Chọn lọc, ứng dụng một số chủng nấm ký sinh côn trùng trong đất có khả năng phòng trừ rệp sáp hại rễ cây cà phê tại Đắk Lắk
CHỌN LỌC, ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHỦNG NẤM KÝ SINH CÔN
TRÙNG TRONG ĐẤT CÓ KHẢ NĂNG PHÕNG TRỪ RỆP SÁP HẠI RỄ
CÂY CÀ PHÊ TẠI ĐẮK LẮK
Đào Thị Lan Hoa1, Nguyễn Thị Thƣờng1, Mai Thị Hạnh1, Nguyễn Thị Minh Nguyệt1,
Phan Lý Thùy Mai1, Nguyễn Anh Dũng2, Nguyễn Văn Nam2, Đỗ Thị Kiều An2, Trần
Thị Huế2 và cộng sự
1 Viện Khoa học Kỹ thật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên
2 Trƣờng Đại học Tây Nguyên
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đắk Lắk là tỉnh sản xuất cà phê vối đứng đầu cả nƣớc, cà phê Đắk Lắk đã
chiếm vị trí quan trọng trên thị trƣờng trong và ngoài nƣớc. Cùng với việc mở rộng
diện tích, các kỹ thuật canh tác và phòng trừ sâu bệnh để tăng năng suất, chất lƣợng
cây trồng chƣa hợp lý và đồng bộ đã tạo điều kiện cho sự gia tăng, bùng phát dịch hại
trong đó có rệp sáp hại rễ cà phê. Thực tế sản xuất cà phê ở Đắk Lắk cho thấy rệp
sáphại rễ sống ở trong đất nên việc phát hiện và phòng trừ rất khó khăn. Trong quá
trình trồng cà phê, ở các vùng bị rệp sáp hại rễ gây hại nếu không tác động biện pháp
phòng trừ tổng hợp thì rệp sáp có xu hƣớng gia tăng theo thời gian. Đặc biệt, khi gặp
điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, độ ẩm, pH đất… chúng có thể phát sinh thành dịch và
gây hại cho cây cà phê.
Khí hậu tại Đắk Lắkcó ẩm độ thích hợp cho sự phát triển của các loài nấm ký
sinh trên các loài côn trùng hại rễ cà phê, trong đó có rệp sáp. Sự có mặt của các loài
nấm này trong tự nhiên đã góp phần hạn chế đƣợc sự gây hại của rệp sáp hại rễ cây cà
phê. Chính vì vậy, việc thu thập các loại nấm ký sinh trên các đối tƣợng sâu hại trong
đất gây hại rễ cây cà phê (rệp sáp, ve sầu) tại các vùng trồng cà phê, đánh giá đặc tính
sinh học và chọn lọc các chủng nấm ký sinh côn trùng có hoạt tính tốt để sản xuất chế
phẩm sinh học phòng trừ rệp sáp gây hại rễ cà phê là rất cần thiết. Xuất phát từ đó, đề
tài: “Chọn lọc, ứng dụng một số chủng nấm ký sinh côn trùng trong đất có khả
năng phòng trừ côn trùng hại rễ cây cà phê tại Đắk Lắk” đa
Công nghê Đăk Lăk xet duyêt cho Viên Khoa hoc Ky thuât Nông Lâm nghiê
Nguyên thƣc hiên từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 3 năm 2016.
̃
đƣơ
̣
c Sơ
̉
Khoa ho
̣ c và
̣
́
́
́
̣
̣
̣
̃
̣
̣
p Tây
̣
̣
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Thu thập, phân lập, chọn lọc và định danh các chủng nấm ký sinh côn trùng
trong đất gây hại rễ cà phê (rệp sáp, ve sầu) có trong tự nhiên
- Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm nấm ký sinh côn trùng sử
dụng trong phòng trừ rệp sáp gây hại rễ cà phê ở quy mô phòng thí nghiệm
-Đánh giá hiệu lực phòng trừ của chế phẩm nấm ký sinh đối với rệp sáp gây hại
rễ cà phê trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Thu thập, phân lập, chọn lọc và định danh các chủng nấm ký sinh côn
trùng trong đất gây hại rễ cà phê (rệp sáp, ve sầu) có trong tự nhiên
A
B
D
C
Hình 1. Nấm ký sinh trên ve sầu (A, B, C) và rệp sáp hại rễ cà phê (D) thu thập
tại Đắk Lắk (năm 2013)
Thu thâ
Đắk Lắk. Tỷ lệ ve sầu bị nấm ky
sầu trƣởng thành, biểu hiện bệnh do nấm ky
có lớp bột bào tử màu trắng, màu xanh nhạt, màu xanh lá cây. Đối với ấu trùng ve sầu bị
nấm ky sinh chết nằm trong đất, nấm hình thành quả thể, có thể nằm trong đất hoặc phát
triển nhô lên khỏi mặt đất, có chiều cao vài cm, màu trắng. Đối với nâm ky sinh trên rệp
sáp hai rê, tỷ lệ mẫu thu thập đƣơc tai cac đia điêmấrt thấp và khó phát hiện, do rêp sap gây
hại rễ nằm sâu trong đât. Mâu rệp sáp bị nấm ky sinh thu thâp đƣơc có cac mau săc: màu
trắng,màu hồng và màu vàng.
̣
p mâ
̃
u nâ
́
m ky
́
sinh côn tru
sinh nhiều hơn so với rệp sáp hại rễ cà phê. Trên ve
sinh rõ và d ễ nhận biết, trên cơ thể ve sầu
̀ ng tạ i 7 địa điể m trồ ng cà phê chính củ a tỉnh
́
́
́
́
́
̣
̃
̣
̣
́
̣
̉
̣
́
́
̃
́
̣
̣
́
̀
́
Có 4 chi nâm ky sinh côn tru
chính của tỉnh Đắk Lắk, kết quả thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Thành phần va sô lƣơng cac mâ
thuộc các chi nấm chính phân lâp tai các huyện/thành phố thuộc tỉnh Đắk Lắk
(Năm 2013)
́
́
̀
ng đa
̃
đƣơ
̣
c phân lâ
̣
p
tại các vùng trồng cà phê
̀
́
̣
́
̃ u nấ m ký sinh côn trù ng
̣
̣
Thành phần các Buôn
TT chi nâm ky sinh Ma
côn trung Thuộ t
Cƣ
Cƣ Krông Buôn Krông Krông Tổng
Hồ Ana Năng cộng
́
́
Kuin M'gar Păk
̀
1 Beauveria
1
23
18
2
1
7
1
6
1
12
12
0
0
0
6
1
7
5
61
2 Cordyceps
0
2
0
2
3 Metarhizium
4 Paecilomyces
4
7
16
5
14
8
73
1
1
17
Tổ ng cộng
44
13
15
25
27
30
156
Tỷ lệ (%)
28,21 8,33 9,62 16,03 1,28 17,31 19,23
Các chi nấm này đƣợc định danh hình thái đến chi là:Beauveria, Cordyceps,
Metarhizium, Paecilomyces với tổng số 156 ký hiệu mẫu nấm đƣợc phân lâp.Các chi nấm
này đƣơc đê câp nhiêu khi noi đên nâm ky sinh côn t rùng trên các loại cây trồng khác
(Copping và Menn, 2000; Hywel-Jones, 2002; Hà Thị Quyến và cộng sự, 2002; Phạm Thị
̣
̣
̀
̣
̀
́
́
́
́
Thùy và cộng sự, 2010...).Chi nấ m ký sinh côn trù ng phổ biế n nhất đƣợc phân lập tại Đắk
Lắk là Metarhizium (73 mẫu) và ít phổ biến nhất là Beauveria (5 mẫu).
Bảng 2. Kết quả định danh mẫu bằng công nghệ sinh học đối với
các mẫu nấm thuộc chi Beauveria vàCordyceps(Năm 2013)
Tên chi, loài nấm
ký sinh côn trùng
TT
1
Ký chủ
Tên mẫu nấm
ChiBeauveria
Beauveria bassiana
ChiCordyceps
Ve sầu
BC15, BN2
2
Cordyceps bassiana
Cordyceps cicadae
Cordyceps takaomontana
Ve sầu
Ve sầu
Ve sầu
BB14, BP13
BP12
BB3, BB16, BB31, BM4,
BP3, BP6, PA3
3
4
Chi Metarhizium
Metarhizium cylindrosporae Ve sầu
MA2, MB2, MB7, MB16,
MC2, MM4, MM6, MM7,
MP1, MP9
Chi Paecilomyces
Paecilomyces lilacinus
Paecilomyces hepiali
Rệp sáp, ve sầu
Rệp sáp
PA4, PB6, PB8, PN6
PN5
Sau khi định danh sơ bộ bằng hình thái, chọn một số mẫu nấm ký sinh côn trùng
có khả năng sinh trƣởng và phát triển tốt gửi đếnThành phố Hồ Chí Minh để định danh
bằng phƣơng pháp giải trình tự gen và so sánh với ngân hànggen. Kết quả xác định đƣợc
4 chi thuộc 7 loài nấm ký sinh côn trùng chính tại Đắk Lắk: Beauveria bassiana;
Cordyceps bassiana; Cordyceps cicadae; Cordyceps takaomontana; Metarhizium
cylindrosporae;Paecilomyces hepiali; Paecilomyces lilacinus.
Các loài nấm thuộc chi Cordyceps mà chúng tôi phân lập từ ve sầu tại Đắk Lắk
khác hẳn so với kết quả của Phạm Văn Nhạ (2012) phân lập trên rệp sáp là loài
Cordyceps nutan. Cho đến nay, đây là kết quả nghiên cứu đầu tiên đƣợc công bố trên
đối tƣợng nấm ký sinh trên ve sầu hại rễ tại Việt Nam.
Mặc dù đƣợc phân lập tại các địa điểm khác nhau tại các vùng trồng cà phê của
tỉnh Đắk Lắk nhƣng cả 10 ký hiệu mẫu chọn lọc đều có độ tƣơng đồng là 99 %so với
loài Metarhizium cylindrosporae. Kết quả này cùng phù hợp với công bố của
Balakrishnan và cộng sự (2012) khi phân lập nấm ký sinh trên ve sầu trƣởng thành
Terpnosia psecas Walker tại trang trại của Viện Nghiên cứu Cà phê ở quận
Chikmagalur, Karnataka, Ấn Độ cũng xác định là loàiMetarhizium cylindrosporae.
Tại Việt Nam, hai loài Paecilomyces lilacinus, Paecilomyces hepiali lần đầu
tiên đƣợc công bố trên rệp sáp hại rễ; Loài Paecilomyces lilacinus cũng lần đầu tiên
công bố phân lập đƣợc trên ve sầu.
3.2.Nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm nấm ký sinh côn trùng
sử dụng trong phòng trừ rệp sáp gây hại rễ cà phê ở quy mô phòngthí nghiệm
* Môi trƣờng nhân nuôi nấm ký sinh côn trùng
Đƣờng kính khuẩn
lạc (cm)
10
7,77
8
6
4
2
0
7,33
PDA
6,47
5,85
CDA
SDAY3
SDAYK
4,67
4,23
3,35
BB3
BB14
BC15
MB25
MM6
PB6
PB8
Tên chủng nấm
Biểu đồ 1. Đƣờng kính khuẩn lạc các mẫu nấm ký sinh côn trùng
Kết quả nhân nuôi nấm ký sinh côn trùng trên môi trƣờng nhân tạo cho thấy:
Các chủng nấm thuộc chi Beauveria, Cordyceps, Metarhizium, Paecilomyces phát
triển tốt nhất trên môi trƣờng SDAY3, PDA; trong điều kiện: pH 5 - 7, nhiệt độ 25 -
30oC (thích hợp nhất 25 đến 27oC, ở nhiệt độ 40oC nấm hầu nhƣ không phát
triển).Trong cùng một môi trƣờng nuôi cấy thì chi nấm Paecilomyces phát triển nhanh
nhất, kế đến là chi nấm Cordyceps,Beauveria và cuối cùng là chi nấm Metarhizium.
Các chủng nấm thuộc chi nấm Beauveria, Cordyceps, Metarhizium phát triển
có đƣờng kính khuẩn lạc đạt kích thƣớc lớn nhất và có mật độ bào tử cao nhất với điều
kiện không chiếu sáng. Các chủng nấm thuộc chi Paecilomyces phát triển tốt và có mật
độ bào tử cao nhất ở điều kiện chiếu sáng 6 - 12 h/ ngày.
* Môi trƣờng nhân sinh khối
Chọn 2 chủng nấm là: Cordyceps takaomontana (BB3),Paecilomyces lilacinus
(PB6) có khả năng phát triển tốt trên môi trƣờng nhân tạo và có hoạt tính enzyme cao
để nghiên cứu quy trình sản xuất chế phẩm thử nghiệm phòng trừ rệp sáp hại rễ cà phê.
Biểu đồ 2. Ảnh hƣởng của môi trƣờng nhân sinh khối đến mật độ bào tử
(x 109 bào tử/ g)của các chủng nấm ký sinh côn trùng đƣợc chọn lọc
* Các điều kiện môi trƣờng ảnh hƣởng đến nhân sinh khốinấm ký sinh côn
trùng
Môi trƣờng gạo tốt nhất đối với việc nhân sinh khối nấm ký sinh côn trùng
đƣợc chọn lọc khi nuôi cấy trong túi nilon chịu nhiệt có đậy nút bông và giấy thƣờng,
đặt ở nhiệt độ phòng thí nghiệm, định kỳ đảo 3 ngày/ lần. Chủng PB6 với công thức
ẩm độ 40% phát triển tốt nhất, đạt 3,11 x 109bào tử/g. Đối với chủng BB3 thì ở ẩm độ
45% là tốt nhất đạt 1,45 x 108 bào tử/ g. So sánh hai chủng nấm ký sinh côn trùng thử
nghiệm để sản xuất chế phẩm cho thấy chủng PB6 có khả năng phát triển tốt hơn và
cho số lƣợng bào tử nhiều hơn so với chủng BB3.
Tiến hành theo dõi chế phẩm trong quá trình bảo quản nhận thấy sấy chế phẩm
ở nhiệt độ 30oC; độ ẩm đạt 12% và mật độ đạt 6,75 x 109 cfu/g việc bảo quản chế
phẩm tốt hơn, nấm mốc không phát triển ảnh hƣởng đến chế phẩm.
Chế phẩm đƣợc bảo quản ở dạng chƣa nghiền nhỏ (dạng hạt) trong 6 tháng để
bảo đảm mật độ khuẩn lạc ≥ 109 cfu/ g.
3.3. Đánh giá hiệu lực phòng trừ của chế phẩm nấm ký sinh côn trùngđối
với rệp sáp gây hại rễ trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng
* Trong phòng thí nghiệm
Chọn đƣợc 12 chủng có hiệu lực phòng trừ cao ≥ 77,49%. Các chủng có hiệu
lực cao ≥ 85% gồm 9 chủng: BB3, BB13, BB14, MM4, MP9, PA4, PB6, PB8, PM5.
Trong năm 2014 - 2016, Bộ môn Bảo vệ Thực vật (WASI) đã sản xuất đƣợc 2
chế phẩm sinh học thử nghiệm nấm ký sinh côn trùng:
Chế phẩm WASI-IF1: đƣợc sản xuất từ hai chủng nấm ký sinh côn trùnglà BB3
(Cordyceps takaomontana) và PB6 (Paecilomyces lilacinus), có mật độ bào tử 109
cfu/ g;
Chế phẩm WASI-IF2: đƣợc sản xuất từ từ hai chủng nấm ký sinh côn trùng là
BB14 (Cordyceps bassiana)và PB6 ((Paecilomyces lilacinus), có mật độ bào tử 109
cfu/ g.
* Thí nghiệm ngoài đồng
Thí nghiệm xử lý chế phẩm WASI-IF1 và WASI-IF2 với liều lƣợng 50 g/ gốc
bằng hình thức rải xung quanh gốc cho hiệu quả phòng trừ rệp sáp hại rễ cà phê cao
nhất so với liều lƣợng 10 - 40 g/ gốc, xử lý 1 - 2 lần/ năm khi mật độ rệp sáp hại rễ ≥
30 con/gốc.
Qua hai năm thử nghiệm chế phẩm sinh học thử nghiệm nấm ký sinh côn trùng
do WASI sản xuất (WASI-IF1 và WASI-IF2) kết quả ghi nhận: Mô hình sử dụng chế
phẩmWASI-IF1 và WASI-IF2 đã làm giảm mật độ rệp sáp hại rễ so với đối chứng
không xử lý chế phẩm. Hiệu quả đạt đƣợc 70,81 - 96,72% với chế phẩm WASI-IF1
trong thời gian từ 30 đến 75 ngày sau thí nghiệm (biểu đồ 1). Hiệu quả đạt đƣợc với
chế phẩm WASI-IF2 là 88,00 - 100,00%, duy trì từ 15 đến 150 ngày sau thí nghiệm
(biểu đồ 2).
Hiệu lực
phòng trừ (%)
100,00 100,00
100,00
98,50
97,25
94,50
95,44
100
80
60
40
20
0
92,82
89,26
88,00
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
N
105
N
120
N
135
N
150
15N
30N
45N
60N
75N
90N
Thời gian theo dõi
Biểu đồ 3. Hiệu lực phòng trừ (%) rệp sáp hại rễ của chế phẩm nấm ký sinh côn
trùngWASI-IF1 tại Cƣ Kuin (năm 2014)
Hiệu lực
phòng trừ (%)
96,72
100
90,82
89,20
85,36
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
72,46
60,66
51,81
39,15
15NSTN
30NSTN
45NSTN
60NSTN
75NSTN
90NSTN
105NSTN
120NSTN
Thời gian theo dõi
Biểu đồ 4. Hiệu lực phòng trừ rệp sáp hại rễ cà phê của chế phẩm
WASI-IF2 tại Cƣ Kuin (năm 2015)
IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
- Có 4 chi nâm ky
u tra g ồm Beauveria, Cordyceps,Metarhizium, Paecilomyces. Sô
và lƣu giữ đ ối với các chi nấm ký sinh côn trùng chính và quan trọng là 156 chủng
nấm. Trong đo sô mâu thu thâp đƣơc tƣ ve sâu chiêm đa sô
́
́
sinh côn tru
̀
ng phô
̉
biê
́
n đa
̃
đƣơ
̣
c phân lâ
̣
p ta
̣
i ca
́
c địa điể m
điê
̀
́
mâ
̃
u đa
̃
là m thuầ n
́
́
̃
̣
̣
̀
̀
́
́ .
- Định danh đƣợc 4 chi với 7 loài nấm ký sinh côn trùng chính trên rệp sáp và ve sầu
hại rễ cà phê: (1) Beauveria bassiana, (2) Cordyceps bassiana,(3) Cordyceps cicadae, (4)
Cordyceps takaomontana, (5) Metarhizium cylindrosporae,(6) Paecilomyces hepiali, (7)
Paecilomyces lilacinus. Đây là các loài lần đầu tiên đƣợc công bố tại Việt Nam trên đối
tƣợng rệp sáp và ve sầu hại rễ cà phê bằng phƣơng pháp giải trình tự gen.
- Đã xây dựng đƣợc 1 quy trình nhân nuôi sinh khối chế phẩm nấm ký sinh côn
trùng: môi trƣờng gạo nuôi cấy trong túi nilon chịu nhiệt; ẩm độ 40 - 45 % (ẩm độ
40% đối với chủng nấm tím PB6 và 45% ở chủng nấm trắng BB3, BB14); nhiệt độ
28oC; đậy nút bông và giấy thƣờng; đảo 3 ngày/ lần. Chế phẩm đƣợc sấy ở nhiệt độ
30oC để đạt độ ẩm khoảng 12%.
- Có 12 chủng nấm có hiệu lực phòng trừ rệp sáp hại rễ ≥ 77,49% trong điều
kiện phòng thí nghiệm (4 chủng thuộc chi Cordyceps, 4 chủng thuộc chi Metarhizium,
4 chủng thuộc chi Paecilomyces). Chọn lọc đƣợc 3 chủng nấm gồm 2 chủng
Cordyceps takaomontana (BB3), Cordyceps bassiana (BB14) và 1 chủng nấm
Paecilomyces lilacinus (PB6) có khả năng phát triển tốt, có hoạt tính enzyme cao, hiệu
lực phòng trừ rệp sáp hại rễ cao trong phòng thí nghiệm để sản xuất chế phẩm thử
nghiệm phòng trừ côn trùng hại rễ cà phê.
- Qua 2 năm thực hiện mô hình cho thấy công thức sử dụng chế phẩm WASI-
IF1 và WASI-IF2 đã làm giảm mật độ rệp sáp hại rễ cà phê dƣới mức gây hại < 30
con/gốc. Hiệu quả phòng trừ đạt 70,81 - 96,72% đối với chế phẩm WASI-IF1 trong
thời gian từ 30 đến 75 ngày sau thí nghiệm. Hiệu quả đạt đƣợc với chế phẩm WASI-
IF2≥ 88,00 % trong thời gian từ 15 đến 150 ngày sau thí nghiệm.
- Xây dựng đƣợc 1 quy trình sử dụng chế phẩm nấm ký sinh côn trùng do
WASI sản xuất (WASI-IF1 và WASI-IF2): sử dụng 50 g/ gốc đối với cây bị rệp sáp
hại rễ gây hại, số lần xử lý từ 1 đến 3 lần/nămkhi mật độ rệp sáp hại rễ ≥ 30 con;
4.2. Đề nghị
- Tiếp tục hoàn thiện quy mô sản xuất chế phẩm WASI-IF1 và WASI-IF2
phòng trừ rệp sáp hại rễ cà phê mang tính thƣơng mại.
- Nghiên cứu đánh giá đặc điểm sinh học của bộ giống nấm ký sinh côn trùng từ
sản phẩm nghiên cứu của đề tài trên các đối tƣợng sâu hại cây cà phê và các cây trồng
khác tại Tây Nguyên để tạo ra các chế phẩm sinh học mới trong những năm tới.
7 trang
7820
Free
Bạn đang xem tài liệu "Chọn lọc, ứng dụng một số chủng nấm ký sinh côn trùng trong đất có khả năng phòng trừ rệp sáp hại rễ cây cà phê tại Đắk Lắk", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- chon_loc_ung_dung_mot_so_chung_nam_ky_sinh_con_trung_trong_d.pdf
