Qua các cơ sở lý luận trên, việc nghiên cứu nâng cao năng suất cây trồng, mà mục tiêu chủ yếu là năng suất kinh tế, phải bảo đảm một cách động và tổng hợp theo cách tiếp cận hệ thống trong mối liên hệ giữa hệ sinh thái đồng ruộng với các hệ sinh thái khác xung quanh nó để tìm ra con đường điều chỉnh nâng cao năng suất và chỉ đạo kỹ thuật sản xuất cụ thể ( Trần Văn Lài, 1993 ). Sau đây chỉ đề cập đến các biện pháp kỹ thuật trồng trọt để điều khiển cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, đạt năng suất, sản lượng cao như sau:
* Biệnphápchọntạogiốngcâytrồng
Giống có ảnh hưởng quan trọng đến năng suất nông nghiệp, điều này thể hiện ở chỗ mỗi giống có tiềm năng năng suất khác nhau. Thông thường các giống địa phương có năng suất thấp hơn các giống lai ưu thế mới, chênh lệch năng suất này có thể lên đến 10 - 40%. Nhằm tăng hiệu quả cho sản xuất nông nghiệp, hiện nay công tác lai tạo giống rất được chú trọng. Nhờ việc cải tạo bản thân cây trồng tức là phát triển kỹ thuật tạo giống đã làm năng suất tăng vọt, đương nhiên không chỉ thoả mãn tính năng cho năng suất cao mà còn nâng cao cả tính chống chịu thâm canh, sâu bệnh và thiên tai, v.v...
Về tiến bộ kỹ thuật trong thâm canh tăng năng suất lạc: Trong thời gian qua đã có nhiều nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh tăng năng suất lạc nhanh chóng được áp dụng vào sản xuất. Các nghiên cứu đó tập trung vào các vấn đề sau:
+ Xây dựng chế độ phân bón hợp lý
+ Kỹ thuật che phủ nilon
+ Chế độ nước tưới hợp lý
+ Kỹ thuật trồng xen, chuyển vụ
+ Kỹ thuật sử dụng các chất kích thích sinh trưởng
Với những tiến bộ kỹ thuật mới này đã nhanh chóng góp phần giúp cho năng suất và sản lượng lạc nước ta ngày càng tăng
* Biệnphápsửdụngphân bón
Bón phân cân đối được hiểu là cung cấp cho cây trồng đúng các chất dinh dưỡng thiết yếu, đủ liều lượng, tỷ lệ thích hợp, thời gian bón hợp lý cho từng đối tượng cây trồng, đất, mùa vụ cụ thể đảm bảo năng suất cao, chất lượng nông sản tốt và an toàn môi trường sinh thái.
Phân bón là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng và phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây trồng nông nghiệp. Tuy nhiên, tác dụng tích cực của phân bón đến năng suất và phẩm chất của cây trồng cũng như môi trường đất và nước chỉ thể hiện khi được sử dụng một cách cân đối và hợp lý ( Mutert. E, 1995 ).
Một vấn đề tồn tại phổ biến hiện nay trong sử dụng phân bón là người sản xuất phần lớn còn thiếu hiểu biết về đất, phân bón nên đã đầu tư mất cân đối. Do đó, vấn đề đặt ra là sử dụng phân bón phải trên quan điểm sử dụng phân bón phối hợp cân đối mới đảm bảo được tính bền vững của hệ thống canh tác. Theo tác giả Nguyễn Văn Bộ ( 1999 ) nền tảng của quản lý tổng hợp dinh dưỡng cây trồng là bón phân cân đối và hợp lý. Bón phân cân đối là bón phân đảm bảo cân đối tỷ lệ giữa hữu cơ và vô cơ, cân đối giữa các nguyên tố đa lượng N : P : K, cân đối giữa các nguyên tố đa lượng, trung lượng và vi lượng, cân đối về nhu cầu và lượng hút của cây trồng, cân đối giữa các chất dinh dưỡng tại các thời kỳ sinh trưởng khác nhau, cân đối giữa các điều kiện tự nhiên liên quan đến hiệu lực phân bón (như nước, ánh sáng, lượng mưa v.v..) cũng như cân đối trong mối quan hệ với từng loại cây trồng trong một hệ thống luân canh... ( Nguyễn Văn Bộ, 1999, Đặng Trần Phú, 1977 ).
* Biệnphápbố tríthờivụ
Thời tiết, khí hậu (nước, ánh sáng, nhiệt độ, không khí) là những yếu tố sinh thái ảnh hưởng quan trọng đến sự phát triển của cây trồng nói chung cũng như năng suất của cây trồng nói riêng. Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên cơ thể sống, nó có thể là cực thuận với quá trình này nhưng lại ít thuận lợi hay gây nguy hiểm cho quá trình khác. Vì vậy, bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý là giải pháp quan trọng bảo đảm cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao.
*Biệnphápbố trímậtđộcâytrồng
Đối với lạc, nếu trồng lạc với mật độ cao sẽ dẫn đến hàm lượng protein và hàm lượng dầu trong hạt cũng giảm thấp. Trồng quá dày vừa lãng phí giống, đồng thời sẽ dẫn tới giảm số quả/cây, giảm kích thước, khối lượng hạt, mật độ quá dày đồng nghĩa với việc sâu bệnh hại với mức độ lớn hơn ( Asiwe, J.A.N and Kutu R.F, 2007 ). Như vậy chúng ta phải tạo ra cấu trúc quần thể tốt, có lợi cho quang hợp. Muốn như vậy trong trồng trọt, mỗi loại cây trồng, giống cây trồng, chúng ta phải căn cứ
vào điều kiện cụ thể của đất đai, thời vụ và trình độ thâm canh để định ra mật độ trồng thích hợp nhất để điều khiển sinh trưởng và phát triển của quần thể theo hướng yêu cầu mục đích của người trồng trọt.
*Biệnphápbảovệthựcvật
Việc phòng trừ sâu bệnh kịp thời sẽ tạo điều kiện cho cây sinh trưởng phát triển tốt góp phần tăng năng suất kinh tế. Trên đồng ruộng sâu bệnh hại cây trồng thường tấn công gây hại trên lá, cành làm giảm diện tích lá, ảnh hưởng hoạt động quang hợp của cây trồng gây hại trên thân, gốc rễ giảm mật độ quần thể cây trồng, …đã làm kìm hãm trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, gây giảm năng suất và sản lượng nông sản. Để giảm thiệt hại do dịch hại gây ra, con người phải đầu tư thêm kinh phí để tiến hành các biện pháp phòng trừ, trong đó biện pháp phòng trừ hoá học được coi là quan trọng. Tuy nhiên, để công tác phòng trừ sâu bệnh kịp thời có hiệu quả chúng ta phải hiểu thấu đáo giữa các thuốc bảo vệ thực vật, dịch hại và điều kiện ngoại cảnh, phải kết hợp hài hoà giữa biện pháp hoá học với các biện pháp phòng trừ bằng sinh học khác trong hệ thống phòng trừ tổng hợp ( Nguyễn Trần Oánh, 2007 ). Theo nhóm chuyên gia của tổ chức nông lương thế giới (FAO) “Quản lý dịch hại tổng hợp” là biện pháp thích hợp có thể được duy trì mật độ của các loài gây hại ở dưới mức gây ra những thiệt hại kinh tế.
1.3. Tình hình nghiên cứu kết hợp nấm Trichodema và vi khuẩn Pseudomonas
trong phòng trừ bệnh héo rũ hại lạc trên thế giới và trong nước.
1.3.1. Trên thế giới.
* Nghiên cứu về nấm đối kháng Trichoderma trên thế giới:
Nấm đối kháng là những thành viên phổ biến của hệ sinh vật đất ( Jonnie White, 2000 ), Chúng thường tiết ra các men gây độc cho nấm gây bệnh hoặc nấm đối kháng cạnh tranh gây độc cho nấm gây bệnh. Nấm đối kháng có thể kìm hãm sự sinh trưởng, phát triển của nấm gây bệnh, giúp cây phục hồi nhanh, điều này đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và khẳng định.
Khi nghiên cứu về vi sinh vật đất nhận thấy loài nấm Trichoderma spp là một trong những loài nấm đối kháng đứng đầu của hệ vi sinh vật đất. Nó có tính đối kháng cao và đã được nghiên cứu ở rộng rãi ở nhiều nước ( Jonnie White, 2000 ). Nấm
Trichoderma spp còn biểu hiện tính đối kháng thông qua việc cạnh tranh với nấm bệnh về dinh dưỡng và nơi cư trú.
Người đầu tiên đề xuất sử dụng loài nấm đối kháng Trichoderma spp để phòng trừ nguồn bệnh hại cây trồng( Elad, P.M, 1979; Weindling, 1932 ). Cho đến nay đã có khoảng trên 30 nước nghiên cứu và sử dụng nấm Trichoderma viridep để phòng trừ
bệnh hại cây trồng như: Nga, Mỹ, Anh, Đức, Hungari, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin...
Khi nghiên cứu về vi sinh vật đất cho thấy loài nấm Trichoderma viridep là một trong những loài nấm đứng đầu của hệ sinh vật đất có tính đối kháng. Loại nấm này có khả năng ức chế, canh tranh, tiêu diệt được nhiều loài nấm gây bệnh đặc biệt là nhóm nấm đất. Việc sử dụng chúng cũng rất thuận tiện, có thể dùng xử lý hạt giống, bón vào đất, phun lên cây hoặc nhúng rễ cây con vào dung dịch chứa bào tử nấm (John H.S and William.J.D, 1999 ).
Kết quả nghiên cứu của Martin, S.B. Abavi, H.C. Hoch (1985) cũng cho thấy
Trichoderma Harzianum và Rhizobium carbendazin có khả năng kiểm soát nấm
Sclerotium rolfsii đồng thời còn làm tăng khả năng sinh trưởng của lạc, không ảnh hưởng tới sự nảy mầm của cây lạc
Kết quả nghiên cứu của Stephen A. Ferreira, Extension Plant Pathologist Stephen A. Ferreira và Rebecca A. Boley, Educational Specialist Rebecca A. Boley, các loại nấm Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, Bacillus subtilis, Penicillium sp và Gliocladium virens cũng có khả năng kiểm soát các loại nấm gây bệnh héo rũ ở trên cây lạc. Ngoài ra còn có nhiều các nghiên cứu khác như Peeples J.L, E.A Curl, và R. Rodriguez – Kabana (1976) cũng cho thấy Trichoderma viride có khả năng kiểm soát Sclerotium rolfsii.
Theo Dunin, P. M (1979) ở Liên Xô sử dụng chế phẩm Trichodermin (từ nấm
Trichoderma lignorum) trên bông làm giảm 15 - 20% bệnh héo do nấm Verticillium và làm tăng năng suất lên 3 - 9 tạ bông/ha. Sử dụng chế phẩm Trichodesmin làm giảm 2,5 - 3 lần bệnh thối rễ cây con thuốc lá và rau màu. Liên Xô có 4 chế phẩm Trichodermin
khác nhau do phương pháp nhân nuôi nấm Trichoderma, chế phẩm Trichodermin ở Liên Xô được sử dụng trên diện tích 3.000 ha.
Nghiên cứu nấm Trichoderma spp và sản xuất chế phẩm sinh học để hạn chế gây bệnh như: Rhizoctonia, Sclerotium, Fusarium, Pythium,...việc sử dụng các chế phẩm sinh học hay lợi dụng những vi sinh vật đối kháng trong đất để tiêu diệt nấm bệnh đã được ứng dụng trong sản xuất lạc ở nhiều nước trên thế giới. Một số loài nấm đối kháng có hiệu quả cao trong ức chế, cạnh tranh, tiêu diệt nấm gây thối trắng hại lạc như: Trichoderma viride, Trichoderma harzianum. Đã có nhiều nghiên cứu thể hiện được khả năng ức chế kiểm soát đựơc nhiều vi sinh vật gây bệnh như: Sclerotium rolfsii, Phytopthora, Fusarium Pythium, Rhizoctonia gây bệnh trên nhiều loại cây trồng: cây họ đậu, cây ăn trái, họ hoà thảo, cây công nghiệp và cây hoa kiểng.
Sự đối kháng của nấm Trichoderma thông qua nhiều cơ chế. Trichoderma
không những tiêu diệt được nhiều loại nấm gây hại cây trồng mà còn có tác dụng cải thiện cấu trúc và thành phần hóa học của đất, đẩy mạnh sự phát triển của vi khuẩn nốt
kháng sinh do chúng tiết ra còn có thế xâm nhập vào mô tế bào cây và làm tăng tính chống chịu bệnh của cây trồng. Việc sử dụng các chủng của Trichoderma để cải thiện sinh trưởng của cây trồng là điều đặc biệt quan trọng trong hệ thống nông nghiệp bền vững. Bởi vì việc sử dụng phân bón hóa học không đem lại lợi ích kinh tế lâu dài do chi phí của chúng và sự ô nhiễm môi trường (Hajieghrari, B, 2010 ).
Qua nhiều kết quả nghiên cứu khoa học đã cho thấy nấm đối kháng Trichoderma
spp không những là một trong những tác nhân sinh học trong phòng trừ bệnh nấm trên cây trồng mà chúng còn là tác nhân kích thích cây trồng sinh trưởng, phát triển, giúp tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng chiều cao cây, diện tích lá và trọng lượng chất khô, dẫn đến tăng năng suất cây trồng. Cơ chế của tác động này theo các tác giả cho biết có thể là do nấm Trichoderma spp ức chế các nấm thứ yếu trong vùng rễ, sản sinh ra các chất kích thích sinh trưởng, các Vitamin hoặc phân giải các chất thành dạng dễ tiêu cho cây trồng. Dùng chế phẩm Trichoderma spp có tác dụng phòng trừ bệnh hại cây trồng, làm giảm tỷ lệ cây bị bệnh rõ rệt, giúp cây khỏe hơn, tăng sức đề kháng với vi sinh vật gây bệnh, tác dụng kích thích sinh trưởng đối với cây trồng ( John H.S and William.J.D, 1999; Jonnie White, 2000).
* Nghiên cứu về vi khuẩn đối kháng Pseudomonas trên thế giới:
Vi sinh vật đối kháng với một số bệnh cây trồng được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng từ những năm đầu của thế kỷ XX. Đang phổ biến là nhóm vi khuẩn hoại sinh mà phổ biến là Pseudomonas spp, kế đến là Bacillus spp và Streptomyces ( Burr,T.J., Schorth, M. N. and Suslow, T, 1978 ).
Năm 1955, Kuzina sử dụng vi khuẩn đối kháng bệnh héo của bông gây nên bởi
Verticillum. Tác giả đã xử lý hạt bông trước khi gieo. Kết quả tỷ lệ cây chết ở phần đối chứng là 54%, sau khi được xử lý với vi khuẩn đối kháng tỷ lệ này còn 8% - 9%.
Pseudomonas spp là những cộng sinh (colonizers) tốt ở rễ cây trồng và là những tác nhân phòng trừ sinh học. Pseudomonas sản xuất kháng sinh ( O’Sullivan, D. J., and O’Gara, F., 1992 ) và chất hoạt dịch (biosurfactant).Pseudomonas chủ yếu sống lâu dài trong rễ và thân ngầm của cây trồng. Chúng được ghi nhận là có khả năng kiểm soát các bệnh do nấm, vi khuẩn, virút có nguồn gốc từ đất, hạt giống và không khí.
Những nghiên cứu về vi khuẩn vùng rễ và vi khuẩn trên thân, lá cây đã dẫn đến việc chia chúng thành 3 loại: loại có hại cho cây trồng, loại trung tính và loại có lợi cho cây trồng. Ảnh hưởng có ích của nhóm vi khuẩn này là do chúng sản sinh ra chất kích thích tăng trưởng cây, các chất ức chế hoặc làm suy yếu tác nhân hây bệnh hoặc cả hai. Cơ chế ban đầu ức chế tác nhân gây bệnh là tiết ra các chất kháng sinh. Sự cạnh tranh dinh dưỡng cũng có vai trò quan trọng trong việc ức chế tác nhân gây bệnh (
Kết quả nghiên cứu của Lê Như Kiểu (2010) đã phân lập được 2 chủng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas spp. (P175) và Bacillus cereus (B752) từ lá thông. Chúng có khả năng sinh trưởng phát triển và ức chế 9 loài nấm và côn trùng. Hai chủng này an toàn với người, thực vật và động vật, ức chế bệnh và tăng năng suất cây trồng như: lúa mì, thuốc lá, vải, trà, nho, cây họ đậu …
Kết quả nghiên cứu của Anand, R. and Kulothungan, S., (2010) cho thấy các chủng vi khuẩn Pseudomonas fluorescens được phân lập từ rễ cây lạc khoẻ và đánh giá khả năng đối kháng của chúng với nấm gây bệnh héo rũ gốc mốc đen Aspergillus niger. Kết quả ở điều kiện in vitro cho thấy 5 trong số 60 chủng Pseudomonas fluorescens có khả năng đối kháng và có khả năng tạo ra các enzyme phân huỷ như protease, lipase và các hợp chất thứ cấp như HCN, salicylic acid. Bên cạnh đó các chủng vi khuẩn Pseudomonas fluorescens có khả năng làm giảm tỷ lệ bệnh còn 8,27% trong khi đó đối chứng là 18,77% và năng suất quả khô đạt 1800,48kg/ha và đối chứng đạt 1557,14kg/ha.
1.3.2. Trong nước.
* Nghiên cứu về nấm đối kháng Trichoderma ở Việt Nam:
Việc nghiên cứu nấm Trichoderma được bắt đầu từ năm 1988 tại viện Bảo vệ thực vật. Kết quả của một số thí nghiệm trong phòng và thí nghiệm chậu vại cho thấy có thể nghiên cứu sản xuất nấm Trichoderma để sử dụng trong phòng trừ nấm
Corticium sasakii gây bệnh khô vằn lúa và nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh héo rũ hại lạc ( Lê Minh Thi và cs, 1989 ).
Năm 1990, với sự tài trợ của chương trình VNM 8910- 030 (của tổ chức “Bánh mì thế giới”) Viện BVTV đã triển khai đề tài nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma để phòng trừ một số nấm gây bệnh hại cây trồng nông nghiệp.
Xu hướng hiện nay ngày một quan tâm đến việc kiểm soát nấm gây bệnh hại cây trồng bằng các biện pháp sinh học có nhiều ưu việt hơn so với việc dùng thuốc hóa học phòng trừ nấm bệnh. Các nhà khoa học nông nghiệp đã có nhiều nghiên cứu,
Trichoderma là một trong số nhóm nấm nhỏ có ích, loại nấm này được sử dụng rộng rãi các nước trên thế giới như Mỹ, Thụy Điển, Pháp, Anh, Ấn Độ, Thái Lan …. Việt Nam trong những năm gần đây cũng được khuyến cáo sử dụng cho nông nghiệp, nó đang được chứng minh là có khả năng tồn tại và phát triển như một tác nhân kiểm soát sinh học bảo vệ đất đai.