Triển vọng của sản phẩm giấm gỗ sinh học phòng trừ tuyến trùng gây bệnh chết chậm trên cây hồ tiêu

104 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 pathogens. The objective of this study was to investigate the resistant ability of some Piper species. The experiments were conducted in a nethouse, including two separate experiments. The first experiment, Phytopthora capsici was artificially infected. Similarly, Meloidogyne incognita was used in the second experiment. The results showed that Piper colubrinum was highly resistant to Phytophthora capsici and Meloidogyne incognita, whereas, Piper betle was well resistant to Phytophthora capsici and Meloidogyne incognita. Keywords: Phytophthora capsici, Meloidogyne incognita, Piper colubrinum, Piper betle TRIỂN VỌNG CỦA SẢN PHẨM GIẤM GỖ SINH HỌC PHÒNG TRỪ TUYẾN TRÙNG GÂY BỆNH CHẾT CHẬM TRÊN CÂY HỒ TIÊU Nguyễn Thị Thiên Trang1, Nguyễn Xuân Hòa1, Lê Thị Cẩm Nhung1 TÓM TẮT Trên thế giới, nhiều ứng dụng của giấm gỗ sinh học trong nền nông nghiệp an toàn được biết đến như: cải tạo đất trồng, kích thích sinh trưởng, bảo vệ thực vật, kiểm soát cỏ dại... Đánh giá hiệu lực phòng trừ bệnh chết chậm trên cây tiêu của sản phẩm giấm gỗ sinh học được tiến hành trên diện rộng với 4 công thức ở các nồng độ giấm gỗ khác nhau từ 1 - 3% và một công thức đối chứng (xử lý nước lã) trên cây tiêu kinh doanh tại Đắk Lắk. Kết quả khảo nghiệm cho thấy: Công thức xử lý giấm gỗ 3% là công thức cho hiệu lực phòng trừ tốt nhất về các chỉ tiêu chỉ số bệnh (đạt 67,09%), mật số tuyến trùng Meloidogyne spp. trong đất (đạt 65,31, tỷ lệ u sưng và thối rễ (đạt 68,68%) sau xử lý 90 ngày. Đây cũng là công thức có năng suất quả và mức tăng năng suất cao nhất, với mức tăng năng suất 15,09% so với đối chứng. Từ khóa: Giấm gỗ sinh học, hiệu lực sinh học, Meloidogyne spp, nông nghiệp an toàn Ngày nhận bài: 25/11/2018 Ngày phản biện: 19/12/2018 Người phản biện: TS. Hà Minh Thanh Ngày duyệt đăng: 11/1/2019 1 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên I. ĐẶT VẤN ĐỀ Sử dụng các dẫn xuất thực vật trong nông nghiệp từ lâu là xu hướng của nhiều nước trên thế giới: Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản (Tiilikkala et al., 2010). Trong đó, giấm gỗ hay còn được gọi là Pyrolygneous axit là một sản phẩm hoàn toàn tự nhiên rẻ tiền và không có bất kỳ tác động bất lợi nào đối với môi trường sống (Yatagai et al., 2002). Giấm gỗ là sản phẩm ngưng tụ khói từ của quá trình nhiệt phân gỗ hoặc đốt than. Giấm gỗ bao gồm chủ yếu là các hợp chất hòa tan trong nước, bao gồm hơn 200 loại. Các thành phần chính là các axit hữu cơ, phenol, ancol, rượu và các hợp chất este với axit axetic là thành phần chính (Jun et al., 2006). Vai trò của giấm gỗ sinh học đối với nông nghiệp an toàn thể hiện khá rõ. Thực tế trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng giấm gỗ. Trong bảo vệ môi trường, giấm gỗ được sử dụng loại bỏ mùi, khử mùi hôi (FFTC, 2005). Trong chăn nuôi, giấm gỗ được sử dụng để khử mùi hôi chuồng trại, làm phụ gia cho thức ăn chăn nuôi (Yoshimoto, 1994), cải thiện hệ tiêu hóa vật nuôi (Choi et al., 2009). Trong bảo vệ thực vật, giấm gỗ có các đặc tính kháng khuẩn và kháng nấm (Seo et al., 2000), loại trừ dịch hại, kích thích tăng trưởng thực vật, cải tạo đất (FFTC,  2005), kiểm soát cỏ dại (Mu et al., 2003), xua đuổi côn trùng gây hại (Kim et al., 2008), sử dụng làm phân bón cho đất, làm tăng hoạt động của vi khuẩn có lợi trong đất (Steiner et al., 2007). Ngoài ra, theo kết quả nghiên cứu của Qiaozhi và cộng tác viên (2009) ghi nhận giấm gỗ thu được từ gỗ cây đào đã hạn chế được sự phát triển của sợi nấm Fusarium. Tuy nhiên, hiện tại vẫn chưa có nghiên cứu hay ứng dụng nào về khả năng phòng trừ tuyến trùng của giấm gỗ, vì thế Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên bước đầu đánh giá khả năng phòng trừ tuyến trùng trên cây trồng của giấm gỗ sinh học. Kết quả của thí nghiệm là cơ sở để khẳng định triển vọng của sản phẩm giấm gỗ sinh học trong việc phòng trừ tuyến trùng gây bệnh chết chậm trên cây tiêu, góp phần hạn chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, hướng đến việc ứng dụng sinh học an toàn trong nông nghiệp. 105 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Cây tiêu ở giai đoạn kinh doanh ổn định: 12 năm tuổi. - Giấm gỗ sinh học BIFFAEN: Là sản phẩm được chiết xuất từ khói của quá trình nhiệt phân thực vật (cây bạch đàn) bằng công nghệ của Hiệp hội Nghiên cứu Giấm gỗ Nhật Bản - GBT Society Membership Certificate. Thành phần gồm các hoạt chất sinh học Pyrollgneous, chất hữu cơ chính: Axit axetic 5%, các hợp chất hữu cơ thiên nhiên 1%, có mùi khói đặc trưng. Sản xuất theo giấy chứng nhận số: 06/LH- CPSHMT. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp bố trí khảo nghiệm: Khảo nghiệm diện rộng, không lặp lại gồm 3 công thức, kích thước mỗi ô cơ sở là 30 cây (trụ) hồ tiêu. Bố trí các công thức theo hình chữ nhật. Giữa các công thức và phần tiếp giáp của khu vực khảo nghiệm với bên ngoài phải có dải phân cách là 1 hàng cây (trụ) hồ tiêu. Các công thức khảo nghiệm: chế phẩm sinh học Biffaen nồng độ 1%, 2%, 3% và công thức đối chứng (nước lã). - Phương pháp xử lý thuốc: + Thời điểm xử lý thuốc: Bắt đầu phun khi vườn hồ tiêu biểu hiện triệu chứng bệnh vàng lá chết chậm do tuyến trùng với tỷ lệ bệnh khoảng 30% và đang có xu hướng gia tăng. + Số lần, liều lượng xử lý thuốc: Thuốc được xử lý 4 lần khi đất đủ ẩm (mỗi lần cách nhau 15 ngày), lượng dung dịch tưới là 4 lít/cây. Tưới đều dung dịch thuốc vòng quanh gốc cây, bán kính tính từ gốc ra đến mép hình chiếu của tán cây. - Phương pháp theo dõi: Điều tra 1 ngày trước lần xử lý thuốc lần 1 và 30, 60 và 90 ngày sau xử lý lần 1 (tổng cộng 4 lần điều tra và lấy mẫu). - Chỉ tiêu theo dõi: + Chỉ số bệnh vàng lá do tuyến trùng: Mỗi ô cơ sở theo dõi toàn bộ số cây, đếm số cây bị bệnh vàng lá chết chậm và phân cấp bệnh đối với các cây bị bệnh. + Mật độ tuyến trùng gây hại chính (Meloidogyne spp.) có trong đất (con/100 g đất): Mỗi công thức lấy 5 trụ tiêu cố định tại 5 điểm chéo góc của ô cơ sở, mỗi trụ lấy 2 điểm, trộn đều thành 1 mẫu. Vị trí lấy mẫu đất và rễ: ở tầng đất 0 - 20 cm, lấy trong khu vực hình chiếu tán lá (xung quanh khu vực được xử lý thuốc). Phương pháp phân tích tuyến trùng bằng phương pháp phễu Baemann có cải tiến để ly trích tuyến trùng từ đất, sau đó định danh theo khóa phân loại Nguyễn Ngọc Châu (2003). + Tỷ lệ rễ bị sưng (%): Chọn 2 điểm ở 2 hướng, cách đều gốc 5 - 20 cm, bới đất sâu khoảng 5 - 10 cm, để lộ ra bộ rễ trong một khung 15 ˟ 15 cm, ước lượng % tỷ lệ nốt sưng trên rễ trong toàn bộ khung. Sau khi đánh giá, đánh dấu lại để sử dụng cho các lần đánh giá tiếp theo. + Năng suất quả và mức tăng năng suất: Mỗi ô cơ sở thu hoạch toàn bộ số cây. + Chỉ số bệnh vàng lá (CSB %): Tính theo công thức của Townsend- Heuberger: CSB (%) = ˟ 100 4n4 + 3n3 + 2n2 + 1n1 4N Trong đó: N: tổng số cây điều tra; n0: số cây không bị nhiễm bệnh; n1: số cây bị nhiễm bệnh cấp 1: < 25% số lá trên cây bị vàng, rụng; n2: số cây bị nhiễm bệnh cấp 2: 25 - 50% số lá trên cây bị vàng, rụng; n3: số cây bị nhiễm bệnh cấp 3: > 50 - 75 % số lá trên cây bị vàng, rụng; n4: số cây bị nhiễm bệnh cấp 4: > 75 % số lá trên cây bị vàng, rụng tới chết cây. + Tỷ lệ rễ bị sưng (%): Tỷ lệ rễ bị u sưng được tính theo công thức: Trọng lượng rễ bị u sưng và thối (g) Trọng lượng rễ điều tra (g) Tỷ lệ rễ bị sưng và thối (%) = ˟ 100 + Hiệu lực của thuốc: Đánh giá hiệu lực của thuốc (%) theo công thức tính hiệu lực của thuốc đối với mật số tuyến trùng (Henderson - Tilton): H (%) = (1 _ ) ˟ 100 Ta ˟ Cb Ca ˟ Tb Trong đó: H: hiệu lực của sản phẩm; Ta: chỉ tiêu theo dõi ở công thức thí nghiệm sau khi xử lý thuốc; Tb: chỉ tiêu theo dõi ở công thức thí nghiệm trước khi xử lý thuốc; Ca: chỉ tiêu theo dõi ở công thức đối chứng sau khi xử lý thuốc; Cb: chỉ tiêu theo dõi ở công thức đối chứng trước khi xử lý thuốc. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Khảo nghiệm được thực hiện từ tháng 10 năm 2017 đến tháng 5 năm 2018 tại xã Ea Bhôk, huyện CưKuin, tỉnh Đăk Lăk III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Chỉ số bệnh vàng lá thối rễ Phần lớn chỉ số bệnh vàng lá thối rễ ở các công thức xử lý thuốc có xu hướng giảm dần theo theo thời gian, ngược lại công thức đối chứng cho chỉ số bệnh cao nhất và tăng dần tại các thời điểm theo dõi 106 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 sau xử lý. Tại thời điểm sau xử lý 90 ngày, công thức đối chứng đạt chỉ số bệnh cao nhất (21,67%), các công thức xử lý thuốc có nồng độ càng cao đạt chỉ số bệnh càng thấp. Trong đó, công thức giấm gỗ 3% đạt chỉ số bệnh thấp nhất (9,17%), kế đến là công thức giấm gỗ 2% (10,00%) và giấm gỗ 1% (11,67%). Kết quả cũng cho thấy, hiệu lực phòng trừ của các công thức xử lý thuốc phần lớn tăng dần theo thời gian và đạt hiệu lực cao nhất tại thời điểm sau xử lý 90 ngày. Trong đó, công thức xử lý giấm gỗ 3% là tốt nhất trong việc làm giảm về chỉ số bệnh tại thời điểm sau xử lý 90 ngày, cho hiệu lực 67,09%. Bảng 1. Chỉ số bệnh vàng lá thối rễ Chỉ tiêu theo dõi Công thức Thời điểm theo dõi Trước xử lý Sau xử lý 30 ngày Sau xử lý 60 ngày Sau xử lý 90 ngày Chỉ số bệnh vàng lá thối rễ (%) Giấm gỗ (1%) 13,33 10,00 13,33 11,67 Giấm gỗ (2%) 11,67 10,83 10,83 10,00 Giấm gỗ (3%) 15,00 10,00 10,00 9,17 Đối chứng 11,67 14,17 18,33 21,67 Hiệu lực phòng trừ (%) Giấm gỗ (1%) 38,24 36,36 52,88 Giấm gỗ (2%) 23,53 40,91 53,85 Giấm gỗ (3%) 45,10 57,58 67,09 3.2. Mật số tuyến trùng trong đất Mật số tuyến trùng trong đất trước xử lý biến thiên từ 92 - 216 con/100 g đất. Mật số tuyến trùng ở các công thức xử lý tăng giảm tại các thời điểm theo dõi khác nhau. Tại thời điểm sau xử lý 90 ngày, duy nhất có công thức xử lý giấm gỗ 3% có mật số tuyến trùng giảm, giảm 72 con/100 g đất so với thời điểm trước xử lý, các công thức còn lại đều tăng, trong đó công thức đối chứng có mật số tuyến trùng tăng cao nhất (112 con/100 g đất). Chính vì vậy, công thức giấm gỗ 3% là công thức cho hiệu lực phòng trừ tốt nhất tại mỗi thời điểm theo dõi. Tuy nhiên, thời điểm đạt hiệu lực cao nhất là thời điểm sau xử lý 60 ngày, ứng với hiệu lực phòng trừ 65,31%. 3.3. Tỷ lệ u sưng và thối rễ Trước xử lý, tỷ lệ u sưng và thối rễ khá cao dao động từ 33,00 - 47,50% ở các công thức thí nghiệm. Qua các đợt điều tra, tỷ lệ u sưng và thối rễ ở tất cả các công thức xử lý giấm gỗ đều giảm dần theo thời gian, xử lý với nồng độ thuốc càng cao thì càng làm giảm tỷ lệ u sưng và thối rễ. Riêng công thức đối chứng vẫn là công thức có tỷ lệ u sưng và thối cao nhất ở tất cả các đợt theo dõi. Theo dõi đến thời điểm sau xử lý 90 ngày, các công thức xử lý giấm gỗ có tỷ lệ u sưng và thối rễ giảm nhiều so với trước xử lý. Điều này đồng nghĩa với việc thuốc được xử lý đã phát huy vài trò làm tăng rễ mới và giảm tỷ lệ u sưng và thối rễ cây hồ tiêu. Trong đó, công thức giấm gỗ 3% có tỷ lệ u sưng và thối thấp nhất (22,00%) và cao nhất là công thức đối chứng (67,00%). Bảng 2. Mật số tuyến trùng Meloidogyne spp. trong đất Chỉ tiêu theo dõi Công thức Thời điểm theo dõi Trước xử lý Sau xử lý 30 ngày Sau xử lý 60 ngày Sau xử lý 90 ngày Mật số tuyến Meloidogyne spp. (con/100 g đất) Giấm gỗ (1%) 92 148 186 148 Giấm gỗ (2%) 104 98 206 164 Giấm gỗ (3%) 216 148 216 144 Đối chứng 136 320 392 248 Hiệu lực phòng trừ (%) Giấm gỗ (1%) 28,36 29,86 11,78 Giấm gỗ (2%) 25,56 21,27 13,52 Giấm gỗ (3%) 59,32 65,31 63,44 107 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 Bảng 3. Tỷ lệ u sưng và thối rễ Chỉ tiêu theo dõi Công thức Thời điểm theo dõi Trước xử lý Sau xử lý 30 ngày Sau xử lý 60 ngày Sau xử lý 90 ngày Tỷ lệ u sưng và thối (%) Giấm gỗ (1%) 33,00 33,50 26,00 24,50 Giấm gỗ (2%) 45,50 43,00 41,50 23,50 Giấm gỗ (3%) 47,50 43,50 35,00 22,00 Đối chứng 45,30 71,50 62,50 67,00 Hiệu lực phòng trừ (%) Giấm gỗ (1%) - 35,68 42,89 49,80 Giấm gỗ (2%) - 40,12 33,89 65,08 Giấm gỗ (3%) - 41,98 46,59 68,68 Các công thức xử lý giấm gỗ cho hiệu lực tăng dần theo thời gian theo dõi và hiệu lực cao nhất tại thời điểm sau xử lý 90 ngày. Cũng tại thời điểm này cả 2 công thức giấm gỗ 2% và 3% đạt hiệu lực phòng trừ 65,08 và 68,68% tương ứng. 3.4. Năng suất quả và mức tăng năng suất Năng suất quả tươi trung bình của các công thức xử lý thuốc dao động từ 9,90 - 10,60 kg/cây, tương ứng với 14,40 - 16,96 tấn quả tươi/ha. Trong đó, công thức đối chứng có năng suất trung bình thấp nhất đạt 14,40 tấn/ha và cao nhất là công thức giấm gỗ 3% đạt 16,96 tấn/ ha. Khi xử lý giấm gỗ ở nồng độ 2 - 3% có thể làm tăng năng xuất vườn tiêu tương ứng 13,74% và 15,09% so với đối chứng. Ngoài tác dụng bảo vệ thực vật, nghiên cứu của Yoshimura và cộng tác viên (1995) chỉ ra rằng: giấm gỗ sinh học còn có ảnh hưởng đến việc thúc đẩy sự sinh trưởng của quả, góp phần tăng năng suất vườn cây. Điều này thể hiện rõ qua nhiều nghiên cứu ứng dụng giấm gỗ sinh học trong việc làm tăng năng suất cây trồng: giấm gỗ khi được sử dụng làm phân bón lá giúp tăng năng suất dưa chuột, rau diếp (Jun et al., 2006), tăng năng suất cây lúa (Jothityangkoon et al., 2007) và tăng năng suất của nấm Pleurotus ostreatus (Yoshimura et al., 1995). Bảng 4. Năng suất và mức tăng năng suất Công thức Năng suất (kg/cây) Năng suất (tấn/ha) Mức tăng năng suất so với đối chứng (%) Giấm gỗ (1%) 9,90 15,84 9,09 Giấm gỗ (2%) 10,43 16,69 13,74 Giấm gỗ (3%) 10,60 16,96 15,09 Đối chứng 9,00 14,40 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Công thức xử lý giấm gỗ 3% là công thức cho hiệu lực phòng trừ tốt nhất về các chỉ tiêu chỉ số bệnh, đạt 67,09%, mật số tuyến trùng Meloidogyne spp. trong đất, đạt 65,31%, tỷ lệ u sưng và thối rễ, đạt 68,68% sau xử lý 90 ngày. Đây cũng là công thức có năng suất quả và mức tăng năng suất cao nhất, với mức tăng năng suất 15,09% so với đối chứng. 4.2. Đề nghị Sản phẩm giấm gỗ sinh học Biffaen là sản phẩm có nhiều triển vọng trong phòng trừ tuyến trùng gây bệnh chết chậm trên cây tiêu. Sử dụng giấm gỗ với nồng độ 3% để phòng trừ tuyến trùng gây ra bệnh chết chậm và làm tăng năng suất cây tiêu giai đoạn kinh doanh. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Châu, 2003. Tuyến trùng thực vật và cơ sở phòng trừ. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 302 trang. Choi, J.Y., P.L. Shinde, I.K. Kwon, Y.H. Song và B.J. Chae, 2009. Effect of wood vinegar on the performance, nutrient digestibility and intestinal microflora in weanling pigs. Asian - Australas J Anim, Sci., 22 (2): 267-274. FFTC (Food & Fertilizer Technology Center), 2005. Wood Vinegar. Retrieved. February 2, 2009, aseesed on 12/10/2018. Available from org/library/pt/2005025/. Jothityangkoon, D.C. Ruamtakhu, S. Tipparak, S. Wanapat and A. Polthanee, 2007. Using wood vinegar in increasing rice productivity. In Proceedings of the 2nd International Conference on Rice for the Future. November 5 - 9, 2007. pp. 28-34.