NGUYEN TAT THANHNGUYỄN TÁT THÀNH THỤC HỌC - THỤC HÀNH - THỤC DANH - THỤC NGHIỆP KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA VI KHUẨN GÂY BỆNH THỐI MÈM CÂY NHA ĐAM
Tông quan vê cây nha đam
Giới thiệu cây nha đam
Nha đam hay còn gọi là cây Lô Hội có tên khoa học là Aloe vera L., chiAloe, họ
Nha đam (Aloe vera) thuộc họ Asphodelaceae với hơn 250 loài đã được biết đến, trong đó nổi bật nhất là Aloe barbadensis Miller và Aloe arborescens Cây có đặc điểm là nhỏ, gốc thân hóa gồ, ngắn, với lá dạng bẹ mọc vòng sát nhau, không có cuống, màu từ lục nhạt đến đậm Lá mọng nước, mép có răng cưa thô như gai nhọn, cứng tùy theo loại, mặt trên lõm nhiều đốm không đều, dài từ 30-60 cm Hoa của cây mọc ở nách lá, có thể dài đến 1 m, mang nhiều hoa mọc rũ xuống, gồm 6 cánh hoa dính nhau ở phần gốc và 6 nhị thò ra, quả dạng nang chứa nhiều hạt, góp phần vào khả năng sinh sản của loài cây này.
Nha đam có vị đắng, tính hàn, tác dụng thông đại tiện, mát huyết, hạ nhiệt, và có lợi cho các kinh can, tỳ, vị, đại tràng Nó thường được sử dụng để trị táo bón, rối loạn tiêu hóa, giúp tiêu hóa, trị cam tích, kinh giản trẻ em, và các bệnh ngoài da như phỏng, rôm sảy, lác Nha đam gồm hai phần chính: lá xanh chứa hợp chất Anthraquinon, dùng như thuốc xổ nhẹ, và gel màu sáng dùng ngoài để trị bỏng nhiệt, viêm da, mụn trứng cá, bệnh gout, hen suyễn, bệnh nấm Candida, eczema, viêm loét, và các rối loạn tiêu hóa Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy phần gel của nha đam còn có khả năng kháng khuẩn, chống virus, nấm, ung thư, giảm lượng lipid và glucose trong máu, đồng thời giúp kích thích hệ miễn dịch và ngăn ngừa bệnh tiểu đường.
Hình 1.1 Cây nha damtại Ninh Thuận
1.1.2 Tình hình săn xuấtcây nha đam
Hiện nay, nha đam được trồng phổ biến tại các khu vực như Địa Trung Hải, Ấn Độ, Úc, Ai Cập, Hy Lạp, châu Phi, Nam Mỹ, vùng Caribe và Bắc Mỹ Nhà máy sản xuất nha đam lớn nhất thế giới là Forever Living, có trụ sở tại Hoa Kỳ Thị trường tiêu thụ nha đam lớn nhất toàn cầu là châu Âu, với giá trị lên đến 1,4 tỷ euro (1,6 tỷ USD) năm 2016, tương đương hơn 60.000 tấn nha đam, trong đó 45% được sử dụng trong mỹ phẩm.
Riêng Việt Nam, theo HĐND tỉnh Ninh Thuận 2016, ƯBND tỉnh Ninh Thuận
Nha đam bắt đầu được trồng tại tỉnh Ninh Thuận từ năm 2002, là loại cây chịu hạn tốt phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng địa phương Với diện tích trồng không ngừng tăng qua các năm, Ninh Thuận trở thành tỉnh có diện tích trồng nha đam lớn nhất cả nước, tập trung tại các vùng Văn Hải, Mỹ Bình, Mỹ Hải, Đài Sơn của thành phố Phan Rang - Tháp Chàm Theo định hướng cơ cấu lại ngành nông nghiệp phù hợp với biến đổi khí hậu đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, diện tích trồng nha đam của tỉnh dự kiến đạt 500 ha.
Bảng 1.1 Diện tích canh tác nha dam tạiNinh Thuận từ năm 2012-2016
Năm Diệntích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (tấn/ha/năm)
Công ty chế biến nhãn đậm lớn nhất Việt Nam hiện nay là GC Food, đặt tại Ninh Thuận Với công suất chế biến lên tới khoảng 50 tấn nhãn mỗi ngày, GC Food là nhà cung cấp nguyên liệu nhãn hàng đầu cho các hãng sữa và nước giải khát uy tín.
Vinamilk, Dalatmilk Sản phẩm của Công ty đã được xuất khẩu sang một số thị trường khó tính như Nhật Bản, Hàn Ọuốc, Đài Loan.
Ninh Thuận là một trong những tỉnh có diện tích trồng nha đam lớn nhất cả nước, với khoảng trên 150 ha Nông dân địa phương chủ yếu canh tác nha đam tại các phường, góp phần thúc đẩy phát triển ngành nông nghiệp bền vững và tạo việc làm ổn định cho cộng đồng Việc trồng nha đam giúp nâng cao giá trị kinh tế của tỉnh và mở rộng thị trường tiêu thụ trong nước và quốc tế.
Mỹ Bình, Văn Hải, Mỹ Hải và Đài Sơn thuộc thành phố Phan Rang - Tháp Chàm là những địa phương có đất cát trắng phù hợp cho sự phát triển của cây nha đam Cây nha đam còn được trồng rộng rãi tại các vùng khác của tỉnh Ninh Thuận, góp phần thúc đẩy ngành nông nghiệp địa phương.
Cây dân dạ ít tốn công chăm sóc, chịu được khí hậu khô hạn và mang lại năng suất cao, bình quân đạt từ 400-500 tấn/ha/năm Với giá bán dao động từ 1,5-2,7 triệu đồng/tấn, nông dân có thể thu lợi nhuận từ 300-600 triệu đồng/ha mỗi năm.
1.1.3 Tình hình bệnh hại trên cây nha đam
Theo chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật Ninh Thuận (2018), các bệnh hại chính thường gặp trên cây nha đam bao gồm bệnh thối mềm, thán thư, bệnh đốm lá và bệnh khô đầu lá, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và sức khỏe của cây.
Bệnh thoi mềm (Pectobacterium chysanthemi/Erwinia carotovora) gây ra các đốm sũng nước trên lá, sau đó lan rộng làm thối các mô lá và khiến bẹ lá nhũn Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện độ ẩm cao, thoát nước kém, gây thiệt hại nặng cho cây trồng Triệu chứng bắt đầu xuất hiện khi lá bị tổn thương, giúp vi khuẩn xâm nhập vào mô lá, tiết độc tố khiến lá thối rữa, lớp biểu bì bong tróc, nhầy nhụa, có mùi hôi và chết trong vòng 2-3 ngày.
Bệnh thán thư (Coỉlectotrichum gỉoesporiodes) phát triển mạnh trong điều kiện ấm ướt, đặc biệt khi cây bị che bóng râm và được tưới phun từ trên xuống Trên lá nha đam xuất hiện các đốm nhỏ hình bầu dục, ngậm nước, có màu nâu nhạt, sau đó lan rộng và liên kết lại thành khối màu nâu đỏ hoặc cam ở trung tâm vết bệnh Bào tử nấm dễ dàng lan truyền và phát tán qua gió, nước mưa hoặc nước tưới, gây lây nhiễm nhanh chóng toàn bộ cây trồng.
Bệnh đốm lá (Alternaria alternate, Cercospora sp., Helminthosporium sp.) phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt, đặc biệt khi lá bị tổn thương do cơ giới hoặc côn trùng gây ra Trên lá xuất hiện các đốm tròn hoặc bầu dục lõm xuống, có màu vàng nâu chuyển sang đậm hơn theo mức độ nặng của bệnh Bệnh gây tổn thất về năng suất và làm giảm giá trị kinh tế của sản phẩm, khi bệnh nặng, lá chuyển vàng và khô từ chóp lan dần xuống dưới, dẫn đến hiện tượng lá khô héo.
Tình hình bệnh hại trên cây nha đam
Theo Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật Ninh Thuận (2018), cây nho thường gặp một số bệnh hại chính như bệnh thối mềm, thán thư, đốm lá và khô đầu lá, gây ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất và chất lượng quả Các bệnh này cần được phát hiện sớm và xử lý kịp thời để bảo vệ vườn nho hiệu quả.
Bệnh thối mềm (Pectobacterium chysanthemi/Erwinia carotovora) gây ra các đốm sũng nước trên lá, sau đó mở rộng làm thối các mô lá và khiến bẹ lá bị nhũn Bệnh thường phát triển nặng khi độ ẩm cao, điều kiện thoát nước kém thúc đẩy sự lây lan của vi khuẩn Triệu chứng bắt đầu xuất hiện khi lá bị tổn thương, tạo điều kiện cho vi khuẩn xâm nhập, tiết độc tố làm lá thối rữa, lớp biểu bì bị bong tróc, nhầy, có mùi hôi, và dẫn đến chết cây trong vòng 2-3 ngày.
Bệnh thán thư (Coỉlectotrichum gỉoesporiodes) phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt, bóng râm và tưới phun từ trên xuống Trên lá nha đam xuất hiện những đốm nhỏ hình bầu dục, ngậm nước và có màu nâu nhạt, sau đó lan rộng và liên kết lại thành các khối màu nâu đỏ hoặc cam ở trung tâm vết bệnh Bào tử nấm dễ dàng lan truyền qua gió, nước mưa và nước tưới, gây bệnh nhanh chóng và lan rộng trên cây.
Bệnh đốm lá (Alternaria alternate, Cercospora sp., Helminthosporium sp.) thường phát triển trong điều kiện ẩm ướt, khi lá cây bị tổn thương do cơ giới hoặc côn trùng gây ra vết thương Trên lá xuất hiện những đốm tròn hoặc bầu dục, lõm xuống với màu vàng nâu chuyển sang đậm, gây mất thẩm mỹ và giảm năng suất Khi bệnh nặng, lá bị vàng và khô từ chóp lá lan dần xuống dưới, dẫn đến hiện tượng lá bị khô héo, ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và giá trị của cây trồng.
Bệnh teo ngọn, khô ngọn lá do nấm Stemphylium botryosum W gây ra khiến lá bị teo đầu ngọn và khô dần từ trên xuống dưới, làm cây không phát triển, ngày càng nhỏ lại và có thể dẫn đến chết cây Để kiểm soát bệnh hiệu quả, nên cắt bỏ phần ngọn lá khô và tiêu hủy đúng cách để tránh lây lan, còn đối với trường hợp nặng, cần nhổ bỏ toàn bộ cây để bảo vệ các cây còn lại trong vườn.
Bệnh thối mềm trên cây nha đam
Tác nhân gây bệnh thối mềm trên cây nha đam
Bệnh thối mềm do vi khuẩn gây ra, xâm nhập qua các vết thương do tuyến trùng trên cây nha đam gây ra Điều kiện thời tiết ẩm nóng kéo dài và mưa nhiều tạo điều kiện thuận lợi để vi khuẩn xâm nhập, phát triển nhanh chóng vì nước là yếu tố cần thiết cho sự xâm nhập của vi khuẩn (Nguồn: plantvillage.psu.edu)
Triệu chứng
Vi khuẩn gây hại bắt đầu xâm nhập và tác động chủ yếu ở phần tiếp giáp với mặt đất, sau đó lan rộng đến các bộ phận khác của cây, gây ra các vấn đề trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng Triệu chứng đầu tiên gồm lá non héo sớm, bị thối và chuyển sang màu tối, mềm, chảy nước bên trong nhưng vẫn còn vỏ nguyên vẹn Khi cây nhiễm bệnh, lá non bị héo rồi thối, dẫn đến cây sụp đổ, xoắn lại và có mùi hôi, nhất là trong điều kiện độ ẩm cao do tưới hoặc mưa Các vết thương mọng nước xuất hiện ở gốc lá, quá trình thối rữa diễn ra rất nhanh chỉ trong vòng 2-3 ngày, làm toàn bộ cây bị thối và phân hủy nhanh chóng Bệnh vi khuẩn thối do Pectobacterium chrysanthemí gây ra có thể làm lá rụng, sầm màu hơn bình thường, và gây thối nhũn toàn bộ cây, gây thiệt hại nghiêm trọng cho cây trồng.
Biện pháp quản lý bệnh
Hiện nay, chưa có biện pháp quản lý bệnh thối mềm thân nha đam do vi khuẩn gây ra đạt hiệu quả cao Để giảm thiệt hại do bệnh gây ra, người trồng có thể áp dụng các biện pháp phòng trừ như kiểm soát tốt độ ẩm, vệ sinh sạch sẽ môi trường trồng, và sử dụng các loại thuốc trừ bệnh phù hợp Việc duy trì quá trình chăm sóc cây nha đam đúng cách sẽ giúp hạn chế sự phát triển của bệnh, bảo vệ năng suất và chất lượng cây trồng.
Xử lý đất nhằm loại bỏ tuyến côn trùng, cải thiện hệ thống thoát nước và kiểm soát các côn trùng gây hại để loại bỏ vector truyền bệnh từ vi khuẩn xâm nhập vào tế bào cây Việc hạn chế tạo vết thương cơ giới trong quá trình canh tác giúp giảm nguy cơ lây bệnh, đồng thời cần chú ý quan sát để phát hiện bệnh sớm Thu hoạch và chăm sóc mật độ phải sử dụng dụng cụ vô trùng và xử lý vết thương bằng thuốc trừ vi khuẩn để phòng ngừa nhiễm bệnh Ngoài ra, cần loại bỏ và tiêu hủy các bộ phận cây bị hỏng bằng thuốc diệt khuẩn, đồng thời xử lý giống bằng thuốc diệt nấm hoặc chlorinate từ 50% nhằm giảm thiểu tác hại của bệnh trên cây trồng.
Việc sử dụng 200 ppm phụ thuộc vào lượng giống cần xử lý, hoặc có thể áp dụng các hợp chất như axit salisylic, axit jasmonic hay ethylene để kích thích tính kháng của cây cà chua Theo Amodu Umoru Simeon và cộng sự, dung dịch chiết xuất từ cây neem kết hợp với muối borax đã cho thấy khả năng ức chế rõ rệt các tác nhân gây bệnh Đồng thời, M Symala đã đạt hiệu quả trong việc kiểm soát vi khuẩn Erwinia chrysanthemi bằng các vi sinh vật đối kháng như Pseudomonas fluorescens (chủng Pf32 và Pf45), mang lại giải pháp sinh học an toàn, thân thiện môi trường cho sản xuất nông nghiệp.
Pf 4 Pf 10) và Bacillus subtilỉs (Bs5) có hiệu quả5.
Cách phòng tránh
Chưa có biện pháp điều trị hiệu quả đối với bệnh thối mềm do vi khuẩn Những biện pháp sau sè giúp giảm mức độ thiệt hại:
+ Chuẩn bị đất tốt và có hệ thong cấp thoát nước hiệu quả.
+ Hạn chế gây vết thương cơ giới và vi khuẩn xâm nhập.
4 - Tránh gây vết thương trên câytrongquá trìnhgieotrồng.
+ Những câynha dam thối mềm phải đượcloại bỏ ngay khỏi khu vực trồng Đảm bảochắc chắn không cònphần câychứamầm bệnh nào còn sót lại.
4 - Cắt bỏ phần bị nhiễm bệnh bằng dụng cụ đã khử trùng và bôi thuốc diệt khuẩn lên vết thương đế tránh sựtái nhiễm.
+ Trồng luân canh với loại cây không bị ảnh hưởng bởi khuẩn bệnh gây thối mềm như đậu nành, những câyhọ đậu và cây lương thực.
Vi khuẩn gây bệnh thối mềm
Đặc điểm sinh thái
E Cloacae là một loại vi khuẩn Gram âm phổ biến kị khí, hình que, thuộc họ Enterobacteriaceae E cloacae được tìm thấy trong đường ruột của nhiều người và động vật7 Trong một số điều kiện nhất định, E cloacae có thể dần đến nhiễm trùng đường tiếtniệu, đường hô hấp hoặcđường máu8.
Hình 1.2 Hìnhthái vi khuấnE Cloacae
Các nghiên cứu có liên quan đến quản lý bệnh thối mềm trên cây trồng
Các nghiên cứu trong nước
Vào thời điểm giao mùa giữa mùa mưa và mùa khô, cây thường bị thối mềm do bệnh dễ lây lan, do đó cần nhổ bỏ ngay khi phát hiện để tránh lây lan Quản lý đất trồng cần đảm bảo thoáng mát, tơi xốp, thoát nước tốt và sử dụng phân chuồng hoai mục, hạn chế tưới phân đạm Để trị bệnh, cần phun ngay thuốc: Topsin M + Mancozed, sau 3 ngày phun lại bằng thuốc Rhidomil + Validamycil để nâng cao hiệu quả phòng trừ.
Kiều Tấn Đạt (2017)đã nghiên cứu ảnh hưởng cùa loạivà lượng phân đạm đến tỉ lệ bệnhhại nha dam 12 thángtuổi Urea, NPK (20- 20 - 15), SA với liều lượng đạm 2,
Các nghiệm thức bón phân với liều lượng từ 4, 6 đến 8 kg N/1000 m² cho thấy tỉ lệ bệnh đốm lá nha đam dao động từ 1,3-2,9%, cao nhất ở nghiệm thức sử dụng phân SA liều 8 kg N/1000 m² trước thu hoạch lần thứ 5, nhưng không ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của cây Bệnh teo đầu lá nha đam xuất hiện với tỉ lệ 2,5-5,1%, cao nhất ở nghiệm thức dùng phân NPK liều 8 kg N/1000 m² trước thu hoạch lần thứ 4, hầu như ít ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất, chỉ có nghiệm thức này mới bắt đầu gây ảnh hưởng đến năng suất của cây vào thời điểm trước thu hoạch lần thứ 4.
Các nghiên cứu ngoài nước
Năm 1995 tại Argentina, bệnh do Erwinia carotovora subsp carotovora gây ra đã xuất hiện trên trái và cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill, hybrid Tommy) trong các nhà kính thương mại gần La Plata và Chacabuco Tỷ lệ mắc bệnh ban đầu là khoảng 2%, nhưng ở những khu vực ẩm ướt trong nhà kính tỷ lệ nhiễm bệnh có thể lên tới 10%.
Năm 1994, bệnh thối mềm cây cà chua do Erwinia carotovora subsp carotovora và Erwinia chrysanthemi gây ra lần đầu tiên được phát hiện tại Thổ Nhĩ Kỳ trong nhà kính ở khu vực phía Đông Địa Trung Hải Sự kiện này đánh dấu bước đầu trong việc nhận diện và nghiên cứu dịch bệnh trên cây cà chua tại khu vực này.
1999, bệnh bùng phát nghiêm trọng trong nhiều nhà kính trồng cà chua ở vùng Địa
Trung Hải vàAegean của Thồ Nhĩ Kỳ Năm 2003, phạm vi tác động của bệnh hơn 25
% ở vùng Địa Trung Hải và Aegean của Thổ Nhĩ Kỳ1’.
Trong vụ đỏng và đông xuân năm 2002, bệnh đã xuất hiện tại một số nhà kính thương mại ở Mersin và Antakya, nằm trong vùng phía đông Địa Trung Hải của Thổ Nhĩ Kỳ Phạm vi tác động của bệnh này ước tính khoảng 20 hectare, gây ảnh hưởng đáng kể đến sản xuất nông nghiệp trong khu vực.
Trong các khu vực Mersin và Antakya, tỷ lệ nhà kính bị ảnh hưởng đạt khoảng 25% và 80-90% Qua việc quan sát các triệu chứng, cùng với quá trình phân lập, mô tả hình thái học, sinh lý và sinh hóa, cũng như kiểm tra khả năng gây bệnh và phân tích FAME (Fatty Acid Methyl Ester), các nhà nghiên cứu đã xác định nguyên nhân gây bệnh là do vi khuẩn Pseudomonas viridiflava, Erwinia carotovora subsp carotovora Việc xác định chính xác tác nhân này giúp xây dựng các biện pháp phòng chống hiệu quả để giảm thiểu thiệt hại trong sản xuất nhà kính tại các vùng này.
Tại Canada, thiệthại do vi khuẩn Erwinia carotovora subsp carotovora gâyra là
Năm 1996 và 1997, tỷ lệ nhiễm bệnh vi khuẩn gây thối mềm (Bacterial stem canker) đạt 12% và 20% tại các nhà kính trồng tiêu (Capsicum annuum) ở St David's, Ontario, Canada, đồng thời bệnh cũng đã được ghi nhận trên các cánh đồng trồng tiêu gần Harrow Đây là báo cáo đầu tiên về sự xuất hiện của vi khuẩn gây thối mềm trong các nhà kính trồng tiêu tại Canada Tại Malaysia, bệnh thối mềm trên cây thanh long đã xuất hiện ở 11 khu vực, chủ yếu tại Ayer Hitam, Kedah, trong đó vi khuẩn E Cloacae được xác định là tác nhân chính gây bệnh thông qua các phân tích in vitro và sinh học, với triệu chứng mềm, chảy nước màu vàng sau chuyển sang màu nâu trên thân cây và quả Đây cũng là lần đầu tiên báo cáo về vi khuẩn E Cloacae gây bệnh thối mềm trên cây thanh long tại Malaysia.
Các hoạt chất bảo vệ thực vật gây ức chế vi khuấn
1.5.1 Các hoạt chất kháng sinh
Hiện nay việc sử dụng kháng sinh trong nông nghiệp gây tranh cãi về khả năng phát triển vi khuẩn kháng thuốc và chuyển gen kháng thuốc theo chiều ngang Do đó, nhiều nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng kháng sinh để kiểm soát các bệnh ở thực vật, chẳng hạn như streptomycin và oxytetracycline, chiếm phần lớn trong ngành nông nghiệp thực vật tại Hoa Kỳ Streptomycin, là một loại kháng sinh nhóm aminoglycosid, hoạt động diệt khuẩn bằng cách ngăn cản quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn, mang lại tác dụng nhanh, dễ phân hủy, độ độc thấp và có khả năng kháng lại các vi sinh vật kháng thuốc hóa học Các quy định chặt chẽ hơn và sự quan tâm ngày càng tăng đã thúc đẩy các nghiên cứu về tác động của kháng sinh đối với cộng đồng vi khuẩn trong hệ thống cây trồng Sử dụng kháng sinh và dịch lên men để xử lý hạt giống, tiêu diệt nguồn bệnh bên ngoài và trong hạt, cũng như các bộ phận trên đất của cây và đất, góp phần bảo vệ cây trồng một cách an toàn, hiệu quả.
Cách phòng bệnh thối do vi khuẩn trên cây trồng bang streptomycin là sè pha 1 gramkháng sinh+ 1 - 2 L nước sạch, phun 2 tuần 1 lần.
Để xử lý bệnh thối do vi khuẩn, bạn có thể sử dụng thuốc kháng sinh streptomycin với liều lượng 3 gram pha trong 1 lít nước sạch Sau đó, phun đều dung dịch này lên toàn bộ cây để đảm bảo thuốc thấm sâu và tiêu diệt mầm bệnh hiệu quả Người trồng nên ngưng tưới nước trong vòng 2-3 ngày sau khi phun để cây có thể hấp thụ thuốc tối đa và tăng khả năng phòng ngừa bệnh thối do vi khuẩn.
Bronopol là một hợp chất hữu cơ dạng rắn màu trắng, mặc dù các mẫu thương mại thường có màu vàng, được sử dụng rộng rãi như chất chống vi trùng Tuy tính độc tính đối với động vật có vú thấp, nhưng bronopol có hoạt tính cao chống lại vi khuẩn, đặc biệt là các loài Gram âm Nó trở thành thành phần phổ biến trong các sản phẩm tiêu dùng như dầu gội và mỹ phẩm nhằm bảo quản và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn Ngoài ra, bronopol còn được ứng dụng trong các môi trường công nghiệp như nhà máy giấy, cơ sở thăm dò và khai thác dầu để kiểm soát vi khuẩn Cơ chế hoạt động của bronopol được cho là tạo ra vi khuẩn diệt khuẩn thông qua quá trình gây ra các phản ứng khác nhau giữa bronopol và các thiol thiết yếu trong tế bào vi khuẩn, từ đó ức chế sự tăng trưởng của chúng.
Kasugamycin là một loại kháng sinh aminoglycoside lần đầu tiên được phân lập vào năm 1965 từ vi khuẩn Streptomyces kasugaensis, do nhà khoa học Hamao Umezawa phát hiện Đây là một loại thuốc giúp ngăn chặn sự phát triển của các loại nấm gây bệnh đạo ôn và sau đó được chứng minh có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Kasugamycin tồn tại dưới dạng chất tinh thể màu trắng, có công thức hóa học C14H28ClN3O10 (kasugamycinhydrochloride), còn được gọi là kasumin Với đặc tính là kháng sinh gốc thực vật không gây phản ứng hóa học, kasugamycin thường được sử dụng làm nền cho các pha trộn thuốc, có tác dụng nhanh, lưu rõ và phổ rộng Thuốc ức chế quá trình hình thành amino axit trong vi khuẩn, từ đó ngăn chặn quá trình tổng hợp protein, giúp điều trị các bệnh nhiễm khuẩn hiệu quả.
Saisentong là thuốc diệt nấm thiadiazole phổ biến tại Trung Quốc, có cấu trúc gần với N, N-methylene-bis(2-amino-1,3,4-thiadiazole) (Bis-A-TDA), một hợp chất teratogen Đây là muối dong của bismerthiazol, có công thức hóa học C5H4CUN6S4, là hoạt chất mới đặc trị bệnh do vi khuẩn gây ra trên cây trồng Sản phẩm kết hợp hoạt chất Bismerthiazol và đồng tạo thành phức hợp có khả năng phòng trừ hiệu quả các bệnh vi khuẩn, giúp bảo vệ mùa màng tốt hơn.
Ningnanmycin là một kháng sinh phổ rộng thế hệ mới dựa trên cấu trúc nucleoside cytosine - peptide, có khả năng chống lại nhiều loại vi sinh vật gây bệnh cho thực vật Sản phẩm này đã chứng minh hiệu quả trong kiểm soát các bệnh phổ biến như bệnh do vi khuẩn và nấm gây ra, giúp bảo vệ tốt hơn cây trồng Nhờ cơ chế hoạt động đặc biệt, Ningnanmycin không chỉ ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật mà còn thúc đẩy sự phục hồi của cây trồng Với tính an toàn và hiệu quả cao, Ningnanmycin là giải pháp mới trong phòng trừ dịch hại và nâng cao năng suất cây trồng.
Ningnanmycin is a bioactive compound produced through the fermentation of the bacterium Streptomyces noursei var xichchangenis It is a white, inert powder that dissolves in water but is insoluble in alcohol, ketones, ethyl acetate, chloroform, and other organic solvents Ningnanmycin, scientifically known as 4-aminoamide-L-wiramide-4-deoxy-p-D-glucopyranosiduronic amide, exhibits activity against various plant pathogens, including bacteria like Pseudomonas solanacearum, Xanthomonas oryzae, and Erwinia carotovora, as well as fungi such as Fusarium solani, Phytophthora infestans, Alternaria spp., Exobasidium spp., and Pythium vitiola It is notably susceptible to decomposition in alkaline environments and remains stable in acidic conditions, making it an effective biocontrol agent in agricultural disease management.
1.5.2 Các loại thuốcbảo vệ thực vật
Bệnh thối mềm do vi khuẩn hiện là một trong những bệnh phổ biến gây hại cho cây nha đam, gây ra nhiều tổn thất cho cây cũng như các loại cây khác Tuy nhiên, nhiều biện pháp quản lý bệnh đã được áp dụng nhằm giảm thiểu tối đa thiệt hại do bệnh gây ra Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chứa hoạt chất kháng sinh kháng khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trừ và kiểm soát bệnh hiệu quả Trên thị trường hiện nay có nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật như Kasumin 2SL, Vinsen 20SC, Xantoxin, mang lại lựa chọn đa dạng cho người trồng cây.
40WP, được điều chế ở các dạng khác nhau như là: Thuốc dạng bột thấm nước (WP), thuốc dạng dung dịch (SL), thuốc dạng vi sinh huyền phù (SC),
Hình 1.7 Các loại thuốc bảo vệ thực vậtphòng trị vi khuẩn
A: PolyoxinAL10WP là thuốc bảo vệ thực vật chứa hoạt chatPolyoxin Complex. B: SAT4SL là thuốcbảo vệ thực vật chứa hoạt chất Cytosinpeptidemycin.
C: Vinsen 20SC là thuốc bảo vệ thực vậtchứa hoạt chất Saisentong.
D: Strepa 100WPlà thuốc bảo vệ thực vật chứa hoạt chat Streptomycin sulfate.
Hình 1.8 Các loại thuốc bâo vệ thực vậtphòng trị vi khuẩn
Totan 200WPlà is a plant protection product containing the active ingredient Bronopol, effectively safeguarding crops Bonny 4SL is a plant protection pesticide that does not contain Ningnanmycin, offering an alternative solution for pest control Kasumin 2SL is a plant protection agent with the active component Kasugatnycin, providing targeted disease management Nıclosat 4SL is a plant protection product featuring Ningnanmycin as its active ingredient, ensuring robust protection against various plant pathogens.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ, hàm lượng nitơ và pH đến sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm trên cây nha đam trồng tại Ninh Thuận, nhằm hiểu rõ yếu tố môi trường tác động ra sao đến sự phát triển của bệnh Kết quả cho thấy nhiệt độ tối ưu, hàm lượng nitơ hợp lý và mức pH thích hợp đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát sự sinh trưởng của vi khuẩn gây bệnh, góp phần đề xuất các biện pháp phòng trừ hiệu quả Việc điều chỉnh các yếu tố môi trường này giúp hạn chế sự phát triển của bệnh thối mềm, giúp cây nha đam phát triển khỏe mạnh và nâng cao năng suất.
Nội dung 2: Khảo sát hiệu lựcphòng, trị vi khuẩn gây bệnh thối mềm cùamột số hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Thiết bị và dụng cụ
Bảng 2.1: Danh sách thiết bị và dụng cụ
- Môi trường Luria Bertani Broth:
STT Thiếtbị STT Thiết bị
1 Tủ cấy 7 Cân điện tử
4 Chai nuôi 100ml 10 Máyđo OD
5 Bình Duran 11 Que lây nhiềm
6 Cânphân tích 12 Nồi hấp vô trùng
Mầu vi khuấn gây bệnh thối mềm được cung cấp từ thí nghiệm xác định tác nhân gây bệnh thối mềmnha dam.
Nuôi tăngsinh trong môi trường lỏng Brain Heart Infusion Broth.
Bước 1: Chọn khuẩn lạc khỏe đã phân lập từ đìa thạch, dùng que cấy phết 1 khuẩn lạc và cấy vào 5 mL dung dịch BHI trong ống phalcol.
Bước 2: Vortex cho đều hồn hợp môi trường.
Bước 3: cố định ống phalcol vừa phân lập vào máy lắc, điều chỉnh nhiệt độ
35 °C, 200 vòng/phút và thời gian 24h.
2.3.3.2 Quy trình chuẩn bị môi trường nuôi cấy
Cân môi trường Luria Bertani Broth (Lennox) 6 gr cho vào bình tam giác thể tích
500 mL Thêm 300 mL nước cất khuấy đều, chia đều 20 mL vào 15 chai có dung tích
100 mL cho mồi nghiệm thức và hấp khử trùng ở 121 °C trong 20 phút Môi trường được đế ở nhiệt độ phòng và sử dụng trong vòng 1 tuần.
2.4 Xác định ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ, hàm iượng Ni tơ và pH đến sinh trưởng, phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm trên cây nha đam ởđiều kiện in vitro
Trong Thí nghiệm 1, chúng tôi xác định ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm trên cây nha đam trồng tại Ninh Thuận Nghiệm thức bao gồm 5 nhóm điều kiện nhiệt độ khác nhau, mỗi nhóm được thực hiện với 1 chai môi trường và được lặp lại 3 lần để đảm bảo độ chính xác Sau khi nuôi cấy, các chai thí nghiệm được ủ ở các nhiệt độ khác nhau để quan sát sự phát triển của vi khuẩn theo từng điều kiện môi trường Kết quả cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn, giúp xác định được nhiệt độ tối ưu để hạn chế sự phát triển của bệnh Đây là nghiên cứu quan trọng góp phần xây dựng các biện pháp phòng trừ bệnh thối mềm trên cây nha đam tại vùng Ninh Thuận.
Phương pháp nuôi cấy bao gồm pha và hấp môi trường trước khi tiến hành bơm 20 pl dịch vi khuẩn gây bệnh đã tăng sinh với OD600=0,5 vào từng chai môi trường nuôi cấy Quá trình nuôi cấy được thực hiện ở nhiệt độ phù hợp với từng nghiệm thức và liên tục lắc với tốc độ 150 vòng/phút để đảm bảo sự phát triển tối ưu của vi khuẩn.
Thí nghiệm 2 nhằm xác định ảnh hưởng của điều kiện pH đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm trên cây nha đam trồng tại Ninh Thuận Nghiên cứu gồm 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức được chuẩn bị 1 chai môi trường và được thử nghiệm lặp lại 3 lần để đảm bảo độ chính xác Các công thức thực hiện trong thí nghiệm nhằm đánh giá rõ hơn tác động của pH đến khả năng phát triển của vi khuẩn gây bệnh trên cây nha đam.
Nghiệm thức 1: Môi trường có pH 4
Nghiệm thức2: Môi trường có pH 5
Nghiệm thức 4: Môi trường cópH 7
Nghiệm thức 5: Môi trường có pH 8
Môi trường nuôi cay: LB đã đo pH
Phương pháp nuôi cấy bắt đầu bằng việc chia nhỏ môi trường và điều chỉnh pH theo các công thức chuẩn trước khi tiến hành hấp Sau đó, 20 pL dịch vi khuẩn gây bệnh đã tăng sinh (OD₆₀₀= 0,5) được bơm vào từng chai môi trường nuôi cấy Các mẫu được ủ ở nhiệt độ 35°C với chế độ lắc đều ở tốc độ 150 vòng/phút để thúc đẩy quá trình phát triển vi khuẩn.
Thí nghiệm 3 nhằm xác định ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ đến sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm trên cây nha đam trồng tại Ninh Thuận Nghiên cứu bao gồm 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức sử dụng 1 chai môi trường và được thực hiện 3 lần nhắc lại để đảm bảo tính chính xác Môi trường nuôi cấy được pha trộn với Urea chứa các nồng độ Nitơ khác nhau nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của hàm lượng Nitơ tới sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.
Nghiệm thức 1: 1 gr Urea/L môi trường
Nghiệm thức 2: 2 gr Ưrea/L môitrường
Nghiệm thức 3: 3 gr Urea/L môi trường
Nghiệmthức4: 4 gr Urea/L môi trường
Nghiệm thức 5: 5 gr Urea/L môi trường
Môi trường nuôi cấy: LB (Lennox) đã bổ sung Urea.
Phương pháp nuôi cấy: Cân Urea phù hợp với từng nghiệm thức vào các chai chứa 20 mL môi trường.
Nghiên cứu sử dụng năm nghiệm thức với các liều Urea khác nhau: 0,02 g, 0,04 g, 0,06 g, 0,08 g và 0,1 g trong 20 mL môi trường, sau đó đem đi hấp để đảm bảo điều kiện tối ưu Sau quá trình hấp, mỗi chai môi trường được tiêm 20 pL dịch vi khuẩn gây bệnh đã được tăng sinh với OD600 = 0,5, rồi đặt ở nhiệt độ 35°C và lắc liên tục để theo dõi sự phát triển của vi khuẩn Kết quả nghiên cứu giúp xác định tác động của các liều Urea khác nhau lên sự sinh trưởng của vi khuẩn gây bệnh, góp phần nâng cao hiệu quả trong lĩnh vực nuôi cấy vi sinh vật.
Trong ba thí nghiệm, chỉ tiêu khảo sát chính là sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn 24 giờ sau khi nuôi cấy Vi khuẩn đã được pha loãng 10 lần để đảm bảo độ chính xác trong việc đo lường Mật độ sinh trưởng của vi khuẩn ở các nghiệm thức khác nhau được đo bằng máy đo chuyên dụng, giúp đánh giá tác động của các yếu tố thử nghiệm một cách chính xác và toàn diện.
OD Lấy kết quả thu được phân tích số liệu bằng ANOVA qua chương trình SAS 9.1.
2.5 Khảo sáthiệu lực phòng, trị vi khuẩn gây bệnhthối mềm của một số hoạt chất thuốc bảo vệthực vật
Thí nghiệm 1 nhằm khảo sát hiệu lực ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm của một số hoạt chất kháng sinh tại quy mô phòng thí nghiệm Nghiên cứu bao gồm 10 nghiệm thức được bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), trong đó mỗi nghiệm thức được thực hiện trên một chai môi trường với 3 lần nhắc lại để đảm bảo tính chính xác của kết quả Các nghiệm thức cụ thể đã được xây dựng nhằm đánh giá rõ ràng tác dụng của các hoạt chất kháng sinh trên sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.
Chuẩn bị môi trường: môi trường LB đã bổ sung kháng sinh
Chuẩn bị chai môi trường lỏng LB 100 mL, sau đó hấp vô trùng và để nguội đến khoảng 60°C Tiếp theo, bổ sung các loại kháng sinh theo nồng độ khuyến cáo của từng loại, rồi bơm 100 pL dung dịch kháng sinh vào mỗi chai môi trường nuôi cấy Cuối cùng, để các chai ở nhiệt độ 35°C và lắc đều với tốc độ 150 vòng/phút để đảm bảo sự đồng đều trong môi trường nuôi cấy.
Chỉ tiêu khảo sát chính là theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sau nuôi lỏng theo từng loại kháng sinh trong vòng 24 giờ Quá trình thực hiện bao gồm chia mồi chai nuôi thành 20 mL, sau đó pha loãng mẫu 10 lần để đo mật độ sinh trưởng bằng máy đo quang học OD Dữ liệu thu được sẽ được phân tích bằng phương pháp ANOVA sử dụng phần mềm SAS 9.1 nhằm xác định sự ảnh hưởng của các loại kháng sinh đến hoạt động của vi khuẩn.
Thí nghiệm 2 nhằm khảo sát hiệu quả phòng và trị bệnh thối mềm do vi khuẩn gây ra bằng cách sử dụng một số thuốc bảo vệ thực vật có hoạt chất kháng sinh Nghiên cứu được thực hiện ở điều kiện ex vitro để đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của các thuốc bảo vệ thực vật trong kiểm soát bệnh Kết quả cho thấy một số thuốc có hoạt chất kháng sinh có tác dụng rõ rệt trong việc phòng ngừa và giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh Các thuốc bảo vệ thực vật này có tiềm năng là giải pháp an toàn và hiệu quả trong phòng trị bệnh thối mềm trên cây trồng.
Thí nghiệm được thiết kế gồm 8 nghiệm thức, bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) để đảm bảo tính khách quan và chính xác của kết quả Mỗi nghiệm thức được thực hiện trên 1 cây/trậu và được lặp lại 3 lần để tăng độ chính xác và tính khả thi của dữ liệu Các nghiệm thức cụ thể được xác định rõ ràng, đảm bảo sự đa dạng và trung thực trong quá trình nghiên cứu Việc bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu, nâng cao độ tin cậy của kết quả thí nghiệm.
Trong quá trình xử lý thuốc, các chậu cây nha đam được lây bệnh nhân tạo bằng cách tưới dịch vikhuấn lên cây, tạo vết thương để bệnh phát triển Việc chăm sóc cây nha đam trong chậu cần đảm bảo phát triển bình thường, đồng thời ngăn chặn sự lây nhiễm của các tác nhân gây bệnh từ bên ngoài Điều này giúp tạo điều kiện thuận lợi cho tác nhân gây bệnh thối mềm nha đam phát triển và gây hại cho cây.
Phun hoặc tưới thuốc trị bệnh: thuốc được pha theo liều khuyến cáo của nhà sản xuất.
Phương pháp theo dõi: điều tra toàn bộ cây thí nghiệm, xác định chỉ số bệnh cho từng cây hàng ngày sau khi lây nhiễm và sau khi phun.
Khảo sát hiệu lực phòng, trị vi khuẩn gây bệnh thối mềm của một số hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật
Thí nghiệm 1 nhằm khảo sát hiệu lực ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh thối mềm của một số hoạt chất kháng sinh được thực hiện trong phòng thí nghiệm Nghiệm cứu này sử dụng 10 nghiệm thức bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), mỗi nghiệm thức được thực hiện trên một chai môi trường với 3 lần nhắc lại để đảm bảo tính chính xác Các nghiệm thức cụ thể được thiết kế để đánh giá mức độ ức chế của các hoạt chất kháng sinh đối với vi khuẩn gây bệnh thối mềm.
Chuẩn bị môi trường: môi trường LB đã bổ sung kháng sinh
Chuẩn bị chai môi trường LB 100 mL, sau khi hấp vô trùng và làm nguội đến khoảng 60°C, bổ sung các loại kháng sinh theo nồng độ khuyến cáo Tiếp theo, bơm 100 pL dịch khuẩn vào từng chai môi trường nuôi cấy và giữ ở nhiệt độ 35°C, liên tục lắc với tốc độ 150 vòng/phút để đảm bảo sự phân tán đều của các thành phần.
Chỉ tiêu khảo sát chính là theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn sau nuôi lỏng theo từng loại kháng sinh trong vòng 24 giờ Quá trình thực hiện gồm chia mồi chai nuôi thành 20 mL, sau đó pha loãng khẩn cấp 10 lần để đo mật độ sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn bằng máy đo OD Kết quả thu được sẽ được phân tích số liệu bằng phương pháp ANOVA sử dụng chương trình SAS 9.1 để đánh giá sự ảnh hưởng của các loại kháng sinh đến sự phát triển của vi khuẩn.
Thí nghiệm 2 nhằm khảo sát hiệu quả phòng và trị bệnh thối mềm do vi khuẩn gây ra bằng cách sử dụng một số thuốc bảo vệ thực vật chứa hoạt chất kháng sinh trong điều kiện ex vitro Nghiên cứu này giúp xác định khả năng kiểm soát bệnh của các thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất kháng sinh, góp phần nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh hại cây trồng Kết quả cho thấy rằng một số thuốc có khả năng hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, từ đó đề xuất các giải pháp bảo vệ thực vật phù hợp trong sản xuất nông nghiệp bền vững.
Thí nghiệm bao gồm 8 nghiệm thức được bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) để đảm bảo tính chính xác và khách quan của kết quả nghiên cứu Mỗi nghiệm thức thực hiện trên 1 cây/trầu và được lặp lại 3 lần để gia tăng độ tin cậy của dữ liệu Các nghiệm thức cụ thể đã được xác định rõ nhằm đảm bảo tính khả thi và phù hợp với mục tiêu nghiên cứu Việc bố trí các nghiệm thức theo phương pháp CRD giúp kiểm soát các yếu tố gây nhiễu, tối ưu hóa hiệu quả thu thập dữ liệu Nhờ đó, kết quả thu được sẽ phản ánh chính xác hơn ảnh hưởng của các yếu tố thử nghiệm đến sự phát triển của cây/trầu.
Trước khi xử lý thuốc, các chậu cây nha đam được lây bệnh nhân tạo bằng cách tưới dịch Vikhuấn lên cây đã tạo vết thương để kích thích bệnh phát triển Trong quá trình chăm sóc, cần duy trì chế độ phù hợp để nha đam phát triển bình thường, đồng thời ngăn chặn các tác nhân gây bệnh khác xâm nhập từ bên ngoài Việc bảo vệ cây khỏi nhiễm bệnh là rất quan trọng để tạo điều kiện thuận lợi cho tác nhân gây thối mềm nha đam phát triển, giúp kiểm soát hiệu quả dịch bệnh.
Phun hoặc tưới thuốc trị bệnh: thuốc được pha theo liều khuyến cáo của nhà sản xuất.
Phương pháp theo dõi: điều tra toàn bộ cây thí nghiệm, xác định chỉ số bệnh cho từng cây hàng ngày sau khi lây nhiễm và sau khi phun.