KHẢO SÁT QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CÂY THANH LONG Ở HUYỆN HÀM THUẬN BẮC, BÌNH THUẬN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CÂY THANH LONG Ở HUYỆN HÀM THUẬ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CÂY THANH LONG Ở HUYỆN HÀM THUẬN BẮC,

BÌNH THUẬN

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện: HUỲNH THỊ NHÂN Niên khóa: 2008 – 2012

Tháng 07 năm 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUẦN XÃ TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CÂY THANH LONG Ở HUYỆN HÀM THUẬN BẮC,

i

LỜI CẢM ƠN

Sau 5 tháng thực tập tại phòng Công nghệ Biến đổi Sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam – Viện Sinh học Nhiệt đới, tôi đã học hỏi thêm nhiều kiến thức mới, trao dồi thêm kỹ năng thực hành với các dụng cụ, thiết bị, máy móc trong phòng thí nghiệm

Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người đã sinh sinh thành và nuôi dạy con đến ngày hôm nay Cảm ơn ba mẹ đã luôn yêu thương, chăm sóc và khích lệ con trong suốt khoảng thời gian qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Dương Đức Hiếu Cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đề tài Cảm ơn các anh chị trong Viện Sinh học Nhiệt đới đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực tập tại Viện

Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Sinh học – Trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người bạn đã luôn giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài

TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 07 năm 2012

Huỳnh Thị Nhân

ii

TÓM TẮT

Tuyến trùng là loài động vật đa bào phong phú nhất Thức ăn đặc trưng, số lượng cao của các loài và sự phong phú cao của chúng trong mọi môi trường sống cho thấy cấu trúc của quần xã tuyến trùng cung cấp một lượng lớn thông tin Từ khi khu hệ tuyến trùng được phân tích hiệu quả thì cấu trúc của quần xã tuyến trùng cung cấp một công cụ để đánh giá những thay đổi trong các điều kiện của đất Tuy nhiên, chỉ số để đánh giá chất lượng đất dựa trên sự hiện diện của tất cả các nhóm dinh dưỡng cung cấp đầy đủ thông tin về các chức năng của hệ sinh thái đất và các mối đe dọa của chúng

Do đó, đề tài nghiên cứu “Khảo sát quần xã tuyến trùng gây hại cây Thanh long ở

huyện Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận” được tiến hành sẽ giúp cho các nhà khoa học và

nhà quản lý có được cơ sở dữ liệu khoa học, trên cơ sở đó đưa ra được biện pháp quản

lý hiệu quả đối với nhóm tuyến trùng gây hại cây thanh long

Kết quả nghiên cứu về tuyến trùng trong các vườn trồng cây thanh long ở Phú Long, Hàm Đức, Hồng Sơn (huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận) đã xác định được 32 giống, 22 họ, 8 bộ tuyến trùng

Trong đó, họ Cephalobidae chiếm tỷ lệ phần trăm cao nhất (43,01%), tiếp theo

là Rhabditidae (16,52%), Hoplolaimidae (11,5%), các họ còn lại chiếm tỷ lệ phần trăm thấp trong quần xã tuyến trùng khảo sát (nhỏ hơn 8%) Các số liệu thu được cho thấy

có sự dao động lớn trong số lượng cá thể và cơ cấu của quần xã tuyến trùng Trong thí nghiệm định lượng, các họ chiếm số lượng cá thể lớn và tần số bắt gặp cao thuộc nhóm tuyến trùng sống tự do Trong đó, tuyến trùng ký sinh thực vật thu được 33,03%, tuyến trùng sống tự do chiếm 66,91% và tuyến trùng ăn thịt chiếm 0,06% Ngoài ra,

Eucephalobus sp chiếm ưu thế trong tất cả các mẫu đất thu thập trong khu vực nghiên

cứu (22,6%)

Trong hầu hết các mẫu rễ thu thập được thì tuyến trùng tạo bướu rễ ở mức thấp (chỉ số nhiễm cấp 1)

iii

SUMMARY

Nematodes are the most abundant metazoa Their food specificity, the high number of species and high abundance in every habitat indicates that the structure of the nematode community has a high information content Since nematodes fauna can

be efficiently analyzed, the structure of the nematode community offers an instrument

to assess changes in the conditions of soils However, soil quality assessment indices based on the presence of all feeding groups still provide insufficient information regarding the functioning of soil ecosystems and their threats Therefore, research on

“Survey on nematode communities on dragon tree at Ham Thuan Bac district,

Binh Thuan” is done will help scientists and managers have been the basis of scientific

data, thereby making the effective management measures for the group of harmful nematodes of dragon tree

The results of research on nematode in dragon tree farms in Phu Long, Ham Duc and Hong Son villages (in Ham Thuan Bac district, Binh Thuan province) found

32 genus, 22 families, 8 orders of phylum Nematode

In which, the family Cephalobidae showed highest percentage (43,01%), followed by Rhabditidae (16,52%), Hoplolaimidae (11,5%) remaining families indicated percentage of the nematode communities (< 8%) The data express a large fluctuation in abundance and structure of communities In the qualitative experiment, the families represent high abundance and frequency for free living nematode In particular, 33,03% plant paracitic nematodes, 66,91% free living nematode and 0,06%

predator nematodes were calculated In addition, Eucephalobus sp were found

positively (22,6%) in all samples of soil collected in the study area

Most of the collected root samples, the nematodes caused root-knot at low levels (the infection index level 1)

Keywords: Nematode, dragon tree, Ham Thuan Bac

iv

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

SUMMARY iii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ viii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Sơ lược về cây thanh long 3

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm 3

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng 4

2.1.3 Tình hình sâu bệnh 5

2.1.4 Tình hình sản xuất 6

2.2 Sơ lược về tuyến trùng 7

2.2.1 Tuyến trùng ký sinh thực vật (plant-parasitic nematodes) 8

2.2.2 Tuyến trùng bướu rễ (root-knot nematode) 8

2.2.3 Các đặc điểm hình thái phân loại tuyến trùng 10

2.2.4 Sự phân nhóm tuyến trùng dựa trên đặc điểm sinh thái 12

2.3 Tình hình nghiên cứu tuyến trùng trên thế giới và ở Việt Nam 12

2.3.1 Trên thế giới 12

2.3.2 Ở Việt Nam 13

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 15

3.2 Vật liệu, hóa chất và trang thiết bị dùng trong nghiên cứu 15

3.2.1 Vật liệu 15

v

3.2.2 Hóa chất sử dụng 15

3.2.3 Dụng cụ và thiết bị 16

3.3 Các phương pháp nghiên cứu 16

3.3.1 Phương pháp thu mẫu 16

3.3.2 Đánh giá mức độ nhiễm tuyến trùng sần rễ 17

3.3.3 Tách tuyến trùng từ đất bằng phương pháp ly tâm 17

3.3.4 Phương pháp đếm và nhặt tuyến trùng 18

3.3.5 Phương pháp xử lý tuyến trùng 19

3.3.6 Kỹ thuật lên tiêu bản tuyến trùng 20

3.3.7 Phương pháp định loại tuyến trùng 20

3.3.8 Xác định chỉ số đa dạng Margalef (d) và Hills N2 21

3.3.9 Xử lý số liệu 21

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22

4.1 Mức độ nhiễm truyến trùng sần rễ trên cây thanh long ở Hàm Thuận Bắc 22

4.2 Cấu trúc quần xã tuyến trùng trong đất trồng thanh long tại Hàm Thuận Bắc 23

4.2.1 Tỷ lệ các nhóm tuyến trùng chính 23

4.2.2 Cấu trúc thành phần bộ - họ - giống tuyến trùng 24

4.2.2.1 Cấu trúc thành phần bộ và họ tuyến trùng 27

4.2.2.2 Cấu trúc thành phần giống tuyến trùng 30

4.3 Cấu trúc giới tính tuyến trùng trong đất trồng thanh long ở Hàm Thuận Bắc 35

4.4 Mật độ quần xã tuyến trùng trong đất trồng thanh long ở Hàm Thuận Bắc 37

4.5 Xác định chỉ số đa dạng Margalef (d) và Hills N2 38

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40

5.1 Kết luận 40

5.2 Đề nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC

vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Thành phần axit béo của hai giống thanh long: Hylocereus polyrhizus

(thanh long ruột đỏ) và Hylocereus undatus (thanh long ruột trắng, vỏ đỏ) 4

Bảng 4.1 Thành phần tuyến trùng trong đất trồng tại các điểm thu mẫu 26

Bảng 4.2 Mật độ tuyến trùng trong đất tại khu vực khảo sát 37

Bảng 4.3 Chỉ số đa dạng Margalef (d) và Hills N2 tại các điểm thu mẫu 38

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ

Trang

Hình 2.1 Ba loại quả thanh long 4

Hình 2.2 Ấu trùng của Meloidogyne spp 9

Hình 2.3 Một số hình dáng chung của tuyến trùng 10

Hình 2.4 Cấu tạo và giải phẩu cơ thể tuyến trùng 11

Hình 3.1 Các ô trên đĩa đếm tuyến trùng 19

Hình 4.1 Rễ cây thanh long bị nhiễm tuyến trùng nốt sƣng Meloidogyne 22

Hình 4.2 Giống Eucephalobus 31

Hình 4.3 Giống Eucephalobus 31

Hình 4.4 Giống Mesorhaditis 32

Hình 4.5 Giống Helicotylenchus 32

Hình 4.6 Giống Adoncholaimus 33

Hình 4.7 Giống Tylenchorhynchus 33

Biểu đồ 4.1 Tỷ lệ các nhóm tuyến trùng trong đất trồng thanh long ở Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận 23

Biểu đồ 4.2 Số giống - họ - bộ tuyến trùng tại các điểm khảo sát 25

Biểu đồ 4.31 Tỷ lệ phần trăm bộ tuyến trùng phát hiện tại các điểm thu mẫu 28

Biểu đồ 4.4 Tỷ lệ phần trăm họ tuyến trùng phát hiện tại các điểm thu mẫu 29

Biểu đồ 4.5 Tỷ lệ phần trăm giống tuyến trùng phát hiện tại các điểm thu mẫu 34

Biểu đồ 4.6 Cấu trúc giới tính tại các điểm khảo sát 35

Biểu đồ 4.7 Tỷ lệ giới tính trong mỗi giống 36

Biểu đồ 4.8 Mật độ tuyến trùng tại các điểm thu mẫu 38

Theo kỹ sư Trần Minh Tân (Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Bình Thuận, 2009), hiện nay tuyến trùng bướu rễ đã xuất hiện và gây hại cho cây thanh long, triệu chứng thường gặp của bệnh tuyến trùng trên thanh long là cây bị thối rễ, sưng rễ Thanh long

bị bệnh thường chậm phát triển, cành tóp, dây teo Nếu bị bệnh trong giai đoạn đang mang trái thì trái nhỏ và nhăn nheo

Tuyến trùng bướu rễ (Meloidogyne spp.) là một trong những đại diện quan

trọng của tuyến trùng ký sinh thực vật Nó thường ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng, phát triển của rễ cây và làm giảm năng suất ở các loại cây trồng nói chung và cây thanh long nói riêng

Cho đến nay, có nhiều nghiên cứu về thanh long nhưng chủ yếu tập trung vào việc tạo quả chín trái vụ, tăng năng suất thu hoạch, tiêu diệt côn trùng gây hại bằng hóa chất, còn các nghiên cứu về đa dạng quần xã tuyến trùng gây hại trên cây thanh

long ở nước ta vẫn chưa được nghiên cứu rõ Vì vậy, đề tài: “Khảo sát quần xã tuyến

trùng gây hại cây Thanh long ở huyện Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận” được thực hiện

sẽ giúp cho các nhà khoa học và nhà quản lý có được cơ sở dữ liệu khoa học, trên cơ

sở đó đưa ra được giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp phù hợp và biện pháp xử lý hiệu quả đối với nhóm tuyến trùng gây hại cây thanh long

2

1.2 Mục tiêu của đề tài

trùng trong đất trồng cây thanh long ở huyện Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận

1.3 Nội dung thực hiện

của huyện Hàm Thuận Bắc, xử lý và bảo quản mẫu đất và rễ thu đƣợc

huyện Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận

giá đa dạng khu hệ tuyến trùng trong đất trồng cây thanh long ở huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận

3

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Sơ lược về cây thanh long

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm

Cây thanh long (tên tiếng anh là Pitahaya, hay còn gọi là Dragon fruit thuộc họ Xương rồng) được trồng chủ yếu để lấy quả Thanh Long là loài thực vật bản địa tại Mexico, các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ Hiện nay, loài cây này cũng được trồng ở các nước trong khu vực Đông Nam Á như Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Philippines, Indonesia, miền nam Trung Quốc, Đài Loan và một số khu vực khác

Thanh Long dễ sống, dễ trồng, mọc được trên nhiều loại đất khác nhau như đất xám bạc màu (Bình Thuận), đất phèn và phù sa (Đồng bằng sông Cửu Long), đất đỏ latosol (Long Khánh, Đồng Nai) Tuy nhiên, Bình Thuận là địa phương có điều kiện trồng thích hợp nhất Cây thanh long ưa nóng và ẩm, sợ ngập úng Nhiệt độ thích hợp

kiện có sương giá nhẹ với thời gian ngắn sẽ gây thiệt hại nhẹ cho thanh long

Quả của thanh long có ba loại, tất cả đều có vỏ giống như da và có một chút lá:

Quả thanh long hình bầu dục có nhiều tai lá xanh (do phiến hoa còn lại), đầu quả lõm sâu tạo thành “hốc mũi” Khi còn non vỏ quả màu xanh, lúc chín chuyển qua

đỏ tím rồi đỏ đậm Thịt quả màu trắng cho đại đa số thanh long trồng ở miền Nam Việt Nam Mỗi quả có rất nhiều hạt nhỏ giống như hạt vừng đen nằm lẫn lộn trong thịt quả

Do hạt nhỏ và mềm nên không làm phiền người ăn như hạt của một số loại quả khác Lớp cùi thịt trong ruột thường được ăn ở dạng quả tươi, có mùi vị thơm dịu, ngọt vừa phải và ít cung cấp calo Phần thịt quả có thể chế biến thành nước quả hay rượu vang, hoa có thể ăn được hay ngâm vào nước giống như chè Mặc dù các hạt bé tí xíu của chúng được ăn cùng với thịt của ruột quả nhưng chúng không bị tiêu hóa (http://vi.wikipedia.org)

25 mg axit ascorbic (vitamin C) Các giá trị này có thể thay đổi tùy theo giống và điều kiện trồng trọt

Bảng 2.1 Thành phần axit béo của hai giống thanh long: Hylocereus polyrhizus

(thanh long ruột đỏ) và Hylocereus undatus (thanh long ruột trắng, vỏ đỏ)

5

2.1.3 Tình hình sâu bệnh

Nhìn chung cây thanh long tương đối ít bị sâu bệnh phá hoại như nhiều cây ăn quả khác

 Côn trùng gây hại trên cây thanh long:

tai lá trên trái và gây tổn thương vỏ trái

được báo động hiện nay Chúng chích và đẻ trứng vào quả gây thoái hóa phần thịt quả và phần nhựa chảy ra ngoài vỏ làm quả thanh long bị hư

Ngoài những côn trùng kể trên thanh long còn bị rầy mềm (Aphis sp.), ngâu (Oxycetonia sp.), chim, dơi, chuột phá hoại quả (http://rttc.hcmuaf.edu.vn)

 Bệnh trên cây thanh long:

Theo Nguyễn Văn Kế (2000) và Lâm Mỹ Nương (2002), cây thanh long thường

bị một số bệnh như sau:

thường xuất hiện giữa cành vào cuối mùa nắng, đầu mùa mưa, do nấm

Marssonina agaves và Sphaceloma sp., họ Shaeropsidae, bộ Shaeropsidales

gây ra

đó thối Cây tăng trưởng chậm, số cành giảm hẳn Bệnh xuất hiện vào cuối

mùa nắng Do nấm Alternaria sp., họ Dematiaceae, bộ Moniliales gây ra Bệnh xuất hiện vào tháng 6, 7, 8, tác nhân là nấm Fusarium sp., họ

Tuberculariaceae, bộ Tuberculariales

nâu Vết bệnh nằm rải rác hoặc tập trung, thường kéo dài thành từng vệt dọc

theo thân cành Tác nhân là nấm Gloeosporium agaves, họ Melanconiaceae,

bộ Melanconiales

dạng tương tự như bệnh đốm nâu, do nấm Ascochyta sp., họ Sphaeropsidae,

bộ Sphaeropsidales

6

Fusarium sp

Capnodium sp., họ Apnodiaceae, bộ Dothideales

Colletotrichum gloeosporioides, họ Melanconiaceae, bộ Melanconiales

Ngoài 7 loại bệnh đã xác định được tác nhân nêu trên, còn có 2 loại bệnh chưa xác định được tác nhân gây hại là:

2.1.4 Tình hình sản xuất

Hiện nay ở nước ta trồng chủ yếu hai loại thanh long là: ruột trắng vỏ đỏ và ruột

đỏ vỏ đỏ Thanh long ruột trắng vỏ đỏ: hiện được trồng chủ yếu tại các tỉnh Bình Thuận, Long An, Tiền Giang Còn thanh long ruột đỏ vỏ đỏ, có hai loại khác nhau là: thanh long ruột đỏ giống Đài Loan và thanh long ruột đỏ lai tạo của 2 giống thanh long ruột trắng Việt Nam và thanh long ruột đỏ có nguồn gốc từ Côlômbia

Thanh long bắt đầu ra hoa, kết trái vào thời điểm cuối xuân, đầu hè và mùa chính vụ kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 Từ khi phát hiện thanh long ra hoa trái vụ bằng cách chong đèn vào ban đêm, người trồng thanh long đã “điều chỉnh” cho thanh long kết trái vào bất kỳ thời điểm nào trong năm Thời gian từ khi ra hoa đến 25 ngày sau là có thể thu hoạch

Mặc dù thanh long là loại cây tương đối ít sâu bệnh, song vẫn có một số dịch hại trên thanh long mà phổ biến là côn trùng và bệnh sau: kiến, rầy mềm, ruồi đục trái, bệnh thối đầu cành, bệnh đốm nâu thân cành, bệnh nám cành, v.v ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng trái Ngoài ra còn một số bệnh sinh lý như rụng nụ do quá nhiều hoặc phân bón không đầy đủ, mất cân đối, hiện tượng nứt vỏ do thời tiết khô hạn sau

đó mưa nhiều làm ruột quả phát triển mạnh hoặc teo trái lâu ngày Do đó cần phải kiểm soát không để bị khô hạn và phòng trừ bệnh để nâng cao hiệu quả sản xuất

Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Bình Thuận, đến cuối năm 2010, diện tích cây thanh long toàn tỉnh đã lên đến 13404 ha, trong đó có 10826 ha cho thu hoạch Trừ huyện đảo Phú Quý và huyện miền núi Ðức Linh, tám huyện, thị xã, thành

7

phố còn lại của tỉnh đều đã phát triển cây thanh long hàng hóa Riêng huyện Hàm Thuận Nam đã phát triển hơn 7000 ha và có gần 6000 ha cho sản phẩm, được mệnh danh là “thủ đô thanh long” của Bình Thuận Năm 2010, toàn tỉnh thu hoạch hơn

301000 tấn quả thanh long, năng suất bình quân mỗi ha đạt gần 28 tấn quả/năm

Giữa tháng 11/2006, Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) đã cấp đăng bạ tên gọi xuất xứ hàng hóa thanh long Bình Thuận, và thanh long được xác định

là tài sản quốc gia, được Nhà nước bảo hộ vô thời hạn trên phạm vi toàn quốc Từ đầu năm 2009, Trung tâm nghiên cứu phát triển cây thanh long Bình Thuận được Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bình Thuận giao nhiệm vụ triển khai và tổ chức chứng nhận việc thực hành sản xuất thanh long theo tiêu chuẩn Việt Nam (VietGAP) (http://www.binhthuantoday.com)

2.2 Sơ lược về tuyến trùng

Tuyến trùng hay giun tròn (Nematodes) là những động vật không xương sống

có môi trường sống và hệ sinh thái đa dạng trên trái đất Có khoảng 90% số lượng cá thể trong thế giới động vật đa bào là tuyến trùng

Tuyến trùng có thể sinh sống trong đất quanh rễ cây trồng, cây hoang dại, trong các hệ sinh thái nước ngọt, nước lợ vùng cửa sông, ở biển cả và ở vùng nước sâu của các đại dương Chúng còn có thể ký sinh ở người, động vật có xương sống, không xương sống trên cạn, dưới nước và ở cả các cây trồng và cây hoang dại khác nhau mà

ta quen gọi chúng là tuyến trùng ký sinh Ngoài ra còn có các nhóm tuyến trùng khác như nhóm tuyến trùng ăn nấm, vi khuẩn; nhóm tuyến trùng thực vật sống hoại sinh trên các mô tế bào thối rữa v.v., còn có nhóm tuyến trùng ăn thịt có lợi

Tuyến trùng sống trong các hệ sinh thái đất ẩm ướt, đất ngập nước rất phong phú và đa dạng, chúng được xem là nhóm động vật chiếm ưu thế tuyệt đối về số lượng loài cũng như số lượng cá thể trong các nhóm động vật đáy Sự đa dạng cao về thành phần loài cũng như số lượng cá thể phong phú của chúng là chỉ số sinh học đáng tin cậy cho phép con người có thể đánh giá mức độ bền vững của các môi trường đất và thủy vực (Nguyễn Vũ Thanh, 2007)

Theo số liệu thống kê, có khoảng 50% tuyến trùng sống ở biển, 25% tuyến trùng sống tự do và 25% tuyến trùng sống ký sinh Trong đó, 15% ký sinh ở động vật

và 10% ký sinh ở thực vật (Nguyễn Ngọc Châu, 2003)

8

2.2.1 Tuyến trùng ký sinh thực vật (plant-parasitic nematodes)

Tuyến trùng ký sinh thực vật là nhóm tuyến trùng sống chủ yếu trong đất và có quan hệ chặt chẽ với thực vật đang phát triển Chúng sống và ký sinh ở tất cả các phần của cây gồm: rễ, thân, lá và hoa Chúng có thể sống dinh dưỡng trên bề mặt những mô ngoài của thực vật hoặc xâm nhập vào bên trong để ký sinh tạo ra nguồn dinh dưỡng phù hợp Chúng có thể gây ra nhiều biến đổi như: phá hủy mô thực vật, tạo vết thương, các biến đổi sinh lý, sinh hóa bình thường của cây chủ Các phần của cây bị tuyến trùng gây hại có thể bị tấn công bởi các tác nhân gây bệnh khác như: vi khuẩn, nấm mốc và virus (Nguyễn Ngọc Châu, 2003)

Dựa vào đặc điểm hình thái, giải phẫu và tính ký sinh ở thực vật thì tuyến trùng

ký sinh thực vật được chia thành 4 bộ:

ký sinh ở các phần khác nhau của thực vật

của cây như lá, hoa

ngoại ký sinh thực vật, một số loài có khả năng lan truyền virus

Diphterophoridae là nhóm ngoại ký sinh thực vật, nhiều loài có khả năng lan truyền virus

Trong đó, bộ Tylenchida là nhóm tuyến trùng đông đảo nhất và có tầm quan trọng nhất trên thế giới (Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh, 2000)

2.2.2 Tuyến trùng bướu rễ (root-knot nematode)

Tuyến trùng bướu rễ hay tuyến trùng nốt sưng, được xem là loài gây hại phổ biến trên nhiều loại cây trồng Quá trình ký sinh và gây bệnh của nhóm tuyến trùng này chỉ xảy ra trong bộ rễ của cây trồng Chúng phát triển qua các giai đoạn: trứng (egg), ấu trùng (juvenile), trong đó ấu trùng được chia làm 4 dạng (ấu trùng tuổi 1, tuổi

2, tuổi 3 và tuổi 4) và tuyến trùng trưởng thành (adult nematode)

9

Hình 2.2 Ấu trùng của Meloidogyne spp

(A) Ấu trùng tuổi 1 bên trong trứng; (B) Ấu trùng tuổi 2 xâm nhập vào rễ

(http://www.cals.ncsu.edu)

Mỗi giai đoạn sinh trưởng trong chu kỳ phát triển của tuyến trùng bướu rễ đều tiến hành theo một trình tự nhất định Trứng kết phôi và hình thành ấu trùng tuổi 1 ngay trong vỏ trứng, túi trứng tụt ra ngoài cơ thể con cái và nằm trên bề mặt của bướu

rễ, khi đó con cái vẫn nằm trong mô rễ Phần đầu của ấu trùng tuổi 1 phát triển mạnh nhất, tiếp đó đến phần giữa thân và sau cùng là phần nửa thân sau và các cơ quan bên trong bắt đầu phát triển Ấu trùng tuổi 1 chui ra ngoài vỏ trứng hình thành ấu trùng tuổi 2, chúng ra ngoài đất thực hiện quá trình xâm nhiễm vào cây chủ Ấu trùng tuổi 2 tiếp xúc với bề mặt rễ và xâm nhập ngay vào trong rễ Sau khi xâm nhiễm, chúng di chuyển giữa các tế bào vỏ rễ đến định vị tại vùng mô phân sinh vỏ và bắt đầu quá trình dinh dưỡng Khi dinh dưỡng chúng tiết men tiêu hóa làm thay đổi quá trình sinh lý, sinh hóa của mô rễ và hình thành tế bào khổng lồ Cùng với sự hình thành tế bào khổng lồ, các mô rễ xung quanh nơi tuyến trùng ký sinh phình to tạo thành các nốt sưng (bướu rễ) Sau đó chúng bắt đầu quá trình thay đổi để bước sang tuổi 3 Ở tuổi 3

và tuổi 4, chúng phát triển và thay đổi mạnh mẽ các cơ quan bên trong như hệ tiêu hóa

và hệ sinh dục để bước sang tuổi trưởng thành Từ tuổi 2 bước sang tuổi 3 cũng là giai đoạn tiến hóa quan trọng và quyết định phân giới tính của tuyến trùng bướu rễ: con cái tiếp tục phát triển chiều ngang và có dạng hình quả lê hoặc hình giọt nước - đây cũng

là đặc điểm quan trọng về hình thái và đặc tính sinh lý của tuyến trùng bướu rễ cái

10

Cũng từ tuổi 3 trở đi tuyến trùng bướu rễ phát triển về chiều dài và chuyển thành con đực, sau đó tuyến trùng đực đi ra ngoài đất chứ không nằm trong mô rễ cây (Ngô Thị Xuyên, 1999)

Tuyến trùng bướu rễ thường tạo bướu riêng lẻ hoặc từng chuỗi, làm giảm chiều cao cây, chiều dài rễ, cây bị suy yếu và chết ở giai đoạn cây non Tuyến trùng bướu rễ đóng vai trò tạo vết thương cơ giới để cho nấm và vi khuẩn xâm nhiễm tiếp theo và làm cây chết nhanh hơn

2.2.3 Các đặc điểm hình thái phân loại tuyến trùng

Đối với đa phần tuyến trùng sống trong đất, đất ẩm ướt, đất ngập nước và thủy vực, cơ thể thường có dạng hình thoi, hình sợi chỉ hoặc hình xiên thịt với hai đầu thon

và nhọn Tuy nhiên, hình dáng tự nhiên đó nhiều khi thay đổi khi chúng là những loài tuyến trùng chuyên sống ký sinh ở động vật và thực vật, khi đó cơ thể chúng có thể có hình tròn, hình quả chanh, hình quả bí, hình quả thận, hoặc các hình dị dạng khác (hình 2.3) Nhưng trong mọi trường hợp thì khi ta cắt ngang cơ thể của chúng, ta vẫn

có được một tiết diện hình tròn (Nguyễn Vũ Thanh, 2007)

Hình 2.3 Một số hình dáng chung của tuyến trùng (Olav Giere, 1993)

11

Cơ thể tuyến trùng đƣợc chia thành 3 phần (hình 2.4):

quản, tổ hợp các cơ quan thụ cảm hóa học, ánh sáng và đầu mút xúc giác

sinh dục và các nhánh của chúng

Hình 2.4 Cấu tạo và giải phẩu cơ thể tuyến trùng (Platt và Warwick, 1988)

A con đực: 1 lông đầu; 2 xoang miệng; 3 amphid; 4 lỗ bài tiết; 5 vòng thần kinh;

6 thực quản; 7 diều sau thực quản; 8 cardia; 9 tuyến bên bụng; 10 lông somatic;

11 tinh hoàn trước; 12 ruột; 13 cấu tạo vùng bên; 14 vòng cutin; 15 tinh hoàn sau;

16 ống dẫn tinh; 17 các nhú sinh dục; 18 gai sinh dục; 19 trợ gai sinh dục; 20 lỗ huyệt; 21 đuôi; 22 lông mút đuôi; 23(a) tuyến đuôi; 23 lỗ đổ B con cái: C lát cắt tại vùng thực quản: 1 hypoderma; 2 giả xoang; 3 ống tuyến thực quản; 4 tia hông;

5 cutin; D lát cắt tại ruột: 6 cơ dọc; 7 ruột; 8 thần kinh lưng; 9 thần kinh bụng;

10 bó chằng hông; 11 thần kinh hông

12

2.2.4 Sự phân nhóm tuyến trùng dựa trên đặc điểm sinh thái

Việc phân bổ tuyến trùng theo nhóm thức ăn là một phương pháp hiệu quả Yeates và ctv (1993b) đã phân các nhóm như sau:

Cho đến nay khu hệ tuyến trùng sống trong các hệ sinh thái tự nhiên về cơ bản

đã được nghiên cứu Đã xây dựng được hệ thống phân loại học tương đối hoàn chỉnh với các taxon phân loại của 1940 giống tuyến trùng gồm khoảng 50.000 loài đã được định tên và miêu tả (Nguyễn Vũ Thanh, 2007)

13

Các nghiên cứu về một loại tuyến trùng ăn vi khuẩn sống trong đất là

Caenorhabditis elegans đã khai sinh ra một lĩnh vực nghiên cứu thực nghiệm mới

trong sinh học Các nghiên cứu này đã đóng góp lớn vào sự hiểu biết của nhân loại về vai trò của các gen điều khiển sự hình thành và phát triển của động vật (Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh, 2000)

Hiện nay, có rất nhiều nghiên cứu về ứng dụng tuyến trùng trong đánh giá chất lượng môi trường đất nông nghiệp trên thế giới như các nghiên cứu về đáp ứng của tuyến trùng đối với các ứng dụng phân đạm và phân hữu cơ lâu dài ở miền Đông Bắc Trung Quốc (Liang và ctv, 2009), ảnh hưởng của phân bón Nitơ và Photphat lên sự đa dạng của vi khuẩn và tuyến trùng trong đất đồng cỏ (Sarathchandra và ctv, 2001), ảnh

trên cánh đồng lúa mì (Li và ctv, 2006), v.v

2.3.2 Ở Việt Nam

Nghiên cứu tuyến trùng mới được chính thức bắt đầu từ những năm 1970 trở lại đây tại một số Viện nghiên cứu và Trường đại học như Khoa Sinh học Đại học Tổng hợp Hà Nội, Đại học Sư phạm Hà Nội, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Từ năm 1977 - 1981, đề án hợp tác Việt - Xô về điều tra giun tròn ký sinh thực vật trên các cây trồng chính ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam được tiến hành

Từ năm 1985 - 1995, bên cạnh việc nghiên cứu phòng trừ một số nhóm tuyến trùng ký sinh, đã tiếp tục khảo sát điều tra tuyến trùng tại một số tỉnh miền Bắc và miền Trung Việt Nam như Hòa Bình, Lào Cai, v.v

Ngoài nghiên cứu điều tra các nhóm tuyến trùng ký sinh cây trồng cũng đã tiến hành điều tra nhóm tuyến trùng sống tự do trong đất hệ sinh thái nông nghiệp và đất rừng nhằm đánh giá vai trò sinh thái học của quần xã tuyến trùng, phục vụ cho việc đánh giá chất lượng và diễn thế môi trường đất (Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh, 2000)

Một số nghiên cứu về ứng dụng tuyến trùng làm chỉ thị sinh học trong đánh giá chất lượng môi trường đã thực hiện như:

14

chất lượng nước ở các vùng ven biển Việt Nam do Viện Hải dương học thực hiện từ năm 2002 - 2004

đánh giá chất lượng nước ở các vùng ven biển Nam Định, Hải Phòng và Quảng Ninh do Viện Cộng nghệ sinh học và Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam thực hiện từ năm 2004 - 2005

đánh giá chất lượng môi trường cửa sông Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng do Ngô Xuân Quảng và ctv thực hiện năm 2011

ở cây hồ tiêu (Piper nigrum L.) trồng tại Phú Giáo, Bình Dương và đồng thời

đưa ra các đánh giá chất lượng môi trường đất tại khu vực nghiên cứu dựa trên các chỉ số sinh học do Dương Đức Hiếu và ctv thực hiện năm 2011

Ở khu vực phía Nam, các nghiên cứu về điều tra, khảo sát thành phần tuyến trùng sống tự do và ký sinh gây hại trên cây lúa và một vài cây trồng khác như cây hồ tiêu (Nguyễn Bá Khương, 1983; Phạm Văn Biên, 1989), cây xà lách (Từ Thị Mỹ Thuận, 1999) cũng đã được biết đến (Nguyễn Vũ Thanh, 2007)

nghệ Việt Nam - Viện Sinh học Nhiệt đới, 9/621 Xa lộ Hà Nội, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

3.2 Vật liệu và hóa chất dùng trong nghiên cứu

formalin 40% (6 ml) + axit acetic (1 ml) + nước cất (40 ml)

16

3.2.3 Dụng cụ và thiết bị

3.3 Các phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp thu mẫu (theo Nguyễn Ngọc Châu, 2003)

Địa điểm được chọn để khảo sát và thu mẫu là khu vực đất trồng thanh long ở

Tiến hành khảo sát và thu mẫu tại 3 vườn, mỗi vườn chọn ngẫu nhiên 3 trụ trồng Thanh long Mỗi trụ thu khoảng 5 - 10 g rễ, mỗi gốc thu 3 mẫu đất theo hình tam giác, cách gốc 30 cm, cách bề mặt mặt đất từ 5 - 10 cm, khoảng 500 g đất, sau đó bảo quản trong túi nhựa

Số lượng mẫu gồm: 6 mẫu đất và 2 mẫu rễ thanh long tại Phú Long, 6 mẫu đất

và 2 mẫu rễ thanh long tại Hàm Đức, 6 mẫu đất và 2 mẫu rễ thanh long tại Hồng Sơn,

kí hiệu lần lượt là PL1, R_PL1; PL2, R_PL2; HĐ1, R_HĐ1; HĐ2, R_HĐ2; HS1, R_HS1; HS2, R_HS2

17

3.3.2 Đánh giá mức độ nhiễm tuyến trùng sần rễ (theo De Waele, 1997)

Chỉ số gây hại rễ được đánh giá theo các cấp:

3.3.3 Tách tuyến trùng từ đất bằng phương pháp ly tâm (theo Nic Smol, 2007)

đất ngâm với 400 ml nước trong xô nhựa (xô 1) dung tích 5 lít, ngâm từ 30 - 60 phút tùy thuộc vào từng loại đất Bóp vụn đất và khuấy đều cho tan thành dung dịch

thước lỗ 0,5 mm) qua xô 2 Rửa lại bằng nước phần cặn, cát và các loại rác bẩn

xô 1 (5 - 7 lần) cho đến khi loại hết cặn cát, đất

vào ống ly tâm, thêm vào khoảng 4 g bột cao lanh và khuấy đều, dùng cân thăng bằng

để đảm bảo đối trọng giữa 2 ống ly tâm đối xứng nhau Lần ly tâm này ta loại phần nước và thu phần cặn bên dưới

1 được thêm vào mỗi ống 80 ml dung dịch đường (có tỷ trọng 1,18) và khuấy đều Cân đối trọng rồi đặt vào máy ly tâm Với tỷ trọng như trên tuyến trùng được kéo ra khỏi cặn và lơ lửng trong dung dịch, ta thu phần dung dịch sau khi ly tâm

15 µm, tuyến trùng sẽ được giữ lại trên rây Chuyển tuyến trùng vào beacher bằng cách dùng bình tia có chứa dung dịch FAA để cho tuyến trùng trôi xuống khỏi rây lọc, sau đó bảo quản trong hộp nhựa

18

3.3.4 Phương pháp đếm và nhặt tuyến trùng (theo Nic Smol 2007)

Dùng đĩa đếm và bút đếm để xác định số lượng tuyến trùng dưới kính hiển vi soi nổi Có thể đổ cả phần dung dịch chứa tuyến trùng vào đĩa đếm nếu mật độ tuyến trùng không quá dày đặc, đếm hết tất cả các ô hoặc những ô đặc trưng rồi tính trung bình trên 1 ô, sau đó nhân với số lượng ô Trường hợp mật độ tuyến trùng dày đặc có thể pha loãng thành 30 ml, hút 1 ml dung dịch pha loãng và đếm, lặp lại 5 lần rồi tính trung bình số lượng tuyến trùng trong 1 ml và nhân với 30 để được kết quả cuối cùng

Các bước tiến hành đếm và nhặt tuyến trùng:

kính hiển vi soi nổi, giữ mức nước nông trong đĩa để dễ đếm tuyến trùng

trùng nhất

kéo nhanh tuyến trùng lên mặt nước, giữ đầu que gắp ngay bên dưới tuyến trùng và nhấc chúng ra khỏi bề mặt nước một cách nhẹ nhàng

đã được nhấc ra khỏi mặt nước hay chưa

19

Hình 3.1 Các ô trên đĩa đếm tuyến trùng

3.3.5 Phương pháp xử lý tuyến trùng (theo Nic Smol 2007)

qua đêm

Lấy giếng ra khỏi tủ ấm, kiểm tra độ tinh khiết của glycerine bằng cách nhỏ một giọt glycerine tinh khiết vào giếng Nếu quan sát không thấy giọt glycerine tạo gợn