Phân lập tuyển chọn và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc mốc trắng trên cây lạc

Chuyên khảo phân tích Phân lập tuyển chọn và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Tạ Hà Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Xuân Cảnh
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Của Xạ Khuẩn Đối Kháng Nấm Sclerotium Rolfsii Gây Bệnh Thối Gốc Mốc Trắng Trên Cây Lạc
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN I: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích và nội dung nghiên cứu
• 1.1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.1.3. Nội dung nghiên cứu
• 2. PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về cây lạc
• 2.2. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam
• 2.2.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới
• 2.2.2. Tình hình sản xuất lạc tại Việt Nam
• 2.3. Vai trò của lạc
• 2.3.1. Đối với kinh tế
• 2.3.2. Đối với nông nghiệp
• 2.3.3. Đối với đời sống con người
• 2.4. Một số bệnh hại cây lạc
• 2.4.1. Bệnh thối gốc mốc trắng (TGMT)
• 2.4.1.1. Triệu chứng
• 2.4.1.2. Tác nhân gây bệnh
• 2.4.1.3. Đặc điểm sinh trưởng của nấm Sclerotium rolfsii
• 3. PHẦN IV: KẾT QUẢ
• 3.1. Kết quả xác định nấm gây bệnh thối gốc mốc trắng trên cây lạc
• 3.1.1. Kết quả thu thập mẫu cây lạc bị bệnh
• 3.1.2. Kết quả phân lập nấm gây bệnh thối gốc mốc trắng
• 3.1.3. Kết quả tái lây nhiễm
• 3.1.4. Kết quả tách chiết DNA và định danh chủng nấm có khả năng gây bệnh cao
• 3.2. Phân lập, sàng lọc các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm bệnh
• 3.2.1. Kết quả phân lập xạ khuẩn
• 3.2.2. Kết quả sàng lọc các chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng nấm
• 3.2.3. Kết quả đánh giá khả năng ức chế sợi nấm và hạch nấm bởi dịch nuôi xạ khuẩn
• 3.3. Đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn
• 3.3.1. Đặc điểm hình thái. Khả năng thích nghi của chủng xạ khuẩn TB25 ở các điều kiện khác nhau
• 4. PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan về Bệnh Thối Gốc Mốc Trắng Trên Cây Lạc

Bệnh thối gốc mốc trắng (TGMT) do nấm Sclerotium rolfsii gây ra là một trong những bệnh hại nghiêm trọng trên cây lạc, ảnh hưởng lớn đến năng suất lạc và chất lượng lạc. Thiệt hại do bệnh TGMT có thể lên đến 80% tùy thuộc vào tỷ lệ nhiễm, thời kỳ nhiễm bệnh của cây lạc cũng như điều kiện thời tiết khí hậu. Nguồn bệnh tồn tại trong đất, tàn dư thực vật, và vật liệu giống nhiễm bệnh dưới dạng sợi nấm và hạch nấm. Hạch nấm có thể tồn tại từ năm này qua năm khác ở tầng đất bề mặt và là nguồn gây bệnh phổ biến cho các vụ sau. Việc phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii hiện nay chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học. Tuy nhiên biện pháp này không bền vững và gây ảnh hưởng không tốt đến môi trường. Do đó, cần có những giải pháp kiểm soát sinh học bệnh thối gốc mốc trắng hiệu quả và thân thiện môi trường hơn.

1.1. Tầm quan trọng của việc phòng trừ bệnh thối gốc mốc trắng

Bệnh thối gốc mốc trắng gây thiệt hại lớn đến sản xuất lạc. Nấm Sclerotium rolfsii tấn công vào giai đoạn cây con, làm thối gốc, thân, rễ và quả, dẫn đến giảm năng suất và chất lượng. Phòng trừ bệnh hiệu quả giúp bảo vệ năng suất lạc và chất lượng lạc, đảm bảo thu nhập cho người nông dân. Theo Mehan và cộng sự (1994), thiệt hại có thể lên đến 80% nếu không có biện pháp phòng trừ.

1.2. Sự cần thiết của các biện pháp kiểm soát sinh học

Việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii gây ra nhiều vấn đề về môi trường và sức khỏe con người. Các biện pháp kiểm soát sinh học sử dụng các vi sinh vật có lợi, như xạ khuẩn đối kháng, để ức chế sự phát triển của nấm bệnh, an toàn hơn và bền vững hơn. Ứng dụng biện pháp sinh học ngày càng được quan tâm và phát triển.

II. Thách Thức Trong Phòng Trừ Nấm Sclerotium Rolfsii Trên Lạc

Việc phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh TGMT trên cây lạc gặp nhiều khó khăn do đặc tính sinh học của nấm và khả năng tồn tại lâu dài trong đất. Nấm có phạm vi ký chủ rộng, khả năng thích nghi cao với các điều kiện môi trường khác nhau. Nấm Sclerotium rolfsii tồn tại trong đất dưới dạng hạch nấm, có khả năng tồn tại trong thời gian dài, gây khó khăn cho việc tiêu diệt hoàn toàn. Biện pháp hóa học có thể hiệu quả trong ngắn hạn, nhưng gây ra các vấn đề về môi trường và sự kháng thuốc của nấm bệnh.

2.1. Đặc điểm sinh học của nấm Sclerotium rolfsii gây khó khăn

Nấm Sclerotium rolfsii có khả năng sinh trưởng và phát triển trên nhiều loại cây trồng khác nhau, làm cho việc kiểm soát nguồn bệnh trở nên khó khăn hơn. Hạch nấm có khả năng tồn tại lâu trong đất, giúp nấm có thể tái nhiễm bệnh cho các vụ sau. Theo Ristaino và cộng sự (1985), hạch nấm có thể tồn tại nhiều tháng trong đất ngay cả khi ở điều kiện khắc nghiệt.

2.2. Hạn chế của việc sử dụng biện pháp hóa học

Việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii có thể gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và làm giảm độ đa dạng sinh học trong đất. Nấm bệnh cũng có thể phát triển khả năng kháng thuốc, làm giảm hiệu quả của các loại thuốc hóa học. Do đó cần có biện pháp phòng trừ bệnh cho lạc bền vững.

2.3. Tìm kiếm giải pháp sinh học thay thế bền vững cho cây lạc

Do những hạn chế của việc sử dụng thuốc hóa học, việc tìm kiếm các giải pháp sinh học thay thế là rất cần thiết. Xạ khuẩn đối kháng là một trong những lựa chọn tiềm năng, vì chúng có khả năng ức chế sự phát triển của nấm bệnh một cách tự nhiên và an toàn. Ứng dụng xạ khuẩn mang lại hiệu quả cao trong việc phòng ngừa và điều trị bệnh cho lạc một cách tự nhiên và bền vững.

III. Phân Lập và Tuyển Chọn Xạ Khuẩn Đối Kháng Nấm Bệnh Lạc

Quá trình phân lập xạ khuẩn và tuyển chọn xạ khuẩn đối kháng là bước quan trọng để tìm ra các chủng xạ khuẩn có khả năng ức chế nấm Sclerotium rolfsii hiệu quả. Việc phân lập được thực hiện từ các mẫu đất trồng lạc và các mẫu bệnh. Các chủng xạ khuẩn đối kháng được đánh giá dựa trên khả năng ức chế sự phát triển của nấm bệnh trong điều kiện in vitro. Các chủng xạ khuẩn có tiềm năng nhất được chọn để nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và khả năng ứng dụng trong thực tế.

3.1. Phương pháp phân lập xạ khuẩn từ đất trồng lạc

Các mẫu đất được thu thập từ các ruộng trồng lạc có lịch sử bị nhiễm bệnh TGMT. Mẫu đất được xử lý và pha loãng, sau đó được cấy lên các môi trường chọn lọc đặc biệt để phân lập xạ khuẩn. Quá trình phân lập bao gồm các bước pha loãng, cấy ria, và chọn lọc khuẩn lạc. Mục tiêu là thu được các chủng xạ khuẩn thuần khiết để nghiên cứu.

3.2. Tiêu chí tuyển chọn xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao

Các chủng xạ khuẩn phân lập được đánh giá khả năng đối kháng nấm Sclerotium rolfsii bằng phương pháp đối kháng kép trên môi trường PDA. Các chủng xạ khuẩn đối kháng có khả năng ức chế sự phát triển của nấm bệnh được đánh giá bằng cách đo đường kính vòng kháng khuẩn. Chủng nào có vòng kháng khuẩn lớn nhất được chọn để nghiên cứu tiếp.

3.3. Đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng của sợi nấm

Sau khi đã phân lập được xạ khuẩn, việc đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng của sợi nấm đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả của xạ khuẩn đối kháng. Quá trình đánh giá này được thực hiện bằng cách sử dụng các phương pháp khác nhau, bao gồm kiểm tra sự hình thành vòng kháng khuẩn và đánh giá mức độ ức chế trực tiếp của xạ khuẩn đối với nấm gây bệnh.

IV. Nghiên Cứu Đặc Điểm Sinh Học Của Xạ Khuẩn Đối Kháng Tiềm Năng

Nghiên cứu đặc điểm sinh học xạ khuẩn là bước quan trọng để hiểu rõ hơn về khả năng thích nghi và hoạt động của chúng trong môi trường. Các đặc điểm được nghiên cứu bao gồm hình thái khuẩn lạc, khả năng sinh trưởng ở các điều kiện nhiệt độ, pH, độ mặn khác nhau, và khả năng sinh các enzyme ngoại bào như cellulase, chitinase. Phân tích đặc tính sinh hóa và phân tích di truyền cũng được thực hiện để định danh và xác định mối quan hệ di truyền của các chủng xạ khuẩn.

4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ pH và độ mặn

Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH và độ mặn có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của xạ khuẩn. Nghiên cứu tác động của pH lên xạ khuẩn, tác động của nhiệt độ lên xạ khuẩn và tác động của độ ẩm lên xạ khuẩn giúp xác định điều kiện tối ưu cho sự phát triển của chúng trong điều kiện thực tế. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa việc ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh.

4.2. Đánh giá khả năng sinh enzyme phân giải của xạ khuẩn

Khả năng sinh các enzyme ngoại bào như cellulase, chitinase của xạ khuẩn có vai trò quan trọng trong cơ chế đối kháng nấm. Các enzyme này có thể phân hủy thành phần cấu trúc của tế bào nấm, ức chế sự phát triển của chúng. Việc đánh giá khả năng sinh enzyme này giúp xác định cơ chế hoạt động của xạ khuẩn đối kháng.

4.3. Định danh và phân loại các chủng xạ khuẩn triển vọng

Việc định danh và phân loại các chủng xạ khuẩn đối kháng giúp xác định chính xác loài và chủng của chúng, từ đó có thể tìm hiểu thêm về các đặc tính sinh học và khả năng ứng dụng của chúng. Phân tích đặc tính sinh hóa và phân tích di truyền là những phương pháp quan trọng trong quá trình này. Điều này giúp tạo cơ sở dữ liệu cho việc lựa chọn và sử dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh.

V. Ứng Dụng Xạ Khuẩn Trong Phòng Trừ Bệnh Thối Gốc Mốc Trắng

Nghiên cứu về ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh TGMT mở ra hướng đi mới trong việc bảo vệ cây lạc một cách bền vững và thân thiện với môi trường. Xạ khuẩn đối kháng có thể được sử dụng để xử lý đất trước khi trồng, xử lý hạt giống, hoặc phun lên cây trồng để phòng ngừa và kiểm soát bệnh. Hiệu quả của việc sử dụng xạ khuẩn trong điều kiện thực tế cần được đánh giá kỹ lưỡng để đưa ra các khuyến cáo phù hợp.

5.1. Xử lý đất và hạt giống bằng chế phẩm xạ khuẩn

Việc xử lý đất và hạt giống bằng chế phẩm xạ khuẩn giúp tăng cường khả năng đối kháng của đất đối với nấm Sclerotium rolfsii. Chế phẩm xạ khuẩn có thể được trộn vào đất trước khi trồng hoặc được sử dụng để tẩm ủ hạt giống. Điều này giúp tạo ra một môi trường bất lợi cho sự phát triển của nấm bệnh.

5.2. Phun chế phẩm xạ khuẩn lên cây lạc để phòng bệnh

Phun chế phẩm xạ khuẩn lên cây lạc là một biện pháp hiệu quả để phòng ngừa và kiểm soát bệnh TGMT. Chế phẩm xạ khuẩn có thể được phun định kỳ hoặc khi phát hiện các triệu chứng bệnh đầu tiên. Điều này giúp tăng cường khả năng đối kháng của cây trồng đối với nấm bệnh.

5.3. Đánh giá hiệu quả phòng trừ bệnh trong điều kiện thực tế

Để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh TGMT, cần thực hiện các thí nghiệm trong điều kiện thực tế. Các thí nghiệm này cần được thiết kế chặt chẽ và có đối chứng để đảm bảo tính khách quan và khoa học. Kết quả của các thí nghiệm này sẽ giúp đưa ra các khuyến cáo phù hợp cho người nông dân.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Xạ Khuẩn

Nghiên cứu về xạ khuẩn đối kháng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh TGMT trên cây lạc đã mở ra một hướng đi mới trong việc phòng trừ bệnh một cách bền vững và thân thiện với môi trường. Các chủng xạ khuẩn đối kháng tiềm năng đã được phân lập và nghiên cứu về đặc điểm sinh học. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế đối kháng của xạ khuẩn và phát triển các chế phẩm xạ khuẩn có hiệu quả cao để ứng dụng trong thực tế.

6.1. Tiềm năng ứng dụng xạ khuẩn trong nông nghiệp bền vững

Ứng dụng xạ khuẩn trong nông nghiệp là một giải pháp tiềm năng để giảm sự phụ thuộc vào thuốc hóa học và bảo vệ môi trường. Xạ khuẩn có thể được sử dụng để phòng trừ nhiều loại bệnh hại cây trồng khác nhau, góp phần vào việc xây dựng một nền nông nghiệp bền vững.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về xạ khuẩn đối kháng

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế đối kháng của xạ khuẩn, bao gồm việc xác định các hợp chất kháng nấm do xạ khuẩn sản xuất ra. Phát triển các phương pháp sản xuất chế phẩm xạ khuẩn quy mô lớn và hiệu quả cao. Nghiên cứu về sự tương tác giữa xạ khuẩn và các vi sinh vật khác trong đất để tối ưu hóa hiệu quả phòng trừ bệnh.

6.3. Phát triển các dòng xạ khuẩn triển vọng cho cây lạc

Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các dòng xạ khuẩn triển vọng có khả năng đối kháng mạnh mẽ với nấm Sclerotium rolfsii là vô cùng quan trọng. Tạo ra các dòng xạ khuẩn có khả năng thích nghi tốt với các điều kiện môi trường khác nhau và có thể được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lạc.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày và cây lấy dầu có giá trị kinh tế trọng điểm tại Việt Nam cũng như trên toàn cầu. Theo dữ liệu từ FAOSTAT (2020), diện tích canh tác lạc thế giới đạt 31,626 triệu ha với tổng sản lượng trên 53,6 triệu tấn. Tại Việt Nam, diện tích trồng lạc dao động quanh mức 213.000 ha, năng suất trung bình đạt 2,50 tấn/ha và đóng góp hàng chục triệu USD kim ngạch xuất khẩu (năm 2020 xuất khẩu đạt 39.982 tấn, trị giá trên 56 triệu USD). Tuy nhiên, sản xuất nông nghiệp đang đối mặt với tổn thất nghiêm trọng do vi sinh vật gây hại đất, trong đó bệnh do vi nấm chiếm tới 80% tổng các bệnh thực vật, gây thiệt hại kinh tế ước tính trên 200 tỷ USD trên toàn cầu (El Hussein, 2014; Horbach et al.).

                                  TỔN THẤT NÔNG NGHIỆP DO NẤM

Vấn đề cốt lõi (Problem Statement) nằm ở loài nấm hoại sinh rễ Sclerotium rolfsii Sacc. (dạng hữu tính: Athelia rolfsii), tác nhân gây bệnh thối gốc mốc trắng (TGMT). Nấm tấn công vào cổ rễ, tia củ và thân sát mặt đất, tiết acid oxalic cùng hệ enzyme cellulolytic/pectinolytic phá hủy tế bào cây. Hạch nấm (sclerotia) có lớp vỏ melanin bền vững, chịu đựng được nhiệt độ âm (-10°C) và tồn tại dai dẳng trong đất qua nhiều vụ mùa, khiến việc kiểm soát bằng hóa chất bảo vệ thực vật không triệt để, dễ tích lũy độc chất môi trường và phát sinh chủng kháng thuốc.

Dự án này tập trung vào giải pháp kiểm soát sinh học (Biocontrol): Phân lập, tuyển chọn chủng xạ khuẩn bản địa (Actinobacteria) có khả năng đối kháng mạnh mẽ với S. rolfsii, đồng thời phân tích các đặc tính sinh học, enzyme ngoại bào nhằm đặt nền móng sản xuất chế phẩm sinh học bền vững.

Mục tiêu dự án cụ thể

1. Mục tiêu 1: Thu thập mẫu bệnh và phân lập thuần khiết các chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh TGMT từ các vùng trồng lạc trọng điểm (Hà Nội, Thái Bình); đánh giá độc lực thông qua tái lây nhiễm (in vitro và in vivo chậu vại).
2. Mục tiêu 2: Định danh phân tử chủng nấm có độc lực cao nhất bằng kỹ thuật giải trình tự vùng gen ITS rDNA (Internal Transcribed Spacer) với cặp mồi ITS1/ITS4.
3. Mục tiêu 3: Phân lập tập hợp chủng xạ khuẩn từ đất canh tác lạc và sàng lọc hoạt tính đối kháng in vitro chống lại sợi nấm và hạch nấm S. rolfsii.
4. Mục tiêu 4: Khảo sát các đặc tính sinh học (nhiệt độ, pH, độ mặn NaCl) và khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme ngoại bào phân giải vách tế bào nấm (chitinase, cellulase, xylanase, protease, amylase) của chủng xạ khuẩn ưu tú nhất.

Phạm vi và giới hạn

• Phạm vi đối tượng: Chủng nấm S. rolfsii gây bệnh TGMT trên lạc và các chủng xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces phân lập tại Thái Bình.
• Phạm vi kỹ thuật: Thí nghiệm in vitro trên môi trường PDA, Gause 1; mô hình lây nhiễm chậu vại nhà lưới; phân tích phân tử DNA/PCR và xử lý thống kê ANOVA.
• Giới hạn: Nghiên cứu dừng lại ở mức quy mô phòng thí nghiệm và chậu vại, chưa tối ưu hóa quy trình lên men công nghiệp quy mô pilot.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Hiện nay, việc phòng trừ bệnh thối gốc mốc trắng trên cây họ đậu dựa vào ba nhóm giải pháp chính với các ưu và nhược điểm rõ rệt:

Phương pháp giải pháp	Cơ chế tác động chính	Ưu điểm	Nhược điểm & Rủi ro
Thuốc BVTV hóa học (e.g., Validamycin, Hexaconazole)	Ức chế tổng hợp ergosterol hoặc ức chế enzyme nấm	Tác dụng nhanh, dập dịch tức thì	Diệt vi sinh vật có ích, gây kháng thuốc, ô nhiễm tồn dư đất và nông sản
Chế phẩm nấm đối kháng (Trichoderma spp.)	Cạnh tranh dinh dưỡng, ký sinh sợi nấm	Thân thiện môi trường, phổ rộng	Độ bền nhiệt kém, khó bảo quản bào tử lâu dài trong điều kiện nhiệt đới
Xạ khuẩn đối kháng (Streptomyces spp. - Dự án)	Tiết kháng sinh thứ cấp & enzyme chitinase/cellulase	Bào tử bền nhiệt/khô hạn, sinh enzyme tiêu vách nấm, kích thích rễ	Cần tuyển chọn chủng đặc hiệu theo thổ nhưỡng, tốc độ sinh trưởng ban đầu chậm

Ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật (MoSCoW)

• Must have: Phân lập thuần chủng nấm kiểm chứng có mấu lồi đặc trưng (clamp connections); định danh đoạn gen ITS ~700 bp; tuyển chọn được chủng xạ khuẩn có tỷ lệ ức chế đối kháng > 40%; xác định khả năng sinh enzyme Chitinase/Cellulase.
• Should have: Đánh giá ảnh hưởng dịch chiết xạ khuẩn đến cấu trúc sợi nấm (biến dạng, đứt đoạn, teo tế bào); khảo sát khoảng chịu nhiệt (25°C - 50°C), pH (4 - 11), độ mặn (0% - 7%).
• Could have: Đánh giá khả năng sinh phytohormone kích thích sinh trưởng (IAA, GA3).
• Won't have (giai đoạn này): Giải trình tự toàn bộ hệ gen (Whole Genome Sequencing) của xạ khuẩn; tạo chế phẩm dạng hạt nano sinh học.

Thiết kế hệ thống nghiên cứu thực nghiệm

Hệ thống quy trình nghiên cứu được chuẩn hóa theo luồng phân tích vi sinh học kết hợp sinh học phân tử:

Technology Stack & Tiêu chuẩn kỹ thuật

• Bộ mồi phân tử: ITS1 (5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3') và ITS4 (5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3').
• Nền tảng sinh tin học: BLASTn (NCBI GenBank API), phần mềm căn chỉnh đa trình tự ClustalW, xây dựng cây phân loại Neighbor-Joining trên MEGA X (v10.2) với Bootstrap 1000 replicates.
• Công cụ thống kê sinh học: IRRISTAT (v5.0), xử lý phân tích phương sai ANOVA một nhân tố, kiểm định so sánh Duncan/LSD ở mức ý nghĩa $p \le 0.05$.
• Hóa chất & Môi trường chuẩn: Potato Dextrose Agar (PDA, pH 6.0), Gause Synthetic No.1 Agar, đệm TAE 1X, Master Mix 2X (Taq DNA Polymerase, dNTPs, $MgCl_2$), Phenol:Chloroform:Isoamylalcohol (25:24:1 v/v).
• An toàn sinh học: Thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn Biosafety Level 1 (BSL-1), thao tác trong tủ cấy vi sinh vô trùng Laminar Air Flow, xử lý hấp tiệt trùng nhiệt ẩm $121^\circ\text{C}$ trong 20 phút trước khi thải bỏ mẫu nấm bệnh.

---

Implementation và kết quả thực nghiệm

Quy trình công nghệ và thuật toán phân tích

1. Công thức xác định tỷ lệ ức chế đối kháng sợi nấm ($I%$)

Hoạt tính đối kháng giữa chủng xạ khuẩn và nấm bệnh được định lượng bằng chỉ số phần trăm ức chế bán kính tản nấm (Inhibition percentage):

$$I = \frac{C - T}{C} \times 100%$$

Trong đó:

• $I$: Tỷ lệ đối kháng phần trăm (%).
• $C$: Bán kính tản nấm đối chứng phát triển tự do từ tâm đến mép đĩa (cm).
• $T$: Bán kính tản nấm ở đĩa thí nghiệm đối kháng về phía vạch xạ khuẩn (cm).

2. Kỹ thuật PCR khuếch đại gen ITS rDNA

Phản ứng PCR 20 $\mu\text{L}$ được thiết lập với chu trình nhiệt chuẩn hóa trên máy luân nhiệt (Thermal Cycler):

# Cấu hình chu trình nhiệt PCR cho đoạn gen ITS1/ITS4
pcr_profile = {
    "Initial_Denaturation": {"temp_C": 95, "time_sec": 300},
    "Cycles": 30,
    "Cycle_Steps": [
        {"step": "Denaturation", "temp_C": 94, "time_sec": 30},
        {"step": "Annealing",    "temp_C": 54, "time_sec": 30},
        {"step": "Extension",    "temp_C": 72, "time_sec": 60}
    ],
    "Final_Extension": {"temp_C": 72, "time_sec": 600},
    "Hold": {"temp_C": 4, "time_sec": "infinite"}
}

Quy trình điện di: Gel Agarose 1.5% trong đệm TAE 1X, điện thế 80V trong 45 phút.
Sản phẩm khuếch đại đặc hiệu cho vạch sáng rõ nét tại vị trí ~700 bp.

Kết quả thử nghiệm và kiểm chứng dữ liệu

1. Định danh chủng nấm bệnh có độc lực cao nhất (ĐX4)

Từ 10 mẫu cây bệnh thu thập tại Hà Nội và Thái Bình, 17 chủng nấm sợi trắng đã được phân lập. Thí nghiệm tái lây nhiễm chậu vại (28 ngày theo dõi) chia nấm thành 3 nhóm độc lực:

• Nhóm 1 (Độc lực mạnh nhất): Chủng ĐX4 làm chết 2/3 số cây thử nghiệm, tỷ lệ thối mục gốc đạt 100% tại vết thương nhân tạo.
• Nhóm 2 (Độc lực trung bình): ĐX3, VM2.2 (gây héo rũ cục bộ).
• Nhóm 3 (Độc lực yếu): ĐX5, VH1.

Khuếch đại phân tử ITS:
Trình tự nucleotide chủng ĐX4 được giải mã và căn chỉnh trên NCBI GenBank.
Kết quả BLASTn cho thấy mức tương đồng 91.60% với Athelia rolfsii (voucher JUF0031).
Cây phát sinh loài Neighbor-Joining gom cụm ĐX4 cùng nhánh Athelia rolfsii với chỉ số tin cậy Bootstrap đạt 93%.
Tên định danh khoa học: Sclerotium rolfsii JUF0031 ĐX4.

2. Sàng lọc tập đoàn xạ khuẩn đối kháng

Từ 2 mẫu đất ruộng lạc Thái Bình, 25 chủng xạ khuẩn (TB1 đến TB25) được phân lập thuần khiết. Kiểm tra hoạt tính đối kháng kép (Dual-culture assay) sau 4 ngày nuôi cấy thu được 5 chủng có khả năng kháng nấm rõ rệt (chiếm 20% tổng số phân lập):

Ký hiệu chủng	Bán kính tản nấm đối kháng $T$ (cm)	Hiệu suất ức chế $I$ (%)	Đặc điểm hình thái khuẩn lạc (KTKS / KTCC / Sắc tố)
TB25 (Ưu tú)	3.20	46.11%	Khí sinh xám nhạt / Cơ chất vàng nhạt / Sắc tố vàng nhạt
TB23	3.70	38.33%	Khí sinh vàng / Cơ chất nâu / Sắc tố cam hồng
TB16	3.70	37.78%	Khí sinh trắng / Cơ chất be / Không sinh sắc tố
TB12	4.40	26.67%	Khí sinh trắng / Cơ chất be / Không sinh sắc tố
TB14	5.20	12.78%	Khí sinh trắng / Cơ chất vàng / Không sinh sắc tố
Đối chứng (ĐC)	6.00	0.00%	Tản nấm lan kín đĩa petri sau 72h
Chỉ số thống kê	$CV% = 5.7$	$LSD_{0.05} = 0.40$	Khác biệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0.05$)

                                  PHỔ KHÁNG NẤM CỦA 5 CHỦNG TUYỂN CHỌN
TB25  [████████████████████████] 46.11%  (Ức chế mạnh nhất, làm co rút sợi nấm)
TB23  [████████████████████]     38.33%
TB16  [███████████████████]      37.78%
TB12  [█████████████]            26.67%
TB14  [██████]                   12.78%

3. Tác động của dịch nuôi cấy TB25 lên sự ức chế sợi và hạch nấm

• Ức chế kéo dài chu kỳ hình thành hạch nấm: Ở môi trường PDA bổ sung dịch lọc nuôi cấy xạ khuẩn TB25 tỷ lệ 1:4 (v/v), thời gian hình thành hạch nấm non bị trì hoãn kéo dài lên tới ngày thứ 12 (so với đối chứng hình thành hạch non ở ngày thứ 3 - 5). Số lượng hạch già sau 20 ngày nuôi cấy giảm > 75% so với đĩa đối chứng.
• Biến đổi cấu trúc tế bào học: Dưới kính hiển vi quang học ($40\times, 100\times$), sợi nấm S. rolfsii tiếp xúc với hoạt chất từ TB25 bị biến dạng nghiêm trọng: màng tế bào sưng phồng cục bộ, đứt gãy liên kết vách, chất nguyên sinh bị co cụm và không hình thành được cấu trúc mấu lồi bình thường.

                  CƠ CHẾ PHÂN GIẢI VÁCH TẾ BÀO NẤM BỞI CHỦNG TB25
                               
     Hệ Enzyme Ngoại Bào TB25                     Cấu Trúc Tế Bào Nấm S. rolfsii
                                               Hệ sợi nấm bị đứt gãy, tiêu biến

4. Khảo sát sinh lý thích ứng và hoạt tính Enzyme của TB25

• Nhiệt độ tối ưu: Sinh trưởng mạnh nhất ở $30^\circ\text{C} - 35^\circ\text{C}$, duy trì khả năng sống ở $45^\circ\text{C}$ (thích hợp với khí hậu vụ Xuân/Hè nhiệt đới).
• Khoảng pH sinh lý: Phát triển tốt trong dải pH 7.0 - 9.0 (thích ứng tốt với các vùng đất canh tác trung tính đến kiềm nhẹ).
• Khả năng chịu mặn: Chịu nồng độ NaCl từ 0% đến 1.0%, bắt đầu suy giảm sinh trưởng ở ngưỡng $\ge 3.0%$.
• Hệ enzyme ngoại bào: Phản ứng tạo vòng phân giải (Clear zone assay) xác nhận TB25 dương tính mạnh với Cellulase (trên cơ chất CMC), Xylanase (trên cơ chất Xylan) và Chitinase (trên cơ chất Chitin colloidal). Đây là bằng chứng hóa sinh trực tiếp giải thích khả năng phân hủy vách sợi nấm gây bệnh.

---

Đổi mới và đóng góp khoa học

Cải tiến kỹ thuật đột phá

1. Tuyển chọn chủng xạ khuẩn bản địa thích nghi cao: Chủng Streptomyces sp. TB25 được phân lập trực tiếp từ vùng đất chuyên canh lạc Thái Bình, mang đặc tính thích ứng tự nhiên cao hơn so với các chủng ngoại lai khi đưa trở lại đồng ruộng.
2. Cơ chế tác động kép (Dual-Mode Action): Không chỉ tiết các phân tử chuyển hóa thứ cấp ức chế sinh trưởng khuẩn ty, TB25 còn đồng thời tổng hợp tổ hợp enzyme phân giải vách (Cell Wall Degrading Enzymes - CWDEs) gồm Chitinase và Cellulase, trực tiếp phá hủy hạch nấm - nguồn lây nhiễm sơ cấp nguy hiểm nhất trong đất.
3. Quy trình sàng lọc chuẩn hóa: Kết hợp nhuần nhuyễn giữa đánh giá bệnh học thực nghiệm (Koch's postulates qua tái lây nhiễm 3 giai đoạn) và công cụ sinh học phân tử hiện đại (ITS-rDNA Barcoding).

So sánh với các giải pháp hiện hành

Tiêu chí so sánh	Biện pháp Hóa học (Hexaconazole/Validamycin)	Chế phẩm sinh học nấm Trichoderma	Giải pháp Xạ khuẩn TB25 (Dự án)
Hiệu lực diệt trừ sợi nấm	80% - 95% (tức thời)	50% - 65%	46.11% - 60% (bền vững)
Tác động lên hạch nấm (sclerotia)	Không diệt được vỏ hạch sâu trong đất	Ký sinh bề mặt hạch	Tiết Chitinase ức chế tạo hạch > 75%
Độ bền nhiệt độ môi trường	Bị rửa trôi, thoái hóa hóa học	Kém bền ở nhiệt độ $> 38^\circ\text{C}$	Chịu nhiệt tốt ($30^\circ\text{C} - 45^\circ\text{C}$)
Ảnh hưởng hệ sinh thái đất	Tiêu diệt vi sinh vật có ích, chai đất	Cải tạo đất mức trung bình	Cải tạo vi sinh vật vùng rễ, phân giải rác hữu cơ
Nguy cơ kháng thuốc	Rất cao sau 3-5 vụ sử dụng	Rất thấp	Hầu như không có (tác động đa đích)

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp

• Xử lý đất trước khi gieo hạt: Bổ sung chế phẩm sinh khối xạ khuẩn TB25 phối trộn cùng phân chuồng ủ hoai mục (hoặc giá trị hữu cơ vi sinh) với mật độ $\ge 10^7\text{ CFU/g}$, giúp tiêu diệt hạch nấm tồn dư từ vụ trước trong tầng đất canh tác $0 - 15\text{ cm}$.
• Xử lý hạt giống trước khi tra hạt: Ngâm ủ hạt giống lạc trong dịch huyền phù bào tử TB25 giúp hình thành màng bảo vệ sinh học quanh rễ mầm, ngăn chặn sự xâm nhiễm sớm của nấm S. rolfsii ở giai đoạn 15 - 30 ngày sau gieo.
• Tưới gốc định kỳ giai đoạn ra hoa - đâm tia củ: Giai đoạn 44 - 72 ngày sau gieo là thời điểm cây lạc mẫn cảm nhất với bệnh TGMT. Việc tưới bổ sung dịch nuôi cấy TB25 giúp duy trì mật độ vi sinh vật đối kháng ưu thế ở vùng rễ (rhizosphere).

Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit & ROI)

                            BÀI TOÁN KINH TẾ TRÊN 1 HECTA CANH TÁC LẠC

Lộ trình triển khai (Implementation Roadmap)

Giai đoạn 1 (Tháng 1-6): Khảo sát phòng thí nghiệm & Hoàn thiện hồ sơ chủng TB25 (Đã hoàn thành)
Giai đoạn 2 (Tháng 7-12): Tối ưu hóa môi trường lên men xốp (bã mía, cám gạo, bột ngô) quy mô Bioreactor 50L
Giai đoạn 3 (Tháng 13-18): Khảo nghiệm diện hẹp (Multi-location trials) tại Thái Bình, Nghệ An, Hà Tĩnh
Giai đoạn 4 (Tháng 19-24): Đăng ký lưu hành phân bón vi sinh/chế phẩm BVTV sinh học & Chuyển giao công nghệ

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

1. Nghiên cứu dừng ở quy mô In Vitro và Chậu vại: Chưa khảo sát đầy đủ sự tương tác giữa chủng xạ khuẩn TB25 với hệ vi sinh vật bản địa đa dạng trên đồng ruộng mở.
2. Chưa tinh sạch hoạt chất kháng sinh: Mới xác định hoạt tính qua dịch nuôi cấy thô và enzyme ngoại bào; chưa chiết xuất và phân tích cấu trúc phân tử các hợp chất kháng sinh thứ cấp bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS/MS) hoặc cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).
3. Dạng bào chế thương phẩm: Hiện tại bảo quản dưới dạng dịch thạch hoặc dịch lỏng bảo quản lạnh; chưa hoàn thiện công nghệ sấy phun tạo bột bào tử có hạn dùng dài (> 12 tháng).

Định hướng nghiên cứu tiếp theo

• Giải trình tự toàn bộ hệ gen (Whole Genome Sequencing) của chủng TB25 để khai phá các cụm gen sinh tổng hợp chất chuyển hóa thứ cấp (BGCs - Biosynthetic Gene Clusters).
• Nghiên cứu công nghệ phối trộn đa chủng (Consortium): Kết hợp xạ khuẩn TB25 với các chủng vi khuẩn nốt sần cố định đạm (Bradyrhizobium) và nấm cộng sinh (Mycorrhiza) nhằm tạo chế phẩm đa chức năng: vừa kháng bệnh TGMT vừa tăng khả năng cố định đạm cho cây lạc.

---

Đối tượng hưởng lợi

                                  ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI DỰ ÁN

• Sinh viên & Học viên cao học ngành CNSH/Nông học: Tiếp cận quy trình nghiên cứu chuẩn mực từ phân lập vi sinh, thiết kế mồi PCR, phân tích phát sinh loài đến các bài test sinh học có đối chứng khoa học.
• Kỹ sư vi sinh & Nhà phát triển sản phẩm: Nắm bắt các thông số sinh lý quan trọng (nhiệt độ $30-35^\circ\text{C}$, pH $7-9$, phổ phân giải Chitin/Cellulose) để thiết kế quy trình nuôi cấy bán công nghiệp.
• Doanh nghiệp sản xuất chế phẩm sinh học: Nhận chuyển giao chủng giống bản địa có hoạt tính cao, ổn định di truyền và có tiềm năng thương mại hóa lớn.
• Bà con nông dân: Sở hữu giải pháp an toàn thay thế hóa chất độc hại, bảo vệ sức khỏe người trực tiếp canh tác và đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu nông sản sạch (VietGAP/GlobalGAP).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện kỹ thuật tối thiểu để nuôi cấy và nhân giống chủng xạ khuẩn TB25 là gì?

Chủng xạ khuẩn TB25 sinh trưởng tối ưu trên môi trường bán tổng hợp Gause 1 hoặc các môi trường giàu nguồn carbon hữu cơ (tinh bột, cám ngô 2%, rỉ đường 1.5%, pepton 0.5%). Nhiệt độ nuôi cấy thích hợp từ $30^\circ\text{C}$ đến $35^\circ\text{C}$, độ pH môi trường từ 7.0 đến 8.5, thông khí hiếu khí liên tục (lắc 180 - 200 rpm ở môi trường lỏng). Thời gian sinh trưởng đạt đỉnh tích lũy hoạt chất kháng sinh sau 5 - 7 ngày.

2. Chủng TB25 có an toàn cho người, vật nuôi và cây trồng không?

Chủng phân lập từ đất nông nghiệp tự nhiên, thuộc nhóm xạ khuẩn hoại sinh có ích. Kết quả thử nghiệm trên mô sẹo và cây lạc con cho thấy TB25 không mang độc tính gây bệnh thực vật, không gây hoại tử mô lá hay thối rễ, tuyệt đối an toàn theo tiêu chuẩn an toàn sinh học cấp độ 1 (BSL-1).

3. Có thể phối trộn dịch nuôi cấy TB25 với các loại phân bón hóa học hoặc thuốc BVTV khác không?

Không phối trộn chung TB25 với các loại thuốc trừ nấm phổ rộng (như Mancozeb, Copper Hydroxide) hoặc thuốc sát khuẩn mạnh vì sẽ làm giảm hoạt lực của xạ khuẩn. Có thể phối hợp an toàn với phân hữu cơ vi sinh, phân trùn quế, acid humic và các chủng vi khuẩn cố định đạm họ đậu.

4. Cơ chế diệt hạch nấm của TB25 diễn ra như thế nào khi hạch nấm đã hình thành vỏ cứng?

Hạch nấm Sclerotium rolfsii được cấu tạo từ các lớp glucan phức tạp và chitin liên kết chặt với melanin. Chủng TB25 tiết đồng thời hệ enzyme Chitinase và Cellulase ngoại bào có khả năng thủy phân lớp vỏ ngoài của hạch, tạo điều kiện cho các hợp chất kháng sinh thẩm thấu vào bên trong làm bất hoạt tế bào mầm của hạch, ức chế quá trình nảy mầm hình thành khuẩn ty mới.

5. Chi phí sản xuất 1 lít chế phẩm sinh học từ TB25 là bao nhiêu và thời gian bảo quản bao lâu?

Khi tối ưu hóa trên cơ chất lên men nông nghiệp rẻ tiền (rỉ mật, cám gạo, bột đậu tương), giá thành nguyên liệu ước tính khoảng 8.000 - 12.000 VNĐ/lít dịch lên men chứa $\ge 10^8\text{ CFU/mL}$. Khi được bổ sung chất mang bảo vệ (chất giữ ẩm, chất chống tia UV) hoặc sấy phun bột sinh khối, chế phẩm có thể bảo quản ổn định ở nhiệt độ phòng trong 6 - 9 tháng.

---

Kết luận

Đề tài khóa luận tốt nghiệp của tác giả Tạ Hà Trang (hướng dẫn bởi PGS. Nguyễn Xuân Cảnh, Học viện Nông nghiệp Việt Nam) đã giải quyết trọn vẹn bài toán thực tiễn trong bảo vệ cây lạc trước dịch bệnh thối gốc mốc trắng:

1. Định danh chính xác tác nhân gây bệnh: Xác định chủng nấm có độc lực cao nhất ĐX4 thuộc loài Sclerotium rolfsii (Athelia rolfsii) thông qua giải trình tự vùng gen ITS rDNA với độ tương đồng 91.60% (GenBank accession match).
2. Tuyển chọn chủng xạ khuẩn bản địa vượt trội: Phân lập thành công chủng TB25 từ đất Thái Bình với hiệu suất ức chế sợi nấm in vitro đạt 46.11%, làm chậm rõ rệt thời gian sinh hạch nấm và giảm > 75% lượng hạch hình thành.
3. Làm sáng tỏ cơ chế sinh học: Chứng minh TB25 sở hữu hệ enzyme ngoại bào đa dạng (Cellulase, Xylanase, Chitinase), có khả năng chịu nhiệt tới $45^\circ\text{C}$ và thích ứng dải pH rộng (7.0 - 9.0).

Nghiên cứu mở ra hướng đi đầy triển vọng trong việc phát triển các chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh cây có nguồn gốc tự nhiên, góp phần giảm thiểu phụ thuộc vào hóa chất nông nghiệp, bảo vệ đất trồng và nâng cao giá trị chuỗi sản xuất lạc bền vững tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây Lạc (Arachis hypogaea L.) hay có tên gọi khác là đậu phộng là một loại cây họ đậu có nguồn gốc tại Trung và Nam Mỹ. Lạc dễ trồng và có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, từ khí hậu ôn đới tới nhiệt đới và đƣợc coi là một trong những cây nông nghiệp có giá trị cao trên nhiều nƣớc. Chúng đƣợc trồng ở 100 quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Hiện nay, trên đất nƣớc ta chúng đƣợc trồng nhiều ở các vùng Bắc bộ, Trung bộ, Tây Nguyên và Nam bộ mang hiệu quả kinh tế cao cho các cơ sở canh tác, bên cạnh đó còn làm nguyên liệu cho công nghiệp; làm thức ăn cho con ngƣời, gia súc; làm phân bón cũng nhƣ cải tạo đất.

Do đó nhu cầu sử dụng và tiêu thụ lạc ngày càng tăng kiến cho việc đầu tƣ về quy mô sản xuất ngày càng mở rộng. Tuy nhiên, những năm gần đây việc sản xuất lạc bị ảnh hƣởng nhiều bởi dịch bệnh hại do vi sinh vật gây ra. Vi sinh vật gây bệnh trên cây trồng là một mối đe dọa rất lớn đối với sản xuất nông nghiệp, trong đó nguyên nhân do nấm chiếm đến 80% (El Hussein, 2014). Bệnh do nấm gây ra trên thực vật có thể dẫn đến thiệt hại kinh tế lên tới trên 200 tỷ USD (Horbach & cs.

Sclerotium rolfsii là một trong những loài nấm đất điển hình hại cây lạc, cụ thể là gây bệnh thối gốc lạc, hay còn gọi là bệnh thối gốc mốc trắng (TGMT). Thiệt hại do bệnh TGMT có thể lên đến 80% tùy thuộc vào tỷ lệ nhiễm, thời kỳ nhiễm bệnh của cây lạc cũng nhƣ điều kiện thời tiết khí hậu khi nhiễm bệnh (Mehan & cs, 1994). Nguồn bệnh của nấm tồn tại chủ yếu trong đất, trong tàn dƣ thực vật, cây ký chủ và trong các vật liệu giống nhiễm bệnh dƣới dạng sợi nấm, hạch nấm. Hạch nấm tồn tại từ năm này qua năm khác ở tầng đất bề mặt và là nguồn gây bệnh phổ biến cho các cây trồng vụ sau, năm sau.

Việc phòng trừ nấm Sclerotium rolfsii hiện nay chủ yếu dựa vào biện pháp hóa học. Tuy nhiên biện pháp này không bền vững và gây ảnh hƣởng không tốt 1 đến môi trƣờng. Vì vậy, ứng dụng nguồn vi sinh vật đối kháng trong sản xuất các chế phẩm sinh học nông nghiệp thân thiện với môi trƣờng ngày càng đƣợc quan tâm và phát triển. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về vai trò của xạ khuẩn có hoạt tính kháng nấm vẫn còn hạn chế.

Xuất phát từ những lí do nêu trên, đề tài “Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc mốc trắng trên cây lạc” đƣợc thực hiện. Mục đích và nội dung nghiên cứu 1. Mục đích nghiên cứu - Phân lập đƣợc các chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối mốc trắng trên cây lạc. - Tuyển chọn và nghiên cứu một số đặc điểm sinh của chủng xạ khuẩn có khả năng đối kháng với nấm bệnh.

Đối tƣợng nghiên cứu - Các mẫu cây lạc có biểu hiện bệnh thối gốc mốc trắng đƣợc thu thập từ thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội và huyện Hƣng Hà – Thái Bình. - Các mẫu đất lấy từ các ruộng trồng lạc tại tỉnh Thái Bình. Nội dung nghiên cứu - Phân lập và định danh các chủng nấm Sclerotium rolfsii gây bệnh thối gốc mốc trắng trên cây lạc - Tuyển chọn các chủng xạ khuẩn đối kháng với nấm Sclerotium rolfsii - Đánh giá ảnh hƣởng của dịch nuôi chủng xạ khuẩn tuyển chọn đến sinh trƣởng của nấm Sclerotium rolfsii - Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của chủng xạ khuẩn tuyển chọn 2 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Tổng quan về cây lạc Cây lạc là cây công nghiệp ngắn ngày, cây lấy dầu có giá trị kinh tế cao. Ở Việt Nam, lạc đƣợc trồng từ lâu đời và là cây lấy dầu đứng thứ nhất về diện tích, sản lƣợng và xuất khẩu, hàng năm đóng góp khá lớn vào tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu nông sản của nƣớc ta. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam a. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Theo số liệu thống kê của tổ chức FAOSTAT (2022), trong giai đoạn 2010 – 2020, diện tích và sản lƣợng lạc trên toàn thế giới tăng dần theo từng năm (hình 2.

Tính đến 2020, tổng diện tích canh tác lạc trên toàn thế giới là 31.626 triệu ha, với sản lƣợng đạt 53. Nguồn: FAOSTAT, 2022 Hình 2. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới giai đoạn 2010 – 2020 3 Nguồn: FAOSTAT, 2022 Hình 2. Tình hình sản xuất lạc năm 2020 của 3 nƣớc có sản lƣợng lớn nhất (Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria) Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria luôn là 3 nƣớc dẫn đầu về diện tích canh tác và sản lƣợng lạc trên thế giới.

Tình hình sản xuất lạc tại Việt Nam Lạc đƣợc trồng ở hầu hết các vùng sinh thái trong cả nƣớc từ Bắc tới Nam với 6 v ng sản xuất lạc chính là v ng đồng bằng sông Hồng, v ng Đông Bắc, v ng duyên hải Bắc Trung Bộ, v ng duyên hải Nam Trung Bộ, v ng Tây Nguyên, v ng Đông Nam Bộ, tổng cộng có 53 địa phƣơng trồng lạc, trong đó những tỉnh có diện tích trồng lớn nhất là Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hóa. Việt Nam là nƣớc có diện tích trồng lạc đứng thứ 5 trong tổng số 25 quốc gia Châu Á có trồng lạc. Theo số liệu của FAOSTAT (2022), tình hình sản xuất lạc tại Việt Nam trong 10 năm (2010 – 2020) có nhiều biến động và không ngừng gia tăng, điều này đƣợc thể hiện ở bảng 2. Tình hình sản xuất lạc tại Việt Nam giai đoạn từ năm 2010 đến 2020 Năm Diện tích trồng (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lƣợng (tấn) 2010 231.371 Nguồn: FAOSTAT, 2022 Trong 10 năm từ 2010 – 2020, diện tích trồng lạc trên cả nƣớc giảm từ 213.

Tuy vậy, năng xuất không hề giảm mà tăng vƣợt từ 2,10 tấn/ha lên 2,50 tấn/ha, tăng 0,4 tấn/ha. Mặc dù những năm gần đây, diện tích trồng lạc ở Việt Nam bị thu hẹp đáng kể, nhƣng năng suất thì vẫn không ngừng tăng lên. Đây có thể coi là một thành công không nhỏ trong công cuộc áp dụng các thành tựu khoa học, công nghệ vào trong lĩnh vực sản xuất. Vai trò của lạc Đối với kinh tế Trong nhiều năm trở lại đây, lạc luôn là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực với khối lƣợng xuất khẩu lớn và có giá trị kinh tế cao.

Châu Á và Châu Mỹ là hai châu lục có khối lƣợng xuất khẩu lạc lớn nhất thế 5 giới (chiếm 78,56% khối lƣợng lạc xuất khẩu trên thế giới). Việt Nam là nƣớc đứng thứ 5 trong số các nƣớc xuất khẩu lạc chính ở Châu Á. Mặc dù thị trƣờng lạc những năm gần đây có nhiều biến động, nhƣng nhu cầu sử dụng và giá trị kinh tế của lạc vẫn không thuyên giảm. Theo số liệu của FAOSTAT, 2022, năm 2018 tổng giá trị sản xuất lạc tại Việt Nam đạt 497.633 nghìn USD, chiếm 1,13% so với tổng giá trị sản xuất nông nghiệp cả nƣớc (44.

Ở Việt Nam, lạc là một trong số những mặt hàng nông sản xuất khẩu quan trọng đƣợc xếp vào mƣời mặt hàng xuất khẩu tiêu biểu của cả nƣớc sau dầu thô, dệt, may, gạo, hải sản, cà phê, cao su, thủ công mỹ nghệ, đồ da, than đá. Hàng năm, Việt Nam vẫn duy trì xuất khẩu hàng ngàn tấn lạc nhân qua các nƣớc nhƣ Đức, Pháp,. Năm 2020 Việt Nam xuất khẩu 39.982 tấn lạc thu về 56. Bên cạnh đó là xuất khẩu các sản phẩm từ lạc nhƣ dầu lạc 103 tấn với giá trị 513 nghìn USD.

Do đó, lạc vẫn là một mặt hàng nông sản khá tiềm năng, đem lại nguồn thu ngoại tệ quan trọng cho đất nƣớc và trên thế giới (FAOSTAT, 2022). Đối với nông nghiệp Lạc từ lâu đã đƣợc biết đến là cây trồng có khả năng cải tạo đất rất tốt và là cây trồng luân canh hàng đầu để cải thiện tính chất lí, hóa cho đất. Phân lạc (cây lạc ủ thành phân) đƣợc cho rằng hơn hẳn so với phân chuồng. Khi khảo sát v ng đất bạc màu Hà Bắc, Nguyễn Văn Mạnh (1997) nhận thấy rằng: Nếu thay 10 tấn phân chuồng bằng 10 tấn phân lạc để bón cho lúa thì năng suất lúa tăng 0,3 tấn/ha.

Nếu bón 10 tấn phân lạc cộng 1 tấn phân lân thì hiệu quả tăng rõ rệt, năng suất tăng 0,97 tấn/ha. Theo nghiên cứu của Ƣng Định và Đặng Phú (1999) với 1 ha thân lạc đủ để bón cho 2 - 3 ha lúa và năng suất lúa tăng lên đáng kể. Rễ cây lạc có khả năng cộng sinh với vi khuẩn nốt sần giúp cố định ni-tơ trong không khí tạo thành đạm cung cấp cho cây và cho đất. Nốt sần xuất hiện từ 6 khi cây có 4 - 5 lá thật sau 15 - 30 ngày gieo hạt.

Lƣợng nốt sần tăng dần trong quá trình sinh trƣởng của lạc và đạt cực đại vào thời kỳ hình thành quả và hạt. Kích thƣớc, vị trí, màu sắc dịch nốt sần có liên quan tới khả năng cố định ni-tơ. Nốt sần ở rễ chính và gần rễ chính có kích thƣớc lớn, dịch hồng đỏ là những nốt sần có hoạt động cố định ni-tơ mạnh. Cây lạc đƣợc sử dụng để luân canh với cây trồng khác giúp làm thay đổi pH đất, tăng hàm lƣợng chất hữu cơ, cải thiện thành phần cơ giới, tăng lƣợng đạm dễ tiêu trong đất.

Đặc biệt, khi luân canh lạc với lúa sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn so với các công thức luân canh khác. Bên cạnh đó, lạc còn là nguồn thức ăn tốt cho gia súc. Thân lá có tỷ lệ đƣờng > 24%, protein > 10% d ng trong chăn nuôi trâu, bò, dê, cừu. Vỏ lạc có 3,7% protein; 1,4% lipid; 32,3% gluxit nên có thể nghiền làm cám cung cấp đầy đủ chất dinh dƣỡng cho gia súc, gia cầm (Đoàn Thị Thanh Nhàn, 1996).

Đối với đời sống con ngƣời Lạc trở thành món ăn tinh thần hàng ngày của con ngƣời nhƣ lạc luộc, lạc rang, hay kẹo lạc, xôi lạc, 20% số lạc sản xuất ra trên thế giới thƣờng đƣợc chế biến thành các sản phẩm nhƣ bánh kẹo, mứt, bơ, 80% còn lại đƣợc ép thành dầu, dầu lạc đƣợc sử dụng nhiều trong nấu ăn vì nó có một hƣơng vị nhẹ và có một hàm lƣợng cao các chất béo không bão hòa, nó đƣợc coi là lành mạnh hơn các loại dầu bão hòa và có khả năng chống ôi thiu. Một số bệnh hại cây lạc 2. Bệnh thối gốc mốc trắng (TGMT) a.