Tên dự án : NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC NHÓM EXIN 4.5 HP TRONG PHÒNG TRỪ BỆNH CÂY (chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học giữa Việt nam và Bulgaria theo nghị định thư đã ký giữa hai nước năm 2000) Chủ nhiệm đề tài : Kỹ Sư Hứa Quyết Chiến – Viện Sinh Học Nhiệt Đới. 1. Mục tiêu của dự án z Ứng dụng công nghệ mới trong bảo vệ thực vật an toàn cho con người và môi trường z Nghiên cứu về cơ chế miễn dịch thực vật z Nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm mới phù hợp cho từng loại cây trồng và ký sinh gây bệnh z Ứng dụng rộng rãi trên đồng ruộng Việt Nam z Chuyển giao công nghệ cho phía Bulgaria z Hai chế phẩm của nhóm Exin 4.5 HP đã được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn cho phép lưu hành trên lãnh thổ Việt Nam Trong những năm gần đây, tình trạng ngộ độc thực phẩm ngày càng gia tăng, nguyên nhân là do việc sử dụng bừa bãi thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp, đó như một lời cảnh báo đối với sức khỏe của người tiêu dùng. Các nhà khoa học trong và ngoài nước cũng đã quan tâm đến một môi trường nông nghiệp sạch và bền vững. Đã có rất nhiều nỗ lực trong việc tìm kiếm các giải pháp – chọn những giống có tính kháng cao, chương trình phòng trừ tổng hợp nguyên liệu cây sạch. Việc sử dụng vi sinh vật đối kháng trong những năm gần đây có vẻ như một giải pháp đầy hứa hẹn tuy nhiên trên thực tế vẫn chưa mang lại hiệu quả cao. Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trong nông nghiệp là một biện pháp có hiệu quả sử dụng và kinh tế trong việc phòng trừ bệnh. Tuy nhiên, như trên đã trình bày biện pháp này thường để lại dư lượng và ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng. Lĩnh vực "miễn dịch sinh lý" có thể là một trong những giải pháp đầy hứa hẹn trong bảo vệ thực vật và bảo vệ môi trường. Ở cây trồng luôn xảy ra những con đường sinh tổng hợp có thể cho phép cây nhận biết và phản ứng đối với tín hiệu từ môi trường. Con đường này gồm có bộ phận cảm nhận, hormon, thông tin, những biến đổi của gien. Cho đến nay, những hiểu biết về cách truyền thông tin trong cây khi có sự xâm nhiễm của ký sinh còn thiếu, mặc dù vậy đây cũng chính là trọng tâm trong những nghiên cứu của chúng tôi về đặc tính kháng và nhiễm của cây đối với ký sinh. Phản ứng siêu nhạy cảm (Hypersensitive reaction) là một trong những biện pháp ngăn chặn sư xâm nhiễm của ký sinh, nó tạo ra một vùng tế bào chết xung quanh điểm xâm nhiễm nhằm hạn chế sự phát triển của ký sinh. Phản ứng bảo vệ này như một tín hiệu cho các bộ phận khác chưa bị xâm nhiễm biết để có phương án phù hợp. Kết quả là toàn bộ cây được chuẩn bị và có thể chống lại sự xâm nhiễm thứ cấp của ký sinh. Hiện tượng này được gọi là hệ thống kháng tập nhiễm (Systemic Acquired Resistance - SAR), nó có thể tồn tại từ hàng tuần đến hàng tháng sau khi bị xâm nhiễm và có khả năng chống lại sự xâm nhiễm của nhiều loại ký sinh. Chính đặc điểm này của SAR có thể là một biện pháp đầy hứa hẹn trong việc phòng trừ tổng hợp bệnh cho cây trồng. Mặc dù hiện tượng SAR đã được biết đến từ lâu và cũng đã được thông báo trên nhiều báo cáo khoa học, những cơ chế sự kích thích tính kháng của cây thì sự hiểu biết còn rất nghèo nàn. Sự tích tụ Salicylic acid (Sa) dẫn đến kích thích hệ thống SAR cũng đã được nghiên cứu trên cây thuốc lá và một số cây trồng khác. Salicylic acid ngoại bào bắt chước sự xâm nhập của ký sinh kích thích phản ứng trả lời của SAR bằng việc kích thích một nhóm gien của SAR. Salicylic acid ngoại bào cũng đóng vai trò như là một tín hiệu nội bào phù hợp với những tín hiệu mà SAR nhận được. Trên đây là những ưu điểm của việc sử dụng các chế phẩm kích thích tính kháng tập nhiễm. Phổ tác dụng rộng thường bao gồm không chỉ nhiều loại nấm,vi khuẩn và virus. Tính kháng trong cây khi được kích thích sẽ tồn tại khoảng 6 tuần hoặc lâu hơn. Tuy nhiên như trên đã trình bày, Sa cũng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của cây dẫn đến ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất. Đã có rất nhiều nghiên cứu về việc đưa Sa vào trong cây nhưng vẫn chưa đạt được kết quả mong muốn. Một số chế phẩm như INA (2.6 Dichloroisonicotinic acid); DCD (Probenazo và 2.2 Dichloro – 3.3 Dimethylchloropane carboxylic) bước đầu đã có những kết quả rất khả quan. Sau một thời gian được sự hỗ trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ, chúng tôi đã thành công trong việc kết hợp Sa với một số hợp chất và kết quả đã đưa được Sa vào trong cây. Dạng Sa liên kết này đã thể hiện không chỉ hiệu quả phòng trừ bệnh mà còn tránh được các phản ứng phụ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây. Để phù hợp cho từng loại cây trồng và những ký sinh đặc thù, chế phẩm EXIN 4.5 HP ra đời gồm hai biến thể (Exin R cho lúa; Phytoxin VS cho rau) 2. Những kết quả ứng dụng Exin R cho lúa 2.1 Bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá trên lúa Bệnh cây lúa lùn do virus trong nhiều năm trước lúc nào cũng có thể tìm thấy trên đồng ruộng (cả cánh đồng mới có một vài cây) mức độ thiệt hại của bệnh này không đáng kể cho nên các nhà khoa học trong và ngoài nước (các hãng thuốc lớn trên thế giới) cũng không chú trọng nghiên cứu biện pháp ngăn chặn bệnh này (thực tế trên 90% thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trên đồng ruộng là thuốc diệt nấm – những bệnh thường gặp). Dịch bệnh lúa lùn hiện nay là hệ quả của quá trình tích lũy bệnh nhiều năm nay ở các cá thể và quần thể lúa (ruộng lúa) cộng với sự bùng phát dịch rầy nâu (môi giới truyền bệnh). Theo đánh giá của một số nhà khoa học cũng như quản lý hiện nay chưa có một biện pháp chủ động nào ngăn chặn dịch bệnh lây lan mà chỉ có thể tiêu diệt môi giới truyền bệnh (rầy nâu), tiêu hủy ruộng bị bệnh, trồng giống kháng rầy nâu. Bệnh xoắn lùn do Phytoreovirus Quá trình tái tạo virion (virus) phải thông qua bộ máy di truyền của tế bào(hầu hết virus bệnh cây đều có bản chất ARN) chính vì vậy quá trình sinh sản của virus chậm hơn rất nhiều so với bệnh do nấm và vi khuẩn, nhưng khi quá trình này gặp thuận lợi thì bệnh do virus lại nguy hiểm hơn rất nhiều so với bệnh do nấm và vi khuẩn. Đây chính là điểm mạnh, đồng thời cũng là điểm yếu của virus (quá trình tái tạo). Để cây lúa bị phát bệnh cần phải có đủ nồng độ bệnh. Như vậy chỉ cần làm giảm cường độ tái tạo virus (sinh sản) thì có khả năng làm chậm sự phát bệnh (để có thể thu hoạch được) đồng thời môi giới truyền bệnh cũng chỉ truyền được virus với nồng độ thấp và từ đó ngăn chặn được sự lan truyền dịch bệnh từ ổ bệnh đến các vùng lân cận. Chế phẩm Exin 4.5 HP của Viện Sinh Học Nhiệt Đới là sản phẩm của đề tài khoa học cấp nhà nước, thành phần chính là Salicylic acid (Aspirin). Chế phẩm này an toàn với người sử dụng và môi trường. Để có hiệu quả phòng trừ bệnh cần thiết phải thông qua cây và từ đó cây có phương án phù hợp ngăn chặn sự xâm nhập và sinh sản của tác nhân gây bệnh. Đối với virus làm lùn cây lúa, Exin 4.5 HP kích thích cây lúa sinh tổng hợp một số hợp chất mới ngăn cản quá trình tái tạo của virus (báo cáo khoa học) giúp cho sinh trưởng và phát triển bình thường, đạt năng suất theo dự kiến. Exin R giúp cho cây lúa sống chung với virus mà không bị ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất. Trong quá trình thực nghiệm chúng tôi đúc kết được một số kinh nghiệm như sau : - Phòng bệnh có hiệu quả sử dụng và kinh tế cao nhất – khi lúa nẩy mầm (mầm 1- 2mm) cho phun một lần 2 giờ trước khi gieo xạ, ngày thứ 35 – 40 cho phun một lần nữa, nếu trong vùng tình hình áp lực bệnh cao cần thiết phun một lần nữa vào ngày thứ 60 (Cần Đước Long An). - Khi lúa chưa bị bệnh nên phun định kỳ vào các thời điểm 15,40, 60 ngày sau khi gieo xạ - Khi lúa đã bị bệnh nên phun hai lần mỗi lần cách nhau 5 ngày ( chú ý ngoài việc phun thẳng vào ổ dịch cần thiết phải phun đều trên ruộng ngay cả những cây lúa chưa bị bệnh – tại một số huyện thuộc tỉnh Đồng Tháp) 2.2 Một số loại bệnh khác (có báo cáo chi tiết) 2.2.1 Bệnh Đạo ôn do nấm Pyricularia orizae 2.2.2 Bệnh khô vằn do nấm Rhizoctonia solani 2.2.3 Bệnh cháy lá do vi khuẩn Xanthomonas orizae Chế phẩm Exin R là chế phẩm phòng bệnh, chính vì vậy cần sử dụng định kỳ chế phẩm này sẽ mang lại hiệu quả cao – cây sạch bệnh. Ngoài ra chế phẩm này hoàn toàn không độc cho người, gia súc và môi trường Vết bện h già Vết bện h non Vết bện h trên lá Trên lá cổ lá Trên đốt cổ bông Cách sử dụng Exin R phòng trị ba loại bệnh trên : Đối với các giống lúa có thời gian sinh trưởng <110 ngày nên phun ba đến bốn lần trong một vụ. - Lần một vào ngày thứ 15 sau khi sạ (ngày thứ 10 sau khi cấy) - Lần thứ hai vào ngày 35 sau khi sạ - Lần thứ ba vào ngày 55 sau khi sạ - Lần thứ 4 vào ngày 65 sau khi sạ 3. Những kết quả ứng dụng Phytoxin VS trên rau Chế phẩm Phytoxin VS là chế phẩm phòng bệnh, chính vì vậy cần sử dụng định kỳ sẽ mang lại hiệu quả cao – cây sạch bệnh. Ngoài ra chế phẩm này hoàn toàn không độc cho người, gia súc và môi trường Một số loại bệnh đặc trưng trên cây rau : - Chết rạp cây con do Pitium sp, Rhizoctonia solani, Sclerotina sp - Héo tươi do nấm Sclerotium rolfsii - Héo tươi do vi khuẩn Ralstonia solanacerum (cây họ cà) - Khảm thuốc lá do virus TMV - Thối nhũn trên cây bắp cải do vi khuẩn Erwinia carotovora Cách sử dụng : dùng từ 0,5 – 0,75 lít Phytoxin VS pha loãng đều với 400 – 600 lít nước, hoặc pha 10 – 15 ml trong một li nước nhỏ, quậy cho tan hết sau đó đổ vào bình 8 lít nước. Phun đều trên hai mặt lá vào lúc sáng sớm hoặc chiều mát. Thời gian sử dụng : * Vườn ươm : phun lần đầu khi cây có lá thật đầu tiên sau đó sử dụng thêm một lần nữa trước khi cấy 5 ngày. * Đồng ruộng : nên sử dụng từ bốn đến năm lần/ vụ. Đặc biệt, để phòng bệnh héo tươi do vi khuẩn trên cà chua, cà tím và thuốc lá nên phun 6 – 7 lần vụ. 4. Ứng dụng trên đồng ruộng Từ năm 2001 khi được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn cho phép lưu hành cho đến hiện nay diện tích sử dụng hai chế phẩm này đã trên 2000 ha. Thành công nhất là trong những tháng đầu năm 2006 khi dịch bệnh virus vàng lùn và xoắn lùn xảy ra tại các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long, với chế phẩm Exin R đã ngăn chặn dịch bệnh trên 500 ha. 5. Một số địa điểm đại diện đã ứng dụng thành công Exin R ngăn chặn dịch bệnh virus vàng lùn và xoắn lùn trên lúa tại hai tỉnh Đồng Tháp và Long An. Địa bàn sử dụng Tỉnh Đồng Tháp - Xã Mỹ Hội; Mỹ Hòa; Mỹ An; Mỹ Quý; Mỹ Thọ, Huyện Cao Lãnh - Xã Tân Khánh Đông Thị trấn Sađéc - Thị trấn Sa rài huyện Tân Hồng Người sử dụng - Minh Châu Mỹ Hội, Cao Lãnh Đt 067 914154 - Thạnh Hạnh Mỹ An, Cao Lãnh Đt 067 824266 - Hữu Phúc Mỹ Thọ, Cao Lãnh Đt 067 822029 - Thành Công Tân Khánh Đông, Sa Đéc Đt 067 765301 - Út Nghiêm Tân Khánh Đông, Sa Đéc - Văn Cảnh Tân Khánh Đông, Sa Đéc - Hữu Nghĩa Mỹ Quý, Cao Lãnh Đt 067 956778 - Bảy Cường Sa Rài, Đồng Tháp Đt 067 830648 - Tám Chiến Tân Mỹ, Lấp Vò, Đồng Tháp Đt 067 660119 - Lại Văn Hải Tân Mỹ Lấp Vò, Đồng Tháp Địa bàn tỉnh Long An - Chị Út Xoáy ấp1, Phước Đông, Cần Đước, Long An Đt – 072 712285 - Út Lan 23 ấp Bình An, xã Lợi Bình, Tân An, Long An - Anh Hùng ngã ba Vĩnh Hưng, Mộc Hóa, Long An Đt - 072951984 - Anh Ba Chúc xã Mỹ Phú, Thủ Thừa, Long An Đt – 072823666 . Tên dự án : NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÁC CHẾ PHẨM CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC NHÓM EXIN 4. 5 HP TRONG PHÒNG TRỪ BỆNH CÂY (chương trình hợp tác. cây trồng và ký sinh gây bệnh z Ứng dụng rộng rãi trên đồng ruộng Việt Nam z Chuyển giao công nghệ cho phía Bulgaria z Hai chế phẩm của nhóm Exin 4. 5 HP