Tên luận án:
NGHIÊN CỨU PHÒNG TRỪ BỆNH ĐẠO ÔN (PYRICULARIA ORYZAE) HẠI LÚA BẰNG VI SINH VẬT ĐỐI KHÁNG STREPTOMYCES VÀ BACILLUS BẢN ĐỊA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Ngành:
Bảo vệ thực vật
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung nghiên cứu giải pháp phòng trừ sinh học (PTSH) bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae) hại lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Bệnh đạo ôn là dịch hại nghiêm trọng, gây giảm năng suất lúa từ 20-50%, và việc sử dụng thuốc hóa học phổ biến hiện nay không bền vững. Đề tài hướng tới việc khai thác tiềm năng của vi sinh vật đối kháng bản địa để tái lập cân bằng hệ sinh thái, xây dựng nền nông nghiệp bền vững và an toàn.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là tuyển chọn các nguồn vi sinh vật có ích từ đất trồng lúa ở ĐBSCL có khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn trong điều kiện ngoài đồng và đề xuất giải pháp PTSH an toàn, bền vững. Về mặt khoa học, nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu và phương pháp luận trong việc nghiên cứu, sử dụng xạ khuẩn Streptomyces và vi khuẩn đối kháng nấm P. oryzae, góp phần bổ sung tài liệu giảng dạy và tham khảo. Về thực tiễn, kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trực tiếp vào sản xuất lúa ở ĐBSCL, quản lý sinh học bệnh đạo ôn, giảm thiểu việc sử dụng thuốc hóa học và bảo vệ môi trường. Tính mới của đề tài nằm ở việc xác định nguồn tác nhân PTSH bản địa hiệu quả cao trong điều kiện thực địa và xây dựng quy trình phòng trừ sinh học sử dụng nguồn vi sinh vật này.
Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 6/2012 đến tháng 6/2015 tại phòng thí nghiệm, nhà lưới và khu ruộng thí nghiệm của Viện Lúa ĐBSCL. Đối tượng nghiên cứu là các tác nhân sinh học (xạ khuẩn, vi khuẩn) hiện diện trong hệ sinh thái cây lúa nước vùng ĐBSCL có khả năng đối kháng nấm P. oryzae. Kết quả cho thấy quần thể nấm P. oryzae ở ĐBSCL rất đa dạng về độc tính, với các mã nòi phổ biến có khả năng tấn công hầu hết các gen kháng bệnh. Nguồn vi sinh vật trên ruộng lúa ĐBSCL phong phú, với 73,38% chủng có khả năng đối kháng, trong đó có 40,65% xạ khuẩn và 37,73% vi khuẩn. Các chủng đối kháng được chọn có nhiều đặc tính sinh học thuận lợi như đồng hóa cacbon, chịu muối, sinh enzyme ngoại bào (protease, amylase, cellulase, endoglucanase), tiết IAA và tạo siderophore, ức chế tốt các vi sinh vật gây bệnh.
Hai chủng triển vọng là Streptomyces variabilis S28 và Bacillus amyloliquefaciens B26 được định danh và sử dụng cho mô hình PTSH diện rộng. Các mô hình này đã chứng minh hiệu quả cao, giảm tỉ lệ bệnh đạo ôn lá từ 49,53% đến 50,46%, chỉ số bệnh từ 36,46% đến 54,93%, tỉ lệ đạo ôn cổ bông từ 75,42% đến 76,36%, đồng thời giúp tăng năng suất 35,23% đến 35,73%. Việc kết hợp PTSH với giống lúa chống chịu và kỹ thuật canh tác hợp lý đã giảm tỉ lệ bệnh đạo ôn lá 75,1-82,1%, bệnh đạo ôn cổ bông 81,8-82,6%, bảo vệ năng suất lúa, tiết kiệm chi phí trung bình 2.700.000-3.710.000đ/ha, tăng lợi nhuận 10.216.000-14.027.000đ/ha, và giảm 3-4 đợt phun thuốc hóa học/vụ, góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường. Đề tài kiến nghị tiếp tục nghiên cứu quy trình sản xuất và thương mại hóa chế phẩm sinh học, đồng thời mở rộng các mô hình ứng dụng để khai thác nguồn tác nhân PTSH, hướng đến nền nông nghiệp sạch và nông sản an toàn.
Mục lục chi tiết:
- CHƯƠNG 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU
- 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
- 1.1.1. Sử dụng hiệu quả nguồn tác nhân phòng trừ sinh học bản địa
- 1.1.2. Phòng trừ sinh học hướng đến nông nghiệp sạch, nông sản an toàn
- 1.2. Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
- 1.2.1. Bệnh đạo ôn hại lúa- tác nhân gây bệnh và sự biến động của quần thể nấm gây bệnh đạo ôn
- 1.2.2. Tình hình sử dụng hóa chất trong sản xuất nông nghiệp
- 1.2.3. Phòng trừ sinh học hướng đến nền nông nghiệp sạch nông sản an toàn
- CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. Nguyên vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
- 2.2. Nội dung nghiên cứu
- 2.2.1. Thu thập, phân lập và chọn lọc các chủng vi sinh vật
- 2.2.2. Đánh giá khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn trên lúa của các chủng vi sinh vật trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng
- 2.2.3. Xây dựng qui trình PTSH bệnh đạo ôn hại lúa và triển khai Mô hình ứng dụng qui trình PTSH bệnh đạo ôn hại lúa.
- 2.2.4. Kết hợp PTSH vào Mô hình Quản lý tổng hợp bệnh đạo ôn hại lúa ở ĐBSCL
- 2.3. Phương pháp nghiên cứu
- 2.3.1. Thu thập, phân lập và chọn lọc nguồn vi sinh vật:
- 2.3.2. Đánh giá khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn trên lúa của các chủng vi sinh vật trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng:
- 2.3.3. Xây dựng qui trình PTSH bệnh đạo ôn hại lúa và triển khai mô hình PTSH bệnh đạo ôn hại lúa.
- 2.3.4. Kết hợp PTSH vào Mô hình Quản lý tổng hợp (QLTH) bệnh đạo ôn hại lúa ở ĐBSCL
- 2.4. Thu thập và phân tích số liệu
- CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Thu thập, phân lập và chọn lọc các chủng vi sinh vật
- 3.1.1. Thu thập, phân lập và xác định độc tính nguồn nấm P. oryzae gây bệnh đạo ôn ở vùng ĐBSCL
- 3.1.2. Thu thập, phân lập và sơ tuyển các chủng VSV có khả năng ức chế nấm P. oryzae
- 3.2. Đánh giá khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn trên lúa của các chủng vi sinh vật trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng
- 3.2.1. Kiểm tra khả năng gây bệnh của các chủng vi sinh vật chọn lọc
- 3.2.2. Xác định mật số vi sinh vật tối thiểu và thời điểm xử lý đạt hiệu quả phòng trừ bệnh đạo ôn
- 3.2.3. Khảo sát khả năng kích thích cây lúa tăng trưởng của các chủng vi sinh vật chọn lọc.
- 3.2.4. Khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn hại lúa của các chủng vi sinh vật trong điều kiện nhà lưới.
- 3.2.5. Khả năng kiểm soát bệnh đạo ôn của các chủng vi sinh vật ở điều kiện ngoài đồng
- 3.2.5.1. Hiệu quả phòng trị bệnh đạo ôn của các chủng xạ khuẩn ở điều kiện ngoài đồng
- 3.2.5.2. Hiệu quả phòng trị bệnh đạo ôn của các chủng vi khuẩn ở điều kiện ngoài đồng
- 3.3. Xây dựng qui trình PTSH bệnh đạo ôn hại lúa và triển khai mô hình ứng dụng qui trình tại Cần Thơ
- 3.3.1. Kết quả định danh các chủng vi sinh vật triển vọng
- 3.3.2. Nghiên cứu qui trình nhân sinh khối vi sinh vật
- 3.3.3. Quy trình phòng trừ sinh học bệnh đạo ôn
- 3.3.4. Mô hình phòng trừ sinh học bệnh đạo ôn vụ Đông Xuân 2014-2015
- 3.3.5. Mô hình phòng trừ sinh học bệnh đạo ôn vụ Hè Thu 2015
- 3.4. Kết hợp PTSH vào Mô hình quản lý tổng hợp (QLTH) bệnh đạo ôn hại lúa ở ĐBSCL
- + Mô hình QLTH bệnh đạo ôn hại lúa vụ Đông Xuân 2014-2015
- + Mô hình QLTH bệnh đạo ôn hại lúa vụ Hè Thu 2015
- KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ