NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ HẠN CHẾ BỆNH HÉO RŨ, THỐI QUẢ CHO CÂY ỚT Lê Th Thanh Thu, Nguyn Vit Hip, Trn Th La, Vũ Thuý Nga, Nguyn Th Thu Hng, Phm Bích Hiên, Phm Văn Ton, Nguyn Th Yn SUMMARY Study on the use of microbial preparation in order to improvement of yield, quality and inhibition of wilt and soft rot diseases of pepper Control of bacterial, fungal wilt and soft rot of pepper is very complex. Agrochemicals have been applied to control these diseases. However, this method can only be considered as a temporary method. Microbial preparation contained multistrain (M, Ba51, L15, B14 and AT19) was produced, which are able to use as biocontrol agents to control bacterial, fungal wilt and soft rot of pepper, leading to improvement of yield and quality of pepper. This approach will also increase cash income of small scale farmer through the low - input and environmentally - friendly strategy (biocontrol) for the sustainable management of bacterial and fungal wilt and soft rot of pepper. Keywords: Disease of pepper, bacterial wilt, bacterial soft rot, Fusarium, Colletotrichum, antagonistic bacteria. I. T VN  Cây t thuc h cà (Solanaceae) có ngun gc t Nam M, có hai nhóm ph bin là t cay (Capsicum annuum L.) và t ngt (Capsicum annuum var. grossum). t cay ưc trng  nhiu tnh, thành trong c nưc ph bin nht là: Hi Dương, Hi Phòng, các tnh min Trung và TP. H Chí Minh (Hóc Môn, Bình Chánh). t ngt ưc trng nhiu : Vĩnh Phúc, Hà Ni và à Lt - Lâm ng. Cây t ưc trng quanh năm, nhưng vào mùa mưa Nm ưt cây t hay b bnh, in hình là các bnh héo rũ và thi qu làm nh hưng ln ti năng sut và phNm cht t. Cho n nay chưa có bin pháp hu hiu nào có th ngăn chn và phòng tr bnh này. S dng phân bón, thuc hoá hc bo v thc vt i vi cây t làm gim ưc sâu bnh nhanh chóng nhưng gây tác ng xu n môi trưng và sc kho cng ng. Xut phát t thc t bnh héo rũ, thi qu cây t hoành hành gây thit hi ln v kinh t cho ngưi nông dân nên  tài t ra mc tiêu: “ghiên cứu tạo ra chế phm VSV hỗn hợp để nâng cao năng suất, chất lượng làm tăng hiệu quả sử dụng dinh dưỡng và hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cho cây trồng”. II. VT LIU VÀ PHƯƠN G PHÁP N GHIÊN CU 1. Vật liệu nghiên cứu Các mu t và mu bnh (cây và qu b bnh héo rũ, thi ưt, thán thư) ưc thu thp t các rung t ti các vùng ông Anh - Hà N i, Mê Linh - Vĩnh Phúc, Hoài c - Hà Tây, Hi Phòng, Hi Dương, Bc Giang. Các mu ch phNm phân bón, sinh hc, dưc phNm: E2001, EM, BioSubtyl, Antibio, Lacteofort. 2. Phương pháp nghiên cứu Giám nh nm gây bnh theo Subramanian C.V., 1983 và Ainsworth G.C., 1966. Xác nh vi khuNn gây bnh theo tài liu tham kho (Lelliot R.A. and D.E. Stead 1987. Methods for the diagnosis of bacterial diseases of plants. Vol 2. British Society for Plant Pathology. 216 p.). Phương pháp Koch: Xác nh mt  vi sinh vt. Phương pháp khuych tán hot cht c ch vi sinh vt trong môi trưng thch: Xác nh hot tính i kháng vi khuNn, nm gây bnh. Xác nh tên vi sinh vt bng phương pháp phân loi hc phân t da trên cơ s gii trình t on gen 16s ARN riboxom ca các chng vi khuNn nghiên cu, so sánh vi các trình t có sn trong ngân hàng gen quc t EMBL bng phương pháp FASTA 33  nh loi n loài các chng vi sinh vt. Thí nghim trng cây trong nhà lưi và ng rung ưc thc hin theo theo yêu cu ca phương pháp b trí thí nghim cây trng và 10TCN 216 - 95 "Qui phm kho nghim hiu lc phân bón trên ng rung i vi cây trng". Phương pháp x lý s liu theo chương trình thng kê IRRISTAT. III. KT QU VÀ THO LUN 1. Tổ hợp vi sinh vật đa hoạt tính Trên cơ s ngun vi sinh vt (VSV) phân lp t các vùng trng t và các cây h cà, các ch phNm sinh hc và sn phNm lên men truyn thng ã la chn ra: 2 chng Bacillus (kí hiu M và Ba51) có kh năng kích thích sinh trưng thc vt, phân gii kitin, ng thi có kh năng i kháng cao vi VSV gây bnh héo rũ, thi qu cây t; 1 chng vi khuNn lactic (kí hiu L15) có kh năng sinh axit lactic, sinh cht kháng khuNn bacteriocin kháng mnh VSV gây bnh héo rũ thi qu cây t. T b chng ging VSV trong qu gen VSV nông nghip (Vin Th nhưng Nông hoá) ã la chn chng B14 (Bacillus polymyxa) có kh năng phân gii lân, c ch VSV gây bnh và chng AT19 (Azotobacter Bejerinckii) có kh năng c nh nitơ, kích thích sinh trưng thc vt. Các chng VSV la chn ưc s dng làm nguyên liu  sn xut ch phNm VSV cho cây t. Sau khi nh danh các chng VSV nghiên cu (M, Ba51 và L15) bng phương pháp phân loi hc phân t, so sánh vi danh mc vi khuNn ưc phép trao i không hn ch ca CHLB c. Kt qu so sánh cho thy 5 chng VSV s dng trong nghiên cu (M, Ba51, L15, B14 và AT19) thuc nhóm các vi khuNn có  an toàn cao ( nguy him cp 1) là các vi khuNn không th gây bt c nguy him nào cho ngưi và ng vt. Kt qu ánh giá nh hưng ca hn hp chng VSV tuyn chn n sinh trưng phát trin cây t cho thy nhim hn hp chng VSV có nh hưng có li n sinh trưng, phát trin cây t (chiu cao cây, sinh khi thân lá, năng sut qu/cây cao hơn so vi i chng không nhim VSV). Như vy có th s dng các chng VSV tuyn chn  sn xut ch phNm VSV cho cây t. 2. Sản xuất chế phm vi sinh vật hỗn hợp cho cây ớt  sn xut ch phNm VSV, vic nhân sinh khi VSV là mt khâu quan trng trong công ngh sn xut, nó có ý nghĩa quyt nh ti cht lưng cũng như giá c ca ch phNm VSV. Nhân sinh khi VSV là quá trình nuôi cy VSV  chúng to sn phNm hoc sinh khi VSV vi khi lưng ln cung cp cho sn xut.  tài ã s dng phương pháp lên men chìm trong thit b lên men dung tích 3l/m ( quy mô phòng thí nghim)  nhân sinh khi VSV, ây là phương pháp ph bin trong quy trình lên men công nghip, vì có th kim soát ưc các khâu trong quá trình mt cách d dàng. Bảng 1. Thông số kỹ thuật cơ bản trong sản xuất sinh khối VSV TT Thông số kỹ thuật Ký hiệu chủng vi sinh vật B14 AT19 Ba51 M L15 1 pH tối ưu 6,9 - 7,0 6,8 - 7,0 6,8 - 7,0 6,8 - 7,0 6,5 - 7,0 2 Nhiệt độ lên men tối ưu ( o C) 29 - 31 28 - 32 28 - 32 28 - 32 28 - 30 3 Môi trường lên men SX4; SX3 SX4; SX5 SX2; SX4 SX1; SX4 SX1; SX4 4 Tốc độ cánh khuấy (vòng/phút) 350 350 350 350 300 5 Lưu lượng cấp không khí (m 3 không khí/giờ) 0,75 0,75 0,75 0,75 0,70 6 Thời gian nhân sinh khối (giờ) 30 - 42 30 - 42 30 - 42 30 - 42 36 - 48 Sinh khi VSV sau lên men ưc tNm nhim vào môi trưng xp to thành ch phNm dng bt hoc ưc chuyn vào môi trưng bo qun to ch phNm dng lng. Mt  t bào (CFU/ml) cũng như hot tính sinh hc ca các chng VSV nghiên cu sau thi gian bo qun 4 tháng  nhit  phòng ưc xác nh là không mt i mà vn duy trì n nh. Bảng 2. Khả năng tồn tại của các chủng VSV lựa chọn trong điều kiện hỗn hợp chủng Chủng vi sinh vật Dạng chế phẩm Mật độ vi sinh vật (CFU/g) sau thời gian bảo quản 0 giờ 1 tháng 2 tháng 3 tháng 4 tháng Bacillus B14 Dạng lỏng 2,0 x 10 10 1,9 x 10 10 1,5 x 10 9 6,2 x 10 9 2,2 x 10 9 Dạng bột 4,1 x 10 9 5,8 x 10 9 1,2 x 10 9 2,5 x 10 9 1,5 x 10 9 Azotobacter AT19 Dạng lỏng 3,2 x 10 9 1,7 x 10 9 1,7 x 10 8 1,1 x 10 8 1,1 x 10 8 Dạng bột 3,9 x 10 8 5,2 x 10 9 3,4 x 10 8 1,7 x 10 8 1,0 x 10 8 Bacillus Ba51 Dạng lỏng 4,5 x 10 9 2,1 x 10 9 5,3 x 10 9 2,9 x 10 9 1,9 x 10 9 Dạng bột 1,2 x 10 8 4,1 x 10 9 2,5 x 10 9 2,1 x 10 9 1,1 x 10 9 Bacillus M Dạng lỏng 1,6 x 10 9 9,0 x 10 9 4,7 x 10 9 3,2 x 10 9 1,1 x 10 9 Dạng bột 4,8 x 10 8 5,8 x 10 9 4,6 x 10 9 2,5 x 10 9 1,4 x 10 9 Lactobacillus L15 Dạng lỏng 3,9 x 10 9 1,9 x 10 9 1,5 x 10 9 9,2 x 10 9 5,4 x 10 9 Dạng bột 2,6 x 10 8 5,1 x 10 9 4,5 x 10 9 3,7 x 10 9 2,4 x 10 9 3 Hiệu quả của chế phm vi sinh vật Kt qu ánh giá hiu qu ca ch phNm VSV ti năng sut và kh năng hn ch bnh héo rũ, thi qu cây t (thí nghim ng rung din hp) ti hp tác xã Tin Phong - Mê Linh - Vĩnh Phúc v ông xuân năm 2007 cho thy nu s dng ch phNm VSV năng sut t tăng 8,91% so vi i chng, bón ch phNm VSV cho t cùng vi gim 20% phân bón hóa hc N, P còn cho kt qu năng sut gn tương ương bón ch phNm, cao hơn i chng 6,04%; t l bnh héo rũ gim khong 11% so vi i chng; t l bnh thi qu gim t 1,03 n 2,15% (bng 3). Bảng 3. Hiệu quả của chế phm VSV tới sinh trưởng, phát triển và khả năng hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cây ớt (giống ớt cay Hàn Quốc) (Mê Linh - Vĩnh Phúc, vụ đông xuân 2007)* TT Công thức thí nghiệm Cao cây (cm) Trọng lượng khô thân lá (g) Năng suất quả tươi ** (kg/5m 2 ) Tăng so với đối chứng (%) Tỉ lệ bệnh (%) Héo rũ Thối quả 1 ĐC (nền quy trình) 99,26 89,6 2,233 - 11,0 5,43 2 ĐC (giảm 20% N, P của nền QT) 91,16 87,0 1,899 - 16,6 6,81 3 Chế phẩm VSV (nền quy trình) 103,23 98,13 2,432 8,91 0 3,28 4 Chế phẩm VSV (giảm 20% N, P của nền quy trình) 107,46 100,3 2,368 6,04 5,5 5,78 5 LSD (5%) 3,4 7,24 13,4 6 CV (%) 6,9 3,9 6,7 * Nn qui trình = 270 kg urê, 540 kg supe lân, 270 kg kaliclorua, 25 tn PC/ha. Gim 20% N, P ca nn qui trình = 216 kg urê, 432 kg supe lân, 270 kg kaliclorua, 25 tn PC/ha. Năng sut qu tươi**: Năng sut trung bình/t thu qu/5m 2 (kg). Kt qu phân tích cht lưng t (bng 4) cho thy công thc s dng ch phNm VSV cho hàm lưng vitamin C (vit C) cao nht so vi các công thc khác, ưng tng s thp hơn i chng (10,8%). Tuy nhiên trong nghiên cu này khía cnh nâng cao phNm cht, cht lưng t th hin  vic thay th thuc bo v thc vt bng s dng ch phNm vi sinh vt trong phòng chng bnh héo rũ, thi qu t, giúp cây t ít b bnh hơn, ít phi s dng thuc BVTV, gim thiu dư lưng thuc BVTV trong qu t. Bảng 4. Ảnh hưởng của chế phm VSV đến chất lượng quả ớt TT Công thức thí nghiệm Đường tổng số (%) Vit C (mg/100g) 1 ĐC (nền quy trình) 5,0 129,17 2 ĐC (giảm 20% N, P của nền quy trình) 4,11 120,83 3 Chế phẩm VSV (nền quy trình) 4,46 131,25 4 Chế phẩm VSV (giảm 20% NP của nền QT) 4,60 118,75 guồn: Trung tâm Kim tra và Tiêu chuNn hóa cht lưng NSTP. Trong v ông xuân năm 2007 ch phNm VSV cho cây t ã ưc ưa i th nghim và ưa vào mô hình trình din ti các chân rung trng lúa mùa, trên t cát pha thuc các xã oàn Thưng và Toàn Thng huyn Gia Lc tnh Hi Dương vi tng din tích là 1 ha. Mô hình ưc chia làm hai lô: Nn - NPK + phân chung (theo qui trình) và nn + ch phNm vi sinh vt. Ch phNm ưc bón vào bu ươm, giai on cây con vi liu lưng 1g/bu ươm (tương ương 50kg ch phNm/ha). Bảng 5. Ảnh hưởng của bón chế phm vi sinh vật hỗn hợp đến năng suất và khả năng hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cây ớt cay tại Gia Lộc, Hải Dương Cây giống Công thức thí nghiệm Năng suất quả tươi (tấn/ha) Tăng so với đối chứng (%) Tỉ lệ bệnh (%) Héo rũ Thối quả Ớt Nhật Đối chứng 18,55 - 19,09 24,56 Bón chế phẩm 23,14 24,74 11,37 16,41 Ớt cay số 20 Đối chứng 16,24 - 16,75 27,39 Bón chế phẩm 19,88 22,41 8,25 22,89 LSD 0,05 0,69 3,89 4,72 Kt qu bng 5 cho thy s dng ch phNm VSV hn hp ã làm tăng năng sut cây t cay s 20 và cây t cay Nht Bn t 22,41 - 24,74% so vi i chng không s dng ch phNm. Ch phNm có tác dng gim bnh héo rũ hơn là gim thi qu. Vi cây t Nht Bn, nu không bón ch phNm thì t l bnh héo rũ, thi qu ln lưt là 19,09% và 24,56% nhưng khi bón thêm ch phNm, t l bnh héo rũ ch còn 11,37%, thi qu còn 16,41%. Vi cây t cay s 20, s dng ch phNm làm cho t l bnh héo rũ còn 8,25% (i chng là 16,75%), thi qu còn 22,89% (i chng là 27,39%). S dng ch phNm làm tăng lãi thun so vi i chng  c 2 ging t. Vi cây t Nht Bn, lãi thun khi s dng ch phNm t 66.338.000 /ha, tăng so vi i chng là 17.278.000 /ha. Cây t cay s 20, lãi thun khi s dng ch phNm là 40.593.000 /ha, tăng so vi i chng là 11.104.000 /ha. Bảng 6. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phm vi sinh vật hỗn hợp Cây giống Công thức thí nghiệm Hiệu qủa kinh tế Tổng thu (triệu/ha) Chi phí (triệu/ha) Lãi thuần (triệu/ha) Ớt Nhật Đối chứng 77.910.000 28.850.000 49.060.000 Bón chế phẩm 97.188.000 30.850.000 66.338.000 Ớt cay số 20 Đối chứng 58.464.000 28.975.000 29.489.000 Bón chế phẩm 71.568.000 30.975.000 40.593.000 Trong ó: Giá t tươi: t Nht: 4.200 /kg, t cay: 3.600 /kg. Ging: t cay s 20: 0,25 kg/ha x 6.200.000 /kg = 1.550.000 /ha. t Nht Bn: 0,25 kg /ha x 6.700.000 /kg = 1.675.000 /ha. Giá ch phNm: 40.000 /kg x 50 kg/ha = 2.000.000 /ha. Giá u tư phân khoáng - hu cơ và thuc tr sâu: 27.300.000 /ha. 4. KT LUN Trong iu kin hn hp các chng VSV (M, Ba51, L15, B14 và AT19) u có th tn ti tt cùng nhau và có kh năng s dng trong sn xut ch phNm vi sinh vt cho cây t. Các chng VSV tuyn chn ưc nh tên và xác nh m bo  an toàn công ngh sinh hc. Vic s dng ch phNm VSV (cha hn hp chng VSV) cho cây t không nhng làm tăng năng sut, gim ưc thit hi do bnh héo rũ, thi qu t, tăng li nhun cho ngưi nông dân mà còn góp phn xây dng nn nông nghip sch, an toàn do gim thiu ưc dư lưng thuc bo v thc vt trong sn phNm. Kt qu cho thy s dng ch phNm VSV ã cho năng sut t tăng 8,91% so vi i chng, bón ch phNm VSV không nhng gim 20% phân bón hóa hc N , P mà còn cho năng sut cao hơn i chng 6,04%, t l bnh héo rũ gim khong 11% so vi i chng, t l bnh thi qu gim t 1,03 n 2,15%. Kt qu th nghim din rng cho thy s dng ch phNm VSV hn hp bưc u t ra có hiu qu, làm tăng năng sut t 22,41% (i vi ging t cay s 20) n 24,74% (i vi ging t N ht) và gim t l bnh héo rũ t 19,09% xung còn 11,37%, bnh thi qu t t 24,56% xung còn 16,41% (i vi ging t N ht) và bnh héo rũ gim t 16,75% xung còn 8,25%, bnh thi qu t t 27,39% xung còn 22,89% (i vi ging t cay s 20). S dng ch phNm làm tăng lãi thun so vi i chng t 11.104.000 /ha n 17.278.000 /ha tùy tng ging t. TÀI LIU THAM KHO 1 Trần Khắc Thi, Trần gọc Hùng, 2003. K thut trng rau sch. N hà xut bn N ông nghip 2 10TC: 216 - 1995 (216 - 2003): Kho nghim hiu lc phân bón trên ng rung i vi cây trng. 3 guyễn Văn Viết và cs, 2003. Kt qu nghiên cu phòng tr bnh héo xanh vi khuNn hi lc bng ging kháng bnh  vùng t cn và t dc, 2001 - 2002. Tuyn tp các công trình khoa hc k thut nông nghip, N hà xut bn N ông nghip, 74 - 79. 4 10TC 714 - 2006: Phương pháp ánh giá hot tính i kháng ca vi sinh vt có kh năng i kháng vi khuNn Ralstonia solanacearum gây bnh héo xanh cây trng cn. 5 Black L.L., Green S.K., Hartman G.L., Poulos J.M, 1991. Pepper Diseases: A Field Guide. Asian Vegetable Research & Development Center, AVRDC Publication N o.31 - 347, 98pp. 6 Sichere Biotechnologie: Eingruppierung biologischer Agenzien: Bakterien, Merkblatt B 006 8/98 ZH 1/346, Bereuftsgenossenschaft der chemischen Idustrie, 8/1998. gười phản biện: Bùi Huy Hiền T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 7 . NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH VẬT NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ HẠN CHẾ BỆNH HÉO RŨ, THỐI QUẢ CHO CÂY ỚT Lê Th Thanh Thu, Nguyn Vi t. “ghiên cứu tạo ra chế phm VSV hỗn hợp để nâng cao năng suất, chất lượng làm tăng hiệu quả sử dụng dinh dưỡng và hạn chế bệnh héo rũ, thối quả cho cây