Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền bắc Việt Nam

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ---  --- VŨ VĂN ĐỊNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƯỢNG TẠI MỘT SỐ VÙN

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

-   -

VŨ VĂN ĐỊNH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƯỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở

MIỀN BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI - NĂM 2014

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

-   -

VŨ VĂN ĐỊNH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƯỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở

MIỀN BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành đào tạo : Quản lý Bảo vệ Tài nguyên rừng

HÀ NỘI - NĂM 2014

LỜI CAM ĐOAN

Luận án được hoàn thành trong Chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 21 2014) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân tôi Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực Nếu có gì sai sót, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

(2009-Hà Nội ngày 2 tháng 07 năm 2014

Tác giả

Vũ Văn Định

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành trong Chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 21 giai đoạn 2009 - 2014 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo sau Đại học, Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng và thầy giáo hướng dẫn

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Quang Thu với tư cách là người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này

Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Ban Đào tạo và hợp tác quốc tế, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Trân trọng cảm ơn GS.TS Trần Văn Mão Trưởng khoa Công nghệ Nông lâm thực phẩm trường Đại học Thành Tây, GS.TS Phạm Văn Lầm, PGS.TS Lê Văn Trịnh, TS Hà Minh Thanh Viện Bảo vệ thực vật, GS.TS Nguyễn Thế Nhã nguyên Trưởng khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trường, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, TS Phạm Văn Mạch nguyên Phó vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, PGS.TS Lê Lương Tề giảng viên trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, TS Nguyễn Như Kiểu phó viện trưởng viện Nông hóa Thổ nhưỡng đã đóng góp những ý kiến quý báu cho việc hoàn thành luận án

Tác giả xin trân trọng cảm ơn Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Tuyên Quang, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Lào Cai, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Phú Thọ, các Hạt Kiểm lâm, các Công ty Lâm nghiệp, UBND các xã của các huyện thuộc vùng nghiên cứu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong việc thu thập mẫu, thu thập số liệu tại hiện trường

Xin cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng đã tham gia, hỗ trợ trong việc thực hiện một số thí nghiệm và đã có những ý kiến đóng góp quý báu giúp tác giả hoàn thành tốt luận án tiến sĩ

Tác giả xin chân trọng cảm ơn tất cả những người thân bên nội, bên ngoại, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian, kinh phí giúp tác giả hoàn thành luận án này

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU vi

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x

PHẦN MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 6

1.1.1 Nghiên cứu về Keo tai tượng 6

1.1.2 Nghiên cứu về bệnh hại keo 9

1.1.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo 10

1.1.4 Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng 11

1.1.5 Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh 13

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 16

1.2.1 Nghiên cứu về Keo tai tượng 16

1.2.2 Nghiên cứu về bệnh hại keo 18

1.2.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo 22

1.2.4 Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng 25

1.2.5 Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh 26

1.3 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 28

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên của huyện Thanh Sơn, Phú Thọ 28

1.3.2 Đặc điểm tự nhiên của huyện Hàm Yên, Tuyên Quang 28

1.3.3 Đặc điểm tự nhiên huyện Văn Bàn, Lào Cai 30

1.3.4 Đặc điểm tự nhiên huyện Bảo Thắng, Lào Cai 31

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG - ĐỊA ĐIỂM - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 32

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 32

2.2 Nội dung nghiên cứu 32

2.2.1 Nghiên cứu bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 32

2.2.2 Nghiên cứu vi khuẩn nội sinh và khả năng kích kháng nấm gây bệnh 33

2.2.3 Nghiên cứu tạo chế phẩm vi khuẩn nội sinh 33

2.2.4 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 34

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu vi khuẩn nội sinh và khả năng đối kháng với nấm gây bệnh 42

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi khuẩn nội sinh 48

2.3.4 Phương pháp nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 51

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54

3.1 Bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 54

3.1.1 Xác định nguyên nhân gây bệnh 54

3.1.2 Đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh 62

3.1.3 Điều tra bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 66

3.2 Vi khuẩn nội sinh và khả năng đối kháng nấm gây bệnh 67

3.2.1 Phân lập vi khuẩn nội sinh và đánh giá khả năng đối kháng nấm gây bệnh 67 3.2.2 Đặc điểm, hình thái và định danh vi khuẩn nội sinh có hoạt tính đối kháng cao 73

3.2.3 Vi khuẩn nội sinh kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 77

3.2.4 Một số đặc điểm sinh học khác của vi khuẩn nội sinh có hoạt tính kháng bệnh cao 80

3.3 Tạo chế phẩm vi khuẩn nội sinh 82

3.3.1 Điều kiện nhân sinh khối 82

3.3.2 Tạo chế phẩm và đánh giá chất lượng chế phẩm theo thời gian bảo quản 84

3.4 Ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng 86

3.4.1 Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến sự nảy mầm của hạt 86 3.4.2 Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 88 3.4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở giai đoạn cây 1 năm tuổi 92

KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 110

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ

BNN Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

CFU Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml mẫu

CSIRO Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp

PNG Papua New Guinea

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tài liệu khí tượng thuỷ văn của huyện Thanh Sơn, Phú Thọ 28

Bảng 3.1: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C gloeosporioides trong phòng thí nghiệm 60

Bảng 3.2: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C gloeosporioides đối với Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 61

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 62

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm 64

Bảng 3.5: Ảnh hưởng pH môi trường đến sinh trưởng của nấm bệnh 65

Bảng 3.6: Tỷ lệ bị bệnh và cấp bị bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam 66

Bảng 3.7: Số lượng các chủng VK nội sinh trong cây Keo tai tượng ở các khu vực nghiên cứu theo cấp bệnh 69

Bảng 3.8: Hiệu lực đối kháng với nấm gây bệnh và mật độ của VK nội sinh 70

Bảng 3.9: Số lượng các chủng VK nội sinh có hiệu lực kháng nấm gây bệnh từ mức trung bình đến rất mạnh theo cấp bệnh 72

Bảng 3 10 Kết quả định danh VK nội sinh có hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh cao 76 Bảng 3.11: Khả năng kích kháng của vi khuẩn nội sinh với nấm C gloeosporioides 77

Bảng 3.12: Thí nghiệm kích kháng với cành, lá non Keo tai tượng 79

Bảng 3.13: Khả năng phân giải lân của 5 chủng VK nội sinh có hoạt tính cao 81

Bảng 3.14: Ảnh hưởng của môi trường nhân sinh khối đến mật độ tế bào VK nội sinh 82

Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào của VK nội sinh 82

Bảng 3.16: Thời gian nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh 83

Bảng 3.17: Nhiệt độ nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh 83

Bảng 3.18: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ vi khuẩn nội sinh 85 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của VK nội sinh đến nảy mầm của hạt Keo tai tượng 86 Bảng 3.20: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến khả năng kích kháng bệnh khô

cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 87

Bảng 3.21: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn

vườn ươm bằng phương pháp tiêm 89

Bảng 3.22: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn

vườn ươm bằng phương pháp phun 90

Bảng 3.23: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh bằng phương pháp tưới cho Keo tai

tượng trong giai đoạn vườn ươm 91

Bảng 3.24: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến Keo tai tượng 1 năm tuổi 93

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 3.1: Lá Keo tai tượng bị bệnh 54

Hình 3.2: Cành Keo tai tượng bị bệnh khô cành ngọn 54

Hình 3.3: Rừng Keo tai tượng ở Phú Thọ 54

Hình 3.4: Tổ chức bị bệnh 55

Hình 3.5: Khối bào tử vô tính 55

Hình 3.6: Bào tử nấm gây bệnh 56

Hình 3.7: Bào tử nấm gây bệnh nảy mầm 56

Hình 3.8: Hệ sợi chủng nấm PT 56

Hình 3.9: Hệ sợi chủng nấm TQ 56

Hình 3.10: Hệ sợi chủng nấm LC1 57

Hình 3.11: Hệ sợi chủng nấm LC2 57

Hình 3.12: Đồ thị sinh trưởng của hệ sợi nấm chủng PT trên môi trường PDA 57

Hình 3.13a: CT1 Lá nhiễm nấm 60

Hình 3.13b: CT2 Lá đối chứng 60

Hình 3.13c: CT3 Cành nhiễm nấm 60

Hình 3.13d: CT4 Cành đối chứng 60

Hình 3.14: Cây con bị bệnh khô cành ngọn 62

Hình 3.15: Đối chứng cây không bị bệnh 62

Hình 3.16: Sinh trưởng của hệ sợi nấm C gloeosporioides ở các thang nhiệt độ khác nhau 63

Hình 3.17: Ảnh hưởng của ẩm độ đến sự sinh trưởng của hệ sợi nấm 64

Hình 3.18: Ảnh hưởng pH môi trường đến sinh trưởng của nấm bệnh 65

Hình 3.19: Cây không bị bệnh 67

Hình 3.20: Cây bị bệnh cấp 1 68

Hình 3.21: Cây bị bệnh cấp 2 68

Hình 3.22: Cây bị bệnh cấp 3 68

Hình 3.23: Cây bị bệnh cấp 4 68

Hình 3.24: (a,b) Chủng LC đối kháng với nấm C gloeosporioides và bào tử 73

Hình 3.25(a,b): Chủng KPT đối kháng với nấm C gloeosporioides và bào tử 74

Hình 3.26(a,b): Chủng P01 đối kháng với nấm C gloeosporioides và bào tử 74

Hình 3.27(a,b): Chủng X02 đối kháng với nấm C gloeosporioides và bào tử 75

Hình 3.28(a,b): Chủng B03 đối kháng với nấm C gloeosporioides và bào tử 75

Hình 3.29: Dịch chủng LC kháng nấm 78

Hình 3.30: Hiệu lực thuốc Carbenzim 50WP kháng nấm 78

Hình 3.31: Đối chứng 78

Hình 3.32: Hàm lượng IAA của 5 chủng VK nội sinh 80

Hình 3.33: Khả năng sinh IAA của 5 chủng VK nội sinh 80

Hình 3.34: Khả năng phân giải lân của 5 chủng VK nội sinh 81

Hình 3.35: Ảnh hưởng của phương thức nhiễm đến khả năng kích kháng của Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm 92

Hình 3.36: Ảnh hưởng của VK nội sinh đến tỷ lệ bị bệnh và mức độ bị bệnh của Keo tai tượng 1 năm tuổi 94

Hình 3.37: Khả năng kích kháng của VK nội sinh với Keo tai tượng 1 năm tuổi 95

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của luận án

Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) là loài cây sinh trưởng nhanh, chu

kỳ kinh doanh ngắn, gỗ được dùng làm đồ nội thất, vật liệu xây dựng, nguyên liệu giấy ngoài ra, Keo tai tượng là loài cây có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong khí quyển rất cao Keo tai tượng có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái, đây là loài cây cải tạo đất, tăng độ phì, độ xốp và các tính chất lý, hóa khác của đất (Lê

Đình Khả et al., 2003)[8] Keo tai tượng đã được gây trồng rộng rãi trên khắp cả

nước ở quy mô rừng trồng tập trung và trồng cây phân tán Theo thống kê đến 31 tháng 12 năm 2012, diện tích rừng trồng cả nước ta là 3.438.200 ha (Quyết định số 1739/QĐ-BNN-TCLN ngày 31/7/2013 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn[18], diện tích rừng trồng các loài keo chiếm tỷ lệ lớn 990.018 ha trong đó Keo tai tượng chiếm tỷ lệ nhiều nhất 590.977 ha (thống kê tổng diện tích rừng trồng theo từng loài cây của 42 tỉnh tính đến 31/12/2011) Trước sự gia tăng nhanh về diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều loại bệnh hại gây khó khăn không nhỏ ở một số địa phương trong cả nước trong đó Keo tai tượng bị bệnh nặng nhất Ở miền Bắc Việt Nam có khoảng 1000 ha Keo tai tượng bị bệnh khô cành ngọn, nguyên

nhân do nấm Colletotrichum gloeosporioides Strain gây ra những khu vực bị bệnh

nặng như: huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, huyện Văn Bàn tỉnh Lào Cai, xã Gia Phú thuộc huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai… gây ảnh hưởng lớn đến sản lượng và chất lượng rừng trồng và gây thiệt hại nặng về mặt kinh tế Tại Bầu Bàng tỉnh Bình Dương một số dòng keo đã bị mắc bệnh phấn hồng với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất Tại Kon Tum, năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối

vỏ và dẫn đến khô ngọn, với tỷ lệ bị bệnh khác nhau ở các địa phương Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ huyện Ngọc Hồi tỉnh Kon Tum lên đến 90% cây bị chết ngọn Tại Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 - 59% trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng (Phạm Quang Thu, 2002)[25]

Áp dụng biện pháp hóa học để phòng trừ bệnh cho rừng trồng là khó thực hiện khi diện tích rừng trồng lớn nên gây tốn kém về mặt kinh tế và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Nghiên cứu giảm thiểu ảnh hưởng của bệnh bằng biện pháp chọn giống kháng bệnh đã được các nhà khoa học quan tâm Việc khai thác tính chống chịu của các giống cây ngày càng được quan tâm và được coi là chiến lược bảo vệ thực vật của thế kỷ XXI Phương pháp truyền thống theo hướng này là sử dụng khả năng chống chịu di truyền, có nghĩa là chọn tạo ra những giống cây trồng

có đặc tính chống chịu bệnh và áp dụng trong sản xuất để chủ động phòng ngừa bệnh Tuy vậy trên nhiều loại cây trồng và đối với nhiều loại bệnh, các giống chống chịu cao là ít Để khắc phục tình trạng trên một hướng đi mới đang được quan tâm

đó là phương pháp kích thích tính kháng bệnh bằng việc sử dụng vi sinh vật nội sinh

Vi sinh vật nội sinh là những vi sinh vật cư trú trong nội mô của thực vật, chúng không có biểu hiện ra bên ngoài và không gây tác động xấu đến thực vật mà chúng ký sinh (Holiday,1989)[65]; (Schulz và Boyle, 2006)[98] (Chanway C.P,1996)[47] Hiện tại có khoảng 300.000 loài thực vật tồn tại trên trái đất, mỗi loài là một ký chủ cho một đến nhiều loài vi sinh vật nội sinh cư trú Nghiên cứu về mối quan hệ giữa thực vật và vi sinh vật nội sinh còn ít, vai trò của vi sinh vật nội sinh đối với cây chủ còn chưa được sáng tỏ Vi sinh vật nội sinh có khả năng kiểm soát và ngăn cản quá trình xâm nhiễm của mầm bệnh trên thực vật (Sturz và

Matheson, 1996)[104]; (Duijff et al., 1997)[52], ở côn trùng (Azevedo et al., 2000)[41] và cả ở tuyến trùng (Hallmann et al., 1997, 1998)[61][62] Trong một số

trường hợp chúng có thể đẩy mạnh tốc độ nẩy mầm của hạt, thúc đẩy sự hình thành cây con trong điều kiện bất lợi và nâng cao khả năng tăng trưởng của thực vật thiết lập mối quan hệ hai bên cùng có lợi (Bent và Chanway, 1998)[43] Vi sinh vật nội sinh thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ vì đã tạo ra một hàng rào kiểm soát sinh học bằng cách tiêu diệt trực tiếp các mầm bệnh đã xâm nhiễm vào cây chủ

Để góp phần quản lý dịch bệnh hại Keo tai tượng có hiệu quả không gây ô nhiễm môi trường, tác giả đã tiến hành nghiên cứu về vi khuẩn nội sinh trên Keo tai

tượng ở các cấp bệnh hại khác nhau, từ đó làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nội sinh trong việc bảo vệ cây chủ Ngoài ra vi khuẩn nội sinh giúp cây tăng cường khả năng sinh trưởng

Xuất phát từ những lý do trên, luận án “Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền Bắc Việt Nam” đặt ra là rất cần thiết, có ý nghĩa

- Nghiên cứu được biện pháp phòng trừ bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở giai đoạn vườn ươm và rừng trồng

- Ứng dụng vi khuẩn nội sinh để tăng cường khả năng kích kháng bệnh khô

cành ngọn Keo tai tượng

3 Phạm vi nghiên cứu

3.1 Giới hạn đối tƣợng nghiên cứu

- Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.)

- Nấm Colletotrichum gloeosporioides Strain

- Vi sinh vật nội sinh trong nghiên cứu này là các chủng vi khuẩn nội sinh

3.2 Giới hạn địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu được giới hạn trong phạm vi sau:

Nghiên cứu về bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng do nấm C gloeosporioides

ở miền Bắc Việt Nam bao gồm các địa điểm: huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang, huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai đây là những khu vực có diện tích trồng Keo tai tượng lớn và có nhiều khu vực bị bệnh khô cành ngọn, huyện Văn Bàn tỉnh Lào Cai là nơi tác giả đã trực tiếp phụ trách kỹ thuật từ khâu gieo, ươm đến trồng rừng Keo tai tượng xuất xứ Úc từ năm 2008

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

4.1 Ý nghĩa khoa học

Đóng góp các dữ liệu khoa học về hiệu quả kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng bằng vi khuẩn nội sinh từ đó góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho việc quản lý bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần nâng cao hiệu quả quản lý bệnh

khô cành ngọn Keo tai tượng do nấm C gloeosporioides

- Ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để tăng cường khả năng kích kháng

bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng do nấm C gloeosporioides, kích thích sinh

trưởng của cây, nâng cao năng suất của rừng trồng, tạo điều kiện cho rừng Keo tai tượng phát triển bền vững, nâng cao hiệu quả về mặt kinh tế và bảo vệ được môi trường sinh thái

5 Những đóng góp mới của luận án

- Xác định được nguyên nhân gây bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng do nấm

Colletotrichum gloeosporioides Strain và biện pháp phòng trừ

- Tuyển chọn được 4 chủng vi khuẩn nội sinh (P01, KPT, LC, X02) đa chức năng có khả năng kháng bệnh, phân giải lân và tổng hợp hoóc môn sinh trưởng để làm cơ sở cho việc tạo chế phẩm vi khuẩn nội sinh để tăng sinh trưởng, tăng cường khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng

6 Cấu trúc của luận án

Luận án bao gồm 110 trang, trong đó bao gồm các phần sau:

- Phần mở đầu: Sự cần thiết của luận án, mục tiêu, đối tượng, phạm vi, ý nghĩa khoa học và thực tiễn, những đóng góp mới của luận án và cấu trúc luận án

- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu về Keo tai tượng, nghiên cứu về bệnh hại keo, nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo, nghiên cứu về tính kích kháng bệnh của cây trồng, nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh, điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

- Chương 2: Đối tượng, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả về nghiên cứu bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng, vi khuẩn nội sinh và khả năng kích kháng nấm gây bệnh, nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi khuẩn nội sinh, nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng

- Kết luận, tồn tại và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

- Danh mục các công trình khoa học đã công bố liên quan đến luận án

- Phần phụ lục

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1 1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về Keo tai tượng

Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là loài cây sinh trưởng nhanh, thuộc

nhóm loài cây gỗ lớn, chiều cao đạt tới 30m, đường kính trên 60cm Hoa lưỡng tính, tràng hoa màu kem, nhị nhiều vươn dài, hoa có mùi thơm, vị ngọt nhẹ Quả có màu xanh lá cây rộng 3-5mm dài 7-8 cm, lúc chín có màu đen Quả non thẳng, sau đó quả xoăn lại bện vào nhau thành những bó không đều Các hạt có màu nâu đen, sáng bóng hạt dài từ 3-5mm và rộng 2-3mm Keo tai tượng có thân thẳng đẹp, rễ có nốt sần có khả năng cải tạo đất, song có nhược điểm là rễ nông, dễ bị đổ khi có gió bão (MacDicken và Brewbaker, 1984)[78]

Các tính chất cơ lý của gỗ Keo tai tượng tăng theo tuổi và biến động rất lớn giữa các cây Gỗ Keo tai tượng có tỷ trọng trung bình từ 0,45-0,5 nhưng ở giai đoạn

12 tuổi có thể đạt 0,59 Keo tai tượng 14 năm tuổi có tỷ trọng tăng từ lõi ra vùng giữa thân và giảm tới phần giác (MacDicken và Brewbaker, 1984)[78]

Keo tai tượng có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea (PNG) và Indonesia đã trở thành một loài cây được trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới Keo tai tượng được đưa vào trồng ở Trung Quốc từ những năm 1960, những năm sau có khoảng 200.000ha Keo tai tượng được trồng ở phía Nam Trung Quốc gồm 4 tỉnh là Hải Nam, Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam, tốc độ trồng rừng hàng năm khoảng 20.000ha/năm Có 179 xuất xứ và 469 gia đình thuộc 21 loài keo được khảo nghiệm ở miền Nam Trung Quốc với tổng diện tích là 130ha, Keo tai tượng là một trong ba loài keo đã được đưa vào trồng rừng trên diện rộng nhằm cung cấp gỗ Dựa vào sinh trưởng và dạng thân chọn được các xuất xứ có triển vọng là Abergowie (Qld), Claudie River (Qld), Oriomo (PNG) Trung Quốc đã xây dựng được 40ha rừng giống, vườn giống tại Quảng Đông và Hải Nam, bao gồm cả vườn giống thế

hệ 1 và 1,5 Theo ước tính, các rừng giống và vườn giống này có thể cung cấp

khoảng 1.000kg hạt giống/năm (Pan và Yang, 1986)[90], (Werren,1991)[108] Nhờ

có các hoạt động cải thiện giống của các dự án ACIAR 8457 và 8848 từ những năm

1990 mà gỗ keo đã có thể sử dụng làm gỗ dán, ván sàn, đồ mộc… qua đó lợi nhuận thu được cũng tăng lên đáng kể Vào những năm 1980 giá của gỗ keo chỉ là 8USD/m3, còn giá gỗ rừng trồng từ những nguồn giống đã được cải thiện là 18USD/m3 [90]

Từ những năm 1980, các lô hạt giống thu hái ở vùng nguyên sản đã được gửi tới 90 nước trên thế giới, trong đó có Philippin, Malaixia, Thái Lan, Indonesia, Ấn

Độ, Bănglađet, Fiji, Trung Quốc và Việt Nam Keo tai tượng có sức sinh trưởng nhanh, trên điều kiện lập địa ở Sabah - Malaixia sau 10 - 13 năm cây đạt chiều cao

20 - 25m và đường kính 20 - 30cm, tăng trưởng bình quân ở đây là 44m3/ha/năm và cũng ở Sabah trong một khảo nghiệm ở tuổi 4, xuất xứ tốt nhất đạt chiều cao 20,17m và đường kính 14,4cm Ở một số nước trên thế giới việc trồng Keo tai tượng làm nguyên liệu công nghiệp với quy mô lớn đã được thực hiện từ rất sớm và công tác cải thiện giống cũng được chú trọng ngay từ đầu Các nghiên cứu thường tập trung vào việc tìm ra những xuất xứ, dòng có năng suất và chất lượng tốt Điển hình như ở Công Gô, diện tích rừng trồng keo bằng cây hom từ năm 1978 đến năm

1986 là 23.407ha với tăng trưởng bình quân ở tuổi 6 của các dòng vô tính được chọn là 35m3/ha/năm so với 12m3/ha/năm ở các lô hạt đại trà Các dự án nghiên cứu của CSIRO vào những năm 1980 tại các nước Đông Nam Á, Ôxtrâylia và Fiji đã cơ bản xác định được các xuất xứ có triển vọng cho các nước tham gia như các xuất xứ PNG được đánh giá là phù hợp với điều kiện lập địa của Trung Quốc, Đài Loan (Harwood và William,1991)[63], (Racz và Zakaria, 1986)[93], (Wu, S.C và Wang, 1988)[114]

Keo được đưa vào khảo nghiệm và gây trồng ở Philippin từ những năm

1980 Trong đó Keo tai tượng được đánh giá là rất có triển vọng, năng suất của rừng trồng 10 tuổi đạt tới 32m3/ha/năm Qua khảo nghiệm đã xác định được 4 xuất xứ tốt nhất là Kini, Bensbach, Wipim (PNG), Claudie River (Qld) Tính đến cuối năm

1990, diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở Sabah - Malaixia khoảng 14.000ha Kết

quả khảo nghiệm xuất xứ 6,1 tuổi cho thấy 3 xuất xứ có triển vọng là Western Province (PNG), Claudie River (Qld) với D1.3 = 19,1cm và Olive River (Qld) với giá trị tương ứng là 18,7cm Còn ở khảo nghiệm xuất xứ 5,7 tuổi đã xác định được 3 xuất xứ tốt nhất là Broken Pole Creke (Qld), Abergowrie (Qld), và Olive River (Qld) (Racz và Zakaria, 1986)[94], (Khamis, 1991)[69] Keo tai tượng trồng trên quy mô công nghiệp đã được triển khai ở Inđônêxia từ đầu những năm 1980, đến năm 1990 đã có xấp xỉ 38.000ha rừng trồng Keo tai tượng cung cấp gỗ nguyên liệu giấy và gỗ xẻ Dự án trồng rừng của công ty MHP - Inđônêxia với tổng diện tích 193.500ha, trong đó diện tích trồng Keo tai tượng chiếm 90% Năm 1990 công ty đã thiết lập được khu rừng giống 17 ha bằng hạt của 79 cây trội; trong 2 năm 1991 -

1992 đã trồng 92,92ha rừng giống gồm các xuất xứ là Claudie River, Gubam, Wipim - Oriomo, Derideri… với số lượng cây mẹ từ 15 - 140 cây mẹ do Trung tâm giống Australia cung cấp Từ năm 1993 - 1997 công ty đã xây dựng được 35,63ha vườn giống thế hệ 1 Tổng sản lượng hạt giống từ năm 1995 - 2005 của các vườn giống là 5.143,4kg và của các rừng giống là 6.532,64kg Sau đó công ty đã trồng được 42,45ha vườn giống thế hệ 2 từ năm 2000 - 2005; Công ty cũng đã thiết lập 2

ha vườn giống sản xuất hạt lai cho Keo tai tượng và Keo lá tràm năm 1996 Hạt sẽ được thu hái và chọn cây lai tại vườn ươm Đây là hướng chọn giống lai tự nhiên đơn giản và dễ thực hiện, vì lai nhân tạo cho các loài keo rất khó, hoa của chúng rất nhỏ (Arif Nirsatmanto, 2005)[40]

Hàng loạt các nghiên cứu về sinh lý, lâm sinh của CSIRO đã được thực hiện

ở nhiều quốc gia cho thấy việc bổ sung photpho và kali cho cây là rất cần thiết Các nghiên cứu ở Trung Quốc đã được tiến hành khá đầy đủ như cây hấp thụ 153,8kg nitơ/ha và kỹ thuật trồng rừng thâm canh đã được chấp nhận thay cho phương pháp quảng canh vốn có Nghiên cứu ở Malaixia cho thấy độ sâu đất và địa hình có ảnh hưởng rất rõ đến sinh trưởng của cây, khi trồng Keo tai tượng ở đất phù sa dưới chân đồi cho năng suất gỗ gần gấp đôi ở đỉnh đồi mặc dù hai nơi chỉ cách nhau khoảng 100m Ở Malaysia, song song với công tác cải thiện giống, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cũng đã được thử nghiệm nhằm chuyển hoá rừng trồng cung cấp

nguyên liệu dăm và bột giấy có giá trị kinh tế thấp thành rừng trồng cung cấp gỗ xẻ với biện pháp tỉa cành và tỉa thưa, nhằm làm tăng chiều cao dưới cành (Hdc > 9m) của Keo tai tượng (Racz và Zakaria, 1986)[94]

Từ năm 1989 ở Nam Phi đã có những nghiên cứu về sinh trưởng của dòng vô tính của Keo tai tượng Kết quả cho thấy rừng trồng bằng cây con từ hạt năng suất bình quân đạt 21,9m3/ha/năm, trong khi các dòng vô tính trồng đại trà đạt trên 30

m3/ha/năm Nhân giống vô tính Keo tai tượng đã được một số tác giả nghiên cứu Các cây mẹ trẻ tuổi của Keo tai tượng có thể sử dụng công nghệ đơn giản, có thể tiến hành giâm hom quanh năm tuy nhiên giá thành cây hom cao hơn cây hạt (Wong, C.Y và Haines, R.J, 1991)[113]

Tóm lại: Các công trình nghiên cứu về khảo nghiệm xuất xứ và kỹ thuật gây trồng một số loài keo là khá đầy đủ và chi tiết, các tác giả đã chọn ra được những dòng, xuất xứ Keo tai tượng có triển vọng để phục vụ công tác chọn giống trồng rừng Những nghiên cứu về nhân giống, nghiên cứu về gỗ keo cũng được đề cập đây là những thông tin quan trọng và có ý nghĩa để phục công tác nghiên cứu khoa học

1.1.2 Nghiên cứu về bệnh hại keo

Roger L (1954)[97] đã nghiên cứu một số bệnh hại trên cây keo Keo tai

tượng (Acacia mangium Willd) bị bệnh khô cành ngọn hay còn gọi là chết ngược do loài nấm Glomerella cingulata (giai đoạn vô tính là Colletotrichum

gloeosporioides) đó là nguyên nhân chủ yếu gây thiệt hại trong vườn giống ở Papua

New Guinea Ngoài ra loài nấm này còn gây hại các loài keo khác Đặc biệt dưới điều kiện khí hậu ẩm ướt bệnh phát triển mạnh Bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế cho một số quốc gia ở khu vực Đông Nam Á

Ở viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Kerela, Ấn Độ phát hiện ra bệnh phấn hồng

do nấm Corticium salmonicolor trên vùng trồng Keo lá tràm (A Auricuformis) ở

một số địa phương bang Kerela, tỷ lệ cây chết do bệnh phấn hồng khoảng 10% Triệu chứng của bệnh như sau: Cành chính bị héo và bị chết, vùng bị nhiễm bệnh được đặc trưng bằng lớp vỏ màu hồng và vết loét bắt đầu phát triển Các chồi ngủ

bên dưới vết loét tiếp tục phát triển nhưng cũng bị chết trong mùa sau, khi bệnh lan xuống phía dưới Keo tai tượng ở Malaysia bị bệnh rỗng ruột khá phổ biến, triệu chứng bệnh rỗng ruột rất khó có thể nhận thấy từ bên ngoài vì bệnh xảy ra ở bên trong thân nhưng cây không bị chết Nguyên nhân do nhiễm nấm qua vết thương, cắt tỉa cành không đúng kỹ thuật hoặc do cây để quá tuổi thành thục (Lee và Noraini Sikin, 1999)[74], (Old, K.M và Yuan, Z.Q, 1997)[82]

Bệnh thối rễ cũng là bệnh khá nguy hiểm đối với keo, triệu chứng của bệnh

lá chuyển dần từ màu xanh sang màu xanh nhạt rồi chuyển sang màu vàng, cành và

lá khô dần một thời gian sau thì cây chết Nguyên nhân của bệnh này do nấm

Phytophthora và Pythium hoặc do các yếu tố khác như đất đai, độ ẩm, hệ thống kỹ

thuật lâm sinh… làm ảnh hưởng đến hệ thống rễ cây (Old et al., 2000)[86]

Các nghiên cứu về một số bệnh hại keo (Acacia) cũng đã được tập hợp khá

đầy đủ vào cuốn sách “Cẩm nang bệnh keo nhiệt đới ở Ôxtrâylia, Đông Nam Á và

Ấn Độ” bản tiếng Anh có tên là A Manual of Diseases of Tropical Acacias in Australia, South-east Asia and India Cuốn sách đã đề cập đến các bệnh quen thuộc đã từng gặp ở nước ta như bệnh phấn trắng (powdery mildew), bệnh đốm lá,

bệnh phấn hồng (pink disease) và bệnh rỗng ruột (heart rot) (Old,K.M et

al.,2000)[86]

Bệnh hại keo trên thế giới đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu vì keo là cây trồng rừng chủ lực của nhiều quốc gia Bệnh khô cành ngọn đang là những nỗi lo của nhiều nước trên thế giới vì chúng gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế, giảm chất lượng gỗ của rừng trồng Cho đến nay các nhà nghiên cứu

về bệnh cây trên thế giới vẫn luôn quan tâm đến biện pháp quản lý có hiệu quả một số bệnh nguy hiểm trong đó có bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng

1.1.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo

Bệnh khô cành ngọn do nấm Colletotrichum sp nên sử dụng thuốc hóa học

chlorothalonil (Barnard và Schroeder, 1984)[42] Bệnh chết héo keo do nấm

Phomopsis sử dụng thuốc hóa học mancozeb và carbendazim theo (Kobayashi và

Guzman, 1988)[71] Theo Sharma và cs (1985)[99] biện pháp phòng trừ tốt nhất là chọn các giống keo có khả năng kháng bệnh

Phòng trừ bệnh gỉ sắt ở keo có thể xử lý bằng thuốc hóa học bitertanol, oxycarboxin đối với cây ở vườn ươm hoặc khu vực bị bệnh ít song với rừng trồng thì khó giải quyết khi diện tích lớn, mầm bệnh dễ phát tán Biện pháp quản lý bệnh bằng cách loại bỏ những bộ phận bị bệnh ra khỏi rừng trồng và tiêu hủy, tránh phát dịch trên quy mô lớn hơn Chọn lọc những giống kháng bệnh, chọn lập địa phù hợp

để hạn chế được nấm bệnh cũng là giải pháp đang được quan tâm nghiên cứu (Old

et al.,1999)[87]

Theo Josiah và Allen-Reid (1991)[68] bệnh phấn trắng dễ phát sinh khi gặp điều kiện ẩm ướt, thiếu ánh sáng vì vậy nên bố trí vườn ươm ở những nơi thoáng gió, có đủ ánh sáng Phòng trừ bệnh phấn trắng đối với cây trong giai đoạn vườn ươm có thể dùng thuốc hóa học như: benomyl, chlorothalonil, triademefon, maneb

Biện pháp phòng trừ bệnh hại keo trên thế giới được nghiên cứu khá đầy đủ

từ biện pháp hóa học, lâm sinh, sinh học đây là những tài liệu quan trọng có ý nghĩa khoa học là cơ sở để tác giả tham khảo thực hiện một số nội dung của luận án

1.1.4 Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng

Trên thế giới đã có nhiều nước nghiên cứu trong lĩnh vực chế phẩm sinh học

để hạn chế bệnh hại cây trồng như ở trường Đại học Hannover của Đức đã sử dụng axit salicylic để kích kháng cà chua kháng bệnh HXVK Sử dụng chế phẩm BioZell-2000B chiết xuất từ tinh dầu cây bạch lý hương để kích kháng cây táo

chống bệnh đốm vi khuẩn, chống bệnh HXVK do vi khuẩn Ralstonia solanacearum

ở cà chua và khoai tây (Lapa, S.V, 2005)[73]

Trường Đại học Gent, Vương quốc Bỉ đã sử dụng hoóc môn của cây thảo

dược và dòng IC14 (Serratia plymuthica) có khả năng kích kháng cây lúa chống

bệnh bạc lá Viện INRA ở Pháp và Nepal đã sử dụng K2HPO4 để kích kháng cây lúa chống lại bệnh đạo ôn Đặc biệt là ở Hàn Quốc có nhiều cơ sở nghiên cứu lĩnh vực này như viện NIAST sử dụng EXTN-1, axit phốt phoric phòng trừ một số bệnh virus, nấm và HXVK Trường Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc đã sử dụng chế

phẩm (Bacillus subtilis) chủng B16 để kích kháng cà chua chống bệnh HXVK Một

số chế phẩm sinh học đã sử dụng chủng Bacillus sp để hạn chế bệnh HXVK trên

khoai tây, cà chua và dâu tằm (G.C Wall và Sauchez J.L,1993)[58]; (I.W Budenhagen và Kelman A, 1964)[65]

Ở Nhật Bản, đã sử dụng Bacillus subtilis chủng NB22 và một số dòng

Bacillus khác đã hạn chế được bệnh HXVK ở cà chua (Murakoshi R et al.,1984)[84], (Chae Gun Phae et al.,1992)[46]

Ở Mỹ, một số chủng Pseudomonas fluorescens và Bacillus để phòng trừ

bệnh HXVK ở cà chua và khoai tây có hiệu quả, giảm tỷ lệ bị bệnh từ 30-32%

(J.M.Enfinger, 1983)[67]; (Kloepper et al., 1980)[70]

Ở Pháp, theo Lapa, S.V (2005)[73] cũng đã sử dụng Bacillus subtilis phòng

trừ nấm gây hại cây cà chua, lạc và vừng Viện NIAST của Hàn Quốc có chế phẩm

sinh học rất tốt với tên thương phẩm là EXTN-1 có nguồn gốc vi khuẩn Bacillus

vallismortis có tác dụng trừ một số bệnh hại nguy hiểm ở trên 20 loại nhóm cây

trồng điển hình như hồ tiêu, cà chua, dưa chuột, khoai tây Chế phẩm EXTN-1 có phổ tác dụng phòng trừ bệnh rộng đối với các bệnh virus, vi khuẩn, nấm, an toàn với môi trường và cộng đồng

Kích thích tính kháng hệ thống (Induced systemic reistance) gọi tắt là kích kháng đã được nghiên cứu và áp dụng thành công những năm gần đây trên thế giới Các tác nhân được sử dụng để kích kháng có thể gồm: Từ nguồn vi sinh vật (VSV), nước chiết từ môi trường nuôi cấy vi khuẩn; hoặc từ các vi khuẩn cộng sinh hệ rễ

(Rhizobacteria) có khả năng kích kháng… một số loại hoá chất không độc hại đến môi trường như: Axit Salicylic, Bo, clorua đồng, oxalic axit và natri silicate, axit

phốt phoric chất ly trích từ thực vật gồm các cây Sống đời (Kalanchoe

blossfeldiana), cây cỏ (Ageratum comyzoides L.), Cóc kèn nước (Derris triifolia

Lour.) các chất tinh dầu của cây thảo dược như tinh dầu cây Bạc lý hương, cây

Bạc hà, cây Húng tây đã có khả năng kích kháng đối với bệnh do nấm Fusarium

sp trên cà chua, khoai tây, ớt…(Kyungseok, 2007)[72]

1.1.5 Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh

Một số khái niệm về vi sinh vật nội sinh: Vi sinh vật nội sinh là những vi sinh vật cư trú trong nội mô của thực vật, chúng không có biểu hiện ra bên ngoài và không gây tác động xấu đến thực vật mà chúng ký sinh (Holiday,1989)[64]; (Schulz

và Boyle, 2006)[98] (Chanway C.P,1996)[47]

Theo Willson (1993)[106] VSV nội sinh là VSV tiền nhân sống trong mô của thực vật mà không gây bệnh cho cây chủ VSV nội sinh tìm thấy ở nhiều loài cây cũng giống như một số loài vi sinh vật sống trong đất, trong nước như:

Pseudomonas, Bacillus và Azospirillum…

Đã có rất nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh và đặc biệt là VSV nội sinh sống trong mô tế bào thực vật Phần lớn các loài VSV nội sinh

có hoạt tính sinh học, tạo ra chất kháng sinh quan trọng để ngăn chặn sự xâm nhập của sinh vật gây bệnh đối với cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng các chủng VSV nội sinh để bảo vệ cây trồng là vấn đề rất quan trọng và đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu

Vi sinh vật nội sinh còn có thể ngăn chặn mầm bệnh phát triển bằng cách tổng hợp các chất nội sinh trung gian, qua đó tiếp tục tổng hợp các chất chuyển hóa

và các hợp chất hữu cơ mới Nghiên cứu cơ chế sản sinh chất chuyển hóa trong sự

đa dạng sinh học của vi sinh vật nội sinh, có thể phát hiện các loại thuốc để điều trị

có hiệu quả các bệnh ở người, thực vật và động vật (Strobel et al., 2004)[103]

Vi sinh vật nội sinh được phân lập từ cây một lá mầm và cây hai lá mầm Sự

đa dạng về chủng loại vi sinh vật nội sinh ở các loài cây khác nhau cũng khác nhau

(Miche và Balandreau, 2001)[81]; (Hallmann et al., 1997)[61]; (Berg và Hallmann,

Nghiên cứu của Germaine và cs (2004, 2006)[59],[60] đã chứng minh rằng

sự đa dạng vi sinh vật nội sinh tìm thấy trong cây Dương,

một số chủng VSV nội sinh có tiềm năng tăng cường các chất hữu cơ dễ bay hơi phytoremediation Các đặc tính của VSV nội sinh sống trên thân cây, rễ, củ…đã được phân tích và nhận diện bằng cách chạy RFLP với đoạn mồi là 16S rRNA Năm đơn vị phân loại triển vọng nhất, khả năng tồn tại được xác định là

Cellulomonas, Clavibacter, Curtobacterium, Pseudomonas và Microbacterium

được thông qua trình tự gen 16S rRNA, acid béo và sử dụng

nguồn phân tích carbon (Elvira-Recuenco và Van Vuurde, 2000)[54]; (Zinniel et

al., 2002)[115]; (Frank et al., 2006)[56]

Cây n nghiên cứu là một trong những cây chủ ưa thích cho vi khuẩn nội sinh sinh trưởng và phát triển Các bước tiến hành thí nghiệm bao gồm ly trích, phân lập, nuôi cấy và nhận diện vi khuẩn nội sinh bằng kỹ thuật nhân bản ADN với đoạn mồi 16S rRNA Kết quả chỉ ra rằng một số nhóm mới xuất hiện góp phần vào

tính đa dạng của VK nội sinh, chủ yếu là Gammaproteobacteria Firmicutes,

dạng của gen 16S rRNA, có ba nhóm VK được tìm thấy trong môi trường nuôi cấy Nhóm nổi bật tìm thấy trong môi trường nuôi cấy là nhóm Gram dương, có tỷ lệ

G+C thấp, trong khi ở các Gammaproteobacteria chiếm ưu thế (Reiter và Sessitsch,

2006)[95]

Jinwi Kim (2000)[66] tách chất ức chế -lactamase từ vi sinh vật sống trong

mô thực vật Tác giả đã phân lập và tuyển chọn vi sinh vật 25 loài thực vật khác nhau và phân lập được 600 chủng vi sinh vật được 10 chủng có hiệu lực

cao (KJ3, Z3, PQ, RV2, HL2, CL21, PG5, GB5, GB18, AS3, S21) có khả năng

chống lại hoạt động của nấm Candida albicans, trong đó lựa chọn được 2 chủng

VSV nội sinh Z3, RV2 có khả năng sinh ra chất kháng sinh -lactamase Chủng VSV nội sinh Z3 được lựa chọn để sản xuất với quy mô lớn đã phân lập và tuyển chọn một số loài VSV nội sinh sống trong mô của cây cỏ có khả năng sản sinh ra chất kháng sinh L- sparaginase Tác giả đã phân lập được 657 VSV nội sinh từ những cây thân thảo để sản xuất ra L-sparaginase, trong đó tác giả tìm được 220 VK nội sinh có hiệu lực mạnh để thử nghiệm Nhóm vi sinh vật CMU - HB - 63, tạo ra chất kháng sinh lớn nhất trong môi trường CMC 0.6% (w/v), KH2PO4 0.3% (w/v), Nacl 0.05% (w/v), 1M MgSO4.7 H2O 0.2% (w/v), 0.1M CaCl2.2 H2O 0.1% với pH = 7 Sử dụng 0.2% số lượng vi sinh vật để trong tủ lắc ở nhiệt độ 450C với tốc độ 175 vòng/phút trong vòng 48 giờ Các chủng VSV này hoạt động để sinh ra chất kháng sinh L – Asparaginase

Klopper, J.W (1980)[70] đã nghiên cứu để tạo ra sức đề kháng trong cây lạc nhằm hướng tới việc làm chậm phát triển bệnh đốm lá bằng cách sử dụng VSV nội sinh kích thích sinh trưởng và hoạt chất elictors

Theo Mahaffee và Klopper (1997)[79] đã tiêm VK nội sinh vào cây để cây tăng sinh trưởng và kiểm soát bệnh Các thí nghiệm của ông với 2 loài cây là cà chua và cây dưa chuột đã đem lại hiệu quả ức chế một số loại mầm bệnh và giảm

mức độ bị bệnh Mầm bệnh ông sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Pythium

Colletotrichum orbiculore, Erwinia teracheiphila và thể khảm do virus ở cây dưa

chuột

Nhận xét:

Tổng quan về tình hình nghiên cứu ở ngoài nước cho thấy Keo tai tượng

(Acacia mangium Willd.) là cây trồng chủ lực của nhiều quốc gia trên thế giới

sự gia tăng nhanh về diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều bệnh gây khó khăn không nhỏ cho nhiều nước trên thế giới Bệnh khô cành ngọn

số biện pháp phòng trừ như biện pháp hóa học, sinh học, lâm

sinh… nhưng phòng trừ bệnh bằng biện pháp sinh học đang có nhiều lợi thế vì ít tốn kém và không gây ô nhiễm môi trường Việc sử dụng vi sinh vật để phòng trừ bệnh cây trên thế giới đã nghiên cứu và áp dụng trong sản xuất đạt hiệu quả cao Các nhà khoa học đã tìm thấy một số chủng VSV nội sinh có hoạt tính sinh học cao, tạo ra chất kháng quan trọng để ngăn chặn sự xâm nhập của sinh vật gây bệnh đối với cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp ờng tính kháng bệnh bằ ột hướng đi đúng đắn và mang tính bền vững

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

1.2.1 Nghiên cứu về Keo tai tượng

Keo tai tượng còn có tên khác là Keo lá to, Keo mỡ Keo tai tượng là loài cây sinh trưởng nhanh, thuộc nhóm gỗ lớn, có chiều cao đạt tới 30m Với trục thân thẳng tới trên ½ chiều cao cây Keo tai tượng là loài cây tái sinh nhanh ở rừng nhiệt đới Lúc còn nhỏ lá kép lông chim 2 lần, cuống thường bẹt, lá giả rất rộng bản, rộng tới 5 - 10cm và dài tới 25cm, lá có màu lục sẫm

Hoa hình chùm dài khoảng 10cm, mọc thành từng đôi từ nách lá, cụm hoa gồm nhiều hoa nhỏ màu trắng hoặc màu kem Hoa tự gần bông dài gần bằng lá, mọc

lẻ tập trung 2-4 hoa tự ở nách lá Hoa lưỡng tính, tràng hoa màu vàng, nhị nhiều vươn dài ra ngoài hoa Sau khi thụ phấn hoa trở thành quả màu xanh lá cây lúc chín

có màu đen Lúc đầu thì thẳng, sau quả xoăn lại bện vào nhau thành những bó không đều Quả đậu, dẹt và mỏng lúc non thẳng, khi già cong, cuộn xoắn lại Hạt dẹt hình dạng thay đổi từ dài đến ô van hay hình elíp kích thước 3-5 x 2-3mm, nằm ngang trong vỏ quả Khi chín màu đen bóng hạt có vỏ dày, cứng, có dính dải màu

đỏ Mỗi kg hạt có từ 52.000 – 95.000 hạt Vỏ quả chín nứt ra theo mép, hạt cứng có màu đen vẫn treo màu vàng (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003)[15]; (Lê Đình

Khả et al., 2003)[8]

Keo tai tượng có hình dáng thân tròn, thẳng nên gỗ Keo tai tượng dùng rộng rãi trên thị trường để đóng đồ gia dụng cung cấp nguyên liệu cho nghành sản xuất ván dăm, ván bóc và đặc biệt là làm nguyên liệu giấy Keo tai tượng có hiệu xuất làm bột giấy cao, khối lượng thể tích nhỏ hơn Keo lai và Keo lá tràm, nhưng

nó lại có ưu điểm sinh trưởng nhanh hơn Keo lá tràm và khả năng đổ gẫy ít hơn keo lai nên vẫn được coi là một trong những loài chính trồng rừng nguyên liệu (Nguyễn

Hoàng Nghĩa, 2003)[15]; (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]; (Hà Huy Thịnh, 2006)[23]

Keo tai tượng có khả năng cố định đạm trong đất nhờ cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium tạo ra nốt sần ở rễ vì vậy nó có khả năng cải tạo đất, phát triển được trong nhiều hoàn cảnh khác nhau Keo tai tượng có thể tồn tại trên đất xấu, độ pH thập và có khả năng cạnh tranh tốt Keo tai tượng có khả năng thích ứng rộng từ vùng nhiệt đới ẩm đến vùng cận nhiệt đới Keo tai tượng với tán lá dày và rậm có tác dụng che phủ mặt đất, chống xói mòn rửa trôi và cải tạo đất nên đây là cây trồng

chủ lực của nước ta (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]

Keo tai tượng thích hợp nơi có nhiệt độ bình quân năm 23-240C, lượng mưa trung bình từ 1.800 - 2000mm, độ cao dưới 600 - 700m so với mực nước biển, độ dốc dưới 20 - 250

và ưa đất tốt sâu dày, thành phần cơ giới trung bình, thoát nước tốt, trồng tập trung và phân tán đều được (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003)[15]; (Hà Huy Thịnh, 2006)[22]

Trong số các loài keo chính được đưa vào khảo nghiệm và trồng thử ở nước

ta, có 3 loài keo có triển vọng hơn cả, đó là Keo tai tượng, Keo lá tràm và Keo lá

liềm (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]; (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003)[15]; (Nguyễn

Minh Chí, 2007)

Khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng ở vùng Đông Bắc Bộ: Bộ giống gồm 9 xuất xứ Keo tai tượng, 1 xuất xứ keo lá tràm, Keo lá liềm và Keo đa thân được trồng trên lập địa đại diện cho vùng Đông Bắc Bộ Trong số 5 xuất xứ nổi trội có 3 xuất xứ của Keo tai tượng là Hawkins Creek, Kuranda và Kennedy, hầu hết các xuất

xứ của Keo tai tượng đều có 1,4-1,6 thân và sinh trưởng tốt (Lê Đình Khả et al.,

2003)[8]

Khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng ở Bầu Bàng, Bình Dương: Bộ giống khảo nghiệm gồm 14 xuất xứ của 3 loài keo, trong đó Keo tai tượng có 11 xuất xứ, Keo lá tràm có 2 và Keo đa thân có 1 được trồng trên lập địa đất cát pha, có phèn tiềm năng tích tụ ở tầng sét dưới sâu Sinh trưởng của các xuất xứ sau 7 tuổi cho

thấy các xuất xứ Keo tai tượng có sinh trưởng vượt trội, 2 xuất xứ triển vọng nhất là Kennedy và Cardwell đạt năng suất trung bình lần lượt là 0,056 m3/cây, 0,052

m3/cây (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003)[15]; (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]

Khảo nghiệm tại Bầu Bàng các dòng có sinh trưởng nhanh nhất được chọn tại đây đều có thể tích thân cây vượt trội 36,5% đến 128,9% (độ vượt trội trung bình

là 67,2%) Những giòng có độ vượt lớn nhất là các dòng 19, 179, 62,94 và 67 Đây

là những dòng có độ vượt 80,4-128% (Hà Huy Thịnh, 2006)[22]

Khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng tại Sông mây, Đồng Nai vào năm 1990 cho thấy xuất xứ Cardwell, Derideri, Pascoe River là những xuất xứ có triển vọng Khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng tại La Ngà, Đông Nai: Bộ giống khảo nghiệm gồm 7 xuất xứ trong đó các xuất xứ đầu bảng vẫn là Hawkins, Bronte, Kennedy và

Cardwell (Lê Đình Khả et al., 2003)[8]

Tóm lại một số tác giả đã nghiên cứu tương đối đầy đủ về keo từ đặc điểm hình thái, khảo nghiệm xuất xứ, khảo nghiệm dòng đến kỹ thuật gây trồng trong đó Keo tai tượng sinh trưởng nhanh và năng xuất cao hơn so với các loài keo khác

1.2.2 Nghiên cứu về bệnh hại keo

Theo Vũ Văn Định (2009)[7] có khoảng 100 ha keo lai ở Lâm trường Tam Thắng huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ bị bệnh đốm lá, khô cành ngọn nguyên nhân

do nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc gây thiệt hại nặng nề về kinh

tế cho những nhà trồng rừng

Bệnh phấn trắng, bệnh do nấm Oidium sp gây hại Nấm thuộc bộ

Erysiphales, lớp Ascomycetes, ngành Nấm túi (Ascomycotina) Đây là loài nấm chuyên ký sinh, phạm vi cây chủ tương đối hẹp Nấm gây hại cho nhiều loài keo: Keo tai tượng, Keo lá tràm và keo lai Loài nấm này phân bố rộng trên các vùng nhiệt đới, đặc biệt khi nhiệt độ ngày và đêm chênh lệch lớn Khi cây bị bệnh toàn bộ

lá bị phủ một lớp bột màu trắng, hình thành nhiều bào tử phân sinh trên bề mặt lá Bệnh gây hại cho các loài keo ở vườn ươm và cả ở rừng trồng tuổi một Bệnh ít ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng Tuy nhiên, khi cây mới gieo ươm, ở giai đoạn mới xuất hiện lá giả, cây bị nhiễm bệnh nặng có thể bị chết cây hoặc sinh trưởng rất

kém (Phạm Quang Thu, 2011)[32]

Bệnh bồ hóng do nấm Meliola spp thường gây bệnh cho các loài keo ở phần

dưới của tán, trong điều kiện bị che sáng và ẩm ướt Bệnh đốm lá do tảo

Cephaleuros virescens, thường xuất hiện ở vùng ẩm ướt, tán lá dày, không thông

thoáng Bệnh đốm lá và cháy lá do nấm Cylindrocladium spp., nấm này gây bệnh

cho nhiều loài keo ở một số các bộ phận của cây (thân, cành và lá) Bệnh đốm lá do

một trong số các loài nấm gây hại: Cercospora sp., Pseudocercospora sp.,

Phaeotrichoconis crotalariae, Colletotrichum gloeosporioides, Pestalotiopsis spp., Phomopsis spp và Phyllosticta sp Bệnh phấn hồng do nấm Corticium salmonicolor Bệnh loét thân cành do nấm Botryosphaeria spp (Phạm Quang Thu,

2003, 2007, 2009)[27], [29], [30]

Tại Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha đã có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 đến 59% trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng (Phạm Quang Thu, 2002)[25]

Tại Bầu Bàng, tỉnh Bình Dương một số dòng keo đã bị mắc bệnh phấn hồng

do nấm: Corticium salmonicolor Berk & Br tên khác: Pellicularia salmonicolor

(Berk & Br.) Dastur gây hại Loài nấm này thuộc họ Corticiaceae, bộ Polyporales, lớp Nấm đảm (Basidiomycetes), ngành Nấm đảm (Basidiomycota) Với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất Tại Kon Tum, năm 2001

có khoảng 1.000 ha rừng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn, với tỷ lệ bị bệnh khác nhau ở các địa phương Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ, huyện Ngọc Hồi, tỉnh Kon Tum lên đến 90% cây bị chết ngọn (Phạm Quang Thu và Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2007)[26]

(2009)[19]

kkeo lai C

, trông bên ngoài

Các nghiên cứu về một số loại bệnh hại keo cũng đã được tập hợp khá đầy

đủ trong cuốn sách “Sâu bệnh hại rừng trồng” (Phạm Quang Thu, 2011)[32] Cuốn sách đã đề cập đến nhiều loại bệnh quen thuộc đã từng gặp ở nước ta như: Bệnh bồ

hóng, bệnh do nấm Meliola bribanensis Hansford gây hại Loài nấm này thuộc họ

Nấm đĩa (Melanconidaceae), bộ Diaporthales, lớp Sordariomycetes, ngành Nấm túi (Ascomycota) Nấm gây bệnh đối với các loài keo: Keo lai, Keo tai tượng và Keo lá tràm Nấm tạo thành khuẩn lạc màu đen thẫm trên bề mặt của lá, trong trường hợp nặng, toàn bộ lá phủ một lớp màu đen, thường là mặt trên của lá Thân non và cành

cũng bị nhiềm nấm Bệnh gỉ sắt đỏ, bệnh do tảo Cephaleuros virescens Kunze gây

hại Loài tảo này thuộc họ Trentepohliaceae, bộ Trentepohliales Bệnh gây hại phổ biến ở Keo tai tượng và keo lai từ 1 đến 3 tuổi Triệu chứng trên lá lúc tảo mới xâm nhiễm có các chấm nhỏ màu vàng, sau đó lan rộng thành màu xám thẫm, về sau có màu đen hơi tím, ở chính giữa có màu da cam, do các cây tảo mọc nổi lên trên bề mặt lá bị bệnh Cành nhỏ nhiễm nấm có thể bị phình ra, lá bị khô Tảo mọc nhiều trong điều kiện ẩm Cây già hoặc cây sinh trưởng kém dễ bị mắc bệnh này Bệnh

khô đầu lá, bệnh do nấm Pestalotiopsis acaciae (Thum.) K Yokoy & S Kaneko

gây hại Loài nấm này thuộc họ Amphisphaeriaceae, bộ Xylariales, lớp Sordariomycetes, ngành phụ Nấm túi (Ascomycota) Bệnh có rất nhiều triệu chứng khác nhau Lá bị bệnh có các đốm màu nâu hoặc nâu sẫm, có thể quả nấm màu đen trên vết bệnh Trường hợp nặng vết bệnh rộng ra, đầu lá khô Bệnh khô mép lá,

bệnh do loài nấm Phyllosticta sp gây hại và giai đoạn hữu tính là Guignardia sp

loài nấm này thuộc họ Botryosphaeriaceae, bộ Botryosphaeriales, lớp Dothideomycetes, ngành phụ Nấm túi (Ascomycota) Triệu chứng tổ chức bị bệnh

có màu nâu nhạt, thường xuất hiện ở giữa lá, sau đó lan rộng ra bên ngoài Bệnh

loét thân cành, bệnh do nấm Lasiodiplodia theobromae Pneumonia gây hại Nấm

thuộc họ Botryosphaeriaceae, bộ Botryosphaeriales, lớp Dothideomycetes, ngành phụ Nấm túi (Ascomycota) Bệnh gây hại cho nhiều loài keo, vết loét có thế kéo dài

từ 3 cm đến hàng mét dọc theo cành hoặc thân cây Vỏ bị biến màu và nứt, cây bị chết theo đám hay tiện vòng quanh cành hoặc thân Thể quả của nấm bệnh thấy trên vết loét, đặc biệt là ở mép giữa phần bị bệnh và phần vỏ còn sống Trong số các loài

nấm gây bệnh loét thân thì nấm Lasiodiplodia theobromae gây hại nhiều nhất đối với các loài keo Bệnh rỗng ruột, bệnh do một số loài nấm thuộc chi Ganoderma bao gồm loài nấm Ganoderma applanatum Pat và Ganoderma tropicum (Jungh)

Bress gây hại Nấm thuộc họ Ganodermataceae, bộ Aphyllophorales, lớp Nấm đảm (Basidiomycetes), ngành Nấm đảm (Basidiomycota) Bệnh rỗng ruột là phần lõi gỗ của cây bị nấm xâm nhiễm và gây mục, trong nhiều trường hợp rất khó có thế phát hiện được Tuy nhiên, việc phát hiện cây bị bệnh thông qua triệu chứng và một số dấu hiệu có liên quan như: Phát hiện thấy thể quả của nấm mọc ở gốc cây và từ rễ cây, cây sinh trưởng kém, lá vàng, nhiều cành nhỏ bị khô, lõi của cây bị mục bị lộ

ra ngoài bệnh xuất hiện thường vào đầu mùa mưa, bào tử nấm nảy mầm xâm nhập vào thân cây chủ thông qua vết thương hay vết côn trùng cắn, đặc biệt qua những vết sẹo do tỉa cành Trong quá trình xâm nhiễm, sợi nấm xâm nhập vào phần lõi của cây phá hủy nhiều tế bào già và chết Sau nhiều năm xâm nhiễm, lõi của cây bị mục, gây thành các lỗ hổng Bệnh gây nhiều ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây và chất lượng gỗ Trong trường hợp các lô rừng trồng kinh doanh gỗ Keo tai tượng (sau 8 tuổi) thường xuất hiện bệnh rỗng ruột, hiện tượng này làm cho tỷ lệ sử dụng gỗ rất

thấp Bệnh thối đen hom keo, bệnh do nấm Seimatosporium sp gây hại Loài nấm

này thuộc họ Amphisphaeriaceae, bộ Xylariales, lớp Sordariomycetes, ngành Nấm túi (Ascomycota) Triệu chứng điển hình của bệnh thối đen là gốc hom bị đen và không ra rễ Cây bị bệnh có màu sắc không tươi như cây khoẻ Khi bị bệnh nặng, vỏ khô dần, co thắt, nhăn nheo, mô vỏ bị bệnh teo lại làm cho ngọn bị thối dẫn đến cây

bị cụt ngọn mất khả năng sinh trưởng và phát triển

Theo Phạm Quang Thu và cs (2012)[33] bệnh chết héo các loài keo

(Acacia) ở nhiều vùng sinh thái trong cả nước là do nấm Ceratocystis sp trong đó

các dòng Keo tai tượng bị bệnh nhiều nhất

Keo tai tượng tại khu vực Yên Sơn Tuyên Quang chết do nấm Phytophthora

cinnamomi Rands Đây là một loài nấm gây bệnh nguy hiểm trên thế giới, chúng có

phạm vi cây chủ rất lớn Nhiệt độ thích hợp cho nấm phát triển từ 240C đến 280

C, nấm phát triển chậm ở nhiệt độ 50C và khoảng nhiệt độ 32-340C Sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 250C Nấm có biên độ thích nghi với độ ẩm lớn từ 60-100%, phát triển tốt nhất ở độ ẩm 70-80%, thích nghi với biên độ pH rộng từ 4-8 Khả năng tồn tại và

lây lan cao (Phạm Quang Thu et al., 2013)[34]

Tóm lại: Một số tác giả trong nước đã nghiên cứu khá đầy đủ về bệnh hại keo trong đó có Keo tai tượng bị hại nặng nhất, các tác giả đã phát hiện ra nhiều loại bệnh khác nhau: Như bệnh hại thân, bệnh hại cành và bệnh hại lá song chưa

có một tác giả nào đi sâu nghiên cứu về bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng và biện pháp quản lý dịch bệnh

1.2.3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo

Bệnh khô cành ngọn keo khi bệnh gây hại nặng có thể phun thuốc như: Benlate, Tiltsuper 300ND, Carbenzim, Topsin-M phun 2-3 lần, các lần cách nhau khoảng 10 ngày Đối với bệnh phấn hồng hại keo sử dụng thuốc Bordeaux nồng độ 1% phun hoặc quét lên các vết bị bệnh Bệnh khô lá keo xử dụng thuốc: Benlate, thuốc gốc đồng như: Champion 77 WP, Funguran.OH 50KP, COC 85WP phun lên

lá 3-4 lần, các lần cách nhau 7- 10 ngày Bệnh phấn trắng hại keo sử dụng một số loại thuốc như TiltSuper 300EC, Anvil 5SC, Score 250ND, Benlate 50WP, Carbenzim cho cây khi cần thiết Bệnh nguội than có thể dùng thuốc chlorothalnil Ngoài ra còn sử dụng thêm một số biện pháp lâm sinh như chặt toàn bộ cây bị chết hoặc nhiễm bệnh nặng đưa ra khỏi rừng để tiêu hủy nguồn bệnh tránh xâm nhiễm Tăng cường chăm sóc như bón phân cân đối, chú ý phân lân và ka li, giảm bón phân đạm để tăng khả năng chống chịu của cây, tỉa cành ở tầng dưới của tán lá khi quá rậm cần được tiến hành thường xuyên, đảm bảo cho cây sinh trưởng tốt, hạn chế được sự xâm nhiễm của nấm bệnh, tỉa thưa, phát dọn thực bì như giây leo bụi rậm, vun gốc (Phạm Quang Thu, 2003)[27]

Biện pháp phòng trừ bệnh hại keo được tổng hợp khá đầy đủ trong cuốn sách

sâu bệnh hại rừng trồng Bệnh gỉ sắt đỏ, bệnh do tảo Cephaleuros virescens Kunze

gây hại Khi cây bị bệnh nặng, có dấu hiệu ảnh hưởng lớn đến rừng trồng thì có thể phòng trừ bằng phun thuốc có chứa gốc đồng: Benlate – C, Boóc đô: 0,6 - 0,7%

Bệnh bồ hóng, bệnh do nấm Meliola bribanensis Hansford khi gây hại ít không nhất

thiết phải tiến hành phòng trừ bệnh này cho rừng trồng mà tác động một số biện pháp lâm sinh như: Cải thiện điều kiện thông gió, chiếu sáng cho tán lá cây rừng Khi cây bị nhiễm nặng, có dấu hiệu ảnh hưởng lớn đến rừng trồng thì phòng trừ bằng phun thuốc chống nấm: Hợp chất lưu huỳnh vôi và các thuốc diệt côn trùng, chống sự lây lan (Phạm Quang Thu, 2011)[32]

Bệnh khô đầu lá, bệnh do nấm Pestalotiopsis acaciae (Thum.) K Yokoy &

S Kaneko gây hại Biện pháp phòng trừ tăng cường chăm sóc giúp cây trồng sinh trưởng tốt Khi cây bị bệnh có thể cắt bỏ lá bệnh và đưa ra khỏi rừng để thiêu huỷ Bệnh ở rừng trồng, không cần thiết phải tiến hành biện pháp phòng trừ bằng thuốc hoá học Khi bệnh xuất hiện ở vườn ươm có thể dùng thuốc Chlorothalonil hoặc Carbendazim

Bệnh loét thân cành, bệnh do nấm Lasiodiplodia theobromae Pneumonia gây

hại Biện pháp quản lý dịch bệnh đạt hiệu quả tốt nhất là chọn cây trồng phù hợp với điều kiện lập địa Không trồng keo trên các lập địa có thời gian hạn kéo dài trong năm đặc biệt là các tỉnh Tây Nguyên, tránh gây vết thương cho cây Chọn các xuất xứ có tính chống chịu bệnh cao Có thể sử dụng một số thuốc hoá học sau để phòng trừ như: Daconil, Carbendazim

Bệnh phấn hồng hại keo, bệnh do nấm: Corticium salmonicolor Berk & Br

Biện pháp phòng trừ tốt nhất không trồng các dòng quá mẫn cảm với bệnh gần các

lô trồng cây công nghiệp như điều và cao su Chiến lược lâu dài và mang lại hiệu quả kinh tế cao là tuyển chọn các dòng, xuất xứ có khả năng kháng bệnh trồng trên các lập địa có nguy cơ mắc bệnh cao, đặc biệt những vùng có lượng mưa trên 2000 mm/năm (Phạm Quang Thu, 2002)[25]

Bệnh phấn trắng, bệnh do nấm Oidium sp gây hại biện pháp phòng trừ tăng

cường chăm sóc giúp cây trồng sinh trưởng tốt Khi cây bị bệnh có thể cắt bỏ lá bệnh và đưa ra khỏi rừng để thiêu huỷ Bệnh ở rừng trồng, không cần thiết phải tiến hành biện pháp phòng trừ bằng thuốc hoá học Khi bệnh xuất hiện ở vườn ươm có thể dùng thuốc hoá học có chứa chất lưu huỳnh Dùng hợp chất lưu huỳnh-vôi hoặc topsin 0,1% phun 2 đến 3 lần mỗi lần cách nhau 10 ngày

Biện pháp phòng trừ bệnh rỗng ruột có hiệu quả tốt nhất là chọn một số dòng keo thích hợp khi trồng rừng trên các lập địa có lượng mưa cao Không dùng dao để tỉa cành vì sẽ tạo vết thương và bề mặt cho nấm xâm nhiễm Nếu cần phải dùng kéo cắt cành hoặc cưa Trong cải thiện giống nên chọn các dòng có 1 thân để tránh phải chặt bỏ các thân khác và các cành gốc nhỏ, có khả năng tỉa cành tự nhiên

Bệnh thối đen hom keo, bệnh do nấm Seimatosporium sp Biện pháp hạn chế

bệnh là làm sạch giá thể và khử trùng bằng biện pháp phơi nắng hoặc bằng hóa chất Dùng dung dịch Benlate C nồng độ 1% tưới đủ ẩm trên các luống giâm hom, lấy ni lông đậy kín Sau khoảng 15 ngày tưới đủ ẩm dung dịch thuốc tím 1% trên luống cát, trước khi giâm hom tưới nước sạch với lượng tưới bằng lượng thuốc tím

đã tưới để đẩy lượng thuốc tím xuống đáy của luống giâm hom Đất đóng bầu có thành phần cơ giới nhẹ, tơi xốp, không sử dụng phân chuồng chưa hoai Nguồn nước tưới phải sạch, không dùng nước ao hồ gần vườn ươm đã bị bệnh Nguồn nước tưới tốt nhất nên dùng là nước giếng Lượng nước tưới được xác định sao cho

độ ẩm tương đối với độ ẩm của đất và nhỏ hơn 50% độ ẩm bão hoà Tưới nước cho cây phải thích hợp với điều kiện thời tiết, tránh tưới quá nhiều hoặc tưới quá ít vì cả hai đều tạo điều kiện bất lợi cho cây và tạo điều kiện cho nấm bệnh phát triển Sử dụng thuốc hoá học sau để tiêu diệt nguồn bệnh: Zineb 1%, Boocđô 0,5-1%, Benlate 0,1%

Nghiên cứu về biện pháp phòng trừ bệnh hại keo đã được nhiều tác giả đề cập song các phương pháp phòng trừ chủ yếu là dùng thuốc hóa học hoặc biện pháp lâm sinh Ở Việt Nam chưa có một công trình nào nghiên một cách có hệ thống về phòng trừ bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng bằng vi khuẩn nội sinh

1.2.4 Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng

Khái niệm về kích kháng: Kích kháng là một phương pháp giúp cho cây trồng bị nhiễm bệnh trở nên có khả năng kháng được bệnh ở mức độ nào đó sau khi được xử lý chất kích kháng Kích kháng không tác động trực tiếp đến mầm bệnh

mà nó kích thích, nó tác động đến cơ chế tự vệ tự nhiên trong cây Chất kích kháng

có thể là một loài vi sinh vật không gây bệnh, không mang tính độc đối với cây trồng hoặc có thể là một loại hóa chất nào đó không độc và không có tác động trực tiếp diệt mầm bệnh như hóa chất đượ trong nông dược (Phạm Văn Kim et al.,

2009)[10]

Kích kháng tại chỗ là kích thích tính kháng chỉ xảy ra tại một vị trí được xử

lý bởi các tác nhân kích kháng Kích kháng lưu dẫn là tính kháng không chỉ thể hiện tại vị trí được xử lý bởi tác nhân kích kháng mà còn truyền đến những mô cây cách

xa nơi được xử lý kích kháng Những tác nhân này có cả tác nhân sinh học và không phải sinh học Khi xử lý kích kháng bằng biện pháp ngâm hạt nhưng cây có khả năng tự vệ kháng lại một số bệnh cũng thể hiện tính kích kháng lưu dẫn Kích kháng lưu dẫn khác với kích kháng tại chỗ ở những nơi có k hả năng truyền đến, các mô của cây khác cách xa điểm xử lý kích kháng và làm nâng cao khả năng tự vệ trong cây Cơ chế kích kháng ở cây trồng, trong tế bào, trong cây là khả năng tiết ra các chất kháng được với một số loại bệnh Trong điều kiện bình thường cây chưa phát huy hết được khả năng kích kháng Khi tác động một số các tác nhân kích kháng lên một số bộ phận của cây giúp tế bào của cây tiết ra các chất kháng bệnh (Phạm Văn Kim, 2002)[9]; (Nguyễn Thị Quỳnh, 2010)[20]

Theo Đái Duy Ban và Lữ Thị Cẩm Vân (1994)[1] sử dụng tác nhân kích kháng như muối của axit salicylic sản xuất chế phẩm (Exin, Phytoxin) để phòng trừ bệnh héo xanh do vi khuẩn và một số bệnh khác

Một số chế phẩm đa chức năng và phân bón hữu cơ vi sinh chức năng có tác dụng hạn chế bệnh HXVK Bệnh héo vàng đối với cây trồng cạn đã sử dụng vi

khuẩn Pseudomonas fluorescens kết hợp với lân, Exin 4.5 HP đã làm giảm tỷ lệ

bệnh HXVK ở giai đoạn sớm và kích thích cây phát triển tốt Một số thuốc hoá học

không độc có khả năng kích kháng như muối của Axit Salisilic, Bo cũng được thử nghiệm và có kết quả Một số chế phẩm sinh học B16, VK58 trong phòng trừ bệnh HXVK trên cà chua và lạc Trong nghiên cứu phân loại các chủng, loại VSV đối kháng cũng đã được nghiên cứu bước đầu ở Việt Nam Sử dụng kỹ thuật PCR, RNA của vi sinh vật để phân biệt mối quan hệ giữa VSV với các bệnh khác (Đoàn

Thị Thanh, et al., 2006)[22]; (Bùi Chỉ Bửu và Nguyễn Thị Lạng, 2004)[2]; Đái Duy

Ban và Lữ Thị Cẩm Vân, 2004[1]

Đoàn Thị Thanh và cs (2006)[22] đã sử dụng kỹ thuật RNA để phân loại

VK đối kháng sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh HXVK và héo vàng

Nghiên cứu về kích kháng bệnh đối với cây trồng ở nước ta còn hạn chế, các tác giả chủ yếu nghiên cứu trên đối tượng cây nông nghiệp ngắn ngày là chính Chưa có tác giả nào đi sâu nghiên cứu về khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng

1.2.5 Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh

Biện pháp phòng trừ các loại nấm bệnh bằng các chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ nấm và vi khuẩn đã được rất nhiều nhà khoa học trong nước nghiên cứu và áp dụng (Nguyễn Lân Dũng và Phạm Văn Ty, 1998)[6], (Nguyễn Lân Dũng, 1982)[5]

Sử dụng xạ khuẩn để phòng chống bệnh thối cổ rễ cây thông con ở vườn

ươm do nấm Fusarium oxysporum gây ra Trong công trình nghiên cứu của mình tác giả đã sử dụng chủng Tricoderma spp, xạ khuẩn Streptomyces spp để phòng

chống bệnh thối cổ rễ cây thông con vườn ươm (Phạm Văn Mạch, 1991)[10]

Phạm Quang Thu (2010)[31] sử dụng vi khuẩn nội sinh thực vật có khả năng

ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh, như nghiên cứu khả năng tương tác của các

vi khuẩn có khả năng ức chế sinh vật gây bệnh với các loài sinh vật đặc thù khác nhau như VK phân giải lân, vi sinh vật đối kháng với nấm gây bệnh để tạo ra chế phẩm hỗn hợp được gọi là “phân vi sinh chức năng” Phân vi sinh chức năng này đã được nghiên cứu và sản xuất cho đối tượng cây trồng như: Thông, bạch đàn trên các lập địa thoái hoá, nghèo chất dinh dưỡng

Phạm Quang Thu và Trần Thanh Trăng (2002)[24] đã phân lập và tuyển chọn VK đối kháng với nấm gây bệnh cây thông con ở vườn ươm, với 12 loài cây dùng làm mẫu để phân lập vi khuẩn nội sinh, tác giả đã phân lập được 70 chủng vi khuẩn nội sinh khác nhau và đã tuyển chọn được 11 chủng có hiệu lực đối kháng

với nấm gây bệnh thối cổ rễ Fusarium oxysporum

Vai trò của vi khuẩn nội sinh trong cơ chế kháng bệnh loét thân, cành do

nấm Colletotrichum gloeosporioides gây hại đối với keo (Nguyễn Hoàng Nghĩa và

Phạm Quang Thu, 2006)[17]

Nghiên cứu tăng cường khả năng kháng bệnh cảm ứng cho cây keo lai bằng

sử dụng vi khuẩn nội sinh Tác giả đã phân lập được 30 chủng vi khuẩn ở 5 cấp bệnh khác nhau đối với cây keo lai trong đó có 3 chủng vi khuẩn có hiệu lực đối

kháng với nấm gây bệnh C gloeosporioides cao chủng B03, P01, X02 Tác giả đã

thử nghiệm 3 chủng vi khuẩn với các cây keo lai trong giai đoạn vườn ươm, trong

đó chủng B03 có tác dụng ức chế nấm gây bệnh và kích thích sinh trưởng như chiều cao vút ngọn đường kính gốc t t nhất (Vũ Văn Định, 2009)[7]

Nhận xét chung: Ở nước ta đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về bệnh

hại keo và biện pháp phòng trừ Các tác giả ều thông tin quý về bệnh hại keo Các biện pháp phòng trừ chính đã được áp dụng như biện pháp hóa học, lâm sinh song chưa có một công trình nghiên cứu chi tiết, đầy đủ và mang tính

hệ thống về bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng Việc sử dụng vi sinh vật để phòng trừ bệ ồng ở Việt Nam cũng đã được nghiên cứu và áp dụng trong lĩnh vực Nông nghiệp song trong lĩnh vực Lâm nghiệp còn ít và chưa có một tác giả nào

đi sâu vào nghiện cứu vi sinh vật nội sinh trong phòng trừ bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng Vì vậy “Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số vùng sinh thái chính ở miền Bắc Việt Nam” là cần thiết có ý nghĩa cả về lý luận và thực tiễn

Nghiên cứu này bước đầu xác định được cơ chế kháng và ứng dụng vi khuẩn nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với bệnh khô cành ngọn cho Keo tai tượng ở miền Bắc Việt Nam