Thạc Sĩ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI KHUẨN NỘI SINH ĐỂ PHÒNG TRỪ BỆNH ĐỐM LÁ, KHÔ CÀNH NGỌN KEO LAI (Acacia auricu

ĐẶT VẤN ĐỀ
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 với quy trình công nghệ chế biến và thị trường tiêu thụ. Mặt khác cũng cần phải đề cập đến khía cạnh vừa phải đáp ứng về mặt kinh tế nhưng vẫn đảm bảo tác dụng phòng hộ, cải tạo cảnh quan mô i trường và có khả năng chống chịu
được các loài sâu bệnh hại [1].
Các loài keo s inh trưởng nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn có thể dùng làm gỗ củi, làm giấy, làm đồ xây dựng, đồ gỗ và đồ mỹ nghệ. Điều đó chứng tỏ gỗ keo đang được dùng rộng rãi và được người dân chấp nhận khi gỗ của một số loài như Đ inh, Lim, Lát ngày càng hiếm và đắt [3]. Ngoài ra keo là loài cây có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong khi quyển rất cao (Dart, và C.S, 1991), có khả năng thích ứng với đ iều kiện khí hậu đất đai ở nước ta từ vùng cát ven biển tương đối khô hạn đến vùng núi thấp dưới 400m, đây là loài cây cải tạo đất, tăng độ phì, độ xốp và các tính chất lý, hóa khác của đất.
Do nhu cầu sử dụng vào các mục đích khác nhau của gỗ keo như làm bột giấy, dăm xuất khẩu, gỗ xây dựng, gỗ củi và cả chế biến đồ mộc xuất khẩu mà nhiều năm nay, một số loài keo Acacia đã được gây trồng rộng rãi trên khắp cả nước ở quy mô rừng trồng tập trung và trồng cây phân tán. Theo thống kê đến tháng 12 năm 2005, diện tích rừng trồng cả nước ta là 2.333.000 ha, trong đó diện tích rừng trồng các loài keo chiếm tỷ lệ lớn nhất [2]
Trước sự gia tăng nhanh về mặt d iện tích, các rừng trồng keo đã xuất hiện nhiều bệnh gây khó khăn không nhỏ cho một số địa phương trong cả nước. Tại Bầu Bàng, Bình Dương một số dòng keo lai đã bị mắc bệnh phấn hồng (pink disease) với tỷ lệ và mức độ bị bệnh khá cao, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất.
Tại Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng, Keo tai tượng trồng thuần loài với tổng diện tích hơn 400 ha đã có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 đến 59 % trong đó có một số diện tích bị hại rất nặng. Tại Kon Tum, năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổ i bị nhiễm bệnh loét thân, thố i vỏ và dẫn đến khô ngọn, với 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 đến 90% cây b ị chết ngọn. Trong đó, nấm Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Sacc là một loài nấm gây bệnh khá phổ biến ở các vùng trồng keo lai của cả nước, với triệu chứng đốm lá, khô cành ngọn đã ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và năng suất của rừng trồng [18], [21].
Áp dụng b iện 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 cứu giảm thiểu ảnh hưởng của 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, sống trong mô của thực vật mà không gây bệnh cho cây chủ (Willson 1995) Một số vi sinh vật nội sinh có hoạt tính sinh học tạo ra các chất kháng s inh đối kháng với các sinh vật gây bệnh cho cây chủ cũng đã được nghiên cứu (Phạm Quang Thu và Trần Thanh Trăng năm
2002) [20]. Để góp phần quản lý dịch bệnh hại keo Acacia có hiệu quả, trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp tôi đã tiến hành nghiên cứu, điều tra về chủng loại và mật độ của các vi khuẩn nộ i sinh có hoạt tính đối kháng với nấm gây bệnh trên các cây chủ ở các cấp bệnh hại khác nhau từ đó làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nộ i sinh trong việc bảo vệ cây chủ từ sự xâm nhiễm của 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 sở đó tôi đã tiến hành thực hiện đề tài:
“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. gây hại tại Lâm trường Tam Thắng, huyện Thanh Sơn, Phú Thọ”


MỤC LỤC

Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các bảng .i Danh mục các hình .ii Kí hiệu, chữ viết tắt .iii Đặt vấn đề .1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3

1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới . 3

1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước 6

Chương 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10
2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu .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
Chương 3. MỤC TIÊU - ĐỐI TưỢNG - THỜI GIAN - ĐỊA ĐIỂM - NỘI
DUNG VÀ PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .14

3.1. Mục tiêu nghiên cứu 14

3.2. Địa điểm nghiên cứu 14

3.2.2. Thời gian nghiên cứu 14
3.3. Nội dung nghiên cứu 15

3.3.1. Xác định nấm gây bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh
hưởng của bệnh đối với keo lai tại khu vực nghiên cứu .15
3.3.2. Phân lập các chủng vi khuẩn nội s inh ở cây keo lai theo các cấp bệnh 15
3.3.3. Thử hiệu lực khả năng kháng nấm bệnh của các chủng vi khuẩn phân lập
được. . 15
3.3.4. Đánh giá mố i quan hệ giữa vi khuẩn nộ i sinh với cây chủ ở các cấp bị
bệnh khác nhau để tìm hiểu về cơ chế . 15
3.3.5. Ứng dụng vi khuẩn nội s inh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai . 15
3.4. Phương pháp nghiên cứu . 16
3.4.1. Xác định nấm gây bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh
hưởng của bệnh đối với keo lai tại khu vực nghiên cứu .16
3.4.2. Phân lập các chủng vi khuẩn nội s inh ở cây keo lai theo các cấp bệnh .23
3.4.3. Thử hiệu lực khả năng kháng nấm bệnh của các chủng vi khuẩn phân lập
được . .25
3.4.4. Đánh giá mố i quan hệ giữa vi khuẩn nộ i sinh với cây chủ ở các cấp bị
bệnh khác nhau để tìm hiểu về cơ chế . 26
3.3.5. Ứng dụng vi khuẩn nội s inh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn keo lai . 27
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .31
4.1. Xác định nấm gây bệnh khô cành ngọn keo lai và đánh giá ảnh hưởng của bệnh đối với keo lai tại khu vực nghiên cứu .31
4.1.2. Kết quả phân lập nấm bệnh .32
4.1.3. Kết quả thí nghiệm gây bệnh nhân tạo 33
4.1.4. Giám định nguyên nhân gây bệnh . 34
4.1.5. Sự sinh trưởng của hệ sợi nấm Colletotrichum gloeosporioides trên môi
trường dinh dưỡng PDA . .36
4.1.6. Đánh giá ảnh hưởng của bệnh đối với keo lai tại khu vực nghiên cứu .3 6
4.2. Phân lập các chủng vi khuẩn nộ i sinh ở cây keo lai theo các cấp hại 38
4.3. Thử hiệu lực khả năng kháng nấm bệnh của các chủng vi khuẩn phân lập
được .40
4.3.1. Xác định cơ chế kháng bệnh thông qua chủng loại và mật độ vi khuẩn nội
sinh 40
4.3.2. Mật độ tế bào của các chủng vi khuẩn có hiệu lực cao .42
4.3.3. Một số đặc điểm sinh học của các chủng vi khuẩn có hiệu lực
cao 42
4.4. Đánh giá mố i quan hệ giữa vi khuẩn nội s inh với cây chủ ở các cấp bị bệnh
khác nhau để tìm hiểu về cơ chế 47
4.5. Ứng dụng vi khuẩn nội s inh trong phòng chống bệnh đốm lá, khô cành ngọn
keo lai 48
4.5.1. Nhân sinh khố i sản xuất chế phẩm .48
4.5.2. Hiệu lực kháng nấm bệnh của khuẩn nộ i sinh trong phòng thí nghiệm .49
4.5.3. Thử nghiệm hiệu lực của vi khuẩn nộ i sinh trong giai đoạn vườn
ươm 52
4.5.4. Ảnh hưởng của vi khuẩn nội s inh đến cây keo lai ở giai đoạn rừng 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 .63