Ứng dụng vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh cây trồng

Trong nông nghiệp bền vững, việc sử dụng các vi sinh vật có lợi đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường sinh trưởng cây trồng, cải thiện khả năng hấp thu dinh dưỡng và bảo vệ cây khỏi các tác nhân gây bệnh. Ba loại vi sinh vật được công nhận rộng rãi về ứng dụng trong nông nghiệp là Bacillus, Trichoderma và Pseudomonas 

Bacillus

Bacillus là vi khuẩn gram dương, hình que, có khả năng tạo nha bào giúp chúng tồn tại trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Chúng thường được tìm thấy trong đất và nổi tiếng với khả năng kích thích tăng trưởng thực vật.

Trong nông nghiệp, các loài Bacillus như Bacillus subtilis được sử dụng làm phân bón sinh học và thuốc trừ sâu sinh học. Chúng tăng cường sinh trưởng cây trồng bằng cách hòa tan phosphate, sản xuất hormone thực vật và kích thích khả năng kháng bệnh toàn thân ở thực vật. Bacillus subtilis đặc biệt được ghi nhận về khả năng kiểm soát các mầm bệnh trong đất như Fusarium và Phytophthora thông qua việc sản xuất kháng sinh và các enzyme phân hủy thành tế bào của mầm bệnh 

Trichoderma

Trichoderma là một chi nấm sợi bao gồm các loài nổi tiếng với khả năng phát triển nhanh chóng và khả năng xâm chiếm rễ cây. Chúng hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau và được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp vì đặc tính kiểm soát sinh học của chúng 

Các loài Trichoderma được sử dụng như tác nhân kiểm soát sinh học chống lại nhiều loại mầm bệnh thực vật, bao gồm cả bệnh trong đất và một số bệnh trên lá. Chúng thúc đẩy sinh trưởng cây trồng bằng cách tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng, cải thiện khả năng kháng stress phi sinh học của cây, và sản xuất các hợp chất sinh học ức chế sự phát triển của mầm bệnh. Trichoderma spp. cũng được biết đến với vai trò cải thiện sức khỏe và cấu trúc đất 

Pseudomonas

Pseudomonas là một chi vi khuẩn gram âm có tính linh hoạt cao và có thể phát triển mạnh trong nhiều môi trường đa dạng. Chúng nổi tiếng với khả năng sản xuất nhiều loại chất chuyển hóa thứ cấp, bao gồm kháng sinh và siderophore.

Trong nông nghiệp, các loài Pseudomonas được sử dụng như tác nhân kiểm soát sinh học do khả năng ức chế mầm bệnh thực vật thông qua việc sản xuất kháng sinh và cạnh tranh dinh dưỡng và không gian. Chúng cũng thúc đẩy sinh trưởng cây trồng bằng cách tăng cường khả năng tiếp cận dinh dưỡng và sản xuất các chất kích thích tăng trưởng thực vật. Pseudomonas spp. hiệu quả trong việc kiểm soát các bệnh do Fusarium và Phytophthora gây ra, cùng nhiều loại khác 

Cách vi sinh vật có lợi kiểm soát bệnh hại trên dưa lưới và sầu riêng

Các vi sinh vật có lợi như Bacillus, Trichoderma và Pseudomonas sử dụng nhiều cơ chế khác nhau để kiểm soát các mầm bệnh như Fusarium, Phytophthora và vi khuẩn gây thối rễ trên dưa lưới và sầu riêng:

1. Đối kháng và cạnh tranh: Vi sinh vật có lợi cạnh tranh với mầm bệnh về dinh dưỡng và không gian, làm giảm nguồn lực cho mầm bệnh phát triển. Ví dụ, các loài Bacillus sản xuất kháng sinh và các hợp chất kháng khuẩn khác ức chế sự phát triển của Fusarium và Phytophthora. Trichoderma có thể vượt trội hơn mầm bệnh bằng cách nhanh chóng xâm chiếm bề mặt rễ và sử dụng dinh dưỡng hiệu quả hơn
2. Sản xuất hợp chất kháng khuẩn: Nhiều vi sinh vật có lợi sản xuất các hợp chất kháng khuẩn trực tiếp ức chế sự phát triển của mầm bệnh. Ví dụ, các loài Bacillus sản xuất lipopeptide như fengycin và surfactin, đã được chứng minh là ức chế các mầm bệnh như Fusarium. Tương tự, các loài Pseudomonas sản xuất nhiều chất chuyển hóa thứ cấp, bao gồm phenazine và pyoluteorin, có đặc tính kháng nấm.
3. Kích thích kháng bệnh toàn thân (ISR): Vi sinh vật có lợi có thể kích hoạt cơ chế phòng vệ của chính cây trồng, một quá trình được gọi là kích thích kháng bệnh toàn thân (ISR). Điều này liên quan đến việc kích hoạt hệ thống miễn dịch của cây, làm cho nó kháng lại tốt hơn với các cuộc tấn công của mầm bệnh. Ví dụ, Trichoderma spp. có thể kích thích kháng bệnh toàn thân ở thực vật, tăng cường khả năng chống lại các bệnh do Phytophthora gây ra.
4. Ký sinh: Một số loại nấm có lợi, như Trichoderma, thể hiện tính ký sinh, trong đó chúng trực tiếp ký sinh trên nấm gây bệnh. Điều này liên quan đến việc tiết ra các enzyme phân hủy thành tế bào của mầm bệnh, hiệu quả tiêu diệt chúng. Các loài Trichoderma đặc biệt hiệu quả chống lại các mầm bệnh trong đất như Fusarium.
5. Hình thành màng sinh học: Một số vi khuẩn có lợi, như Pseudomonas, có thể hình thành màng sinh học trên rễ cây. Những màng sinh học này hoạt động như một rào cản vật lý, ngăn chặn mầm bệnh tiếp cận các mô thực vật. Ngoài ra, màng sinh học có thể tăng cường sự ổn định và tồn tại lâu dài của vi khuẩn có lợi trong vùng rễ, từ đó cung cấp sự bảo vệ lâu dài chống lại mầm bệnh
6. Sản xuất enzyme: Vi sinh vật có lợi có thể sản xuất các enzyme phân hủy thành tế bào của mầm bệnh. Ví dụ, chitinase và glucanase được sản xuất bởi Trichoderma spp. có thể phá vỡ thành tế bào của các mầm bệnh nấm, dẫn đến sự phá hủy của chúng.

Các cơ chế này không chỉ ức chế quần thể mầm bệnh mà còn tăng cường sức khỏe và khả năng phục hồi của cây trồng, làm cho chúng trở thành công cụ có giá trị trong nông nghiệp bền vững 

Hướng dẫn cách sử dụng sản phẩm vi sinh hiệu quả

Để áp dụng hiệu quả các sản phẩm vi sinh trong môi trường nông nghiệp, cần tuân thủ các hướng dẫn thực tế và thực hành tốt nhất để đảm bảo sự thành công và bền vững của các can thiệp này. Dưới đây là một số cân nhắc và bước quan trọng dựa trên tài liệu và nghiên cứu hiện tại:

1. Lựa chọn sản phẩm vi sinh phù hợp

• Xác định mầm bệnh mục tiêu: Chọn các sản phẩm vi sinh có hiệu quả chống lại các mầm bệnh cụ thể ảnh hưởng đến cây trồng của bạn, chẳng hạn như Fusarium hoặc Phytophthora trên dưa lưới và sầu riêng
  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666517421000432#:~:text=However%2C%20the%20success%20of,%28Mitter%20et%20al.%2C%202021%3B

  .

• Xem xét loại cây trồng và điều kiện môi trường: Hiệu quả của các chế phẩm vi sinh có thể thay đổi tùy thuộc vào loại cây trồng và điều kiện môi trường. Điều quan trọng là chọn các sản phẩm phù hợp với môi trường nông nghiệp cụ thể.

2. Phương pháp ứng dụng

• Xử lý hạt giống: Các chế phẩm vi sinh có thể được áp dụng như xử lý hạt giống để bảo vệ cây con khỏi các mầm bệnh trong đất và tăng cường sinh trưởng ban đầu
  https://attra.ncat.org/publication/microbial-inoculants/#:~:text=2016%29%2C%20or%20produce%20phytohormones,connect%20with%20the%20roots
• Ứng dụng vào đất: Ứng dụng trực tiếp vào đất có thể giúp thiết lập các cộng đồng vi sinh vật có lợi trong vùng rễ, cải thiện khả năng hấp thu chất dinh dưỡng và khả năng kháng bệnh.
• Phun lá: Một số sản phẩm vi sinh có thể được phun lên lá để bảo vệ chống lại các mầm bệnh trên không và tăng cường sức khỏe cây trồng.

3. Thời điểm và tần suất

• Thời điểm tối ưu: Áp dụng các sản phẩm vi sinh vào các giai đoạn sinh trưởng quan trọng, chẳng hạn như khi trồng hoặc giai đoạn sinh trưởng ban đầu, để tối đa hóa lợi ích của chúng.
• Theo dõi thường xuyên: Thường xuyên theo dõi sức khỏe cây trồng và điều kiện đất để xác định nhu cầu tái áp dụng hoặc điều chỉnh chiến lược áp dụng
  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666517421000432#:~:text=Biofertilizers%20may%20provide%20nutrients,communities%20and%20thereby%20restore

4. Tích hợp với các thực hành khác

• Kết hợp với chất hữu cơ: Kết hợp chất hữu cơ có thể tăng cường hiệu quả của các chế phẩm vi sinh bằng cách cung cấp thêm chất dinh dưỡng và cải thiện cấu trúc đất.
• Sử dụng trong quản lý dịch hại tổng hợp (IPM): Các sản phẩm vi sinh nên là một phần của chiến lược IPM rộng hơn, kết hợp các phương pháp kiểm soát sinh học, văn hóa và cơ học để quản lý sâu bệnh một cách bền vững.

5. Kiểm soát chất lượng và an toàn

• Đảm bảo chất lượng sản phẩm: Sử dụng các sản phẩm từ các nhà sản xuất uy tín cung cấp đảm bảo chất lượng và đã trải qua thử nghiệm thực địa
• Tuân thủ hướng dẫn an toàn: Tuân thủ các hướng dẫn an toàn khi xử lý và áp dụng các sản phẩm vi sinh để bảo vệ cả người áp dụng và môi trường.

6. Ghi chép và phản hồi

• Lưu giữ hồ sơ: Ghi lại tỷ lệ áp dụng, thời gian và các tác động quan sát được để tinh chỉnh các ứng dụng trong tương lai và chia sẻ thông tin với các nhà trồng trọt khác
• Tìm kiếm phản hồi: Tham gia với các dịch vụ khuyến nông hoặc nhà sản xuất sản phẩm để nhận phản hồi và hỗ trợ trong việc tối ưu hóa việc sử dụng các sản phẩm vi sinh.

Bằng cách tuân theo các hướng dẫn này, nông dân và các nhà thực hành nông nghiệp có thể sử dụng hiệu quả các sản phẩm vi sinh để tăng cường năng suất cây trồng và tính bền vững đồng thời giảm thiểu tác động môi trường 

.Tóm lại, việc ứng dụng vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh cây trồng, đặc biệt là trên dưa lưới và sầu riêng, là một phương pháp hiệu quả và bền vững. Bằng cách hiểu rõ về các vi sinh vật có lợi như Bacillus, Trichoderma và Pseudomonas, cũng như cách chúng hoạt động để kiểm soát các mầm bệnh, và tuân thủ các hướng dẫn sử dụng sản phẩm vi sinh, nông dân có thể cải thiện đáng kể sức khỏe cây trồng và năng suất của mình một cách tự nhiên và thân thiện với môi trường.