Nghiên cứu ứng dụng cây tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) trong phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita gây hại trên cây hồ tiêu

KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 21 S Ố 0 3 N Ă M 2 0 19 Tuyến trùng Meloidogyne incognita là một trong những đối tượng gây ra bệnh vàng lá chết chậm trên cây hồ tiêu. Hiện nay, ở Việt Nam chưa có giống hồ tiêu nào có khả năng kháng với đối tượng này. Mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng kháng và hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita của cây tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum). Thí nghiệm được thực hiện trong nhà màng, gồm hai thí nghiệm riêng biệt. Thí nghiệm thứ nhất, đánh giá khả năng kháng tuyến trùng Meloidogyne incognita bằng phương pháp lây bệnh nhân tạo. Thí nghiệm thứ 2, đánh giá hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita của bột lá cây tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) dạng tươi và khô. Kết quả cho thấy, cây tiêu rừng Nam Mỹ có khả năng kháng cao với tuyến trùng Meloidogyne incognita. Bột lá cây tiêu rừng Nam Mỹ dạng tươi có hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita rất tốt. Từ khóa: Meloidogyne incognita, Piper colubrinum 1. Đặt vấn đề Bệnh vàng lá chết chậm mà nguyên nhân chính do tuyến trùng Meloidogyne incognita gây ra đã làm thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất hồ tiêu trên thế giới và Việt Nam. Có rất nhiều nghiên cứu và khuyến cáo được đưa ra để phòng trị loại bệnh này. Sử dụng vật liệu hoang dại có khả năng kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne incognita làm gốc ghép cho cây hồ tiêu đã được nghiên cứu ở nhiều nước như Brazil, Ấn Độ, Indonesia. (Vanaja, T., 2007; P.A. Nazeem1, 2008). Tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) là giống hoang dại có họ hàng gần gũi với giống tiêu (Piper nigrum) được nhiều tác giả chọn làm gốc ghép do có khả năng kháng cao với tuyến trùng Meloidogyne incognita (Varma và ctv., 2009). Sử dụng các chế phẩm chiết xuất từ thảo mộc cũng đã được khuyến cáo bón cho hồ tiêu nhằm ngăn chặn tuyến trùng như bột cây xoan Ấn Độ (Azadirachta indica), cây sầu đâu rừng (Brucea javanica), vỏ hải sản tôm, cua,... (Koshy và cs,2005; Tôn Nữ Tuấn Nam và cs, 2012). Tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) có chứa chất có khả năng chống lại một số mầm bệnh thực vật như nấm  Phytophthora capsici, các vi khuẩn gây bệnh thối rễ ở cây tiêu, các loại tuyến trùng như  Meloidogyne incognita và Radopholus similes gây hại trên cây hồ tiêu (Nambiar và Sarma, 1977; Devasahayam, 2000). Đây là một đối tượng có tiềm năng để sử dụng làm gốc ghép cho cây hồ tiêu và sử dụng các bộ phận thân, lá, rễ làm chế phẩm phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita. Nghiên cứu ứng dụng cây tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) trong phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita gây hại trên cây hồ tiêu TRẦN THỊ DIỆU HIỀN, NGUYỄN TRẦN QUYỆN, NGUYỄN QUANG NGỌC, NGUYỄN THỊ THANH PHỤNG Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây Hồ tiêu KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT22 T Ạ P C H Í K H O A H Ọ C C Ô N G N G H Ệ V À M Ô I T R Ư Ờ N G 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Hom lươn giống tiêu Vĩnh Linh (Piper nigrum); tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum). Các vật liệu được thu thập từ vườn tập đoàn giống hồ tiêu và vật liệu hoang dại của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây Hồ tiêu. - Tuyến trùng Meloidogyne incognita: được thu thập từ các vườn tiêu nhiễm bệnh, phân lập và nhân nuôi tại Bộ môn Bảo vệ thực vật, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên. 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng kháng tuyến trùng Meloidogyne incognita của tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum). * Chuẩn bị giá thể và vật liệu - Chuẩn bị giá thể: hấp tiệt trùng giá thể (đất, phân chuồng ủ hoai mục, tỷ lệ 3:1) trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ 121oC. Giá thể được cho vào chậu, khối lượng 2 kg/chậu. - Chuẩn bị vật liệu: vật liệu được xử lý nấm bằng cách ngâm trong dung dịch thuốc Ridomil Gold 68WG 0,3% trong 15 phút trước khi cắm vào chậu chứa 2 kg giá thể). * Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên, không lặp lại. Gồm 2 công thức, 45 chậu/công thức. Dung lượng mẫu 90 chậu tiêu Vĩnh Linh. Công thức 1: Hom lươn giống Vĩnh Linh (đối chứng). Công thức 2: Tiêu rừng Nam Mỹ. * Phương pháp lây nhiễm tuyến trùng: lây nhiễm bệnh nhân tạo 1 lần sau khi cây giống đạt 3 - 5 lá. Mật độ tuyến trùng Meloidogyne incognita là 100 con/100 g giá thể. Lây nhiễm bằng cách đổ trực tiếp tuyến trùng vào trong chậu đất, xung quanh rễ. 2.2.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá hiệu quả kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne incognita của bột tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) * Chuẩn bị giá thể: tương tự thí nghiệm 1. * Chuẩn bị vật liệu: Tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum): sử dụng lá già và lá bánh tẻ, băm nhỏ. Đối với dạng bột khô được xử lý bằng cách sấy lạnh ở nhiệt độ 40C đến khô kiệt. Trộn bột tiêu rừng Nam Mỹ vào giá thể đã hấp tiệt trùng với liều lượng 50 g bột/chậu. Tiến hành vào chậu (2 kg giá thể/chậu) với cây tiêu lươn giống Vinh Linh đã được ươm trong bầu đất sạch 3 tháng, chăm sóc sau 2 tuần tiến hành lây nhiễm tuyến trùng. * Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên, không lặp lại. Gồm 4 công thức, 15 chậu/công thức. Dung lượng mẫu 60 chậu tiêu Vĩnh Linh. - Công thức 1 (ĐC1): Đất sạch không nhiễm Meloidogyne incognita - Công thức 2 (ĐC2): Đất nhiễm Meloidogyne incognita, không xử lý - Công thức 3 (NMT ) : Đất nhiễm Meloidogyne incognita được trộn bột tiêu rừng Nam Mỹ tươi (50g/chậu) - Công thức 4 (NMK ) : Đất nhiễm Meloidogyne incognita được trộn bột tiêu rừng Nam Mỹ khô (50g/chậu) * Phương pháp lây nhiễm tuyến trùng: tương tự Thí nghiệm 1. 2.2.3. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi Các chỉ tiêu theo dõi 1 lần vào thời điểm 5 tháng sau lây nhiễm tuyến trùng. - Mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita trong rễ và đất: phân tích mật số tuyến trùng trong đất và rễ được tiến hành tại Bộ môn Bảo vệ thực vật, Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên. - Tỷ lệ rễ bị nốt sưng (%): khi kết thúc thí nghiệm, lấy 5 cây/công thức rửa sạch rễ đếm số rễ bị nốt sần/tổng số rễ x 100. - Tỷ lệ cây có biểu hiện vàng lá (%): số cây có từ 1/3 số lá trên cây bị vàng trở lên /tổng số cây thí nghiệm x 100. KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 23 S Ố 0 3 N Ă M 2 0 19- Hiệu quả phòng trừ: tính theo công thức Abbott CT Hiệu quả (%) = (1 - -------) x 100 ĐC2 Trong đó: CT: Công thức thí nghiệm. ĐC2: Công thức đối chứng có lây nhiễm tuyến trùng. 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu được xử lý bằng phần mềm excel. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 - 12 năm 2018 tại nhà kính của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây Hồ tiêu - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đánh giá khả năng kháng tuyến trùng Meloidogyne incognita của cây tiêu rừng Nam Mỹ Hom lươn giống Vĩnh Linh và tiêu rừng Nam Mỹ được giâm trong giá thể sạch, khi cây được 3-5 lá (khoảng 4 tháng tuổi) mới tiến hành lây nhiễm tuyến trùng. Kết quả phân tích mật số tuyến trùng trong đất trước lây nhiễm là không có. Bảng 1. Mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita, tỷ lệ nốt sưng và vàng lá của các công thức thí nghiệm Công thức Loại vật liệu Mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita Tỷ lệ nốt sưng (%) Tỷ lệ cây bị vàng lá (%) Trong đất trước TN (con/100 g đất) Trong đất sau TN (con/100 g đất) Trong rễ sau TN (con/5 g rễ) CT1 Hom lươn Vĩnh Linh 0 64 256 91,33 37,78 CT2 Tiêu rừng Nam Mỹ 0 0 0 0,00 0,00 Kết quả phân tích mật số tuyến trùng trong đất và trong rễ sau khi lây nhiễm 05 tháng cho thấy: Quá trình lây nhiễm khá thành công, thể hiện ở công thức đối chứng (CT1) có mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita rất cao lần lượt là 64 con/100 g đất và 256 con/5 g rễ. Trong khi đó, mẫu tiêu rừng Nam Mỹ không thấy có sự xuất hiện của tuyến trùng Meloidogyne incognita ở cả trong đất và trong rễ. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đó (Nambiar và Sarma, 1977; Ramana và Mohandas, 1987; Devasahayam, 2000; Varma và ctv., 2009;) rằng cây tiêu rừng Nam Mỹ có khả năng kháng tuyến trùng Meloidogyne incognita. Mặt khác, khi quan trắc tỷ lệ nốt sưng và tỷ lệ vàng lá dễ dàng nhận thấy: CT2 không có sự xuất hiện của nốt sưng và cũng không bị vàng lá. CT1 có tỷ lệ vàng lá và tỷ lệ nốt sưng rất cao lần lượt là 37,78% và 91,33%. Nguyên nhân là do tuyến trùng Meloidogyne incognita khi xâm nhiễm vào rễ cây đã tạo nên các khối u, làm giảm khả năng hút nước và dinh dưỡng của cây, làm cho cây sinh trưởng phát triển chậm, lá bị vàng. Như vậy, có thể khẳng định cây tiêu rừng Nam Mỹ có khả năng kháng cao với tuyến trùng Meloidogyne incognita. 3.2. Đánh giá hiệu quả kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne incognita của bột tiêu rừng Nam Mỹ Bảng 2. Mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita Công thức Mật số tuyến trùng Meloidogyne incognita Trong đất trước TN (con/100 g đất) Trong đất sau TN (con/100 g đất) Trong rễ sau TN (con/5 g rễ) ĐC1 0 0 0 ĐC2 0 48 252 NMT 0 0 8 NMK 0 48 88 Từ kết quả thí nghiệm 1 cho thấy cây tiêu rừng Nam Mỹ có khả năng kháng cao với tuyến trùng Meloidogyne incognita. Tiến hành thu lá xay nhỏ, trộn vào giá thể trồng cây tiêu hom lươn giống Vĩnh Linh và tiến hành lây nhiễm tuyến trùng, từ đó đánh giá hiệu quả kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne incognita của bột tiêu rừng Nam Mỹ. Kết quả được trình bày ở bảng 2 và bảng 3. Thí nghiệm được bố trí cách ly khá tốt và kết quả lây nhiễm tuyến trùng với áp lực cao KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT24 T Ạ P C H Í K H O A H Ọ C C Ô N G N G H Ệ V À M Ô I T R Ư Ờ N G 100 con/100 g đất. Công thức đất sạch không lây nhiễm (ĐC1) sau 5 tháng tiến hành thí nghiệm không xuất hiện tuyến trùng. Công thức đất sạch có lây nhiễm nhưng không xử lý (ĐC2) có mật số tuyến trùng trong rễ rất cao 252 con/5 g rễ. Sau 5 tháng tiến hành lây nhiễm, công thức sử dụng bột tiêu rừng Nam Mỹ tươi (NMT) có mật độ tuyến trùng Meloidogyne incognita rất thấp 8 con/100 g đất và không có sự xuất hiện của tuyến trùng này trong rễ tiêu. Công thức sử dụng tiêu rừng Nam Mỹ khô có mật số tuyến trùng trong rễ là 88 con/5 g rễ, nếu so với áp lực lây nhiễm cao của thí nghiệm thì mật số này là khá thấp. Bảng 3. Tỷ lệ nốt sưng và hiệu quả phòng trừ Công thức Tỷ lệ nốt sưng (%) Hiệu quả phòng trừ (%) ĐC1 0 ĐC2 32,44 - NMT 4,72 85,44 NMK 13,96 56,96 Tỷ lệ nốt sưng trên rễ tiêu của các công thức tỷ lệ thuận với mật số tuyến trùng trong rễ. Công thức ĐC1 không có sự xuất hiện của nốt sưng. Công thức NMT có tỷ lệ nốt sưng rất thấp 4,72%, tiếp đến là NMK (13,96%). Công thức ĐC2 có tỷ lệ này cao nhất 32,44%. H iệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita sau 5 tháng lây nhiễm của bột tiêu rừng Nam Mỹ tươi (NMT) đạt cao nhất 85,44%, bột tiêu rừng Nam Mỹ khô (NMK) cũng có hiệu quả phòng trừ khá tốt (56,96%). Như vậy, sử dụng bột tiêu rừng Nam Mỹ với liều lượng 50 g/kg giá thể có hiệu quả kiểm soát tuyến trùng Meloidogyne incognita rất tốt. Trong đó, dạng bột tươi có hiệu quả tốt hơn bột khô. 4. Kết luận và đề nghị 4.1. Kết luận - Cây tiêu rừng Nam Mỹ có khả năng kháng cao với tuyến trùng Meloidogyne incognita. - Bột tiêu rừng Nam Mỹ tươi với liều lượng 50 g/kg giá thể có hiệu quả phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita rất tốt, đạt 85,44%. 4.2. Đề nghị - Sử dụng cây tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) làm gốc ghép cho cây hồ tiêu. - Sử dụng bột tiêu rừng Nam Mỹ (Piper colubrinum) tươi trộn với giá thể trước khi đóng bầu, liều lượng 50 g/kg giá thể để phòng trừ tuyến trùng Meloidogyne incognita gây hại trên cây hồ tiêu trong giai đoạn vườn ươm. - Có thể nghiên cứu trồng xen cây tiêu rừng Nam Mỹ trong vườn tiêu để khai thác thân, lá làm vật liệu ép xanh, tủ gốc vừa có tác dụng cung cấp nguồn hữu cơ, giữ ẩm và phòng trừ tuyến trùng hại rễ hồ tiêu./. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Tăng Tôn, 2010. Nghiên cứu các giải pháp quản lý dịch hại tổng hợp phát sinh từ đất trên cây Hồ tiêu. Báo cáo tổng kết đề tài năm 2010. Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam. 2. Tôn Nữ Tuấn Nam, Đinh Nhã Trúc, Nguyễn Thị Kim Loang, 2012. Báo cáo kết quả đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất Hồ tiêu theo hướng GAP tại Gia Lai”. 3. Anandaraj, M., 2000. Disease of Black Pepper. In P.N. Ravindran (Eds), BLACK PEPPER (Piper nigrum), pp. 239-268. 4. Nazeem1* P.A., C.R. Achuthan1, T.D. Babu1, G.V. Parab1, D. Girija1, R. Keshavachandran1, and R. Samiyappan, 2008. Expression of pathogenesis related proteins in black pepper (Piper nigrum L.) in relation to Phytophthora foot rot disease. Centre for Plant Biotechnology and Molecular Biology, IT-BT Complex, College of Horticulture, Kerala Agricultural University, KAU P O, Thrissur 680 656, Kerala, India; Department of Plant Pathology, Centre for Plant Protection Studies, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore 641 003, Tamil Nadu, India. 5. Nambiar K.K.N., Sarma Y.R., 1977. Wilt disease of black pepper. J. Plantati Crops. 5:92-103. 6. Varma, R. S., George, K. J., Balaji, S., & Parthasarathy, V. A., 2009. Differential induction of chitinase in Piper colubrinum in response to inoculation with Phytophthora capsici, the cause of foot rot in black pepper.  Saudi journal of biological sciences, 16(1), 11-16. 7. Vanaja, T., Neema, V. P., Rajesh, R., & Mammootty, K. P., 2007. Graft recovery of Piper nigrum L. runner shoots on Piper colubrinum Link. rootstocks as influenced by varieties and month of grafting. Journal of Tropical Agriculture, 45.