Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas putida phòng trừ bệnh chết nhanh (Phytophthora capsici) trên cây hồ tiêu

Nội dung bài viết giới thiệu chung về cây hồ tiêu và bệnh chết nhanh trên cây hồ tiêu, vi khuẩn đối kháng Pseudomonas và cơ chế tác động của vi khuẩn đối kháng Pseudomonas trong phòng trừ bệnh chết nhanh và kích thích sinh trưởng phát triển trên cây hồ tiêu, những kết quả nghiên cứu cũng như sản phẩm, hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas putida phòng trừ bệnh chết nhanh (Phytophthora capsici) trên cây hồ tiêu NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN ĐỐI KHÁNG Pseudomonas putida PHÒNG TRỪ BỆNH CHẾT NHANH (Phytophthora capsici) TRÊN CÂY HỒ TIÊU Trần Thị Thu Hà và cs Trường Đại học Nông lâm, Đại học Huế 1. Giới thiệu Cây hồ tiêu (Piper nigrum L.) là cây công nghiệp dài ngày, có giá trị kinh tế lớn ở Việt Nam và là cây gia vị có tính chất thương mại quan trọng nhất trong các loại gia vị mà hiện đang có giá trị để xuất khẩu. Hàng năm, hồ tiêu nước ta chiếm tỷ trọng 30 – 35 % trong tổng giá trị lượng gia vị mua bán trên toàn thế giới. Những năm gần đây, nhiều vườn tiêu nước ta đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi một loại bệnh truyền qua đất là bệnh chết nhanh (Nguyễn Vĩnh Trường, 2004; Phạm Ngọc Dung, 2010). Tác nhân chính gây nên bệnh này là loài nấm Phytophthora capsici, đây là một loại bệnh đang được xếp vào hạng nguy hiểm nhất và gây thiệt hại kinh tế lớn nhất. Bệnh gây hại làm giảm năng suất từ 30 - 70 %, thậm chí lên tới 80 90 % và có thể mất trắng (Ngô Vĩnh Viễn và cs, 2007). Nguyên nhân bệnh gây thiệt hại lớn là do chúng có thể xâm nhập và gây hại ở hầu hết các bộ phận của cây ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng (Erwin, Robeiro, 1996; Drenth, Sendall, 2004). Để phòng chống các loại bệnh hại này người sản xuất thường phải sử dụng nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học để giảm thiệt hại về kinh tế, hậu quả là chi phí đầu tư cho sản xuất nhiều mà hiệu quả phòng trừ thấp lại gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người (Nguyễn Kim Vân và cs, 2007). Trước thực trạng đó, biện pháp sinh học đang được xem như một chiến lược có tiềm năng để quản lý Phtophthora capsici trên hồ tiêu (Annadaraj, Sarma, 1995). Biện pháp sinh học thực chất là nghiên cứu sử dụng các vi sinh vật đối kháng (nấm, vi khuẩn) để sản xuất ra chế phẩm sinh học nhằm phòng chống bệnh và góp phần giảm thiểu sử dụng thuốc hóa học, tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn cho sức khỏe cộng đồng và không gây ô nhiễm môi trường (Tôn Nữ Tuấn Nam, 2005). Pseudomonas là một loài vi khuẩn đối kháng với tác nhân gây bệnh chết nhanh hồ tiêu. Đây là loài vi khuẩn có ích, có khả năng cạnh tranh, kìm hãm sự phát triển của nấm Phytophthora capsici. Và biện pháp phòng trừ sinh học bằng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas không những có khả năng làm giảm tỷ lệ bệnh chết nhanh mà còn có khả năng kích thích sinh trưởng, phát triển của cây hồ tiêu (Tran và cs, 2007). Đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas putida phòng trừ bệnh chết nhanh (Phytophthora capsici) triển trên hồ tiêu”, mã số B2011ĐHH-04 do PGS. TS. Trần Thị Thu Hà – Trường Đại học Nông lâm, Đại học Huế làm chủ nhiệm thực hiện trong hai năm 2011-2012 đã được hội đồng nghiệm thu đạt loại tốt. Những kết quả của đề tài đã được các nông dân tham gia mô hình đánh giá cao các kết quả đạt được cũng như hiệu quả của chế phẩm Pseudomonas trong phòng trừ bệnh chết nhanh hồ tiêu. 2. Tính mới và sáng tạo: Vi khuẩn đối kháng Pseudomonas là vi khuẩn bản địa Việt Nam được phân lập ở các vùng sinh thái khác nên phù hợp với điều kiện Việt Nam và có thể mở rộng ứng dụng ở các vùng trồng hồ tiêu khác nhau. Sử dụng vi khuẩn bản địa P. putida để tạo chế phẩm sinh học Pseudomonas. Cơ sở khoa học về cơ chế tác động của vi khuẩn đối kháng Pseudomonas trong phòng trừ bệnh chết nhanh (Làm vỡ bào tử động của nấm gây bệnh chết nhanh) và kích thích sinh trưởng phát triển trên cây hồ tiêu (Do vi khuẩn có thể tiết ra IAA - Indole Acetic Acid)đã được công bố trên tạp chí khoa học quốc tế (Journal of Applied microbiology) Ứng dụng vi khuẩn đối kháng Pseudomonas trong sản xuất hồ tiêu phòng trừ bệnh chết nhanh có ưu điểm không gây ô nhiễm môi trường và hướng đến sản xuất hồ tiêu bền vững năng suất, chất lượng và không có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Sản xuất được chế phẩm ở 2 dạng sử dụng ươm hom giống hồ tiêu sản xuất cây giống khoẻ có tác dụng tăng tỉ lệ trên 90% và chế phẩm đổ gốc cho hồ tiêu kiến thiết cơ bản và kinh doanh phòng trừ bệnh chết nhanh hồ tiêu. Xây dựng được quy trình sản xuất hồ tiêu giống bằng hom có xử lý chế phẩm Pseudomonasvà quy trình phòng trừ bệnh chết nhanh hồ tiêu ở giai đoạn kiến thiết cơ bản và kinh doanh bằng sử dụng chế phẩm sinh học Pseudomonas. Xây dựng được quy trình sản xuất chế phẩm sinh học ở hệ lên men với các thông số kỹ thuật nhân nuôi được tối ưu hoá. Xác định được các chất mang phù hợp và sẵn có, giá thành thấp ở địa phương để tạo chế phẩm. Sử dụng truyền thông để nhân rộng mô hình với nông dân ở các địa phương khác sản xuất hồ tiêu có thể tiếp cận học hỏi và chia sẻ kinh nghiệm. 3. Kết quả nghiên cứu Điều kiện thích hợp để nhân nuôi tế bào vi khuẩn đối kháng P. putida trong hệ lên men tron môi trường King’s B (pH 6,5) và nhiệt độ 28 o C là tỉ lệ cấy giống 1% (v/v), tốc độ khuấy 300 vòng/phút và tốc độ sục khí là 3 lít/phút thì thu được sinh khối với OD600 = 6,71 đạt hiệu quả cao nhất. Thông qua các chỉ tiêu đánh giá các chất mang, xác định được sử dụng than bùn làm chất mang có nhiều ưu điểm và có hiệu quả cao hơn so với dùng trấu và thóc lửng. Thời hạn sử dụng của chế phẩm sinh học Pseudomonas sử dụng than bùn làm chất mang là 24 tháng. Số lượng vi khuẩn hiện diện ở cây tiêu có ý nghĩa rất lớn trong việc kích thích sinh trưởng và phát triển của hồ tiêu giâm hom. Xử lý chế phẩm sinh học P. putida 199B trên hom giâm mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, tiếp đó là chế phẩm P. putida 199B + 214D. Chế phẩm sinh học có ảnh hưởng đến tỷ lệ hom sống đạt 95,34 trong khi ở công thức đối chứng đạt 83,33% sau giâm 90 ngày. Ươm hom giống hồ tiêu có xử lý chế phẩm Pseudomonas có hiệu quả kinh tế cao hơn so với đối chứng và hệ số VCR đạt đến 15,96 ở mô hình Quảng Trị. Ở Dak Lak mô hình ươm hom giống với tỉ lệ bệnh chết nhanh có sự khác biệt lớn với AUDP ở công thức đối chứng là 1.378,52 và mô hình là 56,25. Lợi nhuận ở mô ...