Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây họ cà (Solanaceae) giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp tại Việt Nam với nhiều loại cây có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao như cà chua, ớt, cà tím, cà pháo và khoai tây. Trong đó, cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) là loại rau ăn quả chủ lực, cung cấp hàm lượng lớn vitamin (vitamin C, vitamin B) cùng các khoáng chất thiết yếu (Ca, Fe). Điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Việt Nam tạo thuận lợi cho sự sinh trưởng của cây họ cà, nhưng đồng thời cũng là môi trường phát sinh nhiều đối tượng dịch hại nguy hiểm trong đất, đặc biệt là bệnh lở cổ rễ.
Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong thời gian dài đã dẫn đến hiện tượng kháng thuốc của các chủng vi sinh vật gây hại, gây suy thoái hệ sinh thái đất và tồn dư hóa chất trong nông sản. Trong xu thế phát triển nông nghiệp xanh và bền vững, việc nghiên cứu khai thác nguồn vi sinh vật bản địa có khả năng đối kháng sinh học để sản xuất chế phẩm sinh học là giải pháp ưu tiên nhằm thay thế thuốc hóa học. Tuy nhiên, các nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh chuyên biệt phòng trừ bệnh lở cổ rễ trên cây họ cà vẫn còn hạn chế.
Mục tiêu nghiên cứu:
Đánh giá tiềm năng đối kháng của các dòng vi sinh vật trong đất đối với các chủng nấm gây bệnh lở cổ rễ trên cây họ cà trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới; đồng thời xác định các thông số kỹ thuật tối ưu cho quá trình tăng sinh khối của các dòng vi sinh vật tuyển chọn.
Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:
- Đánh giá tính đối kháng của 12 dòng vi sinh vật trong đất đối với hai tác nhân nấm gây bệnh gồm Rhizoctonia sp. và Fusarium sp. trong điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro).
- Kiểm chứng tính độc sinh học của các dòng vi sinh vật đối kháng tiềm năng nhất lên hạt giống cà chua.
- Đánh giá hiệu lực phòng trừ của các dòng vi sinh vật tuyển chọn đối với bệnh lở cổ rễ trên cây cà chua trong điều kiện nhà lưới (in vivo).
- Khảo sát ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy, thời gian, nhiệt độ và độ pH đến khả năng tăng sinh khối của 2 dòng vi sinh vật có hiệu suất đối kháng cao nhất.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: 12 dòng vi sinh vật trong đất (gồm 6 dòng Bacillus sp., 3 dòng Pseudomonas sp., 1 dòng xạ khuẩn Streptomyces sp., 2 dòng thuộc họ Enterobacteriaceae); 2 chủng nấm gây bệnh (Rhizoctonia solani và Fusarium sp.); cây cà chua giống Rita.
- Thời gian và địa điểm: Đề tài thực hiện từ tháng 05/2022 đến tháng 11/2022 tại phòng thí nghiệm và trại thực nghiệm Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
- Giới hạn đề tài: Khảo sát hiệu lực đối kháng trong điều kiện nhà lưới được giới hạn thực nghiệm trên giống cà chua Rita.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Cơ sở lý thuyết và phân loại sinh học
Khóa luận dựa trên lý thuyết bệnh lý thực vật và cơ chế kiểm soát sinh học đối với các tác nhân nấm đất gây bệnh lở cổ rễ:
- Nấm Rhizoctonia solani: Thuộc ngành Basidiomycota, lớp Agaricomycetes, bộ Cantharellales, họ Ceratobasidiaceae. Nấm tồn tại chủ yếu ở dạng sợi nấm và hạch nấm (hạch non màu trắng, già chuyển màu nâu đen, lồi lõm). Nấm có 3 dạng sợi: sợi bò (runner hyphae), sợi phân nhánh (lobate hyphae) và tế bào dạng chuỗi (moniloid cells). Nhiệt độ tối thích cho nấm phát triển là 28–31°C, xâm nhiễm tối ưu ở 30–32°C với độ ẩm 96–97%, pH tối thích từ 5–7. Hạch nấm tồn lưu bền vững trong đất và tàn dư hữu cơ.
- Nấm Fusarium sp.: Giai đoạn vô tính sản sinh 3 loại bào tử: đại bào tử (Macroconidia hình liềm, 3–5 vách ngăn), tiểu bào tử (Microconidia hình trứng/bầu dục) và bào tử hậu/bào tử áo (Chlamydospores vách dày, tồn tại trong đất từ 15–30 năm). Nấm xâm nhiễm qua hệ thống rễ con và vết thương cơ giới, phát triển làm tắc nghẽn mạch dẫn xylem, cản trở vận chuyển nước khiến cây héo rũ và chết.
- Cơ chế đối kháng của vi sinh vật có ích: Các chi vi khuẩn Bacillus (sản sinh kháng sinh, lipopeptide surfactin, fengycin kích kháng hệ thống), Pseudomonas (cạnh tranh dinh dưỡng, sinh tổng hợp HCN), và xạ khuẩn Streptomyces (tiết enzyme chitinase phân giải vách tế bào nấm, sinh kháng sinh ngoại bào).
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thực nghiệm sinh học nông nghiệp theo quy chuẩn:
- Phương pháp cấy kép (Dual culture): Thực hiện trên môi trường PGA theo quy trình của Ferreira và cộng sự (1991). Vi khuẩn đối kháng được cấy thành 2 đường thẳng song song cách tâm 2,5 cm, đĩa thạch nấm (đường kính 5 mm) đặt tại tâm đĩa petri. Đo bán kính tản nấm (BKTN) và tính hiệu suất đối kháng (HSĐK - AE%) theo công thức của Moayedi và cộng sự (2009):
$$\text{AE (%)} = \frac{C - T}{C} \times 100%$$
(Trong đó: C là BKTN ở nghiệm thức đối chứng, T là BKTN ở nghiệm thức có vi sinh vật). Đánh giá mức độ đối kháng theo thang Soytong (1988): >75% (rất cao), 61–75% (cao), 51–60% (trung bình), <50% (thấp).
- Phương pháp kiểm chứng độc tính sinh học: Tiến hành theo Zhang Liquin (2001) trên đĩa thạch Water Agar (WA). Hạt cà chua nứt mầm 0,5–2 mm được ngâm dịch vi khuẩn ($10^8\text{ CFU/ml}$) trong 20 phút, ủ nghiêng 60°, bọc nửa giấy bạc ở 28±2°C trong 7 ngày.
- Phương pháp đánh giá hiệu lực phòng trừ trong nhà lưới: Bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với 12 nghiệm thức, 3 lần lặp lại (mỗi lần 10 chậu kích thước $12 \times 11\text{ cm}$, 2 cây/chậu). Giá thể hỗn hợp: đất - tro trấu - xơ dừa - phân bò (tỷ lệ 1:1:1:1) hấp vô trùng $121^\circ\text{C}$ trong 20 phút. Nấm bệnh nhân nuôi trên giá thể vỏ trấu + hạt kê (tỷ lệ 1:1), trộn đất tỷ lệ 1:5, chủng 20 g/chậu. Mật số vi sinh vật phun xử lý đạt $10^8\text{ CFU/ml}$.
- Phương pháp khảo sát tăng sinh khối: Nuôi cấy vi sinh vật trong bình tam giác/ống nghiệm lắc 250 vòng/phút. Đo mật độ quang học $\text{OD}_{600}$ bằng máy Nanovue plus. Khảo sát 2 yếu tố môi trường (5 loại: NB, NBY, YDC, KB, LB) và thời gian (12, 24, 36, 48, 60, 72 giờ); khảo sát đơn yếu tố nhiệt độ (25, 30, 35, 40°C) và pH (5,0 đến 8,0 với bước nhảy 0,5).
Nguồn dữ liệu và xử lý thống kê
Nguồn dữ liệu là số liệu thực nghiệm đo đạc trực tiếp từ các chỉ tiêu bán kính tản nấm, tỷ lệ hạt chết/độc tính, tỷ lệ bệnh thực vật (TLB), hiệu lực phòng trừ (HLPT) và giá trị hấp thụ quang học $\text{OD}_{600}$. Dữ liệu được tổng hợp trên Microsoft Excel 2010 và xử lý phân tích phương sai (ANOVA), phân hạng trung bình bằng kiểm định thống kê trên phần mềm SAS 9.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương này hệ thống hóa các tư liệu khoa học liên quan đến đề tài:
- Đặc điểm sinh học cây cà chua: Trình bày cấu trúc rễ chùm (ăn sâu đến 1,5 m, phân bố chính tầng 0–30 cm, chịu hạn ở độ ẩm đồng ruộng 70–80%), thân thảo hóa gỗ ở gốc, lá kép lông chim, hoa tự thụ phấn, quả mọng nước chứa tomatine (giảm dần khi chín đỏ) và hạt có chất kìm hãm nảy mầm trong dịch bào.
- Tác nhân và triệu chứng bệnh lở cổ rễ: Phân tích các dạng triệu chứng: chết rạp cây con trước/sau nảy mầm, thối đen phần cổ rễ sát mặt đất, thân teo thắt, héo rũ từng đám khi ẩm độ cao. Tổng quan cơ chế gây hại và tồn lưu của Rhizoctonia solani (nguồn bệnh hạch nấm lây qua nước, đất, gió) và Fusarium sp. (bào tử áo tồn lưu lâu năm, gây tắc mạch xylem).
- Tổng quan các nhóm vi sinh vật đối kháng: Cung cấp tư liệu về hoạt tính kháng nấm của các dòng Bacillus sp. (sản sinh hơn 60 dạng chất kháng sinh, tiết lipopeptide), Pseudomonas sp. (tiết HCN, siderophore) và xạ khuẩn Streptomyces sp. (tiết chitinase ức chế sợi nấm).
- Cơ sở tăng sinh khối vi sinh vật: Phân tích ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng cơ chất, thời gian nuôi cấy, ngưỡng nhiệt độ và nồng độ ion $\text{H}^+$ (pH) tác động đến cấu trúc màng tế bào, tính thẩm thấu và biến tính protein trong công nghệ lên men.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương này mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, trang thiết bị và vật liệu:
- Thiết bị và dụng cụ: Tủ cấy vô trùng Esco (2AC2-6E8), nồi hấp ALP (MC40L), tủ sấy Memmert (IN110), máy đo mật độ khuẩn Nanovue plus, kính hiển vi Olympus (CX23).
- Môi trường nuôi cấy: Điều chế 7 loại môi trường chuyên dụng gồm WA (thạch nước), PGA (thạch khoai tây glucose), LB (Luria Broth), KBA (King’s B Agar), YDC (Yeast extract dextrose $\text{CaCO}_3$), NBY (Nutrient-broth yeast extract) và NB (Nutrient-broth).
- Vật liệu sinh học: 12 dòng vi sinh vật đối kháng bản địa được lưu trữ tại Bộ môn Bảo vệ Thực vật, gồm:
- 6 dòng Bacillus sp.: CC-LD 1.1, CC-LD 2.2, CC-LD 2.4, CC-FN 1.1, ĐXT6, ĐNH1.
- 3 dòng Pseudomonas sp.: CC-LD 1.2, CC-LD 2.1, O-BT 3.2.
- 1 dòng xạ khuẩn Streptomyces sp.: O-BT 1.2.
- 2 dòng thuộc họ Enterobacteriaceae: ĐHT1, ĐNH8.
- Quy trình thực nghiệm: Chi tiết hóa các bước thực hiện thí nghiệm cấy kép in vitro, kiểm tra độc tính trên hạt nảy mầm, bố trí 12 nghiệm thức nhà lưới (đối chứng, xử lý phòng ngừa trước 24h, xử lý trị bệnh sau khi xuất hiện triệu chứng, phối hợp 2 dòng vi khuẩn) và phương pháp bố trí thí nghiệm tăng sinh khối đa yếu tố.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương này trình bày toàn bộ số liệu thu thập, phân tích phương sai và thảo luận kết quả thực nghiệm:
1. Khả năng đối kháng in vitro đối với nấm Rhizoctonia solani và Fusarium sp.
Khảo sát đối kháng qua phương pháp cấy kép trên đĩa petri ghi nhận sự khác biệt rõ rệt về khả năng ức chế giữa các dòng vi sinh vật:
- Đối với Rhizoctonia solani: Tại thời điểm 60 giờ sau cấy (GSC), dòng vi khuẩn CC-LD 2.4 thể hiện khả năng ức chế mạnh nhất với bán kính tản nấm chỉ đạt 11,21 mm, tương ứng hiệu suất đối kháng (HSĐK) cao nhất đạt 71,98% (mức đối kháng cao), khác biệt có ý nghĩa thống kê ($P < 0,01$) so với đối chứng (40,00 mm) và các dòng còn lại. Đứng thứ hai là dòng ĐXT6 với HSĐK 59,91% (BKTN 16,04 mm).
- Đối với Fusarium sp.: Tại thời điểm 6 ngày sau cấy (NSC), dòng xạ khuẩn O-BT 1.2 có khả năng ức chế vượt trội với bán kính tản nấm 9,91 mm, đạt HSĐK cao nhất là 75,23% (mức đối kháng rất cao), khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng (40,00 mm). Các dòng tiếp theo gồm ĐXT6 (HSĐK 60,81%), CC-FN 1.1 (HSĐK 55,73%) và CC-LD 1.2 (HSĐK 53,16%).
| Nghiệm thức |
BKTN R. solani (mm) (60 GSC) |
HSĐK R. solani (%) (60 GSC) |
BKTN Fusarium sp. (mm) (6 NSC) |
HSĐK Fusarium sp. (%) (6 NSC) |
| CC-LD 1.1 |
39,20 |
2,02 |
31,49 |
21,28 |
| CC-LD 1.2 |
22,06 |
44,85 |
18,73 |
53,16 |
| CC-LD 2.1 |
29,09 |
27,29 |
33,97 |
15,07 |
| CC-LD 2.2 |
38,17 |
4,58 |
35,49 |
11,28 |
| CC-LD 2.4 |
11,21 |
71,98 |
- |
- |
| O-BT 1.2 |
- |
- |
9,91 |
75,23 |
| O-BT 3.2 |
31,32 |
21,71 |
34,47 |
13,84 |
| ĐXT6 |
16,04 |
59,91 |
15,68 |
60,81 |
| ĐHT1 |
29,66 |
25,85 |
25,41 |
36,49 |
| ĐNH1 |
38,98 |
2,55 |
37,54 |
6,16 |
| ĐNH8 |
39,39 |
1,54 |
37,29 |
6,77 |
| CC-FN 1.1 |
28,30 |
29,25 |
17,71 |
55,73 |
| Đối chứng (ĐC) |
40,00 |
- |
40,00 |
- |
2. Kết quả kiểm chứng độc tính sinh học
Hai dòng vi sinh vật có HSĐK cao nhất (CC-LD 2.4 và O-BT 1.2) được lây nhiễm lên hạt cà chua nảy mầm. Sau 7 ngày theo dõi, tỷ lệ hạt chết và tỷ lệ nhiễm độc ở cả hai nghiệm thức đều ghi nhận 0%, tương đương nghiệm thức đối chứng không lây nhiễm. Kết quả xác nhận cả hai dòng vi sinh vật hoàn toàn không gây độc tính sinh học cho hạt giống và mầm cây cà chua.
3. Hiệu lực phòng trừ bệnh lở cổ rễ trong điều kiện nhà lưới
Kết quả đánh giá sau 14 ngày chủng nấm bệnh trên giống cà chua Rita trong nhà lưới được tổng hợp như sau:
| Nghiệm thức thực nghiệm |
Tỷ lệ bệnh (%) |
Hiệu lực phòng trừ (%) |
| NT 1: Đối chứng không lây bệnh |
0 |
- |
| NT 2: Chủng hỗn hợp nấm bệnh |
97 |
- |
| NT 3: Xử lý CC-LD 2.4 (không nấm) |
0 |
- |
| NT 4: Xử lý O-BT 1.2 (không nấm) |
0 |
- |
| NT 5: Xử lý CC-LD 2.4 trước 24h, sau đó chủng nấm |
50 |
50 |
| NT 6: Xử lý O-BT 1.2 trước 24h, sau đó chủng nấm |
63 |
37 |
| NT 7: Chủng nấm, xuất hiện bệnh mới xử lý CC-LD 2.4 |
67 |
33 |
| NT 8: Chủng nấm, xuất hiện bệnh mới xử lý O-BT 1.2 |
75 |
25 |
| NT 9: Xử lý phối hợp (CC-LD 2.4 + O-BT 1.2) trước 24h |
33 |
67 |
| NT 10: Chủng nấm, xuất hiện bệnh mới xử lý phối hợp |
52 |
48 |
Dữ liệu thực nghiệm chỉ ra rằng:
- Xử lý phòng ngừa vi sinh vật trước khi nhiễm bệnh 24 giờ cho hiệu lực cao hơn xử lý trị bệnh sau khi đã xuất hiện triệu chứng (ở dòng CC-LD 2.4 hiệu quả phòng cao hơn trị 17%; ở dòng O-BT 1.2 cao hơn 12%).
- Dòng CC-LD 2.4 có hiệu lực phòng trừ đơn lẻ (50% khi phòng, 33% khi trị) cao hơn dòng O-BT 1.2 (37% khi phòng, 25% khi trị).
- Phối hợp cả hai dòng vi sinh vật (NT 9) đạt hiệu lực phòng trừ cao nhất (67%), làm giảm tỷ lệ bệnh từ 97% xuống còn 33%.
4. Khảo sát các điều kiện tối ưu tăng sinh khối
- Môi trường và thời gian: Cả 2 dòng đều đạt mật độ tế bào cực đại tại thời điểm 36 giờ nuôi cấy. Dòng CC-LD 2.4 tăng sinh khối tối ưu trên môi trường KB ($\text{OD}{600} = 0,76$) và LB ($\text{OD}{600} = 0,72$). Dòng O-BT 1.2 tăng sinh khối tối ưu trên môi trường KB ($\text{OD}_{600} = 0,74$).
- Nhiệt độ nuôi cấy: Dòng CC-LD 2.4 đạt mật độ sinh khối cao nhất ở nhiệt độ 35°C ($\text{OD}{600} = 0,79$). Dòng O-BT 1.2 sinh trưởng tối ưu ở nhiệt độ 30°C ($\text{OD}{600} = 0,76$).
- Độ pH môi trường: Dòng CC-LD 2.4 đạt giá trị $\text{OD}{600}$ cao nhất tại pH 6,5 ($\text{OD}{600} = 0,76$). Dòng O-BT 1.2 đạt đỉnh sinh trưởng tại pH 7,0 ($\text{OD}_{600} = 0,76$).
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính
- Tuyển chọn được 2 dòng vi sinh vật bản địa không gây độc tính, có hoạt tính đối kháng vượt trội in vitro: dòng vi khuẩn CC-LD 2.4 đối kháng mạnh nhất với Rhizoctonia solani (HSĐK đạt 71,98% tại 60 GSC); dòng xạ khuẩn O-BT 1.2 đối kháng mạnh nhất với Fusarium sp. (HSĐK đạt 75,23% tại 6 NSC).
- Xác lập hiệu lực phòng trừ thực tế trong nhà lưới: Phối hợp 2 dòng CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 xử lý phòng bệnh trước 24 giờ mang lại hiệu lực phòng trừ cao nhất đạt 67%, giảm tỷ lệ cây bệnh từ 97% xuống 33%. Biện pháp phun phòng vi sinh vật cho hiệu quả cao hơn rõ rệt so với phun trị bệnh sau khi cây đã nhiễm nấm (chênh lệch từ 12% đến 17%).
- Xác định bộ thông số kỹ thuật tối ưu để nhân sinh khối:
- Dòng CC-LD 2.4: Môi trường KB/LB, nhiệt độ 35°C, pH 6,5, thời gian nuôi cấy 36 giờ ($\text{OD}_{600} = 0,76 - 0,79$).
- Dòng O-BT 1.2: Môi trường KB, nhiệt độ 30°C, pH 7,0, thời gian nuôi cấy 36 giờ ($\text{OD}_{600} = 0,74 - 0,76$).
Giải pháp và kiến nghị của tác giả
- Áp dụng quy trình xử lý kết hợp 2 dòng vi sinh vật đối kháng CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 vào đất hoặc phun ướt thân lá trước khi gieo trồng nhằm thiết lập rào cản sinh học phòng ngừa nấm bệnh lở cổ rễ.
- Ứng dụng các thông số dinh dưỡng (môi trường KB), nhiệt độ (30–35°C), pH (6,5–7,0) và chu kỳ 36 giờ vào quy trình công nghệ lên men sản xuất chế phẩm sinh học quy mô phòng thí nghiệm và bán công nghiệp.
Đóng góp khoa học
- Bổ sung cơ sở dữ liệu thực nghiệm về tiềm năng ứng dụng của các chủng vi sinh vật đất đối với hai đối tượng nấm bệnh nguy hiểm (Rhizoctonia solani và Fusarium sp.) trên cây họ cà tại khu vực phía Nam.
- Cung cấp các thông số nuôi cấy định lượng cụ thể ($\text{OD}_{600}$, pH, nhiệt độ, thời gian) phục vụ trực tiếp cho công tác nghiên cứu phát triển chế phẩm bảo vệ thực vật sinh học.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài
- Thử nghiệm đánh giá hiệu lực phòng trừ in vivo trong điều kiện nhà lưới mới chỉ được thực hiện trên một giống cà chua duy nhất (giống Rita), chưa mở rộng trên các giống cà chua khác cũng như các cây trồng khác thuộc họ cà.
- Hai dòng vi sinh vật tuyển chọn (CC-LD 2.4 và O-BT 1.2) mới được phân loại sơ bộ ở cấp độ chi/nhóm vi sinh vật, chưa được định danh chính xác đến cấp độ loài bằng kỹ thuật sinh học phân tử.
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Mở rộng khảo sát và đánh giá khả năng đối kháng của 2 dòng vi sinh vật CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 trên các loại cây trồng khác thuộc họ cà (như ớt, cà tím, khoai tây) trong điều kiện nhà lưới và đồng ruộng sản xuất.
- Ứng dụng phương pháp sinh học phân tử (giải trình tự gen 16S rRNA đối với vi khuẩn và vùng ITS/16S đối với xạ khuẩn) để định danh chính xác loài cho 2 dòng CC-LD 2.4 và O-BT 1.2.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:
- Sinh viên và học viên cao học: Chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Nông học, Vi sinh vật học ứng dụng và Công nghệ Sinh học Nông nghiệp.
- Nghiên cứu sinh và cán bộ kỹ thuật: Cung cấp phương pháp chuẩn hóa về sàng lọc đối kháng nấm bệnh in vitro (phương pháp cấy kép), quy trình tạo nguồn bệnh nhân tạo trên giá thể vỏ trấu - hạt kê (tỷ lệ 1:1) phục vụ lây nhiễm nhân tạo trong nhà lưới, và phương pháp kiểm chứng độc tính trên hạt mầm.
- Doanh nghiệp và cơ sở sản xuất phân bón/chế phẩm vi sinh: Tham khảo bộ thông số kỹ thuật tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy (môi trường King's B, nhiệt độ, pH và thời gian thu sinh khối) để thiết kế quy trình lên men sinh khối vi sinh vật đối kháng.
Câu hỏi thường gặp
1. Hai dòng vi sinh vật nào đạt hiệu suất đối kháng cao nhất trong phòng thí nghiệm và trên đối tượng nấm nào?
Dòng vi khuẩn CC-LD 2.4 đạt hiệu suất đối kháng cao nhất đối với nấm Rhizoctonia solani với HSĐK đạt 71,98% (bán kính tản nấm 11,21 mm tại thời điểm 60 giờ sau cấy). Dòng xạ khuẩn O-BT 1.2 đạt hiệu suất đối kháng cao nhất đối với nấm Fusarium sp. với HSĐK đạt 75,23% (bán kính tản nấm 9,91 mm tại thời điểm 6 ngày sau cấy).
2. Hiệu lực phòng trừ bệnh trong nhà lưới khi phối hợp 2 dòng vi sinh vật so với sử dụng đơn dòng đạt kết quả như thế nào?
Khi kết hợp 2 dòng vi sinh vật CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 để xử lý phòng bệnh (NT 9), hiệu lực phòng trừ đạt 67%, cao hơn rõ rệt so với việc xử lý đơn dòng CC-LD 2.4 (50%) hoặc đơn dòng O-BT 1.2 (37%), đồng thời kéo giảm tỷ lệ nhiễm bệnh của cây từ 97% (đối chứng lây bệnh) xuống còn 33%.
3. Thời điểm xử lý vi sinh vật (phun phòng trước 24 giờ so với phun trị sau khi phát bệnh) ảnh hưởng ra sao đến hiệu quả phòng trừ?
Xử lý vi sinh vật trước khi chủng nấm 24 giờ (phun phòng) mang lại hiệu quả vượt trội hơn so với xử lý sau khi cây đã xuất hiện triệu chứng bệnh (phun trị). Cụ thể, dòng CC-LD 2.4 phun phòng đạt hiệu lực 50% (cao hơn phun trị 17%), dòng O-BT 1.2 phun phòng đạt 37% (cao hơn phun trị 12%), và nghiệm thức phối hợp 2 dòng phun phòng đạt 67% (cao hơn phun trị 19%).
4. Điều kiện nuôi cấy tối ưu để tăng sinh khối cho 2 dòng CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 được xác định như thế nào?
Cả hai dòng đều đạt sinh khối cực đại sau 36 giờ nuôi cấy trên môi trường King’s B (KB). Về nhiệt độ và pH tối ưu: dòng CC-LD 2.4 phát triển tốt nhất ở 35°C và pH 6,5 ($\text{OD}{600} = 0,76 - 0,79$); dòng O-BT 1.2 phát triển tốt nhất ở 30°C và pH 7,0 ($\text{OD}{600} = 0,74 - 0,76$).
5. Thí nghiệm kiểm chứng độc tính của 2 dòng vi sinh vật tuyển chọn trên hạt cà chua cho kết quả gì?
Thí nghiệm lây nhiễm trực tiếp dịch vi khuẩn nồng độ $10^8\text{ CFU/ml}$ lên hạt cà chua nảy mầm trên môi trường thạch WA ghi nhận tỷ lệ nhiễm bệnh và tỷ lệ gây chết mầm đạt 0% sau 7 ngày theo dõi, chứng minh cả 2 dòng CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 hoàn toàn an toàn sinh học đối với cây cà chua.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp đã tuyển chọn thành công 2 dòng vi sinh vật bản địa trong đất gồm CC-LD 2.4 và O-BT 1.2 có khả năng ức chế mạnh in vitro đối với hai tác nhân nấm gây bệnh lở cổ rễ (Rhizoctonia solani và Fusarium sp.) với hiệu suất đối kháng lần lượt là 71,98% và 75,23%. Thử nghiệm in vivo trên giống cà chua Rita khẳng định tính an toàn sinh học của hai dòng vi sinh vật và chứng minh giải pháp phối hợp 2 dòng để phun phòng bệnh trước 24 giờ mang lại hiệu lực phòng trừ tối ưu đạt 67%. Đề tài đồng thời xác lập được bộ thông số môi trường (King’s B), thời gian (36 giờ), nhiệt độ (30–35°C) và pH (6,5–7,0) phục vụ hiệu quả cho công nghệ nhân sinh khối và phát triển chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật bền vững.
