TS. Nguyễn Xuân Hòa và KS. Trần Ngô Tuyết Vân
Bộ môn Hệ thống Nông nghiệp
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tuyến trùng là một trong những tác nhân chính gây hại đến cây trồng, chúng ký sinh làm cho rễ cây bị u sưng, hoặc bị thối dẫn đến cây phát triển còi cọc và nếu nhiễm nặng cây sẽ chết. Việc phòng tuyến trùng gây hại cà phê rất phức tạp vì chúng có thể tồn tại lâu trong đất nhờ khả năng di chuyển, nên sử dụng thuốc hóa học thường phải dùng nhiều lần và có chi phí cao. Hơn nữa, việc sử dụng thuốc hóa học tràn lan cũng làm giảm các vi sinh vật có lợi và tuyến trùng sống tự do ăn thịt khác, gia tăng bùng phát mật độ tuyến trùng gây hại cà phê. Để hạn chế việc sử dụng thuốc hóa học gây hại đến môi trường và con người thì biện pháp sinh học là một trong những biện pháp tích cực trong bối cảnh hiện nay.
Cây quế (tên khoa học: Cinnamomum cassia) là cây mọc hoang trong rừng hoặc trồng bằng hạt, có chiều cao từ 10 – 20 m. Trong các bộ phận của cây quế như: vỏ, lá, rễ, gỗ đều có chứa tinh dầu tuy nhiên trong vỏ quế có hàm lượng tinh dầu cao nhất. Tinh dầu quế có vị thơm, cay, ngọt rất ưa chuộng và được sử dụng nhiều trong ngành công nghệ thực phẩm. Giống quế Quảng Nam được sử dụng trong nghiên cứu này, cây chủ yếu tập trung ở Trà My, Trà Bồng tỉnh Quảng Nam. Vỏ Quế chứa 0,5 đến 2,5% tinh dầu gồm các loại: Cinnamaldehyd (65 – 80%), Eugenol, và trans-Cinnamic acid (5 – 10%). Ngoài ra còn có các Phenylpropanes như cinnamyl acetate, linalool, β-caryophyllen, (E)-cinnamic aldehyd, benzyl benzoat, hydroxycinnamaldehyd, cinnamyl alcohol và các chất terpenes gồm limonene, alpha-terpineol…cùng các tanin, chất nhày, các procyanidin và một ít counarin. Mục tiêu của báo cáo này là nghiên cứu hiệu quả phòng trừ tuyến trùng của chế phẩm chiết xuất từ vỏ quế kết hợp với chitosan.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
– Vỏ quế được mua có nguồn gốc từ huyện Trà My, tỉnh Quảng Nam.
– Tuyến trùng Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae.
– Chitosan có nguồn gốc từ Công ty Sokcho Mulsan, 76 Nonggongdanji-gil, Sokcho-si, Gangwon-do 24899, Hàn Quốc.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Chiết xuất vỏ quế bằng dung môi methanol: Sử dụng theo phương pháp của Nguyên và cộng tác viên (2013).Mẫu được sấy ở nhiệt độ 50oC trong vòng 3 ngày, sau đó cắt nhỏ 2 – 3 cm, cho vào bình (thể tích phụ thuộc vào số lượng mẫu) và mẫu được chiết xuất bằng methanol (80%) với tỷ lệ vỏ quế/methanol là 1/5 theo thể tích. Sau đó cho vào máy để lắc với tốc độ 150 vòng/phút. Sau 3 – 5 ngày, dịch chiết xuất sẽ được thu bằng cách lọc sạch, sau đó tiếp tục cho methanol 80% vào,tiến hành tương tự sau 3 ngày thu tiếp đợt 2. Dịch lọc được cô đặc bằng cách sử dụng máy bốc hơi chân không (Eyela N-1000) ở nhiệt độ 40oC để loại bỏ hoàn toàn lượng methanol.
Thành phần chiết xuất vỏ quế: 16% chiết xuất vỏ quế trong dung dịch, không bổ sung chitosan; Thành phần của chế phẩm sinh học gồm chiết xuất vỏ quế (16%) theo thể tích và chitosan (3%) theo khối lượng.
Phân tích và nhân nuôi tuyến trùng: Hai loại tuyến trùng Pratylenchus coffeae và Meloidogyne incognita được ly trích từ các rễ cây cà phê vối bị bệnh, sử dụng phương pháp lọc (Hooper, 1990). Tuyến trùng được xác định bằng hình thái và định danh theo Mai và Mullin (1996), Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (2000).
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, gồm 4 công thức, mỗi ô cơ sở 12 cây, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm được bố trí trên cây cà phê thực sinh, lây nhiễm tuyến trùng khi cây cà phê được 2cặp lá, lấy từ hạt lai đa dòng TRS1. Kích thước bầu 13 x 23 cm. Thí nghiệm được lây nhiễm tuyến trùng với mật độ 1.000 tuyến trùng/1 kg đất (nhiễm hỗn hợp 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita). Khi cây khoảng 5 cặp lá tiến hành xử lý chế phẩm.
Các chỉ tiêu theo dõi: Theo dõi sau khi trồng cây cà phê con vào bầu 1, 2 và 3 tháng với các chỉ tiêu: Sinh trưởng chiều cao (cm) đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng và số lá trên chồi (lá); mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng trong rễ (con/5 g rễ) và trong đất (con/100 g đất).
Hiệu lực của thuốc được tính theo công thức Henderson-Tilton
H (%) = {1- [Ta x Cb]/[Ca x Tb]} x 100
Trong đó: H: Hiệu lực của thuốc; Ta: Mật số tuyến trùng ở công thức thí nghiệm sau khi xử lý thuốc; Tb: Mật số tuyến trùng ở công thức thí nghiệm trước khi xử lý thuốc; Ca: Mật số tuyến trùng ở công thức đối chứng sau khi xử lý thuốc; Cb: Mật số tuyến trùng ở công thức đối chứng trước khi xử lý thuốc.
Các số liệu phân tích được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Excel và SAS 9.1. (SAS, 2004).Những số liệu % được qui đổi sang arcsin hay căn bậc hai. Những số liệu mật số tuyến trùng được chuyển sang log(x + 1) trước khi đưa vào xử lý thống kê. Các giá trị trung bình được gắn các ký tự giống nhau trên cùng một cột là không sai khác có ý nghĩa thống kê.
2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01 đến tháng 12 năm 2018 tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Sinh trưởng của cây cà phê
Bảng 1. Chiều cao và số cặp lá của cây cà phê
|
Công thức |
Chiều cao (cm) |
Số cặp lá (cặp) |
||||||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
TXL |
|
|
Đối chứng |
18,78 |
20,33 |
22,25 |
23,25 |
5,50 |
6,00 |
6,67 |
6,83 b |
|
Chế phẩm 0,1% |
17,17 |
21,08 |
23,83 |
24,92 |
6,00 |
6,50 |
7,33 |
7,67 a |
|
Chế phẩm 0,2% |
18,17 |
21,50 |
24,25 |
26,00 |
5,67 |
6,67 |
7,50 |
8,00 a |
|
Chiết xuất 0,2% |
17,67 |
20,75 |
23,42 |
25,08 |
5,67 |
6,17 |
7,00 |
7,33 ab |
|
CV (%) |
18,54 |
10,71 |
14,45 |
16,29 |
8,13 |
6,58 |
7,76 |
5,36 |
|
LSD0,05 |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
0,80 |
Ghi chú: NS: không có sai khác về thống kê; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý.
Sinh trưởng của cây cà phê con ở các công thức không có sự khác biệt ở các công thức. Cây giống ở các công thức trước khi tiến hành thí nghiệm khá đồng đều, chiều cao trong khoảng 17,17 – 18,78 cm và có khoảng 5 – 6 cặp lá. Đến các thời điểm sau khi xử lý chế phẩm và chất chiết xuất, công thức xử lý chế phẩm 0,2% có chiều cao cây và số cặp lá tốt nhất (chiều cao là 26 cm và 8 cặp lá sau 3 tháng xử lý).
Các công thức có xử lý chế phẩm hoặc chất chiết xuất thì sinh trưởng có chiều hướng tốt hơn so với công thức đối chứng. Do chế phẩm và chất chiết xuất đã có tác động kiểm soát mật số tuyến trùng, hạn chế sự gây hại của tuyến trùng đến cây cà phê giống. Công thức xử lý chế phẩm 0,2% tuy cây cà phê có chiều cao và cặp lá phát triển tốt hơn so với các công thức khác nhưng không sự sai khác có ý nghĩa thống kê.
3.2. Hiệu quả phòng trừ tuyến trùng
Bảng 2. Mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchuscoffeae trong rễ cây cà phê
|
Công thức |
Mật số tuyến trùng trong rễ (con/5 g rễ) |
Hiệu lực (%) |
|||||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
Đối chứng |
301 |
2.112a |
3.560a |
1.661a |
|||
|
Chế phẩm 0,1% |
248 |
1.296b |
2.923a |
1.120b |
25,4 |
0,3 |
18,1 |
|
Chế phẩm 0,2% |
267 |
1.064b |
1.169b |
952b |
43,1 |
62,9 |
35,3 |
|
Chiết xuất 0,2% |
309 |
1.341b |
2.875a |
1.035b |
38,1 |
21,3 |
39,3 |
|
CV (%) |
14,84 |
10,27 |
7,46 |
13,57 |
|
|
|
|
LSD0,05 |
NS |
412,88 |
495,31 |
422,86 |
|
|
|
Ghi chú: NS: không có sai khác về thống kê; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý.
Mật số tuyến trùng Pratylenchuscoffeae trong rễ của công thức trước xử lý khá đồng đều nhau nằm trong khoảng 248 – 309 con/5g rễ. Sau khi xử lý chế phẩm, mật số tuyến trùng Pratylenchuscoffeae trong rễ của công thức xử lý chế phẩm 0,2% thấp nhất. Mật số tuyến trùng Pratylenchus coffeae của công thức này ở các đợt theo dõi sau khi xử lý 1, 2 và 3 tháng lần lượt là 1.064, 1.169 và 952 con/5g rễ. Mật số tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong rễ của công thức xử lý chế phẩm 0,2% có sự sai khác ý nghĩa với các công thức khác ở thời điểm 1 và 2 tháng sau xử lý. Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchuscoffeae trong rễ của công thức xử lý chế phẩm 0,2% cũng cao nhất ở các đợt theo dõi. Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong rễ của công thức xử lý chế phẩm 0,2% cao nhất là 62,88% ở 2 tháng sau xử lý. Đến thời điểm theo dõi cuối cùng hiệu lực đạt 35,25%.
Bảng 3. Mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita trong rễ cây cà phê
|
Công thức |
Mật số tuyến trùng trong rễ (con/5 g rễ) |
Hiệu lực (%) |
|||||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
Đối chứng |
12 |
893a |
1.936a |
1.267b |
|||
|
Chế phẩm 0,1% |
32 |
550b |
920ab |
432c |
76,9 |
82,2 |
87,2 |
|
Chế phẩm 0,2% |
13 |
181c |
317b |
154c |
81,3 |
84,9 |
88,7 |
|
Chiết xuất 0,2% |
19 |
397b |
491b |
1.733a |
71,9 |
83,8 |
13,6 |
|
CV (%) |
16,9 |
10,55 |
19,49 |
12,53 |
|
|
|
|
LSD0,05 |
NS |
123,64 |
607,04 |
290,83 |
|
|
|
Ghi chú: NS: không có sai khác về thống kê; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý.
Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita trong rễ của các công thức xử lý chế phẩm và chất chiết xuất khá cao. Công thức xử lý chế phẩm 0,2% có hiệu lực cao nhất, lần lượt là 81,3, 84,9 và 88,7% tại 1, 2 và 3 tháng sau xử lý. Công thức xử lý chiết xuất sau 3 tháng xử lý hiệu lực chỉ còn 13,6%. Điều này cho thấy trong chế phẩm sinh học có bổ sung thêm chitosan sẽ cho hiệu lực phòng trừ kéo dài hơn.
Bảng 4. Mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchuscoffeae trong đất
|
Công thức |
Mật số tuyến trùng trong đất (con/100g đất) |
Hiệu lực (%) |
|||||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
Đối chứng |
3 |
24 |
35a |
16a |
|||
|
Chế phẩm 0,1 % |
5 |
19 |
24a |
5b |
61,1 |
65,4 |
83,3 |
|
Chế phẩm 0,2 % |
3 |
11 |
0b |
0c |
55,6 |
100,0 |
100,0 |
|
Chiết xuất 0,2% |
3 |
21 |
29a |
0c |
11,1 |
15,4 |
100,0 |
|
CV (%) |
197,03 |
47,06 |
50,88 |
106,85 |
|
|
|
|
LSD0,05 |
NS |
NS |
1,01 |
0,83 |
|
|
|
Ghi chú: NS: không có sai khác về thống kê; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý.
Tuyến trùng Pratylenchus coffeae thường nằm trong rễ gây hại cho cây. Do đó mật số tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong đất của các công thức ở các thời điểm theo dõi khá thấp trong khoảng 0 – 35 con/100g đất. Sau xử lý 1 tháng, mật số tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong đất của các công thức đều có xu hướng tăng, trong đó công thức xử lý chế phẩm 0,2% có mật số tuyến trùng tăng thấp nhất tăng 8 con. Đến sau xử lý 2, 3 tháng không ghi nhận sự có mặt của tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong mẫu đất của công thức xử lý chế phẩm 0,2%. Mật số tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong đất ở 2 tháng và 3 tháng sau xử lý của công thức xử lý chế phẩm 0,2% có sự sai khác ý nghĩa thống kê với các công thức khác.
Hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Pratylenchus coffeae trong đất của công thức xử lý chế phẩm 0,2% sau 1 tháng xử lý chỉ đạt 55,56%; đến sau xử lý 2, 3 tháng hiệu lực đạt 100%.
Bảng 5. Mật số và hiệu lực phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita trong đất
|
Công thức |
Mật số tuyến trùng trong đất (con/100g đất) |
Hiệu lực (%) |
|||||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
Đối chứng |
5,0 |
251a |
232a |
685a |
|
|
|
|
Chế phẩm 0,1% |
3,0 |
109b |
112b |
40c |
12,8 |
3,5 |
88,3 |
|
Chế phẩm 0,2% |
3,0 |
99b |
21c |
11c |
21,4 |
81,6 |
96,9 |
|
Chiết xuất 0,2% |
3,0 |
117b |
64bc |
333b |
6,4 |
44,8 |
2,7 |
|
CV (%) |
31,29 |
12,11 |
20,69 |
12,86 |
|
|
|
|
LSD0,05 |
NS |
45,61 |
57,62 |
87,10 |
|
|
|
Ghi chú: NS: không có sai khác về thống kê; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý
IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
Chế phẩm chiết xuất vỏ quế kết hợp với chitosan nồng độ 0,2% có hiệu lực cao nhất trong phòng trừ tuyến trùng (Meloidogyne incognita, Pratylenchus coffeae) trong điều kiện thí nghiệm.
4.2. Đề nghị
Cần tiếp tục nghiên cứu trên đồng ruộng để có kết luận chính xác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh, 2000. Tuyến trùng ký sinh thực vật Việt Nam . NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 403 trang.
- Hooper, D.J., 1990.Extraction and processing of plant and soil nematodes. In:Luc, M.; Sikora, R.A. & Bridge, J. (eds.) Plant parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture. CAB International, Wallingford: 45-68.
- Mai, W.F. and Mullin, P.G., 1996.Plant parasitic nematode.A Pictorial Key to Genera, 5th Ed. Cornell University Press, Ithaca, New York.
- Nguyen, D.M.C., Seo, D.J., Nguyen, V.N., Kim, K.Y., Park, R.D. and Jung, W.J., 2013. Nematicidal activity of gallic acid purified from Terminalia nigrovenulosa bark against the root-knot nematode Meloidogyne incognita. Nematology, 15(5): 507-518.
- SAS, 2004. SAS/STAT User’s Guide, version 9.1. Cary, NC, USA, SAS Institute.