Vi khuẩn trong đất bảo vệ cây trồng không bị thối rễ

Nếu không có một sự phối hợp bảo vệ của vi khuẩn gốc rễ, cây thuốc lá dại sẽ thất bại trong cuộc chiến chống lại bệnh héo rũ đột ngột.
Vi khuẩn gốc rễ được biết là tạo ra mối quan hệ cộng sinh với cây trồng bằng cách cải thiện nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Viện Sinh thái hóa học Max Planck tại Jena, Đức, gần đây phát hiện ra rằng các vi khuẩn này thực sự đóng một vai trò quan trọng hơn. Trong thử nghiệm thực địa ở Utah, miền Tây Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự phối hợp hợp lý của các vi sinh vật trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống còn của Nicotiana attenuate - một loài thuốc lá dại. Thực vật không thể thiết lập một liên minh bảo vệ bằng các vi khuẩn đất quan trọng thường nhạy cảm với bệnh héo rũ truyền nhiễm có thể tiêu diệt chúng trong chốc lát. Tác nhân gây bệnh đã được xây dựng và lây lan vì các nhà nghiên cứu đã liên tục trồng cây bản địa trong cùng một cánh đồng. Hơn nữa, một môi trường vô trùng đã được sử dụng để ươm mầm trước khi cây được trồng trên các cánh đồng, một quy trình trong đó ngăn chặn không cho cây trồng lấy được vi khuẩn cộng sinh sớm, như chúng vẫn thường thực hiện khi nảy mầm trong tự nhiên.


Ảnh: Arne Weinhold, MPI Chem. Ecol.
Các kết quả của nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc luân canh cây trồng để ngăn chặn sự tích tụ của các mầm bệnh truyền qua đất và tiết lộ các hệ sinh thái phức tạp của thực vật, đặc biệt là đối với nhiều vi sinh vật có lợi và có hại đang tương tác với chúng. (Kỷ yếu của Viện hàn lâm khoa học Hoa Kỳ, tháng 8 năm 2015).
Ian Baldwin là người đứng đầu Phòng Sinh thái học phân tử tại Viện Sinh thái hóa học Max Planck. Trong gần 20 năm, ông và nhóm nghiên cứu của mình đã nghiên cứu các chiến lược bảo vệ mà cây thuốc lá Nicotiana attenuata triển khai thực hiện để chống lại kẻ thù của chúng trong môi trường sống của thực vật bản địa. Tại cơ quan Lưu trữ Lytle ở bang Utah, Mỹ, nhóm của ông đã sử dụng cùng một lô ruộng trồng cho các thử nghiệm trong vòng 15 năm. Tám năm trước, họ nhận thấy các trường hợp mắc bệnh đầu tiên khiến cây thuốc lá bị héo đột ngột. Vì số lượng các trường hợp như vậy tăng lên trong những năm qua, ngày càng nhiều cây trồng ở các giai đoạn phát triển ban đầu đã bị nhiễm bệnh.
Trong năm 2012, vào cuối mùa, hơn một nửa cây trồng thử nghiệm đã bị chết vì bệnh héo đột ngột. Các loài thực vật bản địa khác trên cánh đồng không có triệu chứng nào; bệnh này dường như chỉ ảnh hưởng đến cây thuốc lá. Các nhà khoa học đã vô tình tạo ra một tình thế khó xử điển hình trong nông nghiệp bằng cách trồng cùng một loài thực vật hoang dại như nhau trong cùng một cánh đồng trong những năm qua: các tác nhân gây bệnh được tạo dựng và lây lan như một kết quả của việc liên tục độc canh cây trồng.
Bởi vì các nhà nghiên cứu chỉ sử dụng cây thuốc lá cho các thử nghiệm thực địa của họ, luân canh cây trồng không phải là một lựa chọn. Do đó họ đã phát triển các phương pháp tiếp cận khác nhau để chống lại các tác nhân gây bệnh và thử nghiệm hiệu quả của các phương pháp này trong điều kiện kiểm soát. Đầu tiên, họ phân lập vi khuẩn và nấm từ rễ của cây thuốc lá dại Nicotiana attenuata và xác định 70 loài vi khuẩn và 36 loài nấm khác nhau, bao gồm một số loài Fusarium và Alternaria gây bệnh cho cây trồng. Tiếp theo, các nhà khoa học lấy mẫu vi khuẩn từ rễ của cây thuốc lá khỏe mạnh và chọn lọc ra những loài mà các nhà nghiên cứu đã xác định là thúc đẩy tăng trưởng và sức khỏe cây trồng trong các nghiên cứu trước đó.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu của Viện Max Planck đã sử dụng thuốc diệt nấm hóa học thông thường và cố gắng cải thiện chất lượng của đất bằng cách bổ sung thêm than cho cây thuốc lá dại còn non nảy mầm sau cháy rừng thường do bị sét đánh. Ngoài vi khuẩn có lợi, nấm bệnh cũng đã được lựa chọn cho các ứng dụng kiểm soát sinh học. Xử lý bằng thuốc diệt nấm hoặc bằng than là lựa chọn xử lý thành công, và sự kết hợp của thuốc diệt nấm với than, cũng như một biện pháp xử lý kiểm soát sinh học nấm bệnh, thậm chí đã tăng tỷ lệ chết cây thử nghiệm. Tỷ lệ chết cây đã giảm xuống chỉ ở thực vật đã được xử lý với một hỗn hợp của các vi khuẩn có lợi trong đất. Các nhà khoa học sau đó đã xem xét kỹ lưỡng các tác động của quần thể vi khuẩn và thực vật được so sánh đã được xử lý với hai, ba hoặc năm chủng vi khuẩn khác nhau. Mặc dù việc xử lý chỉ với hai chủng vi khuẩn hầu như không có hiệu lực, rất ít cây trồng bị chết sau khi xử lý với một kết hợp của ba hoặc năm chủng vi khuẩn. Nhìn chung, cả thử nghiệm in vitro và thử nghiệm thực địa đều cho thấy rằng các chủng vi khuẩn đơn lẻ có thể nhận ra tiềm năng bảo vệ đầy đủ của chúng chỉ khi chúng có cơ hội được hợp tác với các chủng vi khuẩn khác; những tác dụng hiệp đồng đã góp phần cải thiện sức khỏe cây trồng và giảm tỉ lệ chết cây.
"Nói rằng cây cần "đất khỏe mạnh" có một ý nghĩa sâu xa hơn so với nhận thức của chúng ta. Nó chỉ đơn giản có nghĩa là một quần thể vi sinh vật cân bằng trong đất là rất quan trọng cho cây trồng để phát triển và duy trì sức khoẻ. Cho đến nay, các chủng vi khuẩn đơn lẻ đã được áp dụng trong nông nghiệp. Tuy nhiên, vi khuẩn không sống một mình, chúng tạo thành các quần thể bổ sung cho nhau. Chỉ khi chúng tương tác với nhau, chúng có thể phát huy tác dụng tích cực đối với sức khỏe cây trồng", Arne Weinhold - người đứng đầu nhóm dự án về tương tác vi khuẩn với "Nicotiana attenuata" cho biết.
"Kết quả của chúng tôi một lần nữa cho thấy rằng chúng ta có thể học được rất nhiều khi chúng ta xem xét cẩn thận về cách thức thiên nhiên tự giải quyết vấn đề này. Bệnh héo rũ chỉ xảy ra bởi vì chúng tôi đã can thiệp vào hành vi tự nhiên của cây trồng thông qua thực hành các phương pháp nông nghiệp", Ian Baldwin, người đã nghiên cứu về cây thuốc lá dại Nicotiana attenuata trong nhiều thập kỷ qua giải thích. Cây thuốc lá dại cần một số điều kiện nhất định để nảy mầm từ các hạt giống trong sa mạc: chủ yếu là chúng phụ thuộc vào đất đã bị đốt cháy bởi đám cháy do sét đánh. Vì lý do này, các quần thể thuốc lá hoang dã đã mọc ở các vùng khác nhau mỗi năm. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng ngay cả những cây thuốc lá còn non sử dụng tín hiệu etylen nội sinh của mình để lấy vi khuẩn nhất định trong đất.

MARD
(Nguồn Science Daily)

 

Nhãn, vải chế biến chỉ chiếm 10% tổng sản lượng

Đây là con số được đưa ra tại Hội nghị Nhãn, vải quốc tế lần thứ 6, do Viện Nghiên cứu rau quả (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) phối hợp với Hội Nghề vườn quốc tế (ISHS) tổ chức sáng nay (7/6), tại Hà Nội.     Nhãn, vải là các cây ăn quả quan trọng và đang đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam trong những năm gần đây. Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật đã đươc đưa vào áp dụng trong sản xuất các loại quả đặc sản này của Việt Nam. Tuy nhiên, vải, nhãn của Việt Nam cũng đang gặp một số khó khăn về kỹ thuật canh tác, công nghệ sau thu hoạch và thị trường tiêu thụ. Theo ông Nguyễn Quốc Hùng - Viện trưởng Viện Nghiên cứu rau quả, hiện nay, sản phẩm nhãn, vải chế. Xem chi tiết

Diễn đàn kinh tế sản xuất, tiêu thụ vải thiều, sản phẩm du lịch, nông sản Bắc Giang

Diễn đàn kinh tế sản xuất, tiêu thụ vải thiều, sản phẩm du lịch, nông sản Bắc Giang (Video) Xem chi tiết

Hà Nội diễn ra hội nghị chia sẻ kinh nghiệm sản xuất sản phẩm chế biến từ nhãn, vải

Cụ thể sáng nay ngày 7/6 tại Hà Nội, Viện Nghiên cứu rau quả thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam phối hợp với Hội Nghề vườn quốc tế (ISHS) tổ chức hội nghị nhãn, vải quốc tế lần thứ sáu. Tại hội nghị, các nhà khoa học, nghiên cứu, chuyên gia… hàng đầu trong nước và quốc tế đã chia sẻ về thực trạng sản xuất, việc bảo tồn đa dạng di truyền, chọn tạo giống, công nghệ sinh học, quản lý sâu bệnh hại, quản lý sau thu hoạch… cho nhãn, vải nói riêng và các cây ăn quả thuộc họ bồ hòn nói chung. Theo số liệu tại Hội nghị quốc tế về nhãn, vải lần thứ 6, trên thế giới có khoảng 20 quốc gia đang trồng vải.Trong đó, đứng đầu là Trung Quốc với hơn 2 triệu tấn/năm, thứ hai là Ấn Độ với 677 nghìn. Xem chi tiết

CÁC BÀI VIẾT KHÁC

Tin khoa học công nghệ

Thư viện Video-clip

Trang thông tin điện tử của Viện nghiên cứu Rau quả
Địa chỉ : Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội
Điện thoại : 84-024.38276254 - Fax : 84-024.38276148
Email : info@favri.org.vn Website : http://favri.org.vn

Top