Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến sinh trưởng phát triển của cây cà phê hồ tiêu và hiệu quả phòng trừ tuyến trùng luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Xác định hiệu quả chế phẩm đến sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại rễ cây hồ tiêu trong điều kiện nhà lưới .... TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Đình T

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Ái Nghĩa

TS Nguyễn Đăng Minh Chánh

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày…tháng…năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Đình Thạo

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Ái Nghĩa, Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam và TS Nguyễn Đăng Minh Chánh, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy và các cô, các anh chị kỹ thuật viên ở Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ thực vật – Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên, Bộ môn Sinh lý sinh hóa và chất lượng nông sản – Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành nghiên cứu này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo – Giám đốc Trung tâm và đặc biệt là các anh chị em trong Trung tâm … đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên, khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày…tháng…năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Đình Thạo

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục hình viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu: 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 3

1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn của luận văn 3

1.4.1 Đóng góp mới 3

1.4.2 Ý nghĩa khoa học 3

1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan 4

2.1 Thực trạng phát triển cà phê và hồ tiêu tại Tây Nguyên 4

2.2 Kỹ thuật chăm sóc cây cà phê và hồ tiêu 4

2.2.1 Kỹ thuật chăm sóc cây cà phê 4

2.2.2 Tuyến trùng và nấm bệnh chính hại rễ cây cà phê: 6

2.2.3 Kỹ thuật bón phân cây hồ tiêu 7

2.2.4 Tuyến trùng trên thực vật 8

2.2.5 Tuyến trùng và nấm bệnh chính hại rễ cây hồ tiêu: 12

2.3 Phòng trừ tuyến trùng và nấm bệnh gây hại cây trồng bằng biện pháp sinh học 15

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 20

3.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 20

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 20

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 20

Phần 4 Kết quả và thảo luận 27

4.1 Xác định hiệu quả chế phẩm đến sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại cây cà phê trong điều kiện nhà lưới 27

4.1.1 Ảnh hưởng của chế phẩm đến hóa tính đất trồng cà phê và vi sinh vật trong đất 27

4.1.2 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSA đến sinh trưởng và phát triển cây cà phê vối trong điều kiện nhà lưới 29

4.1.3 Khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại cây cà phê trong điều kiện nhà lưới 32

4.2 Xác định hiệu quả chế phẩm đến sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại rễ cây hồ tiêu trong điều kiện nhà lưới 41

4.2.1 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến đất và vi sinh vật 41

4.2.2 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh trưởng của cây hồ tiêu 43

4.2.3 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến phòng trừ tuyến trùng gây hại cây hồ tiêu trong điều kiện nhà lưới 45

Phần 5 Kết luận và đề nghị 52

5.1 Kết luận 52

5.2 Đề nghị 53

Tài liệu tham khảo 54

Phụ lục 57

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

CPSH Chế phẩm sinh học:

M incognita Meloidogyne incognita:

P coffeae Pratylenchus coffeae: VSV Vi sinh vật:

KHNLN Khoa học nông lâm nghiệp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hóa tính đất trồng cà

phê sau thí nghiệm 27

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hệ vi sinh vật trong đất trồng cà phê sau thí nghiệm 28

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến chiều cao của cây cà phê 29

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến số cặp lá của cây cà phê 30

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh khối rễ cây cà phê 31

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh khối thân cây cà phê 32

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến tỷ lệ cây cà phê bị vàng lá 33

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến chỉ số bệnh của cây cà phê 34

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong rễ 36

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita trong rễ 39

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong đất 40

Bảng 4.12 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita trong đất 41

Bảng 4.13 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hóa tính đất trồng hồ tiêu sau thí nghiệm 41

Bảng 4.14 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hệ vi sinh vật trong đất trồng hồ tiêu sau thí nghiệm 42

Bảng 4.15 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh trưởng chiều dài thân của cây hồ tiêu 44

Bảng 4.16 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh trưởng số lá trên cây hồ tiêu 44

Bảng 4.17 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến sinh khối lá thân rễ cây hồ tiêu 45

Bảng 4.18 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến tỷ lệ vàng lá của cây hồ tiêu bị bệnh 48

Bảng 4.19 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến tỷ lệ rễ bị sưng, thối

(%) 50 Bảng 4.20 Hiệu lực phòng trừ của CPSH BACTE CINSAN đối với rễ bị sưng, thối 50 Bảng 4.21 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến mật số tuyến trùng

Meloidogyne incognita trong đất (con/ 100 g đất) và hiệu lực phòng

trừ của chế phẩm sinh học 51

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Chu kỳ vòng đời của tuyến trùng sần rễ Meloidogyne spp., 11

Hình 4.1 Ảnh hưởng của CPSH đến hệ vi sinh vật trong đất thí nghiệm cà phê 28

Hình 4.2 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của cây cà phê 29

Hình 4.3 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến tốc độ tăng trưởng số cặp lá của cây cà phê 30

Hình 4.4 Mức độ vàng lá của các ô thí nghiệm thời điểm trước xử lý 33

Hình 4.5 Mức độ vàng lá của các ô thí nghiệm thời điểm sau xử lý 3 tháng 33

Hình 4.6 Hiệu lực của CPSH BACTE CINSAN đến chỉ số bệnh cây cà phê 35

Hình 4.7 Cây của các công thức thời điểm trước xử lý 37

Hình 4.8 Cây của các công thức thời điểm sau xử lý 1 tháng 37

Hình 4.9 Cây của các công thức thời điểm sau xử lý 2 tháng 38

Hình 4.10 Cây của các công thức thời điểm sau xử lý 3 tháng 38

Hình 4.10 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hệ vi sinh vật trong đất thí nghiệm cây hồ tiêu 43

Hình 4.12 Tỉ lệ cây bị vàng vàng lá của các ô thí nghiệm thời điểm trước xử lý 46

Hình 4.13 Tỉ lệ cây bị vàng vàng lá của các ô thí nghiệm thời điểm sau xử lý xử lý 47

Hình 4.14 Bộ rễ cây của các công thức sau xử lý 1 tháng 48

Hình 4.15 Bộ rễ cây của các công thức sau xử lý 2 tháng 49

Hình 4.16 Bộ rễ cây của các công thức sau xử lý 3 tháng 49

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Đình Thạo

Tên luận văn: “Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến sinh trưởng phát triển của cây

cà phê, hồ tiêu và hiệu quả phòng trừ tuyến trùng.”

Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Mục đích nghiên cứu:

Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học chiết xuất từ vỏ cây quế (Cinnamomum

cassia) kết hợp với chitosan đến sinh trưởng phát triển của cây cà phê và hồ tiêu và khả

năng phòng trừ tuyến trùng gây hại rễ trên những cây trồng này tại Đăk Lăk Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây cà phê và hồ tiêu điều kiện nhà lưới Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng phòng trừ tuyến

trùng (Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae) gây hại trên cà phê và hồ tiêu

điều kiện nhà lưới

Phương pháp nghiên cứu:

Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát triển cây cà phê vối và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại của CPSH bằng chỉ tiêu theo dõi sinh trưởng chiều cao cây, đường kính thân, số cành cấp 1, chiều dài cành cấp 1, chiều dài rễ, sinh khối tươi và khô của thân lá, sinh khối tươi và khô của rễ,mật số tuyến trùng trong đất, trong rễ… Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát triển cây hồ tiêu và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại của CPSH bằng các chỉ tiêu theo dõi sinh trưởng chiều dài thân, tổng số lá trên thân,sinh khối thân lá rễ tươi khô,

tỉ lệ cây vàng lá, tỉ lệ rễ bị u sưng thối, hiệu lực phòng trừ tuyến trùng trong đất…

ở công thức xử lý chế phẩm sinh học cũng có xu hướng tăng hơn so với công thức hóa học tuy nhiên sai khác không có ý nghĩa thống kê

- Sau khi xử lý chế phẩm sinh học, tỉ lệ vàng lá đã giảm và duy trì tăng không cao so với công thức đối chứng

- Công thức xử lý chế phẩm 0,2% có hiệu lực phòng trừ tuyến trùng trong đất và

rễ tốt nhất Đối với Pratylenchus coffeae, hiệu lực phòng trừ trong rễ cao nhất tại 2

tháng sau xử lý (62,9%) và trong đất cao nhất tại 2 và 3 tháng sau xử lý (100%) Đối với

Meloidogyne incognita, hiệu lực phòng trừ trong rễ cao nhất tại 3 tháng sau xử lý

(67,3%) và trong đất cao nhất tại 3 tháng sau xử lý (96,9%)

* Xác định hiệu quả chế phẩm đến sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại rễ cây hồ tiêu trong điều kiện nhà lưới

Tương tự như trên cà phê, khi xử lý chế phẩm sinh học cho cây hồ tiêu, dinh dưỡng đất có xu hướng được cải thiện và tăng hệ vi sinh vật trong đất

Chế phẩm có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng chiều dài thân qua 3 tháng xử lý và tốt nhất ở công thức xử lý chế phẩm 0,2% (68,5) Số lá trên cây hồ tiêu ở công thức xử

lý chế phẩm tăng hơn so với công thức đối chứng và cao nhất ở công thức chế phẩm sinh học 0,2% (14,6) Chế phẩm cũng làm tăng sinh khối cây và cao nhất ở chế phẩm sinh học 0,2% (27,93)

Công thức xử lý chế phẩm 0,2% có hiệu lực với tỷ lệ rễ bị sưng, thối tốt nhất tại thời điểm 2 tháng sau xử lý (55,84%) và đến 3 tháng sau xử lý giảm (43,49%) Hiệu lực

với mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita trong đất đạt cao nhất ở thời điểm sau xử

lý 1 tháng (52,20%), đến 3 tháng sau xử lý hiệu lực giảm (29,26%)

THESIS ABSTRACT

Author: Nguyen Dinh Thao

Project: “Effect of Probiotics on growth and development of coffee, black pepper and the efficiency of anti-nematicidal activity”

Field: Crop Science Code:8620110

Researching purpose:

Determining the effectiveness of probiotics extracted from cinnamon bark (Cinnamomum cassia) in combination with chitosan to the growth and development of coffee and pepper plants and the ability to control root-rooting nematodes in these plants in Dak Lak Evaluating the influence of probiotics on the growth and development of coffee plants and pepper in the net house conditions Evaluating the effect of probiotics on the ability to control harmful nematode (Meloidogyne incognita and Pratylenchus coffeae) on coffee and pepper in net house condition

Research Methods:

Determining the effectiveness of probiotics on the growth and development ability

of coffee and the ability to prevent harmful nematodes of probiotics by monitoring growth of plant height, stem diameter, number of first-class branches , length of first- class branches, root length, fresh and dry biomass of leaf stems, fresh and dry biomass

of roots, nematode density in soil, in roots Determining the effectiveness of probiotics

to the ability growth and development of pepper plants and the ability to prevent harmful nematodes of probiotic by monitoring the growth of stem length, the total number of leaves per stem, the dry root biomass of the rhizome, the ratio of yellow plants, ratio of swollen roots, effect of preventing nematodes in soil

Main results and conclusions:

* Determining the effectiveness of probiotic to the growth and development and the ability to prevent harmful nematode to coffee tree roots in net house condition

- Probiotics tend to improve soil nutrition, increase the microbiota in the soil compared to the chemical and control treatment formula

- Preparations have an impact on the growth of coffee plants, the number of leaves / tree in the drug treatment formula is higher than the control formula and the highest in the formula of 0.2% is 9 pairs of leaves increased, compared to before treatment is 3.33 pairs Biomass of stem and roots in the treatment formula of probiotics also tends to increase compared to the chemical formula but the difference is not statistically significant

- After processing probiotics, the ratio of yellow leaf has decreased and maintained at low level compared to the control formula

- Formula to treat probiotics 0.2% has the best effect to prevent nematodes in soil and roots For Pratylenchus coffeae, root control was highest at 2 months after treatment (62.9%) and highest in soil at 2 and 3 months after treatment (100%) For Meloidogyne incognita, the rooting control effect was highest at 3 months after treatment (67.3%) and in the soil was highest at 3 months after treatment (96.9%)

* Determine the effectiveness of probiotic to the growth and development and the ability to prevent nematodes against pepper roots in net house conditions

Similar to coffee, when processing probiotics for pepper, soil nutrition tends to improve and increase the microbial system in the soil

The inoculants have a good effect on the growth of body length by 3 months of treatment and the best in the treatment formula of 0.2% (68.5) The number of leaves on pepper plants in the treatment formula was higher than the control formula and the highest in the probiotics formula was 0.2% (14.6) It also increases plant biomass and is the highest in probiotics 0.2% (27.93)

The formula to treat probiotic 0.2% is effective with the best proportion of swollen and rotten roots at 2 months after treatment (55.84%) and decreases after 3 months (43.49%) ) The effect with the density of Meloidogyne incognita nematode in soil reaches the highest at 1 month treatment (52.20%), after 3 months treatment (29.26%)

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây Việt Nam được xem là một trong số các quốc gia đứng đầu về xuất khẩu cà phê và hồ tiêu cho thị trường thế giới Tây Nguyên là

vùng có diện tích và sản lượng lớn nhất cả nước về cà phê (Coffea canephora) và

hồ tiêu (Piper nigrum) Những năm gần đây người dân vùng Tây Nguyên mở

rộng diện tích trồng hồ tiêu một cách ồ ạt, vượt xa quy hoạch cơ cấu hồ tiêu của từng địa phương Diện tích cà phê chiếm 89,4% so với tổng diện tích của cả nước

và diện tích hồ tiêu chiếm 51,3% diện tích cả nước Hầu hết người nông dân ở vùng này sống dựa vào nguồn thu nhập từ 2 cây trồng này Vùng cà phê Tây Nguyên đang đứng trước nguy cơ già cỗi, hiện tại có khoảng 100.000 ha năng suất dưới 1,5 tấn/ha, cần trồng tái canh Thực tế hiện có nhiều diện tích tái canh không thành công Diện tích trồng hồ tiêu tại một số địa phương ở các tỉnh Tây Nguyên đã vượt diện tích trồng so với quy hoạch, nhiều diện tích trồng không theo quy hoạch

Hiện nay sản xuất cà phê và hồ tiêu đang đối mặt với nhiều khó khăn như dịch bệnh hại, trong đó tuyến trùng hại rễ là vấn đề nan giải và khó xử lý Tuyến

trùng (Meloidogyne incognita, Pratylenchus coffeae) tấn công ký sinh và chích

hút rễ mở đường cho nấm xâm nhập gây ra triệu chứng thối rễ và làm cho cây cà phê bị vàng úa dẫn đến chết Nhiều diện tích và phê và hồ tiêu đã bị nhiễm nặng với tuyến trùng và nấm, làm giảm năng xuất nghiêm trọng dẫn đến thu nhập của

bà con nông dân trong vùng giảm đáng kể Chính vì thế, sự xuất hiện của tuyến trùng gây hại rễ phải được kiểm soát khẩn cấp trong thâm canh cây trồng

(Chitwood, 2002; Aoudia et al., 2012) Tuy nhiên việc kiểm soát tuyến trùng

đang gặp nhiều khó khăn, ở Tây Nguyên người nông dân thường sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ tuyến trùng như Mocap 10G (50g/gốc), Vimoca 20 ND (0,3%, 2 lít dung dịch/gốc), Marshal 5G (50g/gốc), Oncol 20EC (0,3%, 2 lít dung dịch/gốc) Theo nhiều nghiên cứu đã chứng minh, sử dụng thuốc hóa học gây ra nhiều hệ lụy xấu như ô nhiễm môi trường do bởi dư lượng của thuốc để lại, sử dụng thuốc hóa học chỉ là giải pháp nhất thời, ngắn hạn Trong dài hạn ngoài biện pháp chọn tạo giống, cần có các sản phẩm sinh học như vi sinh vật, thảo dược và các hoạt chất có nguồn gốc sinh học khác để phòng trừ hiệu quả tuyến trùng và nấm bệnh hại rễ cà phê và hồ tiêu

Trên cơ sở các nghiên cứu về hoạt tính của dịch chiết xuất vỏ quế phòng trừ tuyến trùng và nấm bệnh chính gây hại rễ bước đầu đã cho kết quả rất khả quan, cụ thể: cao chiết xuất vỏ cây quế cho thấy hiệu quả cao trong

phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita (Nguyen DMC et al., 2011; Nguyen DMC et al., 2012), Pratylenchus coffeae (Nguyễn Đăng Minh Chánh và Jung 2014), Bursaphelenchus xylophilus (Nguyen DMC et al., 2009) và nấm bệnh Rhizoctonia solani (Nguyen VN et al., 2009) Khi kết hợp với chitosan cho hiệu quả phòng trừ cao với tuyến trùng Meloidogyne

incognita và nấm bệnh Rhizoctonia solani (Seo và Nguyen DMC, 2014)

Theo nghiên cứu của Cù Thị Dần và cs (2015) ở Viện KHNLN Tây Nguyên cho thấy sau khi xử lý cao chiết xuất vỏ quế, sinh trưởng của cây trong điều kiện thí nghiệm không có sự sai khác, điều này cho thấy sử dụng cao chiết xuất vỏ quế không những phòng trừ sâu bệnh hiệu quả mà còn không gây ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng

Kết quả của nhiều nghiên cứu đã chứng minh dịch chiết xuất cây quế và hợp chất chitin/chitosan là các hợp chất có hiệu quả phòng trừ tuyến trùng gây hại cây trồng và nâng cao năng suất cây trồng Tuy nhiên việc phối hợp hàm lượng như thế nào, tỷ lệ bao nhiêu cho hiệu quả là vấn đề cần được làm rõ trong

đề tài này Quan trọng là chế phẩm không gây ảnh hưởng đến môi trường và chất lượng sản phẩm cà phê và hồ tiêu

Xuất phát từ vấn đề thực tiễn đã nêu trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Ảnh

hưởng của chế phẩm sinh học đến sinh trưởng phát triển của cây cà phê, hồ tiêu và hiệu quả phòng trừ tuyến trùng.”

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU:

1.2.1 Mục đích

- Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học chiết xuất từ vỏ cây quế

(Cinnamomum cassia) kết hợp với chitosan đến sinh trưởng phát triển của cây cà

phê và hồ tiêu và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại rễ trên những cây trồng tại Đăk Lăk

1.2.2 Yêu cầu

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng sinh trưởng phát triển

của cây cà phê và hồ tiêu điều kiện nhà lưới ở Đăk Lăk

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng phòng trừ tuyến trùng

(Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae) gây hại trên cà phê và hồ tiêu

điều kiện nhà lưới ở Đăk Lăk

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây cà phê và hồ tiêu tại Đăk Lăk, đề tài đi sâu vào xác định hiệu quả của chế phẩm trong điều kiện nhà lưới, đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm đến khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại trên cà phê và hồ tiêu

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN

1.4.1 Đóng góp mới

Việc tạo CPSH phòng trừ hiệu quả tuyến trùng và nấm gây hại cây cà phê

và hồ tiêu tại Tây Nguyên đang là nhu cầu cấp bách hiện nay Công nghệ tách chiết một số chất có hoạt tính từ vỏ cây quế và sản xuất CPSH để phòng trừ hiệu quả sâu bệnh hại trên cây cà phê và cây hồ tiêu là một trong những hướng nghiên cứu mới và hiện đại nhằm thay thế các loại thuốc hóa học đang sử dụng

1.4.2 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài đóng góp cơ sở khoa học cho việc sử dụng CPSH nói chung và chế phẩm tách chiết từ vỏ cây quế, chitosan nói riêng trong phòng trừ sâu bệnh hại cà phê và hồ tiêu

1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài đánh giá hiệu quả của CPSH tách chiết từ vỏ cây quế kết hợp với chitosan đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây cà phê và hồ tiêu và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại tại Đăk Lăk Kết quả của đề tài đóng góp vào việc chuyển đổi dần việc sử dụng hóa chất sang sử dụng CPSH để phòng trừ hiệu quả sâu bệnh gây hại trong sản xuất cà phê và hồ tiêu nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ môi trường, hướng đến phát triển bền vững kinh tế cho bà con nông dân sản xuất cà phê và hồ tiêu vùng Tây Nguyên và các vùng khác

PHẦN 2 TỔNG QUAN

2.1 THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN CÀ PHÊ VÀ HỒ TIÊU TẠI TÂY NGUYÊN

Tây Nguyên có diện tích cà phê và hồ tiêu lớn nhất nước, hầu hết người dân vùng này sống dựa vào cà phê và hồ tiêu Đến năm 2015, tổng diện tích cà phê ở Tây Nguyên là 561.464 ha (Đắc Lắc 202.000 ha, Lâm Đồng 153.432 ha, Gia Lai 78.030 ha, Đắk Nông 114.118 ha, Kon Tum 13.381 ha), chiếm 89,4% so với tổng diện tích cà phê của cả nước Theo thống kê của Hiệp hội Hồ tiêu Việt Nam, đến cuối năm 2014, diện tích cây tiêu trên địa bàn Tây Nguyên đạt gần 44.000

ha, chiếm 51,3% diện tích cả nước, trong đó Đăk Nông đạt 11.466 ha, Đăk Lăk đạt 11.000 ha và Gia Lai có diện tích nhiều nhất đạt hơn 20.000 ha

Tuy nhiên người dân đang gặp khó khăn trong sản xuất 2 loại cây trồng chủ lực này, do vấn đề sâu bệnh hại, đặc biệt là tuyến trùng Tuyến trùng gây hại rễ là tác nhân chính để cho một số loại nấm bệnh tấn công, dẫn đến rễ cây bị u sưng, thối, cây phát triển còi cọc và nếu nhiễm nặng cây sẽ chết Người dân vẫn có xu hướng sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ tuyến trùng gây hại cây cà phê và hồ tiêu, tuy nhiên sử dụng thuốc hóa học gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho người sử dụng, chất lượng sản phẩm giảm và ô nhiễm môi trường do dư lượng của thuốc hóa học để lại

2.2 KỸ THUẬT CHĂM SÓC CÂY CÀ PHÊ VÀ HỒ TIÊU

2.2.1 Kỹ thuật chăm sóc cây cà phê

Cà phê vối giống Robusta (Coffea Robusta) được trồng phổ biến ở các

nước Châu Phi, Ấn Độ Indonesia, Việt Nam v.v Ở nước ta diện tích cà phê vối chiếm hơn 95% diện tích cà phê Đặc tính của giống này là cây to, khoẻ, và cho năng suất cao nhưng phẩm chất nước uống không được thơm ngon lắm so với cà phê chè Do đặc tính thụ phấn chéo bắt buộc nên trong một vườn cà phê vối không đã không đồng nhất nhau về dạng hình cây, cả về hình dạng và kích cỡ hạt cũng như khả năng cho năng suất của từng cá thể Ngày nay việc sử dụng các dòng vô tính bằng kỹ thuật nhân vô tính như giâm cành, ghép chồi v.v

Phân hữu cơ: Phân hữu cơ là loại phân tốt nhất cho cây trồng Nó có các

đặc tính mà phân hoá học không có được Ngoài tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, phân hữu cơ còn cải tạo được lý, hoá, sinh tính đất tức là cải thiện được môi trường đất Phân hữu cơ bao gồm phân chuồng, phân than bùn, phân rác, vỏ quả cà phê nói chung là các vật liệu có nguồn gốc hữu cơ thông

qua ủ và chế biến để tăng cường chất lượng Phân hữu cơ cho cà phê trồng mới được bón lót theo liều lượng ở phần trồng mới Các năm kiến thiết cơ bản và kinh doanh thì cứ 2 - 3 năm bón lại 1 lần với liều lượng 20 - 30 m3/ha Đào rãnh

ở mép bồn, đào 2 rãnh 2 bên sâu 25 - 30 cm rộng 30cm, bón phân hữu cơ kết hợp vùi tàn dư thực vật trên lô Lần bón tiếp theo thay đổi vị trí bón ở 2 phía còn lại Việc bón phân chuồng nên tiến hành vào đầu cho tới giữa mùa mưa

Phân hoá học: Lượng phân hóa học thay đổi tuỳ theo tuổi cây, loại đất trồng,

năng suất vườn cây Trên đất có độ phì trung bình áp dụng mức phân bón sau:

- Năm thứ nhất: sau khi trồng bón thúc 130 kg Urê + 50 kg KCl/ha chia làm 2 lần bón

Gần cuối mùa mưa

Gần cuối mùa mưa

Khi năng suất cao hơn 3 tấn, ngoài lượng phân bón đã nêu ở bảng, cần phải bón bổ sung thêm lượng phân bón cho 1 tấn nhân bội thu như sau: 150 kg Urê +

130 kg KCl + 100 kg Lân Vân Điển/ha

Nếu dùng phân NPK hỗn hợp thì trong năm trồng mới và các năm kiến thiết

cơ bản nên dùng các loại phân NPK có thành phần N và P cao, nhưng bắt đầu từ khi vườn cà phê cho nhiều quả nên dùng các loại phân NPK có thành phần N và

K cao ngang nhau, lân thấp hơn Ví dụ có thể bón như sau:

Năm tuổi Loại phân NPK kg/ha/năm

kg NPK (16-8-16)/ha

Ngoài các loại phân bón đa lượng cần cung cấp thêm vi lượng cho vườn cà phê Các chất vi lượng như bore và kẽm có tác dụng tăng năng suất cà phê ở nhiều vùng trồng cà phê trên thế giới cũng như ở nước ta Chất vi lượng thường được phun qua lá hiệu quả hơn bón vào đất (Tiêu chuẩn ngành: 10TCN 478 – 2001)

2.2.2 Tuyến trùng và nấm bệnh chính hại rễ cây cà phê:

Bệnh thối rễ: Là loại bệnh nguy hiểm vì có thể gây chết hàng loạt và hiện

nay chưa có loại thuốc hoá học nào có tác dụng phòng trừ hữu hiệu loại bệnh này Hàng nghìn ha cà phê đã phải thanh lý vì bệnh này Nguy hiểm hơn cả là không thể trồng lại cà phê sau khi đã nhổ bỏ cây bệnh

Các cây bị bệnh thối rễ thường có các triệu chứng sau:

Ở vườn cà phê kinh doanh cây sinh trưởng chậm, có ít cành thứ cấp và chồi vượt, lá chuyển sang màu vàng, dễ nhầm với sự thiếu dinh dưỡng, nhưng bón phân không làm cây phục hồi Rễ tơ bị thối đen từ chóp rễ vào, cây bị nặng các rễ lớn cũng bị thối, cây không hút nước và dinh dưỡng được

Bệnh do sự phối hợp tấn công của tuyến trùng, tuy nhiên tuyến trùng

Pratylenchus coffeae và các nấm Fusarium oxysporum, Rhizoctnia solani,

Phytophthora capsici Tuyến trùng P coffeae là loài gây hại nghiêm trọng nhất

trên cây cà phê (Castillo & Vovlas, 2007; Trinh, 2010), chúng phá hoại làm bộ rễ không phát triển, cây không hút được dinh dưỡng, bộ rễ bị tổn thương và điều kiện để các loài nấm trên tấn công gây hại Đây là loài có phạm vi phân bố rộng khắp thế gới và ký sinh nhiều loài cây trồng ở các vùng khí hậu khác nhau gây thiệt hại năng nề về năng suất và phẩm chất của cây trồng

Để phòng bệnh, tạm thời phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

- Bảo đảm qui trình kỹ thuật như cây trồng xen, cây che bóng, đai rừng chắn gió để tạo cho vườn cây có năng suất ổn định

- Bón phân đầy đủ, cân đối, đồng thời tăng cường việc bón phân hữu cơ và các CPSH cải tạo đất nhất là đối với các vườn cây đã cho năng suất cao trong nhiều năm

- Thường xuyên kiểm tra vườn cây để phát hiện kịp thời và đào, đốt các cây bị bệnh Các cây chung quanh vùng bệnh có thể tưới thuốc Benlat C 50WP hay Bendazol 50WP nồng độ 0,4-0,5%, 5 lít dung dịch/hố, tưới hai lần cách nhau 15 ngày

2.2.3 Kỹ thuật bón phân cây hồ tiêu: (QCVN 01 – 172: 2014/BNNPTNT)

+ Phân hữu cơ: bón cách năm với liều lượng: 30 - 40m3 phân chuồng/ha hoặc 4 - 6 tấn phân vi sinh/ha Cách bón: vào đầu mùa mưa đào rãnh vành khăn quanh gốc tiêu, mép rãnh cách mép tán tiêu 15 - 20cm, sâu 5 - 10cm, rộng 15 -

20 cm để bón phân hữu cơ đã hoai hoàn toàn, bón xong phải lấp đất lại

 Năm 1: sau trồng 20 ngày bắt đầu bón thúc phân đạm và kali, chia 3 - 4 lần bón

 Năm 2: mùa khô (khi tưới tiêu): bón 1/4 đạm + 1/4 kali, đầu mùa mưa: bón toàn bộ phân lân, 1/4 đạm + 1/4 kali, giữa mùa mưa: bón 1/4 đạm + 1/4 kali, cuối mùa mưa: bón 1/3 đạm + 1/3 kali

 Năm 3 trở đi: đợt 1 sau khi thu hoạch, đầu mùa mưa: bón toàn bộ hữu

cơ, toàn bộ lân, 40% đạm + 20% kali, đợt 2 Khi có mầm hoa: 20% đạm + 20% kali, đợt 3 hình thành trái non: 20% đạm + 20% kali, đợt 4 nuôi trái lớn: 20% đạm + 40% kali

 Phương pháp bón: chủ yếu và thông dụng nhất là bón vào đất để rễ cây

hút Đào rãnh cạn quanh gốc, cách gốc 40-50 cm, rải lượng phân định bón xuống

 Thường xuyên kiểm tra để phát hiện và phòng trừ sâu bệnh kịp thời

 Hạn chế xới xáo trong vườn tiêu, không để vườn tiêu bị úng

 Bồi dưỡng phân hữu cơ hàng năm, đặc biệt là các CPSH

 Phun phòng bệnh định kỳ bằng dung dịch Bordeaux 1% lên lá và tưới vào gốc (2 lít dung dịch/trụ), 3 - 4 lần trong mùa mưa, cách nhau 1 tháng

2.2.4 Tuyến trùng trên thực vật

2.2.4.1 Đặc điểm của tuyến trùng

Tuyến trùng là Động vật không xương sống, thuộc ngành Giun tròn Kích thước cơ thể tuyến trùng rất nhỏ, nhỏ hơn 1mm chỉ quan sát được dưới kính hiền vi Tuyến trùng rất đa dạng về thành phần loài, sống ở nhiều môi trường sống khác nhau và chúng rất linh hoạt biến đổi khi môi trường sống thay đổi

 Phân loại

Việc phân loại tuyến trùng rất phức tạp, chủ yếu dựa vào đặc điểm hình thái để phân loại Trong thời gian gần đây với công nghệ tiên tiến người ta đã có thể định danh tuyến trùng dựa vào Sinh học phân tử

Tuyến trùng trong nông nghiệp chia làm hai loại: tuyến trùng có lợi và tuyến trùng có hại (nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật) Dựa vào phần miệng của tuyến trùng người ta chia tuyến trùng thành 5 nhóm:

Bacterophagous – sử dụng vi khuẩn làm nguồn dinh dưỡng chính

Fungiphagous – sử dụng nấm làm nguồn dinh dưỡng chính

Herviphagous (plant) – ký sinh trên thực vật để hút chất dinh dưỡng Predator – sử dụng chủ yếu là nguồn đạm động vật

Omiphagous – tuyến trùng ăn tạp, có đời sống phức tạp và linh hoạt biến đổi kiểu dinh dưỡng

 Hình thức sinh sản

Đa phần tuyến trùng đều đẻ trứng Một con tuyến trùng cái có thể đẻ một hoặc thậm chí cả ngàn trứng được chứa trong túi trứng Trứng của tuyến trùng có thể “ngủ” từ 1 đến 2 năm khi môi trường bất lợi Giới tính của tuyến trùng rất phức tạp, việc hình thành giới tính thường ở cuối giai đoạn của tuyến trùng tuổi

3, một số loài tồn tại chủ yếu là những cá thể lưỡng tính

 Hình thức ký sinh

Dựa vào hình thức ký sinh người ta chia tuyến trùng thành 3 nhóm:

- Nội ký sinh: bao gồm những tuyến trùng chui vào trong rễ, nằm bên trong và chích hút các tế bào trong rễ Hình thức này làm cho các tế bào rễ trương phình, gây ra những nốt sần trên rễ nên người ta còn gọi nhóm tuyến trùng này là tuyến trùng nốt sần

- Ngoai ký sinh: tuyến trùng di chuyển bên ngoài môi trường đất và nước, khi cần thiết sẽ sử dụng kim chích hút chích vào rễ nhưng không chui vào bên trong rễ Nhóm tuyến trùng này còn được gọi là tuyến trùng gây thối nhũng

- Bán nội ký sinh: tuyến trùng chui một phần cơ thể (phần đầu) vào bên trong rễ nhưng phần còn lại vẫn ở ngoài môi trường đất Nhóm tuyến trùng này cũng gây ra nốt sần cho rễ cây

 Biểu hiện:

Vì tuyến trùng không thể nhìn thấy bằng mắt thường được nên việc phát hiện tuyến trùng gây hại rất khó Trong trường hợp tuyến trùng gây nốt sần chúng ta có thể dễ dàng thấy biểu hiện trên rễ có những khối u sần xuất hiện Tuy nhiên, ở giai đoạn đào rễ lên và thấy rễ u sần hay thối nhũng thì đã quá muộn

Chúng ta có thể phát hiện sớm thông qua biểu hiện ban đầu của cây như sau: cây héo úa, còi cọc, thiếu sức sống Vì tuyến trùng cản trở sự hút nước và chất dinh dưỡng của cây nên một số trường hợp ta sẽ thấy lá bị xoắn, vàng lá, rụng lá sớm, chết mầm Điều quan trọng là các biểu hiện này không đồng đều trên toàn vườn vì mật số tuyến trùng không phân bố đều

Tuyến trùng thường không gây chết cây ngay nhưng làm cho cây trồng không thể phát triển bình thường, làm cây thiếu sức sống Bên cạnh đó, chúng tạo ra các vết thương trên rễ cây, “mở đường” cho các vi sinh vật có hại khác xâm nhập dễ dàng hơn, khả năng cây bệnh cao hơn Ngoài ra, tuyến trùng còn có thể truyền virus gây bệnh cho cây

2.2.4.2 Đặc điểm hình thái của Meloidogyne incognita

Con cái: Cơ thể có dạng hình quả lê đến hình cầu, thân tròn, kích thước cơ

thể từ 488-1151µm, cổ ngắn đến hơi dài, tỷ lệ chiều dài cơ thể/chiều dài cổ từ 6,9 Phần đầu có vùng môi bằng, hơi tách rời với đường viền cơ thể, kitin hóa rõ ràng, kim hút to khỏe với chiều dài trung bình 10,6-16,4µm và có dạng thẳng hoặc hơi cong về phía lưng, gốc kim hút tròn hoặc hơi vát về phía sau, lỗ bài tiết nằm ở

1,9-vị trí ngang với gốc kim hút, chiều dài khoảng 2,9-5,9µm Diều giữa có dạng oval, van được kitin hóa mạnh Phần cutin vùng chậu với vòm lưng nhô cao, hơi vuông

và bóp hẹp lại từ hai phía bên, vân bụng tròn mịn, đứt đoạn không đều, cấu trúc vulva, anus và mút đuôi rõ ràng, chiều dài vulva khoảng từ 15-23,5µm, khoảng cách vulva-anus từ 11-26µm, khoảng cách phasmid từ 12-24,2µm Vùng bên đặc trưng dạng đứt nối có dạng fork giữa các vân vùng bụng và vùng lưng

Con đực: Cơ thể hình giun, thuôn nhỏ ở hai đầu, chiều dài từ

894-1872µm Đầu dạng bằng, vùng môi hơi nhô lên, tách biệt với cơ thể Môi giữa và đĩa môi tạo thành dạng tròn, hơi nhô cao so với môi giữa Kim hút to khỏe, chiều dài từ 15-21µm, núm gốc lớn, dạng tròn, tách rời nhau Khoảng cách từ 2,4-7,4µm; Diều trước có thành kitin hóa yếu, diều giữa dạng ô van với lumen mở rộng, eo thắt thực quản không rõ ràng Testis chiếm ½ chiều dài cơ thể, từ 368-986µm Gai giao cấu cong về phía bụng, gai đệm nhỏ, sát vào gai giao cấu

Hình 2.1 Chu kỳ vòng đời của tuyến trùng sần rễ Meloidogyne spp.,

Ấu trùng: Cơ thể dạng giun, thon nhỏ ở phần đầu và đuôi, chiều dài từ

313-424µm Vùng môi kitin hóa yếu, hơi tách biệt với đường viền cơ thể Kim hút mảnh, chiều dài từ 7,5-12,6µm, gốc kim hút tròn nhỏ Diều giữa lớn, dạng oval, van diều giữa kitin hóa mạnh Van nối ruột- thực quản rõ ràng Lỗ bài tiết ngang với vị trí vòng thần kinh, mở ngay sau vị trí hemizonid Phasmid nhỏ nằm giữa đường bên khoảng một phần hai chiều dài đuôi Đuôi thuôn nhọn với phần hyaline dài từ 9,2-17,8µm chiếm khoảng 33% chiều dài đuôi

2.2.4.3 Đặc điểm hình thái của Pratylenchus coffeae

Con cái: Cơ thể hầu như thẳng và hơi cong về phía bụng sau khi được cố

định nhiệt Đốt cơ thể rộng từ 1-1,5 µm Vùng môi thấp, bằng cao từ (1,9 - 2,9 µm) và rộng (6,6 - 8,8 µm), có hai đến ba vòng đầu, thường có một đến 2 vòng là không hoàn thiện Vòng môi thứ hai thường cao hơn và rộng hơn vòng thứ nhất Gốc kim hút tròn hoặc phẳng về phía trước cao 1,4 - 4,7 µm và rộng (2,2 - 4,8 µm)

Lỗ bài tiết có vị trí ngay van thực quản và ruột Hemizonid ngay phía trên lỗ bài tiết với hai đốt cutin Thực quản tuyến phủ về phía bùng với độ dài 35.3 - 76 µm từ van thực quản và ruột Vùng bên với 4 đường bên, hiếm khi sáu, bao gồm 3 dải tương đương nhau hoặc dải giữa rộng hơn hai dải bên, đôi khi dải giữa có những khứa chéo Nhánh sinh dục phía trên kéo dài v ề phía trước, túi chứa tinh hình ô van luôn chứa tinh Túi sinh dục dài khoảng đường kính cơ thể tại lỗ sinh dục Hình dạng đuôi thường dạng cắt cụt, đôi khi vát, bán cầu hay cầu, mút đuôi nhẵn, đôi khi có khía Phasmid hình kim, thường nằm ở 1/3 đuôi từ phía lỗ hậu môn

Con đực: Hình thái của con đực tương đồng với con cái trừ những đặc điểm

giới tính, cũng như các chỉ số về kích thước thường nhỏ hơn

2.2.5 Tuyến trùng và nấm bệnh chính hại rễ cây hồ tiêu:

Trên hồ tiêu có 3 nhóm dịch hại có ý nghĩa kinh tế và cần được quan tâm nghiên cứu giải quyết là: bệnh chết nhanh, bệnh chết chậm, bệnh virus Nguyên

nhân gây bệnh chết nhanh do hai nhóm nấm Phytopthora và Pythium gây ra bao gồm Phytopthora capsici, P nicotianae, P cinnamon và Pythium sp Bệnh chết

chậm do các tác động cộng hưởng của nhiều tác nhân như: tuyến trùng, nấm

Fusarium, Rhizoctonia, rệp sáp và mối (Nguyễn Tăng Tôn, 2005; Ngô Vĩnh

Viễn, 2007)

Tuyến trùng xâm nhập vào rễ được chia ra làm 3 giai đoạn: (1) khi tuyến trùng xâm nhập vào rễ và nốt sần, rễ hồ tiêu vẫn còn màu sáng, chức năng của rễ chưa bị ảnh hưởng nhiều; (2) rễ chuyển sang màu nâu, chức năng dinh dưỡng và vận chuyển nước bị ảnh hưởng; (3) rễ chuyển màu đen, chức năng của rễ bị phá hủy hoàn toàn Từ giai đoạn 2 do rễ bị tổn thương tạo cơ hội cho các loại nấm

Phytopthora sp Fusarium sp Rhizoctonia sp…, gây bệnh trên cây hồ tiêu

Tuyến trùng xâm nhập không chỉ ở những cây bị vàng, mà ngay cả những cây nhìn xanh tốt, nhưng đang trong giai đoạn đầu, chức năng của rễ chưa bị ảnh hưởng nhiều Còn những cây bị vàng lá, rụng lá từ gốc lên là do bệnh phát triển ở giai đoạn cuối

Tuyến trùng gây hại chính trên cây hồ tiêu là Meloidogyne, là loại tuyến trùng nội ký sinh cố định Vòng đời của tuyến trùng Meloidogyne spp được chia

làm 5 giai đoạn Trứng tuyến trùng tuổi 1, tuổi 2, tuổi 3, tuổi 4 và tuyến trùng trưởng thành Tùy vào cây ký chủ và nhiệt độ mà vòng đời của tuyến trùng kéo dài từ 40-60 ngày Hoạt động chủ yếu ở độ sâu từ 5-30 cm Con cái đẻ hàng loạt trứng trong túi gelatin do chúng tự tiết ra trong trong quá trình sinh sản, để bảo

vệ trứng khỏi yếu tố bất lợi bên ngoài, túi trứng nằm ngoài nốt sần, đôi khi nằm trong nốt sần (bướu rễ, túi trứng tồn tại 1 năm nếu gặp điều kiện thuận lợi), bên trong chứa từ 1 đến 2 ngàn trứng, khi tiếp xúc với axit yếu của rễ tiêu chúng nở

ra 200-600 tuyến trùng tuổi 1 và chui ra thành tuyến trùng tuổi 2, từ tuổi 2 chúng bắt đầu hình thành kim chích và xâm nhập vào nốt sần hay rễ mới Khi dinh dưỡng chúng tiết ra men tiêu hóa làm cho quá trình sinh lý, sinh hóa của mô rễ thay đổi, hình thành tế bào khổng lồ, vùng dinh dưỡng của tuyến trùng gồm 5-6

tế bào khổng lồ Từ tuổi 2 đến tuổi 3 cũng là giai đoạn biến đổi quan trọng phân giới tính của tuyến trùng, con cái phát triển chiều ngang và thành hình như quả lê hay giọt nước, con đực phát triển chiều dài sau đó đi ra ngoài chứ không nằm trong mô rễ

Bệnh chết nhanh, chết chậm:

Khi trong vườn tiêu có xuất hiện tuyến trùng, thâm nhập vào bộ phận rễ của cây, gây hại, tạo ra vết thương cho bộ rễ Đây là cơ hội cho các loại nấm tấn công

như: Phytopthora sp., Fusarium sp., Rhizoctonia sp.,… xâm nhập qua vết thương

ở rễ, dần dần làm cho rễ bị thối, giảm khả năng hút nước và dinh dưỡng Cây bị sinh trưởng chậm, lá nhạt màu hoặc biến vàng và rụng từ gốc đến ngọn, các đốt cũng rụng dần và chết hoàn toàn (QCVN 01 – 38: 2010/BNNPTNT)

Tác hại của tuyến trùng và bệnh chết nhanh, chết chậm:

Tuyến trùng Meloidogyne incognita gây u bướu, sát thương rễ hồ tiêu làm

cho bộ rễ bị tổn thương Tác hại làm cho rễ phát triểu yếu, kém hút được dinh dưỡng khoáng và nước Mặt khác, khi bộ rễ bị tổn thương sẽ dễ bị nấm tấn công

và gây hại làm cho cây suy kiệt từ từ, ngừng sinh trưởng và chết

Theo nhiều nghiên cứu kết luận rằng: tuyến trùng Meloidogyne spp là một

trong nhiều đối tượng gây hại chủ yếu trên cây tiêu Nó không những gây hại rễ tiêu mà tuyến trùng còn gây các vết thương ở rễ tạo điều kiện cho các nấm như:

Phytophthora capsici, Fusarium sp, Rhizoctonia sp.…xâm nhập, là nguyên nhân

chính gây bệnh chết nhanh và chết chậm trên cây tiêu Bởi vậy để hạn chế bệnh chết nhanh, chết chậm gây hại trên tiêu thì phòng trừ tuyến trùng là điều kiện tiên quyết và hiệu quả nhất

Biện pháp phòng trừ:

Đối với bệnh chết nhanh: Đào, đốt các cây bệnh nặng, phòng trừ các cây vừa chớm bệnh và các cây xung quanh cây bệnh bằng bằng thuốc Aliette 80WP, Ridomil MZ 68WG, Mataxyl 25WP phun trên lá và tưới vào đất 2-3 lần, xử lý

kép mỗi lần cách nhau 1 tháng

Đối với bệnh váng lá chết chậm: Đào, đốt các cây bệnh nặng, phòng trừ các cây vừa chớm bệnh và các cây xung quanh cây bệnh bằng cách sử dụng một số loại thuốc hóa học khuyến cáo như: Vimoca 20ND, Marshal 200SC, Marshal 5G, Oncol 20EC (0,3%, số lượng 2 lít dung dịch/trụ), Oncol 5G (30-50g/trụ), Nokaph, Viben C 50BTN, Bendazol 50WP

Trong thời kỳ hội nhập kinh tế thế giới, việc sản xuất các mặt hàng nông sản theo hướng sinh học, không chứa dư lượng thuốc trừ sâu theo tiêu chuẩn VietGAP, GlobalGAP Với trách nhiệm trong việc bảo vệ môi trường, bảo vệ hệ vi sinh vật hữu ích đặc biệt bảo vệ loài giun đất là người bạn thân thiết của nhà nông, thì việc dùng những sản phẩm sinh học thân thiện với môi trường là hết sức cần thiết Do

đó đã có nhiều khuyến cáo sử dụng các chế phẩm nguồng gốc sinh học để phòng trừ tuyến trùng như:

Vi sinh vật, nấm đối kháng: Tuyến trùng ký sinh thực vật cũng bị tấn công

bằng nhiều thiên địch tồn tại trong đất như virus, vi khuẩn, nấm, ve bét, côn trùng và tuyến trùng ăn thịt

- Pseudomonas có khả năng đối kháng với một số loài tuyến trùng ký sinh

- Trichoderma harzianum (T-12), Trichoderma koningii (T-8) Có tác dụng làm giảm sự sinh sản trứng của tuyến trùng Trichoderma spp nói chung có tác

dụng phòng trừ tuyến trùng như tiết kháng sinh, cạnh tranh dinh dưỡng, chỗ ở

…., hạn chế được tuyến trùng Vì thế cần bón nhiều phân chuồng hoai mục, bổ

sung Trichoderma hay Pseudomonas thường xuyên

- Chitosan: là hoạt chất được chiết xuất từ vỏ tôm cua, không độc với người

và môi trường Ngoài tác dụng diệt tuyến trùng, chitosan còn cung cấp cho cây một số dưỡng chất, giúp cây có tính đề kháng cao

Tùy theo đặc tính sinh học của từng loài tuyến trùng mà chúng có thể chui sâu vào mô rễ, chui một phần hay nằm ngoài để gây hại, chích hút dịch từ tế bào

mô rễ của ký chủ, có một số loài tuyến trùng chủ yếu sau:

 Tuyến trùng nội ký sinh khi chui vào bộ phận của rễ để gây hại chúng tạo thành các nốt u sưng bướu như nốt sần họ đậu, điển hình là giống

Meloydogyne sp Giống này thường gây hại chính trên rễ cây hồ tiêu

 Tuyến trùng nội ngoại ký sinh chích vào rễ gây sát thương bộ rễ làm

cho các loại nấm xâm nhập và gây hại điển hình là giống Pratylenchus sp Giống

này thường gây hại chính trên rễ cây cà phê

2.3 PHÒNG TRỪ TUYẾN TRÙNG VÀ NẤM BỆNH GÂY HẠI CÂY TRỒNG BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC

Nhiều nghiên cứu cho thấy sử dụng chất chiết xuất từ cây dược liệu và CPSH có các ưu điểm là: i) không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng, không gây ảnh hưởng môi trường sinh thái; ii) có tác dụng cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung; iii) có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm; iv) các CPSH không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu đất; v) có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng

mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học khác; vi) có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, góp phần làm sạch môi trường

Theo nghiên cứu Nguyen DMC et al (2011) xử lý chiết xuất vỏ quế vào cây dưa chuột đã được nhiễm tuyến trùng Meloidogyne incognita cho thấy sự khác

biệt giữa các công thức Số tuyến trùng trong rễ ở công thức xử lý 0,05% chiết xuất vỏ quế giảm đáng kể so với công thức đối chứng không xử lý Thành phần các protein trong lá ở các công thức xử lý cũng có sự khác biệt đáng kể Thành phần các hoạt chất kháng oxy hóa (Superoxide dismutase, catalase và ascorbate peroxidase) trong lá dưa chuột khác nhau, các hoạt chất này trong lá ở công thức

xử lý 0,05% chiết xuất vỏ quế cao hơn so với lá trong các công thức đối chứng sau 28 ngày xử lý Bên cạnh đó sinh trưởng của cây dưa chuột giữa các công thức xử lý không có sự khác biệt Điều này cho thấy rằng xử lý chất chiết xuất vỏ quế không gây ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây trồng Nghiên cứu

của Nguyen XH et al (2013) cho thấy các enzym thô được chiết xuất từ vi sinh vật

Paenibacillus elgii (chủng HOA73) phá hủy lớp cutin của vỏ trứng và tuyến trùng

tuổi 2 ở nồng độ xử lý 40 µg/ml Hơn thế nữa, thí nghiệm trong chậu cũng cho thấy công thức xử lý môi trường vi sinh HOA73 giảm đáng kể số u bướu rễ, số bọc trứng và mật độ tuyến trùng lần lượt là 62,1%, 69,8% and 53,0% so với công thức

đối chứng sau 7 tuần nhiễm tuyến trùng Meloidogyne incognita

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Chúc Quỳnh & cs (2015) về tuyến trùng hại hồ tiêu, cà phê và các giải giáp khoa học công nghệ phòng trừ hiệu quả ở các vùng sản xuất trọng điểm kết luận: Biện pháp phòng trừ tuyến trùng trong sản xuất cà phê, hồ tiêu gồm sử dụng giống chống chịu, cắt nguồn thức ăn tuyến trùng Các sản phẩm

SH-BV1, AH No2, Sông Lam 333 50ND và Tervigo 020SC có hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Nghiên cứu đã xây dựng được 2 ha mô hình phòng trừ tổng hợp tuyến trùng hại cà phê và 2 ha mô hình phòng trừ tuyến trùng hại hồ tiêu Đồng thời xây dựng được “quy trình quản lý tổng hợp tuyến trùng hại cà phê” và “quy trình quản

lý tổng hợp tuyến trùng hại hồ tiêu” Chế phẩm SH-BV1 có hiệu lực phòng trừ tuyến trùng cao trong phòng thí nghiệm (100% sau 1-7 ngày xử lý) Ngoài đồng ruộng, sau 1 tháng xử lý sản phẩm, tỷ lệ phòng trừ đạt 47,9% và sau 3 tháng vẫn duy trì hiệu quả phòng trừ đạt 61,3% Trong khi đó các sản phẩm khác lưu hành trên thị trường cho hiệu quả phòng trừ thấp hơn sau 3 tháng xử lý như sản phẩm ANISAF

SH-01 (Gleditschia australis, Siegesbeckia orientalis, Bidens pilosa, Parthenium

hystherophorus); chế phẩm AT: Nts 2,8%, P2O5 1,5%, K2O 2,0%, humic 2,5%,

hữu cơ 23%, axit amin, Veticilium, Paceliomyces, Dactyrella; Sông Lam 333 50ND;

AH No2; Tervigo 020SC; chitosan super + Indosol 0,1%

Nguyễn Thị Chúc Quỳnh & cs (2015) đã tiến hành thực hiện dự án Hoàn thiện công nghệ sản xuất, ứng dụng CPSH (SH-BV1) phòng trừ tuyến trùng và nấm bệnh hại rễ hồ tiêu, cà phê Kết quả cho thấy: (i) Đã hoàn thiện, nắm vững và làm

chủ công nghệ sản xuất VSV: Công nghệ sản xuất VSV chức năng (Bacillus

subtilis, Bacillus ginsengihumi, Azotobacter beijerinckii và Streptomyces owasiensis), sản phẩm trước phối trộn có mật độ tế bào vi sinh vật là 108 CFU/g

Công nghệ sản xuất Nấm Trichoderma hazianum và Metarhizium anisopliae, mật

độ bào tử đạt 109 CFU/g; (ii) Hoàn thiện kỹ thuật chế biến thảo dược, phối trộn thành phần thảo dược Thảo dược khô, hạt mịn đều, dễ phối trộn với các thành phần khác; (iii) Hoàn thiện quy trình sản xuất chế phẩm SH-BV1 quy mô 1 tấn/mẻ Chế phẩm xuất ra đạt chất lượng tốt, có mật độ mỗi loài VSV>106 CFU/g Thành phần thảo dược trong chế phẩm là trên 70% Thời gian bảo quản của chế phẩm là 6 tháng CPSH SH-BV1 hoàn toàn an toàn, không gây độc cấp tính đối với chuột bạch Quy trình sản xuất chế phẩm SH-BV1 đã được nghiệm thu cấp cơ sở; (iv) Đã đào tạo 10 lượt cán bộ và công nhận vận hành về kỹ thuật công nghệ sản xuất chế phẩm SH-

BV1; (v) Đã sản xuất được tổng số 9.077 kg các vi sinh vật khô (Bacillus subtilis,

Bacillus ginsengihumi, Azotobacter beijerinckii, Streptomyces owasiensis, Trichoderma hazianum, Metarhizium anisopliae), đạt chất lượng tốt về mật độ tế

bào VSV đạt từ 3,9×108 CFU/g đến 2,1×109 CFU/g (giữ được chất lượng tốt sau bảo quản 6 tháng - mật độ tế bào VSV đạt từ 1,6×108 CFU/g đến 1×109 CFU/g, phục vụ sản xuất 150,08 tấn chế phẩm SH-BV1 (mật độ VSV các loài > 106 CFU/g chế phẩm) để chuyển đi xây dựng mô hình và phát triển sản phẩm tại Hà Nội, Hải

Dương, Hòa Bình,… (vi) Đã xây dựng được 5 ha/3 năm mô hình ứng dụng chế phẩm SH-BV1 trên cà phê tại Nâm N’Jang - Đắk Song - Đắk Nông và 5 ha/3 năm

mô hình trên hồ tiêu tại Chư Sê - Gia Lai; (vii) Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng hại

đất trồng hồ tiêu đạt 57,4% - 77,2%, trừ nấm Phytophthora spp trong đất hồ tiêu đạt 53,9% - 68,3%, trừ nấm Fusariumm spp trong đất hồ tiêu đạt 70,0% - 78,2% Mật

độ nấm đối kháng Trichoderma và nấm có ích Metarhizium của mô hình cao hơn

đối chứng từ 3 đến 6,33 lần Hiệu quả kinh tế mô hình hồ tiêu ứng dụng chế phẩm SH-BV1 cao hơn đối chứng là 98,4 triệu đồng/ha/năm 2013 và 155,98 triệu đồng/ha

và 181,3 triệu đồng/ ha năm 2015; (viii) Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng hại rễ cà phê đạt 61,8% - 79,3%, trừ tuyến trùng trong đất trồng cà phê đạt 63,2% - 69,1%,

trừ nấm Fusariumm spp trong đất cà phê đạt 69,8% - 82,8% Mật độ nấm đối kháng

Trichoderma và nấm có ích Metarhizium của mô hình cao hơn đối chứng từ 3 đến 5

lần Hiệu quả kinh tế mô hình cà phê ứng dụng chế phẩm SH-BV1 cao hơn đối chứng là 1,5 triệu đồng/ha/năm 2013 và 2,1 triệu đồng/ha và 181,3 triệu đồng/ha năm 2014 Dự án cũng đã sử dụng ba loại thảo dược là bã trẩu (khô trẩu), bã thanh hao và bã neem đã ép khô lấy dầu như khuyến cáo trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Chúc Quỳnh và cs (2015)

2.4 VAI TRÒ CHITOSAN TRONG NÔNG NGHIỆP

2.4.1 Chitosan là gì

Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được trong dung dịch axit Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza Chitin có nhiều trong các loài giáp xác như tôm, cua, ghẹ…

Đặc tính của chitosan:

Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn

Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị Không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH=6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 – 311oC

2.4.2 Vai trò của chitosan trong nông nghiệp

Kháng virus, Kháng vi khuẩn, kháng nấm, kháng một số côn trùng Do đó,

nó thường được ứng dụng trong kiểm soát bệnh hại

Bảo quản hạt giống, tăng khả năng nảy mầm của hạt giống cũng như cải thiện sức sống của cây trồng, hạn chế nấm bệnh gây hại

Phân bón qua lá giúp cây giảm thoát hơi nước, tăng sức chống chịu khô hạn Cải tạo đất, hạn chế vi sinh vật gây hại trong đất, đồng thời kích thích các

vi sinh vật có ích phát triển

Bảo quản nông sản sau thu hoạch

2.4.3 Cơ chế tác động của chitosan

Cơ chế chống bệnh hại của Chitosan chủ yếu bao gồm:

Hoạt tính trực tiếp chống lại mầm bệnh

Hoạt tính trực tiếp của chitosan trong việc kháng virut và viroid chủ yếu ở khả năng chitosan bất hoạt quá trình sinh sản của virut hoặc viroid Nó thâm nhập vào mô tế bào cây, liên kết chặt chẽ với các acid nucleic và gây ra một loạt các thương tổn và gây ức chế lựa chọn Ngay lập tức, ức chế có chọn lọc này có thể bất hoạt các mRNA mã hõa các gen cần cho quá trình điều trị thương tổn của

vi khuẩn Ngược lại, các nấm, vi khuẩn, oomycete và các côn trùng khác, chitosan tác động thông qua cơ chế gia tăng khả năng đề kháng của cây, giúp cây tiết ra các kháng thể chống lại sự xâm nhập của nấm, vi khuẩn, oomycete

Hàng rào vật lý quanh vị trí xâm nhập mầm bệnh

Khi chitosan xâm nhập vào mô cây, thường kết dính quanh các vị trí xâm nhập và có 3 tác động chính:

– Thứ nhất là lập hàng rào cách ly vị trí xâm nhập để tránh mầm bệnh lây lan và bảo vệ các tế bào khỏe mạnh khác Tại vị trí cách ly, cây sẽ nhận biết để kích thích sự phản ứng nhạy cảm giúp tiết ra H2O2 để giúp tăng cường thành tế bào và báo động cho các tế bào bên cạnh

– Thứ hai chitosan liên kết các kim loại khác nhau và giúp kích hoạt nhanh chóng quá trình làm lành vết thương

– Thứ ba chitosan có điện tích dương, vi khuẩn có điện tích âm do đó chitosan kết dính với vi khuẩn gây ra quá trình rò rỉ protein và các cơ quan nội bào của vi khuẩn, khiến vi khuẩn bị tổn thương nghiêm trọng và chết

Khả năng tạo chelate với dinh dưỡng và khoáng chất

Chitosan có khả năng liên kết các kim loại và khoáng (như Fe, Cu) giúp tránh mầm bệnh xâm nhập, gây ức chế quá trình sinh sản và tạo ra độc tố Chitosan còn tạo phức với mycotoxin (độc tố do nấm tiết ra), giúp giảm tổn hại ở

tế bào chủ do độc tố nấm

Chất tăng cường làm lành vết thương

Vì khả năng bám chặt vào màng sinh học và các phân tử sinh học cùng với điện tích dương, chitosan cung cấp khả năng làm lành vết thương nhanh chóng khi có tổn hại cơ học hay mầm bệnh tấn công

Vì là chất kích hoạt, chitosan hoạt hóa quá trình tổng hợp và hình thành một loạt các protein PR và các protein bảo vệ trong đó có phenylalanine ammonia-lyase và peroxidase Hai emzyme này giúp tổng hợp và xây dựng lên

ma trận lignin và hình thành tyllose, những chất đóng vai trò quan trọng trong làm lành vết thương

Kích thích cơ chế phòng thủ của cây trồng

Chất kích hoạt là các chất có khả năng kích thích các phản ứng bảo vệ khi được đưa vào các mô tế bào cây (như oligosaccharit, glycoprotein, peptit và lipit) Các chất kích thích oligosaccharit bao gồm oligoglucan, oligochitin, oligochitosan

và oligogalacturonic Khi cây trồng được tăng cường cơ chế bảo vệ sẽ chịu được

sự tấn công mầm bệnh, nhanh chóng khoanh vùng tế bào bị chết và tạo ra các chất sinh hóa xung quanh tế bào bị chết Các cơ chế này bao gồm tạo ra các oxygen hoạt tính, thay đổi cấu trúc tế bào, tổng hợp các protein kháng thể và tổng hợp sinh học phytoalexin Chitosan là chất có khả năng kích hoạt các cơ chế phòng thủ của cây Khi sử dụng chitosan, cây trồng sẽ có một loạt biến đổi về vật lý và sinh lý học Thay đổi vật lí là sẽ giảm khe hở khí không, giảm khả năng tiếp cận của nấm vào mô tế bào lá Các tế bào bảo vệ của lá sẽ tạo ra H2O2, để phản ứng lại với sự giảm khe hở khí khổng Nồng độ acid phenolic trong lá, đặc biệt ferulic acid sẽ gia tăng đáng kể khi gia tăng nồng độ chitosan Nồng độ lignin trong lá cũng sẽ tăng cao Các tiền chất của lignin như p-courmaric, ferulic acid, sinapoc acid và phenolic acid có khả năng kháng khuẩn đều bị kích hoạt bởi chitosan Bản thân các oligogalacturonic là sản phẩm của quá trình phân giải thành tế bào cây do enzyme pectic của vi khuẩn tiết ra do đó khiến cây tạo ra cơ chế bảo vệ Ngoài ra, chitosan

là thành phần tìm thấy của nhiều loại nấm Nên khi các olgigosaccharit giải phóng khỏi chitosan sẽ giúp kích thích cơ chế bảo vệ của cây

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Tuyến trùng: Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae

- Cây trồng: cà phê vối và hồ tiêu

3.1.2 Vật liệu nghiên cứu

- Chế phẩm sinh học có tên BACTE CINSAN chiết xuất từ vỏ quế kết hợp với chitosan với thành phần cụ thể là 16% chiết xuất vỏ quế và 3% bột chitosan, trong đó:

+ Vỏ quế có nguồn gốc từ huyện Trà My, tỉnh Quảng Nam

+ Chitosan (1.000 – 3.000 Da, chứng nhận phân tích kèm theo) có nguồn gốc từ Công ty Sokcho Mulsan, 76 Nonggongdanji-gil, Sokcho-si, Gangwon-do

24899, Hàn Quốc Chitosan sử dụng có màu vàng nhạt, độ nhớt 5,9 (hòa tan trong acid acetic 0,5%), mức độ khử (deacetylation degree %) 96,75%, độ ẩm 7,4%, tro 0,56% (600oC, 4 giờ), Asen < 2 ppm, chì < 2 ppm, không nhiễm khuẩn

- Tuyến trùng hại rễ cà phê và hồ tiêu Meloidogyne incognita và Pratylenchus

coffeae

3.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

- Địa điểm: Nghiên cứu tại nhà lưới Viện Khoa học Nông Lâm nghiệp Tây

Nguyên và Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

- Thời gian nghiên cứu: từ 10/2018 đến 10/2019

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát

triển của cây cà phê và hồ tiêu điều kiện nhà lưới ở Đăk Lăk

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến khả năng phòng trừ tuyến

trùng (Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae) gây hại trên cà phê và hồ

tiêu điều kiện nhà lưới ở Đăk Lăk

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm 1 Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát triển cây cà phê vối và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây

Thí nghiệm được lây nhiễm tuyến trùng với mật độ 1.000 tuyến trùng/1 kg

đất (nhiễm hỗn hợp 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita)

Hai loại tuyến trùng được nuôi cấy theo phương pháp được đề cập ở dưới, ly trích và đếm mật độ tuyến trùng trong 50 ml dung dịch Tính toán và lấy ra số ml dung dịch để được số lượng tuyến trùng nêu trên

CT 1: Đối chứng (không sử dụng chế phẩm, chỉ sử dụng nước với thể tích tương đương)

CT 2: Xử lý CPSH BACTE CINSAN nồng độ 0,1%

CT 3: Xử lý CPSH BACTE CINSAN nồng độ 0,2%

CT 4: Xử lý thuốc hóa học Tervigo 020 EC (0,2%)

* Phương pháp chuẩn bị tuyến trùng

Hai loại tuyến trùng Pratylenchus coffeae và Meloidogyne incognita được

ly trích từ các rễ cây cà phê vối bị bệnh sử dụng phương pháp lọc (Southey, 1986) Chúng được xác định bằng hình thái và định danh theo khóa phân loại của Mai and Mullin (1996), Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (2000), Nguyễn Ngọc Châu (2003)

Nhân nuôi Meloidogyne incognita: Tuyến trùng M incognita được thu

thập ngoài thực địa trên cây cà phê thuộc Đăk Lăk và tách thuần từ túi trứng riêng lẻ và được nhân nuôi trên cà chua chưa mẫn cảm sau khi phân loại hình thái đảm bảo tính chính xác loài trong thí nghiệm Khử trùng đất (điều kiện

121oC, 1 atm, 30 phút), cho vào các chậu hoặc ô thí nghiệm có diện tích 1

m2/ô trong nhà lưới Sau đó gieo cà chua và lây nhiễm tuyến trùng M

incognita đã khử trùng vào và nhân nuôi Trứng của tuyến trùng M incognita

được ly trích từ những nốt sần rễ của cây cà chua sử dụng dung dịch 1% sodium hypochlorite và rửa qua nước cất sử dụng rây 25 μm để thu trứng Trứng được ủ từ 3-5 ngày sử dụng phương pháp phễu Baermann (Southey,

1986) để đạt được ấu trùng tuổi 2 Trứng và ấu trùng tuổi 2 được khử trùng bề mặt bởi ngâm qua dung dịch streptomycin sulphate 0,01% trong vòng 1 h trước khi sử dụng cho các thí nghiệm trong phòng và nhà lưới

Nhân nuôi tuyến trùng Pratylenchus coffeae: Nguồn tuyến trùng P coffeae

được thu thập trên cà phê tại Đăk Lăk được tách thuần từ một cá thể sau khi phân loại và được nhân nuôi trên môi trường mô sẹo cà rốt (O’Bannon & Taylor, 1968): miếng cà rốt dày 2 - 4 mm từ củ cà rốt cắt trước đó, rửa sạch, nhúng trong ethanol 95% sau đó được hơ qua lửa, được đặt trong môi trường agar 1,0%

Pratylenchus coffeae được hút lên môi trường agar bên cạnh miếng cà rốt hoặc

được đưa vào môi trường trước sau đó đặt các miếng cà rốt lên trên

* Phương pháp chuẩn bị cây giống và lây nhiễm

Chuẩn bị trồng các cây cà phê trong điều kiện đất đã xử lý sạch dịch bệnh (khử trùng đất ở điều kiện 121oC, 30 phút) Cây được trồng vào bầu kích thước

13 x 23 cm trong chậu đặt trên đĩa nhựa để tránh lây lan tuyến trùng, bón phân như nhau với lượng 3 g (N:P:K 16:16:8)/bầu cây giống vào các thời điểm 1, 2 và

3 tháng sau khi lây nhiễm tuyến trùng

Lây tuyến trùng: Cây sau khi trồng cây cà phê lá sò vào bầu, sinh trưởng được 2 cặp lá tiến hành lây nhiễm Lây tuyến trùng vào bầu đất bằng cách thọc 4

lỗ xung quanh bộ rễ cây cà phê trong bầu từ trên xuống và nhiễm lượng tuyến trùng vào theo các công thức thí nghiệm

* Phương pháp xử lý chế phẩm:

Sau 1 tháng lây nhiễm tuyến trùng, tiến hành xử lý chế phẩm với lượng 50 ml/ bầu

* Phương pháp phân tích tuyến trùng

Phương pháp bảo quản mẫu theo phương pháp nghiên cứu của Viện thực vật: Đối với mẫu rễ được bảo quản mát trong tủ lạnh ở điều kiện 5 - 10oC Đối với mẫu đất được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng

Phương pháp ly trích tuyến trùng từ rễ: sử dụng phương pháp lọc (Baermann funnel techniques) (Southey, 1986)

Phương pháp ly trích tuyến trùng từ đất: sử dụng phương pháp phễu Baermann (Baermann funnel techniques) (Southey, 1986)

Tuyến trùng được định danh theo khóa phân loại của Mai and Mullin (1996), Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (2000), Nguyễn Ngọc Châu (2003)

* Phương pháp đánh giá

Trước và sau khi xử lý chế phẩm 1, 2 và 3 tháng, mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 3 cây/đợt cho đánh giá và phân tích

Tuyến trùng sau khi được thu thập trên rễ và đất được tiến hành đếm trên

kính hiển vi có kết nối với máy tính Hai loài tuyến trùng Pratylenchus coffeae và

Meloidogyne incognita được đếm riêng dựa vào hình thái

* Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi

Sau khi lây nhiễm tuyến trùng, sau thời gian 1, 2 và 3 tháng theo dõi các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển của cây cà phê ở các công thức Trước và sau khi

xử lý chế phẩm 1, 2 và 3 tháng, mỗi ô thí nghiệm chọn 3 cây/đợt theo dõi Như vậy tổng số cây cho 1 lần theo dõi sẽ là: 4 công thức x 3 lần nhắc lại x 3 cây/ô =

36 cây Các chỉ tiêu theo dõi cụ thể là:

- Sinh trưởng chiều cao cây: đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng

- Số cặp lá: tính từ khi cây ra 2 lá

- Sinh khối tươi và khô của thân lá: cắt cây từ mặt đất và thu toàn bộ thân

lá, tiến hành cân thu được khối lượng thân lá tươi Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 65oC, đến khi khô kiệt, tiến hành cân thu được khối lượng thân lá khô

- Sinh khối tươi và khô của rễ: nhổ cây để thu toàn bộ rễ, sau đó rửa sạch bằng nước vòi, để ráo nước, tiến hành cân thu được khối lượng rễ tươi Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 105oC, đến khi khô kiệt, tiến hành cân thu được khối lượng rễ khô

- Tỷ lệ cây vàng lá, được tính theo công thức:

N: Tổng số cây điều tra

n0: Số cây không bị nhiễm bệnh

n1: Số cây bị nhiễm bệnh cấp 1: < 25% số lá trên cây bị vàng, rụng

n2: Số cây bị nhiễm bệnh cấp 2: 25 - 50 % số lá trên cây bị vàng, rụng

n3: Số cây bị nhiễm bệnh cấp 3: 50 - 75 % số lá trên cây bị vàng, rụng

n4: Số cây bị nhiễm bệnh cấp 4: >75 % số lá trên cây bị vàng, rụng tới chết cây

- Mật độ tuyến trùng trong đất (con/100 g đất): lấy mẫu đất ở xung quanh vùng rễ, sau đó mang về phòng và phân lập tuyến trùng theo phương pháp xác định tuyến trùng như đã nêu ở trên

- Mật độ tuyến trùng trong rễ (con/5g rễ): lấy mẫu rễ, sau đó mang về phòng và phân lập tuyến trùng theo phương pháp xác định tuyến trùng như đã nêu ở trên

- Hình ảnh cây và bộ rễ theo các công thức thí nghiệm

- pH đất: Xác định theo phương pháp pH meter

- Đạm tổng số trong đất: Xác định theo phương pháp Kjeldahl (đơn vị: %)

- Lân dễ tiêu: Xác định theo phương pháp so màu Oniani (đơn vị: mg/kg)

- Mùn tổng số: Xác định theo phương pháp Tiurin (đơn vị: %)

- Vi sinh vật trong đất: đề tài chỉ phân tích vi khuẩn tổng số, vi sinh vật phân giải đạm và vi sinh vật phân giải lân bằng phương pháp như sau: pha loãng 5gr mẫu đất với 45ml nước vô trùng, lắc đều trong 20 phút Hút 1ml dịch pha loãng ở nồng độ 10-6 chang đều lên bề mặt môi trường chuyên tính sau đó đem nuôi ở 28oC trong vòng 2 đến 3 ngày Đem ra đếm số khuẩn lạc hình thành trên các đĩa và tính số lượng vi sinh vật (đơn vị: CFU/ml)

* Phương pháp xác định hiệu lực của chế phẩm

+ Hiệu lực của thuốc được tính theo công thức Henderson-Tilton

H (%) = {1- [Ta x Cb]/[Ca x Tb]} x 100 Trong đó: H: Hiệu lực của thuốc

Ta: Mật số tuyến trùng ở công thức thí nghiệm sau khi xử lý thuốc Tb: Mật số tuyến trùng ở công thức thí nghiệm trước khi xử lý thuốc Ca: Mật số tuyến trùng ở công thức đối chứng sau khi xử lý thuốc Cb: Mật số tuyến trùng ở công thức đối chứng trước khi xử lý thuốc

* Phương pháp xử lý số liệu

Các số liệu phân tích được tổng hợp và xử lý bằng phần mền Excel và SAS 9.1 Những số liệu % được quy đổi sang arcsin hay căn bậc hai Những số liệu mật số tuyến trùng được chuyển sang log(x + 1) trước khi đưa vào xử lý thống

kê Các giá trị trung bình được gắn các ký tự giống nhau trên cùng một cột là không sai khác có ý nghĩa thống kê

Thí nghiệm 2 Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng phát triển cây hồ tiêu và khả năng phòng trừ tuyến trùng gây hại của CPSH

* Phương pháp bố trí thí nghiệm

Địa điểm thí nghiệm: Tại nhà lưới Viện KH NLN Tây Nguyên

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, gồm 4 công thức, mỗi ô cơ sở 12 cây, 3 lần nhắc lại Thí nghiệm được bố trí trên bầu cây tiêu nhỏ, lây khi cây tiêu được 3 lá, giống tiêu Vĩnh Linh ươn từ dây lươn Kích thước bầu 13 x 23 cm

Thí nghiệm được lây nhiễm tuyến trùng với mật độ 1.000 tuyến trùng/ 1 kg

đất (Meloidogyne incognita.) Tuyến trùng được nuôi cấy theo phương pháp

được đề cập ở dưới, ly trích và đếm mật độ tuyến trùng trong 50ml dung dịch Tính toán và lấy ra số ml dung dịch để được số lượng tuyến trùng nêu trên

CT 1: Đối chứng (không sử dụng chế phẩm, chỉ sử dụng nước với thể tích tương đương)

CT 2: Xử lý CPSH BACTE CINSAN nồng độ 0,1%

CT 3: Xử lý CPSH BACTE CINSAN nồng độ 0,2%

CT 4: Xử lý thuốc hóa học Tervigo 020 EC (0,2%)

* Phương pháp nhân nuôi tuyến trùng (tương tự thí nghiệm 1)

* Phương pháp chuẩn bị cây giống và lây nhiễm (tương tự thí nghiệm 1)

* Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi

Sau khi lây nhiễm tuyến trùng, sau thời gian 1, 2 và 3 tháng theo dõi các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển của cây hồ tiêu ở các công thức Trước và sau khi

xử lý chế phẩm 1, 2 và 3 tháng, mỗi ô thí nghiệm chọn 3 cây/đợt theo dõi Như vậy tổng số cây cho 1 lần theo dõi sẽ là: 4 công thức x 3 lần nhắc lại x 3 cây/ô =

36 cây Các chỉ tiêu theo dõi cụ thể là:

- Sinh trưởng chiều dài thân tiêu: đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng

- Tổng số lá trên thân: đếm tổng số lá trên cây

- Sinh khối thân lá rễ khô và tươi: nhổ cây để thu toàn bộ thân lá và rễ, sau

đó rửa sạch bằng nước vòi, để ráo nước, tiến hành cân thu được khối lượng thân

lá rễ tươi Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 65oC, đến khi khô kiệt, tiến hành cân thu được khối lượng thân lá rễ khô

- Tỷ lệ cây vàng lá, được tính theo công thức (tương tự thí nghiệm 1)

- Tỷ lệ rễ bị u sưng/thối: nhổ toàn bộ cây, rửa sạch để ráo nước, sau đó tách

rễ bị u sưng/thối Tỷ lệ rễ bị u sưng, thối được tính theo công thức: TLUS/T (%)

= (U/D) x100

U: Trọng lượng rễ bị u sưng, thối; D: Tổng trọng lượng theo dõi

- Mật độ tuyến trùng trong đất (con/100 g đất): lấy mẫu đất ở xung quanh vùng rễ, sau đó mang về phòng và phân lập tuyến trùng theo phương pháp xác định tuyến trùng như đã nêu ở trên

- pH đất: Xác định theo phương pháp pH meter

- Đạm tổng số trong đất: Xác định theo phương pháp Kjeldahl (đơn vị: %)

- Lân dễ tiêu: Xác định theo phương pháp so màu Oniani (đơn vị: mg/kg)

- Mùn tổng số: Xác định theo phương pháp Tiurin (đơn vị: %)

- Vi sinh vật trong đất: đề tài chỉ phân tích vi khuẩn tổng số, vi sinh vật phân giải đạm và vi sinh vật phân giải lân bằng phương pháp như sau: pha loãng 5gr mẫu đất với 45ml nước vô trùng, lắc đều trong 20 phút Hút 1ml dịch pha loãng ở nồng độ 10-6 chang đều lên bề mặt môi trường chuyên tính sau đó đem nuôi ở 28oC trong vòng 2 đến 3 ngày Đem ra đếm số khuẩn lạc hình thành trên các đĩa và tính số lượng vi sinh vật (đơn vị: CFU/ml)

* Phương pháp xác định hiệu lực của chế phẩm (tương tự thí nghiệm 1)

* Phương pháp xử lý số liệu (tương tự thí nghiệm 1)

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ CHẾ PHẨM ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN

VÀ KHẢ NĂNG PHÒNG TRỪ TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CÂY CÀ PHÊ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

4.1.1 Ảnh hưởng của chế phẩm đến hóa tính đất trồng cà phê và vi sinh vật trong đất

Dinh dưỡng đất là yếu tố rất quan trọng để cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh Từ yếu tố trên chúng tôi tiến hành theo dõi và phân tích đất trồng cây con trồng bầu Kết quả được thể hiện tại bảng 4.1

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của CPSH BACTE CINSAN đến hóa tính đất trồng

cà phê sau thí nghiệm

Công thức pH KCl

Hữu

cơ (%)

N (%)

P 2 O 5 dễ tiêu (mg/100g)

K 2 O dễ tiêu (mg/100g)

Trước thí nghiệm 3,70 2,31 0,14 6,47 11,72 Đối chứng 3,75 2,24 0,13 5,54 9,24 CPSH BACTE CINSAN 0,1% 4,05 2,11 0,10 14,92 16,82 CPSH BACTE CINSAN 0,2% 4,74 2,90 0,13 20,67 22,02 Tervigo 0,2% 3,51 1,78 0,11 5,51 6,41

Nguồn: Phòng phân tích nông hóa - Viện KHKT NLN Tây Nguyên

Trong thí nghiệm này đã tiến hành phân tích số liệu trước và sau thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của xử lý chế phẩm và đối chứng đến dinh dưỡng đất Kết quả phân tích cho thấy: các chỉ tiêu về dinh dưỡng trước thí nghiệm và sau thí nghiệm ở công thức đối chứng không có sự khác biệt Ở công thức xử lý 0,1% chế phẩm dinh dưỡng đất có xu hướng được cải thiện, đặc biệt ở công thức

xử lý chế phẩm sinh học nồng độ 0,2% dinh dưỡng đất tăng lên đáng kể so với công thức đối chứng không xử lý và so với trước thí nghiệm Ở công thức xử lý thuốc hóa học Tervigo 0,2% dinh dưỡng đất có xu hướng giảm, trong đó hữu cơ

và pH đất giảm so với đối chứng Điều này phù hợp với nhiều nghiên cứu trước đây Qua đó có thể nhận định rằng xử lý chế phẩm sinh học không chỉ có khả năng phòng trừ tuyến trùng, giúp cây sinh trưởng tốt hơn mà còn giúp cải thiện được dinh dưởng đất, tạo môi trường sống tốt cho cây

Vi sinh vật trong đất cũng có vai trò rất quan trong đối với sự phát triển của cây bởi vi sinh vật trong đất có vai trò cải thiện cấu trúc đất, chuyển hóa dinh