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]
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] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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
tuyến trùng trong tự nhiên bị nhiễm vi khuẩn Pasteuria penetrans như Meloidogyne spp., Pratylenchus spp., Helicotylenchus spp.,…(Nguyen N.C & Sturhan, D., 2005).
Nấm bẫy tuyến trùng: đây là các loài nấm có khả năng tạo ra những mạng bẫy dạng lưới dính để bắt giữ và ăn thịt tuyến trùng [3].
Nấm nội ký sinh tuyến trùng: đây là các loài nấm có khả năng dính và xâm nhập vào cơ thể tuyến trùng để ký sinh gây bệnh cho tuyến trùng. Một số loài nấm
như Nematoctonus spp., Meria coniospora đã thử nghiệm và cho kết quả nhất định
[3].
Các nấm: Arthrobotrys spp., Monacrosporium spp., Paecilomyces lilacinus, và Pochonia chlamydosporia (=Verticillium chlamydosporium), Acremonium spp., Metarhizium sp., Beauveria bassiana, Aspergillus spp.,… chúng ký sinh lên trứng,
tuyến trùng cái của tuyến trùng bướu rễ và bào nang của tuyến trùng bào nang, làm giảm khả năng nở của trứng, giết ấu trùng từ đó ức chế được mật độ tuyến trùng trong đất cũng như trong rễ [23].
Theo một nghiên cứu tại Bỉ ở điều kiện phòng thí nghiệm và nhà kính, các vi
khuẩn vùng rễ như Brevibacillus brevis hoặc Bacillus subtilis không chỉ ức chế chu kỳ phát triển của các loại nấm ký sinh rễ như: Rhizoctonia solani SX-6, Pythium aphanidermatum ZJP-1 và Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum ZJF-2 ở thử nghiệm in vitro mà còn có hoạt tính mạnh kháng tuyến trùng thông qua khả năng giết chết 62 – 70% tuyến trùng cảm nhiễm tuổi 2 (IJ2) của Meloidogyne javanica ở thử
nghiệm nhà kính. Ngoài ra chúng cũng kích thích sự phát triển của cây: chiều cao của cây tăng 29,1%, vòng thân tăng 11,8 – 12,6%, trọng lượng rễ tăng 70,8 – 80%. Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng thực vật - Plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR) đã được sử dụng như là tác nhân sinh học thay thế cho các loại thuốc hóa học, không gây tác hại xấu đến người nông dân, người tiêu dùng , cũng như môi trường sinh thái (Johnsson và cộng sự, 1998) [21].
Paecilomyces lilacinus chủng 251 (PL251), được đánh giá là có tiềm năng trong kiểm soát tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne incognita ở cây cà chua, kết quả
rễ giảm 71% so với mẫu đối chứng. Cơ chế chính của các hoạt tính sinh học của
Paecilomyces trong ức chế tuyến trùng ký sinh thực vật là ký sinh trực tiếp lên trứng của tuyến trùng bướu rễ. P. lilacinus sản sinh ra leucinotoxin, chitinase, protease, và
acetic acid kết hợp đồng thời với quá trình ký sinh(Djian và cộng sự, 1991; Khan và cộng sự, 2003a, 2004; Park và cộng sự, 2004). Chính sự sản sinh ra chitinase, protease được xác định là đóngvai trò quan trọng trong kiểm soát tuyến trùng bướu rễ [29].
Vi sinh vật đối kháng: là các loại nấm và vi khuẩn có khả năng cạnh tranh chỗ ở và thức ăn với tuyến trùng do đó chúng có khả năng hạn chế hoạt động và sinh
sản của tuyến trùng. Các vi sinh vật đối kháng như Trichoderma viridae gây bệnh
thực vật và có khả năng đối kháng hoặc tương hợp với tuyến trùng tùy loài tuyến
trùng, vi khuẩn Pseudommonas fluorescence có khả năng đối kháng với một số tuyến trùng ký sinh [3]. Theo Windham và cộng sự, khi xử lý đất bằng Trichoderma harzianum (T-12) và Trichoderma koningii (T-8) cho thấy khả năng làm giảm sự sinh sản trứng của tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne arenaria. Khi kết hợp sử dụng T. harzianum với bánh dầu neem làm số lượng tuyến trùng Tylenchulus semipenetrans. Khả năng làm giảm lây nhiễm M. javanica của một số chủng phân lập T. lignorum và T. harzianum đã được chứng minh. Có rất nhiều cơ chế có liên quan đến hoạt động kiểm soát sinh học của Trichoderma spp. như: tiết kháng sinh,
cạnh tranh dinh dưỡng, ký sinh lên nấm bệnh, hệ enzyme thủy phân. Các enzyme như chitinase, glucanase, và protease rất quan trọng đối với quá trình ký sinh nấm.
Trichoderma spp. còn có tác dụng kiểm soát các loại nấm bệnh khác như: Rhizoctonia spp., Sclerotium rolfsii, Phytophthora spp., Pythium spp., Penicillium diditatum [14].
Phòng trừ tuyến trùng bằng phương pháp sinh học là một hướng phòng trừ mang lại hiệu quả kinh tế, có thể lợi dụng được đặc điểm tự nhiên sẵn có trong đất để phòng trừ, làm giảm số lượng tuyến trùng ở trong đất. Tuy nhiên, để tiến tới ứng dụng phương pháp này rộng rãi trong sản xuất hiện nay còn là vấn đề khó khăn.
2.6.7 Sử dụng các chế phẩm sinh học [3, 8] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Một số cây trồng và cây hoang dại đã được dùng để tạo các chế phẩm phòng
trừ tuyến trùng như cây neem (Azadirachta indica A. Juss) có chứa hoạt chất
azadirachtin, hạt cây củ đậu, rễ cây ruốc cá, hạt và lá cây sầu đâu rừng ở Việt Nam
(Brucea javanica) chúng chứa các hợp chất phenolic, glucid, các alkaloid,… có tác
dụng gây độc giết tuyến trùng và một số sâu hại. Các chế phẩm như: HBJ, LBJ (từ quả, lá cây sầu đâu rừng) cho hiệu quả phòng trừ từ 75 – 98% với liều 40- 60 g/ m2 (Nguyễn Ngọc Châu, Nguyễn Vũ Thanh, 1993; Nguyễn Thị Yến, 1997) [3]. Chế phẩm NemaITB do viện sinh học nhiệt đới sản xuất với thành phần là hoạt chất azadirachtin từ cây neem đã cho thấy hiệu quả cao trong thử nghiệm nhà lưới .Ở
nồng độ 2,5% sau 48 giờ đã làm chết hầu hết tuyến trùng thử nghiệm ở in vitro, còn
thử nghiệm tại vườn ươm có tỷ lệ nhiễm bệnh giảm 2 – 4 lần so với đối chứng và tốc
độ sinh trưởng tăng đáng kể. Trong chế phẩm có bổ sung nấm Tricoderma harzianum có tác dụng kiểm soát tuyến trùng khá hiệu quả, ngoài ra nấm T. harzianum còn làm tăng sức đề kháng của cây trồng, một số chủng T. harzianum có
thể xâm nhập vào mô bào cây, làm tăng tính chống chịu của cây trồng.
Chế phẩm NemaITB [8] có chứa bột neem giàu các hoạt chất sinh học (azadirachtin, salanin, nimbin) và các dẫn xuất của nó thuộc các nhóm hoạt chất triterpenoid, limonoid,… đã được chứng minh có độc tính mạnh với tuyến trùng ký sinh. Hoạt động kiểm soát chủ yếu của bột neem là ngăn cản tuyến trùng xâm nhập, ức chế không cho tuyến trùng đẻ trứng và phát triển. Mặt khác, Singh và cộng sự (1979) cũng cho rằng bổ sung neem vào đất lâu ngày sẽ phóng thích một số chất độc đối với tuyến trùng.
2.6.8 Sử dụng các độc tố thực vật [10, 26, 27, 31]
Sự bổ sung vào đất các thành phần hữu cơ khác nhau như: bột lá khô của cây
Annona squamosa, Justicia adhatoda, Catharanthus roseus, Datura fastuosa, Azadirachta india, Eucalyptus sp., Calotropis procera, Prosopis cinerarea, P. glandulosa, P. juliflora; hay như lá tươi băm nhỏ của cây neem, cà độc dược, thầu
dầu, bạch đàn, bakain, nerium, và cây calotropis; bột hạt neem, bã mía, và bột khô
và Cystoseria trinodls cho thấy hiệu quả kiểm soát M. javnica ký sinh trên cây cà
chua, mướp tây, đậu xanh, brinjal, xúp lơ, xà lách, đậu Hà Lan, và cây mungbean.