Đề cương : “Nghiên cứu và phòng trừ bệnh nấm hại vùng rễ một số cây rau tại Thanh Trì, Từ Liêm Hà Nội”

nấm sclerotium rolfsii và khả năng đối kháng Tricoderma vs nấm gây bệnh vùng rễ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Phần I : Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, nên hệ thống cây trồng nói chung và rau màu nói riêng rất đa dạng vì thế nó tạo điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh phát sinh gây hại dẫn tới làm giảm năng suất, chất lượng sảnphẩm, tăng chi phí,và làm giảm hiệu quả kinh tế cho người sản xuất Bệnh hại đã xuất hiện ở hầu hết trên các loại cây trồng và vùng trồng ở nước ta Theo tính toán của FAO đến năm 1986, thiệt hại do nấm gây ra chiếm đến 80%, 20% còn lại là do các vi sinh vật khác

Các nấm gây bệnh tồn tại trong đất là nguyên nhân gây thiệt hại năng suất nghiêm trọng cho cây trồng ở Việt Nam Do tính chất trồng trọt quanh năm tại các vùng châu thổ Việt Nam, sự lan truyền của các tác nhân gây bệnh trong nước tưới, thoát nước kém, cây giống không sạch bệnh và khí hậu nhiệt đới là những yếu tố tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các bệnh này

Các loại cây rau như cà cây rau họ hoa thập tự, họ cà… là những loại rau cóchứa hàm lượng dinh dưỡng cao, có ý nghĩa to lớn về mặt y học, mang lại hiệu quả kinh tế cho người sản xuất Ở nước ta, việc trồng và phát triển rau họ hoa thập tự còn mang ý nghĩa về mặt luân canh tăng vụ và tăng năng suất trên một đơn vị diện tích, do đó đây là loài rau đang được khuyến khích phát triển

Nấm gây hại vùng rễ như Fusarium, Phytophthora, Phythium, Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani, …có phổ ký chủ rộng, có thể tồn tại trong đất với thời

gian rất dài kể cả trong điều kiện không có cây ký chủ Chúng bảo tồn bằng các sợi nấm, hạch nấm, hậu bào tử, bào tử trứng và những bào tử có vách dày ở trong đất

và trên tàn dư cây trồng.Nấm xâm nhiễm, gây hại cây trồng làm cho rễ và các tế bào mạch dẫn của cây không còn khả năng hút nước và chất dinh dưỡng từ giá thể

Vì vậy mà các triệu chứng của bệnh nấm đất gây ra thường rất giống nhau, đều gây

héo vàng, còi cọc và chết cây.Nhiệt độ thích hợp nhất của nấm là 25 – 28 0C, nhiệt

độ thấp nhất là 5 – 10 0C, cao nhất là 35 0C pH thích hợp nhất cho nấm là 6 – 6,5 Điều kiện lạnh khô thích hợp cho nấm bảo tồn hơn là điều kiện nóng ẩm

Chính vì vậy việc phòng trừ những bệnh hại vùng rễ rất khó khăn Để góp phần vào việc nghiên cứu tìm ra các biện pháp tốt nhất nhằm hạn chế sự gây hại của bệnh nấm đất hại vùng rễ, được sự đồng ý và phân công của Bộ môn Bệnh cây,Khoa Nông học, Học Viện Nông nghiệp Hà Nội, chúng tôi tiến hành thực hiện đề

tài: “Nghiên cứu và phòng trừ bệnh nấm hại vùng rễ một số cây rau tại Thanh

_ Phân lập một số nấm chính hại vùng rễ cây rau

_ Xác định ảnh hưởng của điều kiện canh tác đến tình hình gây hại của một số bệnhchính (mật độ, giống,chế độ bón phân, chân đất)

_ Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học hình thái của tác nhân gây bệnh và đặc tínhgây bệnh của chúng

_ Thử nghiệm hiệu lực ức chế của chế phẩm nấm Trichoderma,phân vi sinh đối với nấm Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii trong điều kiện chậu vại.

Phần II : Tổng quan nghiên cứu trên thế giới và trong nước

Nấm gây hại vùng rễ như Fusarium, Phytophthora, Sclerotium rolfsii,

Rhizoctonia solani, Phythium…có phổ ký chủ rộng, có thể tồn tại trong đất với thời

gian rất dài kể cả trong điều kiện không có cây ký chủ Chúng bảo tồn bằng các sợi nấm, hạch nấm, hậu bào tử, bào tử trứng và những bào tử có vách dày ở trong đất

và trên tàn dư cây trồng Như nấm Rhizoctonia solan gây hại trên cây rau họ hoa

thập tự

2.1 Nghiên cứu trong và ngoài nước của nấm Rhizoctonia solani gây hại trên cây

rau họ hoa thập tự

2.1.1 Những nghiên cứu ngoài nước.

Nấm R solani là tác nhân gây bệnh cho cây trống có nguồn gốc trong đất,là

loài nấm phổ biến xuất hiện ở khắp các vùng trồng trên thế giới (Janice Y Uchida, 2008)

Theo Farr D.F.,et a(1989) chỉ ở riêng Mỹ có đến hơn 500 loài thực vật là kí

củ của loài nấm này Ở Nhật R solani gây hại hơn 142 loài thực vật thuộc 52 họ

thực vật khác nhau với một số loài ký chủ được kể đến: đậu tương, cà chua, dưa chuột

Nấm R solani được Decandolle mô tả đầu tiên vào năm 1815, khi đó có tên

là Rhizoctona crocorum trong đó loài R solani là quan trọng nhất.Tuy nhiên bệnh

chỉ được biết đến vào năm1858 khi Julius Kuhn nghiên cứu bệnh lở cổ rễ trên khoai tây (Paulo Ceresini, 1999)

Theo Khetmalat M.B et al.(1984) Ngoài khả năng truyền bệnh qua đất, qua

tàn dư cây trồng nấm Rhizoctonia solani còn có khả năng truyền bệnh qua hạt giống với tỷ lệ 10%, còn ở Mỹ có năm lên tới 30% đặc biệt sợi nấm R solani có

thể mọc như một loài nấm hoại sinh nếu đất chứa đầy dủ các chất hữu cơ

Theo Khetmalat M.B et al.(1984) Ngoài khả năng truyền bệnh qua đất, qua

tàn dư cây trồng nấm Rhizoctonia solani còn có khả năng truyền bệnh qua hạt giống với tỷ lệ 10%, còn ở Mỹ có năm lên tới 30%.đặc biệt sợi nấm R solani có

thể mọc như một loài nấm hoại sinh nếu đất chứa đầy dủ các chất hữu cơ

Theo Upmanyu S và CTV (2003) nấm R.solani được phân bố rộng khắp

mọi nơi trên khắp thế giới, xâm nhiễm và gây hại hàng trăm loại cây trồng khác nhau gây thiệt hại nặng về năng suất cũng như chất lượng nông sản.Triệu chứng

gây hại của nấm R solani rất khác nhau và tùy thuộc vào từng bộ phận Tuy nhiên

chúng chỉ tấn công vào phần dưới mặt đất của cây như rễ, trụ dưới lá mầm và hạt

giống ( Paulo Ceresini,1999) Đa số triệu chứng do R solani gây ra thường được

biết đến với cái tên “ damping off” Hạt giống bị nhiễm nấm này sẽ bị mất sức nảy mầm Giai đoạn cây con từ 2 lá mầm đến 1-2 lá thật khi bị loài nấm này tấn công

có thể bị đổ gục và chết Triệu chứng thường xuất hiện trên cây bệnh là những chấm màu nâu hay nâu đỏ ở gần phần thân sát mặt đất hoặc tiếp giáp với đất

(Janice Y Uchida, 2008)

Khi nghiên cứu trên cải bắp, Denis Persley (1994) cho biết hiện tượng thối

thân và thối bắp cải đều do nấm R.solani xâm nhiễm và gây hại Triệu chứng xuất

hiện ở trên thân gần sát mặt đất, đầu tiên xuất hiện những vết thối ướt màu tối trên thân khi chuyển ra trồng trên đồng ruộng cây sẽ mọc chậm, còi cọc và có thể bị chết

Theo Ogoshi A.,(1987) nguồn nấm tồn tại chủ yếu dưới dạng sợi nấm và

hạch nấm Nấm Rhizoctoniasolani có thể tồn tại trong đất từ 3 đến 4 năm, khi

gặp điều kiện thuận lợi nấm sẽ nảy mầm hình thành sợi nấm và xâm nhập gây hại cây trồng

Theo Papavizas GC và CTV (1975) những bộ phận nhiễm bệnh có thể được bao phủ một lớp sợi nấm trắng, dần dần sợi nấm phát triển dày đặc, co cụm Nấm

lan truyền trên đồng ruộng nhờ nguồn nước, dụng cụ lao động, vết thương cơ giới

và trong tàn dư cây bệnh Nấm R.a solani là loài đa thực, gây hại trên nhiều loại

cây trồng khác nhau.Nấm chủ yếu tồn tại dưới dạng sợi và hạch ở trong đất, tàn

dư cây bệnh và cỏ dại.Hạch nấm có kích thước trung bình khoảng 6 mm, hạch

nấm thô, không đều, hình bầu dục và có màu nâu.Nấm Rhizoctonia solani có thể

hình thành bào tử đảm hình con quay nhờ phương thức sinh sản hữu tính,

nhưng trường hợp này rất ít gặp trong tự nhiên

Theo Vincelli P C và CTV (1989) hạch nấm R solani được hình thành

nhiều nhất ở ngoài ánh sáng, sự hình thành hạch thường nhanh chóng do sự giảm nhiệt độ đột ngột Nấm qua đông trong đất dưới dạng sợi nấm hoặc

hạch nấm.Trong điều kiện đất khô hạch nấm có thể mất sức sống trong 21 tháng

Theo Upmanyu S và CTV (2003) bệnh lở cổ rễ do nấm R solani gây ra rất

dễ nhầm với triệu chứng bệnh do nấm Phytopthora hoặc Pythium gây ra Tuy vậy hình dạng của sợi nấm R solani rất đặc trưng, đường kính của sợi nấm từ 8 -12µm,

khi sợi nấm còn non thường không có màu nhưng khi già có màu nâu đậm Sợi nấm con mọc từ sợi nấm bố mẹ thường tạo thành góc 45– 90O so với sợi nấm bố

mẹ, tại vị trí phân nhánh thường có vách ngăn và hơi thắt lại Một số chủng nấm có khả năng hình thành hạch nấm màu nâu, dẹt, không định hình có kích thước trung bình khoảng 6mm, chúng hình thành trên mô bệnh đang phân huỷ Cũng có những chủng không hình thành hạch nấm, các chủng này khác nhau về phổ ký chủ, đặc tính gây bệnh, yêu cầu về nhiệt độ, pH và ẩm độ

Theo Sneh và CTV (1994) nấm R solani thuộc họ Thelephoraceae, lớp nấm

đảm (Basidiomycetes), được xếp vào bộ nấm trơ, nhóm nấm bất toàn

(Deuteromycetes) Giai đoạn hữu tính gọi là Thanatephorus cucumeris thuộc họ Caratobasidiaceae, bộ Tulasnellales, lớp Hymenomycetes

Vấn đề phòng trừ bệnh lở cổ rễ do nấm R solani gây ra đã được nhiều tác giả

đề cập như: sử dụng thuốc hóa học, dùng chất kháng sinh, sử dụng biện

pháp canh tác, biện pháp sinh học và đặc biệt là dùng biện pháp phòng trừ tổng hợp Đối với biện pháp chọn tạo giống chống bệnh các nhà nghiên cứu đã sử dụng các biện pháp lai tạo, chọn lọc cá thể…để chọn tạo giống cây trồng có khả năng kháng bệnh cao Áp dụng các biện phấp canh tác như: trước khi gieo trồng cần tướitiêu nước, trồng cây vớ mật độ khoảng cách thích hợp tránh dẫn đến ẩm độ cao là điều kiện thích hợp cho nấm phát sinh gây hại tiến hành dọn sạch tàn dư cây bệnh

ra khỏi đồng ruộng cũng có tác dụng làm giảm lượng nguồn bệnh trong đất, đồng thời tiến hành luân canh với cây trồng khác họ hoặc ít mẫn cảm với nấm bệnh cũng

có tác dụng làm giảm mức độ gây bệnh Tuy nhiên để có hiệu quả phòng trừ nhanh các nhà nghiên cứu đã sử dụng các loại thuốc hóa học trừ nấm như Methyl

thiophanate, Chlorothalanil,…được sử dụng một cách hợp lý sẽ có tác dụng phòng trừ bệnh do nấm R solani gây ra (Janice Y Uchida,2008)

Việc sử dụng nấm đối khángTrichoderma sp đối với nấm gây hại cây trồng

có từ đầu thập niên 30 Người đầu tiên đề suất vấn đề này là Wending (Mordue

JEM và CTV, 1989) Gần đây việc nghiên cứu nấm Trichoderma sp và sản xuất

chế phẩm của nó được nhiều nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới tiến hành và công bố

Trên thế giới nhiều nước đã sử dụng chế phẩm Trichoderma sp theo nhiều

phương pháp khác nhau như: xử lý hạt giống, bón vào đất, phun lên cây hay nhúng

rễ cây vào dung dịch bào tử nấm

Harman GE Và CTV (2004) đưa ra một số biện pháp sau: xử lý hạt giống với thuốc đã được khuyến cáo, trồng cây con trong đất đã được khử trùng,

giữ cây sinh trưởng tốt tránh cho cây không bị tổn thương, đảm bảo tàn dư cây

trồng được phân hủy hết trước khi đem trồng lại trên diện tích cũ, sử dụng một số thuốc.

Tại Thái Lan, Dasseco Meka (2006) cho biết chính phủ tại đây khuyến khích nhân dân sử dụng các chế phẩm sinh học giúp bảo vệ môi trường và an toàn thực phẩm cho người dân đồng thời có thể triệt bệnh lâu dài, tận gốc, theo thống kê năm

2006 thì việc sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma sp là 87%.

Theo Ada Viterbo và Ilan Chet ở viện khoa học Weizmann, Ixraen (2009) tại

các nước Châu phi phân tích rằng Trichoderma là loại nấm có mặt hầu hết trong

các loại đất nông nghiệp Chúng có khả năng kiềm chế các loại nấm khác phát triển, và trỏ thành đồng minh quan trọng giúp cây trồng chống lại các loại nấm gây bệnh bằng cách tạo ra cơ cấu phòng vệ trên toàn bộ cây trồng (Induced systemic resistance- ISR), tăng cường cho hệ miễn dịch của cây

2.1.2 Những nghiên cứu trong nước

Theo Phan Thị Nhất năm 2000 cho rằng các loài cây trồng : họ thập tự, bầu

bí trồng trên đất thịt nặng úng nước nhiều vụ thường bị bệnh lở cổ rễ nặng hơn các chân đất khác (đất cao, thịt nhẹ)

Theo Nguyễn Kim Vân và CTV (2001), nấm R solani thường gây bệnh ở

phần rễ, thân sát mặt đất, triệu chứng thường gặp là thối rễ, teo thắt thân.Sự xâm nhiễm của nấm bắt đầu từ hạch nấm, nguồn hạch nấm có thể từ đất, tàn dư cây trồng hay hạt hoặc củ giống bị bệnh.Kết quả của quá trình xâm nhiễm làm cho mô cây bệnh chuyển màu nâu hoặc thối và cây bị đổ rạp xuống.Trong điều kiện thích hợp, triệu chứng bệnh có thể xuất hiện từ 3-7 ngày sau khi diễn ra quá trình xâm nhiễm

Theo Nguyễn Kim Vân và CTV (2001) ở Việt Nam, nấm R solani có thể

gây hại cho cây trồng quanh năm và đặc biệt gây hại nặng vào vụ xuân Kết quả

cũng cho thấy trên ruộng bắp cải bị bệnh thối bắp rất nặng ở 3 tỉnh Bắc Ninh, Hà Tây, Thái Nguyên và các tác giả đã giám định chính xác tác nhân gây bệnh là do

nấm R solani gây ra.Nấm bệnh gây hại trên cải bắp thường vào giai đoạn cây con,

triệu chứng đặc trưng nhấ là rễ, cổ rễ và gốc thân sát mặt đất bị thâm đen ở gốc thân, cổ rễ sau đó lan rộng ra rất nhanh bao bọc quanh cổ rễ, sau 5-6 ngày cây bị đổgục chết lụi hàng loạt trên đồng ruộng Ngoài ra nấm còn gây hiện tượng thối bắp trên cây trưởng thành còn gọi là thối nâu, vết bệnh lúc đầu là những vết chết màu nâu vàng ở các lá ngoài và các sợi nấm có màu trắng xám sau đó vết bệnh lan ra rấtnhanh và thối toàn bắp.Tỉ lệ bệnh do nấm bệnh gây ra trên cây cải bắp ở vụ xuân vào giai đoạn chuẩn bị thu hoạch dao động từ 9 - 99% ở các vùng trồng rau xung quanh Hà Nội

Như vậy nấm R solaniđều có thể phát triển và gây bệnh trên đồng ruộng ở

hầu hết các thời vụ trồng cải bắp ở các tỉnh phía Bắc nước ta, kể cả vụ cải bắp chịu

nhiệt vụ hè thu và vụ đông chính vụ Phân bố của các chủng nấm R solani ở một số

tỉnh trồng cải bắpkhác nhau thuộc phía Bắc Việt Nam như Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc

Giang, Hà Tây (cũ), Thái Nguyên cho thấy các chủng nấm R solani ở các vùng địa

lý khác nhau thì có đặc điểm phát triển khác nhau

Trong 6 chủng nấm nghiên cứu thì có 4 chủng nấm có khả năng hình

thành hạch nấm trên môi trường là chủng BC-GL50, R1342, LG100 và BN17b Bốn chủng này đều gây thối bắp cây trưởng thành Hai chủng SP#4 và TN002 là không hình thành hạch, một chủng gây thối bắp và chủng kia gây lở cổ rễ ở giai đoạn cây con Dùng các thuốc hoá học Mexyl MZ, Topsin, Validamycin và

Rovaral để phòng trừ bệnh lở cổ rễ trên cải bắp Kết quả đạt được với độ hữu hiệu

từ 67,5đến 90%

Theo kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông nghiêp I và viện BVTV tiến hành các thí nghiệm ở điều kiện nhiệt độ từ 21-30OC đều cho thấy ở nhiệt độ từ

28-30 OC cho nấm R.solani phát triển và hình thành hình thành hạc nấm nhanh hơn

so với các ngưỡng nhiệt độ thấp hơn Trong điều kiện ẩm độ cao thường xuyên trên95% hạch nấm được hình thành cũng tăng nhanh hơn 37% ở đất cát và tăng 42% ở đất phù sa Trong điều kiện đất khô kiệt sau 2 ngaỳ có ẩm độ cao thì hạch nấm pháttriển và hình thành hạch nấm mới

Khi nghiên cứu về đặc điểm sinh học của hạch nấm R solani.Theo kết quả

đề tài 02A-07-01 của viện BVTV (1990) cho thấy nguồn nấm này tồn tại ở dạng hạch khá lâu trong đấttrên tàn dư cây trồng và các cây kí chủ phụ.Khi gặp điều kiệnnhiêt, ẩm độ thích hợp hạch nấm có thể náy mầm và phát triển nhanh

Do đó việc áp dụng các biên pháp hạn chế nguồn hạch nấm tồn tại trên đồng ruộng là rất cần thiết

Năm 2005-2006, khi nghiên cứu về nấm R.solani hại một số cây trồng cạn

Đỗ Tấn Dũng cho biết bệnh lở cổ rễ phát sinh gây hại ở nhiều cây trồng khác nhau vùng Hà Nội Tác hại chủ yếu của bệnh là gây nên hiện tượng lở cổ rễ, chết cây con

và làm ảnh hưởng không nhỏ đến sinh trưởng phát triển của cây và đến năng suất, đặc biệt là cây con ở giai đoạn vườn ươm và giai đoạn mới gieo trồng ở ruộng sản xuất Tản nấm phát triển ban đầu có màu trắng đục, về sau chuyển sang màu nâu sẫm Sợi nấm có đặc điểm mọc rất mịn ép sát bề mặt môi trường nuôi cấy, sợi nấm

đa bào phân nhánh nhiều, ở chỗ phân nhánh sợi nấm hơi thắt lại, sát đó có vách ngăn, phân nhánh gần như vuông góc Hạch nấm khi còn non có màu trắng, khi già

có màu nâu, thô.Trong điều kiện ngoại cảnh thuận lợi thì nấm Rhizoctonia solani

có thể hình thành hạch non sau 3 - 4 ngày và hạch già sau 5 - 7 ngày nuôi cấy.Số lượng hạch nấm hình thành không nhiều, kích thước hạch nấm rất nhỏ

Theo Nguyễn Lân Hùng (2006) để hạn chế sự gây hại của bệnh lở cổ rễ cần thực hiện tốt các biện pháp vệ sinh trong vườn ươm, tạo cây giống sạch bệnh Khi bệnh đã hại nặng thì rất khó phòng trừ vì đây là nấm tồn tại trong đất

Khi tiến hành khảo sát hiệu lực của nấm đối kháng Trichoderma viride với các isolate nấm R solani gây bệnh lở cổ rễ trên môi trường nhân tạo PGA, tác giả cho biết thêm loài nấm đối kháng Trichoderma viride có mặt trước.

Tại trường Đại Học Nông Nghiệp I Hà Nội nấm đối kháng Trichoderma viride đã được Bộ môn Bệnh cây- Nông dược phân lập từ năm 1996.

Theo Vũ Triệu Mân và CTV cho biết,các mẫu phân lập của

nấmTrichoderma viride có hoạt tính đối kháng mạnh đối với một số nấm đất Nấm đối kháng Trichoderma viride đã được nghiên cứu các chỉ tiêu sinh học gồm các khâu kỹ thuật sau: Nuôi cấy giống nấm Trichoderma viride thuần trên

môi trường PGA, nhân giống trên môi trường giá thể, nghiền bột thu nhận bào tử, pha trộn chất phụ gia thành dạng bột mịn, đóng gói bảo quản, sử dụng Lượng bào tử/1g chế phẩm là 5x109 bào tử/gam cơ chất

Phần III : Nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1 Đối tượng, vật liệu và dụng cụ nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu :

-Một số nấm chính hại vùng rễ cây trồng cạn

-Nấm đối kháng Trichoderma viride.

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu :

- Giống: cây rau họ hoa thập tự, cây rau họ cà

- Chế phẩm sinh học Trichoderma, phân vi sinh được bộ môn bệnh cây Khoa Nông

học, Học viện Nông nghiệp Hà Nội cung cấp

- Dụng cụ thí nghiệm

+ Dụng cụ: đĩa petri, panh, que cấy nấm, tủ định ôn, phòng nuôi cấy nấm, các loại cốc thủy tinh, ống đong, bình đựng nước, nồi hấp, tủ lạnh, kính hiển vi quang học, khay đựng mẫu, cân điện tử, bếp điện, đèn cồn, dao, đũa thủy tinh, lam kính, lamen, máy PCR và máy li tâm

+ Hóa chất:Agar, Glucose, Sucrose, khoai tây, nước cất vôtrùng, cồn, giấy bạc, màng bọc đĩa petri

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.2.1 Thời gian nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu

_ Địa điểm:

+ Vùng trồng rau Từ Liêm-Hà Nội

+ Vùng trồng rau Thanh Trì-Hà Nội

+ Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

_Thời gian: Từ tháng 1/2016 đến tháng 7/2016