Môi trường - Bài 19: Sử dụng cây che phủ và luân canh trong phòng trừ TT gây hại cây trồng

Nội dung text: Môi trường - Bài 19: Sử dụng cây che phủ và luân canh trong phòng trừ TT gây hại cây trồng

1. Bài 19:Sử dụng cây che phủ và luân canh trong phòng trừ TT gây hại cây trồng
2. Cây che phủ và luân canh • Cây tiết Allelochemical có khả năng giết hoặc xua đuổi, ngăn chặn khả năng ăn của tuyến trùng. • Những chất này được tiết ra khi cây đang phát triển hoặc phóng thích trong quá trình phân hủy chất hữu cơ.
3. Cơ chế phòng trừ TT của cây che phủ • Gồm 3 cơ chế: 1- A nonhost or a poor host environment for nematodes (Rodriguez-Kabana et al., 1988), 2- producing allelochemicals (Halbrendt, 1996) 3- enhancing nematode antagonistic flora and fauna (Linford, 1937),
4. Allelochemicals • Allelochemicals là những hợp chất do cây tiết ra (other than food compounds) có thể tác động đến hành vi và sự phát triển của các sinh vật khác trong mội trường của cây
5. Một số nhóm cây antagonist với TT thực vật • Nhóm cây họ Đậu (Legumineuses) • Nhóm họ Cải (Brassica- Mustards) • Nhóm cây hoa Cúc (Tagetes, marigolds)
6. Allelochemicals • polythienyls, glucosinolates, cyanogenic glycosides, alkaloids, lipids, terpenoids, steroids, triterpenoids, monocrotaline and dhurrin, and phenolics
7. Allelopathic Effect • Nhóm Đậu: Crotalaria spp. produces monocrotaline (Gommers and Bakker, 1988; Fassuliotis and Skucas, 1969) • Nhóm Cúc: Tagetes spp. produces -terthienyl • Nhóm cải Mustards: Brassica napus (Mustards) produces glucosinolates that are nematicidal when reacted with myrosinase after crop incorporation (Brown et al., 1991).
8. Cây họ đậu (Légumineuses) • Rất nhiều cây họ đậu trồng luân canh hoặc sử dụng làm phân xanh có khả năng phòng trị TT rất cao. • Nhóm cây họ đậu có hiệu quả cao nhất bao gồm crotalaria và lespedeza (cây đậu mắt gà)
9. Nhóm cây sản sinh Allelochemicals (Hợp chất đối kháng với tuyến trùng) • Đậu Castor, đậu partridge , đậu velvetbean, đậu jackbean, cây sục sạc crotalaria, cây mù tạc , cây cúc, cây mè, cây sorghum-sudan, indigo, tephrosia,
10. • Sunn hemp (Crotalaria juncea L.), (dùng làm phân xanh, thức ăn cho gia súc) tiết ra các chất allelochemicals như monocrotaline (Chitwood, 2002; Grossman, 1988; Hackney and Dickerson, 1975; Quarles, 1993; Wang et al., 2002; Williams and Williams, 1990a, 1990b, 1993)
11. Hiệu quả phòng trừ TT của Crotalaria (Sục sạc - họ Đậu) • Hiệu quả của Crotolaria trong việc phòng trừ TT đã được biết từ nhiều chục năm qua. • Crotalaria junea có khả năng phòng trị nhóm TT nội ký sinh bất động như Meloidogyne spp., Heterodera glycines và Rotylenchulus reniformis. • Một số loại Crotalaria khác cũng có khả năng phòng trừ một số loại TT di động như Belonolaimus longicaudatus, Paratrichodorus minor, Xiphinema americanum.
12. Không phải là cây ký chủ hoặc ký chủ yếu • Crotalaria juncea là ký chủ yếu của R. reniformis vì sự sản sinh trứng và sự phát triển của thành trùng cái trên C. juncea thấp so với trên cây cây đậu, Vigna unguiculata, ký chủ thích hợp của R. reniformis
13. Table 1. Rotylenchulus reniformis vermiform stages and eggs number in Vigna unguiculata and Crotalaria juncea 8 weeks after inoculation (Wang et al., 2002). Vermiform stages Eggs/g root Crop /250cm3 soil Vigna unguiculata (ký 2,276z a 1,082 a chủ) Crotalaria juncea 66 b 31 b (Không phải ký chủ) z Values are means of 5 replications. Means followed by different letters in a column were different according to Waller-Duncan K-ratio (K=100) t-test.
14. Allelopathic Effect • Allelopathic effect of these cover crops is nematode specific (chuyên biệt) • Rotylenchulus reniformis is more vulnerable to the allelopathic compound released from C. juncea than B. napus and T. erecta. • Percentages of R. reniformis remaining active in C. juncea leachate were lower than that in pineapple leachate (Ananas comosus) as well as water and sand leachate.
15. time1 a" 100 time2 C a' a' a a'ab" ab" j 80 time3 a a b' b" a B b b' n 60 T e 40 A c" c nematode Active % 20 d" H c c' 2 * O 0 Cj Bn Te Ac H 2 O S a n d s a n d Fig. 3. Effects of leaf leachate of Crotalaria juncea (Cj), Brassica napus (Bn), Tagetes erecta (Te), or Ananas comosus (Ac), and distilled water (H2O) or sand leachate (Sand) on activity of Rotylenchulus reniformis. Columns represent means of 5 replicates in3 times. Columns followed by same letters were not different according to Waller-Duncan k-ratio (k=100) t-test (Wang, 2002)
16. Crotalaria juncea • Được trồng tại Indo- Pakistan để lấy sợi • Sử dụng làm phân xanh (Nhiệt đới và cận nhiệt đới)
17. Crotolaria spectabilis •
18. Cây Tagètes Family: Asteraceae. (Marigolds) (nhóm Vạn Thọ) • Cây có khả năng phòng trừ TT cao (Meloidogyne spp.) • Les propriétés nématicides des tagètes étaient connues des civilisations d'Amérique centrale et du sud depuis longtemps mais ont été "redécouvertes" dans les années 40.
19. • Có khoảng 20 loài khác nhau, và trong mỗi loài lại có nhiều variétés. • Không phải tất cả Marigolds đều có hiệu quả phòng trừ TT.
20. Tagetes (marigold)
21. Cây Tagetes • African marigold (Tagetes erecta) và French marigold (Tagetes patula) có hiệu quả đối với Meloidogyne incognita and M. javanica Tagetes signata cv. tangerine Gem, không phòng trị được TT bướu rễ.
22. Tagetes-patula T
23. Tagetes erecta
24. Targetes minuta • Tagetes minuta contrôle M. incognita et M. javanica, mais contrôle peu M.hapla et pas du tout M.arenaria.
25. Marigolds (vạn thọ) • Rễ của Marigolds (đang ra hoa) chứa độc tố giết TT • Sử dụng Marigold trong phòng trừ sinh học, trồng Marigold không những tạo cảm gía thích thú vì hoa đẹp, mà con có hiệu quả kinh tế và môi trường • Tuy nhiên hạn chế của Marigold là hiệu quả thường không kéo dài vì vậy phải thường xuyên trồng Marigold
26. Cây Vạn Thọ • Marigold (Tagetes species) được nghiên cứu rất nhiều do nhóm cây này có khả năng tiết ra polythienyls, đối kháng với tuyến trùng
27. NhómVạn Thọ • Có vẻ như tuyến trùng bị hấp dẫn đến vùng rễ của cây vạn thọ, khi TT tấn công rễ, rễ sẽ tiết ra ozone , diệt tuyến trùng. • Chú ý: trồng ít sẽ không có hiệu quả. Để có hiệu quả, trồng Vạn thọ dưới dạng cây che phủ (đã loại trừ cỏ) trong suốt vụ
28. Ví dụ về hiệu qủa của Tagetes erecta • Tomatoes planted two weeks after African marigolds (Tagetes erecta) were disked into the soil showed a 99 percent reduction in root- lesion nematode damage compared to a tomato-tomato or fallow-tomato rotation. (Grossman, 1999)
29. Nhóm Cải Brassicas • Cây che phủ nhóm cải Brassica và cây mù tạc (mustard) được biết như là các nhóm cây phát triển nhanh, cho một khối lượng phân xanh lớn. • Đa số cây nhóm Brassica species phóng thích các hợp chất hóa học độc đối với các mầm bệnh trong đất như tuyến trùng, nấm , và cả cỏ * Đặc biệt là cây mù tạc (The mustards usually have higher concentrations of these chemicals).
30. Cây mustard (Brassicas) • Brassicas (e.g., rapeseed, mustard) have a nematode-supressive effect that benefits the following crop in a rotation. • This "mustard effect" is attributed to glucosinolate compounds (Hợp chất glucosinolate) contained in brassica residues.
31. Cơ chế tác động của nhóm cây mustards • Toxicity is attributed to enzymatically induced breakdown products of glucosinolates, a large class of compounds known as isothiocyanates and nitriles that suppress nematodes by interfering with their reproductive cycle. • These glucosinolate breakdown products are similar to the chemical fumigant VAPAM® (metam sodium), which degrades in soil to methyl isothiocyanate.
32. • Glucosinolate compounds are also responsible for the pungent flavors and odors of mustards and horseradish. (Brown and Morra, 1997) Jack Brown, PhD, a plant breeder specializing in brassicas at the University of Idaho, has released two biofumigant varieties, "Humus" rapeseed and "IdaGold" mustard, each containing elevated levels of glucosinolates. • Cover crop seed for mustards, rapeseed, and oilseed radish are available from a variety of sources. Several Extension Service bulletins describe the use of brassica cover crops in greater detail.
33. • Here are some examples of how brassica crops are being used to manage nematodes:
34. • Oil radish (Mù tạc Raphanus sativus) as a green manure has dramatically reduced stubby root nematode (Trichodorus) and root lesion nematode (Pratylenchus) in Idaho potato fields. (Anon, 2001) • Oil radish is used as a "trap crop" for the sugarbeet cyst nematode, its roots exude chemicals that stimulate hatching of nematode eggs. The larvae that emerge are unable to develop into reproductive females—reducing the population densities for the following crop. (Hafez, 1998)t
35. Hiệu quả của Brassicas • Rape or mustard plantings in rotation with strawberries have checked the increase of some nematodes. (Brown and Morra, 1997) • Rapeseed and sudangrass green manures grown prior to potatoes at Prosser, Washington, provided between 72 and 86 percent control of the root-knot nematode in that crop. (Stark, 1995) In the same study, on-farm research in western Idaho showed that rapeseed green manures decreased soil populations of rootlesion nematodes to a greater extent than did sudangrass green manures. Fall sudangrass should be plowed down after it is stressed (i.e., the first frost, stopping irrigation). Winter rapeseed and canola should be incorporated in very early spring. (Cardwell and Ingham, 1996)
36. Sử dụng cây antagonist với TT • Cây che phủ • Luân canh
37. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • Incorporation of cover crops into soil as organic amendments had long been known to enhance nematode- antagonistic microorganisms (Linford, 1937; Linford et al., 1938).
38. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • High organic matter and moisture increase the parasitic nematode- trapping fungal populations and may stimulate the trap formation of saprophytic nematode-trapping fungi (Gray, 1985).
39. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • Nematode-trapping fungi that form constricting rings, and the nematode endoparasitic fungi were often isolated from soil with higher organic matter (Gray, 1985) • However, not all the nematode-antagonistic fungi respond to organic matter.
40. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • C. juncea amendment enhanced higher population densities of saprophytic NTF than the non-amended soils. • Parasitized nematode eggs were only detected in C. juncea amended soil
41. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • Among the most commonly found NTF (nematode - trapping fungi) detected in C. juncea amended soil were Monocosporium ellipsospora and Arthrobotrys dactyloides. • Both of these fungi were found to be effective against M. javanica and were formulated for nematode biocontrol (Jaffee and Muldoon, 1995; Stirling and Smith, 1998).
42. Enhancement of Nematode- Antagonistic Microorganisms • Percent of R. reniformis vermiform stage parasitism was higher in C. juncea and Ananas comosus amended soil than unamended soils (P<0.05) • Soil treated with 1,3-D or left bare suppressed the activities of NTF as well as fungal parasitism on eggs and vermiform stages of R. reniformis
43. • Sudangrass (Sorghum vulgare var. sudanense Hitchc -Gramineae) chứa chất dhurrin, chất này khi chuyển hóa thành hydrogen cyanide, có tác dụng diệt tuyến trùng rất mạnh . (Luna, 1993; Forge, et al, 1995; Wider and Abawi, 2000)
44. Phân hữu cơ • Decomposition products may affect some nematodes • Improve environment for biological control • Amendments can benefit plant health • Amendments can benefit plant whether nematodes are present or not they contain N and other plant nutrients !
45. Cây vùng nhiệt đới • Lá cây bèo hoa dâu (Eichhornia crossipes) sử dụng làm phân bón >>> có hiệu qủa phòng trừ TT bướu rễ và TT réniformes (trên cây cà chua)
46. Eichhornia crassipes
47. Cây vùng nhiệt đới • Chất trích từ cây Calendula officinalis và Enhydra fluctuans (ASTERACEAE) (Inde) có hiệu quả phòng trừ M. incognita, (Goswami et Vijayalakshmi, 1986). • Lá cây ricin (40g/kg de sol) có hiệu quả phòng trừ M. javanica trên cây cà chua. Bón lá (đã cắt nhỏ) 1 đến 2 tuần trước khi trồng cà chua
48. Calandula officinalis
49. Sử dụng phân bón hữu cơ trên cà chua • Singh et al. (1986): phân bò có hiệu quả đ/v M. incognita trên cà chua. • Chinde et Khan (1986): phân gà (4 tonnes à l'hectare) cũng có khả năng khống chế cao các quần thể TT.
50. Phân hữu cơ • Some sources of organic matter known to be nematode-suppressive include oilcakes, sawdust,sugarcane bagasse, bone meal, horn meal, compost, and certain green manures.
51. Phân hữu cơ • Trong một số trường hợp, bón một số lượng lớn phân hữu cơ có thể làm giảm mật số TT và gia tăng năng suất. • Sự giảm mật số TT được cho là (ít nhất là một phần) do có sự gia tăng thiên địch của TT. • Bên cạnh đó, phân hữu cơ có vẽ như đã cung cấp cho cây trồng khả năng chống chịu được sự gây hại của TT. • Những chất phân giải từ phân hữu cơ và từ các chất dư thừa thực vật có thể gây hại (trực tiếp hoặc gián tiếp) đến TT (như chất butyric acid phóng thích tử việc phân hủy (decomposition) từ cây che phủ rye và timothy).
52. • Some research suggests that ammonia released by decomposition of these soil amendments might be the active killing agent. This theory has been supported by reduced nematode populations after incorporation of agricultural- grade urea in the soil.
53. Quan sát trên cà chua • Khô bánh dầu (của các loại cây cho dầu) rất có hiệu quả để phòng trừ TT. Những chất này làm gia tăng lượng phénols và acides aminés trong cây, làm giảm sự gây hại của TT (Singh et al., 1983). • Bánh dầu (đậu phộng) làm giảm mật số TT trong đất (Haq et al., 1986).
54. Acide ascorbique • Plus il y a d'acide ascorbique dans les plants de tomates, moins les nématodes les attaquent. • L'utilisation de vitamine C et de l'acide aminé arginine sont des moyens de contrôle potentiels de M. incognita (Al-Sayed et Thomason, 1988).
55. Chất chitine • La chitine, contenue dans les carapaces de crustacées et d'insectes, est un très bon nématicide à raison de 0.05 à 0.03 % par poids de sol (peut être phytotoxique pour la tomate). • La chitine stimule les microorganismes responsables de la décomposition de la chitine et ces derniers s'attaquent du même coup à la chitine des nématodes.
56. • Clandosan 618 produced by Igene Biotechnology in Columbia, Maryland, is an example of an organic nematicide made of chitin extracted from shellfish waste, soybean meal, and urea. • Control is sporadic, however, and requires large quantities of an expensive product. Chitin products should be incorporated into the soil about two weeks before planting.
57. Bảo tồn và gia tăng thiên địch trong tự nhiên • Thành công nhất trong việc phòng trừ sinh học TT bao gồm bảo tồn và gia tăng thiên địch trong tự nhiên
58. Luân canh với cây không phải ký chủ • Potatoes>corn>wheat provides nearly complete control of the northern root-knot nematode (Meloidogyne hapla) compared to methyl bromide and other broad-spectrum nematicides.