Nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nội sinh để tăng cường tính kích kháng đối với b

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ----------  ---------- VŨ VĂN ĐỊNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƢỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƢỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - NĂM 2014 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ----------  ---------- VŨ VĂN ĐỊNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƢỜNG TÍNH KÍCH KHÁNG ĐỐI VỚI BỆNH KHÔ CÀNH NGỌN KEO TAI TƢỢNG TẠI MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI CHÍNH Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành đào tạo : Quản lý Bảo vệ Tài nguyên rừng Mã số : 62 62 02 11 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS. PHẠM QUANG THU HÀ NỘI - NĂM 2014 i LỜI CAM ĐOAN Luận án được hoàn thành trong Chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 21 (2009- 2014) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân tôi. Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực.

Nếu có gì sai sót, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội ngày 2 tháng 07 năm 2014 Tác giả Vũ Văn Định ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành trong Chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 21 giai đoạn 2009 - 2014 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo sau Đại học, Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng và thầy giáo hướng dẫn. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.

Phạm Quang Thu với tư cách là người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Ban Đào tạo và hợp tác quốc tế, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trân trọng cảm ơn GS. Trần Văn Mão Trưởng khoa Công nghệ Nông lâm thực phẩm trường Đại học Thành Tây, GS.

Phạm Văn Lầm, PGS. Lê Văn Trịnh, TS. Hà Minh Thanh Viện Bảo vệ thực vật, GS. Nguyễn Thế Nhã nguyên Trưởng khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trường, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, TS.

Phạm Văn Mạch nguyên Phó vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, PGS. Lê Lương Tề giảng viên trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, TS. Nguyễn Như Kiểu phó viện trưởng viện Nông hóa Thổ nhưỡng đã đóng góp những ý kiến quý báu cho việc hoàn thành luận án. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Tuyên Quang, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Lào Cai, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Phú Thọ, các Hạt Kiểm lâm, các Công ty Lâm nghiệp, UBND các xã của các huyện thuộc vùng nghiên cứu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong việc thu thập mẫu, thu thập số liệu tại hiện trường.

Xin cảm ơn sự giúp đỡ của các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng đã tham gia, hỗ trợ trong việc thực hiện một số thí nghiệm và đã có những ý kiến đóng góp quý báu giúp tác giả hoàn thành tốt luận án tiến sĩ. Tác giả xin chân trọng cảm ơn tất cả những người thân bên nội, bên ngoại, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian, kinh phí giúp tác giả hoàn thành luận án này. iii MỤC LỤC Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.

viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .x PHẦN MỞ ĐẦU .1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Nghiên cứu về Keo tai tượng. Nghiên cứu về bệnh hại keo.

Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo. Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng. Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh. Tình hình nghiên cứu ở trong nước.

Nghiên cứu về Keo tai tượng. Nghiên cứu về bệnh hại keo. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại keo. Nghiên cứu tính kích kháng bệnh của cây trồng.

Nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu. Đặc điểm tự nhiên của huyện Thanh Sơn, Phú Thọ. Đặc điểm tự nhiên của huyện Hàm Yên, Tuyên Quang.

Đặc điểm tự nhiên huyện Văn Bàn, Lào Cai. Đặc điểm tự nhiên huyện Bảo Thắng, Lào Cai .31 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG - ĐỊA ĐIỂM - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Địa điểm nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Nghiên cứu bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. Nghiên cứu vi khuẩn nội sinh và khả năng kích kháng nấm gây bệnh.

Nghiên cứu tạo chế phẩm vi khuẩn nội sinh. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng.

Phương pháp nghiên cứu vi khuẩn nội sinh và khả năng đối kháng với nấm gây bệnh. Phương pháp nghiên cứu sản xuất chế phẩm vi khuẩn nội sinh. Phương pháp nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng .51 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng.

Xác định nguyên nhân gây bệnh. Đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh. Điều tra bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. Vi khuẩn nội sinh và khả năng đối kháng nấm gây bệnh.

Phân lập vi khuẩn nội sinh và đánh giá khả năng đối kháng nấm gây bệnh. Đặc điểm, hình thái và định danh vi khuẩn nội sinh có hoạt tính đối kháng cao. Vi khuẩn nội sinh kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng. Một số đặc điểm sinh học khác của vi khuẩn nội sinh có hoạt tính kháng bệnh cao.

Tạo chế phẩm vi khuẩn nội sinh. Điều kiện nhân sinh khối. Tạo chế phẩm và đánh giá chất lượng chế phẩm theo thời gian bảo quản. Ứng dụng chế phẩm vi khuẩn nội sinh để kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng.

Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến sự nảy mầm của hạt. Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm. Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn nội sinh đến kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng ở giai đoạn cây 1 năm tuổi.92 KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .96 TÀI LIỆU THAM KHẢO .98 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .110 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Chữ viết tắt/ký hiệu Giải nghĩa đầy đủ ADN Acid Deoxyribo Nucleic BNN Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn CFU Đơn vị khuẩn lạc trong 1 ml mẫu CHLB Cộng hòa liên bang CSIRO Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp CT Công thức D1.3 Đường kính ngang ngực ĐC Đối chứng Do Đường kính gốc DTB Đường kính trung bình DNA Deoxyribonucleic acid Fpr Xác xuất kiểm tra của F Hdc Chiều cao dưới cành Hvn Chiều cao vút ngọn HXVK Héo xanh vi khuẩn IAA Indole-3-acetic acid KV Khu vực LC Lào Cai LSD Khoảng sai dị M Trọng lượng MĐ Mật độ NIAST Viện Khoa học công nghệ nông nghiệp Hàn quốc NIRA Viện nghiên cứu Nông nghiệp Pháp P% Tỷ lệ bị bệnh PCR Polymerase Chain Reaction PDA Potato Dextrose Agar vii PNG Papua New Guinea PT Phú Thọ RAPD Ramdom Amplified Polymorphism DNA R Cấp bị bệnh R% Mức độ bị bệnh RNA Ribonucleic acid Sd Sai tiêu chuẩn TCLN Tổng cục Lâm nghiệp TB Trung bình TQ Tuyên Quang V% Hệ số biến động % VK Vi khuẩn VKNS Vi khuẩn nội sinh VSV Vi sinh vật VSVNS Vi sinh vật nội sinh - Không có hiệu lực + Hiệu lực kháng yếu ++ Hiệu lực kháng trung bình +++ Hiệu lực kháng mạnh ++++ Hiệu lực kháng rất mạnh viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1: Tài liệu khí tượng thuỷ văn của huyện Thanh Sơn, Phú Thọ .1: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C. gloeosporioides trong phòng thí nghiệm.2: Khả năng gây bệnh của các chủng nấm C.

gloeosporioides đối với Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm .3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm .4: Ảnh hưởng của ẩm độ đến sinh trưởng của hệ sợi nấm.5: Ảnh hưởng pH môi trường đến sinh trưởng của nấm bệnh .6: Tỷ lệ bị bệnh và cấp bị bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng tại một số khu vực ở miền Bắc Việt Nam .7: Số lượng các chủng VK nội sinh trong cây Keo tai tượng ở các khu vực nghiên cứu theo cấp bệnh .8: Hiệu lực đối kháng với nấm gây bệnh và mật độ của VK nội sinh .9: Số lượng các chủng VK nội sinh có hiệu lực kháng nấm gây bệnh từ mức trung bình đến rất mạnh theo cấp bệnh. Kết quả định danh VK nội sinh có hoạt tính đối kháng nấm gây bệnh cao .11: Khả năng kích kháng của vi khuẩn nội sinh với nấm C.12: Thí nghiệm kích kháng với cành, lá non Keo tai tượng .13: Khả năng phân giải lân của 5 chủng VK nội sinh có hoạt tính cao .14: Ảnh hưởng của môi trường nhân sinh khối đến mật độ tế bào VK nội sinh .15: Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến mật độ tế bào của VK nội sinh .16: Thời gian nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh .17: Nhiệt độ nhân sinh khối ảnh hưởng đến mật độ tế bào của vi khuẩn nội sinh .18: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật độ vi khuẩn nội sinh .19: Ảnh hưởng của VK nội sinh đến nảy mầm của hạt Keo tai tượng .20: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến khả năng kích kháng bệnh khô cành ngọn Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm .21: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp tiêm .22: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm bằng phương pháp phun .23: Hiệu quả nhiễm vi khuẩn nội sinh bằng phương pháp tưới cho Keo tai tượng trong giai đoạn vườn ươm .24: Ảnh hưởng của vi khuẩn nội sinh đến Keo tai tượng 1 năm tuổi .93 x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Tên hình Trang Hình 3.1: Lá Keo tai tượng bị bệnh.