Do Van Su * and Le Minh Tuong

* Corresponding author (dvsu@nomail.com)

Abstract

The research was conducted in laboratory and nethouse of Plant Protection Department, Can Tho University to screen actinomycete isolates able to control anthracnose disease on chilli caused by Colletotrichum sp. One hundred actinomycete isolates were collected from chilli field in some provinces of the Mekong Delta. The preliminary testing determined 20 isolates capable to inhibit anthracnose fungus in laboratory conditions. Testing the antagonistic ability against anthracnose fungus of those 20 actinomycete isolates done with 5 replications showed that 3 isolates CT10, VL17 and HG03 could reduce mycelial growth of Colletotrichum sp. within the radius of 13.7mm, 12.3mm and 13.5mm, respectively and the antagonistic efficacy of 49.82%, 44.73% and 49.09%, respectively at 9 days after inoculation. On the other hand, the biocontrol ability of the 3 good actinomycete isolates was tested with 5 replications in nethouse conditions. The results showed that all three actinomycete isolates, CT10, VL17 and HG03 were able to control anthracnose disease on chilli. The treatment with HG03 application duplicated at 2 days before and after inoculation showed as high ability to control the disease as of the Carmanthai 800WP (Carbendazim) treatment as based on narrow lesion diameter (9.12mm) and high efficiency of disease reduce (63.17%) at 9 days after testing.
Keywords: Actinomycetes, anthracnose disease, chilli, Colletotrichum sp.

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới thuộc Bộ môn Bảo vệ Thực vật, Trường Đại học Cần Thơ nhằm mục tiêu tìm ra các chủng xạ khuẩn có khả năng quản lý bệnh thán thư trên ớt do nấm Colletotrichum sp. gây ra. Kết quả đã phân lập được 100 chủng xạ khuẩn từ đất trồng ớt ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Qua đánh giá sơ khởi, nghiên cứu chọn được 20 chủng nấm có khả năng đối kháng cao với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên ớt. Khả năng đối kháng của 20 chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm với 5 lần lặp lại. Kết quả cho thấy, 3 chủng xạ khuẩn CT10, VL17 và HG03 luôn thể hiện sự đối kháng cao với nấm Colletotrichum sp. qua các thời điểm khảo sát với bán kính vòng vô khuẩn lần lượt là 13,7 mm; 12,3 mm, 13,5 mm và hiệu suất đối kháng lần lượt là 49,82%; 44,73% và 49,09% ở thời điểm 9 ngày sau khi cấy (NSKC). Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư trên ớt của 3 chủng xạ khuẩn CT10, VL17 và HG03 được thực hiện trong điều kiện nhà lưới với 5 lần lặp lại. Kết quả cho thấy, cả 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng phòng trị bệnh thán thư trên ớt, trong đó chủng HG03 ở thời điểm kết hợp phun 2 ngày trước và 2 ngày sau lây bệnh nhân tạo cho hiệu quả phòng trị bệnh cao tương đương nghiệm thức thuốc hóa học Carmanthai 800WP (Carbendazim) thông qua đường kính vết bệnh thấp là 9,12 mm và hiệu quả giảm bệnh cao là 63,17% ở thời điểm 9 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo.
Từ khóa: Bệnh thán thư, cây ớt, Colletotrichum sp., xạ khuẩn

Article Details

References

Khả năng đối kháng của 20 chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên ớt trong điều kiện thí nghiệm với 5 lần lặp lại. Bán kính vòng vô khuẩn (BKVVK) của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm được trình bày ở Bảng 1.

Bảng 1: Bán kính (mm) vòng vô khuẩn của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. qua các thởi điểm

Ghi chú: Các số trong cùng một cột theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. *: khác biệt ý nghĩa 5%.

Ở thời điểm 3 NSKC, tất cả các chủng xạ khuẩn đều có khả năng đối kháng với nấm gây bệnh thán thư trên ớt, trong đó 3 chủng xạ khuẩn thể hiện khả năng đối kháng cao là CT10, VL08 và HG03 với BKVVK lần lượt là 20,1 mm; 20,3 mm; 19,3 mm. Ở thời điểm 5 NSKC, các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có BKVVK khá cao từ 10,9 mm tới 18,9 mm, trong đó chủng xạ khuẩn CT10 thể hiện khả năng đối kháng cao với BKVVK là 18,9 mm và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn còn lại. Đến thời điểm 7 NSKC, 2 chủng CT10 và HG03 thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm Colletotrichum sp. với BKVVK lần lượt là 16,7 mm và 15,7 mm, cao hơn so với các chủng xạ khuẩn còn lại. Ở thời điểm 9 NSKC, 3 chủng CT10, VL17 và HG03 có BKVVK lần lượt là 13,7 mm, 12,3 mm và 13,5 mm, cao hơn so với các chủng xạ khuẩn còn lại (Hình 1).

Kết quả về hiệu suất đối kháng (HSĐK) của các chủng xạ khuẩn với nấm Colletotrichum sp. được trình bày ở Bảng 2. Ở thời điểm 3 NSKC, tất cả các chủng xạ khuẩn đều cho HSĐK với nấm Colletotrichum sp. ở các mức độ khác nhau. Bốn chủng xạ khuẩn VL11, CT10, HG03 và VL15 cho HSĐK lần lượt là 37,73%; 36,21%; 29,09% và 27,57%, cao hơn so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Ở thời điểm 5 NSKC, chủng xạ khuẩn CT10 cho HSĐK là 53,16%, cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại. Kết quả tương tự ở thời điểm 7 ngày sau thí nghiệm. Tại thời điểm 9 NSKTN, HSĐK cao là 3 chủng xạ khuẩn CT10 (49,82%), VL17 (44,73%) và HG03 (49,09%) cao hơn so với các chủng xạ khuẩn thí nghiệm còn lại.

Như vậy, kết quả ở Bảng 1 và Bảng 2 cho thấy 3 chủng xạ khuẩn CT10, VL17 và HG03 luôn thể hiện sự đối kháng cao với nấm Colletotrichum sp. qua các thời điểm khảo sát và duy trì đến 9 NSKC với BKVVK lần lượt là 13,7 mm; 12,3 mm; 13,5 mm và HSĐK lần lượt là 49,82%; 44,73%; 49,09%. Kết quả này tương tự với một số nghiên cứu trước, theo Zamanian et al. (2005) trong 110 dòng xạ khuẩn Steptomyces plicatus được phân lập ở Kerman của Iran từ đất của các loại cây trồng thì tìm ra được chủng thứ 101 có khả năng đối kháng cao với vi khuẩn Erwinia carotovora gây hại cây trồng trong điều kiện phòng thí nghiệm. Và nghiên cứu gần đây là xạ khuẩn có khả năng đối kháng hiệu quả với nấm Colletotrichum spp. trên hành lá (Nguyễn Hoàng Nguyên, 2013) và xạ khuẩn đối kháng với nấm Colletotrichum spp. trên cây gấc (Lê Thị Mỹ Linh, 2014).

Bảng 2: Hiệu suất đối kháng (%) của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. qua các thởi điểm

Ghi chú: Các số trong cùng một cột theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. *: khác biệt ý nghĩa 5%

VL17HG03CT10

Hình 1: Khả năng đối kháng của xạ khuẩn với nấm bệnh Colleltotrichum sp. ở thời điểm 9 NSKC

Đường kính vết thán thư trên ớt được trình bày ở Bảng 3. Phần lớn các nghiệm thức có xử lý bằng chủng xạ khuẩn đều có chiều dài vết bệnh thấp hơn nghiệm thức đối chứng âm xử lý bằng nước cất thanh trùng và cao hơn nghiệm thức đối chứng dương được xử lí bằng thuốc hóa học Carmanthai 800WP ở mức khác biệt 5%.

Tại thời điểm 5 NSLB, các chủng xạ khuẩn thí nghiệm ở các thời điểm xử lý đều có đường kính vết bệnh thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng âm là sử dụng nước cất thanh trùng. Trong đó, nghiệm thức chủng xạ khuẩn HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau (HG03TS) có đường kính vết bệnh là 5,76 mm, thấp tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (3,34 mm) và thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại.

Bảng 3: Đường kính (mm) vết bệnh trên trái ớt qua các thời điểm

Ghi chú: Các số trong cùng một cột theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. (*) khác biệt ý nghĩa 5%; NSLB: ngày sau khi lây bệnh nhân tạo

T: phun 2 ngày trước khi lây bệnh nhân tạo; S: phun 2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo; TS: phun kết hợp 2 ngày trước và 2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo

Tại thời điểm 7 NSLB, nghiệm thức chủng HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau (HG03TS) có đường kính vết bệnh thấp là 7,44 mm và thấp tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (4,68 mm). Tại thời điểm 9 NSLB, đường kính vết bệnh trên trái ớt ở các nghiệm thức có tăng so với thời điểm 7 NSLB. Trong đó, nghiệm thức HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau (HG03TS) có đường kính vết bệnh thấp là 10,06 mm, thấp tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (7,08mm) và thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Tại thời điểm 11 NSLB, đường kính vết bệnh trên trái ớt đã rất lớn, một số nghiệm thức có đường kính vết bệnh lớn hơn 50% chiều ngang trái ớt. Tuy nhiên, nghiệm thức HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau (HG03TS) vẫn có đường kính vết bệnh thấp là 13,22 mm, thấp tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (10,34 mm) và thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại.

Nhìn chung, qua các thời điểm khảo sát nhận thấy 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều có khả năng quản lý bệnh thán thư thể hiện với nhiều mức độ khác nhau. Trong đó, chủng xạ khuẩn HG03 được xử lý ở thời điểm phun kết hợp 2 ngày trước và 2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo có đường kính vết bệnh thấp đến thời điểm 11 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo tương đương với nghiệm thức sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP.

Hiệu quả giảm bệnh (HQGB) của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4. Ở thời điểm 5 NSLB, các chủng xạ khuẩn thí nghiệm đều thể hiện HQGB với nhiều mức độ khác nhau. Trong đó, nghiệm thức sử dụng chủng xạ khuẩn HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau cho HQGB là 66,68% cao tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (80,78%), cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại.

Ở thời điểm 7 NSLB, HQGB ở các nghiệm thức giảm so với 5 NSLB. Tuy nhiên, nghiệm thức sử dụng chủng HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau cho HQGB là 66,62%, cao tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (79,00%), cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Ở thời điểm 9 NSLB, nghiệm thức sử dụng chủng xạ khuẩn HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau cho HQGB là 62,66%, cao tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (73,72%), cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Kết quả tương tự ở thời điểm 11 NSLB, nghiệm thức sử dụng chủng xạ khuẩn HG03 ở thời điểm phun kết hợp trước + sau cho HQGB là 56,47%, cao tương đương với nghiệm thức đối chứng dương là sử dụng thuốc hóa học Carmanthai 800WP (68,13%), cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại.

Bảng 4: Hiệu quả giảm bệnh (%) trên trái ớt qua các thời điểm 5, 7, 9,và 11 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo (NSLB)

Ghi chú: Các số trong cùng một cột theo sau bởi một hoặc nhiều chữ cái giống nhau thì không khác biệt qua phép kiểm định Duncan. (*) khác biệt ý nghĩa 5%; NSLB: ngày sau khi lây bệnh nhân tạo

T: phun 2 ngày trước khi lây bệnh nhân tạo; S: phun 2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo; TS: phun kết hợp 2 ngày trước và 2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo

Tóm lại, kết quả thí nghiệm cho thấy 3 chủng xạ khuẩn VL17, CT10 và HG03 cho hiệu quả phòng trừ nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên ớt trong điều kiện nhà lưới với nhiều mức độ khác nhau. Điều này ghi nhận được là do xạ khuẩn có nhiều cơ chế để tiêu diệt hay ức chế nấm bệnh trong điều kiện tự nhiên như: ký sinh (Phạm Văn Kim, 2000), cạnh tranh nguồn sống, tiết các chất kháng sinh (Phạm Văn Kim, 2000), tiết enzyme ngoại bào hủy vách tế bào nấm (Jaradat et al., 2008). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Hồ Như Thiện (2012) khi khảo sát hiệu quả phòng trị thán thư trên ớt bằng biện pháp sinh học và hóa học trong điều kiện nhà lưới, kết quả ghi nhận 6 nghiệm thức Benomyl, VK159, VK80, 159 + 80, HHVK + 1/4 Benomyl, 1/4 Be đều có khả năng ức chế sự phát triển của bệnh thán thư trên ớt, trong đó nghiệm thức HHVK + 1/4 Benomyl có hiệu quả cao nhất, các nghiệm thức khác có hiệu quả tương đương nhau.

Trong các chủng xạ khuẩn thí nghiệm, chủng xạ khuẩn HG03 được xử lí vào thời điểm phun kết hợp trước + sau 2 ngày chủng bệnh có đường kính vết bệnh thấp và hiệu quả giảm bệnh cao tương đương nghiệm thức đối chứng dương là xử lí thuốc hóa học Carmanthai 800WP đến thời điểm 11 ngày sau lây bệnh nhân tạo. Kết quả này tương tự như kết quả nghiên cứu của Lê Minh Tường (2014), cho rằng biện pháp xử lý kết hợp phun trước + sau cho thấy hiệu quả quản lý tốt bệnh thán thư trên gấc do nấm Colletotrichum spp. gây ra. Ngoài ra, kết quả này cũng phù hợp với một số nghiên cứu như của Đặng Xuân Ánh (2011) khi khảo sát khả năng phòng trị bệnh thán thư trên dưa hấu bằng tác nhân vi khuẩn vùng rễ đã ghi nhận biện pháp có hiệu quả phòng trị cao nhất là biện pháp phun trước và biện pháp phun kết hợp trước + sau 2 ngày chủng bệnh. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Đinh Hồng Thái (2014) khi dùng tác nhân xạ khuẩn để phòng trị bệnh đốm vằn do nấm R. solani Kuhn gây ra đã ghi nhận biện pháp phun kết hợp trước + sau cho hiệu quả cao hơn và khác biệt so với các biện pháp xử lí khác. Sigee (1993) cho rằng, khi tác nhân đối kháng và mầm bệnh cùng định vị tại một vị trí sẽ dẫn đến sự cạnh tranh trực tiếp với nhau. Khi xử lí xạ khuẩn lên quả ớt 2 ngày trước khi lây bệnh nhân tạo thì xạ khuẩn đã định vị trên bề mặt quả ớt và có thể chúng sẽ tiết ra một số chất như chất kháng sinh, enzyme phân giải vách tế bào nấm bệnh (phân giải chitin, β-glucan...) hay sinh ra siderophore cạnh tranh nguồn vi lượng sắt... khi nấm bệnh xuất hiện lúc này là bất lợi cho sự phát triển của bào tử nấm và khi xử lý xạ khuẩn thêm một lần nữa ở thời điểm 2 ngày sau khi lây bệnh thì đã bổ sung thêm nguồn xạ khuẩn sẽ càng làm ức chế và có thể gây chết nấm bệnh.

Cả 3 chủng xạ khuẩn VL17, CT10 và HG03 đều cho hiệu quả phòng trừ nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên ớt với nhiều mức độ khác nhau. Trong đó, chủng xạ khuẩn HG03 khi phun kết hợp 2 ngày trước + 2 ngày sau lây bệnh nhân tạo cho hiệu quả phòng trừ bệnh cao tương đương nghiệm thức xử lí thuốc hóa học Carmanthai 800WP (Carbendazim).

Đề xuất khảo sát khả năng phòng trị bệnh thán thư trên ớt của chủng xạ khuẩn HG03 trong điều kiện ngoài đồng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Dương Gia Tuấn (2015). Nghiên cứu biện pháp sinh học và hóa học trong phòng trị bệnh bệnh thán thư hại ớt do nấm Colletotrichum spp. gây trong điều kiện phòng thí nghiệm. Luận văn tốt nghiệp Đại học, ngành Bảo vệ thực vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.

Đặng Xuân Ánh (2011). Nghiên cứu biện pháp phòng trị bệnh thán thư trên dưa hấu (Colletotrichum lagenarium) bằng vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp ngành Bảo vệ thực vật. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Đại học Cần Thơ.

Đinh Hồng Thái (2014). Đánh giá khả năng phòng trị của các chủng xạ khuẩn đối với nấm gây bênh đốm vằn Rhizotonia solani Kuhn trong điều kiện nhà lưới và khảo sát một số cơ chế đối kháng của chúng. Luận văn tốt nghiệp cao học ngành Bảo vệ thực vật. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ.

El- Abyad M. S, El- Sayad M. A, El-Shanshoury A.R, and El- Sabbagh S.M (1993). Toward the biological control of fungal and bacterial disease of tomato using antagonistic Streptomyces spp. Plant soil, 149: 185-195.

Jadarat, Z., Dawagreh, A., Ababned, Q. and Saadoun, I. (2008). Influence of culture conditions on cellulase production by Streptomyces sp. (Strain J2). Jordan Journal of Biological Sciences. Vol 1 (4): 141 – 146.

Hatuti, R.D., R. Sarawati. A. Suwanto and Chaerni (2012). Capability of Streptomyces spp. in Controlling Bacterial Leaf Blight Disease in Rice Plants. American Journal of Agricutural and Biological Sciences, 7(2): 217-223.

Haesler F., Hagn A., Frommberger M., Hertkorn N., Schmitt-Kopplin P., Mucnh J.C., Schloter M. (2008). In vitro antagonism of an actinobacterial Kitasatospora isolate against the plant pathogen Phytopthora citricola as elucidate with ultrahigh resolution mass spectrometry. Journal of Microbiologicl Methods 75: 188-195.

Hồ Như Thiện (2012). Hiệu quả phòng trị bệnh thán thư trên ớt (Colletotrichum sp.) bằng biện pháp sinh học và hóa học trong điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp ngành Bảo vệ thực vật. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Đại học Cần Thơ.

Hsu, S. and J. Lockwood (1975). Powdered chitin agar as a selective medium for enumeration of actinomycetes in water and soil. Applied microbiology, 29(3): 422-426.

Lê Minh Tường (2014). Khảo sát đặc tính sinh học của các chủng Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư hại gấc và bước đầu nghiên cứu biện pháp phòng trị. Hội thảo quốc gia Bệnh hại thực vật Việt Nam. Trang: 121-133.

Lê Minh Tường và Ngô Thị Kim Ngân (2014). Phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Rhizoctonia solani Kunh gây bệnh đốm vằn trên lúa. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Chuyên đề Nông nghiệp: 113-119.

Lê Thị Mỹ Linh (2014). Khảo sát đặc điểm hình thái của nấm Colletotrichm spp. gây hại gấc (Momodica cochinchinensis) và nghiên cứu biện pháp phòng trị. Luận văn thạc sĩ, 2014. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ.

Moayedi G. and R. Mostowfizadeh-ghalamfarsa (2009). Antagonistic Activities of Trichoderma spp. on Phytophthora Root Rot of Sugar Beet, Iran Agricultural Research 28(2) 21-38.

Nguyễn Hoàng Nguyên (2013). Đánh giá hiệu quả phòng trị của xạ khuẩn đối với nấm Colletotrichum sp. gây bệnh thán thư trên giống ớt sừng vàng trong điều kiên in vitro và nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ thực vật. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng. Trường Đại học Cần Thơ.

Phạm Văn Kim (2000). Nguyên lý về bệnh hại cây trồng. Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Trang 147-159.

Sigee D. C. (1993). Bacterial plant pathology: cell and molecular aspects. Published by the press syndicate of the university of Cambridge, United Kingdom, 325p.

Võ Văn Chi (2008). Cây rau, trái đậu dùng để ăn và trị bệnh. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật.

Vũ Triệu Mân, (2007). Giáo trình bệnh cây chuyên khoa. Giáo trình điện tử. Trường Đại học Nông Nghiệp I – Hà Nội. 164 trang.

Zamanian, S., Shahidi Bonjar G.H. and I Saadoun. (2005). Frist report of antibacterial properties of a new strain of Streptomyces plicatus (strain 101) against Erwinia carotovora from Iran. Biotechnology 4: 114-120.