Sử dụng COS ở nồng độ 100-200 ppm làm tang khả nảng kháng bệnh héo rũ trên lạc

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHITOSAN OLIGOSACCHARIDE ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ TÌNH HÌNH BỆNH HẠI LẠC TẠI HÀ TĨNH

Nguyễn Thị Thu Thuỷ¹, Dương Đình Chiến² Tóm tắt

Trong nghiên cứu này chúng tôi đánh giá hiệu quả của chitosan oligosaccharide (COS) đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và hạn chế bệnh hại trên cây lạc được tiến hành ở vụ xuân 2018 tại Hà Tĩnh. Kết quả cho thấy, COS có tác dụng kích thích sinh trưởng của lạc, tăng khả năng hình thành nốt sần, kích thích sự ra hoa và tăng năng suất của lạcở nồng độ COS 100-150 ppm. Số

lượng và trọng lượng nốt sần của lạc tăng đạt cao nhất (289,53 nốt sần/cây và 0,76 g/cây) ở nồng độ COS 100ppm. Đặc tính ra hoa của lạc (thời gian ra hoa, số lượng hoa...) cũng có sự thay đổi ở

các công thức xử lý COS. Sử dụng COS ở nồng độ 100-200 ppm làm tang khả nảng kháng bệnh héo rũ trên lạc. Các yếu tố cấu thành năng suất của lạc tăng ở nồng độ COS 100- 200 ppm. Năng suất đạt cao nhất là 31,00 tạ/ha tang 26,53% so với công thức đối chứng khi xử lý COS ở nồng độ 100 ppm.

Từ khoá: Chitosan oligosaccharide, lạc, sinh trưởng, bệnh hại Abtract

In this study, we determine effect of chitosan oligosaccharide (COS) to growth, and grain yield of the peanut cultivar L14 in spring cropping season in 2018 at Ha Tinh provice. The result showed that COS can stimulate the growth, increase the capacity to form nodules and encourage flowering, inhibits peanut wilt desease and the productivity of peanut, especially at concentrations of 100-150 ppm COS. The number and weight of nodules reached the highest increase (289,53 nodules/plant and 0,76 g/plant) at a concentration of 100 ppm COS. Flowering characteristics of peanut (time of flowering, number of flowers...) also change in the COS-treated plots. Use COS at a concentration 100-200ppm enhanced the ability of peanut wilt disease resistance.The highest yield was 31,00 quintals/ha at COS the concentration of 100 ppm, which means an increase of 26,53 % is obtained in comparing to the control.

Keyword: Chitosan oligosaccharide, peanut, growth, desease

1 Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Huế

2Hội nông dân thành phố Hà Tĩnh

Người phản biện: PGS.TS. Nguyễn Vĩnh Trường 1. Đặt vấn đề

Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngăn ngày, cây thực phâm có giá tri dinh dương cao. Trên thế giới, trong số các loại cây có dầu ngăn ngày, lạc xếp thứ 2 sau đạu tưong vê diện tích và sản lượng, xếp thứ 13 trong các loại cây thực phâm (Nguyễn Minh Hiếu, 2003).

Nhiêu nghiên cứu đa chi ra răng: Lạc là cây thuộc họ đạu nên lạc con là cây có khả năng bảo vệ

đất, duy trì và tăng độ phì nhiêu của đất. Đất gieo trồng lạc vừa tăng được pH, hàm lượng mun và độ màu mơ cho đất vừa góp phần duy trì và tăng năng suất, sản lượng các cây trồng khác, tăng hệ số sử dụng đất, tăng hiệu quả kinh tế trên một đon vi diện tích. Vì vạy, lạc là cây trồng quan trọng trong hệ thống xen canh, luân canh với các loại cây trồng khác, đặc biệt có ý nghĩa vô

cung to lớn trong việc cải tạo đất đối với nhưng vung đất bạc màu.

Chitosan là một polymer sinh học, gồm các đon vi của glucosamin và N- acetylglucosamin liên kết với nhau qua cầu nối β-1,4-glucosite. Do các đặc tính như không độc, tính tưong hợp sinh học cao nên chitosan được sử dụng nhiêu trong bảo quản thực phâm, trong lĩnh vực y tế để làm màng điêu tri bỏng (Nguyễn Thi Ngọc Tú, 2003),... Chitosan và các phân đoạn oligochitosan cũng có khả năng kháng các loại vi khuân, virus, nấm bệnh trên thực vạt mà không gây ô nhiễm môi trường, do vạy chitosan tỏ ra rất hưu ích trong việc sản xuất các loại

nông sản và rau quả sạch (Luan et al., 2006; Lê Quang Luân và cs, 2014). Mục đích của nghiên cứu này là nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan oligosacharide lên sinh trưởng, phát triển và hạn chế bệnh hại lạc nhăm tiến tới ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp để tạo ra các sản phâm nông sản sạch, chất lượng cao.

2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu nghiên cứu

- Giống lạc L14

- Chitosan oligosaccharide được cung cấp bởi Viện nghiên cứu khoa học Miên Trung-Viện Hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam.

2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí vào vụ Xuân năm 2018 tại xa Thạch Hội, huyện Thạch Hà, tinh Hà Tĩnh.

Thí nghiệm gồm 5 công thức và lặp lại 3 lần theo mô hình khối ngẫu nhiên. Tiến hànhphun dung dich COS ở các nồng độ(0, 50, 100, 150 và 200 ppm) lên lá lạc ở các giai đoạn 3 , 5 lá, băt đầu ra hoa và kết thúc ra hoa. Lượng phun: 600 ml/ô (diện tích mỗi ô 10m²).

2.2.2. Chỉ tiêu nghiên cứu

-Xác đinh chiêu cao thân chính; tổng số cành/cây; chiêu dài cặp cành cấp 1; số nốt sần/cây; trọng lượng tưoi nốt sần/cây; tổng số hoa/cây; tỷ lệ hoa hưu hiệu. Các yếu tố cấu thành năng suất: tổng số quả/cây, số quả chăc/cây; khối lượng 100 quả và khối lượng 100 hạt theo Quy chuân kỹ thuạt quốc gia vê khảo nghiệm giá tri canh tác và sử dụng của giống lạc (QCVN 01- 57:2011/BNNPTNT).

- Bệnh hại: Theo dõi và đánh giá chi tiêu vê sâu bệnh hại theo quy chuân vê phưong pháp điêu tra sâu bệnh hại (QC01-168:2014/BNNPTNT).

+Đối với nhóm bệnh héo rũ: Điêu tra tỷ lệ bệnh, theo dõi toàn bộ diện tích ô thí nghiệm đinh kỳ 7 ngày/lần và tính tỷ lệ bệnh héo rũ theo công thức

+ Đối với nhóm bệnh trên lá: điêu tra 10 điểm/ô thí nghiệm, mỗi điểm điêu tra 10 lá kép.

Chi tiêu theo dõi: tỷ lệ bệnh (%), chi số bệnh (%).

- Số liệu thu thạp được tính toán, xử lý băng các phần mêm Excel 2007 và Statistic 10.0 3. Kết quả và thảo luận

3.1. Ảnh hưởng của COS đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lạc

Để đánh giá tác động của COS đến sinh trưởng của cây lạc, chúng tôi tiến hành theo dõi biến động chiêu cao thân chính, chiêu dài cành cấp 1 và tổng số cành/cây ở các giai đoạn sinh trưởng khi xử lý COS với các nồng độ khác nhau kết quả được trình bày ở bảng 1Kết quả cho thấy:

COS nồng độ 100-200 ppm có tác dụng kích thích chiêu cao thân lạc rõ rệt (chiêu cao thân đạt 23,54-24,76 cm) ở giai đoạn ra hoa rộ. Ở giai đoạn thu hoạch, thân lạc ở công thức xử lý COS 150 ppm đạt cao nhất và cao hon ở công thức xử lý COS 200 ppm. C hiêu dài cành cấp 1 ở giai đoạn ra hoa rộ, của các công thức có xử lý COS 100 -150 ppm đạt 23,45 – 23,64 cm, cao nhất trong các nồng độ xử lý. Tuy nhiên, ở giai đoạn thu hoạch, sự sai khác vê chiêu dài cành cấp 1 không có ý nghĩa. Tổng số cành/câyở giai đoạn ra hoa rộ và giai đoạn thu hoạch đạt cao nhất khi phun COS ở các nồng độ 100-200 ppm. Nhìn chung COS nồng độ 100-200 ppm có tác động kích thích khá rõ đến sự sinh trưởng của thân và cành lạc so với đối chứng. Nghiên cứu của Trần Anh Tuấn và Phạm Văn Cường (2008) cho thấy phun chitosan không ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của cây lúa và số bông/khóm nhưng làm tăng chiêu cao cây và diện tích lá, tăng chi số

hàm lượng diệp lục (SPAD), tăng cường độ quang hợp của cây lúa. Kết quả nghiên cứu trên cây lạc cho thấy tưong đồng với cây lúa đối với COS.

Bảng 1. Ảnh hưởng của COS đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây lạc

Công thức

Chiêu cao thân chính

(cm) Chiêu dài cành cấp 1

(cm) Tổng số cành/cây

(cành) Ra hoa rộ Thu hoạch Ra hoa

rộ Thu hoạch Ra hoa

rộ Thu hoạch 1 (đ/c) 22,04^c 45,43^b 21,64^b 44,32^a 5,34^b 6,42^b

2 22,54^c 45,75^b 22,05^b 45,34^a 5,65^b 6,37^b

3 25,01^a 47,52^ab 23,45^a 45,82^a 5,93^a 6,93^a

4 24,76^a 49,82^a 23,64^a 45,93^a 6,64^a 6,72^a

5 23,82^b 46,23^ab 22,33^b 44,79^a 6,02^a 6,62^a

3.2. Ảnh hưởng của COS đến khả năng hình thành nốt sần của cây lạc

Số lượng nốt sần có vai tro quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu đạm cho cây lạc trong suốt chu kỳ sống của cây lạc. Kết quả theo dõi số lượng nốt sần của lạc ở bảng 2 cho thấy ở thời kỳ ra hoa rộ: Công thức 3 có số lượng nốt sần đạt cao nhất 208,64 nốt/cây, khối lượng 0,38 g/cây, công thức đối chứng có số lượng và khổi lượng nốt sần thấp nhất.Thời kỳ tạo quả, nốt sần tăng lên vê số lượng và khối lượng. Công thức 1 có số lượng nốt sần và khối lượng thấp nhất 252,23 nốt/cây và 0,52 g/cây. Công thức 3 có số lượng và khối lượng nốt sần cao nhất đạt 289,53 nốt/cây và 0,76 g/cây.

Bảng 2. Ảnh hưởng của COS đến số lượng và khối lượng nốt sần qua các thời kỳ Công thức Thời kỳ ra hoa rộ Thời kỳ tạo quả

Số lượng (nốt sần)

Khối lượng (gram)

Số lượng (nốt sần)

Khối lượng (gram)

CT1(đ/c) 196,42^b 0,31^b 252,23^d 0,52^c

CT2 204,78^ab 0,34^ab 265,31^c 0,61^bc

CT3 208,64^a 0,38^a 289,53^a 0,76^a

CT4 198,76^ab 0,33^ab 278,32^ab 0,69^ab

CT5 199,13^ab 0,30^b 277,68^b 0,65^b

3.3. Ảnh hưởng của COS đến sự ra hoa của cây lạc

Ra hoa là quá trình sinh lý tổng hợp, biểu hiện sự sinh trưởng của cây vào giai đoạn phát dục mạnh mẽ nhất và có liên quan đến năng suất, kết quả ảnh của COS đến sự ra hoa cây lạc được trình bày ở bảng 3. Chúng tôi thấy, số hoa trên cây ở công thức 3 có sử dụng COS ở nồng độ

100ppm có lượng hoa lớn hon các công thức con lại. Điêu này chứng tỏ COS ở nồng độ thích hợp đa góp phần lớn vào quá trình phân hóa mầm hoa từ sớm. Tỷ lệ hoa hưu hiệu giưa các công thức biến động từ 22,64 – 26,65%. Thời gian ra hoa giưa các công thức biến động từ 27-29 ngày.

Công thức thí nghiệm có nồng độ nano bạc 100-200ppm có thời gian ra hoa thấp hon (27 ngày) so với 2 các công thức con lại (29 ngày).

Bảng 3. Ảnh hưởng của COS đến sự ra hoa của cây lạc

Công thức Số hoa (hoa) Tỷ lệ hoa hưu hiệu (%) Thời gian ra hoa (ngày)

CT1 (đ/c) 54,40 22,64 29

CT2 57,73 24,79 29

CT3 60,52 26,65 27

CT4 58,37 24,42 27

CT5 55,75 24,52 27

3.4. Ảnh hưởng của COS đến mức độ nhiễm bệnh của cây lạc

a. Bệnh héo rũ

Qua kết quả điêu tra cho thấy bệnh héo rũ trên các công thức thí nghiệm xuất hiện từ giai đoạn cây con cho đến giai đoạn kết thúc hoa, các giai đoạn vê sau chúng tôi không thấy sự xuất hiện của nhóm bệnh réo rũ trên ruộng thí nghiệm, kết quả ảnh hưởng của COS đến mức độ

nhiệm bệnh héo rũ cây lạc được trình bày ở bảng 4. Giai đoạn cây con, ti lệ bệnh héo rũ gốc mốc đen nhiễm nặng nhất giao động từ 5,33-8,35%, trong đó công thức 3 và 4 có tỷ lệ bệnh thấp nhất.

Bệnh héo rũ gốc mốc trăng chi xuất hiện ở công thức 1, 2 và 3 với tỷ lệ bệnh thấp 1,00-2,67%.

Héo rũ tái xanh chưa thấy xuất hiện ở giai đoạn này. Đến giai đoạn băt đầu ra hoa, ti lệ bệnh héo rũ gốc mốc đen giao động từ 2,67-5,33%. Tỷ lệ bệnh héo rũ gốc mốc trăng, giao động trong khoảng 1,33-8,35%, bệnh héo rũ tái xanh giao động từ 1,00-3,00%, trong đó cao nhất ở công thức 1(đ/c) và thấp nhất ở công thức 4 và 5. Giai đoạn kết thúc hoa, bệnh héo rũ gốc mốc đen xuất hiện không đáng kể. Tỷ lệ bệnh héo rũ gốc mốc trăng giao động từ 0,00 -5,33%, tỷ lệ bệnh héo rũ tái xanh giao động 1,00 - 2,67%, trong đó cao nhất ở công thức 1 (đ/c), thấp nhất ở 2 công thức 4 và 5. COS nồng độ 100-200 ppm có hạn chế sự gây hại của nhóm bệnh héo rũ trên cây lạc. Nghiên cứu Sathiyanarayanan và Muthukrishnan (2014)cho biết sử dụng chitosan 0,1% phun cho cây nghệ có thể làm giảm bệnh thối rễ do nấm Pythium aphanidermatum gây ra (Sathiyanarayanan và Muthukrishnan, 2014). Kết quả của chúng tôi phu hợp với hai tác giả trên.

Bảng 4.Ảnh hưởng của COS đến mức độ nhiễm bệnh héo rũ của cây lạc Công

thức

TLB Giai đoạn cây con (%)

TLB Giai đoạn băt đầu ra hoa (%)

TLB Giai đoạn kết thúc hoa (%)

Héo rũ

GMĐ Héo rũ

GMT Héo rũ

TX Héo rũ

GMĐ Héo rũ

GMT Héo rũ

TX Héo rũ

GMĐ Héo rũ

GMT Héo rũ

TX CT1(đ/c) 8,35^a 2,67^a 0,00 5,33^a 8,35^a 3,00^a 1,33^a 4,67a 2,67^a

CT2 6,54^ab 1,33^ab 0,00 3,00^b 8,35^a 2,67^a 1,00^a 5,33^a 2,67^a CT3 5,33^b 1,00^b 0,00 3,00^b 5,33^b 1,33^b 0,00^b 3,00^b 1,33^b CT4 5,33^b 0,00^b 0,00 2,67^b 1,67^c 1,00^bc 0,00^b 1,00^c 1,00^b CT5 6,54^ab 0,00^b 0,00 2,67^b 1,33^c 1,00^bc 0,33^b 1,00^c 1,00^b Ghi chú: TLB: tỷ lệ bệnh; GMĐ: Gốc mốc đen; GMT: gốc mốc trăng; TX: Tái xanh.

b. Bệnh đốm lá

Nhìn chung ti lệ bệnh và chi số bệnh đốm lá trên lạc được trình bày ở bảng 5 cho thấy có sự tăng dần qua các thời kì của cây, tuy nhiên ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của lạc sự chênh lệch vê ti lệ bệnh và chi số bệnh là không đáng kể, tỷ lệ bệnh giao động từ 35,10-36,89% và chi số bệnh dao động từ 14,3- 15,8%, không có sự sai khác có ý nghĩa vê mặt thống kê giưa các công thức. Kết quả cho thấy COS không có khả năng ức chế bệnh đốm lá lạc.

Bảng 5.Ảnh hưởng của COS đến mức độ nhiễm bệnh đốm lá của cây lạc Công

thức

Giai đoạn sinh trưởng

Trước ra hoa Băt đầu ra hoa Ra hoa rộ Kết thúc ra hoa TLB

(%) CSB

(%) TLB

(%) CSB

(%) TLB

(%) CSB

(%) TLB

(%) CSB

(%) CT1(đ/c) 7,78^a 1,18^a 15,6^a 4,9^a 25,44^a 6,9^a 35,56^a 14,9^a

CT2 8,9^a 1,6^a 16,67^a 5,9^a 24,33^a 6,4^a 36,89^a 15,5^a CT3 6,33^a 0,8^a 14,43^a 5,6^a 21,11^a 7,1^a 35,32^a 15,8^a CT4 7,78^a 1,2^a 12,2^a 5,7^a 23,33^a 6,5^a 35,56^a 15,4^a CT5 6,67^a 0,6^a 13,2^a 4,7^a 25,55^a 6,1^a 35,10^a 14,3^a Ghi chú: TLB: tỷ lệ bệnh; CSB: chỉ số bệnh

3.5. Ảnh hưởng của COS đến các yếu tố cấu thành năng suất

Năng suất là kết quả cuối cung phản ánh một cách rõ ràng nhất hiệu quả của COS đến sinh trưởng của lạc trong thí nghiệm này. Kết quả được trình bày ở bảng 6 cho thấy tổng số

quả/cây dao động từ 15,67-20,27 quả/cây. Công thức M2 với nồng độ nano bạc là 100 ppm cho số

quả/cây cao nhất 20,27 quả và cao hon đối chứng 4,6 quả. Số quả chăc trên cây ở các công thức có sử dụng COS có số quả chăc trên cây cao hon so với đối chứng. Công thức 3 có số quả chăc trên cây cao nhất đạt 16,47 quả cao hon đối chứng 3,87 quả. Khối lượng 100 quả ở công thức 3 có sử

dụng COS nồng độ 100ppm có khối lượng 100 quả cao hon hẳn công thức đối chứng và các công thức con lại. Khối lượng 100 hạt dao động từ 61,27-64,87 g, trong đó công thức 3 có khối lượng 100 hạt cao nhất đạt 64,87 g.Năng suất lý thuyết của công thức 3 đạt cao nhất (59,20 tạ/ha). Công thức thấp nhất là công thức đối chứng 40,35 (tạ/ha). Năng suất thực thu dao động từ 24,50 – 31,00 (tạ/ha), trong đó công thức 3 đạt cao nhất (31,00 tạ/ha). COS ở nồng độ thích hợp có tác dụng kích thích sinh trưởng và năng suất của lạc. Kết quả này phu hợp với kết quả nghiên cứu của Võ Thi Mai Hưong và Trần Thi Kim Cúc (2012)

Bảng 6.Ảnh hưởng của COS đến yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lá cây lạc Công thức Tổng

quả/cây (quả)

Số quả

chăc/cây (quả)

P 100 hạt (g)

P 100 quả

(g)

NSLT (tạ/ha)

NSTT (tạ/ha)

CT1 (đ/c) 15,67^c 12,60^d 61,27^b 133,50^c 40,35^d 24,50^b

CT2 17,60^b 14,67^b 63,33^ab 142,07^ab 51,66^b 28,25^ab

CT3 20,27^a 16,47^a 64,87^a 144,77^a 59,20^a 31,00^a

CT4 17,80^b 14,27^bc 63,77^ab 142,67^ab 49,64^b 26,25^b

CT5 17,67^b 13,67^c 63,40^ab 136,80^bc 45,46^c 27,75^ab

4. Kết luận và kiến nghị 4.1. Kết luận

COS ở nồng độ 100-200 ppm có tác dụng kích thích khá rõ đến sự sinh trưởng của thân và cành, có ảnh hưởng tích cực đến khả năng hình thành nốt sần của giống lạc L14. Đồng thời, làm tăng số hoa hưu hiệu/cây so với đối chứng. COS ở nồng độ 100-200 ppm có khả năng hạn chế sự gây hại của nhóm bệnh héo rũ, tuy nhiên không có khả năng phong trừ bệnh đốm lá lạc.Năng suất lạc thực tế của lạc tăng ở tất cả các nồng độ COS nghiên cứu. Năng suất đạt cao nhất là 31,00 tạ/ha

khi xử lý COS nồng độ 100 ppm.

4.2. Kiến nghị

Thử nghiệm ảnh hưởng của COS đối với cây lạc trên các chân đất khác nhau để có kết luạn đầy đủ và chính xác hon.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Minh Hiếu (2003), Giáo trình cây công nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

2. Võ Thi Mai Hưong và Trần Thi Kim Cúc, (2012). Nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan oligosaccharide lên sinh trưởng và năng suất cây lạc giống lạc L14. Tạp chí khoa học, Đại học Huế, tạp 73, số 4, năm 2012: trang 125-135.

3. Luan L.Q., Nagasawa N., Ha V.T.T., Kume T., Yoshii F., Nakanishi T.M., 2005. Biological effect of irradiated chitosan plant on plant in vitro. Biotechnology Applied Biochemistry. 41:49- 57.

4. Nguyễn Thi Ngọc Tú, 2003. Nghiên cứu dung vạt liệu chitosan làm phụ gia thực phâm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phâm. Báo cáo tổng kết đê tài nghiên cứu khoa học công nghệ, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Viện Hóa Học, Hà Nội.

5. Lê Quang Luân, Nguyễn Huỳnh Phưong Uyên, Phan Hồ Giang (2014). Nghiên cứuhiệu ứng kháng nấmPhytophthora capsici gây bệnh chết nhanh ở cây hồ tiêu của chế phâm nano bạc- chitosan chế tạo băng phưong pháp chiếu xạ. Tạp chí sinh học, 36:152-157

6. Sathiyanarayanan A. and Muthukrishnan S. (2014). Effect of Chitosan on Rhizome Rot Disease of Turmeric Caused by Pythium aphanidermatum. BiotechnologyVolume 2014, 5 pages.