Luận văn: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI KHUẨN NỘI SINH ĐỂ PHÒNG TRỪ BỆNH ĐỐM LÁ, KHÔ CÀNH NGỌN KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) DO NẤM COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES (PENZ.) SACC. G ÂY HẠI TẠI LÂM TRƯỜNG TAM THẮNG , HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ

Chia sẻ: Carol123 Carol123 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:86

Thêm vào BST

Báo xấu

160
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong dự án trồng mới 5 triệu hecta rừng, có 2 triệu hecta rừng phòng hộ, 3 triệu hecta rừng sản xuất (trong đó có gần 2 triệu hecta rừng nguyên liệu). Loài cây dùng để trồng rừng nguyên liệu là loài cây có giá trị kinh tế, sinh trưởng nhanh, năng xuất cao, chu kỳ kinh doanh ngắn mau cho thu hoạch sản phẩm. Những loài cây này cần có khả năng thích ứng cao với hoàn cảnh có thể trồng trên đất trống đồi núi trọc, dễ gây trồng, sản phẩm phong phú và đa dạng, thích hợp...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI KHUẨN NỘI SINH ĐỂ PHÒNG TRỪ BỆNH ĐỐM LÁ, KHÔ CÀNH NGỌN KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) DO NẤM COLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES (PENZ.) SACC. G ÂY HẠI TẠI LÂM TRƯỜNG TAM THẮNG , HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------   ---------- VŨ VĂN Đ ỊNH NGHIÊN CỨ U ỨNG DỤ NG VI KHU ẨN N Ộ I SINH Đ Ể P HÒNG TRỪ B ỆNH ĐỐ M LÁ, KHÔ CÀNH NG ỌN KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) D O N ẤM C olletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc . G ÂY H ẠI TẠI L ÂM TRƢ Ờ NG TAM TH ẮNG , HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ TH Ọ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Thái Nguyên, 2008
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------   ---------- VŨ VĂN Đ ỊNH NGHIÊN CỨ U ỨNG DỤ NG VI KHU ẨN N Ộ I SINH Đ Ể P HÒNG TRỪ B Ệ NH ĐỐM LÁ, KHÔ CÀNH NG Ọ N KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) D O N ẤM C OLLETOTRICHUM GLOEOSPORIOIDES (PENZ.) SACC. G ÂY H ẠI TẠI LÂM TRƢ ỜNG TAM TH ẮNG , HUYỆ N THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60. 62. 60 LUẬN VĂN TH ẠC S Ỹ K HOA H ỌC LÂM NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN: PGS. TS. PHẠM QUANG THU Thái Nguyên, 2008
MỤC LỤC Lời c ảm ơn Mục lục Danh mục các bảng ...................................................................................i Danh mục các hình ...................................................................................ii Kí hiệu, chữ viết tắt .................................................................................iii Đặt vấn đề .................................................................................................1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ..................................3 1.1. Tình hình nghiên c ứu trên thế giớ i............................................................... 3 1.2. Tình hình nghiên c ứu ở trong nước………………………………………..6 Chƣơng 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU………………………………………………………………..10 2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên c ứu…………………………………...10 2.2. Địa hình, thổ nhưỡng............................................................................. .......10 2.3. Khí hậu thuỷ văn..........................................................................................10 2.4. Điều kiện kinh tế - xã hộ i.............................................................................11 2.4.1. Điều kiện kinh tế................................ ....................................................... 11 2.4.2. Điều kiện xã hộ i........................................................................................ 13 Chƣơng 3. MỤC TIÊU - ĐỐI TƢỢNG - THỜI GIAN - ĐỊA ĐIỂM - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................14 3.1. Mục tiêu nghiên c ứu………………………………………………………14 3.2. Địa điể m nghiên c ứu………………………………………………………14 3.2.2. Thời gian nghiên c ứu……………………………………………………14 3.2.3. Đối tượng nghiên c ứu……………………………………………………14
3.3. Nội dung nghiên c ứu………………………………………………………15 3.3.1. Xác đ ịnh nấ m gây b ệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh hưởng c ủa bệnh đối với keo lai tạ i khu vực nghiên c ứu..................................... 15 3.3.2. Phân lập các chủng vi khu ẩn nội sinh ở cây keo lai theo các c ấp bệnh....15 3.3.3. Thử hiệu lực khả năng kháng nấm bệnh c ủa các chủng vi khu ẩn phân lập được. ............................................................................................................. ......15 3.3.4. Đánh giá mố i quan hệ giữa vi khu ẩn nộ i sinh vớ i cây chủ ở các c ấp bị bệnh khác nhau đ ể tìm hiểu về cơ chế................................................................. 15 3.3.5. Ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai......................................................................................................... 15 3.4. Phương pháp nghiên c ứu............................................................................. 16 3.4.1. Xác đ ịnh nấ m gây b ệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh hưởng c ủa bệnh đối với keo lai tạ i khu vực nghiên c ứu..................................... 16 3.4.2. Phân lập các chủng vi khu ẩn nội sinh ở cây keo lai theo các c ấp bệnh…………………………………………………………………………….23 3.4.3. Thử hiệu lực khả năng kháng nấm bệnh c ủa các chủng vi khu ẩn phân lập được............................................................................................................... ...25 3.4.4. Đánh giá mố i quan hệ giữa vi khu ẩn nộ i sinh vớ i cây chủ ở các c ấp bị bệnh khác nhau để tìm hiểu về cơ chế................................................................. 26 3.3.5. Ứng dụng vi khuẩn nội sinh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai........................................................................... .............................. 27 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...............................................................31 4.1. Xác đ ịnh nấm gây b ệnh khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh hưởng c ủa bệnh đối với keo lai tạ i khu vực nghiên c ứu.......................................................31 4.1.1. Triệu chứng bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai..................................... 31
4.1.2. Kết quả phân lập nấ m bệnh……………………………………………...32 4.1.3. Kết quả thí nghiệm gây b ệnh nhân tạo…………………………………..33 4.1.4. Giám định nguyên nhân gây b ệnh............................................................. 34 4.1.5. S ự sinh trưở ng c ủa hệ s ợi nấm Colletotrichum gloeosporioides trên môi trường dinh dưỡng PDA....................................................... ...............................36 4.1.6. Đánh giá ả nh hưởng c ủa bệnh đối vớ i keo lai t ạ i khu vực nghiên c ứu.......................................................................................................................3 6 4.2. Phân lập các chủng vi khuẩ n nộ i sinh ở cây keo lai theo các c ấp hại………………………………………………………………………………38 4.3. Thử hiệu lực khả năng kháng n ấm bệnh c ủa các chủng vi khu ẩn phân lập được…………………………………………………………………………….40 4.3.1. Xác đ ịnh cơ chế kháng b ệnh thông qua chủng lo ại và mật độ vi khuẩn nội s inh…………………………………………………………………………......40 4.3.2. Mật độ tế bào c ủa các chủng vi khuẩn có hiệu lực cao………………….42 4.3.3. Một số đặc điểm sinh học c ủa các chủng vi khuẩ n có hiệu lực cao…………………………………………………………………………........42 4.4. Đánh giá mố i quan hệ giữ a vi khuẩn nội sinh vớ i cây chủ ở các c ấp bị bệnh khác nhau đ ể tìm hiểu về cơ chế ………………………………………………47 4.5. Ứng dụng vi khuẩ n nội sinh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai…………………………………………………………………………..48 4.5.1. Nhân sinh khố i s ản xuất chế phẩm ………………………………….......48 4.5.2. Hiệu lực kháng nấm bệnh c ủa khuẩn nộ i sinh trong phòng thí nghiệ m………………………………………………………………………….49 4.5.3. Thử nghiệm hiệu lực c ủa vi khuẩn nộ i sinh trong giai đo ạn vườn ươm……………………………………………………………………………..52
4.5.4. Ảnh hưở ng c ủa vi khu ẩn nội sinh đ ến cây keo lai ở giai đo ạn rừ ng non (1 tuổi).......................................................................................................... ...........56 Chương 5. KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ………………………60 5.1. Kết luận……………………………………………………………………60 5.2. Tồn tại và kiến nghị………………………………………………………..62 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................6 3
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Kết quả gây bệnh nhân tạo keo lai 4.01 33 Sinh trưở ng c ủa hệ s ợi nấ m trên môi trườ ng PDA. 4.02 36 Ảnh hưở ng c ủa bệnh đối với keo lai ở Lâm trường Tam 4.03 37 Thắng huyện Thanh Sơn, tỉ nh Phú Thọ Số lượng chủng khu ẩn ở các mức độ bị bệnh 4.04 38 Khả năng kháng n ấm Colletotrichum gloeosporioides của 4.05 41 các chủng khuẩn nộ i sinh Kết quả gây bệnh nhân tạo c ủa các chủng khuẩn nộ i sinh 4.06 49 đối kháng nấm bệnh Ảnh hưở ng c ủa khuẩn nội sinh đ ến tỷ lệ bị bệnh và mức 4.07 50 độ bị bệnh c ủa keo lai ở giai đo ạn vườn ươm Ảnh hưở ng c ủa khuẩn nội sinh đ ến sinh trưởng c ủa keo 4.08 54 lai trong giai đo ạn vườn ươm Ảnh hưở ng c ủa vi khu ẩn nội sinh đ ến keo lai 1 tuổ i 4.09 57
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang Cây bị bệnh c ấp 0 3.01 20 Cây bị bệnh c ấp 1 3.02 21 Cây bị bệnh c ấp 2 3.03 21 Cây bị bệnh c ấp 3 3.04 21 Cây bị bệnh c ấp 4 3.05 21 Thân cành keo lai b ị bệnh 4.01 31 Rừng trồng keo lai b ị bệnh đốm lá, khô cành ngọn 4.02 32 Thể quả nấm gây bệnh 4.03 32 Sự sinh trưởng c ủa s ợi nấm trên môi trường PDA 4.04 33 Thí nghiệm gây b ệnh nhân tạo 4.05 34 Bào tử vô tính c ủa nấm gây bệnh 4.06 35 Tỷ lệ các chủng khuẩn phân lập được trên các vị trí khác 4.07 49 nhau c ủa cây chủ Khuẩn và bào tử B01 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.08(a,b) 42 gloeosporioides Khuẩn và bào tử B02 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.09(a,b) 43 gloeosporioides 4.10(a,b) Khuẩn và bào tử B03 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 44 gloeosporioides Khuẩn và bào tử P01 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.11(a,b) 45 gloeosporioides Khuẩn và bào tử X01 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.12(a,b) 45 gloeosporioides
Khuẩn và bào tử X02 đối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.13(a,b) 46 gloeosporioides Khuẩn và bào tử X1.1 đ ối kháng vớ i nấm Colletotrichum 4.14 47 gloeosporioides Mức độ bị kháng b ệnh c ủa các chủng khuẩn 4.15 51 Khả năng kháng n ấm của các chủng khuẩn B01, B02, 4.16 51 (a,b,c,d) B03 Khả năng kháng n ấm c ủa các chủng khuẩn P01 và X1.1 4.17(a,b) 52 Khả năng ứcc chế nấm c ủa các chủng khuẩn X01 và X02 4.18 52 Ảnh hưở ng c ủa khuẩ n nội sinh đ ến tỷ lệ bị bệnh và mức 4.19 54 độ bị bệnh c ủa keo lai ở giai đo ạn vườn ươm Ảnh hưở ng c ủa khuẩ n nội sinh đ ến đường kính gốc c ủa 4.20 54 keo lai trong giai đo ạn vườn ươm Ảnh hưở ng c ủa khuẩ n nội sinh đ ến keo lai ở giai đo ạn 4.21 56 vườn ươm Ảnh hưở ng c ủa khuẩ n nội sinh đ ến tỷ lệ bị bệnh và mức 4.22 58 độ bị bệnh c ủa keo lai ở giai đo ạn rừng tuổ i 1 Ảnh hưở ng c ủa thể tích d ịch khuẩn B03 khi t iêm vào cây 4.23 keo lai trong giai đo ạn rừng non 1 tuổi bị bệnh c ủa keo lai ở giai đo ạn rừng tuổi 1 độ 58
KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu, chữ viết tắt Chữ đầy đủ Chiề u cao vút ngọn HVN Đường kính ngang ngực D1.3 Đường kính cổ rễ Dg Công thức 1 CT1 Công thức 2 CT2 Công thức 3 CT3 Công thức 4 CT4 Công thức 5 CT5 ĐC Công thức đối chứng Trọng lượng c ủa cây M B Bark P Phloem X Xylem
LỜI CẢM ƠN Được s ự đồng ý c ủa trườ ng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa Sau Đại học, thầy giáo hướng dẫn Phạm Quang Thu tác giả đã tiến hành th ực hiện đề tài: “Nghiên c ứu ứng dụng vi khuẩn nội sinh để phòng trừ bệ nh đốm lá, khô cành ng ọn keo lai (Acacia auri culiformis x Acacia mangium ) do nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc. gây hại tại lâm trƣờng Tam Thắng, huyện Thanh Sơn, Phú Thọ”. Để hoàn thành được luận văn tốt nghiệp này, tác giả đã nhận được s ự hướng d ẫn tận tình c ủa thầy giáo Phạm Quang Thu và s ự giúp đ ỡ của các cơ quan, ban ngành và s ự góp ý chân tình c ủa các b ạn bè đồng nghiệp. Nhân d ịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu s ắc đến PGS. TS. Phạm Quang Thu thầy giáo trực tiếp hướng dẫn khoa học cùng toàn thể các cán bộ, công nhân viên c ủa Viện nghiên c ứu khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam, các thầy, cô giáo trong khoa Sau đ ại học, khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban giám hiệu trườ ng Trung c ấp Kinh tế - Kỹ thuật tỉ nh Lào Cai nơi tôi công tác. Tác giả xin chân thành c ảm ơn các cán bộ phòng nghiên c ứu bảo vệ rừng Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việ t Nam, các b ạn sinh viên trường Đại học Lâm Nghiệp, Xuân Mai, Hà Nộ i và c ác cán b ộ, công nhân viên lâm trườ ng Tam Thắng (huyện Thanh Sơn - Phú Thọ), các b ạn bè đồng nghiệp và nhữ ng ngườ i thân trong gia đình đã giúp đ ỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tác giả hoàn thành luận văn. Thái Nguyên, ngày 10 tháng10 năm 2008 Vũ Văn Đị nh
ĐẶ T VẤ N Đ Ề Trong d ự án trồng mớ i 5 triệu hecta rừng, c ó 2 triệu hecta rừng phòng hộ, 3 triệu hecta rừng s ản xuất (trong đó có gần 2 triệu hecta rừ ng nguyên liệu). Loài cây dùng đ ể trồng rừng nguyên liệu là loài cây có giá tr ị kinh tế, sinh trưởng nhanh, năng xuất cao, chu kỳ kinh doanh ngắn mau cho thu hoạch s ản phẩm. Những loài cây này c ần có khả năng thích ứng cao với hoàn c ảnh có thể trồng trên đ ất trống đồi núi trọc, dễ gây trồng, s ản phẩm phong phú và đa d ạng, thích hợp với quy trình công nghệ chế biế n và th ị trường tiêu thụ. Mặt khác cũng c ần phải đề cập đến khía c ạnh vừa phải đáp ứng về mặt kinh t ế nhưng v ẫn đảm bảo tác d ụng phòng hộ, c ải tạo c ảnh quan môi trườ ng và có khả năng chống chịu được các loài sâu b ệnh hạ i [1]. Các loài keo sinh trưởng nhanh, chu k ỳ kinh doanh ng ắn có thể dùng làm gỗ c ủi, làm giấ y, làm đồ xây dựng, đồ gỗ và đồ mỹ nghệ. Điều đó chứng tỏ gỗ keo đang được dùng rộng rãi và được ngườ i dân chấp nhận khi gỗ của một s ố loài như Đinh, Lim, Lát … ngày càng hiếm và đ ắt [3]. Ngoài ra keo là loài cây có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong khi quy ển rấ t cao (Dart, và C.S, 1991), có khả năng thích ứng vớ i điều kiện khí hậ u đất đai ở nước ta t ừ vùng cát ven biển tương đối khô hạn đến vùng núi thấp dưới 400m, đây là loài cây c ải t ạo đất, tăng độ phì, độ xốp và các tính chất lý, hóa khác c ủa đất. Do nhu c ầu s ử dụng vào các mục đích khác nhau c ủa gỗ keo như làm b ột giấy, dăm xu ất khẩu, gỗ xây d ựng, gỗ c ủi và c ả chế biến đồ mộc xuất khẩu mà nhiều năm nay, một số loài keo Acacia đã được gây trồng rộng rãi trên kh ắp c ả nước ở quy mô rừng trồng t ập trung và trồng cây phân tán. Theo thống kê đ ến tháng 12 năm 2005, diện tích rừng trồng c ả nước ta là 2.333.000 ha, trong đó diện tích rừng trồng các loài keo chiế m tỷ lệ lớn nhất [2] Trước s ự gia tăng nhanh về mặt diện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều bệnh gây khó khăn không nhỏ cho một s ố địa phương trong c ả nước. Tại Bầu Bàng, Bình Dương một s ố dòng keo lai đã bị mắc bệnh phấn hồng (pink disease) vớ i tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệ t hại cho s ản xuất. 1 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
Tại Đạ Tẻh, tỉ nh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài vớ i tổng diện tích hơn 400 ha đã có 118,5 ha b ị bệnh vớ i t ỷ lệ từ 7 đến 59 % trong đó có một số diện tích b ị hại rất nặng. Tại Kon Tum, năm 2001 có kho ảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổ i bị nhiễm bệnh loét thân, thố i vỏ và dẫn đến khô ngọn, vớ i tỷ lệ b ị bệnh khác nhau ở các địa phương. Tỷ lệ bị bệnh nặng nhất ở Ngọc Tụ, Ngọc Hồi, Kon Tum lên đ ến 90% cây b ị chết ngọn. Trong đó, nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc là một loài nấm gây b ệnh khá phổ biến ở các vùng trồng keo lai của c ả nước, với triệu chứng đốm lá, khô cành ngọn đã ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưở ng và năng suất c ủa rừng trồng [ 18], [21]. Áp d ụng biện pháp hóa học để phòng trừ bệnh cho rừng trồng là không khả thi khi diện tích rừng trồng lớn và gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái. Nghiên c ứu giảm thiểu ảnh hưởng c ủa bệnh bằng biện pháp chọn giống và sinh học đã được các nhà khoa học quan tâm. Vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn tiền nhân, s ống trong mô c ủa thực vật mà không gây b ệnh cho cây chủ (Willson 1995) Một s ố vi sinh v ật nội sinh có ho ạt tính sinh học tạo ra các chất kháng sinh đ ối kháng vớ i các sinh v ật gây b ệnh cho cây chủ cũng đã được nghiên c ứu (Phạm Quang Thu và Trần Thanh Trăng năm 2002) [20]. Để góp phần quản lý d ịch bệnh hại keo Acacia có hiệu quả, trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp tôi đã tiến hành nghiên c ứu, điều tra về chủng lo ại và mật độ của các vi khuẩn nộ i sinh có ho ạt tính đối kháng vớ i nấm gây bệnh trên các cây chủ ở các c ấp bệnh hại khác nhau từ đó làm sáng tỏ vai trò c ủa vi khuẩn nộ i sinh trong việc bảo vệ cây chủ từ s ự xâm nhiễm c ủa sinh vật gây bệnh và ứng dụng chúng trong phòng trừ bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai do nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc . gây hại. Trên cơ s ở đó tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên c ứu ứng dụng vi khuẩn nội sinh để phòng trừ bệnh đốm lá, khô cành ng ọn keo lai (Acacia auri culiformis x Acacia mangium ) do nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc. gây hại tại Lâm trƣờng Tam Thắng, huyện Thanh Sơn, Phú Thọ” 2 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆ U NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên c ứu trên thế giới Bệnh cây rừ ng đã được bắt đầu nghiên c ứu trên 150 năm nay, là một môn khoa học có nhiều c ống hiến cho công tác nghiên c ứu, phục vụ cho đ ời s ống s ản xuất thực tiễn. Những năm ở thập kỷ 50 c ủa thế kỷ XX, nhiều nhà b ệnh cây đã tập trung vào việc xác đ ịnh loài, mô tả nguyên nhân gây b ệnh và điều kiện phát sinh, phát triển c ủa bệnh. Đặc biệt ở các nước nhiệt đới, Roger L. (1953) [36] đã nghiên c ứu các lo ại bệnh hại cây rừng được mô tả trong cuốn sách b ệnh cây rừng các nước nhiệt đới (Phytopathologie des pays chauds). Trong đó có một số bệnh hại lá c ủa thông, keo, b ạch đàn …. John Boyce (1961) [ 30] xuất bản sách Bệnh cây rừng (Forest pathology) đã mô tả một s ố bệnh hạ i cây rừng. Cuốn sách này được xuất bản ở nhiều nước như: Anh, Mỹ, Canada. 1.1.1. Nghiên c ứu về bệnh hại keo Roger L. (1954) [36] đã nghiên c ứu một s ố bệnh hạ i trên cây keo . Cây keo khô héo làm lá rụng và tàn lụi từ trên xuống dướ i (chết ngược) do loài n ấm hại lá Glomerella cin gulata (giai đo ạn vô tính là Collectotrichum gloeosporioides ) đó là nguyên nhân chủ yếu c ủa s ự thiệt hại vớ i loài Keo tai tượng Acacia mangium trong vườn giống ở Papua New Guinea (FAO , 1981). Tại Malaysia, theo nghiên c ứu c ủa Lee (1993) [33] loài n ấm này c òn gây hại với các loài keo khác . Nhiều nhà nghiên c ứu c ủa Ấn Độ, Malaysia, Philipin, Trung Quốc cũng công bố nhiều lo ại nấm bệnh hại keo. Roger L. (1953) [36] Tại hội ngh ị lần thứ III nhóm tư vấn nghiên c ứu và phát triển c ủa các loài Acacia , họp tại Đài Loan 3 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
cuối tháng 6 năm 1964 nhiều đại biểu kể cả các tổ chức Quốc tế như CIFOR cũng như đã đ ề cập đến các vấn đề sâu b ệnh hại các loài keo Acacia . Các nghiên c ứu về các lo ại bệnh ở keo Acacia cũng đã được tập hợp khá đầy đủ vào cuốn sách “Cẩm nang b ệnh keo nhiệt đớ i ở Ôxtrâylia, Đông Nam Á và Ấn Độ” bản tiếng Anh có tên là A Manual of Diseases of Tropical Acacias in Australia, South -east Asia and India (Old, K.M. et al, 2000) [35]. Cuốn sách đã đ ề cập đến các bệnh khá quen thuộc đã từng gặp ở nước ta như b ệ nh phấn trắng (powdery mildew), b ệnh đốm lá, b ệnh phấn hồng (pink disease) và rỗng ruột (heart rot). 1.1.2. Nghiên c ứu về vi khuẩn nội sinh Đã có rất nhiề u nhà khoa học đi sâu nghiên c ứu về vi khuẩn và đ ặc biệt là vi khuẩn s ống nội sinh trong mô c ủa thực vật. Phần lớn các loài vi khuẩ n nội s inh có ho ạt tính sinh học, tạo ra chất kháng sinh quan trọng đ ể ngăn chặn s ự xâm nhập c ủa sinh v ật gây b ệnh gây ra đ ối vớ i cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp và nông nghiệp. Vì vậy, việc nghiên c ứu s ử dụng các chủng vi khuẩn nội s inh đ ể bảo vệ cây trồng là vấ n đề rất quan trọng và đã được nhiều nước trên thế giớ i quan tâm. Năm 1955 trên thế giớ i chỉ tìm ra được 500 chất kháng sinh thì 20 năm sau, năm 1975 đã tìm ra được 5.000 chất kháng sinh. Hiện nay nói chung trên thế giớ i đã biết được hơn 13.000 chất kháng sinh được s ản xuất từ t hiên nhiên (Berdy 1984). Sau đây là một s ố công trình nghiên c ứu tiêu biểu về vi khuẩn nội s inh có khả năng s ản sinh ra chất kháng sinh trong quá trình trao đ ổi chất được dùng đ ể phòng trừ bệnh hại cây trồng. Theo Willson (1995) vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn tiền nhân s ống trong mô c ủa thực vậ t mà không gây b ệnh cho cây chủ. Vi khuẩ n nội sinh tìm thấy ở nhiều loài cây và cũng giống như các loài vi khuẩn s ống trong đ ất, nước như: Pseudomonas, Bacillus và Azospirillum. 4 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
Chanway (1996) [31] tiến hành phân lập và đ ịnh danh các loài vi khuẩn s ống ở trong mô c ủa thực vật của 2 loài thông: thông (Pinus radiata ) và thông đỏ (Thuija plicata ). L. Araujo và c ộng s ự (2002) đã tiến hành biện pháp phòng trừ s inh học bằng việc s ử dụng s ản phẩm trao đổi chất c ủa vi khuẩn Bacillus sp., được phân lập từ mô thực vật. Ông và c ộng s ự đã đi sâu vào nghiên c ứu các loài vi khu ẩn s ống trong mô c ủa thực vật để tìm ra các chất kháng sinh có khả năng kiềm chế các nguồn gây b ệnh ở cây trồng bằng phương pháp sinh học nhằm làm giảm bớt tác động đến môi trường, bởi hiện nay con người đang s ử dụng rất nhiều chất hoá học để phòng trừ bệnh cây và côn trùng gây hạ i trên các cánh đồng. Với phương pháp này nhóm c ủa ông đã phân lập và tuyển chọn một s ố chủng vi khuẩ n nộ i sinh được lựa chọn trong các giống cam, quýt nghiên c ứu để tìm ra các chất kháng sinh mớ i có hiệu lực cao trong việc phòng trừ nấm bệnh. Jinwi Kim (2000) [32] tách chất ức chế B-lactamase từ vi khu ẩn s ống trong mô thực vật. Tác giả đã phân lập và tuyển chọn vi khu ẩn s ống trong mô c ủa 25 loài thực vật khác nhau và phân lập được 600 chủng vi khu ẩn. Trong đó đã tìm ra được 10 chủng có hiệu lực cao, đó là KJ3, Z3, PQ, RV2, HL2, CL21, PG5, GB5, GB18, AS3, S21 có khả năng chống lạ i hoạt động c ủa nấm Candida albicans, trong đó lựa chọn được 2 chủng vi khuẩn Z3, RV2 có khả năng sinh ra chất kháng sinh - lactamase. Chủng vi khuẩn Z3 được lựa chọn để s ản xuất vớ i quy mô lớn. Chủng Z3 được phân lập từ rễ của cây gừng chống lạ i nấm C. albicans, nhưng không chống lại được nấm Aspergillu s và nấm Fusarium. Miss Yuparet Puangmali (1999) [34] đã phân lập và tuyển chọn một số loài vi khuẩ n s ống trong mô c ủa cây c ỏ có khả năng s ản xuất ra chất kháng sinh L- s paraginase. Tác giả đã phân lập được 657 loài vi khuẩn từ những cây thân thảo đ ể s ản xuất ra L-sparaginase. Trong đó ông tìm ra được 220 loài vi khu ẩn có hiệu lực mạ nh để t hử nghiệm. Nhóm vi khuẩn CMU - HB - 63, tạo ra chất kháng sinh lớ n nhất trong môi trường; CMC 0.6% ( w/v), KH2PO4 0.3% (w/v), 5 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
NaCl 0.05% (w/v), 1M MgSO4.7 H2O 0.2% (w/v), 0.1M CaCl2.2 H2O 0.1% với pH = 7. S ử dụng 0.2% s ố lượng vi khuẩn để trong tủ lắc ở nhiệt độ 45oC với tốc độ 175 vòng/phút trong vòng 48 giờ. Vi khuẩ n này ho ạt động để sinh ra chất kháng sinh L - Asparaginase ở 50.24 mU/ml và ho ạt động có hiệu quả ở 202.58 mU/ml. Đã ứng dụng bằng cách tiêm chủng vi khu ẩn vào cây đ ể cây xúc tiến s inh trưở ng và kiểm soát b ệnh. Các thí nghiệm c ủa ông vớ i 2 cây là cà chua và cây dưa chuột đã đem lại hiệu quả ức chế một số loại mầm bệnh và giảm mức độ bị bệnh. Mầm bệnh ông s ử dụng trong nghiên c ứu bao gồm: Pythium ultimum, Rhizoctonia, Fusarium oxysporum, Pseuodomonas syringe, Colletotrichum orbiculore, Erwinia teracheiphila và thể khảm do virus ở cây dưa chuột. Nhận xét: Việc s ử dụng vi sinh vậ t để phòng trừ bệnh cây ở trên thế giớ i đã nghiên c ứu và áp d ụng trong s ản xuất đạt hiệu quả cao. Đã có rất nhiều nhà khoa học đi s âu nghiên c ứu về vi khuẩn và đ ặc biệt là vi khuẩ n s ống nội sinh trong mô c ủa thực vật. Các nhà khoa học đã tìm thấy một số loài vi khu ẩn nội sinh có ho ạt tính sinh học cao, tạo ra chất kháng sinh quan trọng để ngăn chặn s ự xâm nhập c ủa sinh v ật gây b ệnh gây ra đ ối vớ i cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp, nông nghiệp và cây ăn quả. Bằng phương pháp sinh học này đã làm giảm bớt tác động xấu đến môi trường, bởi hiện nay con người đang s ử dụng rất nhiều chất hoá học để phòng trừ bệnh cây và côn trùng gây h ại. 1.2. Tình hình nghiên c ứu ở trong nƣớc 1.2.1. Nghiên c ứu về bệnh hại cây rừng Vào cuối những năm 1980 đ ầu những năm 1990, b ệnh d ịch cháy lá, chết ngọn bạch đàn (die - back) đã xuất hiện trên diện rộng và là mố i đe d ọa lớn cho các nhà trồng rừng trên khắp c ả nước, đặc biệt là vùng Đông Nam Bộ và miền Trung (Quảng Nam, Đà Nẵng và Hu ế). Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997) [12] cho thấy diện tích rừng bạch đàn b ị nấm lá t ấn công đã lên tớ i 50% tổng diện tích, với các mức độ hại khác nhau và 6 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
đều c ảnh báo nguy cơ gây hạ i lớ n c ủa bệnh đối với các rừng trồng tập trung và đề xuất các đ ịnh hướng nghiên c ứu. Dự án mang tên “ Giảm thiểu tác đ ộng của bệnh bạch đàn ở vùng Đông Nam Á” ACIAR PN 9441 do Trung tâm Nghiên c ứu Nông nghiệp Quốc tế c ủa Ôxtrâylia (ACIAR) tài trợ đã bắt đầu được triển khai tại Việt Nam, Thái Lan và Ôxtrâylia. Dự án được Viện Khoa học Lâm nghiệp triển khai tại Việ t Nam. Cho tới khi kết thúc d ự án vào cuối năm 2000, d ự án đã đ ặt nền móng cho đ ịnh hướng nghiên c ứu về bệnh và mở đầu các nghiên c ứu về chọn giống bạch đàn kháng b ệnh ở nước ta. Bước đầu dự án đã tìm hiểu được các loài n ấm hại, điều tra đánh giá mức độ nhiễ m bệnh và ảnh hưởng c ủa loài, xu ất xứ cũng như các gia đình đối vớ i nấm hại. Tuy nhiên việc xác đ ịnh, tuyển chọn được các loài, xuất xứ kháng bệnh mớ i chỉ là bước đi đ ầu tiên trong khi tuyển chọn các gia đình và các dòng kháng b ệnh mớ i là mục tiêu lâu d ài c ần được đầu tư. Các kết quả bước đầu c ủa dự án đã được thông báo tại Hội thảo dự án bệnh bạch đàn được tổ chức vào tháng 11 năm 2000 t ạ i TP Hồ Chí Minh (Nguyễn Hoàng Nghĩa (2000); Phạm Quang Thu (2000). Cho tới giữa những năm 1980, Keo lá tràm là loài keo được trồng rộng rãi nhất ở các tỉ nh phía Nam. Hiện nay trong Vườn thực vật của Trung tâm Khoa học Sản xuất Lâm nghiệp Đông Nam Bộ nằ m trên đ ịa phận thị tr ấn Trả ng Bom, huyệ n Thống Nhất, tỉ nh Đồng Nai còn tồn tại hai hàng Keo lá tràm được trồng từ đầu những năm 1960, thuộc loại lớn tuổ i nhất c ủa nước ta (Nguyễ n Hoàng Nghĩa, 1992). Cây có chiều cao kho ảng trên dưới 20 m và đường kính 40 - 60 cm. Cây to nhất có đường kính đ ạt tới 80 cm, thậm chí có cây hai thân, mỗi thân có đường kính 50 cm. Sau này, loài keo này cũng đã trở nên quen thuộc trong các chương trình trồng rừng ở các tỉ nh phía Bắc. Từ đầu những năm 1980 trở lại đây, nhiều loài keo đã được nhập về thử nghiệ m ở nước ta như Keo tai tượng (A. mangium), Keo lá liềm (A. crassicarpa ), Keo đa thân (A. aulacocarpa ), Keo b ụi (A. cincinnata ), Keo lá sim 7 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
(A. holosericea ) và sau này là keo lai tự nhiên được phát hiện và chủ động lai tạo (Sedgley et al., 1992) Mùa xuân năm 1990, các xuất xứ Keo tai tượng và Keo lá tràm gieo tại vườn ươm Chèm, T ừ Liêm, Hà Nộ i đã b ị bệnh phấn trắng lá vớ i các mức độ khác nhau. Nhìn b ề ngoài, lá keo như b ị rắc một lớp phấn trắng hay vôi b ột. Mức độ bệnh đã được đánh giá qua quan sát b ằng mắt thường và được xếp theo thứ tự nặng hay nhẹ. Nhìn chung b ệnh đã chưa gây nên ảnh hưởng lớn tớ i sinh trưởng c ủa cây con tại vườm ươm và khi đó cũng không có điều kiện để tìm hiểu sâu hơn về nguồn gốc bệnh và các vấn đề có liên quan (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [12]. Một vài năm gần đây khi diện tích gây trồng keo đã tăng lên đáng kể ( gần 230.000 ha vào cuối năm 1999) thì cũng đã xuất hiện bệnh ở rừ ng trồng. Tại Đạ Tẻh (Lâm Đồng) Keo tai tượng trồng thuần loài trên diện tích 400 ha đã có 118,5 ha b ị bệnh vớ i tỷ lệ từ 7 - 59% trong đó có một s ố diện tích b ị khá nặng (Phạm Quang Thu, 2002) [21]. Tại Bầu Bàng, Bình Dương một s ố dòng keo lai đã b ị mắc bệnh phấn hồng (Pink Disease) vớ i tỷ lệ mắc và mức độ bệnh khá cao gây thiệt hạ i cho s ản xuất. Tại Kon Tum năm 2001 có kho ảng 1000 ha rừ ng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn. Tỷ lệ nặng nhất là ở Ngọc Tụ, Ngọc Hồi (Kon Tum) lên đ ến 90% s ố cây bị chết ngọn [18] 1.2.2. Nghiên c ứu biệ n pháp phòng trừ bằng sinh học Biện pháp phòng trừ các lo ại nấm bệnh bằng các chế phẩm sinh học có nguồn gốc từ nấm và vi khu ẩn đã được rất nhiều nhà khoa học trong nước nghiên c ứu và áp d ụng. Nguy ễn Lân Dũng, Phạm Văn Ty và Lê Mai Hương (1998) [5] đã s ử dụng xạ khuẩn để phòng chống b ệnh thố i cổ rễ cây thông con ở vườn ươm do nấm Fusarium oxysporum gây ra. Phạm Văn Mạch (1991) [8] trong công trình nghiên c ứu c ủa mình đã s ử dụng các chủng Tricoderma spp., xạ khuẩ n Streptomyces spp. đ ể phòng chống bệnh thối c ổ rễ cây thông con vườn ươm. Tuy nhiên nhữ ng nghiên c ứu này mớ i dừng lạ i ở những thí nghiệm các chủng nấm và xạ khuẩn đều được phân lập từ đất. 8 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn
Phạm Quang Thu ( 2002) [ 19], [20] s ử dụng vi sinh v ật nộ i sinh thực vật có khả năng ức chế s ự phát triển c ủa nấ m gây bệnh cây rừng đã được nghiên c ứu ở Việt Nam từ năm 2002, tác giả đã đi sâu vào nghiên c ứu khả năng tương tác c ủa các vi sinh vật có khả năng ức chế sinh v ật gây b ệnh vớ i các loài sinh v ật đặc thù khác nhau như vi sinh v ật phân giải lân, vi sinh vật kích thích sinh trưởng, vi s inh v ật c ố định đạm hộ i sinh và c ộng sinh, vi sinh vật đối kháng vớ i nấm gây bệnh...đ ể tạo ra chế phẩm hỗn hợp được gọi là “phân vi sinh chức năng”. Phân vi sinh chức năng này đã được nghiên c ứu và s ản xuất thử cho từng đối tượng cây trồng như: cây Bông, cây Đ ậu, cây Cà chua, cây Điều và một s ố cây khác như cây keo, cây Thông nhựa, Thông mã vĩ . Phạm Quang Thu, Trần Thanh Trăng ( 2002) [20] đã phân lập và tuy ển chọn vi khuẩn đối kháng vớ i nấm gây b ệnh cây thông con ở vườn ươm, vớ i 12 loài cây dùng làm mẫu để phân lập vi khuẩn đã phân lập được 70 chủng vi khu ẩn khác nhau và đã tuyển chọn được 11 chủng vi khuẩn có hiệu lực đối kháng vớ i nấm gây bệnh thối c ổ rễ Fusarium oxysp orum. Nguyễn Hoàng Nghĩa, Phạm Quang Thu, 2006 [13] Vai trò c ủa vi khuẩn nội sinh trong cơ chế kháng b ệnh loét thân, cành do nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc. gây b ệnh hại đối vớ i keo lai. Nhận xét: Việc s ử dụng vi sinh v ật để phòng trừ bệnh cây trồng ở Việt Nam cũng đã được nghiên c ứu và áp d ụng trong s ản xuất trong hệ thống các biện pháp phòng trừ tổng hợp. Việc phân lập, tuyển chọn chủng có hiệu lực cao và s ử dụng chúng trong phòng trừ bệnh c ây rừ ng đã được nghiên c ứu và áp d ụng vào s ản xuất. Nghiên c ứu này đi sâu vào việc phân lập và xác đ ịnh vi khu ẩn nội sinh cây keo lai trồng tại Phú Thọ và thí nghiệm s ử dụng vi khuẩn nộ i sinh trong phòng trừ bệnh đốm lá, khô cành ngọn do nấm Colletotrichu m gloeosporioides (Penz.) Sacc . gây hại. 9 S ố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đạ i học Thái Nguyên http://www.lrc -tnu.edu.vn