TS. Nguyễn Xuân Hòa, KS. Nguyễn Thị Thiên Trang
Bộ môn Hệ thống Nông Nghiệp
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tây Nguyên là vùng có diện tích và sản lượng lớn nhất cả nước về cà phê (Coffea canephora). Diện tích cà phê chiếm 89,4% so với tổng diện tích của cả nước [8]. Hầu hết người nông dân ở vùng này sống dựa vào nguồn thu nhập từ cây trồng này. Vùng cà phê Tây Nguyên đang đứng trước nguy cơ già cỗi, hiện tại có khoảng 100.000 ha năng suất dưới 1,5 tấn/ha, cần trồng tái canh. Thực tế hiện có nhiều diện tích tái canh không thành công, nguyên nhân chính là vấn đề sâu bệnh hại, đặc biệt là tuyến trùng và nấm bệnh. Fusarium sp. là một loài nấm gây bệnh vàng lá trên cả cây con và cây cà phê kinh doanh, nếu nấm bệnh này tấn công cây cà phê sẽ sinh trưởng phát triển kém, năng suất và chất lượng giảm rõ rệt. Người dân vẫn có xu hướng sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ nấm gây hại cây cà phê, tuy nhiên sử dụng thuốc hóa học gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho người sử dụng, chất lượng sản phẩm giảm và ô nhiễm môi trường do dư lượng của thuốc hóa học để lại [1].
Nghiên cứu trước đây cho thấy chiết xuất từ vỏ cây quế có tiềm năng phòng trừ hiệu quả nấm Rhizoctonia solani gây hại cây trồng [6] và tuyến trùng Meloidogyne incognita [5]. Bên cạnh đó chitosan đã được nhiều nghiên cứu chứng minh là hợp chất có khả năng phòng trừ nấm bệnh tiềm năng. Chitosan với hoạt tính ức chế sự nảy mầm của bào tử nấm, sự sinh trưởng phát triển của sợi nấm Phytophthora capsici và Alternaria solani [9], Fusarium [3], Alternaria kikuchiana and Physalospora piricola [4]. Vì vậy nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả phòng trừ của chế phẩm sinh học là hỗn hợp được phối trộn giữa chiết xuất vỏ quế và chitosan cho việc phòng trừ nấm bệnh Fusarium sp. gây hại trên cây cà phê trong điều kiện đồng ruộng.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
– Chế phẩm sinh học Bacte Cinsan gồm chiết xuất vỏ quế 16% + 3% chitosan trong 1 lít chế phẩm.
+ Vỏ quế có nguồn gốc từ huyện Trà My, tỉnh Quảng Nam.
+ Chitosan (1.000 – 3.000 Da) có nguồn gốc từ Công ty Sokcho Mulsan, 76 Nonggongdanji-gil, Sokcho-si, Gangwon-do 24899, Hàn Quốc.
– Nấm bệnh Fusarium oxysporum: Được phân lập từ các rễ cây cà phê vối bị bệnh trên môi trường PDA theo phương pháp của Burgess và công sự. (2008) [2].
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Chiết xuất vỏ quế bằng dung môi methanol: Sử dụng theo phương pháp của Nguyên và cộng sự. (2012) [5]. Thành phần của chế phẩm sinh học gồm chiết xuất vỏ quế (16%) theo thể tích và chitosan (3%) theo khối lượng.
Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 4 công thức, 3 lần lặp, mỗi ô cơ sở 9 cây cà phê (cà phê kinh doanh 8 năm tuổi). Các công thức được bố trí theo ô vuông, giữa các ô cơ sở có dải phân cách là 1 hàng cà phê. Công thức 1 (CT1): Không xử lý (đối chứng); CT2: CPSH 0,2% (3 lít/cây); CT3: CPSH 0,2% (5 lít/cây); CT4: CPSH 0,2% (7 lít/cây).
Phương pháp xử lý: Chế phẩm được xử lý khi đất đủ ẩm, xử lý 1 lần. Tưới dung dich thuốc hoặc nước lã theo các công thức thí nghiệm và tưới ướt đều xung quanh vùng rễ cây cà phê. Giữ đất đủ ẩm sau khi xử lý thuốc.
Phương pháp điều tra và chỉ tiêu theo dõi:
– Tỷ lệ và chỉ số bệnh vàng lá (%): Mỗi ô cơ sở theo dõi toàn bộ số cây, đếm số cây bị bệnh vàng lá và phân cấp bệnh đối với các cây bị bệnh vàng lá do bị hại vùng rễ. Mức độ cây bị vàng lá được phân thành 5 cấp: Cấp 0: Không bệnh (hoặc không vàng lá); Cấp 1: Cây sinh trưởng kém, có ≤ 25 % lá vàng hoặc rụng; Cấp 2: Cây có > 25 – 50 % lá vàng hoặc rụng; Cấp 3: Cây có > 50 – 75 % lá vàng hoặc rụng; Cấp 4: Cây có > 75 lá rụng hoặc toàn cây bị héo.
+ Tỷ lệ vàng lá (TLVL) được tính theo công thức:
TLVL (%) = (Tổng số cây bị vàng lá / Tổng số cây điều tra) x100
+ Chỉ số cây vàng lá (CSVL) được tính theo công thức:
CSVL: chỉ số vàng lá = Tổng của tích số giữa cây bị bệnh với cấp bệnh tương ứng
– Tỷ lệ cây chết (TLCC) % = (Tổng số cây chết / Tổng số cây điều tra) x 100
– Mật độ nấm bệnh gây hại trong đất (CFU/g đất) và tần xuất suất hiện nấm trong rễ cà phê (%): mỗi công thức lấy mẫu đất và rễ ở 3 cây cố định của mỗi ô cơ sở, trộn đều thành 1 mẫu. Vị trí lấy mẫu đất và rễ ở tầng đất 0 – 20 cm, lấy trong khu vực hình chiếu tán lá (xung quanh khu vực được xử lý thuốc). Khối lượng mẫu đất là 1 kg, khối lượng mẫu rễ là 100 g.
– Hiệu lực của thuốc được tính theo công thức Henderson-Tilton.
Thời gian theo dõi: trước xử lý và sau xử lý 1, 2, 3 tháng.
Các số liệu phân tích được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Excel và SAS 9.1. (SAS, 2004). 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.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Bảng 1. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến tỷ lệ cây bị vàng lá và chỉ số bị bệnh trên cây cà phê
|
Công thức |
TXL (%) |
SXL 1 tháng (%) |
SXL 2 tháng (%) |
SXL 3 tháng (%) |
||||
|
TLB |
CSB |
TLB |
CSB |
TLB |
CSB |
TLB |
CSB |
|
|
1 |
35,3 |
11,0 |
52,5a |
26,7a |
56,5a |
26,2a |
62,3a |
23,8a |
|
2 |
34,8 |
10,6 |
38,5b |
13,1b |
43,4b |
16,8b |
34,5b |
13,1b |
|
3 |
34,1 |
10,0 |
36,2b |
10,4c |
35,6c |
13,3bc |
22,9c |
9,5b |
|
4 |
34,1 |
9,6 |
25,0c |
9,8c |
33,8c |
9,5c |
18,6c |
7,2b |
|
LSD0,05 |
3,91 |
2,63 |
3,85 |
2,55 |
9,55 |
7,14 |
10,03 |
8,01 |
|
CV% |
4,32 |
9,77 |
3,87 |
6,73 |
9,29 |
16,6 |
11,09 |
22,95 |
CT1: Đối chứng; CT2: Chế phẩm sinh học 0,2% 3l/cây; CT3: Chế phẩm sinh học 0,2% 5l/cây; CT4: Chế phẩm sinh học 0,2% 7l/cây; TXL: trước xử lý; SXL: sau xử lý; TLB: Tỷ lệ bệnh; CSB: chỉ số bệnh.
Qua số liệu bảng 1 cho thấy: Trước khi xử lý chế phẩm, vườn cà phê đã bị nhiễm bệnh và tỷ lệ bệnh tương đối đồng đều. Sau khi xử lý CPSH với các tỷ lệ khác nhau cho kết quả phòng trừ khác nhau. Chế phẩm sinh học có tác dụng hạn chế tỷ lệ cây bị vàng lá và chỉ số bị bệnh trên cây cà phê. Đặc biệt sau 3 tháng xử lý CPSH, công thức 3 (5 lít/cây) và công thức 4 (7 lít/cây) tỷ lệ cây bị vàng lá giảm có ý nghĩa so với công thức 1 (không xử lý), giữa công thức 3 và công thức 4 không có sự khác biệt thống kê. Chỉ số bệnh ở 3 công thức có xử lý giảm có ý nghĩa so với công thức đối chứng.
Bảng 2. Hiệu lực phòng trừ bệnh vàng lá trên cây cà phê của chế phầm sinh học Bacte Cinsan (%)
|
Công thức |
Tỷ lệ cây bị vàng lá |
Chỉ số vàng lá |
||||
|
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
1 |
0c |
0d |
0c |
0 |
0c |
0c |
|
2 |
29,5b |
21,9c |
45,3b |
58,3 |
52,5b |
52,2b |
|
3 |
30,6b |
54,1b |
66,4a |
65,9 |
60,7ab |
67,7ab |
|
4 |
59,6a |
58,9a |
69,6a |
66,8 |
72,9a |
80,0a |
|
LSD0,05 |
14,52 |
12,97 |
14,12 |
NS |
15,26 |
16,54 |
|
CV% |
10,99 |
15,88 |
11,92 |
14,01 |
12,54 |
12,66 |
Hiệu lực phòng trừ bệnh vàng lá do nấm Fusarium oxysporum trên cây cà phê của CPSH được thể hiện trong bảng 2. Tỷ lệ cây bị vàng lá của cà phê sau 1, 2 và 3 tháng xử lý có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các công thức. Hiệu lực phòng trừ gần 70% sau 3 tháng xử lý ở công thức 4 và 66,4% ở công thức 3, khác biệt có ý nghĩa so với công thức đối chứng và công thức 2. Hiệu lực của CPSH sau 3 tháng xử lý ở công thức 4 cao hơn có ý nghĩa so với công thức 2 và công thức đối chứng. Điều này cho thấy xử lý chế phẩm nồng độ 0,2% với 7 lít/cây cà phê cho hiệu lực phòng trừ Fusarium oxysporum hiệu quả nhất.
Bảng 3. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến mật độ Fusarium oxysporum trong đất (CFU/g đất) và tần suất xuất hiện nấm trong rễ
|
Công thức |
TXL (%) |
SXL 1 tháng (%) |
SXL 2 tháng (%) |
SXL 3 tháng (%) |
||||
|
MĐN |
TSN |
MĐN |
TSN |
MĐN |
TSN |
MĐN |
TSN |
|
|
1 |
0,23 x 104 |
53,3 |
0,31 x 104 |
50,3a |
0,24 x 104 |
50,3a |
1,28 x 104 |
39,8a |
|
2 |
0,24 x 104 |
53,0 |
0,30 x 104 |
42,6a |
0,21 x 104 |
42,7a |
0,72 x 104 |
33,5a |
|
3 |
0,24 x 104 |
53,1 |
0,27 x 104 |
40,5a |
0,18 x 104 |
23,7b |
0,65 x 104 |
19,5b |
|
4 |
0,27 x 104 |
52,1 |
0,24 x 104 |
28,4b |
0,14 x 104 |
22,0b |
0,63 x 104 |
16,4b |
|
LSD0,05 |
|
NS |
|
11,69 |
|
13,78 |
|
11,54 |
|
CV% |
|
5,27 |
|
11,06 |
|
15,2 |
|
16,17 |
Qua bảng 3 cho thấy mật độ nấm trong đất và tần suất xuất hiện nấm trong rễ trước thí nghiệm ở các công thức tương đương nhau. Sau khi xử lý chế phẩm sinh học 1, 2 và 3 tháng, mật độ nấm trong đất ở các công thức xử lý có xu hướng giảm so với công thức đối chứng tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kế. Trong khi đó tần suất xuất hiện nấm ở các công thức có xử lý CPSH giảm có ý nghĩa so với công thức đối chứng. Sau 1 tháng xử lý, công thức 4 giảm có ý nghĩa so với các công thức còn lại. Sau 2 và 3 tháng xử lý công thức 3 và 4 giảm có ý nghĩa so với công thức 1 và 2. Điều này cho thấy CPSH có hiệu quả làm giảm tần suất xuất hiện Fusarium oxysporum trong rễ sau 2, 3 tháng xử lý ở công thức 3 và 4.
Bảng 4. Hiệu lực phòng trừ Fusarium oxysporum trên cây cà phê (%)
|
Công thức |
Tỷ lệ cây bị vàng lá |
Chỉ số vàng lá |
||||
|
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
1 |
0c |
0c |
0c |
0d |
0c |
0d |
|
2 |
18,5b |
26,9b |
39,5b |
24,4c |
28,7c |
46,7b |
|
3 |
24,5b |
31,5b |
47,0b |
47,0b |
48,3b |
52,7b |
|
4 |
40,7a |
50,9a |
71,0a |
73,2a |
75,4a |
78,8a |
|
LSD0,05 |
15,54 |
9,52 |
14,08 |
9,61 |
11,74 |
9,71 |
|
CV% |
28,28 |
13,33 |
13,67 |
10,01 |
11,96 |
8,33 |
Hiệu lực phòng trừ Fusarium oxysporum thể hiện qua số liệu ở bảng 4 với 2 chỉ tiêu hiệu lực của CPSH đối với tỷ lệ cây bị vàng lá và chỉ số vàng lá cây cà phê. Sau 1, 2 và 3 tháng xử lý hiệu lực của CPHS đến tỷ lệ vàng lá ở công thức 3 cao hơn có ý nghĩa so với công thức 2, 3 và công thức đối chứng. Hiệu lực phòng trừ của CPSH đối với chỉ tiêu chỉ số vàng lá trên cây cà phê có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các công thức, sau thời gian xử lý 1, 2 và 3 tháng hiệu lực CPSH giữa các công thức luôn có sự khác biệt, trong đó
Bảng 5. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học đến tỷ lệ u sưng và thối rễ (%)
|
Công thức |
Thời gian xử lý |
|||
|
TXL |
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
1 |
49,0 |
55,3a |
60,0a |
61,4a |
|
2 |
48,9 |
48,5a |
45,1b |
43,5b |
|
3 |
48,7 |
41,3ab |
36,7bc |
36,8bc |
|
4 |
47,5 |
33,5b |
29,5c |
24,6c |
|
LSD0,05 |
12,36 |
14,13 |
10,32 |
13,23 |
|
CV% |
NS |
12,11 |
9,22 |
12,18 |
Qua số liệu bảng 5, anh hưởng của chế phẩm sinh học đến tỷ lệ u sưng và thối rễ cho thấy: trước khi xử lý CPSH vườn cây cà phê đã bị nhiễm bệnh và tỷ lệ tương đối đồng đều giữa các công thức thí nghiệm. Sau xử lý 1, 2 và 3 tháng tỷ lệ u sưng và thối rễ ở công thức đối chứng có xu hướng tăng lên, tuy nhiên các công thức có xử lý CPHS, tỷ lệ u sưng và thối rễ đã giảm có ý nghĩa thống kê, khác biệt rõ nhất là công thức 4 là 33,5, 29,5 và 24,6% so với 55,3, 60,0 và 61,4% ở công thức đối chứng tương ứng sau xử lý 1, 2 và 3 tháng.
Bảng 6. Hiệu lực phòng trừ của chế phẩm sinh học đến tỷ lệ u sưng và thối rễ (%)
|
Công thức |
Thời gian xử lý |
||
|
SXL 1 tháng |
SXL 2 tháng |
SXL 3 tháng |
|
|
1 |
0c |
0d |
0d |
|
2 |
26,6b |
42,8c |
54,3c |
|
3 |
32,8b |
65,4b |
67,0b |
|
4 |
54,5a |
75,2a |
84,4a |
|
LSD0,05 |
10,32 |
8,73 |
7,01 |
|
CV% |
13,86 |
7,29 |
5,73 |
Hiệu lực phòng trừ của CPHS đến tỷ lệ u sưng và thối rễ là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá hiệu quả của CPSH lên nấm bệnh Fusarium oxysporum gây hại cây cà phê. Hiệu lực phòng trừ của các công thức khác nhau có ý nghĩa thống kê cả về số lượng và thời gian sau xử lý. Sau xử lý 2 và 3 tháng, hiệu lực phòng trừ ở công thức 4 đạt giá trị cao nhất là 75,2 và 84,4%.
4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
Các công thức xử lý chế phẩm sinh học Bacte Cinsan cho thấy có hiệu quả phòng trừ nấm bệnh Fusarium oxysporum. Trong đó, công thức xử lý chế phẩm sinh học 0,2%, 7 lít/gốc cà phê có hiệu lực rất cao phòng trừ nấm bệnh Fusarium oxysporum (84,4%) gây hại rễ cây cà phê.
4.2. Đề nghị
Sử dụng chế phẩm sinh học Bacte Cinsan, thành phần chính gồm chiết xuất vỏ quế và bột chitosan nồng độ 0,2% (1 lít chế phẩm hòa trong 500 lít nước) và tưới 7 lít/gốc để kiểm soát nấm, giảm tỷ lệ u sưng và thối rễ trên cây cà phê.
Tiến hành thử nghiệm thêm liều lượng trên diện rộng để có cơ sở kết luận hiệu quả hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Akhtar Y, Yeoung R, Isman MB. (2008). Comparative bioactivity of selected extracts from Meliaceae and some commercial botanical insecticides against two noctuid caterpillars, Trichoplusia ni and Pseudaletia unipuncta. Phytochem. Rev. 7: 77-88.
[2] Burgess LW, Knight TE, Tesoriero L, Phan HT. (2008). Diagnostic manual for plant diseases in Vietnam, pp. 126-133, ACIAR, Canberra.
[3] Eweis M, Elkholy SS, Elsabee MZ. (2006). Antifungal efficacy of chitosan and its thiourea derivatives upon the growth of some sugar-beet pathogens. Int. J. Biol. Macromol. 38: 1-8.
[4] Meng X, Yang L, Kennedy JF, Tian S. (2010). Effects of chitosan and oligochitosan on growth of two fungal pathogens and physiological properties in pear fruit. Carbohyd. Polym. 81, 70-75.
[5] Nguyen DMC, Seo DJ, Kim KY, Kim TH, Jung WJ. (2012). Nematode-antagonistic effects of Cinnamomum aromaticum extracts and a purified compound against Meloidogyne incognita. Nematology 14(8): 913-924.
[6] Nguyen VN, Nguyen DMC, Seo DJ, Park RD, Jung WJ. (2009). Antimycotic activities of Cinnamon-derived compounds against Rhizoctonia solani in vitro. BioControl 54: 697-707.
[7] SAS, 2004. SAS/STAT User’s Guide, version 9.1. Cary, NC, USA, SAS Institute.
[8] Tổng cục thống kê, 2015.
[9] Xu JG, Zhao XM, Han XW, Du TG. (2007). Antifungal activity of oligochitosan against Phytophthora capsici and other plant pathogenic fungi in vitro. Pestic. Biochem. Phys. 87: 220-228.