GIỚI THIỆU
Đặt vấn đề
Vườn cây có múi, đặc biệt là cây cam Sành (Citrus nobilis), là một trong những cây trồng chủ lực ở tỉnh Vĩnh Long Năm 2013, diện tích trồng cam tại đây đạt khoảng 7.800 ha, chiếm 19% tổng diện tích cây ăn quả của tỉnh Hai huyện Tam Bình và Trà Ôn là nơi tập trung chủ yếu với diện tích lần lượt là 2.257 ha và 3.829 ha, chiếm 78% tổng diện tích trồng cam Từ năm 2010, nhiều hộ nông dân đã chuyển đổi từ trồng lúa và các loại cây ăn trái khác sang trồng cam Sành, góp phần nâng sản lượng cam thu hoạch toàn tỉnh lên 77.000 tấn vào năm 2013, tăng 21% so với năm 2010.
Năng suất cam thu hoạch bình quân tại huyện Trà Ôn trong năm 2015 đạt khoảng 20 tấn trên 1 hecta, gấp đôi so với huyện Tam Bình, nơi có lịch sử trồng cam chuyên canh lâu năm với tuổi liếp trung bình 18 năm Trong khi đó, huyện Trà Ôn chủ yếu cải tạo 99% diện tích đất lúa để trồng cam, với tuổi liếp chỉ từ 3-7 năm, và một vụ mùa cam Sành trung bình chỉ kéo dài từ 3-4 năm tuổi.
Giả thuyết cho rằng việc trồng cam Sành lâu năm trên đất chuyên canh tại huyện Tam Bình có thể dẫn đến tình trạng bạc màu đất và giảm năng suất trái Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng đất trồng cây có múi ở khu vực này có những vấn đề cần được xem xét.
Sau 15 năm, đất đã bị bạc màu về mặt lý hóa và sinh học, dẫn đến tình trạng nén chặt, giảm khả năng cung cấp dinh dưỡng và hoạt động vi sinh vật kém.
Vấn đề quản lý nước trong hệ thống mương-liếp trồng cam của nông dân có thể chưa hợp lý, khi mực nước luôn được duy trì cao, dẫn đến tình trạng vườn cam Sành bị ngập nước Hiện tượng này phổ biến ở huyện Trà Ôn, nơi đất canh tác cam Sành thường bị ảnh hưởng bởi hệ thống canh tác lúa lân cận Theo khảo sát, có 35% vườn ở huyện Tam Bình xuất hiện biểu hiện vàng lá thối rễ, trong đó 23% mức độ bệnh ở cấp độ 3 trở lên Nghiên cứu chỉ ra rằng bệnh vàng lá thối rễ do nấm Fusarium solani gây ra, phát triển mạnh trong điều kiện đất canh tác thấp và bị ngập nước lâu dài Ngoài ra, bệnh vàng lá trên cây có múi còn do các tác nhân khác như nấm Phytophthora, Pythium và tuyến trùng Sự bạc màu đất và hoạt động kém của vi sinh vật cũng là yếu tố quan trọng gây cản trở trong sản xuất nông nghiệp, dẫn đến sự phát sinh bệnh hại từ đất.
Nghiên cứu cải thiện đặc tính lý, hóa và sinh học của đất, giảm bệnh VLTR, và tăng năng suất trái vườn cam Sành là rất cần thiết Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng phân hữu cơ có vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bảo hòa base trong đất Việc bổ sung phân hữu cơ giúp nâng cao hàm lượng chất hữu cơ, tăng khả năng hấp phụ cation CEC, và cải thiện phần trăm độ bảo hòa base, từ đó gia tăng cation như Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ trong đất Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào kết hợp cả hai yếu tố kháng bệnh VLTR và cải thiện đặc tính đất cho những liếp nhiều năm tuổi Do đó, công trình nghiên cứu này là cần thiết để giải quyết vấn đề còn bỏ ngỏ này.
Mục tiêu luận án
Cải thiện độ phì nhiêu của đất vườn cam Sành và giảm bệnh vàng lá thối rễ là mục tiêu quan trọng để tăng năng suất trái Việc sản xuất phân hữu cơ vi sinh với dòng vi sinh vật bản địa được phân lập có khả năng đối kháng với nấm gây bệnh sẽ giúp nâng cao sức khỏe cây trồng và cải thiện chất lượng đất.
Nội dung nghiên cứu
Bài viết đánh giá hiện trạng canh tác cam Sành tại tỉnh Vĩnh Long, tập trung vào việc khảo sát những yếu tố trở ngại đang tồn tại trong quá trình trồng cam Những đặc tính của liếp vườn trồng cam cũng được xem xét nhằm xác định các vấn đề cần khắc phục để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Nội dung 2: Xác định tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam
Phân lập và tuyển chọn các dòng nấm có khả năng phân hủy chất hữu cơ nhanh chóng, cùng với nấm Trichoderma từ vùng rễ cây cam Sành, nhằm tăng cường khả năng đối kháng với nấm Fusarium solani, là bước quan trọng trong sản xuất phân hữu cơ vi sinh.
Phân HCVS đã được đánh giá về hiệu quả trong việc cải thiện độ phì nhiêu của đất, giảm thiểu bệnh vàng lá thối rễ và nâng cao năng suất trái cho vườn cam Sành Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng phân HCVS không chỉ giúp đất trở nên màu mỡ hơn mà còn góp phần quan trọng trong việc phòng ngừa các bệnh hại cây trồng, từ đó tăng cường sản lượng cam Sành.
Tính mới của luận án
Nghiên cứu đã xác định tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành là nấm Fusarium solani Để cải thiện tình trạng này, việc sử dụng phân HCVS được chủng với nấm Trichoderma asperellum, được phân lập từ vùng rễ cây cam Sành, cùng với nấm Gongronella butleri, một vi sinh vật có khả năng tăng cường phân hủy chất hữu cơ, đã cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện các đặc tính hóa học của đất như pH, carbon dễ phân hủy (C-labile) và nitơ dễ phân hủy (N-labile).
Nhd, Phd, Ktđ, CEC và độ bảo hòa base đất), đặc tính sinh học đất (tổng mật số
VSV đất và mật số nấm Fusarium sp có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của cây cam Sành Đặc biệt, việc sử dụng phân HCVS giúp giảm tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ, từ đó nâng cao năng suất trái Sự kết hợp này không chỉ cải thiện sức khỏe cây trồng mà còn tăng cường hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long là địa điểm lý tưởng cho nghiên cứu, đặc biệt là vườn trồng cam tại xã Tường Lộc, nơi thực hiện các thí nghiệm nông nghiệp.
Vi sinh vật tăng nhanh khả năng phân hủy chất hữu cơ: nấm
Gongronella butleri và Rhizomucor variabilis là hai loài nấm được phân lập từ đất trồng lúa tại huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre Các mẫu nấm này đã được tuyển chọn và nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Vi sinh Môi trường (UFZ) ở CHLB Đức.
Tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành do nấm
Fusarium solani là tác nhân gây bệnh được phân lập từ mẫu rễ cây canh Sành bị vàng lá và thối rễ Nghiên cứu này được thực hiện tại Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ.
Vi sinh vật Trichoderma asperellum, được phân lập từ đất vùng rễ trồng cam tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long, có khả năng đối kháng với nấm Fusarium solani gây bệnh vàng lá thối rễ Bên cạnh đó, nấm Gongronella butleri cũng được nghiên cứu tại Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ, với vai trò tăng cường khả năng phân hủy chất hữu cơ.
Nguyên liệu cho sản xuất phân hữu cơ vi sinh được sử dụng từ việc ủ rơm rạ thu hoạch tại cánh đồng lúa huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long
Do hạn chế về kinh phí, nghiên cứu chỉ được thực hiện tại các vườn cam huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá tác động của phân HCVS đến độ phì nhiêu đất, tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ và năng suất trái cam Sành Nghiên cứu chỉ thực hiện một lần bón phân HCVS, trong khi các dữ liệu và chỉ tiêu được ghi nhận qua hai vụ thu hoạch trái.
Đánh giá hiện trạng canh tác và các đặc tính đất liếp vườn trồng cam đã được thực hiện trên 75 hộ trồng cam tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long.
Nghiên cứu này đánh giá khả năng kháng của các dòng nấm đối với nấm Fusarium solani, tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ, được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm mà chưa thử nghiệm trong nhà lưới Đồng thời, hiệu quả của phân HCVS cũng được đánh giá trên vườn cam có diện tích 6.000 m², với 48 cây được chọn để thực hiện thí nghiệm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả khảo sát đất tại vườn cam Sành huyện Tam Bình, Vĩnh Long cho thấy độ phì nhiêu giảm và bệnh hại gia tăng ở các vườn canh tác lâu năm, trong khi hàm lượng dưỡng chất hữu ích trong đất ở mức thấp.
Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng rơm và vi sinh vật bản địa có lợi đã cải thiện đáng kể đặc tính lý, hóa và sinh học của đất, đồng thời kiểm soát hiệu quả mật số nấm Fusarium sp., góp phần giảm bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành.
Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng phân HCVS với liều lượng 20 tấn/ha không chỉ cải thiện độ phì nhiêu của đất mà còn duy trì hiệu quả qua hai vụ thu hoạch cam Sành, đồng thời tăng năng suất trái so với phương pháp canh tác truyền thống của nông dân.
Hàng năm lượng rơm rạ từ canh tác lúa ở vùng ĐBSCL là rất lớn (hơn
Mỗi năm, Việt Nam sản xuất khoảng 23 triệu tấn rơm rạ, trong đó hơn 20 triệu tấn bị đốt ngoài đồng Việc tận dụng nguồn rơm này để sản xuất phân hữu cơ không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khí nhà kính mà còn cải thiện độ phì nhiêu của đất trồng cam Sành Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng nấm Trichoderma asperellum và Gongronela butleri từ vùng rễ cam Sành có hiệu quả trong việc cải thiện tình trạng bạc màu đất, giảm bệnh vàng lá thối rễ và tăng năng suất trái.
Giới hạn của đề tài
Thí nghiệm ngoài thực địa chỉ thực hiện qua một lần bón phân HCVS cho hai vụ thu hoạch trái vườn cam Sành.
TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
Tình hình sản xuất cam
Việt Nam là một trong những quốc gia có sản lượng cam trung bình trên thế giới, đạt khoảng 800 nghìn tấn vào năm 2018 Diện tích trồng cam tại Việt Nam đã tăng đều đặn từ năm 2014 đến 2018, với mức tăng cao nhất gần 100 nghìn ha trong năm 2018 Sản lượng cam cũng có xu hướng tăng qua từng năm trong giai đoạn này.
2018), đạt gần 900 nghìn tấn trong năm 2018 (Fao, 2019) Kết quả cho thấy nhu cầu về thị trường cam đang tăng nhanh trong những năm gần đây
Hình 2.1: Diện tích và sản lượng cam thu hoạch ở Việt Nam (2014-2018)
Mặc dù diện tích trồng cam đã tăng nhanh trong những năm qua do nhu cầu thực phẩm từ trái cam ngày càng cao, nhưng năng suất cam lại không cải thiện và đã giảm mạnh từ năm 2017, với năng suất trung bình giảm từ 13,5 tấn/ha xuống còn 8,7 tấn/ha trong giai đoạn 2017-2018 Điều này cho thấy tình hình sản xuất cam đang gặp nhiều khó khăn.
Hình 2.2: So sánh năng suất và diện tích trồng cam ở Việt Nam (2014-2018)
Trong những năm gần đây, khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ trong sản xuất cam, đặc biệt là cam Sành, góp phần nâng cao thu nhập cho người trồng và thúc đẩy kinh tế địa phương Các tỉnh như Tiền Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Bến Tre, Cần Thơ, Hậu Giang và Sóc Trăng nổi bật trong việc trồng cam Sành Tại huyện Tam Bình và Trà Ôn của tỉnh Vĩnh Long, cam Sành đã trở thành cây trồng chủ lực nhờ hiệu quả kinh tế cao và dễ tiêu thụ, khiến nông dân, đặc biệt ở huyện Trà Ôn, chuyển đổi từ trồng lúa sang canh tác cam Sành.
Theo báo cáo của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Vĩnh Long năm 2019, từ năm 2014 đến 2020, hơn 2.433 ha đất canh tác lúa đã chuyển sang trồng cam Sành tại tỉnh Vĩnh Long Diện tích đất trồng cam Sành tăng đều qua các năm, với mật độ trồng dày hơn 300 cây/1.000 m² ở huyện Tam Bình chiếm trên 20% và huyện Trà Ôn trên 75% số hộ được khảo sát Các vườn cam thường áp dụng thâm canh, đầu tư nhiều phân bón và thuốc bảo vệ thực vật để thu hoạch trái khi cây từ 2-3 năm tuổi Huyện Trà Ôn có 39% vườn đạt năng suất từ 2,0 tấn/1.000 m² trở lên, trong khi huyện Tam Bình chỉ đạt 18% Điều này cho thấy đất canh tác lâu năm tại huyện Tam Bình gặp nhiều khó khăn, khiến nhiều nông dân tìm đất trồng lúa để cải thiện năng suất trái cam Sành.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc canh tác lâu năm trên đất liếp vườn cây ăn trái dẫn đến suy giảm độ phì nhiêu của đất, đặc biệt là ở các vườn cây có múi và sầu riêng trên 30 năm Các chỉ tiêu dinh dưỡng như pH, Cation Exchange Capacity (CEC), và các yếu tố dinh dưỡng khác như N tổng số, Nhd, Phd, Ktđ đều giảm, gây bất lợi cho sự sinh trưởng của cây trồng Đặc biệt, trên cây măng cụt, đất canh tác trên 40 năm có chỉ số pH thấp dưới 4,0, làm hạn chế khả năng sử dụng nhiều dưỡng chất thiết yếu trong đất.
Bảng 2.1: Năng suất trái vườn cam Sành tại huyện Tam Bình và Trà Ôn giai đoạn năm 2014
Số hộ Tỉ lệ (%) Số hộ Tỉ lệ (%)
Tuy nhiên, việc sử dụng nhiều phân bón hóa học với hàm lượng N, P và
Khi không cân đối trong việc xử lý ra hoa nghịch mùa và cho cây ra trái sớm, nhiều hộ gia đình đã phải phá bỏ vườn cam Sành do bệnh vàng lá thối rễ gây hại nặng Bệnh này do nấm Fusarium sp gây ra, tồn tại lâu dài trong môi trường đất, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất trái Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng mật số cao của nấm gây bệnh trong đất vườn cam là nguyên nhân chính dẫn đến thiệt hại này (Elgawad et al., 2010).
Fusarium solani là một loại nấm bệnh tấn công rễ cây, đặc biệt trong điều kiện đất có độ ẩm cao và khi cây được bón nhiều phân, đặc biệt là phân đạm Nấm bệnh này có khả năng phát triển nhanh chóng trong những điều kiện này (Elgawad et al., 2010; Dandurand and Menge, 1992).
Theo báo cáo tổng kết của dự án JICA (2013), diện tích trồng cam Sành tại huyện Tam Bình đã giảm 50% từ năm 2006 đến 2012 do bệnh vàng lá thối rễ và vàng lá gân xanh Tuy nhiên, từ năm 2014 đến 2016, diện tích trồng cam trong tỉnh liên tục tăng, đặc biệt đạt mức tăng 40% vào năm 2019 Đáng chú ý, phần lớn diện tích trồng cam mới chủ yếu là chuyển đổi từ đất canh tác lúa, với hơn 50% tổng diện tích trồng cam tại huyện Trà Ôn được chuyển đổi từ đất lúa (Báo cáo cơ quan chuyên môn thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Vĩnh Long).
Nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng bệnh vàng lá thối rễ có thể được kiểm soát hiệu quả nhờ vào chế độ bón phân và tưới nước hợp lý.
Năm 1993, nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát kỹ thuật canh tác cây cam Sành mà nông dân đang áp dụng Mục tiêu của nghiên cứu là đề xuất các biện pháp kiểm soát phù hợp cho vùng trồng cam tại Đồng bằng sông Cửu Long.
Sự bạc màu đất và vai trò của chất hữu cơ trong đất
Hiện nay, vấn đề bạc màu đất đang được chú trọng không chỉ ở nhiều quốc gia trên thế giới mà còn tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Nghiên cứu cho thấy tình trạng bạc màu xảy ra phổ biến trên các vườn cây ăn trái, dẫn đến sự suy giảm các đặc tính lý, hóa và sinh học của đất canh tác Đặc biệt, ở những vườn cây ăn trái có tuổi liếp lâu năm, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp, các dưỡng chất hữu ích cũng ở mức thấp, đồng thời tình trạng bệnh hại trong đất gia tăng, gây ảnh hưởng đến năng suất trái (Châu Thị Anh Thy và Võ Thị Gương, 2020).
Chất hữu cơ trong đất được hình thành qua quá trình sinh học, bao gồm sự phân hủy cơ học và sinh hóa, chuyển đổi các dạng hữu cơ phức tạp thành các phần tử hữu cơ đơn giản và vô cơ Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ phì nhiêu, nâng cao các đặc tính lý, hóa và sinh học của đất Nó cũng giúp duy trì cấu trúc đất, tăng khả năng giữ nước, hỗ trợ hoạt động của vi sinh vật và hệ động vật trong đất, cũng như các chu trình dinh dưỡng khác.
2.2.1 Vai trò của chất hữu cơ trong cải thiện tính chất vật lý đất
2.2.1.1 Nâng cao độ bền cấu trúc đất
Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chỉ số độ bền cấu trúc đất và độ phì nhiêu của đất, điều này thúc đẩy các chức năng của đất (Chotte, 2005) Nghiên cứu cho thấy việc bổ sung phân hữu cơ cải thiện đặc tính vật lý của đất, tăng độ xốp và độ bền cấu trúc (Võ Thị Gương và ctv., 2016) Sự bổ sung này cũng giúp nâng cao hàm lượng chất hữu cơ, giảm dung trọng đất và cải thiện tính bền của đất (Hình 2.3) Trước đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi hàm lượng chất hữu cơ tăng từ 20g/kg, độ bền của đất được cải thiện nhờ vào việc giảm kích thước kết cấu đất (Krull et al., 2004).
Hình 2.3 Ảnh hưởng của tích lũy carbon hữu cơ đến độ bền trong đất
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng hàm lượng carbon hữu cơ (CHC) trong đất tối thiểu 2,5% là cần thiết để đảm bảo sự ổn định trong cấu trúc đất thịt pha sét có cát (Draycott et al., 2003) Mối tương quan giữa hàm lượng CHC và độ bền kết cấu đất cho thấy rằng chất lượng đất có thể được cải thiện tùy thuộc vào nguồn vật liệu hữu cơ và tỷ lệ bổ sung Chất bùn thải và phân chuồng từ gia cầm đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hàm lượng CHC, trong khi rơm rạ từ cây ngũ cốc lại có hiệu quả cao nhất trong việc nâng cao độ bền cấu trúc đất, đạt 59% so với 23% khi sử dụng phân hữu cơ từ bùn thải và phân chuồng.
Nghiên cứu của Bé Tí (2013) chỉ ra rằng độ bền cấu trúc đất ở Đồng bằng sông Cửu Long dao động từ 22 đến dưới 200 Việc bổ sung rơm rạ đã góp phần tăng cường hàm lượng polysaccharide tổng số, cải thiện khả năng hô hấp và tính thấm của đất (Krull et al., 2004) Các polysaccharide đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc đất và nâng cao hàm lượng hợp chất mùn trong đất.
Hình 2.4 Mối quan hệ tương quan giữa độ bền cấu trúc đất và hàm lượng chất
Hàm lượng chất hữu cơ (%) Kích th ướ c k ết c ấu đ ất (m m ) Đ ộ b ền c ủa đ ất
Hàm lượng chất hữu cơ trong đất (g kg -1 ) hữu cơ trong đất (Nguồn: Krull et al., 2004)
2.2.1.2 Cải thiện dung trọng đất
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh vai trò quan trọng của chất hữu cơ trong việc cải thiện và giảm dung trọng đất Cụ thể, có mối tương quan nghịch giữa dung trọng và chất hữu cơ trong đất, với phương trình B.D = 2.23 – 0.25 * (%OC) (r² = 0.59) (Bauer, 1974), cho thấy khi hàm lượng chất hữu cơ tăng, dung trọng đất sẽ giảm Các nghiên cứu dài hạn từ năm 1983 đến nay cũng khẳng định rằng sự gia tăng chất hữu cơ trong đất dẫn đến giảm dung trọng, được thể hiện qua phương trình BD = -1.977 + 4.105 x SOM - 1.229 x ln(SOM) - 0.103 x [ln(SOM)]² (r² = 0.82) (Pe´rie´ và Ouimet, 2007) Thêm vào đó, thành phần sa cấu đất khác nhau cũng ảnh hưởng đến hàm lượng chất hữu cơ và dung trọng đất, với đất giàu chất hữu cơ có dung trọng rất thấp (0,22 g/cm³) so với đất thịt và đất sét pha (trên 1,40 g/cm³) Điều này cho thấy mỗi loại đất có dung trọng khác nhau, từ đó xác định được khả năng nén dẽ hay không nén dẽ của đất.
Bảng 2.2 Sự thay đổi dung trọng đất cho các loại đất khác nhau
Phân loại đất dựa trên dung trọng (g/cm³) cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các loại đất Đất giàu chất hữu cơ có dung trọng thấp nhất là 0,22 g/cm³, trong khi đất cát có dung trọng cao nhất với 1,56 g/cm³ Các loại đất khác như đất thịt pha cát (1,54 g/cm³), đất cát pha thịt (1,50 g/cm³) và đất thịt nhẹ (1,45 g/cm³) cũng có những đặc điểm riêng Đất thịt trung bình có dung trọng 1,20 g/cm³, trong khi đất thịt pha sét và cát có dung trọng cao hơn là 1,63 g/cm³ Đất sét pha thịt (1,55 g/cm³), đất thịt pha sét (1,45 g/cm³) và đất thịt pha sét mịn (1,40 g/cm³) cũng nằm trong danh sách các loại đất với dung trọng đa dạng.
2.2.1.3 Cải thiện độ xốp đất
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng chất hữu cơ trong đất có tác động tích cực đến độ xốp của đất Cụ thể, đất được bổ sung chất hữu cơ cho thấy độ xốp cao hơn và kích thước các khí khổng lớn hơn 500 μm tăng lên so với đất không được bổ sung Việc thêm phân hữu cơ vào đất không chỉ làm tăng độ xốp mà còn hình thành nhiều khí khổng lớn hơn 1000 μm Ngược lại, loại khí khổng nhỏ hơn 500 μm trong đất có bổ sung chất hữu cơ có xu hướng giảm so với nghiệm thức đối chứng, trong khi khí khổng kéo dài có kích thước từ 500-1000 μm là phổ biến nhất trên đất được bổ sung chất hữu cơ (Pagliai et al., 2004).
Hình 2.5 Độ xốp đất thay đổi theo loại đất canh tác
2.2.2 Vai trò của chất hữu cơ trong cải thiện đặc tính hóa học đất
Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện đặc tính hóa học của đất Nghiên cứu cho thấy việc bổ sung phân hữu cơ, như bã bùn mía và dã quỳ, có tác dụng nâng cao pH đất, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đất không bón phân hữu cơ Cụ thể, trên cây chôm chôm, sau ba năm sử dụng phân hữu cơ chứa bã bùn mía, pH đất đã được cải thiện lên 4,5, trong khi nghiệm thức không bổ sung chỉ đạt pH 3,2 Ngoài ra, các loại phân hữu cơ như phân hữu cơ vi sinh, phân trùn, chất thải hầm ủ biogas và phân chuồng cũng đã chứng minh khả năng cải thiện pH đất và giảm nhôm trao đổi trên đất phèn.
Bổ sung phân hữu cơ 40 tấn/ha Đối chứng
Kích thước khí khổng trong đất (μm)
Kích thước khí khổng trong đất (μm)
Nghiên cứu của Phạm Thị Phương Thúy và Dương Minh Viễn (2008) chỉ ra rằng việc sử dụng phân hữu cơ từ các nguồn nguyên liệu khác nhau có tác động tích cực đến pH đất, đồng thời làm tăng cường các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng.
2.2.2.2 Nâng cao hàm lượng carbon hữu cơ trong đất
Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, nhờ khả năng giữ và chuyển đổi dưỡng chất thành dạng hữu dụng (Diacono và Montemurro, 2010) Nghiên cứu cho thấy, hàm lượng carbon hữu cơ trong đất tăng lên sau khi bổ sung chất hữu cơ, từ đó cải thiện độ phì nhiêu và năng suất cây trồng (Hình 2.6) Carbon hữu cơ và nitrogen hữu dụng được xem là hai chỉ tiêu hóa học quan trọng nhất trong việc nâng cao năng suất (Liu et al., 2015) Việc bổ sung phân hữu cơ kết hợp với phân bón vô cơ cân đối đã chứng minh là giải pháp hiệu quả để gia tăng năng suất mùa vụ và cải thiện khả năng tích lũy nitrogen và carbon hữu cơ dễ phân hủy trong đất (Yang et al., 2016) Do đó, tăng cường độ phì nhiêu đất thông qua bổ sung phân hữu cơ không chỉ nâng cao dưỡng chất hữu dụng mà còn cải thiện hàm lượng carbon hữu cơ trong đất (Mandal et al., 2007).
Hình 2.6 Ảnh hưởng của phối trộn phân hữu cơ khác nhau đến hàm lượng carbon hữu cơ trong đất
Phân hữu cơ từ rác thải đô thị (NT1) là nguồn tài nguyên quan trọng trong nông nghiệp, kết hợp với NPK và phân chuồng từ trang trại chăn nuôi (NT2) tạo ra sản phẩm chất lượng cao Phân chuồng từ trang trại chăn nuôi (NT3) và phân hữu cơ từ sản xuất nông nghiệp hữu cơ (NT5) cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Ngoài ra, phân chuồng từ chăn nuôi gia súc (NT7) và phân chuồng dạng lỏng từ chăn nuôi gia súc (NT8) cũng góp phần vào việc cải thiện đất và nâng cao năng suất nông nghiệp.
Nghiên cứu cho thấy việc bổ sung phân hữu cơ vào đất canh tác trong thời gian dài (3-60 năm) đã làm tăng hàm lượng carbon hữu cơ trong đất từ 20-90% so với đất không được bổ sung Nhiều loại phân hữu cơ có nguồn gốc từ các vật liệu hữu cơ đa dạng.
Sự bổ sung các dạng phân hữu cơ khác nh
S ự gia t ăn g C hữ u cơ t ro ng đ ất (% )
Nghiên cứu cho thấy rằng việc bổ sung chuồng, bã trái oliu và nước thải từ nhà máy chế biến vào đất sẽ cung cấp hàm lượng carbon hữu cơ khác nhau Kết quả cho thấy khoảng 11% carbon được tích trữ trong đất từ tổng số carbon có trong phân hữu cơ compost được thêm vào (Diacono và Montemurro)
Năm 2010, nghiên cứu chỉ ra rằng trữ lượng carbon hữu cơ trong đất phụ thuộc vào loại đất và mục đích sử dụng khác nhau (Buringh, 1984) Đặc biệt, đất canh tác nông nghiệp cần được bổ sung chất hữu cơ để nâng cao độ phì nhiêu Việc bổ sung chất hữu cơ không chỉ cải thiện độ màu mỡ của đất mà còn giúp tích lũy hàm lượng carbon hữu cơ, một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự giàu nghèo của đất về chất hữu cơ (Bảng 2.3) Kết quả từ Bảng 2.4 cho thấy, nếu hàm lượng carbon hữu cơ đạt từ 10-20%, đất sẽ được coi là giàu chất hữu cơ, trong khi hàm lượng dưới 2% sẽ được đánh giá là rất nghèo chất hữu cơ.
Bảng 2.3 Thang đánh giá chất hữu cơ theo Walkley Black
2.2.2.3 Nâng cao khả năng trao đổi cation trong đất
Vai trò của nhóm vi sinh vật có lợi trong đất
2.4.1 Vai trò của vi sinh vật trong phân hủy chất hữu cơ trong đất
2.4.1.1 Vai trò của nấm trong phân hủy chất hữu cơ trong đất
Hầu hết các loài nấm đa bào có khả năng phân hủy cellulose và lignin, tuy nhiên, cơ chế phân hủy của chúng khác nhau tùy theo từng loài Nghiên cứu cho thấy dòng nấm Aspergillus sp sản xuất enzyme glucose oxidase, pectinase và hemicellulase nhưng không sản xuất cellulase Ngược lại, dòng nấm Penicillum sp có khả năng sản xuất cellulase và hoạt động β-glucosidase cao, trong khi nấm Humicola insolens sản xuất cả enzyme lipase và cellulase Sự khác biệt trong phân hủy chất hữu cơ đã phân loại nấm thành ba nhóm: nấm mục rửa trắng, nấm mục nâu và nấm mục mềm.
Nấm mục trắng (white rot) là nhóm nấm duy nhất có khả năng phân hủy hoàn toàn cấu trúc gỗ nhờ khả năng phân hủy lignin bằng cách tách liên kết giữa Cα và Cβ Quá trình phân hủy cellulose, hemicellulose và lignin diễn ra đồng thời ở một số loài như Trametes versicolor, Irpex lacteus, và Phanerochaete chrysosporium Một số loài khác như Ganoderma australe và Pleurotus sp ưu tiên phân hủy lignin trước khi chuyển sang cellulose Trong khi đó, nấm mục nâu (brown rot) chủ yếu phân hủy vật liệu gỗ mềm, đóng vai trò trong phân hủy cellulose và hemicellulose nhưng không thể phân hủy lignin hoàn toàn Một số loài nấm mục nâu như Gloeophyllum trabeum và Serpula lacrymans có khả năng tự tạo độ ẩm và dinh dưỡng để tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ.
Nấm mục mềm (soft rot) phân hủy vật liệu hữu cơ có hàm lượng lignin thấp và yêu cầu độ ẩm cao hơn trong quá trình phân hủy so với nấm mục trắng và nâu Một số loài nấm mục mềm đáng chú ý bao gồm Trichoderma reesei, Chaetomium globosum, Thielavia terrestris và Paecilomyces sp (Kubicek, 2012).
2.4.1.2 Vai trò của vi khuẩn trong phân hủy chất hữu cơ
Phân hủy chất hữu cơ là quá trình sinh học hiếu khí, trong đó vi khuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng Trong suốt quá trình này, sự tương tác giữa cộng đồng vi khuẩn và các điều kiện lý hóa trong khối ủ ảnh hưởng lẫn nhau, tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phân hủy hiệu quả.
Trong giai đoạn đầu của quá trình phân hủy chất hữu cơ, vi khuẩn sản xuất acid hữu cơ ưa nhiệt trung bình như Lactobacillus sp và Acetobacter sp hoạt động tích cực, với mật số khoảng 1,7-2,8 × 10^9 cfu g^-1 sau 10 ngày ủ Đến giai đoạn muộn (11-32 ngày sau khi ủ), vi khuẩn gram dương như Bacillus sp và Actinobacteria trở nên chiếm ưu thế với mật số từ 10^7 đến 10^8 cfu g^-1 Vi khuẩn này chủ yếu sử dụng chất hữu cơ dễ phân hủy trong điều kiện hiếu khí Sau khi kết thúc quá trình ủ, sự đa dạng của cộng đồng vi khuẩn cũng có sự khác biệt rõ rệt, với vi khuẩn gram dương chiếm khoảng 85% và vi khuẩn gram âm chỉ chiếm 15%.
2.4.1.3 Vai trò của xạ khuẩn trong phân hủy chất hữu cơ
Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ ở nhiệt độ cao từ 45-55°C Trong giai đoạn này, chúng thúc đẩy sự phân hủy các hợp chất phức tạp có hàm lượng lignin và cellulose cao, với sự gia tăng mật độ xạ khuẩn trong khoảng thời gian 45-70 ngày sau khi ủ Chúng cạnh tranh dinh dưỡng với các vi sinh vật khác thông qua việc sản xuất kháng sinh và enzyme lytic, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ sau khi vi khuẩn và nấm tham gia ở giai đoạn đầu của quá trình ủ phân hữu cơ.
2.4.2 Vai trò khác nhau của vi sinh vật và nấm Trichoderma đối kháng vi sinh vật gây bệnh trong đất
2.4.2.1 Vai trò của nấm Trichoderma ức chế vi sinh vật gây bệnh trong đất
Dòng nấm Trichoderma sp đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý bệnh hại trong đất nhờ vào nhiều cơ chế khác nhau Nghiên cứu chỉ ra rằng vi sinh vật này có khả năng đối kháng hiệu quả với các tác nhân gây bệnh bằng cách tiêu diệt trực tiếp chúng, tiết ra chất kích kháng, cạnh tranh dinh dưỡng, oxy và nơi cư trú, cũng như biến đổi cấu trúc gen của vi sinh vật gây bệnh Hơn nữa, Trichoderma sp còn giúp nâng cao sức đề kháng cho cây trồng và cải thiện khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường bất lợi, đồng thời gây bất hoạt enzyme của các tác nhân gây bệnh.
Dòng nấm Trichoderma sp có khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh thông qua nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm việc ký sinh để lấy dưỡng chất từ vi sinh vật gây hại Khi ký sinh hoặc phát triển trên sợi nấm của vi sinh vật khác, Trichoderma sp sẽ hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh Quá trình ức chế diễn ra khi nấm Trichoderma quấn quanh đối tượng gây bệnh, phát triển xuyên qua và hòa tan vách tế bào bằng enzyme Cụ thể, Trichoderma harzianum có khả năng ký sinh hiệu quả trên nấm Rhizoctonia solani, trong khi Trichoderma virens sản xuất các chất kháng sinh chống lại Fusarium sp và Sclerotium rolfsii.
Nấm Trichoderma có khả năng sản xuất đa dạng các chất kháng sinh, giúp ức chế sự phát triển của các loài nấm gây bệnh Một số loại kháng sinh hiệu quả được chiết xuất từ dòng nấm này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cây trồng và cải thiện sức khỏe đất.
Trichoderma sp như: gliotoxin, gliovirin và glioviridin Ngoài ra, dòng nấm
Trichoderma sp có khả năng sản xuất các hợp chất hữu cơ như ethylene, hydrogen cyanide, alcohols, aldehydes và ketones, giúp hạn chế sự phát triển của các sinh vật khác trong cơ chế quản lý sinh học.
Một loại kháng sinh quan trọng được chiết xuất từ nấm Trichoderma sp là peptabiols, có khả năng chống nấm và kháng khuẩn Peptabiols bao gồm nhiều dạng khác nhau như trichozianins, trichokindins, harzianins, trichoningins, trichokonins, trichorozins và trichogins, chúng có tác dụng phá hủy màng tế bào và hạn chế sự phát triển của các loài nấm gây bệnh nhờ vào hoạt động sinh học mạnh mẽ của chúng.
Tạo tính kích kháng và tăng cường sinh trưởng cho cây trồng là quá trình mà thực vật phát triển khả năng chống lại bệnh tật thông qua cơ chế bị động hoặc chủ động Cơ chế chủ động giúp thiết lập hàng rào bảo vệ khi cây bị tấn công (Walters et al., 2014) Nghiên cứu cho thấy các dòng vi sinh vật có thể kích thích cơ chế kháng cho cây trồng, trong đó các vi sinh vật gây bệnh có thể tạo ra tính kháng Ngoài ra, một số vi sinh vật không gây bệnh như vi khuẩn hòa tan lân và nấm sống nội sinh cũng góp phần tăng cường khả năng kháng bệnh cho cây trồng (Walters et al., 2014).
Các dòng nấm Trichoderma sp có khả năng kích hoạt cơ chế kháng bệnh cho cây trồng, giúp bảo vệ vùng nhiễm bệnh và toàn bộ hệ thống cây Tính kháng này được kích hoạt thông qua việc sản xuất jasmonic acid và ethylene (Kumar et al., 2007) Bên cạnh đó, sự hiện diện của Trichoderma sp còn nâng cao sinh khối khô và sự phát triển của thực vật Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các dòng nấm này sản xuất hormone thúc đẩy sự phát triển của cây, đồng thời tăng cường khả năng hấp thu dưỡng chất bằng cách hòa tan các khoáng vô cơ trong đất.
Nghiên cứu cho thấy một số vi sinh vật trong đất có khả năng thúc đẩy sự phát triển cây trồng và nâng cao khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi Cơ chế hoạt động của vi khuẩn vùng rễ (PGPR) chủ yếu thông qua việc cân bằng hệ vi sinh vật tại vùng rễ PGPR không chỉ sản xuất đại thực bào chứa sắt, chất kháng sinh và hydrogen cyanide để ức chế các loài gây bệnh thực vật, mà còn kích hoạt cơ chế kháng hệ thống (ISR) giúp truyền tải khả năng kháng cho các bộ phận khác của cây Đồng thời, chúng cũng sản xuất hormone kích thích sự phát triển của cây trồng (Walters et al., 2014).
Cơ chế tạo tính kháng từ ISR (Induced Systemic Resistance) tương tự như SAR (Systemic Acquired Resistance), nhưng ISR không cần salicylic acid (SA) mà yêu cầu jasmonic acid (JA) và ethylene (ET) SAR thể hiện tính kháng sẵn có trong thực vật và được kích hoạt khi vi sinh vật gây bệnh xuất hiện, với protein trong thực vật nhận diện tác nhân gây bệnh qua cơ chế nhiễm bệnh trước đó Khi bị tấn công, cơ chế SAR được kích hoạt tại vùng mô bị tổn thương để chống lại tác nhân gây bệnh PGPR có khả năng ức chế vi sinh vật gây bệnh thông qua việc sản xuất cacboxylic acid và axit hóa vùng rễ, đồng thời thay đổi cấu trúc cộng đồng vi sinh vật Các dòng Trichoderma sp không chỉ tạo tính kháng ISR mà còn sản xuất hormone thúc đẩy sự phát triển cây trồng, bên cạnh một số loài vi sinh vật khác như Pseudomonas sp., Penicillium simplicissimum, Arabidopsis thaliana cũng góp phần tạo tính kháng và thúc đẩy sự phát triển cây trồng (Walters et al., 2014).
Cơ chế vi sinh vật có lợi đối kháng một số vi sinh vật gây bệnh trên đất trồng cây có múi
nhiên, mật số các dòng nấm này không theo một chiều hướng với mật số
Fusarium solani Sự hiện diện của Fasrium solani cùng với Phytophthora parasitica hoặc Phytophthora citrophthora trong đất đã dẫn đến mật số nấm
Phytophthora parasitica giảm, nhưng không ảnh hưởng đến mật số nấm Phytophthora citrophthora (Dandurand and Menge, 1993)
Nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng sống sót của bào tử nấm Fusarium solani giảm khi ở trong điều kiện đất ẩm ở nhiệt độ phòng, nhưng lại tăng lên khi được đặt trong điều kiện đất khô và nhiệt độ thấp hơn.
Trong điều kiện thoát nước kém và bị ngập úng, nấm Fusarium solani dễ dàng xâm nhiễm vào rễ cây cam (Kunta et al., 2015) Đại bào tử của nấm này phát triển tốt nhờ vào ethanol hoặc serine, nhưng sự phát triển sẽ bị ức chế khi có mặt ammonia trong đất và ở các mức pH khác nhau.
Nấm Fusarium solani gây hại cho cây trồng chủ yếu thông qua việc sản xuất các enzyme độc hại, trong đó có enzyme cuisine, làm suy giảm khả năng phòng vệ của cây bằng cách phá hủy các phytoalexins Các loài nấm Fusarium sp có cấu trúc vách tế bào chứa chitosan, và sự tương tác giữa cây trồng và Fusarium solani dẫn đến sự tiết chitosan từ vách tế bào của nấm, góp phần vào sự phát triển của bệnh.
Fusarium solani xâm nhập vào vách tế bào thực vật, kích thích sản xuất phytoalexins từ cây chủ Phytoalexins đóng vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa và kháng lại các loài nấm gây hại khác, đồng thời bảo vệ sức khỏe của thực vật.
Fusarium solani trong đất Tuy nhiên, việc phá hủy vách tế bào của nấm Fusarium solani được thực hiện bởi chitosan từ một nguồn khác
(phytoalexins), không liên quan đến chitosan được tiết ra từ vách tế bào của nấm Fusarium solani (Kendra et al., 1989)
2.6 Cơ chế của vi sinh vật có lợi đối kháng một số vi sinh vật gây bệnh trên đất trồng cây có múi
2.6.1 Vi sinh vật trong tiết enzyme protease, chitinase, peroxidase
Các loài nấm Trichoderma sp có khả năng sản xuất enzyme protease, giúp làm bất hoạt các enzyme thủy phân từ vi sinh vật gây bệnh (Kumar et al., 2007) Nghiên cứu cho thấy gen sản xuất protease đã được xác định từ dòng nấm Trichoderma harzianum biến đổi.
Nghiên cứu này đã cải thiện khả năng quản lý sinh học của vi sinh vật có ích trong đất, đặc biệt trong việc sản xuất các enzyme như protease, chitinase và glucanase, cũng như các enzyme sinh tổng hợp có khả năng phá hủy vách tế bào của vi sinh vật gây bệnh (Howell, 2003) Các dòng nấm Trichoderma sp và các dòng vi khuẩn cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Pseudomonas sp đã được nghiên cứu về khả năng sản xuất enzyme chitinase, đóng vai trò quan trọng trong việc kháng lại nấm gây bệnh (Fogliano et al., 2002; Kumar et al., 2007) Sự kết hợp giữa hai loài vi sinh vật có ích này đã tăng cường khả năng sản xuất enzyme chitinase, giúp nâng cao hiệu quả kháng vi sinh vật gây bệnh Ngoài ra, Trichoderma harzianum cũng được biết đến với khả năng sản xuất enzyme proteinase, có tác dụng trong việc đối kháng với nấm gây bệnh và tuyến trùng hại rễ trong đất (Sharon et al., 2001).
Nghiên cứu cho thấy các dòng nấm Trichoderma sp phát triển hiệu quả trong vùng rễ cây trồng, giúp tăng cường khả năng tự bảo vệ của cây chống lại vi sinh vật gây bệnh Chúng kích hoạt sản xuất các enzyme như peroxidase, chitinase và β, 1-3 glucanase, góp phần chống lại bệnh thối rễ do nấm Phytophthora sp và Fusarium sp gây ra (Kumar et al., 2007; Sahai và Manocha, 1993; El-Mohamedy).
Nghiên cứu của Ahmed (2009) và El–Mohamedy et al (2012) cho thấy việc sử dụng các dòng vi sinh vật đối kháng thông qua bổ sung phân hữu cơ vinh vào đất đã làm giảm mật số vi sinh vật gây hại tại vùng rễ cây cam Điều này không chỉ giúp nâng cao tính tự bảo vệ của cây trồng mà còn cải thiện sức khỏe tổng thể của cây (Allay và Chakraborty, 2013; Elham et al., 2010; Jambhulkar et al., 2015).
Các loài nấm khác nhau thể hiện khả năng sản xuất enzyme như protease, chitinase và peroxidase, từ đó ảnh hưởng đến khả năng ức chế các vi sinh vật gây bệnh Đặc biệt, nấm Trichoderma harzianum cho thấy khả năng ức chế cao nhất đối với Phytophthora citrophthora và Fusarium solani ở cây có múi, đạt 84%, trong khi Trichoderma virens có khả năng ức chế thấp nhất (68%) so với các dòng nấm Trichoderma khác.
2.6.2 Vi sinh vật trong tiết hormon thúc đẩy sự sinh trưởng cây trồng
Chất kích thích sinh trưởng có nguồn gốc từ nhiều loài vi sinh vật đất, đặc biệt là trong đất giàu chất hữu cơ (Khan, 2021; Souza et al., 2015) Mặc dù dòng nấm Trichoderma virens có khả năng ức chế nấm gây bệnh thấp hơn so với các dòng nấm Trichoderma sp khác, nhưng khả năng sản xuất chất kích thích sinh trưởng của nó lại rất quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển cây trồng (Contreras-Cornejo et al., 2009) Sự tích lũy auxin từ dòng nấm này góp phần cải thiện sự phát triển của cây.
Trichoderma sp có khả năng cải thiện sự phát triển của cây trồng bằng cách tăng chiều dài và kích thước rễ, từ đó nâng cao khả năng hấp thu dưỡng chất trong đất (Borai et al., 2003; Harman et al., 2004; Navarro et al., 2006; Ozbay and Newman, 2004) Ngoài các dòng nấm có tác dụng kích thích sinh trưởng, một số vi khuẩn cũng có khả năng sản xuất IAA tại vùng rễ, góp phần thúc đẩy sự phát triển của cây (Mohite, 2013) Việc nâng cao mật độ vi khuẩn trong đất là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa sự sinh trưởng của cây trồng.
Bacillus subtilis trong đất đã tăng cường sự sinh trưởng của cây trồng thông qua hoạt động sản xuất IAA tại vùng rễ trong đất (Swain et al., 2007)
Chất kích thích sinh trưởng IAA đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển rễ cây trồng và tăng cường tương tác giữa cây trồng và vi sinh vật trong đất Việc xác định và ứng dụng các dòng vi sinh vật có khả năng chống bệnh và thúc đẩy sự phát triển của cây có múi đã giúp cân bằng hệ sinh thái trong đất canh tác, duy trì độ phì nhiêu và sức khỏe cây trồng Hơn nữa, việc kết hợp các dòng vi sinh vật có lợi đã nâng cao hiệu quả quản lý sinh học trong phòng chống bệnh hại Cụ thể, sự kết hợp giữa nấm Trichoderma aureoviride và nấm rễ cộng sinh Glomus intraradices đã mang lại sự sinh trưởng tốt hơn cho cây có múi so với việc chỉ sử dụng một mình Glomus intraradices.
2.6.3 Vi sinh vật trong cạnh tranh dinh dưỡng
Quản lý sinh học bệnh hại thông qua cạnh tranh dinh dưỡng giữa các vi sinh vật trong đất là một cơ chế quan trọng (Kumar et al., 2007) Trong môi trường giàu chất hữu cơ, nitơ (N) trở thành yếu tố giới hạn cho sự phát triển của vi sinh vật có ích Việc bổ sung dưỡng chất phù hợp đã nâng cao hoạt động của các vi sinh vật này trong quản lý sinh học Nhiều bệnh hại trên cây có múi đã được kiểm soát nhờ vào việc sử dụng các dòng vi sinh vật có khả năng cạnh tranh dinh dưỡng với vi sinh vật gây bệnh (Janisiewicz et al., 2000; Liu et al., 2013) Đặc biệt, nấm cộng sinh ở vùng rễ có khả năng giảm mật số nấm gây bệnh thối rễ do Phytophthora sp và đồng thời nâng cao sự sinh trưởng của cây trồng, góp phần vào hiệu quả quản lý sinh học bệnh hại trong đất (Wu et al., 2008; Watanarojanaporn et al., 2013).
Enzyme kết tủa ion Fe (siderophores) do một số dòng vi sinh vật như Trichoderma sp sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ các ion sắt bị kết tủa, từ đó tạo ra sự cạnh tranh về nguồn sắt trong đất với các vi sinh vật khác Cụ thể, loài nấm Trichoderma virens có khả năng sản xuất ba loại siderophores, bao gồm a moonohydroxymate, a dipeptide of trans-fusarinine, và a trimer disdespipeptide, giúp cạnh tranh dinh dưỡng với các vi sinh vật gây bệnh trong đất (Lorito et al., 1993).
Ngoài nấm Trichoderma sp thì vi khuẩn flourescent pseudomanoas được nghiên cứu cho thấy cũng có khả năng tiết ra chất kết tủa ion
