I. NHểM VIRÚT CễN TRÙNG
3. Biện phỏp sinh học ủố iv ới tuyến trựng thực vật
3.1. Nấm-trong biện phỏp sinh học trừ tuyến trựng:
Thành phần nấm sử dụng trong phũng chống sinh học với tuyến trựng rất phong phỳ, có hàng trăm loài nấm kí sinh và tiêu diệt tuyến trùng khác nhau, như nấm nội kớ sinh (nấm xâm nhập qua miệng của tuyến trùng và kí sinh bên trong cơ thể của chúng) hoặc nấm bẫy tuyến trựng (nấm l−ới và nấm liềm-bủa vây, bắt tuyến trùng tr−ớc rồi mới kí sinh)
Nấm ký sinh tiêu diệt tuyến trùng đ−ợc sử dụng trong nghiên cứu phòng chống sinh học trên cà chua, cây d−ợc liệu ở nhiều n−ớc trên thế giới (Anh, úc, Hà Lan, Pháp, Đức, Bỉ, Mỹ,...). Danh lục các loài nấm đối kháng lên tới hàng trăm loài và chúng kí sinh, tiêu diệt tuyến trùng kí sinh cây trồng bằng nhiều hình thức khác nhau. Chúng kí sinh tiêu diệt các pha sinh tr−ởng và phát triển từ trứng, túi trứng, tuyến trùng non ở các tuổi khác nhau và tuyến trùng tr−ởng thành. Sợi nấm phát triển nhanh sau xâm nhiễm chỉ 1-3 ngày, nhiều loài nấm sinh cành bào tử phân sinh và bào tử phân sinh với số l−ợng lớn và một số loài còn có khả năng tiết độc tố tiêu diệt tuyến trùng. Ngoài khả năng tiêu diệt tuyến trùng với cơ chế bắt mồi và kí sinh, một số loài nấm còn có khả năng đối kháng với nhiều loài nấm hoặc vi khuẩn đất hại cây trồng phần nào hạn chế gây bệnh hỗn hợp đang rất phổ biến ở n−ớc ta.
Danh lục 14 loài nấm đx khảo sát cho kết quả tốt làm giảm >50% số túi trứng và tuyến trùng tuổi 2 trong đất gây hiện t−ợng nốt s−ng trên cây họ cà và cây d−ợc liệu ở Việt Nam (Ngô Thị Xuyên. 2000, 2001, 2002, 2003), 4 loài khác cũng đ−ợc nghiên cứu ở nhiều n−ớc khác trên thế giới cùng với 14 loài này.
Danh lục cỏc loài nấm hại tuyến trựng
1. Hirsutella rhossiliensis (diệt tuyến trựng Criconemella xenoplax)
2. Dactylella oviparasitica (Meloidogyne-ký sinh túi trứng tuyến trùng Meloidogyne và Heterodera))
3. Paecilomyces lillacinus (Meloidogyne-ký sinh túi trứng, tuổi 2)
4. Verticillium chlamydosporium (ký sinh bằng sợi nấm lan trong cơ thể tuyến trùng tuổi 2, túi trứng, trứng tuyến trùng Meloidogyne)
5. Trichoderma viride
6. Monacrosporium gephyropagum
7. M. eudermatum
8. M. ellipsosporum
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Biện phỏp sinh học trong Bảo vệ thực vật…… 119 10. A. conoides 11. A. dactyloides 12. A. arthrobotroides 13. A. ellipsospora 14. Gliocladium sp. 15. Nematoctonus concurrens 16. N. haptocladus 17. Meria coniospora
18. Catenaria anguillulae (tuyến trựng Panagrellus redivivus & Ditylenchus dipsaci) Các loài nấm trên đều có tác dụng phòng chống sinh học với một số loài tuyến trùng nh− Meloidogyne, Heterodera,…
Nấm kớ sinh tuyến trựng là kẻ thự tự nhiờn của một số loài tuyến trựng, nấm tấn cụng tuyến trựng ở tất cả cỏc pha phỏt triển khỏc nhau (trứng, tuổi 1,2,3,4, con cỏi và con ủực trưởng thành), trong quỏ trỡnh kớ sinh chỳng sử dụng tuyến trựng như một nguồn dinh dưỡng. Cú nhiều loài nấm kớ sinh tuyến trựng như: nấm bắt mồi (nấm lưới: nematodes-trapping), nấm nội kớ sinh tuyến trựng (endoparasite). Nấm phỏt triển hỡnh thành tản nấm cú cấu trỳc như những mắt lưới ủể ủún bắt cỏc dạng ấu trựng khỏc nhau và tuyến trựng trưởng thành. Ngoài ra, nấm cũn kớ sinh trứng, tuyến trựng cỏi của cỏc loài tuyến trựng nốt sưng như tuyến trựng bào nang (cyst nematodes) và tuyến trựng tạo nốt sưng trờn rễ (root-knot nematodes) , nấm bắt mồi thường cú khả năng sống hoại sinh cũn nấm nội kớ sinh tuyến trựng lại là những nấm cú tớnh kớ sinh bắt buộc. Nấm bắt mồi và nấm nội kớ sinh cú vai trũ quan trọng trong phũng chống sinh học ủối với tuyến trựng gõy hại cõy.
Nấm bắt mồi Arthrobotrys oligospore ủược tỡm ra sớm nhất từ giữa thế kỷ thứ 19 (Zopf, 1888). Nấm A. irregullaris ủó ủược sử dụng với tờn thương mại Royal 350 (1,4t/ha) ủể hạn chế tỏc hại của tuyến trựng nốt sưng trờn cà chua (Meloidogyne), cú thể kết hợp với thuốc húa học dạng hạt (carbofuran) phũng chống hiệu quả tuyến trựng nốt sưng trờn dưa chuột. Loại thương phẩm Royal 300 của nấm A. robusta
dựng ủể phũng trừ Ditylenchus myceliophagus cú tỏc dụng giảm 40% mật ủộ tuyến trựng ban ủầu và tăng 20% sản lượng thu hoạch lỳa mỡ ủen.
Nấm Arthrobotrys oligospora là loại nấm bắt tuyến trùng theo kiểu bủa vây l−ới dính, trói đầu khoá đuôi. Tuyến trùng bị bắt cũng dẫy dụa khá mạnh để tự giải phóng khỏi nấm bắt mồi. Sau 2 đến 3 giờ quẫy lộn, cuối cựng tuyến trùng nằm im chịu chết. Nấm bắt đầu ăn tuyến trùng xuyên qua thành cơ thể, đầu chồi phình ra thành một b−ớu củ hành, từ đó tỏa đi những sợi nấm dinh d−ỡng lan khắp cơ thể. Nấm tiết ra chất tiêu hóa làm cho nội quan của tuyến trùng bị tan thành dịch, sợi nấm sử dụng ngay chất dịch để phát triển, sinh sôi nẩy nở và chỉ khoảng 24 giờ sau khi bị nấm ký sinh cơ thể tuyến trùng thì chúng chỉ còn lại vỏ cutin (Hoàng Đức Nhuận, 1979).
Nấm Paecilomyces lilacinus là nấm ký sinh trứng của tuyến trùng, khi nấm Paecilomyces lilacinus ký sinh bọc trứng, quá trình kí sinh đ−ợc tiến hành nh− sau: nấm xâm nhập vào vỏ trứng qua các lỗ hổng vào các noxn hoàn sau đó đâm thủng vỏ kitin và nhanh chóng phát triển trong bọc trứng lan toả khắp bọc và phá vỏ cutin còn non của tuyến trùng tuổi 1
Nẫm bẫy tuyến trùng dạng tạo lưới dính, chúng bắt tuyến trùng và sử dụng làm thức ăn. Các loại nấm này phátt triển chậm trong tự nhiên, ngay cả trong môi tr−ờng nhân tạo (PDA, CMA, WA,…), khả năng phátt tán chậm song nếu sử dụng nấm ủối không kết hợp nguồn phân bón hữu cơ hoặc carbohydrate thì nấm phát triển nhanh hơn, chúng bắt dính tuyến trùng nhưng cũng ủồng thời có thể bắt luụn cả những loài tuyến trựng sống tự do và nhiều loài tuyến trùng khác ở trong ủất. Vì vậy, việc xác định thành phần và mật độ tuyến trùng trong đất tr−ớc khi sử dụng biện pháp
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Biện phỏp sinh học trong Bảo vệ thực vật…… 120 phòng chống sinh học là hết sức cần thiết để tránh sự mất cân bằng giữa các loài có ích với nhau trong tự nhiên
Nấm nội kớ sinh tiờu diệt tuyến trựng: ủõy là những loài nấm kớ sinh bờn trong cơ thể và trứng của tuyến trựng. Chỳng xõm nhập vào trong tuyến trựng qua lớp vỏ cutin bằng bào tử như loài Hirsutella rhossiliensis, H. peru kớ sinh diệt tuyến trựng Criconemella xenoplax. Nấm Paecilomyces lilacinus, Verticillium chlamydosporium, Dactylella oviparasitica, Monacrosporium gephyropagum, M. eudermatum, M. ellipsosporum, Gliocladium sp. kớ sinh tuyến trựng bào nang, tuyến trựng nốt sưng, chỳng phỏt triển tốt ở dạng sợi nấm, cơ quan sinh sản cành bảo tử phõn sinh và bào tử phõn sinh trờn mụi trường CMA (môi tr−ờng bột ngô-agar) và khả năng nhõn sinh khối nhanh hơn hẳn cỏc loài nấm bẫy dớnh tuyến trựng. Khi ủưa chế phẩm nhõn sinh khối vào trong ủất cựng chế phẩm hữu cơ thỡ cú hiệu quả rừ, tỏc dụng phũng trừ cao và khụng cú hại cho cõy trồng.
Nấm Trichoderma viride cú khả năng hạn chế tuyến trựng trong tự nhiờn với cơ chế cạnh tranh thức ăn và vị trớ nơi chỳng sinh sống.
Kết quả khảo sát phòng chống tuyến trùng nốt s−ng bằng biện pháp sinh học sử dụng một số nấm đối kháng trừ tuyến trùng trên đây tại Việt Nam trên cây ng−u tất cho thấy kết quả là số u s−ng và túi trứng trên cây giảm trờn 50% còn số l−ợng tuyến trùng nốt s−ng trong đất giảm trờn 30% so với công thức đối chứng ở cả thí nghiệm trong chậu vại và thí nghiệm nhà l−ới (bảng 6.4.)(Ngô Thị Xuyên, 2000).
Bảng 6.4. Kết quả khảo sát phòng chống TTNS M. incognita
bằng biện pháp sinh học trên cây d−ợc liệu-ng−u tất 1999 (Tr−ờng ĐHNN I) Công thức Khối l−ợng rễ (g) Số u s−ng/cây Số u/cây giảm (%) Số túi trứng/cây Số túi trứng/cây (%) Số l−ợng TT/100g đất Số l−ợng TT/đất Giảm (%) Thí nghiệm chậu vại
1 10,2 246,9 - 178,6 - 187 - 2 11,6 90,5 63,3 68,9 61,4 125 33,2 3 12,5 87,8 64,4 74,7 58,2 114 39,0 4 10,9 94,8 61,6 76,8 57,0 108 32,2 5 11,5 89,4 63,8 70,8 60,4 112 40,2 6 10,7 99,6 59,7 69,0 61,4 123 44,2 Thí nghiệm ô xi măng 1 11,6 271,8 - 201,5 - 216 - 2 13,2 123,7 54,5 118,7 41,1 159 32,4 3 11,8 104,5 62,6 95,6 52,6 145 32,9 4 13,1 132,6 51,2 102,7 49,0 154 38,7 5 11,4 111,5 59,0 112,8 44,0 139 35,6 6 11,7 121,3 55,4 131,3 35,8 143 33,8
Cụng thức 1: Meloidogyne incognita (ủối chứng) Cụng thức 2: M. incognita+Paecilomyces lilacinus
Cụng thức 3: M. incognita+Arthrobotrys oligospore
Cụng thức 4: M. incognita+Dactylella oviparasitica
Cụng thức 5: Mi+Monacrosporium gephyropagum Cụng thức 6: Mi+Verticillium chlamydosporim
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Biện phỏp sinh học trong Bảo vệ thực vật…… 121
a. b.
Hình 6.11. Nấm Trichoderma viride (a)và nấm Monacrosporium
gephyropagum (b) tiêu diệt tuyến trùng tuổi 2 Meloidogyne incognita
c d e
NấmPaecilomyces lilacinuskí sinh tiêu diệt tuyến trùng (c,d) và Nấm l−ới
Arthrobptrys oligospore (e)
Hình 6.12. Hình ảnh từ website (Biological control) về khả năng phòng chống sinh học tuyến trùng thực vật
Ghi chú:
Adheshyphae-sợi kí sinh tuyến trùng Knobs: bẫy bắt tuyến trùng
Females root-knot nematodes & -Pasteuria penetrans Con cái của TTNS & vi khuẩn tiêu diệt Pasteuria penetrans
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Biện phỏp sinh học trong Bảo vệ thực vật…… 122 Pasteuria penetrans: vi khuẩn tiêu diệt tuyến trùng (có khả năng sinh bào tử xâm nhiễm qua vỏ cutin da của tuyến trùng)
Nematoct. Nấm sinh bào tử kí sinh tuyến trùng Trapping rings: Nấm l−ới bủa vây tuyến trùng
Hirsutelle: nấm xâm nhiễm qua miệng của tuyến trùng 3.2. Vi khuẩn diệt tuyến trùng:
Vi khuẩn Pseudomonas denitrificans tiêu diệt Xiphinema americanum bằng cách xõm nhiễm vào cơ thể tuyến trùng. Vi khuẩn nằm bờn trong thực quản của con non, ống ruột và ống dẫn trứng của con cỏi trưởng thành loài tuyến trùng này còn có ý nghĩa quan trọng trong việc mang truyền lan vi khuẩn trong t− nhiên.
Vi khuẩn Pseudomonas denitrificans ăn tuyến trùng Caenorhabditis bringgsae, Rhabditis oxycerca & Panagrellus sp.. khi nuụi cấy vi khuẩn này trong mụi trường agar và mụi trường lỏng chỳng phõn hủy tuyến trựng chỉ sau 6 giờ.
Vi khuẩn Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens ủược sử dụng trong phũng chống sinh học tuyến trựng là những loài ủối khỏng tuyến trựng hại cõy trồng ủồng thời cú tỏc dụng hạn chế một số bệnh nấm và vi khuẩn cú nguồn gốc từ ủất.
Loài vi khuẩn Pasteuria penetrans kớ sinh tuyến trựng bắt buộc trờn một số cõy trồng (Tzoprtzakakis, 1995). Vi khuẩn xõm nhiễm bằng bào tử và dớnh chặt vào vỏ thõn cutin tuyến trựng. Số lượng loài tuyến trựng nhiễm vi khuẩn P. penetrans lờn tới 300 loài. Tuyến trựng Meloidogyne spp. tuổi 2 xõm nhiễm vào rễ, thực hiện dinh dưỡng trong ủú trước khi bào tử nẩy mầm (20-30%), vi khuẩn Pasteuria penetrans
xõm nhiễm vào tuyến trựng làm nhô hình chóp ở vỏ thõn lờn, vỏ cutin bị vỡ làm nhiều mảnh. Con cỏi bị vi khuẩn xõm nhiễm bị phủ ủầy bào tử của vi khuẩn cú tỏc dụng ngăn chặn quỏ trỡnh sinh sản, quỏ trỡnh phỏt triển của trứng. Vi khuẩn Pasteuria penetrans là một loài vi khuẩn rất ủộc và sinh sản rất nhanh và sinh ra nhiều bào tử (loài sinh bào tử), nằm tồn tại ở ủất khụ một vài năm. Nhiều nghiờn cứu cho thấy ủất và thuốc húa học ớt ảnh hưởng ủến khả năng tồn tại của loại vi khuẩn này. Vi khuẩn cú khả năng lan truyền trong ủất, qua cỏc khõu canh tỏc như làm ủất, vun xới và chăm súc của con người.
Vi khuẩn kớ sinh tuyến trựng Pratylenchus cribneri làm giảm số lượng mật ủộ tuyến trùng trong ủất, giảm 63% trờn rễ ủậu tương. Cỏc loài tuyến trựng trong một số nhúm sống tự do ở trong ủất cũng bị vi khuẩn P. penetrans kớ sinh. 2 loài tuyến trùng Belonolaimus longicaudatus và Meloidogyne spp. th−ờng gây hại trên cỏ ở các sân Golf cũng bị vi khuẩn P. penetranstiêu diệt.
Hình 6.13. Kết quả nghiên cứu khả năng tiêu diệt tuyến trùng nốt s−ng tuổi 2 (M. incognita) bằng bào tử vi khuẩn P. penetrans (Ngô Thị Xuyên, Becker,
Bào tử vi khuẩn P. penetrans ủược chấp nhận như là một tỏc nhõn sinh học rất cú hiệu quả trong phũng trừ tuyến trựng ở nhiều nước trờn thế giới như Anh, Bỉ,
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Giỏo trỡnh Biện phỏp sinh học trong Bảo vệ thực vật…… 123 Hà Lan, Phỏp, Nhật, Mỹ. Việc nhõn nhanh sinh khối vi khuẩn P. penetrans sử dụng trong phũng trừ cũn gặp nhiều cụng ủoạn chưa giải quyết hết.
Kết quả thí nghiệm kết hợp nấm đối kháng Dactyllella oviparasitica; A. oligospore; Verticillium chlamydosporium; Monacrosporium gephyropagum và vi khuẩn P. penetrans của Ngô Thị Xuyên và Becker, 2002 taị tr−ờng Đại học California, Riverside cho thấy vi khuẩn P. penetrans đx làm giảm phần trăm số trứng nở của loài tuyến trùng nốt s−ng M. incognita. Số bào tử của vi khuẩn ký sinh trên tuyến trùng tuổi 2 của loài M. incognita đạt cao nhất tới 58,4 bào tử, thấp nhất cũng đạt tới 16 bào tử (trung bình của 10 tuyến trùng tuổi 2). Với tác dụng phòng trừ tuyến trùng cao chỉ cần 1 bào tử vi khuẩn P. penetrans kí sinh làm phá vỡ cấu trúc lớp vỏ cutin của tuyến trùng M. incognita tuổi 2. ðây là loài đx và đang đ−ợc sử dụng rộng rxi trong việc phòng trừ sinh học tuyến trùng rất có triển vọng ở nhiều n−ớc trên thế giới nh− Mỹ, Hà Lan, Anh.
Môi tr−ờng nhân:
Bột cám-10g+Bột ngô-10g+Trấu-10g n−ớc cất-25ml. Cho 4 thành phần trên vào túi nilông, trộn đều, bịt miệng túi bằng giây bạc, sau đó đem hấp trong nồi hấp điện hai lần ở nhiệt độ 1210C; 1,5 atm trong 45 phút.
Nhõn nhanh nấm và vi khuẩn kớ sinh tuyến trựng trong phũng chống sinh học ủược thực hiện ở nhiều nơi, kết hợp sử dụng phõn hữu cơ.