chủng ựối kháng ựược phân lập, tuyển chọn có khả năng kiểm soát bệnh héo rũ dưa hấu trong ựiều kiện lây nhiễm nhân tạo. Mức ựộ hạn chế bệnh héo rũ của các chủng ựối kháng không giống nhau. Khi nhiễm vi sinh vật ựối kháng ựều làm giảm tỷ lệ nhiễm bệnh héo rũ của cây dưa hấu so với ựối chứng không nhiễm vi sinh vật từ 81,2 ựến 89,5% với giống dưa hấu VL-408 và từ 81,5 ựến 90,2% với giống dưa hấu 227. Các chủng ựối kháng không ảnh hưởng ựến sinh trưởng phát triển của dưa hấu.
2. KIẾN NGHỊ
2.1. Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn nhằm giải thắch bản chất tác nhân gây bệnh héo rũ cây dưa hấu cũng như cơ chế của các chủng vi sinh vật ựối kháng.
2.2. Mở rộng thử nghiệm hoạt tắnh các vi sinh vật ựối kháng trên quy mô ựồng ruộng tại các vùng khác nhau và tại các vùng dịch héo rũ dưa hấu ựể xác ựịnh các dòng vi sinh vật có hiệu quả nhằm sản xuất các chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh héo rũ dưa hấu.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ94
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
1. đái Duy Ban, Lữ Thị Cẩm Vân (1994), Công nghệ gen và công nghệ sinh học
ứng dụng trong công nghiệp hiện ựại, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà
Nội.
2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2006), Báo Nông nghiệp - Nông thôn Việt Nam, Trung tâm xúc tiến thương mại phát hành ngày 13/3, Hà Nội. 3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2006), 10 TCN 714-2006, ỘVi sinh
vật- Phương pháp ựánh giá hoạt tắnh ựối kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh cây trồng cạn Ralstonia solana cearum SmithỢ, Tuyển tập tiêu chuẩn Nông nghiệp Việt Nam, Hà Nội.
4. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2006), 10 TCN 876-2006 ỘVi sinh vật- Phương pháp ựánh giá hoạt tắnh ựối kháng nấm gây bệnh vùng rễ cây trồng cạn (cây hàng năm)Ợ, Tuyển tập tiêu chuẩn Nông nghiệp Việt Nam, Hà Nội.
5. Cục Bảo vệ thực vật (1987), Phương pháp ựiều tra phát hiện sâu bệnh hại cây trồng, Nhà xuất bảnn Nông nghiệp, Hà Nội.
6. Nguyễn Hoàng Chiến, Vương Trọng Hào (2001), ỘNghiên cứu khả năng sinh tổng hợp chất kháng sinh chống vi khuẩn gây bệnh héo xanh cà chua của chủng xạ khuẩn Streptomyces albogriseolus V6Ợ, Tạp chắ Sinh học, 23-3b, 96-101.
7. đường Hồng Dật (1977), Khoa học và ứng dụng bảo vệ thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
8. đỗ Tấn Dũng (2001), Bệnh héo rũ hại cây trồng cạn, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
9. đỗ Tấn Dũng (2002), Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn (Pseudomonas solanacearum Smith) hại một số cây trồng ở ngoại thành Hà Nội và vùng phụ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ95
cận, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Trường đại học Nông nghiệp I- Hà Nội. 10. đỗ tấn Dũng (2003), Nghiên cứu phạm vi ký chủ của nấm Fusarium sp hại
trên một số cây trồng, cây cảnh và cỏ dại vùng Hà Nội, đại học Nông nghiệp 1, Hà Nội.
11. Nguyễn Lân Dũng (1981), Sử dụng vi sinh vật ựể phòng trừ sâu hại cây trồng, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
12. Nguyễn Lân Dũng (2005), Vi sinh vật học, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
13. Nguyễn Mạnh Dũng, Phạm Xuân Cúc, Phạm Văn Toản (1999), ỘNghiên cứu sản xuất chế phẩm vi sinh vật ựối kháng phòng trừ nấm bệnh hại rễ cây trồng cạnỢ, Kết quả nghiên cứu Khoa học Nông nghiệp năm 1998, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, trang 216-222.
14. Nguyễn Thu Hà, Trần Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Ngọc Quyên, Phạm Văn Toản, đinh Duy Kháng (2003), ỘNghiên cứu, tuyển chọn chủng Psedomonas
cho sản xuất phân bón vi sinh vật chức năngỢ Hội nghị Công nghệ Sinh học toàn quốc, Hà Nội, trang 256-260.
15. Phạm Bắch Hiên, Phạm Văn Toản, Vũ Thuý Nga (2005), ỘNghiên cứu phân lập, tuyển chọn vi khuẩn lactic có tiềm năng ứng dụng trong kiểm soát sinh học một số nguồn bệnh cây trồngỢ, Kỷ yếu hội nghị Khoa học Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, trang 197-205.
16. Nguyễn Xuân Hồng, Nguyễn Văn Liễu, Nguyễn Thị Yến, Nguyễn Huy Chung (1995), ỘNghiên cứu chọn tạo giống lạc kháng bệnh héo xanh vi khuẩnỢ, Kết quả nghiên cứu khoa học cây ựậu ựỗ 1991-1995, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, trang133-137.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ96
nghiên cứu ựặc ựiểm phân bố, tác hại của bệnh héo xanh lạc và xác ựịnh biovar của vi khuẩn (Pseudomonas solanacearum Smith) ở miền Bắc Việt NamỢ, Tạp chắ Bảo vệ thực vật, số 6, trang 27-32.
18. Lê Như Kiểu (2004), ỘNghiên cứu vi sinh vật ựối kháng vi khuẩn Rastonia solanacearum gây bệnh héo xanh cà chuaỢ, Luận án tiến sĩ sinh học, Hà Nội. 19. Phạm Văn Lầm (1995), Biện pháp sinh học phòng chống bệnh hại nông