NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ HẠN CHẾ BỆNH HÉO RŨ, THỐI QUẢ CHO CÂY ỚT Lê Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Viết Hiệp, Trần Thị Lụa, Vũ Thuý Nga,
Trang 1NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ
HẠN CHẾ BỆNH HÉO RŨ, THỐI QUẢ CHO CÂY ỚT
Lê Thị Thanh Thuỷ, Nguyễn Viết Hiệp, Trần Thị Lụa, Vũ Thuý Nga,
Nguyễn Thị Thu Hằng, Phạm Bích Hiên, Phạm Văn Toản, Nguyễn Thị Yến
SUMMARY
Study on the use of microbial preparation in order to improvement of yield, quality
and inhibition of wilt and soft rot diseases of pepper
Control of bacterial, fungal wilt and soft rot of pepper is very complex Agrochemicals have been applied to control these diseases However, this method can only be considered as a temporary method Microbial preparation contained multistrain (M, Ba51, L15, B14 and AT19) was produced, which are able to use as biocontrol agents to control bacterial, fungal wilt and soft rot of pepper, leading to improvement of yield and quality of pepper This approach will also increase cash income of small scale farmer through the low - input and environmentally - friendly strategy (biocontrol) for the sustainable management of bacterial and fungal wilt and soft rot of pepper
Keywords: Disease of pepper, bacterial wilt, bacterial soft rot, Fusarium, Colletotrichum,
antagonistic bacteria
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây ớt thuộc họ cà (Solanaceae) có
nguồn gốc từ Nam Mỹ, có hai nhóm phổ
biến là ớt cay (Capsicum annuum L.) và
ớt ngọt (Capsicum annuum var grossum)
Ớt cay được trồng ở nhiều tỉnh, thành
trong cả nước phổ biến nhất là: Hải
Dương, Hải Phòng, các tỉnh miền Trung
và TP Hồ Chí Minh (Hóc Môn, Bình
Chánh) Ớt ngọt được trồng nhiều ở: Vĩnh
Phúc, Hà Nội và Đà Lạt - Lâm Đồng
Cây ớt được trồng quanh năm, nhưng
vào mùa mưa Nm ướt cây ớt hay bị bệnh,
điển hình là các bệnh héo rũ và thối quả
làm ảnh hướng lớn tới năng suất và phNm
chất ớt Cho đến nay chưa có biện pháp
hữu hiệu nào có thể ngăn chặn và phòng
trừ bệnh này Sử dụng phân bón, thuốc hoá học bảo vệ thực vật đối với cây ớt làm giảm được sâu bệnh nhanh chóng nhưng gây tác động xấu đến môi trường
và sức khoẻ cộng đồng Xuất phát từ thực
tế bệnh héo rũ, thối quả cây ớt hoành hành gây thiệt hại lớn về kinh tế cho người nông dân nên đề tài đặt ra mục
tiêu: “ghiên cứu tạo ra chế phm VSV
hỗn hợp để nâng cao năng suất, chất lượng làm tăng hiệu quả sử dụng dinh dưỡng và hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cho cây trồng”
II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠN G PHÁP
N GHIÊN CỨU
1 Vật liệu nghiên cứu
Trang 2Các mẫu đất và mẫu bệnh (cây và quả
bị bệnh héo rũ, thối ướt, thán thư) được thu
thập từ các ruộng ớt tại các vùng Đông Anh
- Hà N ội, Mê Linh - Vĩnh Phúc, Hoài Đức -
Hà Tây, Hải Phòng, Hải Dương, Bắc Giang
Các mẫu chế phNm phân bón, sinh học,
dược phNm: E2001, EM, BioSubtyl,
Antibio, Lacteofort
2 Phương pháp nghiên cứu
Giám định nấm gây bệnh theo
Subramanian C.V., 1983 và Ainsworth
G.C., 1966
Xác định vi khuNn gây bệnh theo tài
liệu tham khảo (Lelliot R.A and D.E Stead
1987 Methods for the diagnosis of bacterial
diseases of plants Vol 2 British Society for
Plant Pathology 216 p.)
Phương pháp Koch: Xác định mật độ vi
sinh vật
Phương pháp khuyếch tán hoạt chất ức
chế vi sinh vật trong môi trường thạch: Xác
định hoạt tính đối kháng vi khuNn, nấm gây
bệnh
Xác định tên vi sinh vật bằng phương
pháp phân loại học phân tử dựa trên cơ sở
giải trình tự đoạn gen 16s ARN riboxom của
các chủng vi khuNn nghiên cứu, so sánh với
các trình tự có sẵn trong ngân hàng gen quốc
tế EMBL bằng phương pháp FASTA 33 để
định loại đến loài các chủng vi sinh vật
Thí nghiệm trồng cây trong nhà lưới và
đồng ruộng được thực hiện theo theo yêu
cầu của phương pháp bố trí thí nghiệm cây
trồng và 10TCN 216 - 95 "Qui phạm khảo
nghiệm hiệu lực phân bón trên đồng ruộng
đối với cây trồng"
Phương pháp xử lý số liệu theo chương
trình thống kê IRRISTAT
III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1 Tổ hợp vi sinh vật đa hoạt tính
Trên cơ sở nguồn vi sinh vật (VSV) phân lập từ các vùng trồng ớt và các cây họ
cà, các chế phNm sinh học và sản phNm lên men truyền thống đã lựa chọn ra: 2 chủng
Bacillus (kí hiệu M và Ba51) có khả năng
kích thích sinh trưởng thực vật, phân giải kitin, đồng thời có khả năng đối kháng cao với VSV gây bệnh héo rũ, thối quả cây ớt; 1 chủng vi khuNn lactic (kí hiệu L15) có khả năng sinh axit lactic, sinh chất kháng khuNn bacteriocin kháng mạnh VSV gây bệnh héo
rũ thối quả cây ớt Từ bộ chủng giống VSV trong quỹ gen VSV nông nghiệp (Viện Thổ nhưỡng Nông hoá) đã lựa chọn chủng B14
(Bacillus polymyxa) có khả năng phân giải
lân, ức chế VSV gây bệnh và chủng AT19
(Azotobacter Bejerinckii) có khả năng cố
định nitơ, kích thích sinh trưởng thực vật Các chủng VSV lựa chọn được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất chế phNm VSV cho cây ớt
Sau khi định danh các chủng VSV nghiên cứu (M, Ba51 và L15) bằng phương pháp phân loại học phân tử, so sánh với danh mục vi khuNn được phép trao đổi không hạn chế của CHLB Đức Kết quả so sánh cho thấy 5 chủng VSV sử dụng trong nghiên cứu (M, Ba51, L15, B14 và AT19) thuộc nhóm các vi khuNn có độ an toàn cao (độ nguy hiểm cấp 1) là các vi khuNn không thể gây bất cứ nguy hiểm nào cho người và động vật Kết quả đánh giá ảnh hưởng của hỗn hợp chủng VSV tuyển chọn đến sinh trưởng phát triển cây ớt cho thấy nhiễm hỗn hợp chủng VSV có ảnh hưởng có lợi đến sinh trưởng, phát triển cây ớt (chiều cao cây, sinh khối thân lá, năng suất quả/cây cao hơn so với đối chứng không nhiễm VSV) Như vậy có thể sử dụng các chủng VSV tuyển chọn để sản xuất chế phNm VSV cho cây ớt
2 Sản xuất chế ph0m vi sinh vật hỗn hợp cho cây ớt
Trang 3Để sản xuất chế phNm VSV, việc nhân
sinh khối VSV là một khâu quan trọng trong
công nghệ sản xuất, nó có ý nghĩa quyết
định tới chất lượng cũng như giá cả của chế
phNm VSV Nhân sinh khối VSV là quá
trình nuôi cấy VSV để chúng tạo sản phNm
hoặc sinh khối VSV với khối lượng lớn cung
cấp cho sản xuất Đề tài đã sử dụng phương pháp lên men chìm trong thiết bị lên men dung tích 3l/mẻ (ở quy mô phòng thí nghiệm) để nhân sinh khối VSV, đây là phương pháp phổ biến trong quy trình lên men công nghiệp, vì có thể kiểm soát được các khâu trong quá trình một cách dễ dàng
Bảng 1 Thông số kỹ thuật cơ bản trong sản xuất sinh khối VSV
1 pH tối ưu 6,9 - 7,0 6,8 - 7,0 6,8 - 7,0 6,8 - 7,0 6,5 - 7,0
2 Nhiệt độ lên men tối ưu (oC) 29 - 31 28 - 32 28 - 32 28 - 32 28 - 30
3 Môi trường lên men SX4; SX3 SX4; SX5 SX2; SX4 SX1; SX4 SX1; SX4
5 Lưu lượng cấp không khí
(m3 không khí/giờ)
6 Thời gian nhân sinh khối (giờ) 30 - 42 30 - 42 30 - 42 30 - 42 36 - 48 Sinh khối VSV sau lên men được tNm
nhiễm vào môi trường xốp tạo thành chế
phNm dạng bột hoặc được chuyển vào môi
trường bảo quản tạo chế phNm dạng lỏng
Mật độ tế bào (CFU/ml) cũng như hoạt tính
sinh học của các chủng VSV nghiên cứu sau thời gian bảo quản 4 tháng ở nhiệt độ phòng được xác định là không mất đi mà vẫn duy trì ổn định
Bảng 2 Khả năng tồn tại của các chủng VSV lựa chọn trong điều kiện hỗn hợp chủng
Chủng vi sinh vật Dạng chế
phẩm
Mật độ vi sinh vật (CFU/g) sau thời gian bảo quản
0 giờ 1 tháng 2 tháng 3 tháng 4 tháng
Bacillus
B14
Dạng lỏng 2,0 x 1010 1,9 x 1010 1,5 x 109 6,2 x 109 2,2 x 109 Dạng bột 4,1 x 109 5,8 x 109 1,2 x 109 2,5 x 109 1,5 x 109 Azotobacter
AT19
Dạng lỏng 3,2 x 109 1,7 x 109 1,7 x 108 1,1 x 108 1,1 x 108 Dạng bột 3,9 x 108 5,2 x 109 3,4 x 108 1,7 x 108 1,0 x 108 Bacillus
Ba51
Dạng lỏng 4,5 x 109 2,1 x 109 5,3 x 109 2,9 x 109 1,9 x 109 Dạng bột 1,2 x 108 4,1 x 109 2,5 x 109 2,1 x 109 1,1 x 109 Bacillus
M
Dạng lỏng 1,6 x 109 9,0 x 109 4,7 x 109 3,2 x 109 1,1 x 109 Dạng bột 4,8 x 108 5,8 x 109 4,6 x 109 2,5 x 109 1,4 x 109 Lactobacillus
L15
Dạng lỏng 3,9 x 109 1,9 x 109 1,5 x 109 9,2 x 109 5,4 x 109 Dạng bột 2,6 x 108 5,1 x 109 4,5 x 109 3,7 x 109 2,4 x 109
3 Hiệu quả của chế ph0m vi sinh vật
Kết quả đánh giá hiệu quả của chế
phNm VSV tới năng suất và khả năng hạn
chế bệnh héo rũ, thối quả cây ớt (thí
nghiệm đồng ruộng diện hẹp) tại hợp tác
xã Tiền Phong - Mê Linh - Vĩnh Phúc vụ đông xuân năm 2007 cho thấy nếu sử dụng chế phNm VSV năng suất ớt tăng 8,91% so với đối chứng, bón chế phNm VSV cho ớt
Trang 4cùng với giảm 20% phân bón hóa học N, P
còn cho kết quả năng suất gần tương
đương bón chế phNm, cao hơn đối chứng
6,04%; tỷ lệ bệnh héo rũ giảm khoảng 11%
so với đối chứng; tỷ lệ bệnh thối quả giảm
từ 1,03 đến 2,15% (bảng 3)
Bảng 3 Hiệu quả của chế phm VSV tới sinh trưởng, phát triển và khả năng hạn chế bệnh
héo rũ, thối quả cây ớt (giống ớt cay Hàn Quốc) (Mê Linh - Vĩnh Phúc, vụ đông xuân 2007)*
TT Công thức thí nghiệm Cao cây
(cm)
Trọng lượng khô thân lá (g)
Năng suất quả tươi **
(kg/5m 2 )
Tăng so với đối chứng (%)
Tỉ lệ bệnh (%) Héo
rũ
Thối quả
2 ĐC (giảm 20% N, P của nền QT) 91,16 87,0 1,899 - 16,6 6,81
3 Chế phẩm VSV (nền quy trình) 103,23 98,13 2,432 8,91 0 3,28
4 Chế phẩm VSV
(giảm 20% N, P của nền quy trình)
* Nền qui trình = 270 kg urê, 540 kg supe lân, 270 kg kaliclorua, 25 tấn PC/ha
Giảm 20% N, P của nền qui trình = 216 kg urê, 432 kg supe lân, 270 kg kaliclorua, 25 tấn PC/ha
Năng suất quả tươi**: Năng suất trung bình/đợt thu quả/5m2 (kg)
Kết quả phân tích chất lượng ớt (bảng 4)
cho thấy công thức sử dụng chế phNm VSV
cho hàm lượng vitamin C (vit C) cao nhất so
với các công thức khác, đường tổng số thấp
hơn đối chứng (10,8%) Tuy nhiên trong
nghiên cứu này khía cạnh nâng cao phNm
chất, chất lượng ớt thể hiện ở việc thay thế thuốc bảo vệ thực vật bằng sử dụng chế phNm vi sinh vật trong phòng chống bệnh héo rũ, thối quả ớt, giúp cây ớt ít bị bệnh hơn, ít phải sử dụng thuốc BVTV, giảm thiểu dư lượng thuốc BVTV trong quả ớt
Bảng 4 Ảnh hưởng của chế phm VSV đến chất lượng quả ớt
guồn: Trung tâm Kiểm tra và Tiêu chuNn hóa chất lượng NSTP
Trong vụ đông xuân năm 2007 chế
phNm VSV cho cây ớt đã được đưa đi thử
nghiệm và đưa vào mô hình trình diễn tại
các chân ruộng trồng lúa mùa, trên đất cát
pha thuộc các xã Đoàn Thượng và Toàn
Thắng huyện Gia Lộc tỉnh Hải Dương với
tổng diện tích là 1 ha Mô hình được chia làm hai lô: Nền - NPK + phân chuồng (theo qui trình) và nền + chế phNm vi sinh vật Chế phNm được bón vào bầu ươm, giai đoạn cây con với liều lượng 1g/bầu ươm (tương đương 50kg chế phNm/ha)
Trang 5Bảng 5 Ảnh hưởng của bón chế phm vi sinh vật hỗn hợp đến năng suất và khả năng
hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cây ớt cay tại Gia Lộc, Hải Dương
Cây giống Công thức thí
nghiệm
Năng suất quả tươi (tấn/ha)
Tăng so với đối chứng (%)
Tỉ lệ bệnh (%) Héo rũ Thối quả
Ớt Nhật
Ớt cay số 20
Kết quả bảng 5 cho thấy sử dụng chế
phNm VSV hỗn hợp đã làm tăng năng suất
cây ớt cay số 20 và cây ớt cay Nhật Bản từ
22,41 - 24,74% so với đối chứng không sử
dụng chế phNm Chế phNm có tác dụng
giảm bệnh héo rũ hơn là giảm thối quả Với
cây ớt Nhật Bản, nếu không bón chế phNm
thì tỷ lệ bệnh héo rũ, thối quả lần lượt là
19,09% và 24,56% nhưng khi bón thêm chế
phNm, tỷ lệ bệnh héo rũ chỉ còn 11,37%,
thối quả còn 16,41% Với cây ớt cay số 20,
sử dụng chế phNm làm cho tỷ lệ bệnh héo rũ còn 8,25% (đối chứng là 16,75%), thối quả còn 22,89% (đối chứng là 27,39%)
Sử dụng chế phNm làm tăng lãi thuần so với đối chứng ở cả 2 giống ớt Với cây ớt Nhật Bản, lãi thuần khi sử dụng chế phNm đạt 66.338.000 đ/ha, tăng so với đối chứng là 17.278.000 đ/ha Cây ớt cay số 20, lãi thuần khi sử dụng chế phNm là 40.593.000 đ/ha, tăng so với đối chứng là 11.104.000 đ/ha
Bảng 6 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phm vi sinh vật hỗn hợp
Cây giống Công thức thí
nghiệm
Hiệu qủa kinh tế Tổng thu
(triệu/ha) Chi phí (triệu/ha)
Lãi thuần (triệu/ha)
Ớt Nhật
Bón chế phẩm 97.188.000 30.850.000 66.338.000
Ớt cay số 20
Bón chế phẩm 71.568.000 30.975.000 40.593.000
Trong đó:
Giá ớt tươi: Ớt Nhật: 4.200 đ/kg, ớt cay: 3.600 đ/kg
Giống: Ớt cay số 20: 0,25 kg/ha x 6.200.000 đ/kg = 1.550.000 đ/ha
Ớt Nhật Bản: 0,25 kg /ha x 6.700.000 đ/kg = 1.675.000 đ/ha
Giá chế phNm: 40.000 đ/kg x 50 kg/ha = 2.000.000 đ/ha
Giá đầu tư phân khoáng - hữu cơ và thuốc trừ sâu: 27.300.000 đ/ha
Trang 64 KẾT LUẬN
Trong điều kiện hỗn hợp các chủng
VSV (M, Ba51, L15, B14 và AT19) đều có
thể tồn tại tốt cùng nhau và có khả năng sử
dụng trong sản xuất chế phNm vi sinh vật
cho cây ớt Các chủng VSV tuyển chọn
được định tên và xác định đảm bảo độ an
toàn công nghệ sinh học Việc sử dụng chế
phNm VSV (chứa hỗn hợp chủng VSV) cho
cây ớt không những làm tăng năng suất,
giảm được thiệt hại do bệnh héo rũ, thối
quả ớt, tăng lợi nhuận cho người nông dân
mà còn góp phần xây dựng nền nông
nghiệp sạch, an toàn do giảm thiểu được dư
lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sản
phNm Kết quả cho thấy sử dụng chế phNm
VSV đã cho năng suất ớt tăng 8,91% so với
đối chứng, bón chế phNm VSV không
những giảm 20% phân bón hóa học N , P mà
còn cho năng suất cao hơn đối chứng
6,04%, tỷ lệ bệnh héo rũ giảm khoảng 11%
so với đối chứng, tỷ lệ bệnh thối quả giảm
từ 1,03 đến 2,15% Kết quả thử nghiệm
diện rộng cho thấy sử dụng chế phNm VSV
hỗn hợp bước đầu tỏ ra có hiệu quả, làm
tăng năng suất từ 22,41% (đối với giống ớt
cay số 20) đến 24,74% (đối với giống ớt
N hật) và giảm tỷ lệ bệnh héo rũ từ 19,09%
xuống còn 11,37%, bệnh thối quả ớt từ
24,56% xuống còn 16,41% (đối với giống
ớt N hật) và bệnh héo rũ giảm từ 16,75%
xuống còn 8,25%, bệnh thối quả ớt từ
27,39% xuống còn 22,89% (đối với giống
ớt cay số 20) Sử dụng chế phNm làm tăng
lãi thuần so với đối chứng từ 11.104.000
đ/ha đến 17.278.000 đ/ha tùy từng giống ớt
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Trần Khắc Thi, Trần gọc Hùng, 2003
Kỹ thuật trồng rau sạch N hà xuất bản
N ông nghiệp
2 10TC: 216 - 1995 (216 - 2003): Khảo
nghiệm hiệu lực phân bón trên đồng ruộng đối với cây trồng
3 guyễn Văn Viết và cs, 2003 Kết quả
nghiên cứu phòng trừ bệnh héo xanh vi khuNn hại lạc bằng giống kháng bệnh ở vùng đất cạn và đất dốc, 2001 - 2002 Tuyển tập các công trình khoa học kỹ thuật nông nghiệp, N hà xuất bản N ông nghiệp, 74 - 79
4 10TC 714 - 2006: Phương pháp đánh
giá hoạt tính đối kháng của vi sinh vật
có khả năng đối kháng vi khuNn
Ralstonia solanacearum gây bệnh héo
xanh cây trồng cạn
5 Black L.L., Green S.K., Hartman G.L.,
Poulos J.M, 1991 Pepper Diseases: A
Field Guide Asian Vegetable Research
& Development Center, AVRDC Publication N o.31 - 347, 98pp
6 Sichere Biotechnologie: Eingruppierung
biologischer Agenzien: Bakterien, Merkblatt B 006 8/98 ZH 1/346, Bereuftsgenossenschaft der chemischen Idustrie, 8/1998
7gười phản biện: Bùi Huy Hiền
Trang 7T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
7
