Kỹ thuật bẫy và theo dõi nguồn bệnh Phytophthora gây bệnh thối gốc rễ hồ tiêu ở trong đất pot

Việc phân lập tác nhân gây bệnh từ đất bằng cách sử dụng các loại bẫy như môi trường chọn lọc Phytophthora Erwin and Ribeiro 1996, quả táo Holliday and Mowat 1963, hạt cây thầu dầu Rici

Kỹ thuật bẫy và theo dõi nguồn bệnh Phytophthora gây bệnh thối gốc rễ hồ tiêu ở trong đất Baiting and monitoring propagules of pathogen

causing Phytophthora foot rot of black pepper in soil

Nguyễn Vĩnh Trường

Đại học Nông Lâm Huế

Abstract

Phytophthora foot rot of black pepper (Piper nigrum L.) caused by Phytophthora capsici is severe

during the rainy season in Vietnam In this papper, a simple technique to detect and monitor propagules of pathogen in soil is described

Keywords: Phytophthora capsici, Baiting

I Đặt vấn đề

Cây hồ tiêu (Piper nigrum L.) là cây trồng có

giá trị xuất khẩu cao ở các nước như ấn Độ ,

Indonesia, Mã Lai, Thái Lan, Sri Lanka, Brazil,

Trung Quốc và Việt Nam (Nair 2004) Việt Nam

hiện nay đang dẫn đầu về sản xuất và xuất khẩu

hồ tiêu trên thế giới, giá trị xuất khẩu hồ tiêu năm

2006 đã đạt đến 190 triệu đô la Mỹ, chiếm 60%

thị phần của thị trường thế giới (Viet Nam News

2007)

Bệnh thối gốc rễ cây hồ tiêu (còn được gọi là

bệnh chết nhanh hay bệnh tiêu sầu) là bệnh hại

nguy hiểm, thường làm chết dây tiêu hàng loạt,

gây mất trắng hoặc làm giảm năng suất cây trồng

(Nguyễn Đăng Long 1992; Truong et al 2008)

Nguyên nhân gây bệnh đã được xác định là do

Phytophthora capsici gây nên (Truong et al

2008) Bệnh gây hại phổ biến ở tất cả các vùng

trồng tiêu trên phạm vi cả nước Tuy nhiên, việc

phát hiện, phân lập và theo dõi tác nhân gây bệnh

từ đất là vấn đề rất khó khăn Việc phân lập tác

nhân gây bệnh từ đất bằng cách sử dụng các loại

bẫy như môi trường chọn lọc Phytophthora

(Erwin and Ribeiro 1996), quả táo (Holliday and

Mowat 1963), hạt cây thầu dầu (Ricinis

communis L.) (Sastry and Hegde 1988), lá cây

Fosberg (Albizia falcataria L) và lá cây hồ tiêu

(Kueh and Khew 1982) đã được áp dụng ở nhiều

nước trên thế giới Môi trường chọn lọc PSM

được sử dụng để phân lập Phytophthora từ đất đã

được đề cập đến từ những năm của thập kỷ 1970

Phương pháp này được xem xét là rất hiệu quả

để phân lập P cinnamomi và P medicaginis từ

đất, tuy nhiên, phương pháp này cũng không hiệu

quả đối với P capsici Kỹ thuật sử dụng lá tiêu

để phân lập tác nhân gây bệnh thối gốc rễ hồ tiêu

đã được áp dụng ở ấn Độ và Mã Lai (Anandaraj and Sarma 1990) Đây là kỹ thuật đơn giản nhưng hiệu quả trong việc theo nguồn bệnh bảo tồn trong đất Kueh và Khew (1982) đã sử dụng

kỹ thuật này để theo dõi sự bảo tồn tác nhân gây bệnh thối gốc rễ hồ tiêu ở Mã Lai Các tác giả đã

cho biết rằng mật độ nguồn nấm bệnh P

palmivora MF4 (nay được xác định lại là P capsici) gây nên bệnh thối gốc rễ hồ tiêu được

xác định cao nhất ở độ sâu lẫy mẫu đất từ 0.5– 15cm và độ pH của đất từ 6,5–7 ở Việt Nam,

phân lập nguồn nấm Phytophthora từ đất nói chung và P capsici nói riêng rất ít khi thành

công, do bị hạn chế về kiến thức, kỹ thuật và trang thiết bị Vì vậy việc phát hiện và theo dõi nguồn nấm bệnh trong đất để chủ động phòng trừ bệnh gặp rất nhiều khó khăn Trong phạm vi nghiên cứu hiện tại, chúng tôi trình bày một phương pháp bẫy nấm hiệu quả và dễ dàng sử

dụng để theo dõi nguồn bệnh P capsici trong đất

trong điều kiện của nước ta

II Phương pháp nghiên cứu

Đất sử dụng để bẫy nấm Phytophthora được

thu thập ở vùng quanh gốc cây hồ tiêu bị nhiễm bệnh ở độ sâu khoảng từ 1 – 15 cm từ mặt đất

Mẫu đất được thu thập từ các tỉnh trồng tiêu

trọng điểm Bình Phước, Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng

Tàu và Quảng Trị Chúng tôi so sánh hiệu quả 3

phương pháp bẫy du động bào tử (zoospore) khác

nhau và đánh giá hiệu quả của từng phương pháp

1 Sử dụng hạt lupin (Lupinus angustifolius

L.): cho vào cốc nhựa 100g đất, sau đó gieo hạt

lupin, sử dụng nước cất vô trùng tưới vào cốc cho

đến khi đất đủ ẩm để hạt lupin nảy mầm Hạt

lupin nảy mầm có triệu chứng bệnh hoặc cây con

bị héo sẽ được phấn lập trên môi trường chon lọc

Phytophthora (PSM)

Phytophthora (PSM): khoảng 50g đất được bóp

vỡ vụn, rồi cho vào một cốc nhựa (Hình bìa 2 -

1) Sau đó thêm vào 100mL nước cất Cho vào

mỗi cốc 3 miếng thạch (diện tích khoảng 1

cm2) môi trường PSM được chuẩn bị theo công

thức của Dhingra and Sinclair (1995) Phương

pháp bẫy được tiến hành theo Nguyễn Vĩnh

Trường et al (2002)

3 Sử dụng lá tiêu: đất được chuẩn bị như

cách 2, cho vào trên bề mặt nước cốc một lá

tiêu bánh tẻ (lá trưởng thành, không quá già)

giống tiêu Vĩnh Linh (giống nhiễm bệnh), cốc

để trong điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm

khoảng 25–30oC và dưới điều kiện ánh sáng

tán xạ Chú ý lá tiêu phải được giữ nổi trên mặt

nước trong suốt thời gian bẫy Quan sát vết

bệnh phát triển trên lá tiêu sau 2–5 ngày Mô

bệnh trên lá được cắt thành từng miếng nhỏ

(kích thước khoảng 2mm2) và cho vào đĩa petri

(4-5 miếng/đĩa) chứa nước cất vô trùng Kiểm

(sporangiosphore) và bọc bào tử động

(sporangium) bằng kính hiển vi quang học sau

1–2 ngày Mô vết bệnh cũng được phân lập

trên môi trường PSM để so sánh với kết quả

quan sát bằng mắt thường triệu chứng vết bệnh

trên lá

Mỗi công thức thí nghiệm chúng tôi tiến

hành với 50 mẫu đất được chọn ngẫu nhiên từ

các mẫu đất thu thập trong quá trình điều tra

bệnh

III Kết quả và thảo luận

Hầu hết các loài Phytophthora thường rất

khó khăn để phân lập được từ đất, vì vậy phương pháp bẫy nấm thường được sử dụng trong phân lập Bẫy nấm là kỹ thuật sử dụng dụng các ký chủ cảm nhiễm với các loài

Phytophthora Tuy nhiên, không có phương

pháp bẫy nấm nào là hiệu quả đối với tất cả

các loài Kết quả bẫy nấm Phytophthora

capsici từ đất của chúng tôi cho thấy phương

pháp sử dụng lá tiêu cho hiệu quả cao hơn hẳn

sử dụng hạt lupin và môi trường chọn lọc PSM (Bảng 1) Trong 3 phương pháp, hạt

lupin thường được sử dụng để bẫy P

cinnamomi rất hiệu quả nhưng không hiệu quả

đối với P capsici trong thí nghiệm

Bảng 1 Hiệu quả các phương pháp bẫy nấm

Phytophthora capsici từ đất

Nghiệm thức Số mẫu phát

hiện

Tỉ lệ (%)

Theo quan sát của chúng tôi, các mẫu đất bẫy dương tính với nguồn bệnh thối gốc rễ, lá tiêu thường xuất hiện vết bệnh đặc trưng sau 2–

5 ngày (Hình bìa 2 - 2) Vết bệnh gây ra do

Phytophthora có hình tròn, có tia nấm ở ngoài

rìa và vành mô bệnh dạng giọt dầu, rất dễ dàng phân biệt bằng mắt thường với các vết tổn

thương gây nên bởi vi khuẩn, Pythium hoặc các

loại nấm gây bệnh trong đất khác Cành mang

bọc bào tử động (sporangiosphora) và bọc bào

tử động (sporangium) có thể quan sát dễ dàng

bằng kính hiển vi sau khi cắt nhỏ phần vết bệnh trên lá và ủ trong nước 1–2 ngày (Hình bìa 2 - 3) Bằng cách phân lập trên môi trường PSM, sau đó tiến hành xác định loài bằng cách quan sát hình thái nấm gây bệnh và kiểm chứng lại bằng kỹ thuật ITS-RFLP, chúng tôi đã xác định được trong 38 mẫu xuất hiện vết bệnh đặc

trưng do Phytophthora gây nên, 36 mẫu được

xác định là P capsici, 1 mẫu P nicotianae và 1

mẫu P cinnamomi Nghiên cứu gần đây của

Nguyễn Vĩnh Trường et al (2008), P capsici

đã được xác định là nguyên nhân gây bệnh thối

gốc rễ hồ tiêu ở Việt Nam, P nicotianae cũng

phân lập được từ cây bị bệnh và đất nhưng vai

trò của nó hiện nay chưa được xác định P

cinnamomi dù có phổ ký chủ rất rộng nhưng

không gây bệnh cho hồ tiêu

Kỹ thuật sử dụng lá tiêu bẫy như đã trình

bày rất hiệu quả để phân lập tác nhân gây bệnh

thối gốc rễ P capsisi từ đất Ngoài ra, khi so

sánh các kết quả giữa quan sát vết bệnh trên lá

tiêu bẫy và kiểm chứng lại bằng cách phân lập

trên môi trường PSM, nhận thấy việc quan sát

triệu chứng vết bệnh trên lá tiêu bẫy bằng mắt

thường đủ độ tin cậy để có thể xác định được

nguồn nấm bệnh Phtophthora gây bệnh thối

gốc rễ hồ tiêu ở trong đất Do đó, nếu lá tiêu ở

mẫu đất bẫy có vết bệnh đặc trưng như đã mô

tả ở hình 2, thì có thể chắc chắn rằng mẫu đất

đó có sự hiện diện của nguồn bệnh P capsici

Vì vậy, kỹ thuật này có thể ứng dụng để theo

dõi nguồn bệnh P capsisi trong đất để dự tính

dự báo khả năng và mức độ bệnh sẽ xảy ra

nhằm có kế hoạch phòng trừ bệnh Để quản lý

bệnh thối gốc rễ hồ tiêu hiệu quả cần phối hợp

nhiều biện pháp trong đó có biện pháp hóa học

Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc hóa học để

phòng trừ bệnh chỉ phát huy tác dụng cao nhất

đối với bệnh trước khi nấm P capsici xâm

nhập thành công vào bên trong cây Cho nên k ỹ

thuật này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả của

các loại thuốc hóa học do theo dõi được nguồn

bệnh trong đất và tiến hành xử lý thuốc đúng

lúc

IV Kết luận và đề nghị

Sử dụng lá tiêu để bẫy nấm P capsici trong

đất là một phương pháp hữu hiệu để phân lập

và theo dõi nguồn bệnh bảo tồn ở trong đất

Việc xác định được nguồn bệnh trong đất góp

phần dự tính dự báo sự phát sinh dịch bệnh và

có kế hoạch phòng trị bệnh chủ động Kỹ thuật

này nên được triển khai tập huấn rộng rãi cho các cán bộ ở những vùng sản xuất hồ tiêu để phục vụ chỉ đạo sản xuất

Tài liệu tham khảo

1 Anandaraj M, Sarma YR (1990) A simple baiting technique to detect and isolate

Phytophthora capsici ('P palmivora' MF4) from

soil Mycological Research 94, 1003-1004

2 Dhingra OD, Sinclair JB (1995) 'Basic plant pathology methods' (2rd ed.) (Lewis Publishers: Boca Raton)

'Phytophthora diseases worldwide' (APS Press:

St Paul, Minn.)

4 Holliday P, Mowat WP (1963) 'Foot rot of

Piper nigrum L (Phytophthora palmivora).'

Commonwealth Mycological Institute, Kew, Surrey

5 Kueh TK, Khew KL (1982) Survival of

Phytophthora palmivora in soil and after passing

through alimentary canals of snails Plant

Disease 66, 897-899

6 Nair KPP (2004) The agronomy and

economy of black pepper (Piper nigrum L.) – the

"King of Spices" Advances in Agronomy 82,

271-389

7 Nguyễn Đăng Long (1992) 'Kết quả nghiên cứu bệnh hại cây tiêu 1987-1991.' Rhone-Poulenc, Thành phố Hồ Chí Minh

8 Nguyễn Vĩnh Trường, Đặng Lưu Hoa, Burgess L, Benyon F, Trần Nguyễn Ha, Nguyễn Kim Vân, Ngô Vĩnh Viễn (2002) Bước đầu nghiên cứu nguyên nhân gây bệnh chết héo hồ tiêu 'Hội thảo bệnh cây và sinh học phân tử lần thư nhất.' (Nhà xuất bản Nông Nghiệp: Đại học Nông Lâm, Tp HCM)

9 Sastry MNL, Hegde RK (1988) Survival of

Phytophthora palmivora Indian Phytopathology

41, 118-121

10 Truong N, Burgess LW, Liew ECY (2008) Prevalence and aetiology of Phytophthora foot

rot of black pepper in Vietnam Australasian

Plant Pathology 37, 431-442