MỞ ĐẦU Hiện nay, sự phát triển của ngành nông nghiệp đang đi vào mức độ thâm canh, với việc sử dụng ngày càng nhiều phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật hóa học, phá rừng canh tác cây công nghiệp chạy theo năng suất, sản lượng…đã làm cho đất đai ngày càng thoái hóa, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân bằng hệ sinh thái đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh trong đất ngày càng tích lũy….Ðể đối phó với vấn đề này, việc kiểm soát sâu, bệnh hại bằng biện pháp sinh học ngày càng được chú ý đến và đã có nhiều nghiên cứu được thực hiện trong thời gian gần đây [1]. Cà phê là một trong những mặt hàng nông sản chiến lược, đóng góp hơn 3,5 tỷ USD cho ngân sách nhà nước [2]. Chủ trương của Nhà nước là hình thành các vùng trồng cà phê lớn, sản xuất bền vững, đạt các tiêu chuẩn của cà phê chứng chỉ quốc tế đáp ứng nhu cầu xuất khẩu và mang lại giá trị lợi nhuận cao [3]. Tuy nhiên, sản xuất cà phê Việt Nam nói chung hiện đang phải đối mặt với nhiều thách thức, trong đó có vấn đề lạm dụng phân bón hóa học [4].
Điều này chẳng những làm gia tăng chi phí sản xuất mà còn đã và đang làm giảm khả năng chống chịu của cây cà phê dẫn đến bùng nổ dịch bệnh, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng cà phê Việt Nam trên thị trường thế giới và cũng là nguyên nhân có thể dẫn đến thoái hóa đất canh tác, ô nhiễm nguồn nước và môi trường sống. Ngoài ra, dư lượng hóa học còn làm giảm chất lượng hạt cà phê nhân, làm sản phẩm khó có thể đi vào các thị trường đòi hỏi chất lượng cao. Do đó, việc nghiên cứu tìm ra các giải pháp thay thế một phần phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong sản xuất cà phê hiện đang là vấn đề quan tâm của nhiều nhà khoa học. Một trong những bệnh điển hình của cây cà phê đang phải đối mặt đó là bệnh sần rễ gây vàng lá rồi chết, bệnh chủ yếu do tuyến trùng gây sần rễ gây ra.
Tuyến trùng Meloidogyne incognita là một trong những tuyến trùng gây sần rễ, là tác nhân chủ yếu gây hại cho cây trồng trong đó có cây cà phê. Vi sinh vật nội sinh được xem là một trong những đối tượng quan trọng, được phân lập và sàng lọc để làm chế phẩm sinh học dùng cho việc 2 phòng trừ các loại nấm bệnh. Lợi dụng đặc tính vi sinh vật sống nội sinh trong tế bào mô thực vật đã rút ngắn được thời gian thích nghi của chế phẩm sinh học. Vi sinh vật nội sinh có thể đối kháng với nấm bệnh, kích thích sự sinh trưởng cho cây và đồng thời không ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe cộng đồng [5].
Khảo sát về vi sinh vật nội sinh đã được nghiên cứu trong nhiều loại cây trồng quan trọng như lúa mỳ, chuối, đậu nành và cà chua, nhưng phần lớn vi sinh vật nội sinh trên cây cà phê vẫn còn chưa nhiều nghiên cứu sâu [6]. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá khả năng diệt tuyến trùng và kích thích sinh trưởng đối với cây cà phê của chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium” Mục đích, yêu cầu: - Mục đích: Đánh giá khả năng diệt tuyến trùng và kích thích sinh trưởng đối với cây cà phê của chủng vi khuẩn nội sinh Bacillus megaterium. - Yêu cầu: Sử dụng các phương pháp nghiên cứu vi sinh và hóa sinh để thử nghiệm và đánh giá: khả năng diệt tuyến trùng, khả năng sinh tổng hợp enzyme chitinase và cellulase cao, sinh tổng hợp hàm lượng IAA. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ PHÊ 1. Lịch sử phát triển của cây cà phê Cà phê thuộc bộ Rubiales, họ Rubiacea, chi Coffea. Theo phân loại thực vật học cà phê có khoảng 500 loài với trên 6. Tất cả các loại cà phê đều có nguồn gốc từ Châu Phi, loại sống hoang dại đã nổi tiếng và lâu đời nhất là cà phê chè (Coffea arabica).
Cây cà phê chè mọc hoang dại được biết đến đầu tiên ở vùng biên giới giáp cao nguyên Boma và Sudan. Năm 1889 đã tìm thấy cà phê vối (Coffea canephora) mọc hoang dại ở vùng thuộc Công Gô và mọc rải rác ở một số vùng khác thuộc Tây Phi gần xích đạo. Cây cà phê được trồng trọt từ thế kỷ XIV tại vùng Arabica (Yêmen). Theo Vesling, quả cà phê được đem từ Yêmen sang bán ở vùng Ai Cập duới dạng quả khô và coi đây là thứ hàng rất xa xỉ.
Vào thế kỷ XVII người ta đã lấy cà phê đã rang xay trộn vào dầu mỡ được chứa trong các túi làm thực phẩm để vuợt sa mạc. Hiện nay trên thế giới đang trồng các loài cà phê có giá trị kinh tế sau: Cà phê chè (Coffea arabica Line): Ðược trồng có hệ thống đầu tiên vào khoảng thế kỷ XV tại các khu vườn ở miền nam Yêmen. Từ giữa thế kỷ XVII người Ả-rập mất vị trí độc tôn trong việc trồng cà phê và cà phê chè được lan rộng khắp thế giới. Nguồn gốc từ Ethiopia đến Yêmen sang Yava (1960) đến Amsterdam (Hà Lan) năm 1706, sang Trung Mỹ Năm 1724, đến Colombia năm 1724, từ Yêmen sang Brazil năm 1715 và từ Yava sang Papua New Guinea vào năm 1770.
Hiện nay cà phê chè được trồng tập trung chủ yếu tại Brazil, Colombia, Mêhicô và các nước Trung Phi. Cà phê chè bao gồm các chủng phổ biến như: Coffea arabica L. Typica, Coffea arabica L. Bourbon, Coffea arabica L.
Amarello chev, Coffea arabica L. Caturra, Coffea arabica L. Mokka, Coffea arabica L. Mundonovo, Coffea arabica L.
Catuai, Coffea arabica L. Cà phê vối (Coffea canephora Piere): Cà phê vối từ Tây Phi và Madagascar đưa sang Nam Mỹ và Amsterdam, Hà Lan vào năm 1899. Cà phê vối không chịu được lạnh như cà phê chè vì vậy việc gieo trồng chỉ hạn chế tại một số vùng có điều kiện sinh thái đặc trưng, đồn điền cà phê vối đầu tiên 4 xuất hiện tại Java năm 1900. Cà phê vối chủ yếu được trồng nhiều ở một số nước là Indonesia, Bờ Biển Nga, Uganda, Việt Nam.
Cây cà phê vối chịu được nhiệt độ nóng ẩm, năng suất cao nhưng hương vị nước uống kém hơn cà phê chè. Khác với cây cà phê chè, cà phê vối là cây thụ phấn chéo và chỉ ra hoa một lần trên nách của cành ngang. Hai loại cà phê này chỉ được trồng tại các nước Châu Phi như Liberia, Sierra Leon, Cộng Hòa Trung Phi, Benin và các nước Châu Á như Philipin, Indonesia, Việt Nam. Hai loại cà phê này sinh trưởng khỏe, khả năng thích ứng rộng, ít sâu bệnh, nhưng chất lượng nước uống kém, hàm lượng caffein thấp.
So với cà phê chè và cà phê vối thì sản lượng của hai loại cà phê này không đáng kể [8]. Đặc điểm thực vật học cây cà phê Thân: Cây cà phê chè có thể cao tới 6 m, cà phê vối tới 10 m. Tuy nhiên ở các trang trại cà phê người ta thường phải cắt tỉa để giữ được độ cao từ 2-4 m, thuận lợi cho việc thu hoạch. Cây cà phê có cành thon dài, lá cuống ngắn, xanh đậm, hình ovan.
Mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt hơn. Chiều dài của lá khoảng 8-15 cm, rộng 4-6 cm. Rễ cây cà phê là loại rễ cọc, cắm sâu vào lòng đất từ 1 - 2,5 m với rất nhiều rễ phụ tỏa ra xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng nuôi cây [6]. Hoa: Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thường nở thành chùm đôi hoặc chùm ba.
Màu hoa và hương hoa dễ làm ta liên tưởng tới hoa nhài. Hoa chỉ nở trong vòng 3 đến 4 ngày và thời gian thụ phấn chỉ vài ba tiếng. Một cây cà phê trưởng thành có từ 30. Ngay từ khi cây cà phê ra hoa kết quả người ta đã có những đánh giá đầu tiên về vụ mùa cà phê.
Ở các nước sản xuất cà phê lớn điều này đặc biệt quan trọng trong việc đưa ra những nhận định về giá cả và thị trường. Tuy vậy những đợt rét đậm hoặc hạn hán có thể làm đảo lộn mọi sự tính toán và đẩy thị trường vào tình thế hoàn toàn khác [6]. Quả: Cà phê là loài cây tự thụ phấn, do đó gió và côn trùng có ảnh hưởng lớn tới quá trình sinh sản của cây. Sau khi thụ phấn quả sẽ phát triển 5 trong 7 đến 9 tháng và có hình bầu dục, bề ngoài giống như quả anh đào.
Trong thời gian chín, màu sắc của quả thay đổi từ xanh sang vàng rồi cuối cùng là đỏ. Quả có màu đen khi đã chín nẫu. Do thời gian đâm hoa kết trái lâu như vậy mà một vụ cà phê kéo dài gần một năm trời và có thể xảy ra trường hợp trên một cây vừa có hoa, vừa có quả. Thông thường một quả cà phê chứa hai hạt.
Chúng được bao bọc bởi lớp thịt quả bên ngoài [6]. Một số bệnh thường gặp ở cây cà phê Một vấn đề đáng quan tâm trong những năm qua là tình hình phát sinh sâu bệnh trên cây cà phê đang diễn biến hết sức phức tạp, việc áp dụng các biện pháp phòng trừ sâu bệnh vẫn còn nhiều hạn chế, nhiều loại bệnh chưa có thuốc đặc trị, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên cây cà phê cũng có nhiều vấn đề đáng bàn… Một ví dụ cụ thể như sự xuất hiện của loại ve sầu gây hại cà phê mới đây đã huỷ diệt trên diện rộng đến hàng chục ngàn ha cà phê tại nhiều tỉnh thành trên cả nước, trong đó đặc biệt là ở các vùng chuyên canh cây cà phê như Đắk Lắk, Lâm Đồng, Gia Lai, Đắk Nông… gây thiệt hại lớn cho người dân và làm cho sự phát triển của cây cà phê trong thời gian tới chưa được bền vững. Cho nên, để cho cây cà phê phát triển ổn định và bền vững thì vấn đề bảo vệ thực vật cho cây cà phê là hết sức cần thiết và đáng quan tâm nhất hiện nay [9]. Theo kinh nghiệm thực tế thì sâu bệnh thường sẽ xuất hiện sau khi thu hoạch xong cà phê cho đến cuối mùa nắng, đầu mùa mưa.
Đây là giai đoạn phát triển khá nhanh và khá nhiều loại sâu bệnh trên cây cà phê. Theo Cục Bảo vệ thực vật cho biết, tập đoàn sâu bệnh hại trên cây cà phê rất phong phú và đa dạng gồm 18 loại sâu bệnh chính. Các loài sâu hại quan trọng thuộc 6 họ của 3 bộ gồm: bộ cánh cứng, bộ cánh đều, bộ cánh vảy.