Phân loại: Giới: Animalia Ngành: Nematoda Lớp: Secernentea Bộ: Tylenchida Họ: Heteroderidae Giống: Meloidogyne
Tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne được Berkeley phát hiện đầu tiên vào năm
1855 trên cây dưa chuột ở Anh [9]. 2.5.1 Đặc điểm chuẩn loại [4]
Con cái trưởng thành hình quả lê hoặc hình cầu, nằm sâu trong mô rễ. Đường kính cơ thể 0,5–0,7 mm với cổ cân đối, vulva ở phía sau gần hậu môn. Vỏ cutin màu
trắng nhạt, mỏng và phân đốt. Stylet ngắn, kitin hóa trung bình, hai nhánh sinh dục được cuộn gấp lại. Trứng được đẻ bên ngoài cơ thể vào khối gelatin. Con đực hình giun sống tự do trong đất, dài 1-2 mm, cơ thể thường ở dạng xoắn vặn 1800 quanh trục cơ thể khi cố định trong dung dịch nóng. Stylet khỏe, vùng đầu kitin hóa mạnh, đôi ngắn, hình cầu, gai giao cấu phát triển mạnh. Ấu trùng cảm nhiễm tuổi 2 (IJ2) có dạng cân đối hình giun, dài khoảng 0,4 – 0,5 mm. Stylet và vùng đầu kitin hóa yếu. đuôi hình chóp.
2.5.2 Đặc điểm sinh học [4]
Hầu hết các loài của giống này trứng được giữ lại bên trong túi gelatin nằm ngoài cơ thể phình rộng của con cái. Khi nở thành ấu trùng cảm nhiễm tuổi 2 (IJ2) ở trong đất. IJ2 xâm nhập vào rễ vật chủ và tạo nên các tế bào khổng lồ phục vụ cho việc dinh dưỡng. Các tế bào vỏ rễ tạo thành bướu rễ (nốt sần).Tuyến trùng bướu rễ (root – knot nematodes) được coi là nhóm tuyến trùng ký sinh quan trọng nhất cho nền nông nghiệp trên toàn thế giới.
Nhóm tuyến trùng này phân bố rộng khắp và ký sinh ở hầu hết các cây trồng quan trọng ở các vùng khí hậu khác nhau. Chúng làm giảm sản lượng thu hoạch cũng như chất lượng sản phẩm cây trồng. Cho đến nay có khoảng gần 80 loài ký sinh
thuộc giống này, trong đó có 4 loài ký sinh gây hại nghiêm trọng nhất là: M. incognita, M. arenaria, M. javanica, M. hapla. Đây là các loài phân bố rộng khắp ở
các vùng nông nghiệp trên thế giới [3, 4].
Tuyến trùng bướu rễ có quan hệ mật thiết với các điều kiện môi trường trong đó cây chủ, nhiệt độ, và các yếu tố sinh thái đất như độ ẩm, cấu trúc đất, độ thoáng khí, độ kiềm,…có ảnh hưởng lớn đến sự sống sót, khả năng sinh sản, số thế hệ trong năm và hiệu quả gây hại đối với thực vật do tuyến trùng gây ra [3].
Đã xác định 5 loài ký sinh ở cây trồng Việt Nam: M. arenaria phân bố ở Sơn La, Hải Phòng, Nam Hà, Thái Bình, M. cynariensis phân bố ở Lâm Đồng, M. graminicola phân bố ở Nghệ An, M. incognita phân bố ở khắp nơi, và M. javanica
phân bố ở Cao Bằng, Lạng Sơn, Sơn La, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình, Lâm Đồng [4].
M. javanica M. hapla
M. arenaria M. incognita
Hình 2.3 Hình ảnh về tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne [38]
- M. incognita Kofoid – White 1949: là loài phổ biến ở vùng nhiệt đới, đây
cũng là loài ký sinh gây hại phổ biến nhất trên cây trồng Việt Nam. Theo Nguyễn Chung Tú (1989), Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (2000) loài này ký sinh trên 100 loài thuộc 76 họ thực vật, trong đó gây hại hầu hết các loài cây trồng và cây dại như: dưa chuột, cà chua, thuốc lá, hồ tiêu, ớt, cà phê, chuối, dứa, cây dược liệu như: bạch truật, ngưu tất, bạch chỉ, các cây họ bầu, bí, hoa (cẩm chướng, mào gà,…), su hào, cải bắp,…
- M. javanica Chitwood 1949: là loài phổ biến thứ 2 sau loài trên và có dải
phân bố tương tự, phổ biến chủ yếu ở vùng nhiệt đới, á nhiệt đới, gây hại chủ yếu trên mía, khoai tây, cà rốt, cải bắp, đậu đỗ, củ cải, chuối, cà chua, bí đỏ, thuốc lá,…
Ở Việt Nam, loài này ký sinh tương đối phổ biến sau loài M. incognita.
- M. arenaria Chitwood 1949: phổ biến trong nhiều nước nhất là vùng nóng
ẩm, gây hại trên nhiều loài cây nhất là trên cây lạc và đậu tương, cà chua, thuốc lá, mía, khoai tây, rau dền., …
- M. halpa Chitwood 1949: chủ yếu phổ biến ở vùng có khí hậu lạnh, gây hại
trên nhiều loài cây: các loại cây họ cà, đậu đỗ, hướng dương, đặc biệt hại nặng trên dâu tây, nho, đào.
- M. graminicola: ký sinh gây hại chính cho lúa cạn ở vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới (Đông Nam Á, Nam Phi, Mỹ). Ở Việt Nam loài này ký sinh gây hại tương đối phổ biến trên lúa cạn ở đồng bằng sông Cửu Long.
- M. exigua: ký sinh và gây hại chính ở các vùng cà phê ở Nam Mỹ và Trung
Mỹ.
- M. chitwoodi: ký sinh chủ yếu ở khoai tây và phân bố hạn chế ở Bắc Âu và
Đông Nam Châu Mỹ - Thái Bình Dương [3, 4]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đặc điểm chung của bệnh tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne spp.
Chúng ký sinh trong rễ cây chủ, khi xâm nhập vào bên trong tế bào rễ (IJ2) tuyến trùng không di chuyển đi các bộ phận khác, tiết ra các men và các chất kích thích sinh trưởng làm cho tế bào rễ sinh sản quá độ, phình to, tạo ra các u bướu to nhỏ khác nhau thành từng chuỗi ở trên rễ. Các giai đoạn phát triển từ tuyến trùng non, phân hóa giới tính thành tuyến trùng trưởng thành, tiến hành bên trong u sưng. Trong u bướu có từ 1 - 10 tuyến trùng cái hình quả chanh. Cây bệnh bị cằn còi, vàng úa, chết héo, biến dạng, rễ thối hỏng. Sau khi trứng nở, IJ2 có thể từ trong nốt sần giải phóng vào đất, gặp điều kiện thuận lợi, chúng di chuyển xâm nhập, lây lan trên nhiều rễ cây trong ruộng.
Chu kỳ phát triển (vòng đời) phụ thuộc vào nhiệt độ các tháng trong năm và phụ thuộc cây ký chủ. Ở nhiệt độ 280C vòng đời của loài M. incognita là 30 ngày
trên cây thuốc lá. Ở nhiệt độ thấp 200C vòng đời của chúng kéo dài trong khoảng 57 – 59 ngày. Mỗi con tuyến trùng cái tạo ra bọc trứng có thể tới 2.000 trứng, trung bình nở ra 200-600 tuyến trùng non tuổi 1. Trứng và tuyến trùng non có thể tồn tại ở trong đất hàng năm nếu gặp điều kiện thuận lợi và cây ký chủ phù hợp. Tuyến trùng gây hại nặng ở các loại đất cát pha, thịt nhẹ, trồng cạn liên tục nhiều năm. Mật độ tuyến trùng nhiều ở tầng đất canh tác với độ sâu 6 - 15cm, ẩm độ khoảng 60%. Trong điều kiện khô hạn quá hoặc ngập nước lâu dài tuyến trùng kém phát triển, số lượng giảm thấp rõ rệt. Tuyến trùng bướu rễ có thể tạo vết thương thúc đẩy bệnh nấm, vi khuẩn phát triển [9].
Hình 2.4 Tuyến trùng cái và túi trứng của tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne [37]
2.5.3 Vòng đời của tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne spp. [3]
Quá trình ký sinh và gây bệnh của tuyến trùng bướu rễ chỉ xảy ra trong bộ rễ của cây trồng. Quá trình này trải qua các giai đoạn như sau: con cái đẻ trứng ra ngoài trong một bọc gelatin nằm trên bề mặt của bướu rễ, đôi khi các bọc trứng này có thể này trong bướu rễ. Sau quá trình phát triển phôi thai, trứng trở thành ấu trùng tuổi 1 ngay bên trong trứng, trứng phát triển thành ấu trùng tuổi 2 dạng cảm nhiễm (IJ2). IJ2 có thể xâm nhập vào rễ ngay cạnh nốt sần hoặc có thể xâm nhập vào rễ mới, ở đó chúng tấn công vào các mô phân sinh ở đỉnh rễ và làm cho bề mặt rễ bị tổn thương.
Sau khi IJ2 xâm nhập, đỉnh rễ phình ra và sự phát triển của rễ dừng lại trong một thời gian ngắn. Tuyến trùng dinh dưỡng tại các tế bào mô mạch của rễ, tiết men tiêu hóa làm cho quá trình sinh lý sinh hóa của mô rễ thay đổi và hình thành các điểm dinh dưỡng của tuyến trùng (vùng dinh dưỡng này gồm 5 – 6 tế bào khổng lồ). Cùng với sự hình thành tế bào khổng lồ các mô rễ xung quanh nơi tuyến trùng ký sinh cũng phình to tạo ra các bướu rễ. Sau khi xâm nhập vào rễ, IJ2 cũng nhanh chóng thay đổi về hình thái: cơ thể phình ra và các cơ quan cũng dần phát triển. Quá trình phát triển của tuyến trùng trong rễ từ IJ2 trải qua 3 lần lột xác và đạt đến trưởng thành. Lần lột xác cuối cùng là sự biến thái thật sự đối với con đực, từ dạng cuộn gấp khúc trong IJ2 chúng được nở ra và có dạng hình giun, trong khi con cái có dạng hình tròn như quả lê hay quả chanh [3].
Hình 2.5 Vòng đời của tuyến trùng bướu rễ[37] 2.6 Biện pháp phòng trừ
Mục tiêu của biện pháp phòng trừ là giảm mật độ quần thể tuyến trùng ban đầu và giảm số cây trồng bị nhiễm tuyến trùng. Sự giảm mật độ quần thể có thể đạt được bằng các biện pháp: giết tuyến trùng bằng cách làm mất nguồn dinh dưỡng để tuyến trùng chết đói; giết trực tiếp tuyến trùng bằng hóa chất; sử dụng các hóa chất một cách hợp lý để chống lại sự xâm nhiễm của tuyến trùng trên đồng ruộng. Cần phải dựa vào các đặc điểm của nguồn bệnh tuyến trùng, phương thức lan truyền qua
hạt, qua đất, đặc điểm sinh học, sinh thái học, phạm vi ký chủ của từng loài tuyến trùng mà tiến hành các biện pháp phòng trừ cụ thể theo các hướng sau [9].
2.6.1 Ngăn ngừa [3]
Đây là giải pháp đầu tiên quan trọng nhất trong quản lý tuyến trùng. Chúng gồm nhiều biện pháp khác nhau như: sản xuất nguồn giống sạch, xử lý giống bị nhiễm tuyến trùng trước khi gieo trồng, kiểm tra và vệ sinh đồng ruộng , ngăn ngừa tuyến trùng lây nhiễm theo người, máy móc, dụng cụ nông nghiệp hoặc theo đường nước. Cần tạo ra các nguồn giống sạch tuyến trùng bằng việc sản xuất nguồn giống trong các vườn nhân giống, ở đó đất đã được thu mẫu kiểm tra định kỳ hoặc đã được khử trùng. Xử lý nguồn giống bị nhiễm tuyến trùng bằng xử lý nhiệt loại bỏ nguồn giống đó. Cần làm sạch dụng cụ máy móc trước khi chuyển sang cánh đồng mới, hoặc làm lắng đọng tuyến trùng trong thùng hoặc bể chứa nước có thể làm giảm sự hiện diện của chúng trong nước tưới và hạn chế sự lây lan của tuyến trùng [3].
2.6.2 Luân canh [3, 9]
Đây được coi là biện pháp quản lý tuyến trùng đơn giản. Các cây luân canh là cây miễn nhiễm hoặc có khả năng chống chịu cao với một hoặc một vài loại tuyến trùng. Ví dụ, cà chua là một cây trồng kinh tế nhưng cũng rất mẫn cảm với các loại
tuyến trùng bướu rễ, trong trường hợp tuyến trùng hại cây cà chua không phải là M. hapla hoặc chủng 1 của M. arenaria thì có thể luân canh bằng cây đậu phộng , là cây không có nguy cơ bị hại bởi hầu hết các loài khác của giống Meloidogyne. Tuyến
trùng không thể sinh sản trên rễ cây đậu phộng, nhiều ấu trùng trong đất sẽ chết hoặc không có khả năng nhiễm do bị đói hoặc do sự tấn công của vật ăn thịt, nấm hoặc bệnh khác [3]. Có thể dùng các loại cây dẫn dụ thu hút tuyến trùng (trồng cây bẫy tuyến trùng) bằng phương pháp trồng xen (sau đó nhổ đi). Dùng những cây trồng xen mà rễ của chúng bài tiết ra các chất mang tính xua đuổi tuyến trùng: cúc vạn thọ
(Tagetes patula, T. erecta) làm giảm số lượng Pratylenchus pratensis và P. crenatus. Gieo 1 – 2 lần trong 3 – 4 năm trên đất nhiễm Pratylenchus spp.. Đất trồng thuốc lá
luân canh với cây trồng nước, trồng đậu và không trồng cây họ cà, kết hợp với trồng xen cây cúc vạn thọ [9].
2.6.3 Biện pháp canh tác [3, 9]
Gieo trồng sớm: điều chỉnh thời vụ gieo trồng để tránh giai đoạn mẫn cảm
tuyến trùng [9]. Ở vùng ôn đới có thể gieo hoặc trồng ở thời kỳ lạnh, vì vậy cây trồng có thể phát triển trước khi tuyến trùng hoạt động [3].
Làm khô ruộng: hầu hết các loài tuyến trùng trong trạng thái hoạt động rất
mẫn cảm với sự khô nhanh. Khi chuyển chúng trực tiếp từ nước vào môi trường có độ ẩm tương đối thấp hoặc áp suất thẩm thấu cao, chúng có thể bị chết vài phút. Làm ải, phơi đất khô dưới ánh nắng mặt trời sau thu hoạch 3 – 4 tuần và trước khi gieo trồng có tác dụng tiêu diệt và hạn chế được sự ký sinh và phát triển của một số tuyến trùng sống và tích lũy trong đất [9]. Ở vùng hạn và bán khô hạn 80% tuyến trùng chết có thể đạt được bằng sự khô tức thời và mạnh của đất trong một thời gian ngắn. Việc cày xới sẽ làm trứng và ấu trùng cảm nhiễm chết do bị phơi và khô nhanh [3].
Làm ngập nước: là biện pháp kinh tế và rất hiệu quả để phòng trừ tuyến trùng,
quá trình này làm giảm nồng độ oxi và tăng CO2 cũng như làm thay đổi hóa học trong đất như: phản nitrit hóa, tích lũy chất amonia, giảm sắt, tăng các loại axit hữu cơ. Hầu hết môi trường của tuyến trùng bướu rễ sẽ bị phá hủy trong thời gian ngập 7 tháng. Cho ngập nước là một biện pháp kinh tế và rất hiệu quả để phòng trừ tuyến trùng hại chuối ở những cánh đồng chuối trồng trên đất sét bùn tại Surinam (Châu Phi) [3].
2.6.4 Biện pháp hóa học [3, 9]
Từ những năm 1970 trở lại đây các loại thuốc hóa học khác nhau đã được sử dụng rộng rãi để phòng trừ tuyến trùng ký sinh thực vật như các loại thuốc xông hơi, các loại thuốc không xông hơi. Tuy nhiên biện pháp này lại gây hậu quả xấu đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, đặc biệt thuốc hóa học cũng làm cho nhiều loại tuyến trùng trở nên kháng thuốc. Do đó cũng chỉ nên dùng thuốc hóa học trong trường hợp cần thiết và phải sử dụng chúng một cách hợp lý [3].
Đưa thuốc vào độ sâu 35 – 40 cm đã cày bừa kỹ, ẩm độ 75% và nhiệt độ phải phù hợp trong thời điểm cần xử lý với từng loại thuốc. Dùng thuốc vào đúng giai đoạn mẫn cảm nhất của tuyến trùng, có thể thực hiện trước khi trồng, sau khi thu hoạch và trong bảo quản [9].
2.6.5 Biện pháp vật lý [3] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tuyến trùng rất mẫn cảm với nhiệt độ, hầu hết tuyến trùng ký sinh thực vật bị phá hủy ở nhiệt độ 600C trong vòng 30 phút. Do đó sử dụng các biện pháp như:
- Xử lý khói (khử trùng đất bằng khói).
- Phơi nắng: đồng ruộng được phay đất và tháo nước cạn sau đó phủ các tấm polyetylene, hiệu quả được chứng minh đạt kết quả tốt.
- Khử trùng bằng nhiệt điện: được áp dụng trong các nhà kính hoặc vườn cây quý, khi nhiệt độ được duy trì ở 500 C trong vòng một giờ thì hầu hết tuyến trùng bướu rễ trong đất bị chết; bằng nhiệt vi sóng.
- Đốt đồng sau khi thu hoạch; khử trùng nguyên liệu gieo trồng bằng nhiệt. - Chiếu xạ: làm giảm khả năng thụ tinh, làm chậm sự phát triển cơ quan sinh dục, giảm lượng trứng đẻ, làm trứng nở chậm và làm biến đổi hình thái tuyến trùng.
Tất cả các phương pháp trên đều đem lại hiệu quả cao nhưng giá thành cao và chỉ ứng dụng ở qui mô nhỏ như nhà lưới hoặc phòng thí nghiệm [3].
2.6.6 Biện pháp sinh học [3, 9, 14, 21, 23, 29]
Tuyến trùng ký sinh thực vật bị tấn công bằng các loại thiên địch trong đất như: virus, vi khuẩn, nấm, Rickettsia, đơn bào, Tardigrade, Tuberlaria, Enchytraeid, ve bét, côn trùng và tuyến trùng ăn thịt. Sử dụng các vi sinh vật đối kháng có ở trong đất, các tuyến trùng ăn thịt, nấm ký sinh bậc 2 dùng để tiêu diệt tuyến trùng. Các loại
nấm Dactularia, Harposporium anguillulae, Arthrobotrys oligospora tiêu diệt tuyến
trùng bằng cách ký sinh, bao vây tuyến trùng và sử dụng cơ thể tuyến trùng thực vật
làm thức ăn. Các loài tuyến trùng ăn thịt như loài Mononchus (họ Mononchidae)
chuyên ăn tuyến trùng bướu rễ, mỗi con ăn thịt trên 80 con tuyến trùng hại cây trong một ngày [9].
Các tác nhân trong phòng trừ sinh học
Vi khuẩn Pasteuria penetrans: đây là loại ký sinh bắt buộc ở một số tuyến trùng ký sinh thực vật như các loại ấu trùng của Meloidogyne spp., Pratylenchus spp.,…Vi khuẩn Pasteuria penetrans rất độc và có thể giảm mật độ quần thể tuyến trùng Meloidogyne trong chậu đến 99% trong 3 tuần. Loại vi khuẩn này xem như tác
còn khó khăn. Một số kết quả điều tra ban đầu cho thấy ở Việt Nam có hơn 20 loài