Đánh giá mật số nấm Fusarium sp trong đất liên qua- 123docz.net

bệnh vàng lá thối rễ

Kết quả nghiên cứu ở Hình 4.26 cho thấy mật số nấm Fusarium sp. trên nhóm vườn cam bị bệnh vàng lá thối rễ (2,41 x 104 cfu/g), cao gần 2 lần và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm vườn cam không bệnh (1,39 x 104 cfu/g). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nemec et al. (1989) và Koura

et al. (2013) mật số nấm Fusarium sp. trên tầng đất mặt tại vùng rễ vườn cây có múi bị bệnh vàng lá thối rễ nặng tương đương 1,16 x 105 cfu/g đất. Bệnh vàng lá thối rễ trên cây cam Sành do nấm Fusarium solani gây ra (Chandran and Kumar, 2012; Phạm Văn Kim, 2014; et Kurt al., 2020) gây thiệt hại nghiêm trọng đến sinh trưởng, năng suất cây cam Sành. Trong đó, mật số nấm

Fusarium sp. cao trong đất dẫn đến cây cam bị bệnh VLTR nặng (Nemec et al.,1989; Koura et al., 2013).

Mật số nấm Fusarium sp. cao trong đất tiết ra hợp chất Naphthazarins và tấn công vào mạch gỗ của rễ, gây ra sự thối rễ (Nemec et al., 1991; Derrick

and Timmer, 2000; Janse van Rensburga et al., 2001). Bệnh do nấm Fusarium solani gây ra còn làm mất sắc tố của lá, lá trở nên vàng và gây thiệt hại đáng kể đến năng suất, sinh trưởng của cây cam (El-Mohamedy et al., 2016). Nấm

Fusarium solani được xem là một trong những tác nhân chính gây bệnh thối rễ trên cây cam (Labuschagne et al., 1987; Chandran and Kumar, 2012). Bào tử của nấm Fasarium solani sử dụng ethanol hoặc serine thúc đẩy cho sự phát triển. Cơ chế gây hại của nấm Fusarium solani đối với cây trồng thông qua việc sản xuất các enzyme gây độc cho cây trồng. Trong đó nấm Fusarium solani tiết enzyme cuisine và các enzyme khác liên quan đến phá hủy các phytoalexins được sản xuất từ cây trồng để chống lại vi sinh vật gây bệnh. (Shimosaka et al., 1993).

Do đó, việc xác định tác nhân gây bệnh VLTR trên đất vườn cam Sành là rất cần thiết, là cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo tìm giải pháp giảm bệnh trên vườn cam Sành qua giảm mật số nấm gây bệnh nói riêng và nấm

Fusarium sp. trong đất nói chung, giúp nâng cao sự sinh trưởng và năng suất trái vườn cam Sành.

Hình 4.26 Đánh giá mật số nấm Fusarium sp. trong đất và bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành

Ghi chú: Các chữ cái a,b,c…trên mỗi cột thể hiện khác biệt ý nghĩa qua kiểm định Tukey 5%(*) và thanh sai số trên đồ thị biểu thị độ lệch chuẩn (SD).

4.3.10 Đánh giá mật số nấm Trichoderma sp. trong đất liên quan và tỷ lệ

bệnh vàng lá thối rễ

Kết quả nghiên cứu ở Hình 4.27 cho thấy mật số nấm Trichoderma sp. thấp trên nhóm vườn cam bị bệnh vàng lá thối rễ (0,60 x 103 cfu/g) so với nhóm vườn cam không bệnh, có mật số nấm Trichoderma sp. (0,24 x 104 cfu/g), khác biệt có ý nghĩa. Mật số nấm Trichoderma sp. trong đất giữ vai

trò rất quan trọng đến trong khả năng quản lý sinh học đối với bệnh hại trong đất. Theo kết quả nghiên cứu trước đây, các loài nấm Trichoderma sp. có khả năng tiết các enzyme như protease làm bất hoạt các enzyme thủy phân được sản xuất từ các loài vi sinh vật gây bệnh (Kumar et al., 2007). Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy gen sản xuất protease từ dòng nấm Trichoderma sp. được biến đổi. Nghiên cứu đã cho thấy nâng cao khả năng quản lý sinh học của các loài VSV có ích trong đất cho sản xuất các enzyme protease, chitinase, glucanase và các enzyme sinh tổng hợp phá hủy vách tế bào của loài VSV gây bệnh (Howell, 2003; Kumar et al., 2007; Lo, 1998).

Trong những nghiên cứu khác, các dòng nấm Trichoderma sp. có khả năng phát triển tốt ngay trong hệ thống vùng rễ cây trồng để nâng cao tính tự bảo vệ của cây trồng đối với VSV gây bệnh vùng rễ thông qua kích hoạt sản xuất các enzyme peroxidase, chitinase, β, 1-3 glucanase, chống lại bệnh thối rễ trên cây có múi do nấm Fusarium sp. gây ra (Sahai and Manocha, 1993; Kumar et al., 2007; El-Mohamedy and Ahmed, 2009; El–Mohamedy et al., 2012). Qua một số kết quả nghiên cứu cho thấy, nấm Trichoderma asperellum có khả năng đối kháng nấm Fusarium solani gây bệnh thối rễ trên cây cam (Elham et al., 2010; Allay and Chakraborty, 2013).

Hình 4.27 Đánh giá mật số nấm Trichoderma sp. trong đất đến bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành

Ghi chú: Các chữ cái a,b,c…trên mỗi cột thể hiện khác biệt ý nghĩa qua kiểm định Tukey 5%(*) và thanh sai số trên đồ thị biểu thị độ lệch chuẩn (SD).

Qua kết quả đánh giá các đặc tính đất về mặt lý, hóa và sinh học đất đối với hai nhóm vườn cây cam Sành (nhóm vườn có bệnh VLTR và nhóm vườn không bệnh VLTR) cho thấy một số đặc tính đất về mặt lý, hóa và sinh học đất có liên quan đến bệnh VLTR trên vườn cam Sành. Về mặt hóa đất, vườn cam Sành có bệnh VLTR cho thấy hàm lượng CHC, Nhd, Ktđ, độ bảo hòa base đất bị giới hạn so với vườn cam Sành không bệnh VLTR. Mật số nấm Fusarium

sp. trong đất xuất hiện cao, trong khi tổng mật số VSV và nấm Trichoderma

sp. trong đất đều thấp trên vườn có bệnh VLTR. Kết quả cho thấy, đất canh tác trên vườn cam có bệnh VLTR bị giới hạn về mặt hóa học và sinh học đất. Ẩm độ đất khá cao trên vườn cam bệnh VLTR có thể là yếu tố bất lợi, góp phần gia tăng vi sinh vật gây bệnh trong đất. Như vậy, vườn cam Sành bị suy giảm độ phì nhiêu đất qua giới hạn các yếu tố về mặt lý, hóa và sinh học đất đã cho thấy là nguyên nhân dẫn đến bệnh hại trên cây cam Sành. Việc nghiên cứu xác định tác nhân gây bệnh VLTR hiện nay trên vườn cam Sành cần được thực hiện, từ đó đề xuất nghiên cứu giải pháp kiểm soát tác nhân gây bệnh, giảm tỷ lệ bệnh VLTR, góp phần cải thiện đặc tính lý, hóa, sinh học đất và tăng năng suất trái vườn cam Sành là rất cần thiết.

4.4 Xác định tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành

Bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất trái, theo khảo sát thực tế cho thấy có đến 40% số vườn có mức độ nhiễm bệnh từ trung bình đến nặng. Việc nghiên cứu để xác định nấm

Fusarium solani tại vùng rễ cây cam Sành có phải là tác nhân gây bệnh VLTR trên vườn cam Sành hiện nay, nhằm tìm ra giải pháp kiểm soát nấm gây bệnh, giảm tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành.

4.4.1 Kết quả phân lập nấm Fusarium solani trên vùng rễ cây cam Sành

bị bệnh vàng lá thối rễ

Để xác địnhnấm Fusarium solani tại vùng rễ cây cam Sành, các mẫu rễ trên cây bệnh đã được thu thập để thực hiện phân lập trên môi trường WA 2% (Burgess et al., 2008) và xác định loài là nấm Fusarium solani qua quan sát hình thái dưới kính hiển vi (Hình 4.28). Các dòng nấm Fusarium solani được phân lập thực hiện đánh giá khả năng gây bệnh VLTR trên cây cam trong điều kiện nhà lưới. Bệnh vàng lá thối rễ được ghi nhận qua số lá bị vàng trên cây và tính chỉ số gây bệnh của các dòng nấm (Dương Minh, 2010; Kurt et al., 2020). Dòng nấm được phân lập có chỉ số gây bệnh cao được thực hiện giải mã trình tự DNA để xác định tên loài nấm (Hình 4.29).

Kết quả nghiên cứu đã phân lập 13 dòng được xác định là nấm Fusarium solani trên rễ cây cam Sành được miêu tả hình thái tại Bảng 4.1. Đây là nguồn nấm được sử dụng thực hiện khảo sát khả năng gây bệnh của nấm Fusarium

solani trong điều kiện nhà lưới nhằm xác định tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên cây cam Sành do nấm Fusarium solani gây ra (Dương Minh, 2010; Kurt et al., 2020).

Hình 4.28 Hình thái khuẩn lạc mặt sau (A), mặt trước (B) và bào tử nấm

Fusarium sp. (C) (Dự đoán) và hình ảnh đối chiếu (D) sau 5 ngày nuôi cấy trên môi trường PDA

Hình 4.29 Trình tự nucleotide của dòng nấm Fusarium solani phân lập tại vùng rễ cây cam Sành đã được giải mã trình tự DNA

TCAACATTCAGAAGTTGGGTGTTTTACGGCGTGGCCGCGCCGCTCTCCAGTTGCGAGGTG TTAGCTACTACGCAATGGAAGCTGCGGCGGGACCGCCACTGTATTTGGGGGACGGCGTTG TGCCCACAGGGGGCTTCCGCCGATCCCCAACGCCAGACCCGGGGGCCTGAGGGTTGTAAT GACGCTCGAACAGGCATGCCCGCCAGAATACTGGCGGGCGCAATGTGCGTTCAAAGATTC GATGATTCACTGAATTCTGCAATTCACATTACTTATCGCATTTCGCTGCGTTCTTCATCG ATGCCAGAGCCAAGAGATCCGTTGTTGAAAGTTTTGATTTATTTGCTTGTTTACTCAGAA AAAACATTATAGAAACAGAGTTAGGGGGTCCTCTGGCGGGGGCGGCCCGTGTTACGGGGC CGTCTGTTCCCGCCGAGGCAACGTTTTAGGTATGTTCACAGGGTTGATGAGTTGTATAAC TCGGTAATGATCCCTCCGCTGGTTCACCAACGGAGACCTTGTTACGACTTTTACTTCCTC TAAATGACCAA

Bảng 4.1: Mô tả hình thái 13 dòng được xác định là nấm Fusarium solani

phân lập từ vùng rễ cây cam Sành

Code Mẫu

Lặp lại

Hình thái nấm Hình thái bào tử

3.1 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: màu vàng cam

3.3 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: màu vàng cam

4.2 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: tâm màu vàng, viền màu cam,

5.1 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: tâm màu vàng, viền màu cam

6.1 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: tâm màu vàng, viền màu cam

7.1 - Khuẩn lạc tròn

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: màu vàng- xanh rêu

8.1 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố môi trường: màu vàng nhạt

9.2 - Khuẩn lạc tròn, các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: yâm màu vàng, viền màu cam

11.2 - Khuẩn lạc tròn các sợi nấm phát triển đồng tâm

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn

- Sắc tố với môi trường: màu vàng cam, có đốm đỏ nâu

12.3 - Khuẩn lạc tròn

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: màu vàng

13.1 - Khuẩn lạc tròn, màu cam - Khuẩn ty: màu trắng, mịn, thưa - Sắc tố với môi trường: màu cam

14.1 - Khuẩn lạc tròn

- Khuẩn ty: màu trắng sữa, mịn - Sắc tố với môi trường: màu cam

15.1 - Khuẩn lạc tròn

- Khuẩn ty: màu trắng, mịn, dày, nhuyễn

- Sắc tố với môi trường: màu cam

4.4.2 Đánh giá khả năng gây bệnh của nấm Fusarium solani được phân lập

trong điều kiện nhà lưới

Kết quả nghiên cứu ở Hình 4.30 cho thấy 13 dòng nấm được phân lập từ rễ cây cam Sành có tỷ lệ nhiễm bệnh trên cây cam con ở giai đoạn 60 NSKC, biến động từ 22,2 đến 79,9% so với nghiệm thức đối chứng. Nghiệm thức NT6 cho thấy duy trì cao đến khả năng gây bệnh trên cây cam qua tất cả các giai đoạn ghi nhận, biểu hiện tỷ lệ nhiễm bệnh rất cao ở giai đoạn đầu 30 NSKC (82,1%) (Hình 4.30). Một kết quả nghiên cứu của Kurt et al. (2020), cho thấy

cây cam sau khi chủng ở giai đoạn 120 NSKC đã cho thấy tỷ lệ nhiễm bệnh trên cây là 33,3%, với biểu hiện lá bị vàng, héo và rụng lá.

Hình 4.30 Tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ do nấm Fusarium solani gây ra trên cây cam Sành trong điều kiện nhà lưới

Ghi chú: Các nghiệm thức (NT): NT1, NT2, NT3, NT4, NT5, NT6, NT7, NT8, NT9, NT10, NT11, NT12 và NT13 được chủng huyền phù chứa nấm Fusarium solani với mật số 5 x 106 bào tử/mL. Nghiệm thức đối chứng (NT-ĐC): không chủng nấm, chỉ xử lý bằng nước cất vô trùng.

Các chữ cái a,b,c…trên mỗi cột thể hiện khác biệt ý nghĩa qua kiểm định Tukey 5%(*) và thanh sai số trên đồ thị biểu thị độ lệch chuẩn (SD).

Nhìn chung, các dòng nấm được phân lập có mức độ gây bệnh VLTR trên cây cam khác nhau tùy theo giai đoạn sau khi chủng bệnh, có tỷ lệ bệnh khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Giai đoạn 60 ngày cho thấy có đến 9/13 dòng nấm biểu hiện tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ cao từ cấp độ 4 (trên 60% đến 80% lá bị bệnh) trở lên theo thang đánh giá của Carling et al. (1999), khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Các dòng nấm còn lại thể hiện tỷ lệ nhiễm bệnh biến động từ 39% đến 68%, nhưng khác biệt không có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng (Hình 4.30). Cây cam bị bệnh có biểu hiện lá và cuốn lá chuyển từ màu xanh sang màu vàng theo mức độ tăng dần đến 60 NSKC. Triệu chứng bệnh trên cây có thể do nấm Fusarium solani đã tiết độc tố naphthazarin gây ảnh hưởng đến sinh trưởng cây cam trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới (Nemec et al., 1991). Như vậy, các dòng nấm được phân lập tại vùng rễ cây cam Sành đã cho thấy khả năng xâm nhiễm bệnh cao trên cây cam được thử nghiệm trong điều kiện nhà lưới (Hình 4.31), chính là tác nhân gây bệnh VLTR trên vườn cam Sành do nấm Fusarium solani.

Hình 4.31 Cây cam Sành biểu hiện nhiễm bệnh vàng lá thối rễ sau khi chủng nấm Fusarium solani ở giai đoạn 30 NSKC

4.4.3 Đánh giá chỉ số bệnh vàng lá thối rễ sau khi chủng

Căn cứ trên năm mức độ bệnh theo thang đánh giá của Carling et al.

(1999) và tỷ lệ bệnh biểu hiện trên cây cam sau khi chủng bệnh, thực hiện tính toán chỉ số bệnh trên từng nghiệm thức để đánh giá mức độ bệnh biểu hiện trên cây cam sau khi chủng bệnh. Kết quả cho thấy tất cả các nghiệm thức được chủng bệnh với dung dịch huyền phù nấm chứa 5 x 106 bào tử/mL dẫn đến cây biểu hiện bệnh với nhiều mức độ khác nhau, biến động với chỉ số bệnh khá cao từ 40 đến 84% ở giai đoạn 60 NSKC (Hình 4.32). Trong đó, nghiệm thức NT6 có chỉ số bệnh cao nhất (84%) (Hình 4.32). Nghiệm thức đối chứng được chủng nước cất vô trùng cho thấy chỉ số bệnh thấp nhất (12%). Như vậy, các chủng nấm Fusarium solani được phân lập từ vùng rễ cây cam Sành bị bệnh VLTR cho thấy khả năng gây bệnh trên cây cam trong điều kiện nhà lưới là rất cao (Hình 4.33). Như vậy, từ kết quả nghiên cứu cho thấy tác nhân gây bệnh VLTR là nấm Fusarium solani và triệu chứng bệnh VLTR trên cây cam Sành do nấm Fusarium solani gây ra trên đất vườn cam Sành tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long.

Hình 4.32 Chỉ số bệnh vàng lá thối rễ trên cây cam Sành qua các giai đoạn 30, 40, 50 và 60 NSKC bệnh

Hình 4.33 Biểu hiện bệnh vàng lá thối rễ nặng trên các nghiệm thức có chủng nấm Fusarium solani so với nghiệm thức NT-ĐC giai đoạn 60 NSKC

Ghi chú: Các nghiệm thức (NT): NT4, NT5, NT6 được chủng huyền phù chứa nấm Fusarium solani với mật số 5 x 106 bào tử/mL. Nghiệm thức đối chứng (NT-ĐC): không chủng nấm, chỉ xử lý bằng nước cất vô trùng.

4.4.4 Đánh giá chỉ số bệnh vàng lá thối rễ và mật số nấm Fusarium sp.

Ở giai đoạn 60 NSCK, thực hiện xác định sự xuất hiện mật số các dòng nấm Fusarium sp. bằng cách thu lại giá thể sau khi bố trí xong thí nghiệm. Các mẫu giá thể được xác định ẩm độ trước khi phân tích. Kết quả nghiên cứu ở Hình 4.34 cho thấy mối quan hệ tương quan thuận giữa chỉ số bệnh trên cây cam ở giai đoạn 60 NSKC và mật số nấm Fusarium sp. trong giá thể. Hệ số tương quan giữa mật số nấm Fusarium sp. trong đất trồng cam và chỉ số bệnh vàng lá thối rễ trên cây cam là R2 = 0,73. Nghiệm thức đối chứng (NT-ĐC) cho thấy mật số nấm Fusarium sp. thấp nhất (0,066 x 103 cfu/g) và khác biệt ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại (Hình 4.35). Mật số nấm

Đánh giá mật số nấm Fusarium sp trong đất liên quan đến tỷ lệ

Cải thiện độ xốp đất

Phương pháp phân tích đặc tính đất