BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
VIỆN BẢO VỆ THỰC VẬT
Đông Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội
BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT
NHIỆM VỤ HỢP TÁC KHCN THEO
NGHỊ ĐỊNH THƯ GIỮA VIỆT NAM VÀ HÀN QUỐC
TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN
VỚI MÔI TRƯỜNG ĐỂ PHÒNG TRỪ BỆNH HẠI TRONG ĐẤT
TRÊN MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ HIỆU QUẢ KINH TẾ CAO
TS. Đoàn Thị Thanh
6878
30/5/2008
HÀ NỘI, 2008
Bản thảo viết xong tháng 3/2008
Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện nhiệm vụ hợp tác khoa học
và công nghệ theo nghị định thư Việt Nam và Hàn Quốc 2006-2007
Lời cảm ơn
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn tới Bộ nông Nghiệp PTNT, Bộ
Khoa học và Công nghệ, Vụ Quan hệ và Hợp tác quốc tế, Viện Khoa hoc
Nông nghiệp Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn tới TS. Kuyng Seok Park - Viện
Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Quốc Gia - Hàn Quốc, Th.S Trần Thu
Hà - B
ộ môn Vi sinh - Viện Nông hóa Thổ nhưỡng đã nhiệt tình hợp tác
nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học với chúng tôi trong suốt quá trình
thực hiện.
Chúng tôi cũng chân thành cám ơn tới các đồng chí cán bộ HTX, các
bà con nông dân ở HTX Song Phương - Hoài Đức - Hà Tây, HTX Hà Hồi -
Thường Tín - Hà Tây, HTX Tiền Phong - Mê Linh - Vĩnh Phúc và Phường
Nghĩa Trung - TX Gia Nghĩa - Đăk Nông đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng
tôi thực hiện tốt các thí nghiệm, mô hình trong đề tài.
Thay mặt nhóm thực hiện đề tài
TS. Đoàn Thị Thanh
D2-3-DSTG
DANH SÁCH TÁC GIẢ CỦA ĐỀ TÀI KH&CN CẤP NHÀ NƯỚC
(DANH SÁCH NHỮNG CÁ NHÂN ĐÃ ĐÓNG GÓP SÁNG TẠO
CHỦ YẾU CHO ĐỀ TÀI
ĐƯỢC SẮP XẾP THEO THỨ TỰ ĐÃ THOẢ THUẬN)
(Kèm theo Quyết định số 13/2004/QĐ-BKHCN ngày 25/5/2004
của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ)
1. Tên Đề tài: Nghiên cứu phát triển các biện pháp an toàn đối với môi trường
để phòng trừ bệnh hại trong đất trên một số cây trồng có hi
ệu quả kinh tế
cao.
Mã số:
2. Thuộc Chương trình (nếu có): KHCN theo Nghị định thư
3. Thời gian thực hiện: 2006-2007
4. Cơ quan chủ trì: Viện Bảo vệ thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
5. Bộ chủ quản: Bộ khoa học và Công nghệ
6. Danh sách tác giả:
TT Học hàm, học vị, họ và tên Chữ ký
1 TS. Đoàn Thị Thanh
2 KS. Nguyễn Hồng Tuyên
3 Ths. Nguyễn Thúy Hạnh
4 KS. Lê Thị Thanh Tâm
5 TS. Vũ Đình Phú
6 Ths. Phạm Ngọc Dung
7 KS. Phạm Thị Tâm
8 KS. Nguyễn Thế Sơn
9 Ths. Nguyễn Thu Hà
THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)
BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Chú giải
HXVK Héo xanh vi khuẩn
R.solanacearum Ralstonia solanacearum
F.solani Fusarium solani
P.capsici Phytophthora capsici
CSB Chỉ số bệnh
SPA Sucrose Peptone Agar
TZC Tripphenyl Tetrazolium Chloride
PDA Potato Dextrose Agar
KB King'B
TN Thí nghiệm
BVTV Bảo vệ thực vật
HCVSVCN Hữu cơ vi sinh vật chức năng
VSV Vi sinh vật
sx Sản xuất
cs. Cộng sự
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang
Hình 1. Triệu chứng bệnh HXVK, héo vàng ở cà chua, khoai tây và
bệnh chết nhanh ở hồ tiêu (2006)
21
Hình 2. Phân lập mẫu VSV gây bệnh trên môi trường (7/2006) 23
Hình 3. Các chế phẩm sinh học đã ức chế với VSV gây bệnh 27
Hình 4. Mối tương quan giữa tỷ lệ bệnh HXVK, héo vàng với năng
suất cà chua khi thử nghiệm các chế phẩm
35
Hình 5. Mối tương quan giữa tỷ lệ bệnh HXVK, héo vàng với năng
suất khoai tây khi thử nghiệm các chế phẩm
37
Hình 6. Vị trí phân loại của chủng Đ6-1* và các loài có quan hệ họ
hàng gần
52
Hình 7. So sánh đặc điểm khuẩn lạc B. subtillis của dòng BC với
dòng B16
53
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
Bảng 1. Kết quả thu thập mẫu và phân lập VSV gây bệnh (2006) 22
Bảng 2.
Kết quả thu thập mẫu và phân lập VSV đối kháng bệnh trên
(2006)
24
Bảng 3.
Kết quả phân loại VSV đối kháng bằng phương pháp sequencce
(RNA) 6/2007
25
Bảng 4.
Kết quả thu thập mẫu và phân lập VSV đối kháng trên một số
cây ký chủ
25
Bảng 5.
Kết quả ức chế của các chế phẩm sinh học với VSV gây bệnh
(2006)
26
Bảng 6.
Ảnh hưởng của chế phẩm EXTN-1 đến khả năng nảy mầm và
sinh trưởng của hạt giống cà chua Balan
27
Bảng 7.
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học
đến tỷ lệ bệnh HXVK (%)
ở cà chua
28
Bảng 8.
Hiệu quả của các chế phẩm sinh học đến bệnh héo vàng ở cà
chua
29
Bảng 9.
Ảnh hưởng của các chế phẩm đến sự phát triển của cà chua
30
Bảng 10.
Hiệu quả của các chế phẩm đối với bệnh HXVK (%) trên khoai
tây
31
Bảng 11.
Ảnh hưởng của các chế phẩm đến sự sinh trưởng và mức độ bị
bệnh chết nhanh trên hồ tiêu (thí nghiệm nhà lưới 2006)
32
Bảng 12.
Hiệu quả của các chế phẩm sinh học đối với bệnh HXVK
và héo vàng trên cà chua ở Hoài Đức, Hà Tây (7-12/2006)
33
Bảng 13.
Hiệu quả của các chế phẩm sinh học đến tỷ lệ bệnh HXVK
và héo vàng trên cà chua ở Vĩnh Phúc (7-12/2006)
34
Bảng 14.
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến sự sinh trưởng và
năng suất của cà chua
34
Bảng 15.
Ảnh hưởng của các chế phẩm đến tỷ lệ bệnh HXVK ở khoai tây
(giống KT3) vụ đông 2006, tại Thường Tín, Hà Tây
36
Bảng 16.
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến sự sinh trưởng và
năng suất của khoai tây (KT3) tại Thường Tín, Hà Tây (2006)
36
Bảng 17.
Tình hình bị bệnh chết nhanh trên vườn hồ tiêu
(Gia Nghĩa, Đắc Nông, 2006)
38
Bảng 18.
Ảnh hưởng của chế phẩm EXTN-1 đến sự phát triển của chồi
mầm và cây hồ tiêu (2006) tại Đắc Nông
38
Bảng 19.
Ảnh hưởng của chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh chết nhanh,
sự phát triển và năng suất của cây hồ tiêu (2006)
39
Bảng 20.
Hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh HXVK và héo
vàng ở cà chua tại HTX Song Phương, Hà Tây (trồng 7/2007)
40
Bảng 21.
Sự sinh trưởng và năng suất cà chua ở mô hình so với ruộng đại
trà (Hoài Đức, Hà Tây và Mê Linh, Vĩnh Phúc - 2007)
41
Bảng 22.
Hiệu quả mô hình xử lý chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh HXVK,
héo vàng trên khoai tây ở Thường Tín, Hà Tây
41
Bảng 23.
Sự sinh trưởng và năng suất khoai tây ở mô hình so với ruộng đại
trà
42
Bảng 24.
Hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 đối bệnh chết nhanh trên hồ
tiêu
43
Bảng 25.
Sự sinh trưởng và năng suất hồ tiêu ở trong mô hình và
ruộng đại trà tại TX Gia Nghĩa, Đắc Nông (2007)
44
Bảng 26.
Tổng chi phí của mô hình cà chua so với ruộng đại trà
45
Bảng 27.
Lãi suất cho 1ha cà chua ở mô hình so với ruộng địa trà
46
Bảng 28.
Tổng chi phí của mô hình khoai tây so với ruộng đại trà
47
Bảng 29.
Lãi suất cho 1ha khoai tây trong mô hình so với đại trà
47
Bảng 30.
Tổng chi phí của mô hình hồ tiêu so với ruộng đại trà
48
Bảng 31.
Lãi suất cho 1ha hồ tiêu trong mô hình so với đại trà
49
Bảng 32.
Kết quả ức chế của các chế phẩm sinh học và các isolates VSV
đối kháng với các VSV gây bệnh ở invitro (2006)
54
Bảng 33.
Hiệu quả của chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK trên cà
chua
55
Bảng 34.
Hiệu quả của các chế phẩm đối với bệnh héo vàng trên cà chua
57
Bảng 35.
Hiệu lực của các chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK trên
khoai tây
58
Bảng 36.
Hiệu quả của chế phẩm BE, BC đến tỷ lệ nảy mầm của hạt cà
chua
59
Bảng 37.
Hiệu lực của chế phẩm BE, BC đến tỷ lệ HXVK, héo vàng trên
cà chua
60
Bảng 38.
Ảnh hưởng của chế phẩm BE, BC đến sự phát triển và năng suất
cà chua
61
Bảng 39.
Hiệu lực của chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK trên khoai
tây
62
Bảng 40.
Hiệu lực của chế phẩm BE, BC đối với bệnh héo vàng trên khoai
tây
63
Bảng 41.
Hiệu quả của chế phẩm BE, BC đến sự phát triển và năng suất
khoai tây
64
Bảng 42.
Kiểm tra hoạt tính của chế phẩm BE, BC sau 5 tháng sản xuất
65
Bảng 43.
Khả năng ức chế của chế phẩm BE, BC đối với VSV gây bệnh
66
Bảng 44.
Hiệu lực của chế phẩm BE, BC đối với bệnh
HXVK
và héo vàng
ở cà chua
70
TÓM TẮT
Ở Việt Nam, bệnh héo vàng do nấm Fusarium solani (F.solani), bệnh héo xanh vi khuẩn
(HXVK) do Ralstonia solanacearum (Smith) (R.solanacearum) và bệnh chết nhanh do nấm
Phytophthora capsici (P.capsici) là 3 bệnh hại nguy hiểm dưới đất và gây thiệt hại lớn trên chuối,
khoai tây, cà chua, hành ta, hồ tiêu và nhiều cây trồng khác. Các biện pháp phòng trừ bệnh bằng
hoá học và một số biện pháp khác không đem lại hiệu quả mong muốn đối với bệnh HXVK.
Bệnh héo vàng và chết nhanh cũng rất khó phòng trừ bằ
ng biện pháp hoá học. Do vậy mục tiêu
của đề tài là phát triển và ứng dụng các biện pháp an toàn đối với môi trường để nâng cao sức đề
kháng của cây, chủ động phòng ngừa bệnh HXVK, héo vàng do nấm Fusarium ở cà chua, khoai
tây và nấm Phytopthora ở hồ tiêu, xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm và thử
nghiệm ở Việt Nam. Các phương pháp nghiên cứu trong đề tài sử dụng các phương pháp của
trường Đại họ
c Damstadt, Đức và trường đại học Quốc gia, Seoul, Hàn Quốc, các phương pháp
của các nhà khoa học nước ngoài khác và theo phương pháp quyển I, II và III Bảo vệ thực vật
(BVTV), viện BVTV. Đề tài đã thu thập và phân lập được 100 isolates VSV gây bệnh trong đó
có 60 isolates vi khuẩn R.solanacearum, 36 isolates nấm F. solani và 4 isolates nấm P.capsici có
độc tính cao làm vật liệu nghiên cứu. Thu thập chọn lọc được 100 mẫu VSV đối kháng từ rễ cây
trồng và phân lập được 49 ioslates VSV đối kháng ở mức chủng và loài bằng sequence bởi giải
mã RNA. So sánh hoạt tính giữa chế phẩm BE, BC với chế phẩm EXTN-1 nhập nội từ Hàn
Quốc cho thấy: Chế phẩm BE, BC có hoạt tính gần bằng chế phẩm EXTN-1, kích thước đường
kính vòng vô khuẩn giữa EXTN-1 với 3 tác nhân gây bệnh (R.solanacearum, F.solani, P.capsici)
cao hơn không đáng kể so với đường kính vòng vô khuẩn giữa BE, BC với 3 tác nhân gây bệnh
này. Qua các thí nghiệm trên cà chua, khoai tây ở nhà lưới cho thấy các chế phẩm mới sản xuất ở
Việt Nam (BE, BC) có hiệu quả hạn chế bệnh HXVK và héo vàng gần tương đương với chế
phẩm EXTN-1 nhập ngoại.
Hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 trong mô hình về kỹ thuật có hiệu quả giảm tỷ lệ bệnh từ
39-51% đối với bệnh HXVK, héo vàng trên cà chua, khoai tây và chết nhanh trên hồ tiêu ở ngoài
đồng. Hiệu quả kinh tế của chế phẩm EXTN-1 trong mô hình đã lãi 24 triệu đồ
ng ở cà chua, 15
triệu đồng ở khoai tây và 8,5 triệu đồng ở hồ tiêu so với sản xuất đại trà. Chế phẩm cũng an toàn
cho cây trồng, con người và thân thiện với môi trường. Cử 5 cán bộ sang tham quan và học tập ở
Hàn Quốc trong đề tài. Hướng dẫn được 3 lớp kỹ thuật về cách nhận biết bệnh và phòng trừ sinh
học các bệnh hại cà chua và khoai tây. Có 2 chuyên gia của viện Khoa học Công nghệ Nông
nghiệp Quốc gia Hàn Quố
c sang tư vấn và kiểm tra tiến độ của đề tài. Nghiên cứu, sản xuất chế
phẩm mới BE – Bacillus vallismortis và chế phẩm mới BC – Bacillus subtilis tại Việt Nam. Mỗi
chế phẩm đã sản xuất thử được hơn 250 kg chế phẩm chất lượng cao ở mật độ 10
8
CFU/1g chế
phẩm tương đương với 2,5 tấn chế phẩm phân bón vi sinh vật (mật độ 10
6
/1g chế phẩm). Thử
nghiệm chế phẩm BE, BC ở nhà lưới và ngoài động diện hẹp đều cho kết quả cao, hạn chế bệnh
HXVK, héo vàng ở cà chua và khoai tây so với đối chứng. Trên cơ sở đó đề xuất 1 qui trình sản
xuất thử chế phẩm BE chất lượng cao, 1 qui trình sử dụng chế phẩm BC trong phòng trừ bệnh
HXVK và héo vàng trên cà chua (bón lót với lượng 130-150kg/ha) và 1 qui trình sử dụng chế
phẩm BE trong phòng trừ bệnh HXVK và héo vàng trên khoai tây (bón lót vớ
i lượng 250-
300kg/ha tuỳ thuộc vào đất và mức độ bị bệnh HXVK).
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề 1
2
Mục tiêu nhiệm vụ hợp tác
1
2.1
Mục tiêu chung
1
2.2
Mục tiêu trực tiếp của phía Việt Nam
2
3
Các nội dung thực hiện của nhiệm vụ hợp tác
2
4
Kết quả cần đạt của phía Việt Nam trong thực hiện nhiệm vụ hợp tác
3
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 4
1.1.1 Tình hình nghiên cứu chung ngoài nước 4
1.1.2 Về chế phẩm EXTN-1 7
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
9
CHƯƠNG II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU – TRIỂN KHAI
2.1 Mục tiêu của nhiệm vụ 12
2.2 Nội dung hợp tác giữa hai nước 12
2.3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 15
2.3.1 Vật liệu nghiên cứu 15
2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 16
2.3.2.1 Phương pháp điều tra, thu thập và phân lập mẫu bệnh và VSV đối kháng 16
2.3.2.2 Phương pháp và kỹ thuật sử dụng để thử nghiệm các chế phẩm EXTN-1,
BE, BC ở nhà lưới, ngoài đồng đối với 3 bệ
nh trên
17
2.4 Phương pháp nghiên cứu và sản xuất chế phẩm sinh học BE, BC 20
2.5 Phân tích đất 20
CHƯƠNG III
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU – TRIỂN KHAI
3.1 Điều tra, thu thập, phân lập VSV gây bệnh và VSV đối kháng năm 2006 21
3.1.1 Điều tra thu thập và phân lập mẫu VSV gây bệnh 21
3.1.1.1 Điều tra thu thập VSV gây bệnh trên cà chua, khoai tây và hồ tiêu 21
3.1.1.2 Phân lập VSV gây bệnh 22
3.1.2 Thu thập mẫu, phân lập và chọn lọc VSV đối kháng tại Việt Nam 23
3.1.2.1 Thu thập mẫu và phân lập VSV đối kháng năm 2006 23
3.1.2.2 Tiếp tục thu thập mẫu và chẩn đoán VSV đối kháng mức phân tử 24
3.2 Thử nghiệm các chế phẩm sinh học hạn chế 3 bệnh ở invitro và nhà lưới
26
3.2.1 Thử nghiệm các chế phẩm sinh học đối với 3 bệnh ở invitro 26
3.2.2 Thử nghiệm các chế phẩm EXTN-1 đối với VSV gây bệnh ở nhà lưới 27
3.2.2.1 Ảnh hưởng của chế phẩm EXTN-1 đến khả năng nảy mầm và sinh trưởng
của hạt cà chua
27
3.2.2.2 Thử nghiệm các chế phẩm sinh học đối với bệnh HXVK và héo vàng trên cà
chua ở nhà lưới
28
3.2.2.3 Th
ử nghiệm chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh HXVK trên khoai tây ở nhà
lưới
30
3.2.2.4 Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh chết nhanh trên hồ tiêu ở nhà
lưới
31
3.3 Thử nghiệm các chế phẩm sinh học đối với VSV gây bệnh ở diện hẹp ngoài
đồng năm 2006-2007
32
3.3.1 Thử nghiệm các chế phẩm sinh học đối với bệ
nh HXVK và héo vàng trên cà
chua ở ngoài đồng
32
3.3.2 Thử nghiệm các chế phẩm đối với bệnh HXVK và héo vàng trên khoai tây
diện hẹp ở ngoài đồng
35
3.3.2.1 Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 trên khoai tây ở Thường Tín, Hà Tây 37
3.3.2.2 Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 trên khoai tây ở Chương Mỹ, Hà Tây 37
3.3.3 Ảnh hưởng của chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh chết nhanh trên hồ tiêu ở
ngoài đồng
37
3.4 Đánh giá hiệ
u quả của chế phẩm EXTN-1 ở mô hình 1 ha năm 2007 39
3.4.1 Hiệu quả về kỹ thuật trong mô hình 39
3.4.1.1 Đánh giá hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 ở mô hình đối với bệnh HXVK
và héo vàng trên cà chua
39
3.4.1.2 Hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 ở mô hình đối với bệnh HXVK và héo
vàng trên khoai tây
41
3.4.1.3 Mô hình hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh chết nhanh trên hồ
tiêu
42
3.4.2 Hiệu quả kinh tế trong mô hình khi sử dụng chế phẩm EXTN-1 44
3.4.2.1 Hiệu quả kinh tế trong mô hình khi sử dụng chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh
HXVK và héo vàng trên cà chua
44
3.4.2.2 Hiệu quả kinh tế khi thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh HXVK và
héo vàng ở khoai tây 46
3.4.2.3 Hiệu quả kinh tế trong mô hình khi sử dụng chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh
chết nhanh ở hồ tiêu
48
3.4.3 Hiệu quả sử dụng chế phẩm đối với môi trường 49
3.5 Đào tạo cán bộ và hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân tham gia mô hình và
thử nghiệm chế phẩm
50
3.5.1 Đào tạo cán bộ khoa học của Việt Nam ở Hàn Quốc 50
3.5.2 Hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân tham gia mô hình và thử nghiệm chế
phẩm
50
3.5.3 Chuyên gia Hàn Quốc sang hợp tác nghiên cứu 50
3.6 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học của NIAST, Hàn Quốc để sản
xuất chế phẩm BE, chế phẩm mới BC ở Việt Nam và thử nghiệm ở mức
nhỏ
51
3.6.1 Thử nghiệm sản xuất chế phẩm mới 51
3.6.2 Khả năng hạn chế bệnh HXVK và héo vàng của các isolates VSV đối kháng
và các chế phẩm sinh học ở invitro, nhà lưới
53
3.6.2.1 Thử nghiệm khả năng hạn chế VSV gây bệnh của các isolates VSV đối
kháng và các chế phẩm sinh học ở invitro
53
3.6.2.2 Thử nghiệm khả năng hạn chế bệnh HXVK và héo vàng của các chế
phẩm
sinh học trên cà chua và khoai tây ở nhà lưới
55
3.6.3 Thử nghiệm chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK, héo vàng trên cà chua
và khoai tây ở ngoài đồng
58
3.6.3.1 Hiệu quả của chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK, héo vàng trên cà chua
ở diện hẹp ngoài đồng
59
3.6.3.2 Thử nghiệm chế phẩm BE, BC đối với bệnh HXVK, héo vàng trên khoai tây 61
3.6.4 Kiểm tra hoạt tính của chế phẩm BE, BC sản xuất tại Việt Nam sau 5 tháng
s
ản xuất
63
3.7 Đề xuất quy trình sản xuất thử và sử dụng chế phẩm BE trong nhà lưới đối
với bệnh HXVK và héo vàng trên cà chua, khoai tây
66
3.7.1 Đề xuất quy trình về sản xuất thử chế phẩm BE tại Việt Nam 66
3.7.2 Đề xuất quy trình về sử dụng chế phẩm BE trong phòng trừ tổng hợp bệnh
HXVK và héo vàng trên cà chua, khoai tây
71
3.7.2.1 Đề xuất quy trình về sử dụng chế phẩm BE trong phòng trừ tổng hợp bệnh
HXVK và héo vàng trên khoai tây
71
3.7.2.2 Đề xuất quy trình về sử dụng chế phẩm BE trong phòng trừ tổng hợp bệ
nh
HXVK và héo vàng trên cà chua
73
3.8.
Danh mục các sản phẩm của đề tài giao và thực hiện
76
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận …………………………………………………………………… 77
4.2. Kiến nghị 78
V. TÀI LIỆU THAM KHẢO
5.1 Tiếng Việt 79
5.2 Tiếng Anh 80
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ở Việt Nam, bệnh héo vàng do nấm Fusarium, bệnh HXVK do Ralstonia
solanacearum (Smith) và bệnh chết nhanh do nấm Phytophthora là 3 bệnh hại nguy
hiểm dưới đất và gây thiệt hại lớn trên chuối, khoai tây, cà chua, hành ta, hồ tiêu và
nhiều cây trồng khác. Nhiều năm dịch bệnh này đã gây tổn thất rất lớn đến sản xuất.
Bệnh HXVK nguyên nhân do Ralstonia solanacearum (R.solanacearum) gây bệnh trên
200 loài thực vật. Ở Việt Nam, bệnh gây h
ại khoảng 20-40% diện tích các vùng trồng
cây khoai tây, 25-45% trên cà chua, 20-30% trên lạc, bệnh gây hại ở cà bát, gừng,
thuốc lá và vừng. Các biện pháp phòng trừ bệnh bằng hoá học và một số biện pháp
khác không đem lại hiệu quả mong muốn. Chọn giống chống bệnh HXVK trên là
hướng đi có hiệu quả nhưng chỉ đối với cây lạc, cà chua, còn cây khác thì rất khó khăn
do lai tạo và nhiều yếu tố khác. Nấm Fusarium là một trong những loài nấ
m gây bệnh
héo vàng hại trên nhiều loại cây trồng ở Việt Nam như cà chua, khoai tây, chuối, lúa,
hành ta, ngô…Bệnh héo vàng đã nhiều năm gây thất thu tới hàng tỷ đồng. Bệnh chết
nhanh nguyên nhân chủ yếu do nấm Phytophthora đã gây thiệt hại lớn cho hầu hết các
vùng trồng hồ tiêu ở Bắc Trung Bộ, Trung Nam Bộ, miền Nam Bộ, Tây Nguyên và đảo
Phú Quốc, do đó gây thiệt hại rất lớn đến xuất khẩu hồ
tiêu ở nước ta. Đối với bệnh do
nấm Fusarium và Phytophthora cũng rất khó phòng trừ bằng biện pháp hoá học. Hiện
nay chương trình sản xuất rau sạch, thực phẩm an toàn đang được quan tâm và phát
triển để hội nhập WTO nên cần có các sản phẩm sạch bệnh. Do vậy chúng tôi tiến hành
nghiên cứu và ứng dụng một số chế phẩm sinh học để phòng trừ các bệnh trên bằng
biện pháp sinh họ
c bền vững để đáp ứng sản xuất các sản phẩm nông nghiệp an toàn,
đề tài đã thực hiện năm 2006, năm 2007 là tiếp nối các nội dung của đề tài cần thực
hiện.
2. Mục tiêu nhiệm vụ hợp tác
2.1. Mục tiêu chung
Phát triển và ứng dụng các biện pháp an toàn đối với môi trường để nâng cao sức
đề kháng của cây, chủ động phòng ngừa bệnh hại trên một số cây họ
cà gồm bệnh
2
HXVK, héo vàng do nấm Fusarium ở cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh ở hồ tiêu,
xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm và thử nghiệm ở Việt Nam.
2.2. Mục tiêu trực tiếp của phía Việt Nam
- Giúp các nhà khoa học Việt Nam tiếp thu các phương pháp và kinh nghiệm
nghiên cứu của Viện Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Quốc Gia – Hàn Quốc trong
lĩnh vực nghiên cứu phát triển và ứng dụng chế phẩm kích kháng, nhằm chủ động
phòng ngừ
a bệnh hại cây trồng.
- Sử dụng công nghệ để nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học trong nước,
nhằm hạn chế bệnh héo xanh do vi khuẩn R.solanacearum, bệnh héo vàng do nấm
Fusarium trên cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh do nấm Phytophthora capsici trên
hồ tiêu.
3. Các nội dung thực hiện của nhiệm vụ hợp tác
3.1. Thu thập và chẩn đoán VSV gây bệnh và đối kháng trong hệ rễ cây trồng ở
các vùng có bệnh hại. Phân lậ
p, chọn lọc nguồn bệnh có độc tính cao làm vật liệu cho
nghiên cứu. Phân lập, chọn lọc các isolates VSV đối kháng có triển vọng trong phòng
trừ bệnh.
3.2. Thử nghiệm chế phẩm EXTN-1 ở nhà lưới đối với bệnh HXVK, héo vàng
trên cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh trên hồ tiêu.
3.3. Đánh giá hiệu lực của chế phẩm EXTN-1 ngoài đồng ruộng ở diện nhỏ đối
với bệnh HXVK, héo vàng trên cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh trên hồ tiêu.
3.4. Đánh giá hiệu lực của chế phẩm EXTN-1 ngoài đồng ruộng ở mô hình 1ha
đối với bệnh HXVK, héo vàng trên cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh trên hồ tiêu.
3.5. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ để sản xuất thử chế phẩm ở mức nhỏ.
3.6. Thử nghiệm khả năng hạn chế của các chế phẩm mới đối với bệnh HXVK,
héo vàng trên cà chua, khoai tây trong nhà lưới.
3.7. Đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật
• Đào t
ạo cán bộ khoa học của Việt Nam ở nước ngoài.
Cử các cán bộ Việt Nam sang Hàn Quốc đào tạo về kỹ thuật công nghệ phân lập,
chọn lọc VSV; Công nghệ ứng dụng và sản xuất các chế phẩm sinh học.
3
• Hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân tham gia mô hình
Hướng dẫn cho nông dân kỹ thuật về nhận biết các bệnh trên đồng ruộng và kỹ
thuật sử dụng chế phẩm sinh học để phòng trừ bệnh.
4. Kết quả cần đạt của phía Việt Nam trong thực hiện nhiệm vụ hợp tác
4.1. Định danh được các chủng VSV đối kháng.
4.2. Xác định được hiệu quả của chế phẩm EXTN-1
đối với bệnh héo xanh do vi
khuẩn R. solanacearum, héo vàng do nấm Fusarium trên cà chua, khoai tây và bệnh
chết nhanh do nấm Phytophthora capsici trên hồ tiêu ở sản xuất.
4.3. Nghiên cứu sản xuất 1-2 chế phẩm mới có hiệu quả phòng trừ các bệnh trên.
4.4. Đề xuất quy trình sản xuất chế phẩm mới; quy trình sử dụng chế phẩm.
4.5. Đào tạo cán bộ khoa học của Việt Nam và hướng dẫn kỹ thuật cho nông
dân.
4.6. Có các bài báo đăng về kết quả nghiên cứu đã đạt được của đề tài.
4
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
1.1.1. Tình hình nghiên cứu chung ngoài nước
Trên thế giới các cây trồng có 3 bệnh hại chính trong đất và gây thiệt hại lớn đến
kinh tế là bệnh HXVK, bệnh héo vàng một trong những nguyên nhân là do nấm
Fusarium solani (Mart.) Appel & Wollenr [28], bệnh chết nhanh hồ tiêu một trong
những nguyên nhân chính gây ra là nấm Phytophthora capsici (Leonian,1992),
emend.A.Alizadeh và P.H.Tsao (1998); Mchau and Cofey (1995) [36]. Bệnh HXVK
nguyên nhân do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum (E.F.Smith) gây ra, đến năm
1972 hội nghị quốc tế lần thứ hai về chiến lược đối với bệ
nh vi khuẩn héo xanh, các
nhà khoa học đã thống nhất đổi tên là Ralstonia solanacearum (Smith) theo Kelman
A.(1997) [49]. Theo E.F.Smith (1986) [66] bệnh HXVK đã gây hại lớn đến kinh tế của
nhiều loài cây trồng họ cà, vừng, gừng, dâu tằm, lạc, Có nhiều nhà khoa học đã phân
loại vi khuẩn R.solanacearum ở mức nòi và biovar và xác định trên thế giới có 5 nòi và
5 biovar của vi khuẩn R.solanacearum [26], [37]. Bệnh HXVK gây thiệt hại lớn nhất
trên khoai tây ở Peru, Malaysia, Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Ấn Độ, vv có vùng trồng
khoai tây
ở Brazil, Mỹ hầu như mất trắng (Elphinstone và cs., 1998 [38]; Frech E.F,
1986 [40]. Bệnh HXVK còn gây hại hầu hết các vùng trồng khoai tây và cà chua ở
Châu Á như Phillippin, Trung Quốc, Việt Nam, Ấn Độ, vv theo J.G.Hawkes, 1982
[46]; G.J. Perley và cs.,1982 [42]. Ở Trung Quốc theo Liung Z.C. và cs.(1982) [57] đã
tìm thấy các dòng R.solanacearum gây hại trên nhiều loại cây trồng đặc biệt trên dâu
tằm. Các nhà khoa học xác định bệnh HXVK gây thiệt hại nhiều đến kinh tế của nhiều
cây trồng nhưng sử dụng thuốc hoá học không đem lại hi
ệu quả mong muốn (Vesey,
J.K., 2003 [68]; (L.Ciampi và cs., 1989 [53]). Theo French E.F (1988) [38] và
J.Kempe và L.Sequeira (1983) [47] đã thông báo phòng trừ bệnh HXVK hiệu quả nhất
là sử dụng chế phẩm sinh học kết hợp các biện pháp khác trong phòng trừ tổng hợp
như chọn giống, vệ sinh đồng ruộng, xử lý nguồn nước ô nhiễm, vv Biện pháp hoá
học không có hiệu quả trong phòng trừ bệnh HXVK. Bệnh héo vàng do nấm F.solani
gây hại trên nhiều loại cây trồng như cà chua, khoai tây, đậu tương, ngô vv, và đã
nhiều nơi thất thu đến hàng ngàn ha cây trồng và cũng rất khó phòng trừ (C.E.Windels
5
và cs.,2004 [32]) và (Burgess L.W. và cs., 1994 [28]). Bệnh chết nhanh nguyên nhân
do nấm P.capsici gây hại trên hồ tiêu, ớt, cà bát, ca cao, cà chua, bông và nhiều cây
trồng khác ở nhiều nước trên thế giới (Donal C.Erwin và cs., 1996 [36]). Bệnh chết
nhanh do nấm Phytophthora capsici cũng rất khó phòng trừ vì thường kết hợp với nấm
Fusarium và tuyến trùng gây hại dưới đất [27].
Do vậy biện pháp phòng trừ sinh học là biện pháp hữu hiệu, an toàn cho sản
phẩm và thân thiện với môi trường.
Trên thế giới đã có nhiề
u nước nghiên cứu trong lĩnh vực chế phẩm sinh học để
hạn chế bệnh hại cây trồng như ở trường Đại học Hannover, Đức đã sử dụng axit
salicylic để kích kháng cà chua kháng bệnh HXVK. Giáo sư W. Zeller và cs. (2001) ở
trường ĐH Darmstadt, CHLB Đức đã sử dụng chế phẩm BioZell-2000B chiết xuất từ
tinh dầu cây bạc lý hương để kích kháng cây táo chống bệnh đốm vi khuẩn, chống
bệnh HXVK và Fusarium
ở cà chua và khoai tây (theo Lapa, S.V, 2006 [54]) và
Lemessa F., Zeller W(2006) [56]. Trường Đại học Gent, Vương quốc Bỉ đã sử dụng
hooc môn axit của cây thảo dược và dòng IC14 của Serratia plymuthica có khả năng
kích kháng cây lúa chống bệnh bạc lá. Ở Trung Quốc có chế phẩm kích kháng Sasa
được sử dụng để hạn chế bệnh bạc lá lúa. Viện INRA ở Pháp và Nepal đã sử dụng
K
2
HPO
4
để kích kháng cây lúa chống lại bệnh đạo ôn [57]. Đặc biệt là ở Hàn Quốc có
nhiều cơ sở nghiên cứu lĩnh vực này như viện NIAST sử dụng EXTN-1, axit phốt
phoric phòng trừ một số bệnh virus, nấm và HXVK. Trường Đại học Quốc gia Seoul,
Hàn Quốc đã sử dụng B16 (Bacillus subtilis) kích kháng cà chua chống bệnh HXVK,
vv [30]. Ở Trung Quốc theo thông báo của G.C.Wall và J.L.Sauchez (1993) [41] và
I.W. Budenhagen và A.Kelman (1964) [44] cũng đã sử dụng một số chế phẩm sinh họ
c
như Bacillus, thảo mộc đã hạn chế được bệnh HXVK trên khoai tây, cà chua và dâu
tằm. Ở Nhật Bản theo Murakoshi R. và cs.(1984) [58] và Chae Gun Phae và cs.(1992)
[29] đã sử dụng Bacillus subtilis NB22 và một số dòng Bacillus khác đã hạn chế được
bệnh HXVK ở cà chua. Các nhà khoa học như J.M.Enfinger (1983) [48] và Kloepper,
J.W và sc.,(1980) [50] và Ciam L và cs., (1988) [31] đã sử dụng một số chủng
Pseudomonas fluescent và Bacillus để phòng trừ bệnh HXVK ở cà chua và khoai tây
có hiệu quả giảm tỷ lệ bệnh 30-32%
để hạn chế bệnh HXVK trên cà chua ở Mỹ [48].
6
Ở Pháp, Lapa, S.V. (2006) [54] cũng đã sử dụng Bacillus subtilis phòng trừ nấm gây
hại cây cà chua, lạc và vừng. Ở Mỹ giáo sư Tim Momol và cs.(2003) [67]; Vessey, J.K.
(2003) [68] đã sử dụng tinh dầu cây bạch lý hương, VSV đối kháng Actigard và một số
chất kích kháng khác để hạn chế bệnh HXVK và bệnh đốm lá vi khuẩn. W.G.
Burton(1966) [69] và J.G.Hawkes (1982) [46] và Elphinstone và cs. (1998) [39] cũng
thông báo rằng bệnh HXVK đã ảnh hưởng làm chậm quá trình trao đổi dinh dưỡng
trong cây khoai tây. Ở Canada và Nam Mỹ theo Idriss, E.E và cs.(2002) đã sử dụng
Bacillus amyloliquefaciens FZB45[45] kích kháng cà chua, khoai tây, lạc, vv hạn chế
bệnh gây hại.
Các nhà khoa học cũng đã sử dụng kỹ thuật phân tử trong chẩn đoán và phân loại
VSV gây bệnh trên cây trồng để phân loại các nòi, biovar của vi khuẩn
R.solanacearum (Larry Snyder và cs., 2002 [55] và Phillipp Gerhardt và cs.1994 [62]),
R.A.Lelliot và cs., 1987 [63]; và S.E.Seal và cs., 1982 [64]). Đối với chẩn đoán nấm
F.solani theo Burgess L.W và cs., 1994 [28] đã phân loại các loài nấm Fusarium ở
mức các nòi. Với nấm Phytophthorai theo Donald và cs., 1996 [36] cũng đã phân loại
tới mức nòi như nấm P.capsici.
Hiện nay hướng đi mới và an toàn cho cây trồng, con người và thân thiện với môi
trường là sử dụng các biện pháp sinh học để hạn chế các bệnh, đặc biệt là bệnh HXVK
là hướng phòng trừ chính. Do vậy rất nhiều nhà khoa học đã sử dụng phân loại và chẩn
đoán mức phân tử (RNA, PCR vv, ) để kịp thời đưa các chế phẩm, các sản phẩm sinh
học phục vụ kịp thời trong sản xuất nông nghiệp theo Sambrook, J.và D.Russell (2001)
[65].
Hiện nay Bộ môn Bệnh cây, Ban Sinh vật nông nghiệp, Viện Khoa học Nông
nghiệp và Công nghệ Hàn Quốc (NIAST) đã nghiên cứu thành công và phát triển các
chế phẩm sinh học như EXTN-1, B16 đã làm tăng tính chống chịu của cây lúa, cà
chua, dưa chuột, rau diếp, vv (K.S.Park, 2003 [51] và 2007 [52]; Chong Hoe Kim và
K.S. Park, 2001[30]. Viện NIAST, Hàn Quốc có chế phẩm sinh học rất tốt với tên
thương phẩm là EXTN-1 có nguồn gốc vi khuẩn Bacillus vallismortis có tác dụng trừ
một số bệnh hại nguy hi
ểm ở trên 20 loại cây trồng như hồ tiêu, cà chua, dưa chuột,
khoai tây Chế phẩm EXTN-1 có phổ tác dụng phòng trừ bệnh rộng đối với các bệnh
7
virus, vi khuẩn, nấm, an toàn với môi trường và cộng đồng. Chế phẩm sinh học EXTN-
1 được tạo ra từ năm 2000 và thương mại hoá từ năm 2003 ở NIAST, Hàn Quốc. Do
vậy bạn đã có rất nhiều kinh nghiệm trong sử dụng và ứng dụng VSV này ở sản xuất.
EXTN-1 đã duy trì, có hiệu quả và ổn định phòng trừ nấm, virus và vi khuẩn ở Hàn
Quốc trong 5-6 năm qua. Sản phẩm EXTN-1 đã thương mại hoá bởi công ty Dongbu-
Hannong Chemical Co. ở Hàn Quốc (Kyungseok Park và sc., 2007[52].
1.1.2. Về chế phẩm EXTN-1
Chế phẩm EXTN-1 là do quá trình phân huỷ vi khuẩn tạo nốt sần của rễ cây ớt,
EXTN-1 có tác dụng thúc đẩy quá trình phát triển rễ cây, làm màu mỡ đất đai đồng
thời ngăn cản sự phát sinh bệnh thông qua hệ thống tự phòng chống của thực vật.
a, Đặc điểm và hình thái của vi khuẩn EXTN-1
Tên vi khuẩn là Bacillus vallismortis (EXTN-1)
• Vật chủ ký sinh phân huỷ từ: Rễ cây ớt
• Đặc trưng sinh lý: Hình thành bào tử nội sinh
• Đặc trưng hình thái: Vi khuẩn hình que
• Dài: 2,5- 3µm
• Khả năng: Tăng cường hệ thống đề kháng (ISR), thúc đẩy sự tăng trưởng của
cây (PGPR).
• Nhiệt độ thích hợp phát triển: 28
0
C
b, Quá trình nghiên cứu chế phẩm EXTN-1
- Cơ quan nghiên cứu và tìm ra EXTN-1 là Viện Khoa học công nghệ Nông
nghiệp Quốc Gia, Cục Nông nghiệp và phát triển nông thôn của Hàn Quốc.
- Các cơ quan phối hợp nghiên cứu và sản xuất chế phẩm EXTN-1: Khoa phát
triển kỹ thuật Nông Lâm của bộ Nông Lâm (trong vòng 3 năm 1999-2002), Viện Khoa
học công nghệ Nông nghiệp Quốc Gia + công ty hoá học DongbuHannong + Nghiên
cứu cộng đồng Kongchude.
- Sản phẩm EXTN-1 gồm vi sinh vật đối kháng- B.vallismortis (dạng viên và dạng
lỏng), nếu dạng viên kết hợp với than bùn non.
8
- Giấy phép có liên quan: Viện cấp giấy phép (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn (RDA) + Viện nghiên cứu cộng đồng Dongu Hannong năm 2004) với số đăng ký
là
16-12-2.
c, Hiệu quả của chế phẩm EXTN-1 đối với bệnh và phát triển của cây trồng
Dựa theo tài liệu công bố của Kyung seok Park tác giả của chế phẩm EXTN-1[51],
[51], [61].
1- Thúc đẩy sự sinh trưởng trên mặt đất của thực vật: hệ thống biến đổi chất dinh
dưỡng giúp thực vật có thể sử dụng hết các thành phần trực tiếp hấp thụ từ đ
ó thúc đẩy
quá trình sinh trưởng, như nâng cao số lượng, tăng cường màu sắc cho quả và lá cây.
Thúc đẩy sự phát triển rễ cây. Tăng cường hấp thụ chất vô cơ bài tiết chất hoạt động
sinh lý. Hoạt dụng hoá chức năng quan trọng của thực vật.
2- Nâng cao hệ thống tự phòng bệnh của thực vật: EXTN-1 là vi khuẩn vùng rễ
sống ở khu vực xung quanh rễ thực vậ
t nhờ cơ cấu nâng cao hệ thống tự phòng ngừa
bệnh của vi sinh vật có tác dụng hạn chế bệnh lây nhiễm và ngừa các bệnh nguy hiểm.
EXTN-1 có khả năng ngăn ngừa được hơn 80% đối với bệnh thán thư ở dưa chuột, cà
chua, ớt và bệnh HXVK, Fusarium spp. ở cà chua, khoai tây, ớt, bệnh đạo ôn ở lúa.
3- Cưỡng chế sự phát sinh bệnh cho cây: bởi ức chế
một cách phức tạp với virut, vi
khuẩn, nấm, đặc biệt hiệu quả ngừa bệnh virut ở dưa chuột mà cho đến tận bây giờ hầu
như chưa có loại thuốc nông dược nào có khả năng đó.
- An toàn với cây trồng và thân thiện với môi trường: Mở rộng phạm vi đối tượng
cây nông nghiệp và tạo tính năng an toàn. Là sản phẩm sử dụng vi khuẩn vùng rễ tồn
tạ
i trong mặt đất nên an toàn với môi trường, hiệu quả tích cực đối với môi trường sinh
thái nông nghiệp.
- Đặc trưng vượt trội của EXTN-1 so với các vi khuẩn vùng rễ khác là trong các khả
năng ứng dụng các loại vi khuẩn vùng rễ, nó có cơ chế thúc đẩy tăng trưởng và nâng
cao sức đề kháng của thực vật.
4, EXTN-1 tác dụng tăng sức đề kháng cho cây do có các hoạt chất sau:
- EXNT- 1 được phân tích bởi sự bài tiế
t vật chất hoá học của rất nhiều chủng loại.
Đặc biệt, chất kết hợp của 2 loại chất sau được coi là vật chất tăng cường kháng
bệnh mạnh nhất:
9
Cyclo dipeptide Cyclo depsipeptide
(L- Tyrone+ L- Proline+ 1:1)
- EXTN-1 chứa chất đạm phòng bệnh (Pr- protein): Pr- protein là một ví dụ về
sức đề kháng tiêu biểu nhất bởi chất đạm được phát hiện trong tế bào thực vật có khả
năng ngăn ngừa dịch bệnh đã có mặt khi sử dụng EXTN-1 cho cây. Các Pr- protein có
sự hoạt động của kháng thể vi sinh vật (anti-microbial activity) có tác dụng ngăn cản
men sinh vật gây bệnh thâm nhập vào thực vật. Trong các loại Pr- protein thì Pr-1a là
chất đạ
m có sức đề kháng tiêu biểu nhất.
5, Tăng cường sức đề kháng vật lý của EXTN-1:
Tác dụng ngăn cản cảm nhiễm phát sinh trong thời kỳ đầu cảm nhiễm của bệnh
thán thư, virut ở dưa chuột, HXVK ở cà chua, khoai tây, ớt, và đạo ôn ở lúa.
Cơ cấu kháng bệnh vật lý
+ Thúc đẩy hình thành Callus
+ Ngăn chặn lây lan bào tử vi rút, vi khuẩn và nấm gây bệnh
+ Phòng ngừa sự hình thành vi khuẩ
n gây bệnh phụ
Tế bào hình thành Callus dầy và Ligin kết hợp lại làm cho cường độ tế bào nâng
cao sẽ chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh ở tế bào biểu bì.
Bản thân vật chất phát sinh trong quá trình hình thành Ligin có độc tính trong vi
khuẩn gây bệnh và các bệnh lây nhiễm kèm theo.
Mặt khác, một số nước cũng như ở viện NIAST, Hàn Quốc đã sử dụng axit
photphoric để kích kháng cây chống chịu một số bệnh
đồng thời không độc cho cây mà
còn kích thích cây phát triển tốt, tăng năng suất và an toàn đối với môi trường.
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Bệnh HXVK, héo vàng do nấm Fusarium và bệnh chết nhanh do nấm
Phytophthora gây ra trên nhiều loại rau màu và các cây trồng quan trọng ở Việt Nam
(Mai Thị Phương Anh, 1996 [1], Lê Lương Tề, 1977 [14]. Trên cà chua bệnh HXVK
và héo vàng là hai bệnh gây hại quan trọng và rất khó phòng trừ (Nguyễn Thư, 1980
[18]; Nguyễn Văn Viên, 1999 [24]). Đặc biệt trên khoai tây bệnh HXVK và héo vàng
đã gây thiệt hại lớn các vùng tr
ồng khoai tây trong cả nước (Hà Minh Trung, 1980
[19]; (Đoàn Thị Thanh, 1998 [15] và 2006 [16]), Nguyễn Xuân Tùng, 1986 [60]). Bệnh
chết nhanh do nấm Phytophthora đã gây hại trên nhiều loại cây trồng, thường kết hợp
10
với tuyến trùng và nấm Fusarium gây chết cây trồng trên hồ tiêu, cà phê, cao su vv…
(theo V.P.Izrainxki, 1988 [20]; Đặng Vũ Thanh và cs., 2004 [33]). Nguyễn Xuân
Hồng, Nguyễn Thị Yến, 1998 [25] đã dựa vào phản ứng hoá oxy hoá 3 loại rượu mạch
vòng, 3 loại đường 6 các bon đã phân lập nòi và Biovar của vi khuẩn R.solanacearum
nguyên nhân gây bệnh HXVK trên lạc; Đoàn Thị Thanh, 1998 [13] đã phân lập nòi,
biovar trên khoai tây, cà chua và một số cây ký chủ khác (Lê Như Kiểu, 2004 [8] và Lê
Thị Ánh Hồng, 2002 [6]) đã phân lập biovar của bệnh HXVK trên cà chua.
Nghiên cứ
u, sản xuất và ứng dụng các chế phẩm sinh học đã được nhiều nhà khoa
học công bố. Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội sử dụng Streptomycine
arabicus 112 và chế phẩm sinh học Pseudomonas fluorecens (Nguyễn Lân Dũng,
Phạm Văn Tỵ và cs., 1975) [10] hạn chế bệnh HXVK. Trường Đại học Sư phạm I- Hà
Nội đã nghiên cứu chủng xạ khuẩn Streptomycine V6 có khả năng chống b
ệnh HXVK
(Nguyễn Hoàng Chiến và cs., 2001) [10]. Viện Di truyền Nông nghiệp đã thông báo
một số chủng VSV như VK58, VK48 đối kháng có khả năng chống bệnh HXVK (Lê
Như Kiểu và cs., 2004) [8]. Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội sử dụng VSV đối
kháng P16 có khả năng hạn chế bệnh HXVK từ 30-32% ở cà chua (Đỗ Tấn Dũng,
2002) [5]. Phạm Văn Chuông, 2005 [4] bước đầu sử dụng một số chế phẩm sinh học
BS (Bacillus subtilis
), Exin 4,5HP để hạn chế bệnh HXVK trên cà chua.
Về sử dụng VSV kích kháng và tác nhân kích kháng: Hứa Quyết Chiến đã đề xuất
các muối của axit salicylic sản xuất chế phẩm (Exin, Phytoxin) để phòng trừ HXVK và
một số bệnh (Đái Duy Ban và cs., 1994 [2].TrầnVũ Phến, PhạmVăn Kim và cs.(2003)
đã phát hiện ra chủng nấm Colletotrichum sp. nguồn gốc từ nước ngoài có khả năng
kích kháng giúp cho cây lúa giảm bệnh đạo ôn từ 58-72%. Phạm Văn Kim và cs.
(2003)
đã nghiên cứu và thông báo khả năng sử dụng clorua đồng, oxalic axit và natri
silicat là những tác nhân kích kháng chống bệnh đạo ôn [10].
Viện Bảo vệ Thực vật đã nghiên cứu khá sâu về bệnh HXVK, héo vàng do nấm
Fusarium và bệnh chết nhanh do nấm Phytophthora là những bệnh hại nguy hiểm
trong đất trên nhiều cây trồng quan trọng ở Việt Nam (Nguyễn Xuân Hồng và cs., 1998
[59]. Đã có thông báo về một số chế phẩm đa chức năng và phân bón hữu c
ơ vi sinh
vật chức năng có tác dụng hạn chế bệnh HXVK, bệnh héo vàng đối cây trồng cạn
(Phạm Văn Toản và cs., 2004) [36]. Nguyễn Thị Vân và cs. (2003) [23] đã sử dụng vi
khuẩn Pseudomonas fluorescens kết hợp với lân, Exin 4.5 HP đã làm giảm tỷ lệ bệnh
11
HXVK ở giai đoạn sớm và kích thích cây phát triển tốt. Một số thuốc hoá học không
độc có khả năng kích kháng như muối của Axit Salisilic, Bo cũng được thử nghiệm
và có kết quả. Ngô Vĩnh Viễn và cs. (2004) [33] đã sử dụng thuốc Phosacide 200
không độc, tiêm để phòng trừ bệnh Phytophthora palmivora trên sầu riêng và hồ tiêu.
Báo cáo hội nghị quốc tế về vi khuẩn học hại cây trồng và phòng trừ sinh học bệnh vi
khu
ẩn hại cây trồng lần thứ nhất tại CHLB Đức (2005) tác giả Đoàn Thị Thanh và Trần
Thị Thu Hà, 2005 [36] đã có báo cáo về sử dụng một số chế phẩm sinh học B16, VK58
trong phòng trừ bệnh HXVK trên cà chua và lạc. Trong nghiên cứu phân loại các
chủng, loại VSV đối kháng và bệnh học cũng đã được nghiên cứu bước đầu ở Việt
Nam bởi sử dụng kỹ thuật PCR, RNA của Bùi Chỉ Bửu và cs., 2005 [3], GS.TS. Đ
ái
Duy Ban và cs., 2004 [2]; Nguyễn Thị lang, 2002 [11] để phân biệt mối quan hệ giữa
các bệnh và VSV khác. Đoàn Thị Thanh và cs., 2006 [16] đã kết hợp với cơ quan khác
đã sử dụng kỹ thuật RNA để phân loại VSV đối kháng ở mức chủng để sản xuất chế
phẩm sinh học phòng trừ bệnh HXVK và héo vàng.
Hạn chế: Sử dụng chế phẩm sinh học và chất kích kháng trong phòng trừ các
VSV gây bệnh trên cây trồng đang được các nhà khoa họ
c trên thế giới quan tâm vì
đây là hướng mới, an toàn cho cây trồng và môi trường. Đây là hướng đi cũng khá mới
mẻ ở Việt Nam. Tuy nhiên do điều kiện và kinh nghiệm nghiên cứu có hạn, các kết quả
còn hết sức hạn chế, tản mạn, hiệu lực không ổn định và mới dừng ở mức thử nghiệm
chậu vại, qui mô nhỏ, chưa triển khai rộng. Chưa có chế phẩm nào đượ
c thương mại
hoá và một chế phẩm trừ được nhiều bệnh.
Để các biện pháp sinh học phòng trừ bệnh hại này phát huy hiệu quả tốt và có
tính ổn định cao cần nghiên cứu, tiếp thu kinh nghiệm của các nước tiên tiến trong đó
có Hàn Quốc là nước đã gặt hái nhiều thành công trong ứng dụng các kết quả nghiên
cứu KHCN theo hướng này. Đề tài được thực hiện các cán bộ Việt Nam sẽ học t
ập về
kinh nghiệm phân lập, xác định các chủng VSV có khả năng kích kháng cao của Hàn
Quốc. Cán bộ Việt Nam cũng sẽ tiếp thu công nghệ sản xuất chế phẩm dễ bảo quản, dễ
sử dụng, có tính ổn định và hiệu lực cao của bạn. Đây là hướng đi mới và cần thiết của
nhiệm vụ để hạn chế các bệnh hại trên và an toàn với môi trường ở
nước ta.
12
CHƯƠNG II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU – TRIỂN KHAI
2.1. Mục tiêu của nhiệm vụ
Phát triển và ứng dụng các biện pháp an toàn đối với môi trường để nâng cao sức
đề kháng của cây, chủ động phòng ngừa bệnh hại trên một số cây họ cà gồm bệnh
HXVK, héo vàng ở cà chua, khoai tây và bệnh chết nhanh ở hồ tiêu. Xây dựng qui
trình công nghệ sản xuất và thử nghiệm chế phẩm sinh học ở Việt Nam.
2.2. Nội dung hợp tác giữa hai nước
•
Phía Việt Nam
1. Thu thập VSV gây bệnh, VSV đối kháng và phân lập chẩn đoán được các
isolates của 3 bệnh làm vật liệu nghiên cứu ở các vùng có bệnh hại nặng như Hà Tây,
Hà Nội, Vĩnh Phúc và Đắc Nông. Phân lập, chọn lọc nguồn bệnh có độc tính cao làm
vật liệu nghiên cứu.
2. Đánh giá và thử nghiệm hiệu lực của chế phẩm EXTN-1 để phòng trừ các bệnh
trên cây cà chua (HXVK và héo vàng), khoai tây (HXVK) và hồ tiêu (bệnh chết
nhanh).
3. Cử 5 cán bộ sang NIAST, Hàn Quốc đào tạo về kỹ thuật và công nghệ sử dụng
chế phẩm sinh học và sản xuất ở Việt Nam.
4. Áp dụng công nghệ của NIAST, Hàn Quốc tìm các dòng VSV đối kháng mới để
sản xuất chế phẩm sinh học ở Việt Nam và thử nghiệm ra sản xuất.
• Phía Hàn Quốc
1. Xác định, thử nghiệm các tác nhân sinh học để phòng trừ 3 bệnh h
ại trên trong
đất đối với cây họ cà, các cây khác và cung cấp chế phẩm cho Việt Nam.
2. Đào tạo và chuyển giao công nghệ phân lập, chọn lọc dòng VSV đối kháng và
kích kháng, sản xuất và ứng dụng chế phẩm sinh học để phòng trừ 1-3 bệnh trên cho
cán bộ khoa học Việt Nam.
3. Cử cán bộ của NIAST, Hàn Quốc sang Việt Nam hàng năm để tham gia nghiên
cứu về công nghệ sản xuất, ứng dụng chế phẩm EXTN-1 và xác định chi
ến lược phòng
trừ bệnh tổng hợp đối với các bệnh trên ở Việt Nam.
13
• Kế hoạch hợp tác
+ Về đào tạo nước ngoài: Chia làm 2 đoàn: Năm thứ nhất là 2 người gồm chủ
nhiệm đề tài sang thảo luận về nội dung và kế hoạch hợp tác và 1 cán bộ sang học về
kỹ thuật và công nghệ sử dụng chế phẩm EXTN-1. Năm thứ hai: 3 người gồm chủ
nhiệm đề tài sang tổng kết đề tài, 2 cán bộ sang học về k
ỹ thuật và công nghệ phân lập
VSV đối kháng và công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học.
+ Năm thứ nhất
- Chủ nhiệm đề tài và các cán bộ chủ chốt của dự án sẽ sang Hàn Quốc đàm phán
về kế hoạch và tiến độ thực hiện dự án.
- Cán bộ KHCN của NIAST, Hàn Quốc sang Việt Nam cùng cán bộ Việt Nam
đánh giá, thu thập VSV để mang sang Hàn Quốc phân lập, chọn lọc nguồn VSV đối
kháng có triển vọng phòng trừ 1-3 bệnh trên.
- Cử cán bộ Việt Nam (1 cán bộ trong kế hoạch được đào tạo năm đầu tiên) sang
Hàn Quốc đào tạo về Khoa học Công nghệ để ứng dụng thử nghiệm chế phẩm đó ở
Việt Nam, và 1 cán bộ sang Hàn Quốc để học công nghệ phân lập, chọn lọc VSV đối
kháng và kích kháng.
- Phía Hàn Quốc: Cung cấp chế phẩm và cùng cán bộ Việt Nam khảo sát b
ệnh và
thử nghiệm tác nhân VSV phòng trừ bệnh tại Việt Nam.
- Phía Việt Nam: Đánh giá và thử nghiệm tác nhân VSV để phòng trừ 3 bệnh trên
ở nhà lưới.
- Thử nghiệm hiệu lực chế phẩm EXTN-1 diện nhỏ (500m
2
/thử nghiệm) đối với 3
bệnh trên ở ngoài đồng Việt Nam.
+ Năm thứ hai
- Cử 2 cán bộ Việt Nam sang Hàn Quốc đào tạo KHCN và kỹ thuật ở NIAST,
Hàn Quốc để học công nghệ sản xuất chế phẩm VSV.
- Cán bộ Hàn Quốc có kế hoạch sang Việt Nam kiểm tra tiến độ thực hiện kế
hoạch, nội dung hợp tác và bổ sung tư vấn cho cán bộ Việt Nam.
- Thử nghiệm hiệu lực chế phẩm EXTN-1 diện lớn (1ha/cây) ở ngoài đồng đối
với 3 bệnh trên ở cà chua, khoai tây và hồ tiêu.
- Chủ nhiệm dự án sang tổng kết dự án.