ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH đốm lá CHẢY NHỰA THÂN TRÊN dưa hấu BẰNG VI KHUẨN VÙNG rễ TRONG điều KIỆN NGOÀI ĐỒNG vào vụ hè THU và vụ THU ĐÔNG, ở QUẬN ô môn, THÀNH PHỐ cần THƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔ N G N GHI ỆP V À SINH H Ọ C ỨN G DỤN G BỘ MÔN BẢ O VỆ TH ỰC VẬT Luận văn tốt nghiệp đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔ N G N GHI ỆP V À SINH H Ọ C ỨN G DỤN G

BỘ MÔN BẢ O VỆ TH ỰC VẬT

ĐINH VĂN N HI

N G U Y Ễ N Á N H V Â N

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH

ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN (DIDYMELLA

BRYONIAE) TRÊN DƯA HẤU BẰNG VI KHUẨN VÙNG

RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG VÀO VỤ HÈ THU

VÀ VỤ THU ĐÔNG, Ở QUẬN Ô MÔN, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ BẢO VỆ THỰC VẬT

( 2 0 0 8 – 2 0 1 2 )

Cần Thơ, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔ N G N GHI ỆP V À SINH H Ọ C ỨN G DỤN G

BỘ MÔN BẢ O VỆ TH ỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH

ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN (DIDYMELLA

BRYONIAE) TRÊN DƯA HẤU BẰNG VI KHUẨN VÙNG

RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG VÀO VỤ HÈ THU

VÀ VỤ THU ĐÔNG, Ở QUẬN Ô MÔN, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Giảng viên hướng dẫn:

Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga

Sinh viên thực hiện:

Đinh Văn Nhi MSSV: 3083872 Nguyễn Ánh Vân MSSV: 3087780

Lớp: Bảo vệ thực vật K34

Cần Thơ, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo vệ thực vật với đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH

ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN (DIDYMELLA

BRYONIAE) TRÊN DƯA HẤU BẰNG VI KHUẨN VÙNG

RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG VÀO VỤ HÈ THU

VÀ VỤ THU ĐÔNG, Ở QUẬN Ô MÔN, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Do sinh viên Đinh Văn Nhi và Nguyễn Ánh Vân thực hiện

Kính trình lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2012

Cán bộ hướng dẫn

Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo vệ thực vật với tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH

ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN (DIDYMELLA

BRYONIAE) TRÊN DƯA HẤU BẰNG VI KHUẨN VÙNG

RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG VÀO VỤ HÈ THU

VÀ VỤ THU ĐÔNG, Ở QUẬN Ô MÔN, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Do sinh viên Đinh Văn Nhi và Nguyễn Ánh Vân thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng

Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp,

Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá mức

Chủ tịch Hội đồng

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ tên: ĐINH VĂN NHI

Ngày sinh: 02/06/1989

Nơi sinh: huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang

Họ tên cha: ĐINH VĂN CỘP

Họ tên mẹ: LÊ KIM HƯƠNG

Quê quán: Ấp 2, xã Mỹ Tân, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang

Quá trình học tập

1998 – 2001: học Trường tiểu học Ngô Văn Nhạc, xã Mỹ Tân, Cái Bè, Tiền Giang

2002 – 2004: học Trường THCS Ngô Văn Nhạc, xã Mỹ Tân, Cái Bè, Tiền Giang

2005 – 2008: học Trường THPT Cái Bè, thị trấn Cái Bè, tỉnh Tiền Giang

2008 – 2012: học đại học tại Trường Đại Học Cần Thơ, ngành Bảo vệ thực vật khóa

34, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng

Họ tên: NGUYỄN ÁNH VÂN

Ngày sinh: 06/07/1987

Nơi sinh: huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

Họ tên cha: NGUYỄN HỒNG HÁ

Họ tên mẹ: HUỲNH THỊ LAN

Quê quán: Xã Bình Hàng Trung, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

Quá trình học tập

1993 – 1998: học Trường tiểu học Bình Hàng Trung

1998 – 2002: học Trường THCS Bình Hàng Trung

2002 – 2005: học Trường THPT Cao Lãnh 2

2008 – 2012: học đại học tại Trường Đại Học Cần Thơ, ngành Bảo vệ thực vật khóa

34, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng

LỜI CẢM TẠ Kính dâng,

Cha, mẹ suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của các con

Chân thành biết ơn,

Chị Đoàn Thị Kiều Tiên và tất cả các anh chị trong Bộ môn Bảo vệ thực vật đã giúp

đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt đề tài này

Các bạn lớp Bảo vệ thực vật K34 đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài Trân trọng cám ơn!

Đinh Văn Nhi và Nguyễn Ánh Vân

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

Trang

TIỂU SỬ CÁ NHÂN iv

LỜI CẢM TẠ v

LỜI CAM ĐOAN vi

DANH SÁCH HÌNH x

DANH SÁCH BẢNG xi

TÓM LƯỢC xii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: LƯỢT KHẢO TÀI LIỆU 3

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY DƯA HẤU 3

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố 3

1.1.2 Tình hình sản xuất và giá trị dinh dưỡng của dưa hấu 3

1.1.3 Đặc tính chung của cây dưa hấu 4

1.1.3.1 Điều kiện ngoại cảnh 4

1.1.3.2 Các thời kì sinh trưởng 4

1.2 MỘT SỐ BỆNH HẠI CHÍNH TRÊN DƯA HẤU 5

1.2.1 BỆNH ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN DO NẤM DIDYMELLA BRYONIAE 5

1.2.1.1 Triệu chứng 5

1.2.1.2 Tác nhân gây hại 6

1.2.1.3 Phân loại 6

1.2.1.4 Đặc điểm hình thái nấm 6

1.2.1.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn 7

1.2.1.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh mầm bệnh 8

1.2.1.7 Biện pháp phòng trị 8

1.2.2 BỆNH THÁN THƯ DO NẤM COLLETOTRICHUM LAGENARIUM 9

1.2.2.1 Triệu chứng 9

1.2.2.2 Tác nhân gây hại 9

1.2.2.3 Phân loại 9

1.2.2.4 Đặc điểm hình thái nấm 10

1.2.2.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn 10

1.2.2.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh mầm bệnh 11

1.2.2.7 Biện pháp phòng trị 11

1.2.3 BỆNH HÉO RŨ DO NẤM FUSARIUM OXYSPORUM F.SP NIVEUM 12

1.2.3.1 Triệu chứng 12

1.2.3.2 Tác nhân gây hại 13

1.2.3.3 Phân loại 13

1.2.3.4 Đặc điểm hình thái nấm 13

1.2.3.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn 13

1.2.3.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh bệnh 14

1.2.3.7 Bệnh pháp quản lý bệnh 15

1.2.4 BỆNH THỐI TRÁI DO NẤM PHYTOPHTHORA CAPSICI 15

1.2.4.1 Triệu chứng 15

1.2.4.2 Tác nhân gây hại 16

1.2.4.3 Phân loại 16

1.2.4.4 Đặc điểm hình thái nấm 16

1.2.4.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn 17

1.2.4.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh bệnh 17

1.2.4.7 Biện pháp phòng trị 18

1.3 PHÒNG TRỪ SINH HỌC (PTSH) BỆNH CÂY TRỒNG 18

1.3.1 Khái niệm 18

1.3.2 Vai trò vi sinh vật có lợi trong PTSH 18

1.4 VI KHUẨN VÙNG RỄ KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY TRỒNG (Plant Growth Promoting Rhizobacteria - PGPR) 19

1.4.1 Khái niệm 19

1.4.2 Vi khuẩn nội sinh rễ 19

1.4.3 Vai trò của nhóm vi khuẩn vùng rễ trong PTSH bệnh cây trồng 20

1.4.4 Một số ứng dụng của chủng vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas spp trong phòng trị sinh học bệnh cây trồng 21

1.5 MỘT SỐ DÒNG VI KHUẨN ĐƯỢC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 22

1.6 MỘT SỐ LOẠI THUỐC HÓA HỌC ĐƯỢC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 23

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 25

2.1 PHƯƠNG TIỆN 25

2.2 PHƯƠNG PHÁP 25

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 TỔNG QUAN THÍ NGHIỆM 31

3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN DIDYMELLA BRYONIAE TRÊN DƯA HẤU BẰNG VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NGOÀI ĐỒNG 32

3.2.1 Vụ Hè Thu 2011 32

3.2.2 Vụ Thu Đông 2011 40

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Triệu chứng bệnh đốm lá chảy nhựa thân Didymella bryoniae 5

1.3 Các triệu chứng bệnh và hình thái nấm Colletotrichum lagenarium

1.4 Triệu chứng gây hại của nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum

1.5 Triệu chứng bệnh thối trái và hình thái của nấm Phytophthora

3.4 Nghiệm thức 6, 8 và Đối Chứng ở thời điểm 50 NSKG, vụ Thu

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Một số chủng vi khuẩn vùng rễ đƣợc phân lập ở các tỉnh Đồng

Bằng Sông Cửu Long đƣợc sử dụng trong thí nghiệm 23

2.2 Lịch phun thuốc trừ bệnh trên dƣa hấu của nghiệm thức 8 xử lý

2.3 Lịch phun thuốc trừ bệnh trên dƣa hấu của nghiệm thức 8 xử lý

3.1 Tỷ lệ bệnh đốm lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae) trên dƣa

hấu vụ Hè Thu 2011 tại quận Ô Môn, TPCT 34

3.2 Hiệu quả giảm bệnh đốm lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae)

trên dƣa hấu vụ Hè Thu 2011 tại quận Ô Môn, TPCT 35 3.3 Năng suất dƣa hấu vụ Hè Thu 2011, tại Ô Môn, TPCT 37

3.4 Tỷ lệ bệnh đốm lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae) trên dƣa

hấu vụ Thu Đông 2011 tại quận Ô Môn, TPCT 41

3.5 Hiệu quả giảm bệnh đốm lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae)

trên dƣa hấu vụ Thu Đông 2011 tại quận Ô Môn, TPCT 43 3.6 Năng suất dƣa hấu vụ Thu Đông 2011, tại Ô môn, TPCT 44

Đinh Văn Nhi và Nguyễn Ánh Vân, (2012) “Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh

đốm lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae) trên dưa hấu bằng vi khuẩn vùng

rễ trong điều kiện ngoài đồng vụ Hè Thu và vụ Thu Đông, ở quận Ô Môn, Thành Phố Cần Thơ” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ Thực Vật Bộ môn Bảo

Vệ Thực Vật Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trường Đại Học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga

TÓM LƯỢC

Đề tài “Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh đốm lá chảy nhựa thân

(Didymella bryoniae) trên dưa hấu bằng vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện ngoài

đồng vụ Hè Thu và vụ Thu Đông, ở quận Ô Môn, Thành Phố Cần Thơ” được

thực hiện tại ruộng của nông dân ở phường Trường Lạc, quận Ô Môn, Thành Phố Cần Thơ từ tháng 3/2011 đến tháng 8/2011 nhằm đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của 4 chủng vi khuẩn vùng rễ (12, 89, 151 và 187) đối với bệnh đốm lá chảy nhựa

thân do D bryoniae ở điều kiện ngoài đồng

Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, với 8 nghiệm thức và 4 lần lặp lại gồm các nghiệm thức: NT1: xử lý với huyền phù vi

khuẩn (HPVK) 12 (Pseudomonas sp.); NT2: xử lý với HPVK 89 (chưa xác định); NT3: xử lý với HPVK 151 (Pseudomonas sp.); NT4: xử lý với HPVK 187 (Pseudomonas sp.); NT5: xử lý với hỗn hợp HPVK 12 + 89 + 151 + 187; NT6: xử

lý với hỗn hợp HPVK 12 + 89 + 151 + 187 + thuốc hóa học (Amistar 250SC liều lượng ¼ nồng độ khuyến cáo, Binhnomyl 50WP liều lượng ¼ nồng độ khuyến cáo

và Foraxyl 35WP liều lượng ½ nồng độ khuyến cáo); NT7: đối chứng; NT8: nghiệm thức xử lý như nông dân Qua thí nghiệm nhận thấy:

Vào vụ Hè Thu: xử lý ngâm hạt, tưới đất và phun lá với vi khuẩn 151

(Pseudomonas sp.), hoặc hỗn hợp vi khuẩn 12 + 89 + 151 + 187, hoặc hỗn hợp vi

khuẩn 12 + 89 + 151 + 187 + lượng nhỏ thuốc hoá học (Amistar ¼ liều lượng khuyến cáo + Binhnomyl ¼ liều lượng khuyến cáo), hoặc ngâm hạt và tưới đất với

vi khuẩn 89 (chưa xác định) đều thể hiện hiệu quả phòng trị bệnh đốm lá chảy nhựa thân trong điều kiện vụ Hè Thu, trong đó nghiệm thức xử lý hỗn hộp vi khuẩn + lượng nhỏ thuốc hoá học thể hiện hiệu quả ổn định qua các thời điểm

Vào vụ Thu Đông: xử lý ngâm hạt, tưới đất và phun lá với vi khuẩn 12

(Pseudomonas sp.), hoặc vi khuẩn 151 (Pseudomonas sp.), hoặc vi khuẩn 187 (Pseudomonnas sp.), hoặc hỗn hợp vi khuẩn 12 + 89 + 151 + 187 + lượng nhỏ

thuốc hoá học (Amistar ¼ liều lượng khuyến cáo + Binhnomyl ¼ liều lượng khuyến cáo giai đoạn 10, 20, 30 NSKG; Amistar ¼ liều lượng khuyến cáo + Foraxyl ½ liều lượng khuyến cáo giai đoạn 40, 50 NSKG), hoặc ngâm hạt và tưới đất với vi khuẩn

89 (chưa xác định) đều thể hiện hiệu quả phòng trị bệnh đốm lá chảy nhựa thân trong điều kiện vụ Thu Đông, trong đó nghiệm thức xử lý hỗn hợp vi khuẩn + lượng nhỏ thuốc hoá học thể hiện hiệu quả cao và ổn định

ĐẶT VẤN ĐỀ

Dưa hấu là cây trồng phổ biến tại Việt Nam và các nước trên thế giới với diện tích khá lớn (Trần Khắc Thi, 1999) Ngoài thiệt hại do côn trùng gây ra, bệnh hại cũng là nguyên nhân gây thiệt hại năng suất nghiêm trọng Trong thực tế sản xuất dưa hấu của nông dân ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đã xuất hiện một số bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng lên năng suất dưa hấu như: bệnh khảm do

virus, bệnh đốm lá chảy nhựa thân do nấm Didymella bryoniae, bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum, bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium, bệnh thối trái do Phytophthora capsici …(Võ Thanh Hoàng và Nguyễn

Thị Nghiêm, 1993) Các bệnh này cũng xuất hiện và gây thiệt hại ở tất cả các vùng trồng dưa trên thế giới (CABI, 2001) Hầu hết các giống dưa hấu trồng hiện nay thường không kháng cao đối với các bệnh này Biện pháp phòng trị chủ yếu là sử dụng thuốc hóa học (Vũ Huy Trung và ctv., 2005) Biện pháp dùng thuốc hóa học

có khả năng phòng trị nhanh, tuy nhiên việc sử dụng quá mức sẽ làm ô nhiễm môi trường, gây ra tình trạng kháng thuốc của bệnh, tăng chi phí sản xuất và gây ảnh

hưởng đến sức khỏe con người (Gusmini và ctv., 2005) Hơn nữa, hậu quả của việc

lạm dụng nông dược còn giết chết các vi sinh vật đối kháng với dịch bệnh, làm mất cân bằng sinh thái và dịch bệnh dễ bộc phát nhanh (Phạm Văn Kim, 2000) Do đó, biện pháp sinh học là một hướng đi tiềm năng trong việc phòng trị các bệnh có nguồn gốc từ đất phổ biến trên dưa hấu hiện nay và trong tương lai

Biện pháp phòng trừ sinh học bệnh cây bằng vi sinh vật gần đây được các nhà khoa học rất chú ý Những ưu điểm của biện pháp sinh học là giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật, giữ cân bằng sinh học, giúp hạn chế mầm bệnh hình thành tính kháng thuốc Gần đây, biện pháp phòng trị sinh học bệnh cây trên dưa hấu bằng vi sinh vật đã được thực hiện và đã chứng tỏ được hiệu quả phòng trị cao cũng như thân thiện với môi trường (Nguyen Thi Thu Nga, 2007; Tziros và ctv., 2007) Trong

đó, nhóm vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria = PGPR) ngoài khả năng giúp cây trồng phát triển tốt, còn

có thể đối kháng với tác nhân gây bệnh và kích thích tính kháng bệnh của cây

Theo Nguyễn Thanh An (2011), khi sử dụng chủng vi khuẩn 151

(Pseudomonas sp.) bằng biện pháp xử lý ngâm hạt + tưới đất, hay phun lá trước khi chủng bệnh có hiệu quả hạn chế được bệnh đốm lá chảy nhựa thân do nấm D bryoniae trong điều kiện nhà lưới Chủng vi khuẩn 89 (chưa xác định) với biện pháp phun lá trước và sau khi chủng bệnh, cho hiệu quả ức chế nấm C lagenarium gây bệnh thán thư trên dưa hấu trong điều kiện in vivo (Đặng Xuân Ánh, 2011) Theo báo cáo của Bùi Thành Giao (2011), chủng vi khuẩn 12 (Pseudomonas sp.) khi xử lý phun lá trước + sau khi chủng bệnh cho hiệu quả ức chế bệnh thán thư C lagenarium cao nhất trong điều kiện nhà lưới Kết quả nghiên cứu của Lâm Văn

Toán (2011), khi sử dụng chủng vi khuẩn 89 ở biện pháp ngâm hạt có thể hạn chế

được bệnh héo rũ F oxysporum f.sp niveum, hoặc xử lý tưới đất vi khuẩn 12 (Pseudomonas sp.) và 187 (Pseudomonas sp.) cũng có khả năng hạn ức chế được nấm bệnh F oxysporum f.sp niveum trong điều kiện nhà lưới Trong điều kiện in vivo, thì chủng vi khuẩn 12 và 187 với biện pháp xử lý phun trái trước và sau khi chủng bệnh có hiệu quả cao và ổn định trong việc hạn chế bệnh thối trái P capsici

(Nguyễn Văn Khởi, 2011) Từ đó, đề tài “Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh đốm

lá chảy nhựa thân (Didymella bryoniae) trên dưa hấu bằng vi khuẩn vùng rễ

trong điều kiện ngoài đồng vụ Hè Thu và vụ Thu Đông, ở quận Ô Môn, Thành Phố Cần Thơ” được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của 4 chủng

vi khuẩn vùng rễ (12, 89, 151, 187) và chọn ra biện pháp phòng trị hiệu quả đối với bệnh đốm lá chảy nhựa thân trên cây dưa hấu ở điều kiện ngoài đồng

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY DƯA HẤU

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố dưa hấu

Dưa hấu có tên khoa học Citrullus lanatus [Thunb.] Mansf thuộc họ bầu bí

Cucurbitaceae Dưa hấu có nguồn gốc từ Trung phi, một phần phía Bắc sa mạc Sahara (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Dưa hấu được đưa đến Trung Quốc và miền Đông nước Nga vào thế kỉ thứ 10 và đến Anh vào năm 1600 (Tạ Thu Cúc, 2005) Ngay nay dưa hấu được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới như: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Thổ Nhĩ Kì, Iran, Tây Ban Nha, Hy Lạp, Mỹ, Ai Cập (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

Ở Việt Nam, dưa hấu được trồng từ thời vua Hùng Vương thứ 18 và dưa hấu trở thành loại trái cây không thể thiếu được trong ngày Tết cổ truyền của nhân dân Hiện nay các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đều có trồng dưa hấu, nhưng tập trung nhiều nhất ở các tỉnh huyện như Sóc Trăng (huyện Phú Tâm, Đại Tâm), Bạc Liêu (Hồng Vân), Kiên Giang (Hà Tiên, Hòn Đất), Trà Vinh (Cầu Ngang), Cần Thơ (Ô Môn, Vị Thanh, Bình Thủy), Long An (Tân Trụ), Tiền Giang (Gò Công Tây, Chợ Gạo), Đồng Tháp (Lấp Vò), An Giang (Châu Phú), Cà Mau (Năm Căn), …(Trần Thị Ba và ctv., 1999)

1.1.2 Tình hình sản xuất và giá trị dinh dưỡng của dưa hấu

Theo FAO (2010), sản lượng dưa hấu trên thế giới khoảng 89 triệu tấn với diện tích canh tác 3,2 triệu ha, năng suất 28,2 tấn/ha Riêng ở Việt Nam, tổng sản lượng khoảng 416 ngàn tấn với diện tích khoảng 27,5 ngàn ha và năng suất 15,14 tấn/ha

Dưa hấu giữ được lâu ngày ở dạng tươi và thuận tiện chuyên chở đi xa nhờ

vỏ ngoài cứng (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Trong 100 g phần ăn được của dưa hấu chứa 90% nước; 9% carbohydrate; 0,75% protein; 0,1% lipit; 300 IU vitamin A; 6

mg vitamin C; 8 mg Ca; 10 mg Mg; 14 mg P và 0,2 mg Fe Giá trị năng lượng tương đương 150 kJ/100 g (Phạm Hồng Cúc, 2003)

Dưa hấu ngoài việc ăn tươi, làm rượu (ở Nga) còn là nguồn nước quan trọng

ở vùng sa mạc Ở Việt Nam, dưa hấu còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị của nước

ta trong nhiều năm qua và trong tương lai (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

1.1.3 Đặc tính chung của cây dưa hấu

1.1.3.1 Điều kiện ngoại cảnh

Nhiệt độ: dưa hấu có nguồn gốc nhiệt đới, ưa khí hậu ấm áp, khô ráo, ánh sáng đầy đủ, giới hạn nhiệt độ sinh trưởng khoảng 10-40o

C Nhiệt độ thích hợp cho

sự sinh trưởng của dưa là 25-30oC, vì vậy dưa phát triển tốt ở ĐBSCL Sự chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm càng nhiều thì hoa cái càng nhiều và năng suất cao (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

Ánh sáng: trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây dưa hấu cần nhiều ánh sáng Quang kì ngắn kết hợp cường độ ánh sáng mạnh sẽ thúc đẩy cây ra nhiều hoa cái, tăng đậu trái, trái chín sớm, năng suất cao (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Nếu trời âm u, thiếu nắng dưa bò dài, cây sinh trưởng kém, ít đậu trái, cây dễ nhiễm bệnh (Phạm Hồng Cúc, 2003)

Gió: gió thổi mạnh sẽ là tốc dây, xoay gốc, gãy ngọn, gãy lá, rụng nụ hoa Trong quá trình canh tác nên bố trí cho dây dưa bò thuận chiều gió Nếu không bố trí được thì nên cố định dây dưa càng sớm càng tốt hoặc trồng cây chắn gió cũng góp phần làm giảm thiệt hại do gió (Phạm Hồng Cúc, 2003)

Nước: dưa hấu thuộc nhóm cây hút nước mạnh nhưng tiêu hao ít nước, vì dưa có bộ lá to, nhiều lá và trái chứa nhiều nước bên trong Dưa hấu cần ẩm độ đất khoảng 70-80%, ưa khô, chịu hạn khá (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Dưa chịu úng kém, úng nước gây ra thối rễ, vàng lá làm chết cây (Phạm Hồng Cúc, 2003)

Đất đai: dưa hấu có thể trồng trên nhiều loại đất từ cát đến sét nặng Đất phù

sa ven sông, đất thịt nhẹ hoặc pha cát và có tầng canh tác sâu là đất thích hợp nhất

để trồng dưa (Phạm Hồng Cúc, 2003) pH đất khoảng 5,5-7 là thích hợp nhất để trồng dưa (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

1.1.3.2 Các thời kì sinh trưởng

Thời kì tăng trưởng: được tính từ lúc gieo hạt đến khi ra hoa (khoảng 21 ngày) thời kì này dưa tăng trưởng chậm, ra lóng ngắn, thân mọc thẳng, cây chưa phân cành, tốc độ phát triển rễ chậm nhưng mạnh hơn thân lá (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

Thời kì ra hoa kết quả: khoảng 3 tuần sau khi gieo thân dưa chuyển sang dạng bò, cây dưa tăng trưởng rất nhanh, ra lá nhanh, vòi bám hình thành, chồi nách bắt đầu phát triển và cây ra hoa Hoa đực thường trổ đầu tiên, kích thước nhỏ, hạt phấn ít và nảy mầm kém Nếu có hoa cái thì cũng nhỏ, bầu noãn nhỏ và cuống ngắn, những hoa này nếu phát triển được thì trái cũng nhỏ, chín sớm thường không được chú ý trong sản xuất (Trần Thị Ba và ctv., 1999; Phạm Hồng Cúc, 2003) Khi dưa hấu được khoảng 15–16 lá (khoảng 30 ngày sau khi trồng), hoa đực và hoa cái

ra tập trung trên dây chính và nhánh chính Hoa đực và hoa cái lúc này có kích thước to, bầu noãn tròn đầy, thụ tinh dễ dàng hơn, cho trái to khi thu hoạch (Trần Thị Ba và ctv., 1999)

Thời kì phát triển trái: hoa được thụ phấn phát triển thành trái rất nhanh trong 20 ngày đầu, sự phát triển của thân, lá giảm dần, đây là thời điểm quyết định năng xuất (Trần Thị Ba và ctv., 1999) Sau đó trái lớn chậm dần do biến đổi sinh hóa bên trong, tích lũy chất đường và thành lập sắc tố thịt quả cho đến khi trái chín làm thịt trái trở nên ngọt và có màu sậm (Phạm Hồng Cúc, 2003)

1.2 MỘT SỐ BỆNH HẠI QUAN TRỌNG TRÊN DƯA HẤU

1.2.1 BỆNH ĐỐM LÁ CHẢY NHỰA THÂN DO NÂM DIDYMELLA

BRYONIAE

1.2.1.1 Triệu chứng

Bệnh gây hại trên hầu hết các bộ phận của cây và ở tất cả các giai đoạn (Punithalingam và Holliday, 1972; Sitterly và Keinath, 1996; Gusmini và ctv., 2005) Bệnh được ghi nhận gây hại quan trọng ở các vùng trồng dưa của nước ta, đặc biệt là vào mùa mưa, thời tiết ẩm ướt (Vũ Huy Trung và ctv., 2005)

Trên lá dưa hấu xuất hiện nhưng chấm màu nâu sẫm và nhanh chóng lan rộng ra cho đến khi toàn bộ lá tàn lụi Các đốm đen và nâu cũng xuất hiện trên các

lá mầm và thân của cây con Hiện tượng úng nước (water-soaking) có thể xảy ra trên thân mầm và lá (Sitterly và Keinath, 1996)

Hình 1.1: Triệu chứng bệnh đốm lá chảy nhựa thân Didymella bryoniae

(Nguồn: Nguyen Thi Thu Nga, 2007)

(A) Triệu chứng bệnh trên lá (B) Triệu chứng bệnh trên thân (C) Triệu

chứng bệnh trên trái

Trên thân, nhất là trên nhánh thân thì vết bệnh có hình bầu dục, màu xám trắng, kích thước từ 1-2 cm, đốm hơi lõm, làm khuyết một bên thân hay nhánh Trên vùng bệnh, nhựa màu nâu đỏ ứa ra thành giọt, sau cùng đổi thành màu nâu đen

(A

)

(B )

(C)

và khô cứng lại Nơi vùng bệnh vỏ thân có thể nứt nẻ, trên đó cũng có mang nhiều quả thể nấm màu đen và nhỏ (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993)

Trên trái xuất hiện những chấm nhỏ, úng nước, những vết đốm lan rộng ra không giới hạn và tiết ra nhựa lỏng Trên các đốm có thể nhìn thấy các quả thể màu đen Bệnh này phát triển nhanh ở hoa, thân và trái trong điều kiện nóng và ẩm (Gusmini và ctv., 2005)

1.2.1.2 Tác nhân gây hại

Do nấm Didymella bryoniae (Auersw.) Rehm gây ra Ngoài ra, nấm này còn

có tên gọi là Mycosphaerella citrullina hay Mycosphaerella melonis (Gusmini và ctv., 2005) Bệnh đốm lá chảy nhựa thân do nấm D bryoniae gây ra là một trong

những bệnh quan trọng của họ bầu bí dưa ở nhiều quốc gia trên thế giới (Lee và ctv., 1984)

Phổ kí chủ: nấm bệnh có thể tấn công tất cả cây họ dưa bầu bí như: dưa hấu, dưa leo, khổ qua, cây su su Ngoài ra, nấm bệnh còn gây hại trên họ xương rồng (Punithalingam và Holliday, 1972)

1.2.1.3 Phân loại

Nấm Didymella bryoniae thuộc lớp nang Ascomycota Giai đoạn vô tính có tên là Phoma cucurbitaceae (Punithalingam và Holliday, 1972; Gusmini và ctv., 2005) Giai đọan sinh sản hữu tính là Mycosphaerella melonis hay Didymella bryoniae (Chiu và Walker, 1949)

1.2.4.4 Đặc điểm hình thái nấm

Trên môi trường PDA, nấm Didymella bryoniae hình thành sợi nấm có màu

xanh ôliu, tơ nấm trắng mịn và ổ nấm vô tính (pycnidium) được hình thành (Sudisha và ctv., 2004; trích từ Trần Hữu Thông, 2010) Giai đoạn vô tính nấm hình thành ổ nấm vô tính (pycnidium) Ổ nấm vô tính có màu nâu đến đen, có kích thước 120-180 µm, bên trong chứa bào tử vô tính (pycnidiospores) Các bào tử vô tính có hình trụ với đầu tròn, trong suốt, không có hoặc có 1 vách ngăn, dài 6-13 µm (Keinath, 2000; Gusmini và ctv., 2005) Trên thân và lá dưa bị bệnh có thể quan sát

cả hai thể sinh sản vô tính và hữu tính của mầm bệnh (Nguyen Thi Thu Nga, 2007) Giai đoạn hữu tính của nấm hình thành quả nang bầu (pseudothecia) Quả nang bầu

có đường kính từ 125-213 µm, có màu đen, bên trong chứa các nang (ascus) Trong mỗi nang có chứa 8 bào tử nang (ascospores) Bào tử nang có kích thước 14-18 x 4-

6 µm, hình trụ nhọn ở hai đầu, trong suốt, có 1 vách ngăn (Punithalingam và Holliday, 1972; Gusmini và ctv., 2005)

1.2.1.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn

Nhiệt độ tối ưu cho sự xâm nhiễm trên dưa hấu là 24-25oC (Sitterly và Keinath, 1996) Hiện tượng thối trái ở dưa hấu sẽ gia tăng khi nhiệt độ môi trường

từ 7-24oC, giảm xuống khi nhiệt độ môi trường đạt 29,5oC Sự tăng trưởng tối đa trong điều kiện phòng thí nghiệm được ghi nhận là 26,7o

C và 20-24oC (Holliday, 1980) Nhiệt độ và ẩm độ đều rất quan trọng trong việc nảy nầm, hình thành bào tử, quá trình xâm nhiễm của bào tử vào mô cây và phát triển của triệu chứng (Zitter, 1992; Kucharek và Schenck, 1999; Paret và ctv., 2011)

Bào tử vô tính phát tán nhanh sau các trận mưa và vào nhưng đêm có sương

mù (Sitterly và Keinath, 1996) Nguồn bệnh từ không khí cũng được ghi nhận như

là nguồn xâm nhiễm chính trên dưa hấu (Nguyen Thi Thu Nga, 2007) Trong các con đường lan truyền thì lan truyền qua đất là quan trọng nhất (Sherf và Macnab, 1986)

Bệnh do nấm Didymella bryoniae là bệnh sinh ra từ đất và hạt Nấm có thể

lưu tồn trong hoặc trên hạt giống Khi vắng mặt cây kí chủ, nấm lưu tồn trên xác bả cây bệnh với thời gian một năm hoặc nữa năm tùy thuộc vào dư lượng thực vật bị

bệnh Nấm lưu tồn dưới dạng sợi nấm ngủ nghỉ hoặc bào tử hậu (Zitter, 1992) Ngoài ra, Sherf và Macnab (1986) cho rằng nấm còn có thể lưu tồn dưới dạng quả thể như pycnidia và pseudothecia trên xác bả thực vật bị chôn vùi ít với thời gian trên 2 năm

1.2.1.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh mầm bệnh

Sự xâm nhiễm xảy ra dễ dàng đối với cây con, nhưng đối với mô già (đặc biệt là trái) thì sự xâm nhiễm thường để lại những vết thương và thâm tím Sự xâm nhiễm qua lổ khí khẩu của quả dưa hấu cũng xảy ra (Holliday, 1980) Độ ẩm trên lá

ít nhất là 1 giờ thì thích hợp cho sự xâm nhiễm, những lá ướt liên tục rất thuận lợi cho việc lan rộng của vết thương (Sitterly và Keinath, 1996)

Lá bị xâm nhiễm trực tiếp thông qua lớp màng ngoài (cuticle) hoặc thông qua các khoảng trống gian bào của các lông hút trên bề mặt lá (trichomes) Thân cây cũng bị xâm nhập thông qua các vết thương hoặc bởi sự lan rộng các vết thương

ở lá Trên quả cũng bị xâm nhiễm qua các vết thương hoặc thông qua các vết sẹo hoa lúc thụ phấn Quả bắt đầu bị thối khoảng 3 ngày sau khi nhiễm bệnh Lá mầm

và lá non của cây dưa hấu và dưa hương rất nhạy cảm với nấm D bryoniae (Sitterly

và Keinath, 1996) Sau khi xâm nhiễm thành công, sợi nấm tăng trưởng trong những khoảng trống gian bào, kết quả tế bào bị phá hủy (Nguyen Thi Thu Nga, 2007)

Ngoài ra, nấm còn có khả năng tiết ra một số enzyme thủy phân như: polygalacturonase (PG), pectin methylesterase và cellulase trong những enzyme này thì enzyme PG được xem là quan trọng nhất cho sự phá vỡ tế bào kí chủ giúp quá trình xâm nhiễm dễ dàng hơn (Curren, 1968) Thêm vào đó, Chilosi và Magro

(1998) cũng cho rằng enzyme thủy phân pectin được sản xuất từ ổ nấm D bryoniae

gây hại trên dưa leo (trích từ Trần Hữu Thông, 2010)

1.2.1.7 Biện pháp phòng trị

Biện pháp canh tác gồm vệ sinh đồng ruộng sau vụ trồng, khử hạt giống, khử trùng đất trước khi trồng là cần thiết Luân canh những cây khác họ dưa bầu bí ít nhất là 2 năm là phương pháp hiệu quả để giảm tỷ lệ mắc bệnh đốm lá chảy nhựa thân trên dưa bầu bí (Sitterly và Keinath, 1996; Paret và ctv., 2011)

Biện pháp sinh học: theo Nguyen Thi Thu Nga (2007) cho thấy rằng bằng

cách áo hạt và tưới đất với vi khuẩn Pseudomonas fluorescens 231-1 có khả năng ức

chế được bệnh trên lá do nấm Didymella bryoniae trên dưa hấu trong điều kiện in vitro và nhà lưới Dòng vi khuẩn Bacillus subtilis có mặt trên thị trường tại Mỹ có

khả năng kiểm soát bệnh đốm lá chảy nhựa thân trên họ dưa bầu bí (Paret và ctv., 2011)

Biện pháp hóa học: sử dụng các loại thuốc hóa học có tác động tiếp xúc như Chlorothalonil, Mancozeb, Maneb và thuốc lưu dẫn như Difenoconazole, Tebuconazole và Thiophanate-methyl đều có tác dụng phòng trừ bệnh đốm lá chảy nhưa thân (Paret và ctv., 2011) Ngoài ra các hợp chất trên, Benomyl và Carbendazim cũng tỏ ra có hiệu quả đối với bệnh này, đặc biệt là Benomyl (Vũ Huy Trung và ctv., 2005)

1.2.2 BỆNH THÁN THƯ DO NẤM COLLETOTRICHUM LAGENARIUM

1.2.2.1 Triệu chứng

Bệnh tấn công lên hầu hết các bộ phận trên mặt đất của cây dưa hấu (Maynard và Hopkin, 1999; CABI, 2001; Palenchar và ctv., 2009) Bệnh có thể làm giảm trên 60% năng suất (CABI, 2001)

Trên lá dưa hấu, các vết bệnh thường có màu nâu đến đen Bệnh phát triển sẽ làm cho lá bị cong và trở nên méo mó (Hình 1.3A) Phần mô của vết bệnh trở nên khô, rạn nứt và rơi ra ngoài khỏi lá (Koike và ctv., 2007) Vết bệnh thường bị giới hạn bởi các gân lá (Maynard và Hopkin, 1999) Bệnh thường xuất hiện ở các lá già bên dưới trước, nếu thời tiết ẩm sẽ thấy lớp bào tử hồng tươi nơi vết bệnh (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993)

Vết bệnh cũng xuất hiện trên thân và cuống lá, từ một điểm và được kéo dài

ra, có hình oval hoặc hình thoi, úng nước và sau đó các vết úng nước này tạo thành những đốm màu nâu (Hình 1.3B) Vết thương trên thân có thể được che phủ bởi một ít quả thể màu đen và khối bào tử màu hồng (Koike và ctv., 2007)

Trên trái dưa hấu, đốm bệnh úng nước, màu nâu đen, hơi lõm vào vỏ trái và cũng có bào tử màu hồng nơi vết bệnh (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993; Maynard và Hopkin, 1999) Theo CABI (2001), vết bệnh có hình vòng tròn, kích thước từ 20-30 mm, quan sát kĩ sẽ thấy những vòng tròn đồng tâm

1.2.2.2 Tác nhân gây hại

Do nấm Colletotrichum lagenarium (Pass.) Ellis và Halst gây ra Ngoài ra, nấm còn có tên gọi là Colletotrichum orbiculare hay Glomerella cingulata var orbiculare (Russo và ctv., 1997; CABI, 2001)

1.2.2.3 Phân loại

Nấm Colletotrichum lagenarium thuộc chi Colletotrichum, bộ Melanconiales, lớp Deuteromycetes Giai đoạn sinh sản hữu tính của nấm

Colletotrichum lagenarium có tên là Glomerella lagenarium thuộc lớp nang

Ascomycetes Giai đoạn này rất hiếm (Barnett và Hunter, 1998; CABI, 2001)

Phổ kí chủ: gây hại lên cây thuộc họ bầu bí dưa, kí chủ chính là dưa hấu, dưa

lê và dưa leo Ngoài ra, nấm còn tấn công lên cả bí đỏ, bầu hồ lô, mướp và khổ qua (CABI, 2001)

Hình 1.3: Các triệu chứng bệnh và hình thái nấm Colletotrichum lagenarium

gây bệnh trên cây dưa hấu

(A) Triệu chứng trên lá (Nguồn: Trần Bạch Lan, 2010)

(B) Triệu chứng trên thân (Nguồn: Trần Bạch Lan, 2010)

(C) Triệu chứng trên trái (Nguồn: Trần Bạch Lan, 2010)

(D) Hình thái của nấm C lagenarium (Nguồn: Gray, 1996)

1.2.2.4 Đặc điểm hình thái nấm

Khuẩn lạc có hình dạng bất định, sợi nấm có màu xám nhạt trên môi trường Potato dextrose agar (PDA), mặt sau thường có màu nâu đen (Trần Thị Kim Đông,

2010) Nấm Colletotrichum lagenarium cho ra các quả thể nhỏ, màu đen, cấu trúc

có hình như cái chén (cup-shaped) được gọi là đĩa đài (acervuli) chứa cuống bào tử (conidiophores) và bào tử đính vô tính (conidia) Bào tử vô tính trong suốt, thẳng, hình trụ, không có vách ngăn với đầu tù và kích thước 4-6 x 13-19 µm Bào tử vô tính được tạo ra trong những giọt keo màu hồng Những gai đen (black setae) thường xuất hiện trong đĩa đài (Hình 1.3D) (Koike và ctv., 2007)

1.2.2.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn

Nấm có 2 chủng (race) phổ biến thường tấn công trên cây thuộc họ dưa bầu

bí Trong đó, chủng 1 gây bệnh trên cây dưa leo, còn chủng 2 (là chủng phổ biến

(B) (A)

nhất tại Ấn Độ) gây bệnh chủ yếu trên cây dưa hấu Nhiều giống dưa hấu hiện nay

có thể kháng với chủng 1, tuy nhiên vẫn chưa có giống dưa hấu kháng được với chủng 2 của bệnh thán thư (Egel, 2010)

Bệnh thường xảy ra vào những tháng có mưa nhiều (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993) Bào tử lây lan chủ yếu nhờ gió, nước mưa, dụng cụ lao động và con người (Maynard và Hopkin, 1999) và do côn trùng (Koike và ctv., 2007)

Nấm có thể lưu tồn trên hạt giống, tàn dư thực vật bị bệnh, cây trồng thuộc

họ bầu bí dưa và cỏ dại (Maynard và Hopkin, 1999; Palenchar và ctv., 2009) Ngoài

ra, nấm còn lưu tồn trong đất trồng (CABI, 2001)

1.2.2.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh mầm bệnh

Bào tử đính nảy mầm khi gặp kí chủ thích hợp Mầm bệnh xâm nhập vào mô cây kí chủ thông qua những khoảng trống gian bào, phát triển và lây lan làm hoại tử

mô kí chủ một cách nhanh chóng (CABI, 2001)

Nhiệt độ tối hảo cho nấm phát triển và nảy mầm là 20-30oC Ở nhiệt độ 52oC trong 10 phút sẽ là giảm sút sức nảy mầm của bào tử nấm (Zhi và ctv., 1997) Bào

tử vô tính nảy mầm và xâm nhiễm cây kí chủ trong điều kiện nhiệt độ 22-27oC, ẩm

độ 100% và thời gian yêu cầu là 24 giờ Triệu chứng bệnh đầu tiên xuất hiện 4 ngày sau khi xâm nhiễm (Koike và ctv., 2007)

Biện pháp sinh học gồm có ứng dụng các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng

trưởng cây trồng bao gồm các dòng INR7 (Bacillus pumilus), GB03 (B subtilis) và ME1 (Curtobacterium flaccumfaciens) có khả năng đối kháng với nấm Colletotrichum lagenarium trong điều kiện nhà lưới (Raupach và Kloepper, 1998)

Ngoài ra, phân hữu cơ hoai mục có khả năng chống lại một vài bệnh gây ra trên cây trồng có nguồn gốc từ đất, kích kháng trên dưa leo chống lại bệnh thán thư (Zhang

và ctv., 1999; trích từ Trần Bạch Lan, 2010)

1.2.3 BỆNH HÉO RŨ DO NẤM FUSARIUM OXYSPORUM F.SP NIVEUM

1.2.3.1 Triệu chứng

Bệnh gây hại trên tất cả các giai đoạn của cây (CABI, 2001; CABI, 2003; Synder và Hansen, 2003) Và khi cây dưa còn nhỏ thì khả năng nhiễm bệnh nặng hơn các giai đoạn sau (Stephen, 1991; trích từ CABI, 2001) Theo Trần Văn Hai và ctv., (2005) cho rằng, trong thực tế sản xuất bệnh thường gây chết vào giai đoạn dưa đã đậu trái

Các triệu chứng ban đầu thường là sự xuất hiện màu xanh xám nhạt của lá do

sự mất sức trương và héo của lá cây kí chủ Triệu chứng héo thường đi theo sau hiện tượng vàng lá, sau cùng là hoại tử Héo thường bất đầu ở các lá già và lan dần

lên những lá non phía ngọn Triệu chứng chẩn đoán hiện tượng héo do Fusarium là

sự đổi màu của hệ thống mạch mộc, có thể được quan sát dễ dàng trong phần dọc hoặc chéo của thân hoặc rễ (Hình 1.4C) Trên cây dưa hấu, vết hoại tử màu nâu có thể được trông thấy bên ngoài và dọc theo chiều dài của thân (Egel và Martyn, 2007)

Trong giai đoạn cây còn non, lá mầm bị mất màu xanh đậm và rũ xuống, sau

đó cây sẽ bị gụt xuống Khi bị xâm nhiễm sớm ở giai đoạn đầu và kéo dài rễ cây sẽ

bị thối rữa và chết (Horlook, 2004) Ở cây trưởng thành, triệu chứng héo có thể xuất hiện ở một phần thân, tùy thuộc vào phần của hệ thống rễ bị xâm nhiễm (Hình 1.4A) Hiện tượng úa vàng (chlorosis) và còi cọc (stunting) có thể xảy ra, và đôi khi chỉ tạm thời phục hồi lại bình thường Khi thời tiết ẩm, sự hình thành bào tử được tìm thấy trên thân của cây đã chết (Holliday, 1970; CABI, 2003)

Hình 1.4: Triệu chứng gây hại của nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum trên dưa

hấu (Nguồn: Phạm Thị Hoàng Lan, 2009)

(A) Triệu chứng dây dưa bị héo các lá ở gần gốc

(B) Nông dân nhổ bỏ cây dưa hấu bị bệnh trên ruộng

(C) Hiện tượng sọc nâu dọc theo mạch nhựa ở thân

1.2.3.2 Tác nhân gây hại

Do nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum là một trong những nấm bệnh gây

hại quan trọng trong canh tác dưa hấu (CABI, 2001; Egel và Martyn, 2007)

Burgess và ctv., (2008) cho rằng loài Fusarium oxysporum là tác nhân chính tấn công gây héo mạch nhựa (vascular wilt) trong khi đó loài Fusarium solani chỉ gây thối rễ hoặc cổ rễ là chính Những chủng nấm Fusarium oxysporum gây triệu chứng

héo mạch nhựa điển hình (vascular wilt) và thường ký sinh chuyên tính, trên ký chủ

chuyên biệt thí dụ dòng nấm gây bệnh héo rũ dưa hấu là F oxysporum f.sp niveum, trên dưa leo hay họ bầu bí khác là F o f.sp melonis, trên cà chua F o f.sp lycospersici…(CABI, 2001; Burgess và ctv., 2008)

1.2.3.3 Phân loại

Nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum thuộc ngành Ascomycota, bộ hypocreales Tên gọi khác là Fusarium bulbigenum var niveum (E.F Sm.) Wollenw và Fusarium niveum (E.F Sm.) (trích CABI, 2003)

Sinh sản vô tính bằng tiểu bào tử và đại bào tử Tiểu bào tử có kích thước nhỏ từ 5,50-11,82 x 2,81-4,30 µm (Holliday, 1970; CABI, 2001; CABI, 2003) Nó

có nhiều hình dạng khác nhau: ôvan, bầu dục, hình trụ, thẳng hoặc cong có cấu tạo đơn bào và sinh ra trên thể bình ngắn (Egel và Martyn, 2007) Đại bào tử có dạng hình thoi hoặc hình liềm có từ 1-5 vách ngăn, đa số thường gặp là 3 vách ngăn, kích thước 14,68-44,25 x 2,8-5,22 µm, được sinh ra với số lượng lớn từ đĩa đài (Holliday, 1970; CABI, 2001; CABI, 2003) Bào tử áo (chlamydospores) hình

tròn, có vách dày, được hình thành từ đại bào tử khi gặp điều kiện bất lợi Nấm F oxysporum hình thành hai loại bào tử áo: hình thành từ trong đại bào tử

(macroconidium) và một từ bên trong các sợi nấm (Egel và Martyn, 2007) Bào tử

áo có lớp vách dày, có khi xù xì, chịu đựng tốt với điều kiện môi trường khắc nhiệt Khi gặp điền kiện thuận lợi, bào tử áo nảy mầm cho ra sợi nấm mới (Phạm Văn Kim, 2003)

1.2.3.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và lưu tồn

Nấm Fusarium là loại nấm hoại sinh trong đất Loài gây bệnh (formae

speciales) là loài chuyên biệt và được xác định dựa vào phạm vi kí chủ Hiện nay đã

có 100 loài Fusarium khác nhau được môt tả gây bệnh cho các loài cây một lá mầm (monocot) và hai lá mầm (dicot) Ba chủng (race) của F oxysporum f sp niveum

đã được mô tả là: chủng 0, chủng 1 và chủng 2 Trong đó, chủng 0 được phát hiện lần đầu tiên ở Florida vào năm 1963, gây hại chủ yếu trên dưa hấu Chủng 1 là chủng chiếm ưu thế ở các vùng trồng dưa hấu tại Mỹ và thế giới Hầu hết các giống dưa lưỡng bội đều kháng cao đối với chủng 0 và chủng 1 Chủng 2 cũng là chủng đang nổi bật trên các giống dưa hiện nay (Egel và Martyn, 2007)

Nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum có thể được truyền qua hạt giống,

phân chuồng và phân hữu cơ, các nông cụ, thủy lợi, đất, gió và mưa Ở Trung Quốc, các đường lây truyền chính là thông qua phân động vật Các bào tử áo (chlamydospores) của nấm gây bệnh có khả năng tồn tại và lây nhiễm vào rễ dưa hấu sau khi đi qua ruột của gia súc, gia cầm trong các mảnh vụn thực vật và qua quá trình thải phân Đây là con đường lan truyền quan trọng nhất, tuy nhiên thông qua hạt giống, mầm bệnh có thể lan truyền sang các cánh đồng và các khu vực trồng dưa hấu mới (Sumner và Johnson, 1973; trích từ CABI, 2003)

Theo Stephen (1991), mầm bệnh có thể lưu tồn qua hạt, xác bả thực vật và trong đất mầm bệnh lưu tồn rất lâu (16 năm) (trích từ CABI, 2001) Tác nhân gây

bệnh héo Fusarium oxysporum f.sp niveum tồn tại dưới dạng bào tử áo trong đất

qua thời gian dài Bào tử áo hình thành trong sợi nấm có thể lưu tồn từ 15 đến 20

năm (Egel và Martyn, 2007) Ngoài ra, nấm F oxysporum f.sp niveum cũng có thể

có mặt ở vỏ rễ một số cây không phải là ký chủ, cỏ dại và cây trồng Bào tử áo hình thành trong vỏ rễ khi cây chết (Burgess và ctv., 2008)

1.2.3.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh bệnh

Nấm có thể xâm nhiễm vào chóp rễ, cửa ngõ tự nhiên hoặc vết thương, phát triển bên trong mạch dẫn nước Cuối cùng, sự vận chuyển nước bị giảm đến mức xuất hiện triệu chứng héo vàng điển hình của bệnh (Horlock, 2004) Mặt khác, chấn thương rễ gây ra bởi côn trùng và tuyến trùng cho phép mầm bệnh trong đất xâm nhiễm dễ dàng Tại Mỹ, bệnh tương quan đáng kể với mật số ban đầu của tuyến trùng rễ trong đất (Sumner và Johnson, 1973; trích từ CABI, 2003; Burgess và ctv., 2008)

Sợi nấm từ đại bào tử và hậu bào tử xâm nhiễm vào gốc hoặc thân mầm (hypocotyls) của cây Một khi sự xâm nhiễm xảy ra, nấm xâm nhập vào trong mạch mộc (xylem) của cây Tiểu bào tử được sản sinh ra bên trong ống mạch, bung ra và

đi lên theo dòng thoát hơi nước của mạch mộc, thỉnh thoảng chúng nảy mầm và tiếp tục sản sinh ra tiểu bào tử Triệu chứng héo xảy ra là do cây kí chủ hình thành thể sần (tyloses) bên trong mạch mộc Thể sần (tyloses) có hình dạng giống như là quả bóng, là sự lõm vào của các tế bào nhu mô trong mạch mộc Thể sần có nhiệm vụ

làm chậm sự lây lan của mầm bệnh trong cây kí chủ, nhưng cũng làm hạn chế luồng nước trong mạch mộc và dẫn đến triệu chứng héo Ngoài ra, nấm còn gây ra tổn thương cho tế bào nhu mô của mạch mộc, sự hình thành của các nướm u (gums)

cũng làm tắc nghẽn mạch dẫn Khi đã xâm nhiễm vào cây, nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum chỉ phát triển trong mạch mộc và thường xuất hiện ra bên

ngoài sau khi cây kí chủ chết (Egel và Martyn, 2007)

1.2.3.7 Bệnh pháp phòng trị

Theo Li và Liu (1990), Homodemycine là một phức hợp đồng của một số axit amin khác nhau, không lưu tồn và có độc tính thấp, hiệu quả hơn carbendazim

và thiophanate-methyl trong kiểm soát F oxysporum f.sp niveum trên dưa hấu

trong các thử nghiệm ngoài đồng Hợp chất này cũng được dùng để kích thích tăng trưởng trên cây khỏe và có thể được sử dụng để tăng năng suất (trích từ CABI, 2003)

Tại Ai Cập, dịch trích tỏi có khả năng ức chế bào tử nảy mầm và ức chế sự

tăng trưởng của sợi nấm F oxysporum f.sp niveum Ngâm hạt giống dưa hấu trong

dịch trích tỏi đã kiểm soát bệnh héo cây con tốt hơn so với xử lý hạt giống với Benomyl, Carboxin, Carboxin/Captan hoặc Carboxin/Thiram (El-Shami và ctv., 1985; trích từ CABI, 2003)

Ngoài biện pháp trên, Tziros và ctv., (2007) cho rằng vi khuẩn Pseudomonas chlororaphis PCL 1391 có thể hạn chế được bệnh héo vàng do nấm Fusarium oxysporum f.sp niveum trên dưa hấu, biện pháp này được xem là biện pháp tốt

trong quản lý dịch hại tổng hợp (trích từ Phạm Thị Hoàng Lan, 2009) Việc sử dụng

nấm Trichoderma harzianum để quản lý bệnh rất có hiệu quả và tăng năng suất dưa

(CABI, 2001; CABI, 2003)

Theo Burgess và ctv., (2008), bệnh héo Fusarium rất khó phòng trừ do bào

tử áo tồn tại qua thời gian dài trong đất Một trong những biện pháp kiểm soát tốt nhất chống lại bệnh này là sử dụng giống kháng bệnh (Hopkins và Elmstrom, 1984; trích từ CABI, 2003)

1.2.4 BỆNH THỐI TRÁI DO NẤM PHYTOPHTHORA CAPSICI

Trên thân vết bệnh xảy ra ở vị trí thân dưa hấu tiếp xúc với mặt đất Nấm bệnh tấn công làm xuất hiện những vết thương màu nâu sậm, nhũng nước vòng quanh thân, làm cho thân suy tàn và chết (Babadoost, 2005)

Trên trái vết bệnh ban đầu là những đốm úng nước, tròn, hơi lõm không màu hoặc màu hơi nâu, nông dân thường gọi là đốm đồng tiền Đặc biệt, các sợi nấm trắng còn có thể phát triển bao phủ hết toàn bộ trái Quan sát kĩ có thể thấy các đường tròn đồng tâm (Gevens và ctv., 2008) (Hình 1.5A)

1.2.4.2 Tác nhân gây hại

Do nấm Phytophthora capsici Leonian gây ra Nấm có phân bố địa lí rộng

được ghi nhận xuất hiện tại châu Âu, châu Phi và các nước châu Á như Philippines, Malaysia, Trung Quốc, Việt Nam…(CABI, 2001; CABI, 2003)

Hình 1.5: Triệu chứng bệnh thối trái và hình thái của nấm Phytophthora

capsici (Nguồn: Huỳnh Long Hồ, 2010)

(A) Thối trái dưa hấu do P capsici

(B) Sợi nấm và bọc bào tử (sporangium)

1.2.4.3 Phân loại

Nấm Phytophthora spp thuộc giới Chromista, ngành Oomycota, lớp

Oomycetes, bộ Pythiales, họ Pythiaceae, chi Phytophthora (CABI, 2001; CABI,

2003) Nấm P capsici có thể tấn công trên nhiều loại kí chủ khác nhau như tiêu, ớt,

dưa hấu, khoai tây, thuốc lá, tiêu, họ dưa bầu bí v.v…(CABI, 2003) Trên dưa bầu

bí, bệnh gây thiệt hại lên năng suất dưa hấu rất nghiêm trọng ở điều kiện ẩm ướt đặc biệt vào mùa mưa (Babadoost, 2005)

1.2.4.4 Đặc điểm hình thái nấm

Phytophthora capsici có sợi nấm mảnh, chiều rộng khoảng 5-7 µm, dạng bào

tử sinh sản vô tính gồm bọc bào tử, động bào tử và áo bào tử Bọc bào tử (sporangium) thường không đều, có hình thon dài, gần như là hình cầu, hoặc hình

trứng, hay hình quả chanh núm có kích thước khoảng 30-60-100 x 25-35 µm (Hình 1.5B) Khi điều kiện ẩm ướt, bọc bào tử hình thành động bào tử (zoospore) có roi và bơi lội trong nước Bào tử áo thường không xuất hiện hoặc rất hiếm Ở dạng sinh

sản hữu tính, nấm P capsici hình thành noãn bào tử (oospore) và hùng cơ

(antheridium); noãn bào tử có kích thước trung bình khoảng 30 µm (cao nhất là 39 µm), hùng cơ có kích thước khoảng 15 x 17 µm (CABI, 2001; CABI, 2003)

1.2.4.5 Đặc điểm sinh học, cách thức lan truyền và sự lưu tồn

Phytophthora capsici phát triển ở nhiệt độ 10-36oC, với nhiệt độ tối ưu từ 24-33°C Tuy nhiên, tỷ lệ mắc bệnh ít nhất ở 16°C, tỷ lệ thực vật bị chết nhiều nhất

ở 32°C Bọc bào tử tạo ra nhiều trên cây bệnh ở tất cả nhiệt độ Bào tử động (zoospore) được tạo ra ở nhiệt độ 20o

C và 24oC (CABI, 2003) Tất cả các loài

Phytophthora cần có ẩm độ cao cho sự hình thành bào tử, sự nảy mầm bọc bào tử

và động bào tử để mở đầu cho việc xâm nhiễm (Drenth và Guest, 2004)

Nấm bệnh lây lan bởi nước, mưa rào và gió (CABI, 2001) Khi điều kiện ẩm ướt, bọc bào tử hình thành động bào tử (zoospore) có roi và bơi lội trong nước hoặc trên bề mặt nước Động bào tử có thể bơi trong nước vài giờ và xâm nhiễm vào mô cây kí chủ (Babadoost, 2005)

Mầm bệnh có thể lưu tồn trong xác bả thực vât, hạt giống và trong đất (CABI, 2001) Khi không có mặt cây kí chủ, nấm lưu tồn trong đất hơn 15 tháng (Babadoost, 2005) Nấm tồn tại trên đồng ruộng dưới dạng bào tử có vách dày nhưng chúng xâm nhiễm không đáng kể vào cây trồng (CABI, 2001) Tất cả các

loài nấm Phytophthora đều có giai đoạn lưu tồn trong đất (Drenth và Guest, 2004)

1.2.4.6 Sự xâm nhiễm và phát sinh bệnh

Mầm bệnh lưu tồn trong đất dưới dạng noãn bào tử có vách dầy và xâm nhiễm vào mô cây bằng sợi nấm Khi thân cây bị mầm bệnh xâm nhiễm, mầm bệnh tạo ra bào tử trên mô cây bị bệnh Trong điều kiện mát và mưa ẩm, bọc bào tử (sporangium) sẽ hình thành động bào tử, có kích thước nhỏ hơn và có roi, động bào

tử theo nước mưa sang xâm nhiễm các cành thấp hơn ở cây trồng kế cận Những trái tiếp xúc với mặt đất rất dễ bị xâm nhiễm Những bào tử mới tạo ra nhanh chóng xâm nhiễm vào trái và thân và sự xâm nhiễm mới này phát triển rất nhanh trong thời gian ngắn Sự phát triển của mầm bệnh bị chặn đứng khi thời tiết trở nên khô ráo (Babadoost, 2005)

Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm, đặc biệt phát triển mạnh khi có mưa rào Nhiệt độ thích hợp để bệnh phát triển là từ 7-37oC, nhưng tối hảo nhất là 27-32oC Trong điều kiện thích hợp, bệnh phát triển nhanh chóng và có thể thấy triệu chứng trong khoảng thời gian từ 3-4 ngày sau khi bệnh xâm nhiễm (Gevens và ctv., 2008)

1.2.4.7 Biện pháp phòng trị

Theo Oliveira và ctv., (1995), Metalaxyl có hiệu quả tốt nhất đối với việc

phòng trừ P capsici gây bệnh chết rạp trên các cây được trồng từ hạt Theo Agrios

(2005) cho rằng một số hoạt chất như: Metalaxyl, Fosetyl-Al, Ethazol và Propamocarl dùng để ngâm hạt, xử lí đất hoặc phun trên lá có thể phòng trừ được

bệnh do nấm Phytophthora Ngoài ra, có thể sử dụng các gốc thuốc như:

Chlorothalonil, Maneb hoặc Manconeb để tiêu diệt mầm bệnh (Zitter, 2003)

Theo Anandaraj và Sarma (1994) khả năng đối kháng của Gliocladium virens và nhiều loài Trichoderma có thể ức chế được nấm bệnh Phytophthora capsici (trích từ Huỳnh Long Hồ, 2010) Bên cạnh đó, He và ctv., (2006) cho rằng dòng Pseudomonas GP72 được phân lập từ vùng rễ của cây tiêu xanh tỉnh Jiangsu,

có khả năng chống lại P capsici

1.3 PHÒNG TRỪ SINH HỌC (PTSH) BỆNH CÂY TRỒNG

1.3.1 Khái niệm

Theo Agrios (2005) phòng trừ sinh học bệnh cây là kiểm soát bằng sinh học một cách hoàn toàn hay một phần sự phá hủy mật số của mầm bệnh bởi những vi sinh vật khác xuất hiện trong tự nhiên

Theo Phạm Văn Kim (2006), “Biện pháp sinh học trong phòng trị bệnh cây

là điều khiển môi trường, cây trồng và sinh vật đối kháng một cách thích hợp, để tạo nên một thế cân bằng sinh học cần thiết, giúp giảm mật số của mầm bệnh xuống dưới ngưỡng gây hại Nhờ đó bệnh của cây trồng chỉ xuất hiện ở mức độ nhẹ, không gây ảnh hưởng quan trọng về mặt kinh tế” Biện pháp sinh học không có mục đích tiêu diệt toàn bộ mầm bệnh và cũng không có khả năng này

Biện pháp sinh học có ưu điểm là giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật, giữ cân bằng sinh học, giúp hạn chế mầm bệnh hình thành tính kháng thuốc và thân thiện với môi trường Vì vậy, hiện nay biện pháp sinh học đang được sự quan tâm và đánh giá rất cao trong quản lý bệnh của các nhà khoa học Tuy nhiên, biên pháp sinh học có khuyết điểm chính là vi sinh vật có thời gian tồn tại rất ngắn, việc sản xuất rất khó, bị ảnh hưởng bởi điều kiện ngoại môi trường (nhiệt độ, ẩm độ, hóa chất, tia cực tím v.v…)

1.3.2 Vai trò vi sinh vật có lợi trong PTSH

Sự hiện diện dồi dào của các vi sinh vật này có thể kiềm giữ sự phát triển của mầm bệnh làm cho dịch bệnh không xảy ra, nhất là các mầm bệnh trong đất Và sự tác động ngăn chặn của vi sinh vật bằng nhiều cơ chế khác nhau như: Cơ chế kháng sinh là sự ức chế mầm bệnh thông qua tiết kháng sinh ức chế sự phát triển của tác nhân gây bệnh, cơ chế tiêu sinh là vi sinh vật tiết ra các enzyme phân hủy vách tế

mầm bệnh, cơ chế cạnh tranh là hạn chế sự phát triển của mầm bệnh thông qua cạnh tranh dinh dưỡng và nơi cư trú (Phạm Văn Kim, 2006)

1.4 VI KHUẨN VÙNG RỄ KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY TRỒNG (Plant Growth Promoting Rhizobacteria - PGPR)

1.4.1 Khái niệm

Theo Antoun và Prévost (2006), vùng rễ là thể tích bao xung quanh và chịu ảnh hưởng của hệ rễ cây và vùng rễ là diện tích mặt rễ cây có ái lực mạnh với các phần tử đất Vi khuẩn vùng rễ (Rhizobacteria) là những vi khuẩn sống ở vùng rễ và định vị được ở rễ cây, chúng có khả năng sinh sôi và chiếm lĩnh ở các ổ sinh thái ở

rễ vào tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây Có khoảng 2-5% vi khuẩn vùng rễ được chủng vào đất có hệ vi sinh cạnh tranh, biểu hiện có lợi cho sự tăng trưởng của cây được gọi là các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng (Plant Growth Promoting Rhizobacterria – PGPR) (Kloepper và Schroch, 1978; trích từ Lê Minh Tuấn, 2008)

1.4.2 Vi khuẩn nội sinh rễ

PGPR thường là các vi khuẩn sống tự do, nhưng một số loài trong đó có thể xâm nhập vào mô cây và sống bên trong các bộ phận của cây trồng gọi là vi khuẩn nội sinh (endophytic bacteria) Để xâm nhập vào rễ trước hết chúng phải là những

vi khuẩn vùng rễ (Antoun và Prévost, 2006) Vi khuẩn nội ký sinh rễ thường là vi khuẩn được tách ra từ mô cây đã được khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ phía trong của cây (Hallmann, 1997; trích từ Kloepper và Ryu, 2006)

Theo Glick và ctv., (1995) thì PGPR giúp tăng trưởng cây trồng theo hai cơ chế: gián tiếp và trực tiếp Cơ chế gián tiếp thì PGPR ức chế sự phát triển mầm bệnh bằng cách tiết ra kháng sinh, enzyme phân huỷ vách tế bào nấm và cạnh tranh chỗ ở (vị trí ở rễ cây) với vi sinh vật gây hại hay kích kháng trên cây trồng chống chịu lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh và tiết ra các phức chất ái lực với sắt (siderophore) để lấy sắt không hữu dụng trong môi trường thành sắt hữu dụng cho

vi khuẩn, do đặc điểm này sẽ tạo nên sự phát triển bất lợi cho các vi sinh vật khác không có khả năng tạo ra phức chất này đặc biệt là mầm bệnh Cơ chế trực tiếp thì PGPR giúp cho sự tăng trưởng bao gồm tác động giúp giải phóng phosphate hữu dụng sinh học cho cây trồng hấp thu, cố định nitơ cho cây trồng sử dụng Ngoài ra, nhiều loài PGPR còn sản xuất các hormone thực vật như auxin, cytokinin và gibberellins, và hạ thấp mức ethylene của cây, kích thích sự phát triển cây trồng (Lucy và ctv., 2004)

1.4.3 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong PTSH bệnh cây trồng

Theo Nielsen và ctv., (1997) dòng vi khuẩn Bacillus sp có khả năng tiết ra

enzyme thuộc nhóm phân giải glucan như cellulase, manase và xylanase và các enzyme phân hủy vách protein của nấm để đối kháng trực tiếp với mầm bệnh và kích kháng bệnh trên lá Và vi khuẩn này có khả năng tiết các loại enzym phân hũy vách tế bào như: chitinase, glucanase và protease (trích từ Siddiqui, 2006) Theo

Siddiqui (2006) thì vi khuẩn Pseudomonas cepacia ức chế tác nhân gây bệnh cây trồng như: Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii và Pythium ultimum bằng cách tiết

ra β-1,3–glucanase

Theo Pandey và Palni (1998), Vi khuẩn vùng rễ hỗ trợ cây trồng hấp thu dinh dưỡng tốt hơn thông qua cố định đạm, hòa tan các khoáng chất dưới dạng không tan chuyển thành dạng dễ tan và dễ được hấp thu đặc biệt là khoáng lân v.v…

Trong mối tương tác giữa vi sinh vật và cây trồng, nhóm vi khuẩn vùng rễ giữ vai trò rất quan trọng trong kích thích tăng trưởng cây trồng (trích từ Nguyen Thi Thu Nga, 2007) như: vi khuẩn vùng rễ tiết ra các chất kích thích tăng trưởng

của thực vật giúp rễ thực vật phát triển tốt Một số loài trong chi Pseudomonas và Agrobacterium có khả năng tiết ra chất idol-acetic acid (IAA), là chất kích thích sự

ra rễ của cây trồng Các kích thích tố sinh trưởng này có trong đất với nồng độ thấp, chưa ảnh hưởng đến cây trồng, tuy nhiên nếu bón phân hữu cơ cho đất ta làm gia tăng mật số vi sinh vật trong đất tức gia tăng nồng độ chất kích thích tố sinh trưởng này có ảnh hưởng tốt đối với bộ rễ của thực vật (Phạm Văn Kim, 2006)

Bên cạnh cơ chế đối kháng thì vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng có khả năng kích kháng lưu dẫn ISR (induced systemic resistance) nên còn gọi là PGPR – mediated resistance (Van Loon và ctv., 1998; trích từ Võ Minh Luân, 2007) Cơ chế kích kháng giúp cây trồng chống chịu với bệnh có thể gồm: các phản ứng siêu nhạy cảm có liên quan đến ức chế sự xâm nhiễm và phát triển của nấm, sự tích tụ của H2O2 cũng được tìm thấy có liên quan đến cơ chế kích kháng (Nguyen Thi Thu Nga, 2007); Tổng hợp kháng sinh thực vật phytoalexin (Agrios, 2005); Củng cố vách tế bào như hình thành cấu trúc papilla tại vị trí mầm bệnh xâm nhiễm

và chủ động tổng hợp các hợp chất phenol, lignin, callose (Nguyen Thi Thu Nga, 2007)

1.4.4 Một số ứng dụng của nhóm vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas spp trong

phòng trị sinh học bệnh cây

*Trên thế giới

Theo Agrios (2005) Pseudomonas fluorescens làm giảm sự lây nhiễm Drechslera dictyoides; Bacillus subtilis làm giảm vết thương bệnh trên lá do nấm Nectria galligena gây ra ở táo và nấm Eutypa lata ở nho Theo Yang và Crowley (2000), pyoverdin và siderophore được tiết ra nhiều bởi Pseudomonas trong việc phòng trị hiệu quả tác nhân Pythium và Fusarium Nghiên cứu Kumar và ctv., (2002), trong 80 chủng phân lập thì có 18 chủng Pseudomonas fluorescens có khả năng đối kháng mạnh với nấm Rhizoctonia solani và F oxysporum Theo Lucy và ctv., (2004) báo cáo rằng vi khuẩn Bacillus amyliquefacines IN937; Bacillus pumilus INR7, SE34; Bacillus subtilis GB03; Bacillus cereus C4, khi thử nghiệm

trên cây cà chua và ớt trong điều kiện ngoài đồng, thấy có sự gia tăng đáng kể với đường kính thân, diện tích thân, diện tích bề mặt lá, trọng lượng của rễ, cành và số

lá, cải thiện sức khỏe của cây ghép và gia tăng sản lượng trái, tuy nhiên mầm bệnh

và bệnh không giảm ở cà chua và ớt Gần đây, Liao (2009) đã nghiên cứu 3 chủng

vi khuẩn P fluorescens AG3A, P fluorescens 2-79 và Bacillus YD1 trong phòng trị bệnh thối nhũn trên bắp cải Kết quả thấy rằng P fluorescens 2-79 có tiềm năng

cao nhất trong phòng trừ bệnh này vì hiệu quả phòng trị rất cao từ 40-70%

*Ở Việt Nam

Theo Đỗ Tấn Dũng (2001) sử dụng một số vi khuẩn đối kháng như Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens để xử lý hạt trước khi gieo, nhúng rễ cây con

trước khi trồng hoặc đưa vi sinh vật đối kháng vào vùng rễ sau khi trồng nhằm ức

chế, cạnh tranh và tiêu diệt vi khuẩn Ralstonia solanacearum

Đào Thị Thu Hằng và ctv., (2003) đã xác định qui trình sử dụng chế phẩm vi

khuẩn đối kháng Pseudomonas monteilli 58 phòng trị héo xanh cà chua do vi khuẩn Ralstonia solanacearum trong đều kiện nhà lưới Và kết quả thu được khá khả

quan: chế phẩm có thể làm giảm tỉ lệ cây chết vào khoảng 20-70% Bên cạnh đó

nếu kết hợp dùng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas monteilli 58 và giống cà chua

VL2000 thì đạt hiệu quả phòng trị cao nhất

Theo Lại Văn Ê (2003), khi nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng trong

phòng trừ sinh học nấm F oxysporum và R solani Kuhn gây bệnh chết cây con trên bông vải, qua thí nghiệm thấy vi khuẩn Pseudomonas sp chủng AG-249, AG245 và Bacillus sp chủng CT-241 hạn chế sự phát triển khuẩn ty nấm R solani và F oxysporum trên môi trường PDA và NA rất tốt Vi khuẩn Pseudomonas sp chủng

AG-249 và AG-245 xử lý riêng rẽ hay phối hợp đều cho tỉ lệ sống của cây bông rất cao

Theo Nguyễn Thanh Giàu và Nguyễn Trung Long, (2009) áo hạt phối hợp

tưới đất với huyền phù vi khuẩn (HPVK) P fluorescens 231-1 (108 cfu/ml) định kì

7-10, hay phun lá với HPVK (108 cfu/ml) định kì 7-10 ngày lần, hay áo hạt + tưới đất + phun lá với HPVK (108 cfu/ml) định kì 7-10 ngày lần giúp hạn chế được bệnh

đốm lá chảy nhựa thân do nấm D bryoniae dưới điều kiện ngoài đồng Trong đó

nghiệm thức phối hợp (áo hạt + tưới đất + phun lá) là mang lại hiệu quả phòng trị cao nhất trong cả hai vụ trồng và góp phần làm tăng năng suất dưa hấu

Qua kết quả thí nghiệm của Phạm Thị Hoàng Lan (2009), sử dụng biện pháp

tưới đất với vi khuẩn Pseudomonas fluorescens 231-1 và Bacillus 8 một lần trước khi

chủng bệnh và 2 lần (trước và sau chủng bệnh) có thể giảm được bệnh héo dây do

F oxysporum f.sp niveum trên dưa hấu

1.5 MỘT SỐ DÒNG VI KHUẨN ĐƯỢC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM

Nguồn gốc của b ốn chủng vi khuẩn đối kháng dùng trong thí nghiệm được trình bày ở bảng 1.1

Theo Bùi Thành Giao (2011) báo cáo rằng chủng vi khuẩn 12 (Pseudomonas sp.) có hiệu quả ức chế bệnh thán thư C lagenarium cao nhất thông qua các biện

pháp như: ngâm hạt + tưới đất, phun lá trước + sau và phun lá sau ở thời điểm 6 NSKC có tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh thấp hơn và khác biệt so với đối chứng chủng bệnh trong điều kiện nhà lưới

Đặng Xuân Ánh (2011) cho biết chủng vi khuẩn 89 (chưa xác định) với biện

pháp phun lá trước và sau khi chủng bệnh, cho hiệu quả ức chế nấm C lagenarium

gây bệnh thán thư trên dưa hấu với tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh là 60%, thấp hơn

và khác biệt so với đối chứng (TLB là 100%) trong điều kiện nhà lưới

Theo Nguyễn Thanh An (2011), khi sử dụng chủng vi khuẩn 151

(Pseudomonas sp.) bằng biện pháp xử lý ngâm hạt + tưới đất, hay phun lá trước khi chủng bệnh có hiệu quả hạn chế được bệnh đốm lá chảy nhựa thân do nấm D bryoniae trong điều kiện nhà lưới Trong đó, biện pháp ngâm hạt và tưới đất có

trung bình diện tích lá bị nhiễm bệnh thấp nhất 23,0% khác biệt có ý nghĩa so với các biện pháp còn lại Trước đó, Trần Hữu Thông (2010), đã sử dụng vi khuẩn 151 bằng phương pháp ngâm hạt và tưới đất ở thời điểm 3 ngày sau khi chủng bệnh có

tỷ lệ diện tích lá bị nhiễm bệnh thấp nhất 5,3% và khác biệt so với đối chứng là 78,7% Ngoài ra, vi khuẩn 151 cũng được ghi nhận là có khả năng đối kháng với

nấm P capsici (Trần Thị Kim Đông, 2010)

Nguyễn Văn Khởi (2011) báo cáo trong điều kiện in vivo, thì chủng vi khuẩn

12 và 187 với biện pháp xử lý phun trái trước và sau khi chủng bệnh có hiệu quả

cao và ổn định trong việc hạn chế bệnh thối trái P capsici Ngoài ra, Lâm Văn Toán (2011) cũng ghi nhận vi khuẩn 187 có khả năng ức chế mầm bệnh héo rũ F

oxysporum f.sp niveum bằng phương pháp tưới đất trong điều kiện nhà lưới Ngoài

ra, chủng vi khuẩn 187 còn có khả năng đối kháng với nấm D bryoniae và C lagenarium cũng được ghi nhận thông qua BKVK lần lượt là 9,5 mm và 1,5 mm

phân lập Tên Gram

Bán kính trung bình của vòng vô khuẩn

đối kháng với nấm (mm)

F.o.f.sp niveum

1.6.2 Thuốc Amistar 250SC

Thành phần: Azoxystrobin 250 gram /lít, thuộc nhóm độc III Thuốc có phổ tác động rộng, có tác dụng tiếp xúc và nội hấp, ức chế bào tử nảy mầm và sợi nấm

phát triển, ức chế sự hình thành bào tử nấm Phòng trừ nhiều loại bệnh như: phấn trắng, gỉ sắt hại ngủ cốc, đạo ôn và khô vằn hại lúa (Trần Quang Hùng, 1999)

1.6.3 Thuốc Foraxyl 35WP

Thành phần: 35% Metalaxyl, thuộc nhóm độc II Thuốc trừ nấm nội hấp, có khả năng lưu dẫn trong cây Thuốc có phổ tác dụng rộng, dùng phòng trị có hiệu

quả cao đối với các bệnh do nấm Phytophthora và Pythium gây ra Ngoài ra, thuốc

còn phòng trừ các bệnh nứt thân xì mủ dưa hấu, chết cây con trên rau, sương mai hại dưa, mốc sương trên cà chua (Phạm Văn Biên và ctv., 2000)

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 2.1 PHƯƠNG TIỆN

Thời gian: thí nghiệm ngoài đồng được thực hiện vào vụ Hè Thu, từ tháng 3/2011- 5/2011 và vụ Thu đông, từ tháng 6/2011-8/2011

Địa điểm: thí nghiệm được thực hiện tại ruộng của nông dân, ở phường Trường Lạc, Quận Ô Môn, Thành Phố Cần Thơ

Trang thiết bị và vật liệu trong phòng thí nghiệm: tủ cấy vi sinh, máy lắc ngang, máy quang phổ, nồi thanh trùng autoclave, tủ thanh trùng khô, tủ úm, micropipette, cân điện tử, máy đo pH và các hóa chất cần thiết cho môi trường King’s B

Trang thiết bị và vật liệu dùng ngoài đồng: màng phủ plastic, bình xịt nhỏ 2 lít để phun vi khuẩn, thùng 10 lít, khay nhựa gieo hạt,…

Thuốc hóa học: Amistar 250SC, Binhnomyl 50WP, Foraxyl 35WP được bán trên thị trường

Giống dưa hấu thí nghiệm: giống dưa hấu lai F1, Thành Long TN522 của công ty Trang Nông được bán trên thị trường

Nguồn nấm bệnh: nguồn nấm D bryoniae, C lagenarium, F oxysporum f.sp niveum, P capsici gây bệnh trên dưa hấu từ tự nhiên

Nguồn vi khuẩn đối kháng: do phòng thí nghiệm bệnh cây, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Đại học Cần Thơ cung cấp

Hạt giống (giống dưa hấu Thành Long TN522) được xử lý 2 sôi 3 lạnh trong

15 phút Ủ hạt 48 giờ trong tủ úm cho đến khi hạt nảy mầm

Liếp được lên theo kiểu liếp đôi, được chia ra làm 32 lô với chiều dài mỗi lô 4,5 m và chiều rộng 3m Liếp được bón phân lót, phũ màng phũ và đục lỗ với khoảng cách 2 lỗ liên tiếp là 0,45 m Tổng diện tích làm thí nghiệm là 511,2 m2

2.2.3 Cách bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được thực hiện tại ruộng của nông dân, bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố với 8 nghiệm thức (NT) và 4 lần lặp lại Các nghiệm thức như sau:

NT 1: ngâm hạt, tưới đất và phun lá với HPVK 12 (108 cfu/ml)

NT 2: ngâm hạt và tưới đất với HPVK 89 (108 cfu/ml)

NT 3: ngâm hạt, tưới đất và phun lá với HPVK 151 (108 cfu/ml)

NT 4: ngâm hạt, tưới đất và phun lá với HPVK 187 (108 cfu/ml)

NT 5: ngâm hạt, tưới đất và phun lá với hỗn hợp HPVK 12 + 89 + 151 + 187 (mỗi chủng 108cfu/ml)

NT 6: ngâm hạt, tưới đất và phun lá với hỗn hợp HPVK 12 + 89 + 151 + 187 (mỗi chủng 108cfu/ml) + một lượng nhỏ thuốc hóa học

NT 7: nghiệm thức đối chứng không xử lý vi khuẩn và thuốc hóa học

NT 8: nghiệm thức xử lý như nông dân

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ngoài đồng năm 2011 tại Ô Môn, Tp Cần thơ

2.2.4 Phương pháp xử lý

Ngâm hạt: hạt dưa hấu được ngâm trong HPVK 108 cfu/ml cho từng nghiệm thức riêng biệt, sau đó để trên máy lắc ngang trong vòng 45 phút Riêng đối với nghiệm thức đối chứng (NT7) và nghiệm thức xử lý theo nông dân (NT8) thì ngâm hạt bằng nước cất Sau đó hạt được đem đi ủ trong đĩa Petri trong 24-36 giờ để hạt nẩy mầm Sau đó hạt được gieo trong khay ươm đến khi có hai lá mầm thì đem trồng ra ruộng

Tưới đất: tưới HPVK vào gốc cây dưa, theo định kỳ tưới 10 ngày/lần ở 6 nghiệm thức gồm: NT1, NT2, NT3, NT4, NT5 và NT6 Có 2 giai đoạn tưới HPVK:

+ Giai đoạn 1: 10-20 NSKG tưới 200 ml HPVK/cây

+ Giai đoạn 2: 30-50 NSKG tưới 300 ml HPVK/cây

Xử lý trên lá: xử lý sao cho HPVK phun trải đều trên bề mặt tán lá cây dưa, theo định kỳ 10 ngày/lần và được xử lý cùng lúc với tưới đất, ở 5 nghiệm thức gồm: NT1, NT3, NT4, NT5 và NT6

Cách xử lý thuốc hóa học ở NT6: được xử lý cùng lúc với các lần xử lý vi khuẩn ở ngoài đồng, tùy theo tình hình bệnh hại mà chọn loại thuốc hóa học Trong

đó, thuốc Binhnomyl được tưới đất với liều lượng 4,7 g/10 lít nước (bằng ¼ liều lượng khuyến cáo) để phòng trị bệnh héo rũ, thuốc Amistar được xử lý trên lá với liều lượng 440 µl/2 lít nước (bằng ¼ liều lượng khuyến cáo) để phòng trị bệnh đốm

lá chảy nhựa thân và thán thư, thuốc Foraxyl được xử lý trên lá với liều lượng 1,75 g/2 lít nước (bằng ½ liều lượng khuyến cáo) để phòng trị bệnh thối trái dưa hấu do

Phytopthora capsici Các nồng độ được kiểm tra và tuyển chọn từ thí nghiệm trong điều kiện in vitro, nồng độ thuốc dùng vừa có khả năng phòng trị nấm bệnh cao,

vừa không ức chế sự phát triển của vi khuẩn vùng rễ thử nghiệm

Thời điểm

Tên thuốc Liều lượng Tên thuốc Liều lượng

10, 20, 30

NSKG

Binhnomyl 50WP ¼ khuyến cáo

Binhnomyl 50WP ¼ khuyến cáo Amistar 250SC ¼ khuyến cáo Amistar

250SC ¼ khuyến cáo

40, 50 NSKG

Binhnomyl 50WP ¼ khuyến cáo

Amistar 250SC ¼ khuyến cáo Amistar 250SC ¼ khuyến cáo Foraxyl 35WP ½ khuyến cáo

Bảng 2.1: Thuốc hóa học sử dụng ở nghiệm thức 6