KS. Nguyễn Thị Thiên Trang, ThS. Đặng Thị Vân,
KS. Nguyễn Thị Vân, ThS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh
Phòng Phân tích Trung tâm
I. Đặt vấn đề:
Với 695.600 ha đất trồng cà phê (niên giám thống kê, 2020), Việt Nam là nước xuất khẩu cà phê thứ 2 trên thế giới. Cùng với sự gia tăng về diện tích và năng suất thì người trồng cà phê còn phải đối mặt với sự gia tăng về nhiều loại dịch bệnh. Trong đó, bệnh hại vùng rễ do nấm gây thiệt hại nặng cho cây cà phê. Đặc biệt là nấm Fusarium spp. có thể kết hợp với tuyến trùng gây nên bệnh vàng lá thối rễ – là bệnh hại phổ biến và nguy hiểm trên các vườn cà phê. Hiện nay, sử dụng thuốc hóa học vẫn là phương cách chủ yếu trong phòng trừ nấm bệnh trên cây cà phê. Tuy nhiên, vì những ảnh hưởng tiêu cực của thuốc hóa học đối với môi trường, thay vào đó việc áp dụng các giải pháp sinh học trong quản lý bệnh hại rễ do nấm sẽ là một cách thức chủ động làm hạn chế tác nhân gây bệnh bằng những cơ chế tự nhiên, nhằm hướng đến một nền nông nghiệp bền vững.
Để phòng trừ bệnh hại vùng rễ do nấm trên cây cà phê, góp phần giải quyết những khó khăn trong phòng trừ bệnh thối rễ do tuyến trùng kết hợp với nấm Fusarium spp. trong đất từ trong vườn ươm ra đến ngoài đồng ruộng. Do vậy việc đánh giá hiệu quả của các dịch chiết xuất thực vật trong việc phòng trừ bệnh hại rễ trên cây cà phê trong điều kiện nhà lưới trước khi áp dụng dụng ngoài đồng ruộng là một hướng đi đúng đắn.
II. Phương pháp nghiên cứu
* Vật liệu:
– Dịch chiết xuất thực vật: dịch chiết xuất dã quỳ, dịch chiết xuất vỏ cây quế, dịch chiết xuất cây sả chanh, giấm gỗ Biffa.
– Cây cà phê vối giống có 2 – 3 cặp lá được ươm trong bầu 13 x 23 cm.
* Bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm 5 công thức, 3 lần lặp lại, 12 cây/lần lặp và được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên.
Công thức 1: Đối chứng (không xử lý)
Công thức 2: Dịch chiết dã quỳ 0,08%
Công thức 3: Dịch chiết xuất vỏ cây quế với nồng độ 0,04 %
Công thức 4: Dịch chiết suất từ cây sả 0,06%.
Công thức 5: Chế phẩm giấm gỗ sinh học với nồng độ 4%
* Chuẩn bị dịch chiết:
– Dịch chiết xuất vỏ cây quế:
Vỏ quế được cắt nhỏ (3 x 3 cm), ngâm trong methanol (98 %) và lắc ở nhiệt độ phòng trong 5 – 7 ngày (150 vòng/phút). Dịch chiết xuất được ly trích bằng cách lọc qua giấy lọc Whatman no.1. Sau đó, cô dịch chiết bằng máy bốc hơi chân không ở 40 oC (Eyela N-1000) đẻ cho bay hết methanol trong mẫu. Tiếp theo dùng n-hexane để tách chiết xuất Methanol, sau đó sử dụng máy bốc hơi chân không để cho bay hết n-hexane trong mẫu.
– Dịch chiết xuất dã quỳ:
Cây dã quỳ cắt nhỏ độ dài từ 3 – 5 cm. Phơi khô dưới ánh nắng mặt trời. Dùng cối xay nhỏ thành bột. Bột cây dã quỳ (Tithonia diversifolia) được chiết xuất bằng ethanol với tỷ lệ 100 g bột cây dã quỳ: 300 ml ethanol 80% (1:3; g : ml). Hỗn hợp được quấy qua đêm tại nhiệt độ phòng. Sau đó hỗn hợp được lọc qua giấy lọc Whatmann® filter paper No. 1 để thu được dung dịch chất thô. Dung dịch chất thô được cô đặc sử dụng máy cô quay chân không để thu được chất thô. Chất thô được hòa lại với ethanol 80% để đạt nồng độ 10% và lưu giữ trong tủ lạnh 5 – 10oC dùng cho các thí nghiệm.
– Dịch chiết xuất sả
Cây sả chanh cắt nhỏ độ dài từ 3 – 5 cm. Phơi khô dưới ánh nắng mặt trời. Dùng cối xay nhỏ thành bột. Bột cây sả được chiết xuất bằng ethanol tỷ lệ 100g bột cây vật liệu: 400 ml ethanol hoặc 80% (1 : 4; g : ml). Hỗn hợp được quấy qua đêm tại nhiệt độ phòng. Sau đó hỗn hợp được lọc qua giấy lọc Whatmann® filter paper No. 1 để thu được dung dịch chất thô. Dung dịch chất thô được cô đặc sử dụng máy cô quay chân không tại nhiệt độ 65 0C để thu được chất thô. Chất thô được hòa lại với ethanol 80% để đạt nồng độ 10% và lưu giữ trong tủ lạnh 5 – 10oC dùng cho các thí nghiệm
– Sản phẩm giấm gỗ sinh học Biffa: được cung cấp từ Công ty cổ phân phân bón và dịch vụ tổng hợp Bình Định.
* Chuẩn bị nguồn nấm Fusarium spp. :
Quá trình nhân nuôi sẽ tiến hành trong phòng thí nghiệm của Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên. Thu thập nguồn nấm trong đất và rễ từ các vườn bị hại nặng có các triệu chứng điển hình ở các vùng nghiên cứu. Đất được cho vào các túi nilon và đóng gói trong hộp xốp, trong quá trình vận chuyển, luôn giữ đất ở điều kiện mát tránh nhiệt độ quá cao.
Nấm Fusarium oxysporum được nuôi cấy trên môi trường PDA trên đĩa petri (đường kính 9 cm). Khi nấm mọc kín đĩa petri, bào tử nấm được tách lọc bằng nước cất khử trùng.
* Phương pháp lây nhiễm
Cây sau khi trồng cây cà phê lá sò vào bầu, sinh trưởng được 2 cặp lá tiến hành lây nhiễm nấm vào bầu đất bằng cách thọc 4 lỗ xung quanh bộ rễ cây cà phê trong bầu từ trên xuống và nhiễm lượng nấm với mật độ 104 CFU/g vào các công thức thí nghiệm.
Sau lây nhiễm nấm 1 tháng tiến hành kiểm tra mật độ nấm trong đất, nếu mật độ nấm Fusarium spp. 104 CFU/ g là đủ điều kiện thực hiện thí nghiệm (nếu không đủ có thể lây nhiễm thêm vào đất).
Tưới dung dịch chiết xuất thảo mộc theo nồng độ ở các công thức vào bầu cây (50 ml/bầu) sau khi lây nấm được 1 tháng. Công thức đối chứng được tưới 50 ml nước.
* Phương pháp phân tích nấm
Phương pháp bảo quản mẫu theo phương pháp nghiên cứu của Viện Bảo vệ Thực vật: Đối với mẫu rễ được bảo quản mát trong tủ lạnh ở điều kiện 5 – 10 oC. Đối với mẫu đất được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng.
– Phân lập nấm ký sinh gây bệnh Fusarium sp. từ các mẫu rễ cà phê bị nhiễm bệnh dựa theo phương pháp của Burgess et al., 2009.
– Phân lập nấm Fusarium sp. trong đất theo phương pháp pha loãng đất (soil dilution plate technique) của tác giả Burgess và cộng sự., 2009.
* Chỉ tiêu theo dõi
Sau khi lây nhiễm nấm 1, 2 và 3 tháng, mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 3 cây/đợt cho đánh giá và phân tích.
– Tỷ lệ cây bị vàng lá (%): tính theo công thức TLB (%) = (A/B) x100
Trong đó: TLB: Tỷ lệ cây bị bệnh
A: Tổng số cây bị vàng lá
B: Tổng số cây điều tra
– Mật độ nấm bệnh gây hại trong đất (CFU/g đất) và tần xuất suất hiện nấm trong rễ cà phê (%).
* Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu phân tích được tổng hợp và xử lý bằng phần mền Excel và SAS 9.1.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Bảng 1. Mật độ nấm Fusarium spp. trong đất x 10 4 (CFU/g đất)
|
Chỉ tiêu theo dõi |
Công thức |
Trước xử lý |
Sau xử lý 1 tháng |
Sau xử lý 2 tháng |
Sau xử lý 3 tháng |
|
Mật độ nấm Fusarium spp. trong đất (CFU/g đất) |
Đối chứng |
0,31 |
0,37 a |
0,39 a |
0,46 a |
|
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
0,31 |
0,34 ab |
0,36 ab |
0,45 a |
|
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
0,31 |
0,32 ab |
0,31 c |
0,20 bc |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
0,32 |
0,33 ab |
0,35 b |
0,26 b |
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
0,33 |
0,30 b |
0,28 d |
0,16 c |
|
|
CV (%) |
1,36 |
0,94 |
0,63 |
1,71 |
|
|
LSD (0,05) |
NS |
0,06 |
0,04 |
0,11 |
|
|
Hiệu lực phòng trừ (%) |
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
– |
8,75 |
7,99 |
2,67 |
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
– |
13,64 |
20,35 |
55,64 |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
– |
12,41 |
12,82 |
46,39 |
|
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
– |
23,98 |
32,45 |
67,38 |
Ghi chú: Các giá trị trung bình được gắn các ký tự giống nhau trên cùng một cột là không khác biệt có ý nghĩa thống kê; NS: Không sai khác có ý nghĩa thống kê
a,b: đối chứng; c,d: dịch chiết dã quỳ 0,08%; e, f: dịch chiết xuất vỏ quế 0,04%; g, h: dịch chiết xuất cây sả 0,06%; i,k: chế phẩm giấm gỗ sinh học 4%Bộ rễ cây cà phê ở các công thức trước và sau xử lý 3 tháng
Trước xử lý mật độ nấm Fusarium spp. trong đất khá đồng đều ở các công thức thí nghiệm dao động từ 0,31- 0,33 x 104 (CFU/g đất). Tại thời điểm theo dõi sau xử lý 3 tháng công thức chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% là công thức có mật độ nấm Fusarium spp. trong đất thấp nhất (0,16 x 104 CFU/g đất). Đây cũng là công thức luôn có mật độ nấm Fusarium spp. trong đất ở tất cả các thời điểm theo dõi. Kết quả bảng 1 cũng cho thấy: công thức chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% luôn cho hiệu lực phòng trừ cao nhất ở mọi thời điểm theo dõi. và đạt hiệu lực phòng trừ cao nhất tại thời điểm theo dõi sau xử lý 3 tháng (67,38%).
Bảng 2. Tần suất xuất hiện nấm Fusarium spp. trong rễ (%)
|
Chỉ tiêu theo dõi |
Công thức |
Trước xử lý |
Sau xử lý 1 tháng |
Sau xử lý 2 tháng |
Sau xử lý 3 tháng |
|
Tần suất xuất hiện nấm Fusarium spp. trong rễ (%) |
Đối chứng |
40,48 |
47,62 |
57,14 a |
61,90 a |
|
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
40,48 |
45,24 |
52,38 a |
61,90 a |
|
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
42,86 |
33,33 |
30,95 b |
26,19 b |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
40,48 |
35,71 |
35,71 b |
28,57 b |
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
42,86 |
28,57 |
26,19 b |
19,05 b |
|
|
CV (%) |
12,81 |
17,15 |
8,92 |
13,86 |
|
|
LSD (0,05) |
NS |
NS |
6,60 |
10,02 |
|
|
Hiệu lực phòng trừ (%) |
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
– |
5,00 |
8,33 |
0,00 |
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
– |
33,89 |
48,84 |
60,04 |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
– |
25,00 |
37,50 |
53,85 |
|
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
– |
43,33 |
56,71 |
70,94 |
Ghi chú: Các giá trị trung bình được gắn các ký tự giống nhau trên cùng một cột là không khác biệt có ý nghĩa thống kê; NS: Không sai khác có ý nghĩa thống kê
Trước xử lý tần suất xuất hiện nấm Fusarium spp. trong rễ ở mức khá cao biến thiên từ 40,48 – 42,86%. Các đợt quan trắc tiếp theo ngoại trừ công thức dịch chiết dã quỳ 0,08%, tần suất xuất hiện nấm ở các công thức xử lý thuốc còn lại đều có khuynh hướng giảm dần theo thứ tự thời gian. Trong đó, tại thời điểm sau xử lý 3 tháng công thức có tần suất xuất hiện nấm Fusarium spp. trong rễ thấp nhất là công thức chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% (19,05%). Như vậy, với khả năng ức chế nấm Fusarium spp. trong rễ tốt nhất nên công thức chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% là công thức cho hiệu lực phòng trừ nấm Fusarium spp. trong rễ cao nhất tại thời điểm sau xử lý 3 tháng, đạt 70,94%.
Bảng 3. Tỷ lệ cây bị vàng lá thối rễ (%)
|
Chỉ tiêu theo dõi |
Công thức |
Trước xử lý |
Sau xử lý 1 tháng |
Sau xử lý 2 tháng |
Sau xử lý 3 tháng |
|
Tỷ lệ cây bị bệnh vàng lá (%) |
Đối chứng |
6,48 |
14,81 |
20,37 ab |
33,33 a |
|
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
7,41 |
14,81 |
22,22 a |
33,33 a |
|
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
6,48 |
11,11 |
18,52 ab |
18,52 bc |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
7,41 |
13,58 |
16,67 b |
25,93 ab |
|
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
6,48 |
9,88 |
12,96 c |
14,81 c |
|
|
CV (%) |
20,16 |
12,98 |
5,80 |
13,41 |
|
|
LSD (0,05) |
NS |
NS |
0,46 |
0,98 |
|
Hiệu lực phòng trừ (%) |
Dịch chiết dã quỳ 0,08% |
– |
12,50 |
4,55 |
12,50 |
|
Dịch chiết xuất vỏ quế 0,04% |
– |
25,00 |
9,09 |
44,44 |
|
|
Dịch chiết xuất cây sả 0,06% |
– |
19,79 |
28,41 |
31,94 |
|
|
|
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% |
– |
33,33 |
36,36 |
55,56 |
Ghi chú: Các giá trị trung bình được gắn các ký tự giống nhau trên cùng một cột là không khác biệt có ý nghĩa thống kê; NS: Không sai khác có ý nghĩa thống kê
Trước xử lý mức chênh lệch về tỷ lệ vàng lá thối rễ giữa các công thức là không đáng kể, dao động từ 6,48 – 7,41%. Quan trắc tại thời điểm sau xử lý 3 tháng, các công thức thí nghiệm đều có sự gia tăng về tỷ lệ cây bị vàng lá thối rễ so với thời điểm trước xử lý. Trong đó cao nhất là công thức đối chứng (tăng 26,85%) và tăng thấp nhất là công thức chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% (8,33%). Đây cũng là công thức cho hiệu lực phòng trừ cao nhất tại thời điểm sau xử lý 3 tháng (55,56%).
IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
Chế phẩm giấm gỗ sinh học 4% là công thức đạt hiệu lực phòng trừ nấm Fusarium spp. trong đất và rễ cao nhất lần lượt là 67,38% và 70,94% và cho hiệu lực kiểm soát tốt nhất về tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ, đạt hiệu lực phòng trừ là 55,56% tại thời điểm sau xử lý 3 tháng.
4.2. Đề nghị
Để đánh giá chính xác khả năng kiểm soát nấm Fusarium spp. hại cà phê của các loại thuốc thí nghiệm. Đề nghị thực hiện thí nghiệm ngoài đồng ruộng để tăng áp lực về nấm bệnh, đồng thời đánh giá khả năng phòng trừ trên các loại nấm khác gây hại cây trồng trong điều kiện nhà lưới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Cù Thị Dần, Trần Ngô Tuyết Vân, Nguyễn Hồng Phong, Lê Đăng Khoa (2015). Nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính chiết xuất vỏ quế phòng trừ tuyến trùng và nấm gây hại cà phê và hồ tiêu. Báo cáo nhiệm vụ cấp cơ sở tại Viện KHKT NLN Tây Nguyên.
- Nguyễn Xuân Hòa, Cù Thị Dần, Nguyễn Hồng Phong, 2017. Hiệu quả của chất chiết xuất thô từ cây dã quỳ (Tithonia diversifolia) kháng tuyến trùng và nấm bệnh gây hại cây cà phê.Tạp chí khoa học Công nghệ nông nghiệp Việt Nam, Số 9 (82).
- Nguyễn Thị Thiên Trang, Nguyễn Xuân Hòa, Lê Thị Cẩm Nhung, 2019. Triển vọng của giấm gỗ sinh học phòng trừ tuyến trùng gây bệnh chết chậm hồ tiêu.Tạp chí khoa học Công nghệ nông nghiệp Việt Nam, Số 1 (98).
- Trần Thị Thường và cộng sự (2019). Báo cáo kết quả thử nghiệm một số hoạt chất sinh học từ thảo mộc kiểm soát tuyến trùng và nấm hại cây cà phê trong điều kiện phòng thí nghiệm. Báo cáo nhiệm vụ cấp cơ sở tại Viện KHKT NLN Tây Nguyên.