Đặt vấn đề Rừng luôn là tài sản quý giá mà thiên nhiên ban tặng, rừng luôn giữ vai trò hết sức quan trọng từ xưa tới nay. Song song với sự phát triển của toàn cầu rừng luôn giữ vai trò quan trọng trong cuộc sống con người, các giá trị kinh tế, xã hội và môi trường rừng đem lại vô cùng to lớn. Đúng như vậy, rừng che phủ một phần ba diện tích lục địa, thực hiện nhiều chức năng, cung cấp các dịch vụ thiết yếu và duy trì sự sống trên trái đất. Ước tính hiện nay có khoảng 1.6 tỷ người trên trái đất sống phụ thuộc vào rừng.
Rừng đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu, cung cấp O2 cho khí quyển và tổng hợp CO2 thải ra. Rừng cung cấp nguyên liệu cho nghành công nghiệp chế biến gỗ và giấy, cung cấp các sản phẩm cho tiêu dùng nội địa và xuất khẩu đạt giá trị cao. Rừng cung cấp nơi ở, việc làm, là nền tảng văn hoá của các cộng đồng dân cư trong khu vực rừng. Theo thống kê từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2010, giá trị xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ đạt 3,4 tỷ USD, tăng 31,2 %; sản phẩm mây tre, cói lá, thảm đạt 169 triệu USD, tăng 16,48 % so với cùng kỳ năm trước.
Trong cơ cấu giá trị nông sản xuất khẩu của Việt Nam năm 2010, gỗ và sản phẩm gỗ đứng vị trí thứ 3, hàng mây tre, cói lá, thảm đứng vị trí thứ 10. Kết quả này cho thấy lâm sản là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nông sản Việt Nam [2]. Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng việc sử dụng gỗ và nguyên liệu giấy ngày càng gia tăng trong khi nguồn nguyên liệu gỗ từ rừng ngày càng giảm sút. Đã có rất nhiều các chương trình, dự án trồng rừng đã được triển khai nhằm nâng cao diện tích rừng trồng.
Các loài keo là loài cây sinh trưởng nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao, cây trồng chỉ sau 6-7 năm có n 2 thể thu được lớn hơn 200m³/ha, năng suất bình quân đạt 25-30m³/ha/năm (Mac Dicken và Brewbaker,1984). Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành Lâm nghiệp, trong đó Keo tai tượng được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu, sinh trưởng nhanh được trồng với số lượng lớn ở nước ta nói chung và tỉnh Thái Nguyên nói riêng. Diện tích rừng trồng keo đang tăng mạnh ở Việt Nam, trong đó Keo tai tượng (Acacia mangium), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo lai là những loài cây được trồng chính trên phạm vi cả nước. Keo tai tượng là loài cây có phạm vi sinh thái rộng, sinh trưởng nhanh, thích ứng với các điều kiện lập địa khác nhau.
Keo tai tượng được trồng với mục đích cải tạo môi trường sinh thái, chống xói mòn, bảo vệ đất, giữ và điều tiết nguồn nước, tạo cảnh quan trong các khu du lịch, danh lam thắng cảnh… Có giá trị sử dụng nhiều mặt, cung cấp nguyên vật liệu cho ngành chế biến bột giấy, gỗ ván dăm, ngành xây dựng, tận dụng lá và hạt keo tai tượng trong công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, chế biến phân vi sinh… Cũng chính vì diện tích rừng tăng nhanh dẫn đến sự xuất hiện nhiều của sâu bệnh hại lá và thân cành làm giảm chất lượng gỗ, gây chết cây và gây khó khăn không nhỏ cho công tác phòng trừ sâu bệnh hại. Một trong các bệnh hại keo có bệnh loét thân với triệu chứng héo tán lá, sau đó gỗ bị biến màu đen và cây bị nhiễm bệnh chết xuất hiện ở nhiều vùng sinh thái. Bệnh này được xác định là do nấm Ceratocystis sp. là loài nấm nguy hiểm cho nhiều loài cấy chứ không riêng loài keo, là nguyên nhân gây nên bệnh héo lá, loét thân cành.
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam là công tác tuyển chọn giống, lai tạo, tuyển chọn loài, xuất xứ và các dòng vô tính chống chịu sâu bệnh hại và các điều kiện bất lợi tốt đang là hướng đi mới, phát triển bền n 3 vững trong công tác quản lí dịch bệnh hại cây rừng. Ngoài ra nhiều nhà khoa học đã đi sâu vào nghiên cứu vi sinh vật nội sinh là những vi sinh vật sống trong mô tế bào của cây chủ, không gây bệnh cho cây chủ. Các vi sinh vật nội sinh này thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ vì tạo ra một hàng rào kiểm soát sinh học bằng việc tiêu diệt trực tiếp hoặc ức chế các mầm bệnh đã xâm nhiễm vào cây chủ, làm giảm nguy cơ mắc bệnh đối với cây trồng đã và đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm [10]. Phương pháp này được coi là biện pháp hữu hiệu và thân thiện với môi trường.
Đã và đang được sử dụng nhiều nước trên thế giới, với nền khoa học nước ta những nghiên cứu mới này mới chỉ là bước đầu, do vậy việc đi sâu nghiên cứu về khuẩn nội sinh có khả năng kháng bệnh là rất quan trọng và cấp thiết. Từ nghiên cứu đó làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nội sinh trong việc bảo vệ cây chủ khỏi sự xâm nhiễm của sinh vật gây bệnh và ứng dụng chúng trong phòng trừ bệnh chết héo keo do nấm Ceratocystis sp. gây hại đồng thời tuyển chọn ra các chủng khuẩn có khả năng kháng nấm bệnh. Trên cơ sở đó tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh có hiệu lực đối kháng nấm Ceratocystis sp.
gây bệnh chết héo keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại tỉnh Thái Nguyên”. Mục tiêu và yêu cầu của đề bài Mục tiêu nghiên cứu: - Phân lập được chủng khuẩn nội sinh trên cây Keo tai tượng ở các độ tuổi khác nhau và ở các bộ phận khác nhau của cây (rễ, thân, lá). - Đánh giá được khả năng ức chế nấm gây bệnh của các chủng khuẩn nội sinh. - Mô tả được đặc điểm của khuẩn nội sinh.
- Tuyển chọn được các chủng khuẩn nội sinh có khả năng kháng lại bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp. Ý nghĩa của đề tài Ý nghĩa trong khoa học: Tuyển chọn được các chủng khuẩn nội sinh có khả năng kháng lại bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp. là tiền đề để tìm ra các chế phẩm phòng bệnh chết héo. Củng cố các kiến thức đã học trong môn bệnh cây rừng, đồng thời bổ xung kiến thức chuyên môn.
Biết cách tổng hợp, phân tích từ đó đưa ra phương hướng viết báo cáo nghiên cứu khoa học. Ý nghĩa trong thực tiễn: Quá trình nghiên cứu này rất hữu hiệu và thân thiện với môi trường. Thường thì khi cây bị bệnh người ta dùng các thuốc hóa học để trừ bệnh, khả năng tiêu diệt mầm bệnh là rất nhanh nhưng kéo theo nó là tình trạng ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí. Vấn đề này sẽ được khắc phục nếu chúng ta sử dụng các chủng khuẩn nội sinh trong công tác phòng trừ dịch bệnh, mà hơn hết việc phòng bệnh rất ít các loại thuốc hóa học làm được.
n 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học Diện tích rừng sản xuất tăng lên dẫn đến khả năng xuất hiện các loài bệnh hại làm giảm năng suất và chất lượng rừng. Gần đây một số rừng trồng keo trọng điểm như: Tây Bắc, Đông Bắc… Xuất hiện những cây bị chết héo từ trên xuống hay gọi là chết ngược, bệnh rất khó phát hiện trong giai đoạn đầu. Các mẫu bệnh được Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng Viện Khoa học Lâm Nghiệp giám định là do nấm Creratocystis sp.
Để giảm thiểu ảnh hưởng của bệnh không thể sử dụng biện pháp phòng trừ hóa học bởi sẽ gây ô nhiễm môi trường, không mang lại hiệu quả như mong muốn. Một trong những biện pháp đã và đang được các nhà nghiên cứu trên thế giới tiến hành và tuyển chọn giống có khả năng kháng bệnh phục hồi tốt sau khi cây bị bệnh. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc và trên thế giới 2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2.
Nghiên cứu về bệnh hại keo Keo tai tượng (Acacia mangium), còn có tên khác là Keo lá to, Keo đại, Keo mỡ là một cây thuộc phân họ Trinh nữ (Mimosoideae). Keo tai tượng có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea và Indonesia rồi đã trở thành một loài cây được trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới. Từ những năm 1980, các lô hạt giống thu hái đã được gửi tới 90 nước trên thế giới. Trong đó có Philippin, Malaysia, Thái lan, Indonesia, Ấn Độ, Bangladesh, Trung Quốc và Việt Nam.
Keo tai tượng được đưa vào trồng ở Trung Quốc từ những năm 1960, tới năm 1997 có khoảng 200.000 ha keo được trồng ở phía Nam Trung Quốc gồm 4 tỉnh là Hải Nam, Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam, tốc độ trồng n 6 rừng hàng năm khoảng 20. Keo được đưa vào khảo nghiệm và gây trồng ở Philipin từ những năm 1980. Trong đó Keo tai tượng được đánh giá là rất có triển vọng, năng suất của rừng trồng 10 tuổi đạt tới 32m3/ha/năm ở Talogon. Tính đến cuối năm 1990, diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở Sabah - Malaysia khoảng 14.
Vào những năm ở thập kỉ 50 của thế kỉ XX, nhiều nhà khoa học nghiên cứ về bệnh cây đã tập trung vào việc xác định loài, mô tả nguyên nhân gây bệnh và điều kiện phát sinh, phát triển của bệnh. Đặc biệt ở các nước nhiệt đới [13], Roger L. Trong đó có một số bệnh hại lá của thông, keo, bạch đàn…[19]. (1954) [19] đã nghiên cứu một số bệnh hại trên cây keo.
Cây keo khô héo làm lá rụng và tàn lụi từ trên xuống dưới (chết ngược) do loài nấm hại lá Glomerella cingulata, đó là nguyên nhân chủ yếu của sự thiệt hại với loài Keo tai tượng trong vườn giống ở Papua New Guinea (FAO, 1981). Tại Malaysia, theo nghiên cứu của Lee (1993) [19] loài nấm này còn gây hại với các loài keo khác. Nhiều nhà nghiên cứu của Ấn Độ, Malaysia, Philipin, Trung Quốc cũng công bố nhiều loại nấm bệnh hại keo (Roger L. Tại hội nghị lần thứ III nhóm tư vấn nghiên cứu và phát triển của các loài Acacia, họp tại Đài Loan cuối tháng 6 năm 1964 nhiều đại biểu kể cả các tổ chức Quốc tế như CIFOR cũng như đã đề cập đến các vấn đề sâu bệnh hại các loài keo Acacia.