Đặt vấn đề Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có khí hâu nóng ẩm nên đã tạo điều kiện thuận lợi cho các loại cây trồng nói chung và nông nghiệp nói riêng, đồng thời cũng tạo sự đa dạng phong phú các loại giống cây trồng. Trong sự phát triển của nền nông nghiệp hiện nay, việc phát triển các loại cây trồng có hiệu quả kinh tế cao đã góp phần vào việc xóa đói giảm nghèo cho người nông dân và giúp đẩy mạnh nền kinh tế của nước nhà. Nền nông nghiệp nước ta tuy có rất nhiều thuận lợi nhưng trong đó cũng có không ít những khó khăn, một trong những khó khăn khiến người nông dân đau đầu nhất đó chính là dịch hại cây trồng. Hàng năm, thiệt hại kinh tế do dịch hại gây ra khá nghiêm trọng đối với sản xuất, trong đó phải kể tới các thiệt hại lớn do các nấm gây bệnh có nguồn gốc trong đất gây ra.
Nấm trong đất có thành phần loài rất phong phú, nó cũng gây ra số lượng bệnh nhiều nhất so với các loài vi sinh vật khác, trong đó có rất nhiều bệnh gây thiệt hại nặng nề gây ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất của cây trồng. Các loại cây trồng như: cà chua, đậu đỗ, cây họ bầu bí, … thường bị các loài nấm có nguồn gốc trong đất gây hại. Bởi vậy, hàng loạt các biện pháp bảo về thực vật như: biện pháp canh tác, biện pháp chọn giống chống chịu, … Đặc biệt, biện pháp hóa học là biện pháp phòng trừ bệnh hại đã được áp dụng phổ biến trong sản xuất nông nghiệp nước ta hiện nay đã gây ra hàng loạt vấn đề làm ảnh hưởng tới môi trường, môi sinh và sức khỏe của con người. Vì vậy, tìm kiếm biện pháp phòng trừ bệnh hại cây trồng theo hướng sinh học là biện pháp đúng đắn và cần thiết cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững.
Các nghiên cứu tập trung vào một số vi sinh vật đối kháng như nấm, vi khuẩn: nấm Trichoderma viride và vi khuẩn Bacilus subtilis. Do vậy, việc nghiên cứu nấm có nguồn gốc trong đất, xác định rõ nguyên nhân gây bệnh, các đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học, sinh thái của một số loại 1 nấm và thử nghiệm các chế phẩm sinh học sử dụng Trichoderma viride và Bacilus subtilis phòng trừ các bệnh nấm hại cây trồng là yêu cầu cần thiết trong thực tiễn sản xuất. Xuất phát từ vấn đề nêu trên và được sự phân công của TS. Trần Nguyễn Hà chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu bệnh lở cổ rễ trên một số cây trồng cạn (Rhizoctonia solani) vùng Hà Nội và phụ cận”.
Mục đích và yêu cầu 1. Mục đích Điều tra thực trạng tình hình bệnh lở cổ rễ trên các cây trồng cạn tại các vùng trồng chính (Đặng Xá, Lệ Chi, Văn Đức, Văn Giang, …) tại Hà Nội và phụ cận, nghiên cứu đặc tính sinh học sinh thái của nấm và nghiên cứu biện pháp sinh học phòng trừ bệnh. Yêu cầu - Điều tra, đánh giá mức độ gây hại của bệnh lở cổ rễ (R. solani) và mức độ phổ biến của bệnh hại trên một số cây trồng cạn tại Hà Nội và phụ cận vụ xuân hè năm 2021.
- Thu thập mẫu bệnh, phân ly, nuôi cấy, nghiên cứu đặc điểm hình thái, và đặc điểm sinh học của nấm Rhizoctonia solani. - Nghiên cứu tính gây bệnh của nấm Rhizoctonia solani trên một số giống cây trồng cạn phổ biến trong điều kiện chậu vại. - Khảo sát hiệu lực ức chế của nấm đối kháng Trichoderma viride đối với nấm trên môi trường nhân tạo. - Khảo sát hiệu lực ức chế của vi khuẩn đối kháng Bacilus subtilis với nấm trên mô trường nhân tạo.
- Khảo sát hiệu lực phòng trừ của nấm đối kháng Trichoderma viride đối với nấm trong điều kiện chậu vại 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Hạt bị thối, cây bị chết héo, thối rễ, thối cành và thối vỏ đều có thể do nấm Rhizoctonia solani gây ra. Trong điều kiện không thuận lợi cho sự phát triển của cây con, bệnh do nấm R.
solani trở nên nghiêm trọng và làm giảm năng suất của cây trồng. Rhizoctonia solani là một loại nấm phổ biến với phạm vi ký chủ rộng khó có thể phân biệt với các loại bệnh khác trên hạt khiến cho việc quản lý bệnh trở nên khó khăn. Thiessen and Jason E. Woodward, 2012) Nấm Rhizotonia solani có thể tạo ra hạch nấm, chúng đang ở trạng thái sống.
Hạch nấm không có vỏ và cấu trúc, được hình thành từ các thể nhỏ gọn của các sợi nấm và có tập hợp lỏng lẻo. (Ritchie và cs, 2013) Theo nghiên cứu của Maurya và cs, (2016), ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến sự nảy mầm của hạch nấm R. Ở nhiệt độ 20 ± 1ºC, hạch nấm R. solani AG 3 có tỷ lệ nảy 4 mầm (50 - 100%) và nhiệt độ 25 ± 1ºC có tỷ lệ nảy mầm (57,5 - 100%).
Kết quả cho thấy hạch nấm nảy mầm tốt ở nhiêt độ từ 20 - 25 ± 1ºC. solani AG 3 có tỷ lệ nảy từ 85 - 100% trong độ pH 5, nảy mầm 82,5 - 100% ở pH = 6 và 85 - 100% ở độ pH = 7. Tỷ lệ nảy mầm của hạch nấm ở độ pH = 5 - 7 cao hơn tỷ lệ nảy mầm ở độ pH = 4 và pH = 8. Theo tác giả Aalaa K.
Hassan và cs, (2018), phân lập mầm bệnh trên môi trường PDA phân lập từ cây ký chủ dưa chuột, sợi nấm phân nhánh ngắn chiều rộng khi quan sát trên kính hiển vi từ 5,0 đến 8,0 µm, hạch nấm có màu nâu và hình dạng không đều nhau. Ngoài gây ra các bệnh về vùng rễ ra thì Rhizoctonia solani còn gây bệnh cháy lá trên cây đậu ở vùng đất có khí hậu nhiệt đới của Trung Mỹ và Caribe. 3 Bệnh này có thể gây hại ở bất kì giai đoạn nào của cây đậu mà không theo chu kỳ, nó gây rụng lá và mất mùa. (Valentın và cs, 2016) Rhizotonia solani AG3-PT có thể gây bệnh trên tất cả các bộ phận dưới đất của cây khoai tây bao gồm thân, ngọn, rễ và gây hại nghiêm trọng trên củ.
AG3-PT là AG gây hại lớn nhất trên cây khoai tây so với các loại AG khác. Một số AG khác của R. solani, chẳng hạn như AG2-1, AG4, AG5, AG9 và BNR, có thể gây ra các vết bệnh ở mức độ khác nhau. AG8 chỉ lây nhiễm vào rễ của cây khoai tây, trong khi AG2-1, AG5 và BNR có thể gây biến dạng củ.
(Brierley và cs, 2013) Vi khuẩn Bacillus sp. gram dương, hình que, nội bào tử trước với màu trắng khô và có nếp gấp, mờ đục, cạnh không đều khuẩn lạc trên môi trường thạch dinh dưỡng. Có catalase, hoạt tính oxidase, beta galactosidase (ONPG)glucose, manitol, sucrose, arbinose, trehalose, sản xuất acetoin (Voges proskauers thử nghiệm), khử nitrat và không thể sản xuất H2S, sử dụng Arginine và Phenylalanin deaminase. Các loại vi khuẩn đối kháng Bacillus được sử dụng trong nghiên cứu đều ức chế sự phát triển của R.
(Santosh Kumar Sethi và cs,2018) Theo nghiên cứu của Ankit Kumar và cs, (2017), vi khuẩn Bacillus có khả năng đối kháng các loại vi nấm gây bệnh phổ thông với tác động rộng, không gây hại cho con người và cây trồng. Mặt khác, Bacillus còn tham gia vào quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ khó phân hủy thành những chất hữu cơ đơn giản cho cây trồng dễ sử dụng, giúp cải tạo đất, khống chế và tiêu diệt một số loại vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng bởi các chức năng sinh học chuyên biệt của chúng. Bacillus là một trong những vi sinh vật được nghiên cứu ứng dụng nhiều, đặc biệt là trong phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng. Một số chủng Bacillus đã được sử dụng để sản xuất ra chế phẩm sinh học trừ côn trùng gây hại cây trồng như Bacillus thuringiensis trừ sâu tơ, các chế phẩm này đã được sử dụng với khối lượng lớn phục vụ sản xuất.
Vi khuẩn Bacillus subtilis nằm trong nhóm vi khuẩn có khả năng 4 đối kháng với một số nấm gây bệnh cho cây. Trong các vi sinh vật đối kháng, vi khuẩn Bacillus được chứng minh có khả năng đối kháng với nhiều loại nấm như: Rhizotonia, Sclerotinia, Fusarium, Phytopthora và một số vi khuẩn khác nhờ vào khả năng sinh ra các chất kháng sinh. Hiệu lực ức chế của vi khuẩn đối kháng B. subtilis đến sự phát triển sợi nấm Fusarium solani trên môi trường PDA phát hiện thấy vi khuẩn B.
subtilis đã tạo vùng (clear zone) ức chế sinh trưởng nấm Fusarium solani. Khi cấy truyền nấm Fusarium solani từ môi trường PDA nhân nuôi trên môi trường hạt kê, tiến hành lây nhiễm vào đất trước 7 ngày, sau đó tiến hành trồng dưa chuột và mướp đắng, xử lý bằng dịch vi khuẩn B. Khi kiểm tra thí nghiệm phát hiện trên đất lây nhiễm nấm Fusarium solani và xử lý dịch vi khuẩn B. subtilis có tỷ lệ nảy mầm và cây sinh trưởng tốt hơn rõ rệt khi so sánh với cây trồng trên đất chỉ xử lý riêng rẽ nấm Fusarium solani (Aphirat và cs, 2014).
tạo ra nhiều loại hợp chất tham gia vào quá trình kiểm soát sinh học của mầm bệnh thực vật và thúc đẩy sự phát triển của thực vật, khiến chúng trở thành ứng cử viên tiềm năng cho hầu hết các sản phẩm nông nghiệp và các ứng dụng công nghệ sinh học. Trực khuẩn thể hiện hoạt động đối kháng bằng cách đào thải ra ngoài tế bào các chất chuyển hóa như kháng sinh, hydrolase thành tế bào và tế bào phụ. Ngoài ra, Bacillus spp. cải thiện phản ứng của thực vật đối với sự tấn công của mầm bệnh bằng cách kích hoạt tính kháng toàn thân (ISR).
Bên cạnh đó là tác nhân kiểm soát sinh học hứa hẹn nhất, Bacillus spp. thúc đẩy sự phát triển của thực vật thông qua cố định nitơ, sự hòa tan photphat, và sản xuất phytohormone. Đối kháng và thúc đẩy tăng trưởng thực vật các chủng Bacillus spp. có thể hữu ích trong việc xây dựng các chế phẩm mới.
Nhiều nghiên cứu về phạm vi rộng nhiều loài thực vật cho thấy sự gia tăng ổn định về số lượng Bacillus spp. được xác định là tiềm năng tác nhân kiểm soát sinh học và chất thúc đẩy tăng 5 trưởng thực vật. Trong số các cơ chế hoạt động khác nhau, nó vẫn không rõ những đặc điểm riêng lẻ hoặc kết hợp nào có thể được sử dụng làm yếu tố dự đoán trong việc lựa chọn những đặc điểm tốt nhất của chúng để cải thiện năng xuất cây trồng. Do nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công ứng dụng của Bacillus spp.