Khảo sát khả năng đối kháng của nấm trichoderma spp với các nấmgây bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu

Trichoderma là một loại vi nấm hoại sinh trong đất có khả năng đối kháng các vi nấm gây bệnh thực vật với phổ tác động rộng, thông qua ba cơ chế bao gồm kýsinh, tiết ra kháng sinh và enz

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ

MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA NẤM

Trichoderma spp VỚI CÁC NẤM GÂY BỆNH PHỔ BIẾN

TRÊN CÂY HỒ TIÊU

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN THỊ HAI Sinh viên thực hiện : TRẦN HÀ PHƯƠNG HẢO MSSV: 1211100073 Lớp: 12DSH02

TP Hồ Chí Minh, 2016

LỜI CAM ĐOANTôi tên: TRẦN HÀ PHƯƠNG HẢO.

Sinh ngày 26 tháng 10 năm 1994 tại tỉnh Tiền Giang

Quê quán: Xã Tân Lập 1 – huyện Tân Phước – tỉnh Tiền

Giang MSSV: 1211100073

Lớp: 12DSH02

Trường Đại học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Tôi xin cam đoan:

- Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn

- Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng tôi, không sao chép theo bất cứ đồ án tương tự nào

- Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo

- Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn

chịu trách nhiệm

Tp.HCM, ngày 30 tháng 07 năm

2016Sinh viên

TRẦN HÀ PHƯƠNG HẢO

LỜI CẢM ƠN

Qua 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Trường Đại học Công NghệTP.HCM, được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của quý thầy cô, đặc biệt là quýthầy cô khoa Môi Trường – Công Nghệ Sinh Học đã truyền đạt cho tôi những kiếnthức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian học tập Và trong thời gian thựchiện đồ án tại Công Ty TNHH Điền Trang, tôi có nhiều cơ hội áp dụng kiến thứchọc ở trường vào môi trường thực tế ở công ty, đồng thời học hỏi được nhiều kinhnghiệm làm việc của các anh chị tại công ty

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Công ty TNHH Điền Trang đãtạo mọi điều kiện thuận lợi cho để tôi có thể thực hiện đề tài tốt nghiệp tại công

ty Em cảm ơn các anh, chị ở phòng Nghiên cứu và Phát triển của Công ty TNHHĐiền Trang đã hỗ trợ, chia sẽ và giúp đỡ cho em trong thời gian thực hiện đề tài

Em xin chân thành cám ơn Tiến sĩ Nguyễn Thị Hai, người đã hết lònghướng dẫn, chỉ bảo và tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình, nơi là chỗdựa vững chắc cho con trong suốt thời gian học tập

Trong quá trình viết luận văn báo cáo, do kiến thức còn hạn hẹp nênkhông tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu và những lỗi trình bày, tôi rấtmong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và Ban lãnh đạo nhà trường, cácanh chị trong công ty để giúp bài báo cáo tốt nghiệp của tôi đạt kết quả tốt hơn

Tp.HCM, ngày 30 tháng 07 năm 2016

Sinh viên

TRẦN HÀ PHƯƠNG HẢO

Đồ án tốt nghiệp

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC B ẢNG vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU 1

1 Tí nh cấp t hi ết của đề t ài

1 2 Tì nh hì nh nghi ên cứu

2 3 Mục đí ch nghi ên cứu 3

4 Nhi ệm vụ nghi ên cứu

3 5 Phương pháp ng hi ên cứu

3 6 Các kết quả đạt được của đề t ài

3 7 Kết c ấu của Đồ án Tốt nghi ệp

4 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

5 1.1 Tổ ng quan về cây hồ ti êu

5 1.1.1 Nguồn g ốc và phân bố cây hồ tiêu 5

1.1.2 Phâ n bố địa lý 5

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ hồ tiêu 6

1.1.3.1 Tình hình sản xuất 6

1.1.3.2 Tình hình tiêu thụ 9

1.1.4 Tình hình nghiên cứu dịch hại cây hồ tiêu ở Thế giới và Việt Nam 11

Đồ án tốt nghiệp

i

1.1.4.1 Thế Giới .11 1.1.4.2 Ở Việt Nam 12

1.2 Một số nấm bệnh phổ bi ến trên cây hồ ti êu

14

1.2.1 Nấm Phytop hthora spp .14

1.2.1.1 Đặc điểm sinh học của nấm Phytophthora spp 14

Đồ án tốt nghiệp

1.2.1.2 Vòng đời .15

1.2.1.3 Phytophthora gây bệnh trên cây hồ tiêu 16

1.2.2 Nấm Fusarium spp .18

1.2.2.1 Đặc điểm sinh học của nấm Fusarium spp .18

1.2.2.2 Vòng đời .20

1.2.2.3 Fusarium gây bệnh trên cây hồ tiêu 21

1.2.3 Nấm Colletotrichum s pp .23

1.2.3.1 Đặc điểm sinh học của nấm Colletotrichum spp 23

1.2.3.2 Vòng đời .25

1.2.3.3 Colletotrichum gây bệnh trên cây hồ tiêu 26

1.3 Bi ện pháp si nh học trong quản l ý bệnh hại cây trồng .27

1.3.1 Lịch sử biện pháp sinh học 27

1.3.1.1 Thế giới 27

1.3.1.2 Việt Nam 28

1.3.2 Khái niệm 28

1.3.3 Ưu và nhược điểm của biện pháp sinh học trong nông nghiệp 28

1.3.3.1 Ưu điểm 28

1.3.3.2 Nhược điểm 29

1.3.4 Các ứng d ụng sinh học trong quản lý bệnh hại trên cây hồ tiêu 29

1.4 Nấm Trichoderma spp trong quản l ý bệnh c ây trồng 31

1.4.1 Nấm Trichoderma spp 31

1.4.1.1 Phân loại .31

1.4.1.2 Sự phân bố của nấm Trichoderma spp 31

1.4.1.3 Đặc điểm hình thái 32

1.4.1.4 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa, sinh học .33

1.4.1.5 Cơ chế đối kháng nấm gây bệnh cây trồng 34

1.4.2 Ứng dụng trong nông nghiệp của nấ m Trichoderma 38

Đồ án tốt nghiệp

1.4.2.1 Khả năng kiểm soát bệnh cây 38

1.4.2.2 Kích thích sự tăng trưởng của cây trồng 39

1.4.2.3 Khả năng phân huỷ cellulose, phân giải lân chậm tan .40

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ P HƯƠNG PHÁP .41

2.1 Thời gi an và đị a đi ểm thực hi ện đề tài .41

2.2 Vật l i ệu 41

2.2.1 Nguồn g ốc nấm đối kháng, nấm gây bệnh 41

2.2.1.1 Nấm đối kháng 41

2.2.1.2 Nấm gây bệnh 41

2.2.2 Trang thiết bị và hóa chất sử d ụng 41

2.2.3 Môi trường nuôi cấy 41

2.3 Phương pháp ng hi ên cứu 42

2.3.1 Phương pháp thu mẫu 42

2.3.1.1 Thu mẫu đất (Theo TCVN 4046 – 85) 42

2.3.1.2 Thu mẫu bệnh 42

2.3.2 Phâ n lậpTrichoderma spp và nấm bệnh p hổ biến trên cây hồ tiêu .44

2.3.2.1 Phân lập nấm Trichoderma spp trong đất 44

2.3.2.2 Phân lập nấm Phytophthora gây bệnh chết nhanh trên cây hồ tiêu 45

2.3.2.3 Phân lập nấm Fusarium gây bệnh chết chậm trên cây hồ tiêu 46

2.3.2.4 Phân lập nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây hồ tiêu 47

2.3.3 Phương pháp quan sát hình t hái s ợi nấ m .48

2.3.4 Xác định hoạt tính cellulose: Phương pháp khuếch tá n trên t hạch .49

2.3.5 Xác định k hả nă ng đối khá ng .49

Đồ án tốt nghiệp

2.3.6.2 Đánh giá tính đối kháng của nấm Trichoderma spp đối với

nấm

Fusarium sp (phân lập từ rễ cây tiêu bị bệnh chết chậm) 51

2.3.6.3 Đánh giá tính đối kháng của nấm Trichoderma spp đối với nấm Colletotrichum sp (phân lập từ lá cây hồ tiêu bị bệnh thán thư) 51

2.3.7 Phương pháp phân tích số liệu 51

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Kết quả phân l ập nấm Trichoderma spp. .52

3.2 Kết quả phân l ập nấm bệnh 55

3.2.1 Kết quả phân lập nấm Phyt opht hora sp 55

3.2.2 Kết quả phân lập nấm Fusarium sp .56

3.2.3 Kết quả phân lập nấm Colletotrichum sp .57

3.3 Khảo sát khả năng si nh enzyme cell ul ase của c ác chủng Trichoderma .61

3.4 Đánh gi á khả năng đối kháng Trichoderma spp với nấm bệnh đã được phân l ập 63

3.4.1 Khả o sát khả nă ng sinh trưởng của các chủng Trichoderma spp. .63

3.4.2 Trichoderma spp đối kháng với nấm Phytophthora sp gây bệnh chết nha nh trên cây hồ tiêu 67

3.4.3 Trichoderma spp đối kháng với nấm Fusarium sp gây bệnh chết chậm trên cây hồ tiêu 72

3.4.4 Trichoderma spp đối kháng với nấm Colletotrichum sp gây bệnh thán thư trên cây tiêu 77

3.4.5 Tổng hợp khả năng đối kháng của các Trichoderma spp với 3 nấm bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu 83

KẾT LUẬN 85

Đồ án tốt nghiệp

KIẾN NGHỊ 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 1 1

PHỤ LỤC 2 10

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

VPA: Hiệp Hội hồ tiêu Việt Nam

IAA: Acid indolacetic

EU: Liên minh châu Âu (European

Union) USD: Đô la Mỹ (United States

dollar)

ITC: Trung tâm thương mại quốc tế

CABI: Tổ chức phi lợi nhuận

PDA: Potato Dextro Agar

CMC: Carboxy methyl cellulose

DRBC: Dichoran Rose Bengal Chloramphenicol

WA: Water agar

NPK: Nitơ photpho kali (Ure – lân – kali)

ĐK: Đối kháng

ĐC: Đối chứng

NSC: Ngày sau

cấy

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng hồ tiêu năm 2014 7

Bảng 1.2: Gi á tổng hợp c ủa tiêu đen và tiêu tr ắng ( Đơn vị: USD)

10Bảng 1.3: Tần suất xuất hiện sâu bệnh hại trên cây hồ tiêu t ại ba vùng điều

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1: Tăng trưởng về số lượng hồ tiêu ở Đông Nam Á và các quốc gi a khác

8 Biểu đồ 1.2: Nhập khẩu hồ tiêu của 28 quốc gi a EU từ một số nước Đông Nam Á 11

giai đoạn 2010 – 2014 (đơn vị: USD) 11

Biểu đồ 3.1 Đường kí nh phân gi ải cellulose của c ác chủng Tri choderma spp. .61

Biểu đồ 3.2: Tỷ lệ (%) đối kháng Trichoderma spp với Phytophthora sp 5 NSC 70

Biểu đồ 3.3: Tỷ lệ (%) đối kháng Trichoderma spp với Fusarium sp 7 NSC 75

Biểu đồ 3.4: Tỷ lệ (%) đối kháng Trichoderma spp với Colletotrichum sp 7NSC 80

Hình 1.3: Chu kì sống của Phytophthora 15

Hình 1.4: Triệu chứng c ủa bệ nh chết nhanh trên cây hồ tiêu

16Hình 1.5: Thiệt hại c ủa bệ nh chết nhanh 18

Hình 1.6: Fusarium gây cây héo rủ và c ác loại bào t ử

20Hình 1.7: Triệu chứng c ủa bệ nh chết chậm trên cây hồ

tiêu 22Hình 1.8: Thiệt hại c ủa bệ nh chết chậm 23

Hình 1.9: Cọ ng mang bào tử đính và bào tử đí nh của nấm Colletotrichum

24Hình 1.10: Triệu c hứng của bệnh t hán t hư trên cây hồ tiêu

26

Hình 1.11: Thiệt hại do nấm Colletotrichum gây ra 27

Hình 1.12: Nấm Trichoderma mọc trong tự nhiê

Hình 2.3: Bẫy nấm Phytophthora bằng cánh hoa hồ ng

46Hình 2.4: Rễ tiêu có triệu chứng bệnh chết c hậm 47

Hình 3.1: Nấm Trichoderma trên môi trường DRBC s au 3 ngày.

52

Hình 3.2: Hì nh thái đ ại thể và vi thể c ủa nấm Trichoderma sp phân lập t ừ đất

53Hình 3.3: Cánh ho a hồng bị chuyển màu và đ ặt trên môi trường WA

55

Hình 3.4: Nấm Phytophthora sp trên trường PDA 55

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.5: Bào tử và c ác du động bào tử c ủa Phytophthora sp dưới hính hiển vi

56

Hình 3.6: Nấm Fusarium sp trên môi trường WA 56

Hình 3.7: Nấm Fusarium sp trên môi trường PDA 57

Hình 3.8: Đại bào tử và các tiểu bào tử của nấm Fusarium sp 57

Hình 3.9: Tơ nấm Colletotrichum sp phát triển từ mẫu lá bệ nh 58

Hình 3.10: Nấm Colletotrichum sp trên môi trường P DA 58

Hình 3.11: Bào tử nấm Colletotrichum sp .59

Hình 3.12: Khả năng phân giải cellulose của các chủng Tri choderma spp .62

Hình 3.13: Hì nh thái chủng nấm Tri choderma sp phát triển qua c ác ngày .63

Hình 3.14: Các chủng Trichoderma có khả năng phủ kín đĩ a sau 4 ngày nuôi cấy 66

Hình 3.15: Trichoderma sp đối kháng với Phytophthora sp theo dõi qua các ngày 67

Hình 3.16: Các chủng Trichoderma có khả năng đối kháng cao với Phytophthora sp và đĩa nấm Phytophthora sp sau 7 ngày nuôi c ấy 71

Hình 3.17: Nấm Trichoderma sp đối kháng với Fusarium sp theo dõi qua các ngày 72 Hình 3.18: Chủng Trichoderma spp có khả năng đối kháng cao với nấm Fusarium sp và đĩa nấm bệnh Fusarium sp s au 7 ngày nuôi cấy 76

Hình 3.19: Nấm Trichoderma sp đối kháng với nấm Colletotrichum sp .77

Hình 3.20: Khuẩn t y Trichoderma sp quấn chặt l ấy khuẩn t y Colletotrichum sp 81

Hình 3.21: Các chủng Trichoderma có khả năng đối kháng cao với Colletotrichum sp sau 7 ngày nuôi cấy và đĩa nấm bệ nh Colletotrichum sp sau 5 ngày nuôi cấy 82

Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

1 Tí nh cấp thi ết của đề tài

Hồ tiêu là một trong những loại cây công nghiệp xuất khẩu chủ lực của nước

ta Sản lượng xuất khẩu hồ tiêu hằng năm đứng hàng đầu thế giới Theo Hiệp hội hồtiêu Việt Nam (VPA), sản lượng hồ tiêu trong tháng 11 năm 2015 của cả nướcxấp xỉ khoảng 124.000 tấn, kim ngạch đạt gần 1,2 tỷ, tăng 2,8 % giá trị so với năm

2014 Do giá trị xuất khẩu cao nên diện tích trồng tiêu ngày càng tăng Trong đó,Bình Phước dẫn đầu cả nước về diện tích và sản lượng, tổng diện tích trồng tiêutrên toàn tỉnh là

13.000 ha và cho sản lượng trên 30.000 tấn/năm Để đạt được năng suất cao, nhiều

hộnông dân đã bón quá nhiều phân vô cơ đến mức báo động: 1200 kg N, 1230 kg P2O5

và

1425 kg K2O/ha, vượt 4 - 5 lần khuyến cáo phân bón cho cây tiêu (Đỗ Trung

Bình,2013) Hệ quả không chỉ nông dân phải mất nhiều tiền vào phân bón hóa học mà

hệsinh vật đất và chất lượng đất cũng bị tàn phá nghiêm trọng

Đất đai ngày càng thoái hóa, dinh dưỡng trong đất bị mất cân đối, tồn dư cácchất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫnđến phát sinh một số dịch hại không dự báo trước, việc trồng trọt về sau ngàycàng khó khăn hơn Trong những năm gần đây hiện tượng chết nhanh và chết chậmtrên cây tiêu diễn ra khá phổ biến ở nhiều vùng với tỷ lệ cây bệnh từ 10 – 15 %.Thậm chí, có nhiều vườn có tỷ lệ thiệt hại lên đến 80 – 90 % (Lê Văn Trịnh, 2009).Bệnh đã gây thiệt hại nặng hàng trăm hecta hồ tiêu trong tỉnh Bình Phước Trước tìnhhình đó, các biện pháp sinh học được xem là giải pháp giúp giảm lượng phân bón,tăng năng suất cây trồng và thân thiện với môi trường

Hiện nay, theo định hướng phát triển nền nông nghiệp bền vững, có giá trịxuất khẩu cao, việc tăng cường sử dụng những chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ

Đồ án tốt nghiệp

trong canh tác cây trồng đang được chú trọng Chế phẩm nấm Trichoderma được

ứng dụng phổ biến vì chi phí thấp, cách sử dụng đơn giản và quan trọng nhất là hiệuquả đem lại

Đồ án tốt nghiệp

cao Trichoderma là một loại vi nấm hoại sinh trong đất có khả năng đối kháng các

vi nấm gây bệnh thực vật với phổ tác động rộng, thông qua ba cơ chế bao gồm kýsinh, tiết ra kháng sinh và enzyme phân hủy vách tế bào của nấm bệnh (NguyễnVăn Đĩnh và cộng sự, 2007), đặc biệt là không gây hại cho con người và thânthiện với môi trường

Xuất phát từ những yêu cầu trên, việc phân lập các chủng nấm Trichoderma

ở trong đất, có khả năng đối kháng tốt với các nấm Phytophthora,

Fusarium, Colletotrichum, làm nguồn vật liệu để sản xuất chế phẩm nấm Trichoderma là lý do mà em chọn đề tài: ―Khảo sát khả năng đối kháng của nấm Trichoderma spp với các nấm gây bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu‖.

2 Tì nh hì nh nghi ên cứu

 Trong nước

Nguyễn Ngọc Phúc năm 2005, đã tiến hành khảo sát mật độ Trichoderma

trong đất và mối liên hệ của chúng với các yếu tố môi trường như: pH, độ ẩm,

hàm lượng Mg, Ca,… Từ đó, phân lập các chủng Trichoderma có khả năng đối

kháng mạnh với các nấm bệnh

Đỗ Thu Hà và Lê Tố Nga (2015) phân lập các chủng nấm trong đất tại ĐàNẵng và tuyển chọn các chủng nấm có khả năng đối kháng tốt với chủng nấm

Fusarium, Colletotrichum gây bệnh trên cây ớt, lên men xốp tạo chế phẩm sinh học.

Phạm Thị Thiên (2014) đã khảo sát khả năng kết hợp một số chủng Bacillus

có khả năng cố định đạm, hòa tan lân và sinh IAA với nấm Trichoderma sp để kiểm soát sinh học nấm Pythium sp và Fusarium sp gây bệnh trên cây hồ tiêu.

Trần Kim Loan và cộng sự (2008) thuộc viện Khoa học Nông nghiệp Việt

Nam, với chế phẩm sinh học Trichoderma (Tricho – VN) phòng trừ bệnh

do nấm Phytophthora gây ra trên cây hồ tiêu.

Đồ án tốt nghiệp

 Nước ngoài

S

G o s w a m i và cộng sự (2015) các chủng Trichoderma được phân lập từ đất

của vườn chè ở Ấn Độ được đánh giá khả năng đối kháng chống lại mầm bệnh

trên cây trà, chủ yếu là nấm Pestalotia theae và Fusarium solani.

M

a u s a m V e r m a và cộng sự (2007), 18 chủng Trichoderma từ đất của các vùng

khác nhau ở Ấn Độ được phân tích về khả năng kiểm soát sinh học chống lại bệnh

bạc lá khoai môn, mầm bệnh chính là Phytophthora colocasiae.

3 Mục đí ch nghi ên cứu

Tìm ra các chủng nấm Trichoderma spp có khả năng đối kháng với nấm bệnh Phytophthora sp., Fusarium sp và Colletotrichum sp., làm cơ sở cho việc

sử dụng trong phòng trừ nấm bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu

4 Nhi ệm vụ nghi ên cứu

Phân lập một số chủng Trichoderma spp trong đất trồng tiêu tại một số

vườn thuộc tỉnh Bình Phước

Phân lập các nấm bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu: Phytophthora sp gây bệnh chết nhanh, Fusarium sp gây bệnh chết chậm và Colletotrichum sp gây bệnh thán thư Khảo sát đối kháng của nấm Trichoderma spp phân lập được trong đất với các nấm Phytophthora sp., Fusarium sp và Colletotrichum sp gây bệnh phổ biến

trên cây hồ tiêu trong điều kiện phòng thí nghiệm

5 Phương pháp nghi ên cứu

Sử dụng các phương pháp thường quy trong nghiên cứu khoa học

6 Các kết quả đạt được của đề tài

Dựa hình thái đại thể, hình thái vi thể và tốc độ tăng trưởng, người thực hiện

đề tài đã phân lập được 34 chủng Trichoderma khác nhau hoàn toàn từ các mẫu đất ở

tỉnh Bình Phước

Phân lập được 3 chủng nấm gây bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu là Phytophthora sp., Fusarium sp và Colletotrichum sp từ đất và các mẫu bệnh.

Đồ án tốt nghiệp

Trong số 34 chủng Trichoderma spp có 8 chủng đối kháng 100 % với Phytophthora sp., 3 chủng đối kháng 100 % với Fusarium sp và 18 chủng có khả năng đối kháng 100 % với Colletotrichum sp Chủng BP2_B.2 có khả năng đối

kháng cao với cả 3 chủng nấm bệnh chỉ sau 3 ngày nuôi cấy

Khảo sát sinh enzyme cellulase, chủng BP3_03.4 có hoạt tính enzyme rất mạnh

Ứng dụng tốt trong phân hủy các hữu cơ, dùng làm

compost

7 Kết cấu của Đồ án Tốt nghi ệp

“Khảo sát khả năng đối kháng của nấm Trichoderma spp với các nấm gây bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu”, có tất cả 3 chương gồm:

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU: Giới thiệu tổng quan về nguồn gốc,

phân

bố, tình hình sản xuất, tiêu thụ và thực trạng canh tác cây hồ tiêu ở Việt Nam Qua

đó, trình bày các đặc điểm sinh học cũng như triệu chứng, thiệt hại của một số nấm

bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu như nấm Phytophthora spp., nấm Fusarium spp., nấm

Colletotrichum spp Từ đó, đưa ra các kết quả nghiên cứu và ứng dụng của các

biện pháp sinh học trong nông nghiệp, nổi bật là nấm Trichoderma spp trong quản

lý bệnh hại trên cây hồ tiêu, cụ thể như khả năng phân hủy chất hữu cơ hay những

cơ chế đối kháng với nấm bệnh cây trồng

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP: Trình bày về vật liệu và

phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu bao gồm phần trình bày về thời gian vàđịa điểm tiến hành đề tài, nguồn gốc nấm đối kháng, nấm gây bệnh Phương pháp

nghiên cứu tập trung ở phần thu mẫu, phân lập nấm Trichoderma spp và nấm bệnh, cũng như đánh giá khả năng đối kháng của nấm Trichoderma spp đối

với nấm bệnh bằng phương pháp sử lý số liệu thống kê SAS

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Trình bày kết quả phân lập nấm

Trichoderma spp và nấm bệnh Qua đó, đánh giá khả năng đối kháng của nấm Trichoderma với nấm bệnh phổ biến trên cây hồ tiêu đã được phân lập.

Đồ án tốt nghiệp

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Tổng quan về cây hồ ti êu

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố cây hồ tiêu [22]

Cây hồ tiêu (Piper nigrum L.) thuộc họ Piperaceae, là một loại dây leo thân

gỗ lâu năm Có nguồn gốc từ bang Tây Ghats (Ấn Độ), được trồng cách nay khoảng6.000 năm (Sasikumar và cộng sự, 1999; Ravindran và cộng sự, 2000) Hạt tiêuđen là một loại gia vị phổ biến được sử dụng để tăng hương vị cho nhiều loại món ăntrên toàn thế giới Ở Ấn Độ, hồ tiêu được mệnh danh là ―Vua của các loại gia vị‖

Ở Việt Nam, cây hồ tiêu mọc hoang được tìm thấy từ trước thế kỷ XVI,nhưng đến thế kỷ XVII mới được trồng Đến cuối thế kỷ XIX, hồ tiêu được trồng vớidiện tích tương đối khá lớn ở Phú Quốc, Hòn Chồng và Hà Tiên (Kiên Giang), chủyếu do người Hoa gốc ở đảo Hải Nam theo Mạc Cửu di cư vào Hà Tiên Cũngtrong khoảng thời gian này và đầu thế kỷ XX, cây hồ tiêu theo chân các chủ đồnđiền người Pháp phát triển lên vùng Bình Long, Bà Rịa - Vũng Tàu, Quảng Trị vàQuảng Nam

1.1.2 Phân bố địa lý

Hồ tiêu là loại cây đặc trưng ở vùng nhiệt đới, thích hợp trong điều kiệnmưa đều Nhiệt độ thích hợp khoảng 20 – 30oC, nhiệt độ đất ở độ sâu 30 cm trongkhoảng

25 - 28oC Hồ tiêu là cây ưa bóng trong giai đoạn cây con, ánh sáng tán xạ thíchhợp

cho yêu cầu sinh trưởng, phát dục và phân hoá mầm hoa Giai đoạn tiêu ra hoađậu quả, nuôi quả đến khi quả chín, cây tiêu cần nhiều ánh sáng Việc có đủ ánh sángtrong giai đoạn nuôi quả giúp giảm rụng quả non và tăng dung trọng hạt tiêu [66]

Hồ tiêu thường được trồng nhiều ở những vùng có khí hậu nóng, ẩm như:

Ấn Độ, Hải Nam (Trung Quốc), Indonesia, Malaysia, Sri Lanka, Thái Lan, Ngoài các vùng này, hồ tiêu còn được trồng phổ biến ở Brazil và Madagascar Ở

Đồ án tốt nghiệp

Việt Nam, tiêu được trồng chủ yếu ở vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và KiênGiang (Phú Quốc)

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.1: Bản đồ phân bố các vùng trồng tiêu tại Việt Nam

(Nguồn: Syngenta, Kỹ thuật canh tác hồ tiêu)

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ hồ tiêu

1.1.3.1 Tình hình sản xuất

Vào thế kỷ XVII, cây hồ tiêu đã trở thành cây công nghiệp có nhiều tiềm năng

và triển vọng không những của nông nghiệp Việt Nam mà của cả thế giới Sự pháttriển ngoạn mục này bắt đầu từ những năm 1983 - 1990, khi giá hồ tiêu trên thịtrường thế giới tăng cao Diện tích trồng tiêu của Việt Nam đã liên tục tăng và đạt gần9.200 ha, từ

400 ha vào những năm 1970 Với tốc độ tăng bình quân năm 1996 là 27,29 %,diện tích canh tác của Việt Nam đã vượt mức 50.000 ha vào năm 2004 Trong hơn

5 năm trở lại đây, từ cuối năm 2008 đến nay khi giá tiêu tăng gấp đôi các nămtrước và đến

Tây Nguyên là vùng trồng tiêu lớn nhất của cả nước với tổng diện tích năm

2014 là 43.938,9 ha Đông Nam Bộ có 34.285,6 ha Còn lại là các tỉnh DuyênHải Nam Trung Bộ có 3.022,9 ha, Bắc Trung Bộ có 3.599,3 ha, Đồng bằng SôngCửu Long có

744,2 ha (Theo số liệu Tổng Cục Thống kê Hiệp Hội hồ tiêu Việt Nam,

S ả n l T

3.3

3 61

5

1.59

(Nguồn: Theo số liệu của Tổng Cục Thống kê, số liệu sơ bộ, 2015)

Đồ án tốt nghiệp

Năng suất hồ tiêu của Việt Nam có sự khác biệt giữa các vùng trồng tiêu.Năm suất bình quân của cả nước năm 2006 đạt 21,19 tạ/ha, năm 2014 đạt đến25,9 tạ/ha Vùng Tây Nguyên có năng suất bình quân cao nhất 31,4 tạ/ha (năm2014), trong khi đó các tỉnh Bắc Trung Bộ chỉ có 9,2 tạ/ha, bằng 29,3% của cáctỉnh Tây Nguyên Các tỉnh có năng suất cao như: Gia Lai đạt 39,4 tạ/ha, Đắk Lắk đạt30,7 tạ/ha, Bình Phước

28,7 tạ/ha và Kiên Giang đạt 26 tạ/ha (Theo số liệu Tổng Cục Thống kê Hiệp Hội

hồ tiêu Việt Nam, 2015) Dựa vào các số liệu thống kê cho thấy những năm gầnđây hồ tiêu được phát triển khá nhanh ở Việt Nam, nhất là các tỉnh ở Tây Nguyên

và Đông Nam Bộ

Biểu đồ 1.1: Tăng trưởng về số lượng hồ tiêu ở khu vực Đông Nam

Á

và các quốc gia khác

(Nguồn: Nedspice, năm 2014)

Trong định hướng phát triển ngành hồ tiêu Việt Nam, Bộ trưởng Bộ Nôngnghiệp và Phát triển Nông thôn vừa phê duyệt Quy hoạch phát triển Ngành hồ tiêuViệt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 nhằm tăng năng suất và giá trị

Đồ án tốt nghiệp

ngành hồ tiêu đáp ứng nhu cầu thị trường, đặc biệt là thị trường xuất khẩu; khaithác lợi thế về đất

Đồ án tốt nghiệp

đai, nguồn nước, khí hậu, thời tiết để phát triển hồ tiê u theo hướng sản xuất hànghóa, tập trung, hiệu quả và bền vững Mục tiêu của quy hoạch là phấn đấu đến năm

2020, tầm nhìn 2030 diện tích trồng hồ tiêu cả nước duy trì ổn định ở mức 50.000

ha, năng suất đạt 30 tạ/ha, sản lượng đạt 140.000 tấn và sản phẩm t iêu chất lượngcao đạt 90 % (Q uy ế t đ ị n h 144 2 v ề qu y h o ạ c h ph á t t r iể n N g à n h h ồ ti ê u V i ệ t N a m đ ế n

n ă m 2020 , t ầ m nh ì n 203 0 c ủ a B ộ N ô n g ngh i ệ p v à P h á t t r i ể n n ô n g t h ô n ng à y27

/ 06 / 201 4 )

1.1.3.2 Tình hình tiêu thụ

Hình 1.2: Các sản phẩm của cây hồ tiêu

Hồ tiêu là một trong những loại cây công nghiệp có giá trị kinh tế và giá trị xuất khẩu cao Trên thị trường thế giới, các sản phẩm hồ tiêu được giao dịch ở các dạng: tiêu đen, tiêu trắng, tiêu xanh và dầu nhựa tiêu [39]

Đồ án tốt nghiệp

Từ năm 2003, Việt Nam đã bắt đầu xuất khẩu tiêu trắng, tuy vậy lượng tiêu trắng xuất khẩu chiếm tỷ trọng không đáng kể Số lượng tiêu trắng xuất khẩu hàng năm tăng

Đồ án tốt nghiệp

lên, chất lượng tiêu trắng ngày càng được nâng cao đáp ứng nhu cầu khách hàngcủa thị trường thế giới Việc gia tăng mặt hàng xuất khẩu tiêu trắng đã làm tăng đáng

kể giá trị xuất khẩu hồ tiêu của nước ta [39]

Bảng 1.2: Giá tổng hợp của tiêu đen và tiêu trắng (Đơn vị: USD)

(Nguồn: Cục Xúc tiến Thương mại, tháng 7/2015)

Từ năm 1999, Việt Nam trở thành nước sản xuất tiêu lớn thứ 3 thế giới chỉsau Ấn Độ và Indonesia và là nước xuất khẩu hạt tiêu lớn thứ 2 thế giới sauIndonesia Và hiện nay, Việt Nam đứng đầu thế giới về sản lượng xuất khẩu hồ tiêu,chiếm tới 50 % sản lượng xuất khẩu của toàn thế giới Hồ tiêu Việt Nam hiện đượcxuất khẩu tới gần

80 quốc gia và các vùng lãnh thổ Đặc biệt là xuất khẩu các loạt hàng chất lượng cao vào Mỹ, Nhật và các nước EU ngày càng tăng [19]

134 145 32

2012 2013 2014

Việt Nam Indonesia Thái Lan Campuchia Bangladesh

Biểu đồ 1.2: Nhập khẩu hồ tiêu của 28 quốc gia EU từ một số nước Đông Nam Á

giai đoạn 2010 – 2014 (đơn vị: USD)

(Nguồn: Trung tâm thương mại quốc tế ITC, tháng 10/2015)

1.1.4 Tình hình nghiên cứu dịch hại trên cây hồ tiêu ở Thế giới và Việt Nam

1.1.4.1 Thế Giới [16]

Bọ ăn lá, Longitarsus nigripennis là sâu hại nghiêm trọng nhất trên tiêu ở Ấn

Độ và phạm vi ảnh hưởng của nó là 20 – 30 % ở vùng đồng bằng của Malabar (bắcKerala) và 5 – 10 % ở Wynad và Travancore (nam Kerala)

Rệp vảy, Lepidosaphes piperis là côn trùng gây hại chủ yếu trên tiêu ở vùng cao Một số loài khác được ghi nhận trên tiêu ở Ấn Độ, Lepidosaphes

piperis và Aspidiotus destructor.

Chín loài rệp sáp có tên lần lượt là Icerya sp., I aegyptiaca, Planococcus sp., P.

citri, P minor, Ferrisia virgate, Pseudococcus sp., P longispinus và P orchidicola được ghi nhận gây hại trên tiêu Rệp sáp thường gây hại trên những bộ

phận non của cây tiêu như chồi non, lá non, quả non, thường không quan sát đượctriệu chứng gây

hại rõ ràng trên vườn; Tuy nhiên, sự gây hại nghiêm trọng của P longispinus trên chồi non làm héo cây con trong vườn ươm Planococcus sp gây hại các bộ phận

dưới đất làm biến vàng dẫn đến chết những dây tiêu non trên đồng và trong vườnươm

Bọ cánh cứng ăn lá được ghi nhận trên tiêu gồm Neculla pollinaria,

Pagria costatipennis, Hermaeophaga sp và Lanka sp ở Kerala và Tegyrius sp ở

Karnataka, Eugnathus curvus và Myllocerus sp tất cả những loài này thường ăn lá

(Nguồn: Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp miền Nam, năm 2016)

Nguyên nhân làm giảm năng suất, diện tích và chất lượng hồ tiêu của nước tahiện nay chủ yếu là nấm bệnh và sâu hại Theo CABI có khoảng 44 loài dịch hại trêncây hồ tiêu, riêng Việt Nam theo nghiên cứu của Diệp Hồ Tùng và cộng sự (1999)

có 22 loài sâu bệnh hại tiêu ở Phú Quốc

Hồ Ngọc Thành đã tiến hành nghiên cứu xác định tác nhân gây bệnh chết

nhanh hồ tiêu ở Xuân Lộc - Đồng Nai là do nấm Phytophthora spp gây ra Ông

phân lập từ

cây hồ tiêu bị bệnh và lây bệnh nhân tạo cho tiêu trong vườn ươm, tiêu sản xuất thì

cả hai trường hợp đều bị chết nhanh sau 7 – 9 ngày

Theo Nguyễn Ngọc Châu (1995) thì thành phần bệnh hại hồ tiêu ở Tân Lâm

- Quảng Trị có tới 65 loài, trong đó tuyến trùng 49 loài, nấm bệnh 7 loài Trong số

49 loài tuyến trùng ký sinh có 4 loài ký sinh gây hại nặng trên cây hồ tiêu là

Meloidogyne incognita gây sần rễ có khả năng gây thành dịch trên diện rộng, Radophlus reniformis gây đen nụ, Xyphenema amenicanum mang virus gây vàng

lá tiêu, Pratrichodorus nanus mang virus gây bệnh xắn lá tiêu Trong 7 loài nấm bệnh, gây bệnh chủ yếu là thán thư (Collectotrichum goeosprioides), đen lá

(Lasiodiplodia theobromae), thối rễ (Fusarium solani).

Theo Nguyễn Vĩnh Trường và cộng sự (2001) khi phân tích mẫu đất bị bệnh chếtnhanh ở Tân Lâm - Quảng trị và Long Khánh - Đồng Nai xác định nấm gây chết héo là

Phytophthora capsicii.

Một số nghiên cứu về tuyến trùng hại rễ hồ tiêu của Vũ Thị Nga (2003) ở

Bình Long cũng cho thấy các giống Meloidogyne encognita, Criconemoides sp.,

Helicotylenchus sp., Tylencherhynchus sp đều có tỷ lệ xuất hiện 100 % trong các

mẫu đất phân lập

Theo Nguyễn Thị Chắt (2001) dịch hại chính trên cây hồ tiêu tại Phú Yên,

Bình Phước và Bà Rịa – Vũng Tàu gồm: mối Coptotermes sp., rầy nâu Toxoptera sp., rệp sáp giả một cặp đuôi ngắn Pseudococcus sp., rệp sáp giả vằn Ferrisia

virgate, ruồi trắng Aleyrodicus sp., bọ đầu dài Lophobaris sp., Diconocoris sp và Meloidogyne sp.

Nhìn chung tình hình bệnh hại hồ tiêu ở Việt Nam cũng có diễn bến tương

tự trong khu vực và thế giới, đôi lúc còn phức tạp hơn Đó là những khó khăn, tháchthức đòi hỏi chúng ta phải có những nghiên cứu chắc chắn và xây dựng được mộtchiến lược về phòng trừ bệnh hại hồ tiêu có hiệu quả

1.2 Một số nấm bệnh phổ bi ến trên cây hồ ti êu

1.2.1 Nấm Phytophthora spp.

1.2.1.1 Đặc điểm sinh học của nấm Phytophthora spp [46]

Theo A Drenth và B Sendall (2004) có thể xác định một số loài

Phytophthora thông qua các đặc điểm hình thái: túi bào tử, bào tử áo

(chlamydospores) và sự trương phồng của sợi nấm, tạo tiếp hợp tử và sinh sản hữutính là dị tản hoặc đồng tản:

 Túi bào tử:

o Hình thái (hình dạng, kích thước, tỷ lệ chiều dài: chiều rộng), các túi bào tử thời kỳ già yếu (phát tán nang bào tử)

o Chiều dài cuống trên túi bào tử

o Sự phát triển của các túi bào tử

o Nhánh của cuống túi bào tử mà trên đó túi bào tử được sinh ra

Một số loài Phytophthora tạo ra túi bào tử trên các bề mặt của môi trường

thạch Tuy nhiên, nhiều loài cần phải được nuôi cấy trong môi trường nước, dung dịchmuối khoáng hoặc dịch pha loãng được chiết từ đất trước khi chúng tạo ra các túi

bào tử Điều quan trọng là nấm Phytophthora tạo ra các túi bào tử rất phụ thuộc vào

ánh sáng

 Bào tử áo (chlamydospores) và sự trương phồng của sợi nấm

Bào tử áo là bào tử vách dày có chức năng như một bào tử nghỉ Chúng có thể

là một sợi đốt (hình thành giữa các sợi nấm) hoặc ở tận cùng (đầu của sợi nấm).Chúng khác nhau từ sự trương phồng của sợi nấm Các hình thái của bào tử áokhông khác biệt nhiều giữa loài và do đó các bào tử rất ít sử dụng trong việc xác

định loài Tuy nhiên, sự hiện diện (P palmivora) hay không có (P heveae) bào tử

áo có thể dễ dàng xác định loài

 Sinh sản hữu tính

Khoảng một nửa số loài Phytophthora là đồng tản (homothallic) chúng sản

xuất bộ phận sinh sản đực, bộ phận sinh sản cái và bào tử động trên cùng một môi

trường Số còn lại là dị tản (heterothallic) Dạng dị tản tạo ra túi giao tử (túi giao tửđực và túi

noãn) chỉ khi có sự hiện diện của một dòng phân lập mọc đối trên cùng môitrường Việc xác định loài nấm thuộc nhóm đồng tản hay dị tản phụ thuộc vào túibào tử đực của chúng là amphigynuos (túi giao tử đực nằm quanh thân túi noãn)hay paragynuos (túi giao tử đực nằm tiếp theo túi noãn).

1.2.1.2 Vòng đời [23]

Hình 1.3: Chu kì sống của Phytophthora

(Nguồn: SI-AMMOUR, năm 2002) Khi Phytophthora được nuôi cấy trong môi trường thích hợp, khuẩn ty

(Mycelium) phát triển rất nhanh Dưới điều kiện ẩm ướt chúng tạo ra những bào tử

vô tính được gọi là túi bào tử (Sporangia) hoặc túi bào tử động (Zoosporangia) Túibào tử này nảy mầm trong môi trường nước hoặc khi nhiệt độ môi trường giảm.Chúng phóng thích ra những bào tử động (Zoospores) với hệ lông roi không đềunhau (Heterokont flagella) Những bào tử động sau khi được phóng thích sẽ bơi lộihàng giờ liền và cuối cùng ngừng bơi lội để cuộn tròn hay kết kén Sau một thời gianchúng hình thành vách tế bào Ở giai đoạn này, bào tử được gọi là kén haynang (Cyst) Bào tử áo (Chlamydospore) ở dạng hình cầu hay oval, là một cấu trúcnghỉ vô tính Cấu trúc hữu tính bao gồm túi giao tử đực (Antheridium – bộ phận

sinh sản đực) và túi noãn

(Oogonium - bộ phận sinh sản cái) Quá trình giảm phân hình thành nên túi giao tử

đực và túi noãn Đây chỉ là giai đoạn đơn bội trong vòng đời của Phytophthora Giai

đoạn lưỡng bội đóng vai trò quyết định trong suốt chu kì sống của chúng Các vòi thụtinh từ túi giao tử đực sẽ thoát vị đưa nhân của giao tử đực vào noãn Hợp tử sau khiđược thụ tinh sẽ nảy mầm ở điều kiện thích hợp tùy thuộc vào sự kết hợp của trứng

với một hay nhiều ống giao tử đực Giống Phytophthora bao gồm một số loài nấm dị tản (Heterothallic) (có hai kiểu lai A1 và A2) chẳng hạn như P infestans.

Số còn lại là những loài nấm đồng tản (Homothallic) bao gồm cả P sojae hoặc P.

porri.

1.2.1.3 Phytophthora gây bệnh trên cây hồ tiêu

 Triệu chứng

Hình 1.4: Triệu chứng của bệnh chết nhanh trên cây hồ tiêu

Nấm Phytophthora tồn tại trong đất dạng ngủ vào mùa khô và bắt đầu hoạt động

nhiều trong mùa mưa khi ẩm độ đất tăng lên Bệnh có 2 giai đoạn tồn tại làtrong không khí và trong đất:

Nấm tồn tại trong không khí gây bệnh trên lá, thân và hoa Bệnh xuất hiện trên

lá non, mọc gần mặt đất với triệu chứng xuất hiện như: đốm màu nâu đen, sau đó lâylan nhanh chóng, rồi lan khắp hết lá Những đốm trên lá có đặc điểm đáng chú ý là

có lớp tơ ở mép vết bệnh Lá bị bệnh sẽ rụng sớm Thêm vào đó, nấm gây bệnh tấncông phần thân non và gây thối thân Khi thân hoặc nhánh xuất hiện triệu chứngnhiễm bệnh, tán lá phía trên chuyển sang màu vàng và đôi khi biểu hiện ―héo lá‖.Bệnh gây hại trên lá, dẫn đến rụng lá với các mức độ khác nhau, trên các nhánh khácnhau, tùy theo mức độ gây hại của bệnh Tuy nhiên, sự nhiễm bệnh trên lá khônglàm chết cây Bệnh làm cây giảm sức đề kháng

Khi mùa mưa bắt đầu, ẩm độ đất tăng lên, hệ thống rễ phát triển mạnh, những rễ

tơ dễ bị xâm nhiễm Bào tử nấm trong đất xâm nhập vào cây qua rễ tơ, sau đó lâylan sang rễ chính, cuối cùng là vùng cổ rễ, hoặc vùng gốc cây Dựa vào mức độ xâmnhiễm của bệnh, cây sẽ biểu hiện thông qua nhiều triệu chứng khác nhau như: tán láchuyển vàng, gãy thân ở các đốt, héo và rụng lá Khi bệnh xuất hiện ở phần gốccây, toàn bộ cây sẽ tàn lụi và làm chết cây vì thế nông dân gọi bệnh này là bệnhchết nhanh Bệnh lây lan dần sang các cây bên cạnh và dẫn đến chết cây hàng loạt

Theo số liệu tổng hợp của Chi cục Trồng trọt – Bảo vệ Thực vật Bình Phước

(Trung tâm Bảo vệ Thực vật, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn), hồ tiêutoàn