CHƯƠNG 1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.3 VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC
1.3.6 Một số ứng dụng của PGPR trong phòng trừ sinh học
Ở Thái Lan, Jetiyanon và ctv., (2003) quan sát thấy rằng một hổn hợp chứa Bacillus amyloliquefaciens strain IN937a và Bacillus pumilus strain IN937b có thể kích kháng chống lại bệnh thối gốc do nấm Sclerotium rolfsii trên cà chua, bệnh thán thư trên ớt do nấm Colletotrichum gloeosporioides và bệnh khảm trên dưa chuột gây ra bởi virut CMV.
Các nhà nghiên cứu ở Thái Lan đã thành công trong việc sử dụng vi khuẩn đối kháng với nấm Rhizoctonia solani tác nhân gây bệnh đốm vằn cây lúa. Ruộng lúa được phun vi khuẩn đối kháng (Pseudomonas sp. và Bacillus sp.) 3 lần trong mỗi vụ. Vi khuẩn đối kháng này ức chế sự sinh sản ra hạch nấm của R. solani; sau 5 vụ phun vi khuẩn đối kháng liên tục, bệnh đốm vằn đã giảm một cách đáng kể và giúp tăng năng suất so với đối chứng (Phạm Văn Kim, 2000).
Bacillus megaterium KL39 một tác nhân phòng trừ sinh học bệnh bạc lá Phytophthora trên cây hồ tiêu và sản xuất ra chất kháng sinh chống lại một loạt nấm gây bệnh trên cây (Jung và Kim, 2003 trích từ Antoun và Prévost, 2005). Theo Kumar (1999), Bacillus subtilis cũng tiết ra chất kháng sinh ức chế nấm Fusarium oxysporum f. sp. ciceris gây bệnh héo rũ trên cây đậu xanh.
Vi khuẩn Burkholderia gladiole phân lập từ cây rễ hành có khả năng tiết ra pyrrolnitrin hạn chế nấm Fusarium oxyporum f. sp. lagenarium gây héo dây trên cây bầu được trồng với diện tích lớn tại Nhật Bản (Kijma và ctv., 1998 trích từ Nguyễn Thị Thu Nga, 2003).
Zhen và ctv., (2005) cho rằng vi khuẩn Bacillus subtilis LX04 (BS-LX04) có khả năng ức chế nấm Colletotrichum morifolium phát triển sợi nấm và bào tử nẩy mầm. BS-LX04 có tác dụng ức chế sự phát triển của sợi nấm và sự nẩy mầm của bào tử nấm là 73,22% sau 24 giờ. Ngoài ức chế sự nẩy mầm của bào tử, BS-LX04 còn làm biến dạng đĩa áp và sợi nấm.
Các nhà nghiên cứu ghi nhận rằng: Bacillus amyloliquefaciens có khả năng kích kháng chống lại bệnh Pepper mild mottle virus (PMMoV) trên thuốc lá (Ahn và ctv., 2002). Bacillus subtilis hiệu quả hơn Pseudomonas lilacinus trong việc quản lý nấm Macrophomina phaseolina trên cây đậu xanh (Siddiqui và Mahmood, 1993). Ngoài ra, Bacillus subtilis còn làm tăng trưởng và tăng năng suất rau diếp và
dưa chuột đồng thời làm giảm bệnh do nấm Pythium aphanidermatum, Fusarium oxysporum. f. sp. cucurbitacearum (Amer và Utkhede, 2000).
Các loài vi khuẩn B. amyloliquefaciens, B. subtilis, B. pasteurii, B. cereus, B.
pumilus, B. mycoides, và B. sphaericus có khả năng kích kháng làm giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh khác nhau trên nhiều loại cây trồng (Kloepper và ctv., 2004). Ngoài ra, các vi khuẩn B. pumilis, B. subtilis, Curtobacterium flaccumfacien có thể làm giảm bệnh thán thư do nấm Colletotrichum orbiculare gây trên dưa chuột (Raupach và Kloepper, 1998). Vi khuẩn Bacillus subtilis M4 làm giảm tỷ lệ mắc bệnh do Colletotrichum lagenarium gây trên dưa chuột (Ongena và ctv., 2005).
Theo nghiên cứu He và ctv., (2002) hai chủng Bacillus subtilis BS-1 và BS-2 được phân lập từ lá, thân cây ớt không chỉ ức chế sự phát triển của sợi nấm mà còn ngăn chặn sự phát triển của bệnh thán thư từ 57,34-94,08% do nấm Colletotrichum gloeosporioides gây ra. Bên cạnh đó, hai chủng B. subtilis BS-2 và BS-1 cũng có hiệu quả trong phòng trừ sinh học bệnh thán thư trên ớt với hiệu quả kiểm soát bệnh trên hạt lần lượt là 81,5-93,3% và 66,1-79,2% và trên trái là 80-100% và 60-100%.
Ngoài ra, hai chủng này cũng thúc đẩy tăng trưởng cây phát triển (He và ctv., 2003).
Bacillus amyloliquefaciens chủng RC-2 sản xuất ra các hợp chất kháng nấm và ức chế sự phát triển của nấm Colletotrichum dematium gây bệnh thán thư trên dâu tằm, khi phun lên lá trước khi chủng C. dematium sẽ ức chế sự phát triển của vết bệnh. Khi pha loãng dịch trích vi khuẩn B. amyloliquefaciens RC-2 1 lần và 2 lần sẽ ức chế nấm C. dematium, Colletotrichum gloeosporioides (Glomerella cingulata) làm cho các nấm này không phát triển được. Pha loãng 4 lần, sợi nấm của C. dematium, G. cingulat vẫn không phát triển được, còn Colletotrichum acutatum phát triển với đường kính 2,4-7,6mm, khác biệt ý nghĩa so với đối chứng (Yoshida và ctv., 2002).
Theo Kloepper và ctv., (2004) Bacillus spp. thúc đẩy tăng trưởng thực vật và kích kháng ISR trong phòng trừ sinh học. Nhóm Bacillus được ứng dụng trong một số sản phẩm như: sản phẩm Yield Shield với thành phần hoạt chất là nội bào tử của Bacillus pumilus, chủng GB34 được đăng kí tại Mĩ năm 2003 để chống lại bệnh do Rhizoctonia solani và Fusarium sp. trên đậu nành. Sản phẩm Bio Yield với thành phần hoạt chất là 2 chủng Bacillus amyloliquefaciens GB99 và Bacillus subtilis GB122, được khuyến cáo dùng để kích kháng trên bắp cải, cải bông, dưa leo, dưa hấu, ớt, cà chua chống lại nhiều tác nhân bệnh và kích thích tăng trưởng của cây.
Pseudomonas fluorescens, P. putida, P. alcaligenes làm giảm tỷ lệ mắc bệnh gây ra bởi nấm Sclerotium rolfsii trên cây đậu và héo do Fusarium trên cà chua và cây bông (Gamliel và Katan, 1993).
Pseudomonas fluorescens WCS417 không những có khả năng kích thích tính kháng bệnh do nấm F. oxysporum f.sp. raphani gây ra trên củ cải mà còn chống lại các mầm bệnh do nấm Alternaria brassicicola và F. oxysporum (Hoffland và ctv., 1996).
Theo Viswanathan và Samiyappan (2002) Pseudomonas fluorescens có khả năng ức chế chống lại lại thối đỏ do nấm Colletotrichum falcatum trên mía bằng cơ chế kích kháng ISR.
Ở Việt Nam
Tại trường Đại học Cần Thơ đã phân lập được 214 chủng vi khuẩn có bán kính vòng vô khuẩn từ 1mm trở lên và trong 214 chủng này có hai chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng đáng kể là Pseudomonas cepacia TG17, Bacillus sp. TG19 với bán kính vòng vô khuẩn tuần tự là 16,5mm và 14,5mm. Và khi sử dụng hai nguồn vi khuẩn đối kháng này kết hợp với 1/4 liều Validacin phun ba lần, lần đầu vào 45 ngày sau khi gieo, lần phun sau cách lần phun trước năm hoặc bảy ngày thì có hiệu quả hạn chế bệnh đốm vằn tốt tương đương với nghiệm thức phun Validacin đủ liều (Phạm Văn Kim và ctv., 1999; trích Nguyễn Huy Thảo, 2008).
Theo Lại Văn Ê (2003) khi nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng trong phòng trừ sinh học nấm Fusarium oxysporum và Rhizoctonia solani Kuhn gây bệnh chết cây con trên bông vải, qua thí nghiệm thấy được vi khuẩn Pseudomonas sp.
chủng AG-249 và AG-245 xử lý riêng rẽ hay phối hợp đều cho tỷ lệ sống của cây rất cao. Pseudomonas sp. chủng AG-249, AG245 và Bacillus sp. chủng CT-241 hạn chế sự phát triển khuẩn ty nấm R. solani và F. oxysporum trên môi trường PDA và NA rất tốt.
Hai chủng vi khuẩn Bacillus cepacia TG17 và Bacillus sp. TG19 đều có hiệu quả ức chế sự phát triển của nấm Rhizoctonia solani gây bệnh chết cây con trên cây cải xanh và cải ngọt (Biện Phương Đông, 2005). Phạm Thị Hoàng Lan (2009) sử dụng biện pháp tưới đất với vi khuẩn Pseudomonas fluorescens 231-1 và Bacillus 8 một lần trước khi chủng bệnh và 2 lần trước và sau khi chủng bệnh có thể giảm được bệnh héo dây do Fusarium oxysporum f.sp. niveum trên dưa hấu.
Theo kết quả của Nguyễn Thanh Giàu và Nguyễn Trung Long (2009), việc sử dụng vi khuẩn Pseudomonas fluorescens 231-1 với nghiệm thức phối hợp (áo hạt + tưới đất + phun lá) mang lại hiệu quả phòng trị cao nhất đối với bệnh đốm lá chảy nhựa thân do nấm Didymella bryoniae dưới điều kiện ngoài đồng.
Đánh giá khả năng phòng trị nấm bệnh Fusarium oxysporum f.sp. niveum TG3 (Fon TG3) gây bệnh héo dây dưa hấu của vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa 231-1 trong điều kiện nhà lưới. Nguyễn Hùng Vĩ và Trần Bách Đa (2010) cho thấy
bằng các biện pháp áo hạt, tưới đất với huyền phù vi khuẩn P. auruginosa 231-1 với mật số 108 cfu/ml một lần trước khi chủng bệnh và hai lần trước và sau chủng bệnh đều thể hiện hiệu quả giảm bệnh. Trong đó, biện pháp áo hạt, tưới đất hai lần trước và sau chủng bệnh đem lại hiệu quả phòng trị cao nhất và ổn định.
Theo Tô Hoàng Kim Yến (2008) khi khảo sát đối kháng của một số chủng vi khuẩn Bacillus spp. với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên ớt ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long cho thấy cả 18 chủng vi khuẩn Bacillus đều có khả năng ức chế sự phát triển khuẩn ty của 4 chủng nấm Colletotrichum ST3b, VL3.1, VL3a, CT8. Trong đó, chủng Colletotrichum ST3b bị ức chế mạnh nhất với bán kính vòng vô khuẩn 5,35mm.