Ở Việt N am, trong những năm gần đây đã có một số nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật đối kháng trong việc sản xuất các chế phNm sinh học để ứng dụng trong công tác phòng chống một số bệnh c
Trang 1ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH ĐỐI KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN VÀ NĂNG SUẤT LẠC, VỪNG
TRONG NHÀ LƯỚI VÀ NGOÀI ĐỒNG RUỘNG
Lê Như Kiểu, Lê Thị Thanh Thủy, Trần Quang Minh, Nguyễn Thị Kim Thoa, Trần Thị Lụa, Nguyễn Văn Huân
SUMMARY
Effect of product of antagonistic bacteria to bacterial wilt disease and productivity of
groundnut and sesame in the greenhouse and the field
To evaluate and in oder to have experiences in the use of biological products to prevent bacterial wilt disease from groundnut and sesame, the experiments were conducted in 2008 In the greenhouse: The products L1 and VSV1 were reduced the ratio of the bacterial wilt disease on LO2 groundnut variety (sensitive variety with bacterial wilt disease) are 56.6% and 60.0% respectively-compare to the control Similarly, reducing ratio of the bacterial wilt disease on MD7 groundnut variety (resistance variety with bacterial wilt disease) are 44.5% and 63.6% respectively-compare
to the control In addition, using the products of V1, V2, VSV2 also inhibited the ratio of the sesame dead by bacterial wilt disease from 52 to 56% compare with the control In the field: the application
of products of antagonistic bacteria have possitive effect on the yield and the ability to control bacterial wild disease of groundnut and sesame The products L1 and VSV1 reduced ratio of the bacterial wilt disease on groundnut is 33.33% and 44.41% respectively-compare to the control Productivity of groundnut is higher than the control from 3,03% to 6,07% The products V1, V2 and VSV2 reduced ratio of the bacterial wilt disease on sesame are 37%, 50% to 72%
respectively-compare to the control Productivity of sesame increased 2-4 kg/sao (≈ 111 kg/ha)
Keywords: disease on crops, bacterial wilt disease, antagonistic bacteria
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Bệnh cây trồng nói chung, bệnh héo
xanh nói riêng đã và đang là đề tài được
nhiều nhà khoa học quan tâm nhất trong thời
gian gần đây Nhiều bệnh do vi sinh vật đã
gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất cây
trồng, chất lượng sản phNm N hiều loại
thuốc hoá học bảo vệ thực vật có hiệu quả
cao đối với một số bệnh, nhưng lại không có
tác dụng đối với một số bệnh như bệnh héo
xanh do vi khuNn gây ra Hơn nữa thuốc bảo
vệ thực vật hoá học đã gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng, ảnh hưởng rất lớn đến
sức khoẻ cộng đồng Trước tình hình đó, sử
dụng khả năng đối kháng của vi sinh vật trong công tác bảo vệ thực vật đã được sự quan tâm và đầu tư rất lớn của nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới trong những thập kỷ qua [4] Ở Việt N am, trong những năm gần đây đã có một số nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật đối kháng trong việc sản xuất các chế phNm sinh học để ứng dụng trong công tác phòng chống một số bệnh cây trồng như: Bệnh héo xanh cà chua, ớt, dưa hấu,
bệnh do nấm Fusarium sp., Phytophthora
sp gây ra Tuy nhiên, đã có nhiều nghiên cứu kết luận rằng, đôi khi các chế phNm sinh học rất thành công trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng lại không có hiệu
Trang 2quả như mong muốn ở điều kiện ngoài tự
nhiên Như vậy, mối tương quan giữa tính
đối kháng của vi sinh vật trong phòng thí
nghiệm và ngoài thực tế là chưa chặt chẽ
[3] Mặc dù, dưới những điều kiện môi
trường rất thuận lợi, nhưng chưa có một
trong những tác nhân kiểm soát sinh học
nào đã chứng tỏ có hiệu quả cao trên đồng
ruộng Trong hầu hết các trường hợp,
những thí nghiệm trên đồng ruộng thường
bị hạn chế [1], vì điều kiện ngoài môi
trường là ít thuận lợi hơn điều kiện in vitro
[2] Để đánh giá và rút kinh nghiệm việc sử
dụng các chế phNm sinh học đối kháng
trong phòng chống bệnh héo xanh lạc và
vừng trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng
được tốt hơn, các thí nghiệm đã được tiến
hành trong năm 2008 Trong phạm vi bài
báo này chúng tôi sẽ đưa ra một số kết luận
về ảnh hưởng của chế phNm vi khuNn đối
kháng đối với bệnh héo xanh vi khuNn và
năng suất lạc, vừng trong nhà lưới và ngoài
đồng ruộng
II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1 Vật liệu
Chế phNm vi sinh vật chứa hỗn hợp các
chủng vi khuNn đối kháng thuộc các chi
Pseudomonas và Bacillus: Chế phNm VSV1
(PS1, TS6, Pb8, Ba51, T15), L1 (PS1, BK1,
M), VSV2 (HS10, CRT, HS8, CX1, M), V1
(HS10, BK1, M), V2 (CRT, BK1, M) đối
kháng với vi khuNn Ralstonia solanacearum
gây bệnh héo xanh Giống lạc: L02 (mẫn
cảm bệnh héo xanh) và MD7 (kháng bệnh
héo xanh) Giống lạc L18; giống vừng V6 và
vừng vàng; vi khuNn R solanacearum
2 Phương pháp
- Phân bón cho các thí nghiệm:
Cho lạc (1 ha): 85 kg urê, 500 kg lân,
120 kg kali, 300 kg vôi, 2 tấn phân chuồng Cho vừng (1 ha): 125 kg urê, 500 kg lân,
100 kg kali, 300 kg vôi, 2 tấn phân chuồng
- Phương pháp thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế phNm vi sinh đối kháng đến bệnh héo xanh và năng suất cây lạc
* Thí nghiệm nhà lưới: Thí nghiệm
được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên (Phạm Chí Thành, 1972) [5], 3 công thức, mỗi công thức 6 xô, 2 cây/xô, lặp lại 3 lần
R solanacearum; CT2: Đất nhiễm
R solanacearum + chế phNm VSV1; CT3:
Đất nhiễm R.solanacearum + chế phNm L1
Cách xử lý chế phNm: Hạt lạc được ủ Nm qua đêm (đã nứt nanh) rồi ngâm trong chế phNm VSV1, L1 trước khi gieo 30 phút Bổ sung 5-10 ml dịch chế phNm với mật độ
108cfu/ml/hốc đất trước gieo hạt Theo dõi
tỷ lệ bệnh héo xanh sau 10, 20, 30 và 40 ngày Đo các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, trọng lượng tươi, khô và năng suất
* Thí nghiệm ngoài đồng: Diện tích
500 m2 chia thành 3 công thức: CT1 (Đối chứng): Không nhiễm chế phNm vi sinh vật; CT2: Nhiễm chế phNm VSV1; CT3: Nhiễm chế phNm L1 Cách xử lý chế phNm lần 1: Hạt lạc được ủ Nm qua đêm (đã nứt nanh) rồi trộn đều trong chế phNm VSV1, L1 (với mật độ khoảng 108cfu/g) trước khi gieo 30 phút Chế phNm được rải đều trên mặt rãnh, gieo hạt theo tỉ lệ nhất định, lấp nhẹ một lớp đất lên trên Cách xử lý chế phNm lần 2: Chế phNm được bổ sung vào quanh gốc khi cây ở giai đoạn chuNn bị vun Theo dõi tỷ lệ bệnh héo xanh sau 24, 31, 38 và 45 ngày
Đo các chỉ tiêu sinh trưởng như thí nghiệm trong nhà lưới
Trang 3- Phương pháp thí nghiệm đánh giá ảnh
hưởng của chế phNm vi sinh đối kháng đến
bệnh héo xanh và năng suất cây vừng
* Thí nghiệm nhà lưới: Thí nghiệm trên
4 công thức, mỗi công thức 6 xô, 2 cây/xô,
lặp lại 3 lần CT1 (đối chứng): Đất nhiễm
R solanacearum; CT2: Đất nhiễm
R solanacearum + chế phNm V1; CT3: Đất
nhiễm R solanacearum + chế phNm V2;
CT4: Đất nhiễm R solanacearum + chế
phNm VSV2 Chế phNm được rắc vào từng
hốc, sau đó hạt vừng được gieo theo mật độ
nhất định, phủ một lớp đất mỏng lên trên
Theo dõi tỉ lệ bệnh ở các giai đoạn nụ-hoa;
quả non và trước thu hoạch và các chỉ tiêu
sinh trưởng như đối với lạc
* Thí nghiệm ngoài đồng: Chế phNm
được rắc vào rãnh, sau đó hạt vừng được
gieo theo mật độ nhất định, phủ một lớp đất
mỏng lên trên Theo dõi tỉ lệ bệnh ở các
giai đoạn nụ-hoa; quả non và trước thu
hoạch và các chỉ tiêu sinh trưởng như đối
với lạc
III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1 Đánh giá khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc và vừng trong nhà lưới của chế ph/m vi sinh vật đối kháng
1.1 Đánh giá khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc của chế phm VSV đối kháng
Thí nghiệm đánh giá khả năng phòng chống bệnh héo xanh của chế phNm vi sinh đối kháng được tiến hành vào vụ hè thu năm 2008 Kết quả theo dõi khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc-giống LO2 trong
nhà lưới được trình bày ở bảng 1 (Chế
ph'm vi sinh đối kháng bệnh héo xanh lạc
đã được sản xuất và bảo quản sau 3 tháng)
Kết quả bảng 1 cho thấy: Sau khi nhiễm
vi khuNn R solanacearum 10 ngày trên
giống lạc LO2 triệu chứng bệnh héo xanh bắt đầu xuất hiện ngay ở những ngày đầu tiên, tăng dần theo thời gian và đạt tỉ lệ cao nhất sau 40 ngày Như vậy, các chế phNm VSV1 và L1 đã có hiệu quả làm giảm tỷ lệ bệnh héo xanh lạc-giống LO2-so với đối chứng lần lượt là 60,0% và 56,6%
Bảng 1 Khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc-giống L02 của chế ph'm VSV
(Viện Bảo vệ thực vật, vụ hè thu năm 2008)
Công thức Tỷ lệ cây chết (%) do héo xanh vi khuẩn
10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày
CT1: Đối chứng (ĐC): Nhiễm vi khuẩn R.solanacearum 22,2 33,3 58,3 83,3
CT2: Nhiễm vi khuẩn R.solanacearum + chế phẩm VSV1 5,5 11,1 16,7 47,2
CT3: Nhiễm vi khuẩn R.solanacearum + chế phẩm L1 8,3 13,9 19,4 50,0
Tương tự trên giống L02, kết quả đánh
giá ảnh hưởng của chế phNm VSV1 và L1
đến sinh trưởng phát triển và khả năng hạn
chế bệnh héo xanh trên giống lạc MD7
được trình bày ở bảng 2 Kết quả bảng 2
cho thấy, triệu chứng bệnh héo xanh xuất
hiện muộn sau 20 ngày lây bệnh nhân tạo,
bệnh chỉ xuất hiện ở công thức đối chứng
(nhiễm R solanacearum) Sau 30 ngày theo
dõi bệnh mới xuất hiện ở các công thức có
bổ sung chế phNm L1 và VSV1 với tỷ lệ rất thấp (8,33 và 11,1%) Tuy nhiên bệnh có tăng dần theo thời gian và đạt tỉ lệ cao nhất sau 40 ngày ở các công thức có bổ sung chế phNm VSV1 là 13,89%, L1 là 19,45%, trong khi đó tỉ lệ này ở công thức CT1 là
Trang 430,56% Như vậy, các chế phNm VSV1 và
L1 đã làm giảm tỷ lệ bệnh héo xanh lạc rất
hiệu quả-giống MD7- so với đối chứng lần lượt là 44,5% và 63,6%
Bảng 2 Khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc-giống MD7 của chế ph'm VSV
(Viện Bảo vệ thực vật, vụ hè thu năm 2008)
Công thức Tỷ lệ cây chết (%) do héo xanh vi khuẩn
10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày
CT1: (Đối chứng) Nhiễm vi khuẩn R solanacearum 0,00 5,55 19,45 30,56
CT2: Nhiễm vi khuẩn R solanacearum + chế phẩm VSV1 0,00 0,00 8,33 13,89
CT3: Nhiễm vi khuẩn R solanacearum + chế phẩm L1 0,00 0,00 11,11 19,45
Hình 1 Ảnh hưởng của chế phNm VSV đối kháng với bệnh héo xanh lạc-giống L02
1.2 Đánh giá khả năng hạn chế
bệnh héo xanh cây vừng của chế phm
VSV đối kháng
Thí nghiệm được tiến hành trong nhà
lưới và sử dụng đất trồng trên nền sick-
plot (đã có sẵn mầm bệnh vi khuNn
R solanacearum gây bệnh héo xanh với
mật độ cao khoảng 107-108 cfu/g đất) Kết quả được trình bày ở bảng 3
Bảng 3 Khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây vừng-giống V6 của chế ph'm VSV
(Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, vụ hè năm 2008)
Công thức Tỷ lệ bệnh (%) ở các giai đoạn cây
Nụ-hoa Quả non Trước thu hoạch
Trang 5CV (%) - 2,1 3,6
Kết quả bảng 3 cho thấy, giai đoạn
vừng ra nụ và hoa bệnh héo xanh vi khuNn
do R solanacearum bắt đầu gây hại ở công
thức đối chứng (CT1) với tỉ lệ bệnh là 8%,
trong khi đó các công thức khác (CT2, CT3,
CT4) không xuất hiện bệnh Giai đoạn cây
có quả non: Đây là giai đoạn cây mẫn cảm
nhất với bệnh và bệnh héo xanh đã xuất
hiện ở hầu hết các công thức; công thức
CT1 là cao nhất, đạt 48% Đây là tỉ lệ bệnh
héo xanh rất cao trong thời kỳ cây ra quả
non Giai đoạn trước khi thu hoạch tỉ lệ
bệnh héo xanh có sự thay đổi theo chiều
hướng tăng lên rất cao ở công thức CT1
(công thức không nhiễm chế phNm VSV)
đạt 60%, vì giai đoạn này vi khuNn tiếp tục
phát triển mạnh và sự tích lũy nguồn bệnh
bên trong bó mạch ngày càng lớn Trong
khi đó, tỉ lệ bệnh ở các công thức khác lại
tương đối ổn định so với giai đoạn quả non
Như vậy, các công thức có bổ sung chế
phNm vi sinh đối kháng đã hạn chế đáng kể
số cây vừng bị chết do bệnh héo xanh từ
52-56% so với đối chứng
Hình 2 Ảnh hưởng của chế phNm VSV đối kháng bệnh héo xanh vừng-giống V6
2 Đánh giá ảnh hưởng của chế ph/m vi sinh vật đối kháng đến bệnh héo xanh và năng suất cây lạc và vừng ngoài cánh đồng
2.1 Đánh giá chế phm VSV trên cây lạc
Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế phNm vi sinh đối kháng VSV1 và L1 đến khả năng phòng bệnh héo xanh và các yếu tố cấu thành năng suất của cây lạc, được tiến hành tại xã Thanh Nho, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An vụ hè thu 2008 Kết quả được trình bày tại bảng 4 và 5
Bảng 4 Hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh vi khu'n cây lạc của chế ph'm VSV
Công thức Tỷ lệ bệnh (%) sau trồng Giảm so với
đối chứng (%)
24 ngày 31 ngày 38 ngày 45 ngày
CT1: (Đối chứng) Không nhiễm chế phẩm 5,33 6,67 9,33 12,00 -
Kết quả bảng 4 cho thấy, sau trồng 24
ngày khi cây lạc cao từ 7-12 cm bệnh héo
xanh vi khuNn xuất hiện ở các công thức
đối chứng và có bổ sung chế phNm VSV1,
L1 lần lượt là 5,33%, 2,67% và 5,33%
Sau trồng 31 và 38 ngày thì tỉ lệ bệnh tăng
không đáng kể ở hầu hết các công thức
Đặc biệt sau trồng 45 ngày tỷ lệ cây lạc nhiễm bệnh không tăng ở công thức CT2
và CT3, ổn định so với sau 38 ngày cho tới khi thu hoạch (6,67-8,0%), trong khi
đó tỉ lệ bệnh đạt cao nhất ở công thức đối chứng (CT1) là 12% Kết quả tỉ lệ bệnh của các công thức có bổ sung chế phNm
Trang 6VSV1 và L1 đã giảm 44,41% và 33,33% so với đối chứng
Bảng 5 Ảnh hưởng của chế ph'm VSV đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc
Công thức Chiều cao
(cm)
KL thân tươi (g)
KL thân khô (g)
KL quả/m 2 (g)
Năng suất tăng so với đối chứng (%)
CT1: Đối chứng: Không nhiễm
CT2: Nhiễm chế phẩm VSV1 43,40 1.444,44 415,55 330,00 6,07 CT3: Nhiễm chế phẩm L1 42,33 1.326,67 410,00 320,55 3,03
Ghi chú: KL: Khối lượng
Kết quả ở bảng 5 cho thấy, chiều cao
cây lạc ở các công thức không có sự sai khác
đáng kể: Công thức có bổ sung chế phNm
VSV1 (43,40 cm) cao hơn ở công thức
nhiễm chế phNm L1 (42,33 cm) và cao hơn
đối chứng (40,00 cm) Trọng lượng tươi của
cây lạc ở các công thức có bổ sung chế phNm
đều cao hơn so với đối chứng, như CT2
(1.444,44 g) cao hơn CT3 (1.326,67 g) và
CT1 (đối chứng) (1.043,33 g) Năng suất
lạc giữa các công thức không có chênh lệch
nhiều: công thức nhiễm chế phNm VSV1
đạt 330 g/m2 = 33 tạ/ha, cao hơn ở công
thức nhiễm chế phNm L1 đạt 320,55 g/m2 =
32,05 tạ/ha và cao hơn đối chứng đạt
311,1 g/m2 = 31,1 tạ/ha
Kết quả bảng 4 và 5 cho thấy, chế phNm
VSV1 vừa có khả năng phòng chống bệnh
héo xanh lạc cao nhất vừa cho năng suất
cũng cao nhất Do đó, tổ hợp các chủng vi
sinh vật này rất có tiềm năng để sản xuất
chế phNm vi sinh đối kháng sử dụng trong sản xuất lạc ở các địa phương
2.2 Đánh giá chế phm VSV trên cây vừng
Chế phNm VSV phòng chống bệnh héo xanh cây vừng được sản xuất trong điều kiện phòng thí nghiệm và đã thử nghiệm trong vụ hè thu năm 2008 tại xã Nam Thịnh, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An; xã Thanh Nho, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An trên đối tượng giống vừng vàng địa phương
Kết quả bảng 6 cho thấy: Các công thức
có bổ sung chế phNm VSV thì tỷ lệ cây vừng bị nhiễm bệnh thấp hơn so với công thức đối chứng (CT1) ở tất các giai đoạn phát triển của cây, đặc biệt công thức CT4
có tỉ lệ cây nhiễm bệnh là thấp nhất đến giai đoạn trước thu hoạch và đã làm giảm 72% bệnh so với công thức đối chứng
Bảng 6 Hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh cây vừng của chế ph'm VSV
Công thức Tỷ lệ bệnh (%) ở các giai đoạn cây
Nụ-hoa Quả non Trước thu hoạch
CT1: (Đối chứng) Không nhiễm chế phẩm VSV2 0,67 2,83 5,33
Trang 7Bảng 7 Ảnh hưởng của chế ph'm VSV đến các yếu tố cấu thành năng suất vừng
Công thức Quả/cây Cao cây (cm) Năng suất TN (kg/sào)
CT1: Đối chứng: Không nhiễm chế phẩm 25,1±7,10 115,3±4,81 31
Trang 8T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
8
Ở các công thức CT2; CT3 và CT4 có bổ sung chế phNm VSV đã làm tăng chiều cao của cây vừng so với đối chứng từ 3,0-3,5 cm (bảng 7); số quả trên cây cũng tăng lên từ 1,2-1,4 quả
so với đối chứng Năng suất vừng ở các công thức có bổ sung chế phNm CT2, CT3 và CT4 cao
2-4 kg/sào; đặc biệt CT4 được bổ sung chế phNm hỗn hợp nhiều chủng vi sinh đối kháng đã làm tăng năng suất là cao nhất, đạt 4 kg/sào (tương đương 111 kg/ha) so với đối chứng
Kết quả cho thấy, trong số các chế phNm thí nghiệm có khả năng phòng chống bệnh héo xanh cao nhất và cho năng suất cây vừng cũng cao nhất là chế phNm VSV2 Đây là tổ hợp các chủng vi sinh vật rất có tiềm năng để sử dụng trong sản xuất chế phNm vi sinh đối kháng trong sản xuất vừng ở các địa phương
IV KẾT LUẬN
Các chế phNm L1 và VSV1 làm giảm tỷ lệ bệnh héo xanh lạc với giống mẫn cảm bệnh héo xanh LO2-so với đối chứng lần lượt là 56,6% và 60,0%, với giống kháng bệnh héo xanh MD7 lần lượt là 44,5% và 63,6% so với đối chứng (trong nhà lưới) và làm giảm
tỉ lệ bệnh héo xanh lạc so với đối chứng lần lượt là 33,33% và 44,41% (ngoài đồng ruộng) Năng suất lạc đạt cao hơn đối chứng từ 3,03% đến 6,07%
Đối với cây vừng, các chế phNm V1, V2 và VSV2 hạn chế đáng kể tỉ lệ cây vừng bị chết do bệnh héo xanh từ 52-56% so với đối chứng (trong nhà lưới) và giảm tỉ lệ bệnh héo xanh vừng từ 37%, 50% đến 72%, tăng năng suất từ 2-4 kg/sào (≈ 111 kg/ha) so với đối chứng (ngoài đồng ruộng)
Chế phNm VSV1 và VSV2 chứa hỗn hợp nhiều chủng vi sinh vật đối kháng vừa có tiềm năng cao trong phòng trừ bệnh héo xanh vừa có khả năng tăng năng suất cây lạc và vừng trong sản xuất nông nghiệp Vì vậy, những chế phNm này cần được nghiên cứu, hoàn thiện để ứng dụng rộng rãi trong sản xuất lạc và vừng trên toàn quốc
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Anuratha C., and Gnanamanickam S., 1990 Biological control of bacterial wilt caused
by Pseudomonas solanacearum in India with antagonistic bacteria, Plant and Soil 124,
pp 109-116
2 Cook D., Sequeira L., 1991 Gentic and biochemical characterization of a
Pseudomonas cluster required for extracellular polysaccharide production and
virulence, Journal of Bacteriology 173, pp 1654-1662
3 Fravel D.R., 1988 Role of antibiosis in the biocontrol of plant disaese, Annu Rev
Phytopathol 26, pp 75-91
4 Trigalet A., 2002 Biological control of bacterial wilt caused by Pseudomonas
solanacearum State of the Art and Understanding, Journal of Genral Plant Pathology
68, pp 125-231
5 Phạm Chí Thành, 1988 Giáo trình Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng, tr 31-134
5gười phản biện: 5guyễn Văn Viết
