Thạc Sĩ Khảo sát tác động của một số dịch chiết compost lên tuyến trùng bướu rễ

MỞ ĐẦU


1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay Việt Nam đang đứng đầu thế giới về xuất khẩu tiêu. Tiêu Việt Nam đã có mặt ở 73 nước trên thế giới. Sản lượng xuất khẩu chiếm khoảng 50% lượng tiêu xuất khẩu toàn cầu, khẳng định vị trí số 1 trên thị trường Quốc tế [35]. Chuỗi công việc với những công đoạn khác nhau liên quan đến hạt tiêu thương phẩm đã thu hút hàng trăm ngàn Lao động chủ yếu ở những vùng sâu vùng xa, kinh tế chưa phát triển. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc tạo việc làm, thu nhập ổn định, từ đó bình ổn đời sống Xã hội cũng như góp phần CNH-HĐH Nông nghiệp nông thôn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây hồ tiêu lại trở thành cây thiếu bền vững. Sự thiếu bền vững thể hiện ở sự bấp bênh về giá cả do sự suy giảm về chất lượng và sản lượng hạt tiêu mà nguyên nhân chính là sự phát sinh các dịch bệnh hại trên cây tiêu. Các dịch bệnh hại trên cây tiêu như: bệnh chết nhanh, bệnh chết chậm, bệnh tiêu điên, bệnh tuyến trùng ký sinh mà nguyên nhân gây bệnh do tác nhân vi khuẩn và nấm gây ra, đặc biệt tuyến trùng ký sinh thực vật đóng vai trò quan trọng là tác nhân tạo điều kiện, tương hỗ và liên kết với vi khuẩn và nấm bệnh tấn công cây trồng. Có thể nói tuyến trùng bướu rễ là nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật quan trọng nhất đối với nền Nông nghiệp trên toàn thế giới, phần lớn thuộc giống Meloidogyne. Ở Việt Nam, loài M. incognita là loài ký sinh và gây hại chính ở cây tiêu [3]. Nhiều biện pháp đã được sử dụng trong phòng trừ tuyến trùng ký sinh thực vật nói chung và tuyến trùng bướu rễ nói riêng, trong đó biện pháp sử dụng thuốc Hóa học vẫn được nông dân chủ yếu sử dụng vì tính hiệu quả nhanh và mạnh của nó. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu việt mà biện pháp này mang lại thì mặt trái của nó là để lại những tác động xấu đến môi trường (ô nhiễm môi trường, mất cân bằng sinh thái, ) cũng như Sức khỏe con người (gây ung thư, quái thai, đẻ non, ). Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, ngày càng có nhiều biện pháp ưu việt hơn trong việc kiểm soát tuyến trùng bướu rễ, đem lại kết quả cao mà không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái cũng như Sức khỏe con người (sử dụng các tác nhân sinh học, các hoạt chất Sinh học từ thực vật, bổ sung chất hữu cơ, phân bón có nguồn gốc thảo mộc, v.v.) (Noling và Becker, 1994).

Sự bổ sung chất hữu cơ như: phân xanh, phân động vật, và compost rất có hiệu quả trong việc kiểm soát các bệnh vùng rễ (Hoitink và Boehm, 1999). Bổ sung vào đất các nguồn dinh dưỡng khác nhau từ các sản phẩm sau thu hoạch Nông nghiệp đã được chứng minh về hiệu quả trong kiểm soát các bệnh ký sinh rễ ở thực vật. Phân xanh, phân bò, phân gia cầm, phế thải sau thu hoạch (Akhtar và Alam, 1990, 1992; Abubakar, 1999) và các phụ phế phẩm thu được của ngành công nghiệp chế biến dầu từ cây neem, thầu dầu, oliu (Akhtar và Alam, 1991; Akhatar và Mahmoud, 1994) đã được sử dụng hiệu quả. Mật độ tuyến trùng suy giảm đáng kể được ghi nhận trong cả thử nghiệm nhà kính và ngoài đồng ruộng, đồng thời làm tăng sản lượng và năng suất cho cây trồng (Abubakar và Majeed, 2000). Phân bò đã được thử nghiệm và chứng minh hiệu quả trong kiểm soát tuyến trùng thực vật (Babatola, 1990; Abubakar và Majeed, 2000) [11]. Ngoài ra, việc sử dụng compost trong Nông nghiệp còn góp phần giải quyết một lượng lớn phế thải có thể gây ra các vần đề về môi trường sau này. Đặc biệt, đã có một số nghiên cứu ghi nhận khả năng ngăn chặn một số bệnh gây bởi tuyến trùng bướu rễ của compost phế thải Nông nghiệp (McSorley và Gallaher, 1995; Oka và Yermiyahu, 2002). Thêm vào đó, sự bổ sung compost còn làm tăng độ màu mỡ của đất cũng như chất lượng và sản lượng cây trồng (Boehm và cộng sự, 1993). Sự kiểm soát tuyến trùng có thể dựa trên các hợp chất độc tố được tiết ra từ compost. Sự kết hợp các hợp chất cao phân tử như hợp chất tanin và phenolic với compost có thể ngăn chặn được tuyến trùng bướu rễ [12].Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “Khảo sát tác động của một số dịch chiết compost lên tuyến trùng bướu rễ cây hồ tiêu ở in vitro ”. Đề tài được thực hiện tại phòng Công nghệ biến đổi sinh học, Viện Sinh học nhiệt đới Tp. HCM.
1.2 Mục đích và nội dung nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với các nội dung chính sau:
- Phân tích các chỉ tiêu hóa lý của compost như: độ ẩm, pH, tỷ lệ C/N, axit humic, nhằm đưa ra các chỉ tiêu phù hợp khi bón cho cây trồng.
- Chiết xuất thô các hoạt chất từ các compost.
- Bước đầu khảo sát tác động của các dịch chiết compost được ủ từ lá, bánh dầu Jatropha curcas, bèo lục bình (Eichhronia crassipes) và từ rác thải sinh hoạt lên tuyến trùng bướu rễ trên cây hồ tiêu, nhằm tìm ra nồng độ dịch chiết phù hợp để phòng trừ tuyến trùng bướu rễ.
- Xây dựng bảng giá trị EC50 để đánh giá độc tính của các loại compost lên tuyến trùng.
Đề tài mở ra một hướng nghiên cứu mới trong việc sử dụng compost như một biện pháp trong kiểm soát tuyến trùng bướu rễ ở Việt Nam. Việc sử dụng phân hữu cơ nói riêng và compost nói chung cho sản xuất Nông nghiệp vốn là tập quán lâu đời của nền Nông nghiệp Việt Nam. Từ lâu đời nay, người nông dân đã sử dụng các phế thải Nông nghiệp như rơm rạ, trấu, ủ hoại mục và bón cho cây. Một số phế thải trong công nghiệp chế biến hải sản như vỏ tôm cua cũng được sử dụng bón vào đất. Việc sử dụng compost không chỉ có ý nghĩa trong Nông nghiệp mà việc tận dụng các nguồn phế thải trong sản xuất Nông nghiệp làm compost còn góp phần làm giảm đáng kể nguồn thải gây ô nhiễm môi trường.
Kết quả nghiên cứu sẽ là bước đầu cho việc nghiên cứu sâu hơn về tiềm năng cũng như đánh giá được khả năng của compost trong việc kiểm soát tuyến trùng bướu rễ cũng như trong chăm sóc cây trồng.
1.3 Hạn chế của đề tài
Do giới hạn về thời gian nên đề tài chỉ khảo sát tác động của các dịch chiết compost lên tuyến trùng bướu rễ ở in vitro, chưa tiến hành thử nghiệm ở vườn ươm và ngoài đồng ruộng.


MỤC LỤC


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vần đề 1
1.2 Mục đích và nội dung nghiên cứu 2
1.3 Hạn chế của đề tài 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Khái quát về cây tiêu 4
2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm sinh thái của cây tiêu 4
2.1.2 Giá trị kinh tế của cây tiêu 5
2.1.3 Các sâu bệnh hại chính ở cây tiêu 6
2.2 Khái quát về tuyến trùng thực vật 8
2.2.1 Khái niệm về tuyến trùng thực vật 8
2.2.2 Lịch sử nghiên cứu về tuyến trùng 9
2.2.3 Ý nghĩa của tuyến trùng thực vật 10
2.2.4 Phân loại tuyến trùng thực vật 10
2.2.5 Đặc điểm cấu tạo và hình thức sinh sản của tuyến trùng thực vật 11
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên tuyến trùng thực vật 13
2.4 Quan hệ tương hỗ giữa tuyến trùng với khác vi sinh vật khác 14
2.5 Tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne spp. 14
2.5.1 Đặc điểm chuẩn loại 15
2.5.2 Đặc điểm Sinh học 15
2.5.3 Vòng đời của tuyến trùng bướu rễ Meloidogyne spp. 18
2.6 Biện pháp phòng trừ 19
2.6.1 Ngăn ngừa 20
2.6.2 Luân canh 20
2.6.3 Biện pháp canh tác 21
2.6.4 Biện pháp Hóa học 21
2.6.5 Biện pháp Vật lý 22
2.6.6 Biện pháp Sinh học 22
2.6.7 Sử dụng các chế phẩm Sinh học 24
2.6.8 Sử dụng các độc tố thực vật 25
2.6.9 Sử dụng phân bón hữu cơ Sinh học 27
2.7 Khái quát về compost 30
2.7.1 Khái niệm về compost 30
2.7.2 Lợi ích của compost 30
2.7.3 Khả năng kiểm soát bệnh thực vật của compost 33
2.7.3.1 Các nghiên cứu sử dụng compost trong kiểm soát tuyến trùng ký sinh thực vật 33
2.7.3.2 Cơ chế tác động của compost lên tuyến trùng ký sinh thực vật 36
2.7.3.3 Triển vọng của việc ứng dụng compost trong kiểm soát tuyến trùng ký sinh thực vật 39
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu nghiên cứu 41
3.1.1 Vật liệu 41
3.1.2 Dụng cụ và thiết bị 42
3.1.3 Hóa chất 42
3.2 Phương pháp nghiên cứu 42
3.2.1 Phương pháp xác định độ ẩm 42
3.2.2 Phương pháp xác định pH 43
3.2.3 Phương pháp xác định độ dẫn điện 43
3.2.4 Xác định hàm lượng chất hữu cơ tổng số theo phương pháp WALKEYBLAC 43
3.2.5 Xác định tổng C hữu cơ 44
3.2.6 Phương pháp xác định hàm lượng axit humic 44
3.2.7 Xác định nitơ tổng số theo phương pháp micro Kjeldahl 45
3.2.8 Phương pháp tách tuyến trùng từ rễ 46
3.2.9 Phương pháp đếm tuyến trùng 46
3.2.10 Phương pháp thử độc tính 46
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Kết quả phân tích lý hóa của các compost 47
4.2 Kết quả thử nghiệm độc tính dịch chiết của các compost 49
4.2.1 Dịch chiết compost 1 (phân ủ từ lá J. curcas) 49
4.2.2 Dịch chiết compost 2 (phân ủ từ bánh dầu J. curcas) 51
4.2.3 Dịch chiết compost 3 (phân ủ từ hỗn hợp các bộ phận của J. curcas phối trộn với các nguyên liệu khác) 52
4.2.4 Dịch chiết compost 4 (phân ủ từ hỗn hợp các bộ phận của J. curcas phối trộn với các nguyên liệu khác và bổ sung nấm Trichoderma harzianum) 54
4.2.5 Dịch chiết compost 5 (phân ủ từ bèo lục bình Eichhronia crassipes) 57
4.2.6 Dịch chiết compost 6 (phân ủ từ rác thải sinh hoạt) 58
4.3 Đánh giá độc tính dịch chiết của các compost 59
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 Kết luận 62
5.2 Đề nghị 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC