Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Phòng Trừ Bệnh Thán Thư Trên Cây Xoài Bằng Chế Phẩm Sinh Học

Nghiên cứu đánh giá hiệu lực của chế phẩm sinh học trong phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng.

• Tác giả: Nguyễn Đắc Quang Dũng
• Người hướng dẫn: PTS. Phạm Thị Lý Thu
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Lực Phòng Trừ Bệnh Thán Thư Trên Cây Xoài Của Chế Phẩm Sinh Học
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Bệnh thán thư hại trên cây xoài
• 2.2. Triệu chứng bệnh
• 2.3. Nguyên nhân gây bệnh
• 2.4. Đặc điểm chung của nấm Colletotrichum
• 2.5. Tình hình sản xuất chế phẩm sinh học trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.5.1. Tình hình sản xuất chế phẩm sinh học trên thế giới
• 2.5.2. Tình hình sản xuất chế phẩm sinh học ở Việt Nam
• 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Phương pháp nghiên cứu bảo quản chế phẩm sinh học ATX1 phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài
• 3.2.2. Phương pháp đánh giá hiệu lực đối kháng nấm gây bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 3.2.3. Phương pháp đánh giá khả năng đối kháng nấm gây bệnh thán thư của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện nhà lưới
• 3.2.4. Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây xoài trong điều kiện nhà lưới sau khi bổ sung chế phẩm ATX1
• 3.2.5. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Mật độ tồn tại trong chế phẩm ATX1 sau các thời gian bảo quản
• 4.2. Đánh giá hiệu lực đối kháng nấm gây bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện phòng thí nghiệm
• 4.3. Đánh giá hiệu lực đối kháng nấm gây bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện nhà lưới
• 4.4. Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây xoài trong điều kiện nhà lưới sau khi bổ sung chế phẩm ATX1
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hiệu Quả Chế Phẩm Sinh Học Trong Phòng Trừ Bệnh Thán Thư

Chế phẩm sinh học đang trở thành một giải pháp hiệu quả trong việc phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài. Bệnh thán thư, do nấm Colletotrichum gây ra, là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với năng suất và chất lượng cây xoài. Việc sử dụng chế phẩm sinh học không chỉ giúp kiểm soát bệnh mà còn bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Nghiên cứu này sẽ đánh giá hiệu quả của chế phẩm sinh học ATX1 trong việc phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài.

1.1. Tình Hình Bệnh Thán Thư Trên Cây Xoài

Bệnh thán thư là một trong những bệnh hại phổ biến nhất trên cây xoài, gây thiệt hại lớn cho năng suất. Theo báo cáo, tỷ lệ nhiễm bệnh có thể lên đến 100% trong điều kiện ẩm ướt. Điều này đòi hỏi các biện pháp phòng trừ hiệu quả để bảo vệ cây trồng.

1.2. Lợi Ích Của Chế Phẩm Sinh Học Trong Nông Nghiệp

Chế phẩm sinh học mang lại nhiều lợi ích như không gây ô nhiễm môi trường, an toàn cho sức khỏe con người và động vật. Chúng giúp cân bằng hệ sinh thái và tăng cường khả năng đề kháng của cây trồng trước các loại bệnh hại.

II. Vấn Đề Nghiêm Trọng Về Bệnh Thán Thư Trên Cây Xoài

Bệnh thán thư không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn làm giảm chất lượng trái xoài. Các triệu chứng bệnh xuất hiện ở nhiều bộ phận của cây, gây rụng hoa và quả non. Việc phát hiện sớm và áp dụng biện pháp phòng trừ kịp thời là rất cần thiết để bảo vệ cây xoài.

2.1. Triệu Chứng Của Bệnh Thán Thư

Triệu chứng bệnh thán thư bao gồm các đốm đen trên lá, hoa và quả. Những vết bệnh này có thể lan rộng và gây hoại tử, làm giảm năng suất cây trồng. Việc nhận diện triệu chứng sớm giúp nông dân có biện pháp xử lý kịp thời.

2.2. Nguyên Nhân Gây Bệnh Thán Thư

Nguyên nhân chính gây bệnh thán thư là do nấm Colletotrichum acutatum và Colletotrichum gloeosporioides. Những loại nấm này phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt và có thể xâm nhập vào cây qua các vết thương.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Hiệu Quả Chế Phẩm Sinh Học

Nghiên cứu này sử dụng chế phẩm sinh học ATX1 để đánh giá hiệu quả phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm thí nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới, nhằm xác định khả năng đối kháng của chế phẩm với nấm gây bệnh.

3.1. Phương Pháp Thí Nghiệm Trong Phòng Thí Nghiệm

Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thực hiện để đánh giá khả năng ức chế nấm Colletotrichum của chế phẩm ATX1. Kết quả cho thấy chế phẩm có hiệu lực cao trong việc ngăn chặn sự phát triển của nấm bệnh.

3.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Trong Nhà Lưới

Nghiên cứu trong nhà lưới nhằm đánh giá hiệu quả thực tế của chế phẩm ATX1 trên cây xoài. Kết quả cho thấy chế phẩm giúp tăng cường khả năng sinh trưởng và giảm tỷ lệ nhiễm bệnh thán thư.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Quả Chế Phẩm Sinh Học

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm sinh học ATX1 có khả năng phòng trừ bệnh thán thư hiệu quả. Mật độ vi sinh vật trong chế phẩm đạt mức cao, cho thấy khả năng ức chế nấm bệnh tốt. Việc áp dụng chế phẩm này trong thực tiễn sản xuất có thể giúp nâng cao năng suất cây xoài.

4.1. Đánh Giá Hiệu Lực Phòng Trừ Bệnh

Hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư của chế phẩm ATX1 đạt 78,56% trong điều kiện phòng thí nghiệm. Điều này cho thấy chế phẩm có tiềm năng lớn trong việc kiểm soát bệnh hại trên cây xoài.

4.2. Tác Động Đến Sinh Trưởng Của Cây Xoài

Chế phẩm ATX1 không chỉ giúp phòng trừ bệnh mà còn thúc đẩy sự sinh trưởng của cây xoài. Kết quả cho thấy cây được bổ sung chế phẩm có khả năng phát triển tốt hơn so với cây không được xử lý.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Chế Phẩm Sinh Học Trong Nông Nghiệp

Chế phẩm sinh học ATX1 cho thấy hiệu quả cao trong việc phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài. Việc áp dụng chế phẩm này không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các chế phẩm sinh học khác để nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp.

5.1. Triển Vọng Phát Triển Chế Phẩm Sinh Học

Nhu cầu sử dụng chế phẩm sinh học trong nông nghiệp ngày càng tăng. Việc phát triển các chế phẩm mới có thể giúp nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh hại và bảo vệ môi trường.

5.2. Khuyến Khích Nông Dân Sử Dụng Chế Phẩm Sinh Học

Khuyến khích nông dân áp dụng chế phẩm sinh học trong sản xuất cây ăn quả sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây xoài (Mangifera indica L.) là một trong những cây ăn quả nhiệt đới có giá trị kinh tế cao, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam cũng như trên thế giới (Paull và Daurate, 2011). Nhiều vùng chuyên canh xoài nổi tiếng đã được hình thành như xoài cát Hòa Lộc hay xoài tượng Tiền Giang, phục vụ nhu cầu tiêu thụ nội địa và xuất khẩu thu ngoại tệ. Tuy nhiên, sự mở rộng diện tích canh tác cũng đi kèm với áp lực dịch bệnh gia tăng. Trong đó, bệnh thán thư do nấm thuộc chi Colletotrichum gây ra là đối tượng dịch hại nguy hiểm và phổ biến nhất. Theo các nghiên cứu quốc tế, tỷ lệ bệnh thán thư hại xoài có thể lên tới 32% tại Nam Phi, 64,6% đến 100% tại Costa Rica trong điều kiện mưa ẩm (Arauz et al., 1994), và làm giảm 30% đến 60% sản lượng xoài thương phẩm đến tay người tiêu dùng (Arauz, 2000). Tại Việt Nam, dịch bệnh gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất; điển hình như tại tỉnh Hậu Giang năm 2021, sản lượng xoài giảm 1,46% (tương đương 123,56 tấn) so với cùng kỳ do bệnh thán thư và các bệnh hại khác. Nấm bệnh tấn công ở cả giai đoạn trước thu hoạch (gây đen hoa, rụng hoa, rụng và biến dạng quả non) lẫn giai đoạn sau thu hoạch (gây thối đen quả trong quá trình lưu kho và vận chuyển).

Thực tế canh tác hiện nay vẫn phụ thuộc nhiều vào thuốc bảo vệ thực vật hóa học, dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường đất và nước, suy giảm hệ vi sinh vật có ích, gia tăng tính kháng thuốc của nấm bệnh và để lại dư lượng độc hại trên nông sản. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm sinh học chứa vi sinh vật đối kháng có khả năng kiểm soát nấm bệnh, an toàn cho hệ sinh thái và kích thích sinh trưởng cây trồng là yêu cầu cấp thiết của nền nông nghiệp sạch. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài "Nghiên cứu đánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học" được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm 3 nhiệm vụ:

1. Đánh giá hiệu lực phòng trừ nấm gây bệnh thán thư của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện phòng thí nghiệm.
2. Đánh giá mật độ vi sinh vật đối kháng tồn tại trong chế phẩm sinh học ATX1 phòng trừ bệnh thán thư trên xoài qua các thời gian bảo quản.
3. Đánh giá hiệu lực đối kháng nấm gây bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện nhà lưới.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Chế phẩm sinh học ATX1 dạng lỏng chứa tổ hợp các chủng vi sinh vật đối kháng; chủng nấm gây bệnh thán thư Colletotrichum acutatum TT.2; cây giống xoài 5-7 tháng tuổi.
• Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm và nhà lưới thuộc Bộ môn Công nghệ Vi sinh – Viện Di truyền Nông nghiệp.
• Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai từ tháng 1/2022 đến tháng 6/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý luận về tác nhân gây bệnh thán thư và cơ chế đối kháng sinh học của các nhóm vi sinh vật có ích:

• Tác nhân gây bệnh: Nấm Colletotrichum acutatum và Colletotrichum gloeosporioides thuộc ngành nấm túi (Ascomycota). Nấm C. acutatum có sợi nấm màu trắng xám trên môi trường PDA, hình thành đĩa cành kích thước 120-270 µm mang lông gai cứng dài 53-191 x 5-7 µm, bào tử phân sinh đơn bào hình trụ trong suốt kích thước 9-19 x 3-5,5 µm hoặc khối bào tử màu hồng nhạt 18-25 x 2,5-3,5 µm, giác bám hình ô van hoặc hình chùy kích thước 6-17 x 5-9 µm. Nấm xâm nhiễm qua vết thương cơ giới hoặc qua mô biểu bì non trong điều kiện ẩm độ cao.
• Cơ chế đối kháng của vi sinh vật: Nấm Chaetomium có khả năng sinh tổng hợp các kháng sinh tự nhiên như Chaetoglobosin C, Chaetoviridins A, B và Rotiorinols; tiết hệ enzyme ngoại bào phong phú (cellulase, chitinase, β-1,3-glucanase) phá hủy vách tế bào nấm bệnh; sinh cơ chất ergosterol cải tạo đất và kích thích tính kháng tập nhiễm (IR) của cây thông qua việc sản sinh các dạng oxy hoạt hóa (ROS) và phytoalexin. Chi nấm Trichoderma có cơ chế chiếm chỗ, cạnh tranh dinh dưỡng và ký sinh trực tiếp sợi nấm. Vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng tổng hợp hơn 30 enzyme ngoại bào và các chất ức chế vi sinh vật gây hại.
• Thành phần chế phẩm ATX1: Chế phẩm sinh học dạng lỏng màu xanh đậm, mùi hắc nhẹ, đóng chai 500 ml. Thành phần gồm 4 chủng vi sinh vật đối kháng tuyển chọn: Trichoderma asperellum (Tr.X2), Chaetomium globosum (COL.X1), Chaetomium aureus (CĐ.V2) và Bacillus subtilis (Ba.X1). Chất mang phối trộn gồm rỉ đường, dầu thực vật, nước, khoáng chất và chất bám dính.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bao gồm:

• Phương pháp xác định mật độ vi sinh vật: Thực hiện theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8741:2011. Mẫu chế phẩm pha loãng theo bậc 10 từ $10^{-2}$ đến $10^{-8}$, cấy gạt 30 µl dịch huyền phù nồng độ $10^{-8}$ lên môi trường PDA (cho nấm) và King'B (cho vi khuẩn), ủ 2-4 ngày và đếm khuẩn lạc. Mật độ (CFU/ml) tính theo công thức: $$N = \frac{C}{d \times (n_1 + 0,1 \times n_2)}$$ (Trong đó: C là tổng số khuẩn lạc đếm được; $n_1, n_2$ là số đĩa ở độ pha loãng thứ nhất và thứ hai; d là hệ số pha loãng).
• Phương pháp đánh giá đối kháng in vitro: Sử dụng 2 phương pháp gồm phương pháp đồng nuôi cấy (theo Soytong, 2005) và phương pháp đổ thạch 2 lớp (theo TCVN 8566:2010) trên đĩa petri thạch PDA đường kính 9 cm. Khảo sát 4 công thức nồng độ ATX1: CT1 (đối chứng, 0 µl), CT2 (25 µl/20 ml môi trường), CT3 (50 µl/20 ml môi trường), CT4 (75 µl/20 ml môi trường), lặp lại 3 lần. Hiệu lực ức chế (HLUC %) được tính theo công thức Abbott: $$HLUC (%) = \frac{R_1 - R_2}{R_1} \times 100$$ (Trong đó: $R_1$ là đường kính tản nấm đối chứng, $R_2$ là đường kính tản nấm công thức thí nghiệm).
• Phương pháp đánh giá trong nhà lưới (in vivo): Thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn toàn trên cây xoài 5-7 tháng tuổi trong chậu chứa 3 kg đất vô trùng. Lây nhiễm nhân tạo bằng cách tạo vết thương cơ giới và phun dịch bào tử nấm C. acutatum TT.2 mật độ $10^6$ CFU/ml. Sau 7 ngày lây nhiễm, tiến hành tưới chế phẩm định kỳ 14 ngày/lần liên tục trong 6 tháng. Bố trí 6 công thức: CT1 (đối chứng âm, không bệnh, chỉ tưới nước), CT2 (đối chứng dương, lây bệnh, chỉ tưới nước), CT3 đến CT6 (lây bệnh kết hợp tưới ATX1 ở các liều lượng 10, 20, 30, 40 ml chế phẩm/20 lít nước), lặp lại 3 lần (5 chậu/lần). Đánh giá tỷ lệ bệnh, phân cấp bệnh (cấp 1, 3, 5, 7, 9), tính chỉ số bệnh (CSB %) và hiệu lực phòng trừ (HQ %) theo công thức Abbott: $$HQ (%) = \left(1 - \frac{T_a}{C_a}\right) \times 100$$ (Trong đó: $T_a$ là CSB công thức thí nghiệm, $C_a$ là CSB công thức đối chứng dương).
• Phương pháp theo dõi sinh trưởng: Đo chiều cao cây và đường kính gốc tại các thời điểm 1, 3 và 6 tháng sau xử lý.
• Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Office Excel và IRRISTAT 5.0.

Nội dung chính theo từng chương

Tổng quan nghiên cứu

Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học liên quan đến bệnh thán thư hại xoài và hiện trạng phát triển chế phẩm sinh học:

• Tác nhân và triệu chứng: Nấm Colletotrichum spp. phát sinh mạnh trong điều kiện độ ẩm cao gần 100%. Vết bệnh ban đầu là các đốm đen nhỏ, lan rộng thành vết hoại tử màu nâu kích thước 20-25 mm có quầng vàng nhạt bao quanh, làm biến dạng phiến lá và thối đen hoa, quả.
• Tình hình nghiên cứu chế phẩm sinh học trên thế giới: Phân tích sự chuyển dịch từ chế phẩm dạng thô xốp (than bùn, cám, mùn cưa độ ẩm 8-10%) sang chế phẩm dạng hạt tinh chế có bổ sung chất bảo vệ chống tia tử ngoại, áp suất thẩm thấu; các cải tiến thiết bị lên men cấp khí tự động (0,75 lít không khí/lít môi trường/phút). Điểm qua các công trình nghiên cứu sử dụng chitosan kết hợp tinh dầu bạc hà Mentha piperita (de Oliveira et al., 2017) và tinh dầu sả chanh Cymbopogon citratus (Lima Oliveira et al., 2018) nhằm ức chế nấm Colletotrichum.
• Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam: Điểm lại các nghiên cứu nấm đối kháng Trichoderma phòng trừ bệnh lở cổ rễ (Sclerotium rolfsii), khô vằn lúa (Rhizoctonia solani); xạ khuẩn Streptomyces kháng khuẩn héo xanh (Ralstonia solanacearum); công nghệ nanochitosan trừ C. acutatum trên cà chua (Lê Thanh Long et al., 2015) và oligochitosan - nano silica trên ớt (Nguyễn Đình Dũng et al., 2017). Đặc biệt, nhấn mạnh các công trình của Viện Di truyền Nông nghiệp từ năm 1999 đến nay về việc định danh và khai thác nấm đối kháng Chaetomium globosum, Chaetomium cupreum (chế phẩm ChaeVDT) có hoạt tính cao chống nấm bệnh hại cây trồng.

Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm, nguyên vật liệu và điều kiện kỹ thuật:

• Chuẩn bị giống và chế phẩm: Nấm bệnh C. acutatum TT.2 và chế phẩm ATX1 do Bộ môn Công nghệ Vi sinh cung cấp. Cây giống xoài 5-7 tháng tuổi khỏe mạnh. Môi trường nuôi cấy gồm PDA, King'B và LB.
• Thông số kỹ thuật nhân sinh khối 4 chủng vi sinh vật: Trichoderma asperellum lên men trên môi trường thóc luộc ở 28-30°C trong 5-7 ngày; Chaetomium globosum và Chaetomium aureus nuôi cấy trên môi trường PDA ở 28-30°C trong 10 ngày; Bacillus subtilis nuôi trên môi trường King'B ở 28-32°C trong 3 ngày. Tất cả duy trì pH 7,0, tỷ lệ giống cấp I là 10% và lưu lượng cấp khí 0,75 lít KK/lít MT/phút.
• Chi tiết phương pháp thử nghiệm: Trình bày quy trình pha loãng mẫu kiểm tra mật độ bào tử qua các mốc thời gian (0 giờ, 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng); phương pháp thử nghiệm đối kháng in vitro bằng đồng nuôi cấy và đổ thạch hai lớp; phương pháp lây bệnh nhân tạo và phun chế phẩm định kỳ trong nhà lưới.

Kết quả nghiên cứu

Trình bày và phân tích các số liệu thực nghiệm thu được:

• Mật độ vi sinh vật trong ATX1 qua thời gian bảo quản: Chế phẩm dạng lỏng giữ được độ đồng nhất cao, không lắng cặn hay phân tầng. Mật độ ban đầu của 4 chủng dao động từ $5,9 \times 10^8$ đến $6,5 \times 10^8$ CFU/ml. Sau 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng, mật độ bào tử vẫn duy trì ở mức cao, đạt $3,5 \times 10^8$ đến $4,6 \times 10^8$ CFU/ml.
• Khả năng ức chế nấm in vitro: Tản nấm C. acutatum ở công thức đối chứng đạt đường kính 8,02-8,15 cm sau 7-10 ngày. Ở các công thức bổ sung ATX1, đường kính tản nấm bị thu hẹp đáng kể. Sau 6 tháng bảo quản, công thức CT3 (50 µl/20 ml) cho hiệu lực ức chế đạt 78,05% và CT4 (75 µl/20 ml) đạt 79,18%. Sự sai khác giữa CT3 và CT4 không có ý nghĩa thống kê lớn, cho thấy nồng độ 50 µl/20 ml môi trường mang lại hiệu quả kinh tế tối ưu.
• Hiệu lực phòng trừ trong nhà lưới: Sau 1 tháng lây nhiễm, cây xoài xuất hiện triệu chứng thán thư cấp 5 (15-25% diện tích lá bị đốm hoại tử). Việc xử lý chế phẩm giúp giảm tỷ lệ bệnh rõ rệt qua 1, 3 và 6 tháng. Sau 6 tháng, tỷ lệ cây nhiễm bệnh ở CT5 (30 ml/20 lít nước) và CT6 (40 ml/20 lít nước) chỉ còn 15,99% và 15,95% (so với 61,31% ở công thức đối chứng bệnh CT1). Hiệu lực phòng trừ thán thư của CT5 đạt 73,94% và CT6 đạt 73,98%.
• Tác động kích thích sinh trưởng: Sau 6 tháng theo dõi, cây xoài ở công thức CT5 đạt chiều cao 76,58 cm và đường kính thân 1,35 cm; công thức CT6 đạt 77,34 cm và 1,39 cm. Các chỉ số này vượt trội so với đối chứng dương lây bệnh (61,65 cm; 0,74 cm) và đối chứng âm không bệnh (68,27 cm; 0,86 cm).

Kết luận và kiến nghị

Tổng kết 3 kết quả chính của đề tài về mật độ bào tử, hiệu lực in vitro, hiệu lực nhà lưới và đề xuất liều lượng ứng dụng tối ưu. Đưa ra 2 kiến nghị đối với Bộ môn Công nghệ Vi sinh nhằm tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật và mở rộng đưa chế phẩm ATX1 vào sản xuất thực tế.

Kết quả và đóng góp nghiên cứu

Đề tài đã cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm đầy đủ về khả năng tồn lưu vi sinh vật, hiệu lực ức chế nấm gây bệnh và khả năng kích thích sinh trưởng của chế phẩm ATX1:

Chỉ tiêu theo dõi	Thời điểm ban đầu / 1 tháng	Sau 3 tháng	Sau 6 tháng
Mật độ Trichoderma asperellum Tr.X2 (CFU/ml)	$6,3 \times 10^8$ (0 giờ)	$5,1 \times 10^8$	$4,0 \times 10^8$
Mật độ Chaetomium globosum COL.X1 (CFU/ml)	$5,9 \times 10^8$ (0 giờ)	$4,8 \times 10^8$	$3,5 \times 10^8$
Mật độ Chaetomium aureus CĐ.V2 (CFU/ml)	$6,1 \times 10^8$ (0 giờ)	$5,0 \times 10^8$	$3,8 \times 10^8$
Mật độ Bacillus subtilis Ba.X1 (CFU/ml)	$6,5 \times 10^8$ (0 giờ)	$5,6 \times 10^8$	$4,6 \times 10^8$
Hiệu lực in vitro nồng độ 25 µl/20ml (%)	72,52	72,74	71,82
Hiệu lực in vitro nồng độ 50 µl/20ml (%)	78,53	78,56	78,05
Hiệu lực in vitro nồng độ 75 µl/20ml (%)	79,39	79,55	79,18
Tỷ lệ bệnh cây xoài công thức ĐC(+) (%)	41,26	52,53	61,31
Tỷ lệ bệnh CT tưới ATX1 30 ml/20 lít (%)	14,57	14,15	15,99
Hiệu lực phòng trừ CT tưới ATX1 30 ml/20 lít (%)	64,68	73,07	73,94
Chiều cao cây CT tưới ATX1 30 ml/20 lít (cm)	46,25	62,73	76,58
Đường kính thân CT tưới ATX1 30 ml/20 lít (cm)	0,87	1,12	1,35

Về giải pháp kỹ thuật, tác giả khuyến nghị:

• Trong phòng thí nghiệm: Sử dụng nồng độ 50 µl chế phẩm/20 ml môi trường PDA để đạt hiệu lực đối kháng tối ưu (trên 78%).
• Trong vườn ươm nhà lưới: Hòa loãng chế phẩm với liều lượng 30 ml chế phẩm/20 lít nước, phun đẫm vùng tán lá và gốc định kỳ 14 ngày/lần. Liều lượng này kiểm soát bệnh thán thư đạt 73,94%, tương đương với liều 40 ml/20 lít (73,98%) nhưng tiết kiệm chi phí vật tư nông nghiệp.

Về đóng góp khoa học, kết quả của đề tài có sự tương đồng và bổ sung cho các công trình trước đây. Nghiên cứu của Trần Ngọc Hùng và Nguyễn Thị Liên Hương (2016) trên nấm đối kháng Trichoderma phòng trừ nấm Colletotrichum hại ớt ghi nhận mật độ $4,2 \times 10^8$ CFU/ml và hiệu lực ức chế 79,6-89,8%. Khóa luận này chứng minh chế phẩm đa chủng ATX1 (kết hợp 4 chủng gồm cả nấm và vi khuẩn) có khả năng duy trì mật độ ổn định trên $10^8$ CFU/ml sau 6 tháng bảo quản lỏng và đạt hiệu lực đối kháng in vitro 78,05% cùng hiệu lực phòng bệnh nhà lưới 73,94%, đồng thời làm tăng trưởng rõ rệt chiều cao và đường kính thân cây xoài giai đoạn vườn ươm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi triển khai:

• Thử nghiệm chỉ mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm và nhà lưới trên cây giống xoài giai đoạn vườn ươm (5-7 tháng tuổi), chưa được khảo nghiệm thực tế trên cây xoài trưởng thành ngoài đồng ruộng trong các giai đoạn mẫn cảm như ra hoa, đậu quả và giai đoạn sau thu hoạch.
• Thời gian theo dõi thực nghiệm gói gọn trong 6 tháng (từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2022), chưa đánh giá được độ ổn định mật độ vi sinh vật của chế phẩm khi bảo quản dài hạn trên 9-12 tháng, cũng như chưa khảo sát sự biến động hiệu lực dưới các điều kiện thời tiết thực địa bất lợi.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất:

• Kiến nghị Bộ môn Công nghệ Vi sinh – Viện Di truyền Nông nghiệp tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật, mở rộng thử nghiệm chế phẩm ATX1 trên đồng ruộng diện rộng.
• Nghiên cứu phát triển các dòng chế phẩm sinh học đa chủng mới nhằm phòng trừ các đối tượng dịch hại khác và trên nhiều loại cây trồng khác nhau, hướng tới xây dựng nền nông nghiệp hữu cơ bền vững.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực đối với:

• Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Bảo vệ Thực vật, Vi sinh vật học Nông nghiệp và Trồng trọt.
• Những người thực hiện các đề tài về phân lập, tuyển chọn và đánh giá hiệu lực của vi sinh vật đối kháng (Chaetomium, Trichoderma, Bacillus) kiểm soát nấm bệnh thực vật.

Các nội dung đáng tham khảo chuyên sâu gồm:

• Thông số kỹ thuật nhân sinh khối các chủng vi sinh vật (thành phần môi trường lên men thóc luộc, PDA, King'B, nhiệt độ, pH, lưu lượng sục khí).
• Quy trình kiểm tra mật độ vi sinh vật bảo quản theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8741:2011.
• Kỹ thuật đánh giá đối kháng in vitro bằng phương pháp đồng nuôi cấy (Soytong, 2005) và phương pháp đổ thạch 2 lớp (TCVN 8566:2010).
• Phương pháp lây bệnh nhân tạo nấm Colletotrichum acutatum trên cây xoài và phương pháp đánh giá chỉ số bệnh theo 5 cấp bệnh hại.

Câu hỏi thường gặp

1. Chế phẩm sinh học ATX1 có thành phần sinh học và chất mang gồm những gì?
Chế phẩm ATX1 chứa 4 chủng vi sinh vật đối kháng tuyển chọn gồm: nấm Trichoderma asperellum (ký hiệu Tr.X2), nấm Chaetomium globosum (COL.X1), nấm Chaetomium aureus (CĐ.V2) và vi khuẩn Bacillus subtilis (Ba.X1). Chất mang phối trộn bao gồm rỉ đường, dầu thực vật, nước, chất khoáng và chất bám dính.

2. Mật độ vi sinh vật trong chế phẩm ATX1 biến động như thế nào sau 6 tháng bảo quản?
Mật độ ban đầu (0 giờ) của các chủng dao động từ $5,9 \times 10^8$ đến $6,5 \times 10^8$ CFU/ml. Sau 6 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng, mật độ giảm nhẹ do các bào tử non bị thoái hóa nhưng vẫn duy trì ở mức cao: T. asperellum đạt $4,0 \times 10^8$ CFU/ml, C. globosum đạt $3,5 \times 10^8$ CFU/ml, C. aureus đạt $3,8 \times 10^8$ CFU/ml và B. subtilis đạt $4,6 \times 10^8$ CFU/ml (toàn bộ đều đạt ngưỡng $3,5 - 6,5 \times 10^8$ CFU/ml).

3. Hiệu lực ức chế nấm Colletotrichum acutatum in vitro của chế phẩm ATX1 đạt bao nhiêu và nồng độ nào được chọn là tối ưu?
Sau 6 tháng bảo quản, hiệu lực ức chế nấm bệnh của chế phẩm đạt 71,82% (ở nồng độ 25 µl/20 ml), 78,05% (ở nồng độ 50 µl/20 ml) và 79,18% (ở nồng độ 75 µl/20 ml). Tác giả lựa chọn nồng độ 50 µl/20 ml môi trường là tối ưu vì cho hiệu lực ức chế cao trên 78% và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với mức liều cao 75 µl/20 ml.

4. Trong điều kiện nhà lưới, liều lượng phun ATX1 nào cho hiệu quả kinh tế và phòng trừ bệnh cao nhất?
Liều lượng phun thích hợp nhất là 30 ml chế phẩm/20 lít nước. Sau 6 tháng bổ sung định kỳ 14 ngày/lần, công thức này giúp hạ tỷ lệ cây nhiễm bệnh xuống còn 15,99% (so với đối chứng dương là 61,31%) và đạt hiệu lực phòng trừ 73,94%, tương đương với liều 40 ml/20 lít nước (73,98%).

5. Việc bổ sung chế phẩm ATX1 tác động như thế nào đến khả năng sinh trưởng của cây xoài?
Sau 6 tháng thử nghiệm trong nhà lưới, cây xoài được xử lý ATX1 ở liều lượng 30 ml/20 lít nước đạt chiều cao 76,58 cm và đường kính thân 1,35 cm, cao hơn rõ rệt so với đối chứng dương lây bệnh (chiều cao 61,65 cm; đường kính 0,74 cm) và đối chứng âm không bệnh (chiều cao 68,27 cm; đường kính 0,86 cm). Cây có bộ lá xanh đậm, chồi phát triển khỏe và thân mập mạp.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Đắc Quang Dũng đã chứng minh chế phẩm sinh học lỏng ATX1 chứa 4 chủng vi sinh vật đối kháng (T. asperellum, C. globosum, C. aureus, B. subtilis) duy trì mật độ bào tử ổn định đạt $3,5 - 6,5 \times 10^8$ CFU/ml sau 6 tháng bảo quản. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chế phẩm đạt hiệu lực ức chế nấm Colletotrichum acutatum trên 78% ở nồng độ 50 µl/20 ml môi trường PDA. Thử nghiệm trên cây xoài 5-7 tháng tuổi trong nhà lưới khẳng định liều lượng 30 ml chế phẩm/20 lít nước mang lại hiệu lực phòng trừ thán thư đạt 73,94% và kích thích sinh trưởng thân, lá vượt trội so với các công thức đối chứng. Công trình cung cấp luận cứ thực nghiệm quan trọng cho việc ứng dụng biện pháp sinh học phòng trừ bệnh thán thư hại xoài trong sản xuất nông nghiệp an toàn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây xoài được coi là một trong những cây ăn quả quan trọng hàng đầu trong nghề trồng cây ăn quả trong nghề trồng cây ăn quả thế giới (Paull và Daurate, 2011). Cây xoài rất được người Việt Nam ưu thích, dễ trồng, có giá trị kinh tế cao và mang nhiều các chất xơ, vitamin A, C… với giá cả hợp lý và đa dạng về chủng loại được nhiều người tiêu dùng mua. Muốn tăng thêm thu nhập kinh tế sản phẩm cây xoài từ cây giống, nhiều hộ dân ở cách tỉnh khác nhau đã đầu tư hàng nghìn cây giống và học hỏi thêm cách chăm sóc để tạo điều kiện thuân lợi mang lại hiểu quả cao nhất. Thậm chí, các sản phẩm còn được xuất khẩu mang giá trị lợi nhuận gấp bội, tạo nguồn thu nhập và công việc ổn định cho nhiều hộ dân.Vì vậy trong những năm gần đây, diện tích trồng xoài tăng lên đáng kể.

Một số vùng trồng xoài nổi tiếng như xoài cát Hòa Lộc, xoài tượng Tiền Giang. Song song với diện tích và phát triển trồng xoài thì loại dịch hại trên xoài cũng ngày càng nhiều và trầm trọng hơn. Trong đó bệnh thán thư là do nấm Colletotrichum gây ra là bệnh nghiêm trọng nhất trên cây xoài. Bệnh thán thư gây thiệt hại đáng kể cho năng suất và sinh trưởng cây xoài.

Điều đó làm giảm nguồn thu sản phẩm từ cây xoài dẫn đến việc kinh tế cũng giảm theo cho hộ nông dân. Vai trò của chế phẩm sinh học với nguồn gốc là các vi sinh vật có tác dụng ức chế nấm gây bệnh trong sản xuất nông nghiệp ngày càng được quan tâm do có các ưu điểm: Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái. Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung.

Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông, lâm sản phẩm. Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường. Có tác dụng giảm thiểu dịch hại, tăng khả năng đề kháng 1 bệnh, tăng năng suất chất lượng cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác. Không những thế chế phẩm sinh học còn có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường (TT Công nghệ Sinh học TP.Hồ Chí Minh và TS.

Dương Hoa Xô, 2012). Đứng trước yêu cầu của sản xuất phải có sản phẩm an toàn sinh học cho thị trường trong nước thì sử dụng biện pháp sinh học trong phòng trừ bệnh hại rất cần thiết. Do vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Nghiên cứu đánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học” nhằm đánh giá hiệu lực phòng trừ vi sinh vật gây bệnh thán thư, trên cây xoài trong điều kiện phòng thí nghiệm và điều kiện nhà lưới. Mục tiêu - Đánh giá hiệu lực phòng trừ nấm gây bệnh thán thư của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện phòng thí nghiệm.

- Đánh giá mật độ vi sinh vật đối kháng tồn tại trong chế phẩm sinh học ATX1 phòng trừ bệnh thán thư trên xoài. - Đánh giá hiệu lực đối kháng nấm gây bệnh thán thư trên cây xoài của chế phẩm sinh học ATX1 trong điều kiện nhà lưới. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Bệnh thán thư hại trên cây xoài Bệnh thán thư là một trong những bệnh hại nguy hiểm và phổ biến nhất trên cây xoài, phân bố rộng khắp trên thế giới, đặc biệt ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.

Bệnh do nấm Colletotrichum spp. gây ra, loài nấm bệnh này gây hại không chỉ riêng cây xoài mà còn gây hại trên nhiều loại cây trồng khác (Kumari and Singh, 2017). Theo các báo cáo năm 1990, tỷ lệ bệnh thán thư trên cây xoài ở Nam Phi là 32% và ở Costa Rica là 64,6% và có thể lên đến 100% trong điều kiện ẩm ướt hoặc mưa nhiều (Arauz et al., 1994; Ann et al. Ở Ấn Độ, tại bang Hyderabad, tỷ lệ bệnh được ghi nhận trên đồng ruộng 20- 30% quả bị nhiễm bệnh (Prakash et al.

Còn tại bang Himachal Pradesh tỷ lệ quả bệnh thán thư hại xoài ở giai đoạn sau thu hoạch lên đến 29,6% (Sharma and Verma, 2007). Theo Arauz (2000), sản lượng xoài được đưa đến người sử dụng cuối cùng có thể giảm từ 30% - 60%, thậm chí có thể lên đến 100% đối với những vùng có ẩm độ cao do các loại bệnh trên xoài gây nên, trong đó bệnh thán thư là bệnh hại quan trọng nhất. Bệnh có thể gây hại cả trước và sau giai đoạn thu hoạch. Đối với giai đoạn trước thu hoạch, bệnh gây hại ở hầu hết các bộ phận cây xoài, đáng kể nhất là gây rụng hoa và quả non hoặc làm biến dạng quả.

Đối với giai đoạn sau thu hoạch bệnh có thể phát sinh trong quá trình di chuyển và tồn trữ làm giảm chất lượng xoài hoặc nghiêm trọng hơn làm cho trái xoài bị hỏng, vì thế không đạt được yêu cầu thương mại của thị trường. Cây xoài: Diện tích hiện có 3.324,9 tấn, giảm 1,46% (bằng 123,56 tấn) so với cùng kỳ do bị nhiễm bệnh thán thư và các bệnh khác trên xoài ở tỉnh Hậu Giang năm 2021 (Nguồn: https://www.vn/Pages/tinbai.aspx?idTin=51352&idcm=503) 3 Sản lượng xoài được đưa đến người sử dụng cuối cùng có thể giảm từ 30- 60%, thậm chí có thể lên đến 100% đối với những vùng có ẩm độ cao do các loại bệnh trên xoài gây nên, trong đó bệnh thán thư là bệnh gây thiệt hại lớn nhất. Bệnh có thể gây hại cả trước và sau giai đoạn thu hoạch. Đối với giai đoạn trước thu hoạch, bệnh gây hại ở hầu hết các bộ phận cây xoài, đáng kể nhất là gây rụng hoa và quả non hoặc làm biến dạng quả.

Đối với giai đoạn sau thu hoạch bệnh có thể phát sinh trong quá trình di chuyển và tồn trữ làm giảm chất lượng xoài hoặc nghiêm trọng hơn làm cho quả xoài bị hỏng, vì thế không đạt được yêu cầu thương mại của thị trường. Triệu chứng bệnh Vết bệnh đầu tiên là các đốm đen nhỏ, sau vết bệnh mở rộng và liên kết thành các mảng không định hình màu khô tối. Nếu gặp điều kiện ẩm ướt chúng liên kết thành các vết bệnh lớn. Các vết bệnh điển hình có tâm màu nâu vàng nhạt bao quanh là một viền màu nâu đen hoặc nâu sẫm, xung quanh có một quầng màu xanh vàng nhạt.

Các triệu chứng đặc trưng là nhiều đốm nâu, hình bầu dục hoặc có kích thước khác nhau rải rác khắp bề mặt lá dưới điều kiện ẩm ướt. Loại nấm này phát triển nhanh chóng tạo thành các khối nâu hoại tử nâu hoặc vết hoại tử màu nâu có đường kính 20-25 mm. Các vết bệnh kết hợp với nhau để hình thành các vùng hoại tử lớn thường xuyên dọc theo mép lá bị ảnh hưởng nghiêm trọng lá thường bị cong. Tổn thương phát triển chủ yếu trên mô còn non và bào tử được hình thành và có thể được quan sát thấy trong các vết bệnh ở mọi giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây (Prakash, 1996; Kumari and Singh, 2017).

Triệu chứng đốm đen trên lá, hoa và quả trên cây xoài do nấm bệnh Colletotrichum gây ra. (Nguồn: https://faf.vn/benh-than-thu-hai-xoai-colletotrichum-spp- va-bien-phap-phong-tru/) 2. Nguyên nhân gây bệnh Bệnh thán thư xoài là do nấm Colletotrichum acutatum và Colletotrichum gloeosporioides gây ra ( Cannon et al., 2012; Kumari and Singh,2017). Nấm bệnh thán thư soi dưới kính hiển.

Nấm Colletotrichum acutatum là loại nấm hoại sinh phổ biến và xâm nhập chủ yếu trên các mô chết và mô bị tổn thương. Bào tử nảy mầm đòi hỏi độ ẩm gần 5 100%. Tuy nhiên, bệnh vẫn có thể xuất hiện ở điều kiện khô hơn khi bào tử hoặc sợi nấm tiềm sinh xâm nhập trên mô bị tổn thương và mô già. Đây là một trong những đặc điểm quan trọng trong nhiều đợt dịch bệnh, đặc biệt trên quả (Jeffries et al.

Sợi nấm có màu trắng xám trên môi trường nhân tạo PDA. Đĩa càng kích thước 120 – 270 m, khó hình thành trên môi trường nhân tạo, lông gai cứng dài, màu nâu đến đen, thuôn về phía đỉnh, hơi phồng nhẹ ở phần gốc, có nhiều vách ngăn, kích thước 53-191 x 5-7 m. Bào tử phân sinh hình thành trên cành bào tử ngắn, hẹp, trong suốt, hình trụ, đầu hơi tù, đỉnh tròn, không có vách ngăn, kích thước từ 9-19 x 3-5,5 m. Trên môi trường nhân tạo PDA, kích thước và hình dạng của bào tử có thể thay đổi so với trên cây ký chủ.

Khối bào tử màu hồng nhạt được hình thành trên cành bào tử phân sinh đơn độc sinh ra từ sợi nấm trong đĩa cành nhẵn hoặc không dễ nhìn thấy lông gai. Kích thước bào tử 18-25 x 2,5-3,5 m. Bào tử nảy mầm và hình thành giác bám màu nâu, hình ô van hoặc hình chùy hay tròn, kích thước 6-17 x 5-9 m (Freeman et al. Đặc điểm chung của nấm Colletotrichum Colletotrichum là một chi nấm túi (Ascomycota) với số lượng loài phong phú.

Chúng được công nhận trên toàn cầu là mầm bệnh của nhiều loài thực vật hoang dã và hầu hết các loài thực vật được trồng. Những sinh vật này tấn công cây trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới gây thiệt hại hàng triệu đô la cho ngành nông nghiệp. Các Colletotrichum là một phần của nhóm nấm ascomycete. Những sinh vật này được đặc trưng bởi có cấu trúc sinh sản dưới dạng một cái túi.

Sợi nấm của nó được tạo thành từ các sợi nấm có vách ngăn (Wharton & J. Tình hình sản xuất chế phẩm sinh học trên thế giới và ở Việt Nam 2. Tình hình sản xuất chế phẩm sinh học trên thế giới Trong những năm gần đây phân hoá học, thuốc trừ cỏ được sử dụng với số lượng lớn trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam, là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đất đai bạc màu, làm chết các sinh vật có ích, làm tăng khả năng kháng thuốc của sinh vật gây hại, dẫn đến các cây ăn quả như xoài, chôm chôm, cam, quýt bưởi. dần dần kém phát triển, sâu bênh nhiều, thiếu dinh dưỡng, trồng không đúng thời vụ, khả năng kháng bệnh kém.