Khử trùng sinh học bằng mù tạt trong luân canh khoai tây

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Manitoba đã thành công trong việc sử dụng phương pháp khử trùng sinh học bằng mù tạt để loại bỏ sâu bệnh trên đồng ruộng. Verticillium muốn.

Ghi chú của người biên tập: Cuộc phỏng vấn này đã được chỉnh sửa cho dài và rõ ràng. 

Spud thông minh (SS): Khử trùng sinh học là gì?

Haider Abbas (HA): Khử trùng sinh học là sự ngăn chặn sâu bệnh trong đất thông qua việc sử dụng thực vật tạo ra các hóa chất ức chế. Trong hầu hết các trường hợp, những thực vật sinh hóa này được cắt nhỏ và kết hợp với đất để chúng có thể giải phóng hóa chất ức chế của chúng. Mù tạt là một chất khử trùng sinh học được hiểu rõ.

Mù tạt và hầu hết các loại cây khác từ họ Brassica sản xuất ra các chất hóa học gọi là glucosinolate. Khi glucosinolate tiếp xúc với nước và các enzym có trong tế bào thực vật, chúng sẽ được chuyển hóa thành một nhóm hợp chất khác gọi là isothiocyanate. Và chính những isothiocyanates này đã mang lại cho mù tạt khả năng khử trùng sinh học. Về mặt lý thuyết, với sự gia tăng mức glucosinolate sản xuất sinh khối, mức độ cũng được tăng lên trong cây trồng chất khử trùng sinh học.

Nói về việc kiểm soát các loài gây hại trong đất thông qua quá trình khử trùng sinh học, mù tạt đã được chứng minh là có thể kiểm soát nhiều loại dịch hại trong đất. Chúng bao gồm verticillium rhizoctonia, fusarium, pythium, sclerotinia, vảy thông thường và nhiều loại tuyến trùng. Việc sử dụng mù tạt làm chất kết dính sinh học cũng đã cho thấy sự giảm thiểu thiệt hại do giun xoắn gây ra.

SS: Làm thế nào để mù tạt hoạt động như một chất khử trùng sinh học?

Khi sử dụng mù tạt hoặc bất kỳ loại cây trồng nào khác làm chất khử trùng sinh học, điều quan trọng là phải biết dịch hại mục tiêu và vòng đời của nó. Các loại cây trồng có chất khử trùng sinh học nên được kết hợp khi dịch hại xuất hiện ở tầng đất phía trên, khoảng 15 đến 20 cm. Ngày gieo hạt nên được lên kế hoạch phù hợp để cây trồng có sinh khối tối đa tại thời điểm kết hợp.

Tỷ lệ gieo hạt phải dựa trên loài gây hại mà bạn đang nhắm đến - một cây cải nên được gieo khoảng 60 ngày trước khi dịch hại xuất hiện trên ruộng. Vì vậy, bạn thực sự nên biết ruộng của mình vì cần trộn nhiều mù tạt vào đất trước khi bắt đầu sản xuất hạt giống ở cây cải. Tỷ lệ gieo hạt nên được lên kế hoạch phù hợp để cây trồng đạt sinh khối tối đa tại thời điểm kết hợp. Và tùy thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt, mất khoảng 60 đến 70 ngày để đạt được sản lượng sinh khối tối đa ở đó. Giống mù tạt cũng rất quan trọng trong vấn đề này.

SS: Những loại mù tạt nào đã được sử dụng để khử trùng sinh học ở Manitoba?

HÀ: Mù tạt có nhiều loại nhưng không phải loại nào cũng có hiệu quả như nhau khi áp dụng quy trình khử trùng sinh học. Một số loại mù tạt tạo ra nhiều mức glucosinolate hơn so với những loại khác. Trên thực tế, một số giống đã được lai tạo với mục đích duy nhất là khử trùng sinh học. Ví dụ, Caliente Rojo là một giống được lai tạo cho mục đích khử trùng sinh học. Caliente Rojo phát triển nhanh chóng và thường được sử dụng vào mùa xuân hoặc cuối mùa hè và được lai tạo đặc biệt để khử trùng sinh học vì nó chứa hàm lượng glucosinolate rất cao.

Tại MCDC, Trung tâm Đa dạng hóa Cây trồng Manitoba, chúng tôi đã thử nghiệm bốn giống cải bao gồm Caliente Rojo, AC Vulcan, Andante, AAC Brown 18.

SS: Các phương pháp hay nhất để sử dụng phương pháp khử trùng sinh học như một bệnh tiện lợi là gì?

HÀ: Để có kết quả tốt nhất, độ pH của đất phải trên 5.5. Nếu ruộng có độ pH thấp hơn 5.5, quá trình khử trùng sinh học có thể không thành công. Để có kết quả tối ưu, độ pH của đất phải càng gần càng tốt. Liên quan đến chìa khóa để khử trùng sinh học thành công, phân bón cũng rất quan trọng đối với việc sản xuất sinh khối và lưu huỳnh là yếu tố quan trọng để sản xuất glucosinolate. Nitơ được bón tùy thuộc vào lịch sử chất dinh dưỡng của ruộng, và tỷ lệ lưu huỳnh nên được điều chỉnh tương ứng với tỷ lệ nitơ đã chọn, theo tỷ lệ sáu trên một.

Quản lý thành công tất cả các yếu tố này giúp tăng sản lượng sinh khối, đồng thời cũng làm tăng mức glucosinolate trong cây cải. Sẽ không sai khi nói rằng sinh khối và glucosinolate là những yếu tố cơ bản cho sự thành công của quá trình khử trùng sinh học. Tưới nước cũng là một yếu tố khác để có kết quả tốt nhất, mù tạt cần XNUMX đến XNUMX inch nước — khoảng một nửa trong số đó là XNUMX đến XNUMX inch là cần thiết trong tháng đầu tiên để giữ ẩm cho luống.

SS: Làm thế nào để kết hợp hoạt động?

HÀ: Bước cuối cùng của quá trình này là kết hợp đất. Cần lưu ý một số điểm khi đưa cây cải vào đất. Và cây cải nên được trồng vào đất trước khi nó nở rộ. Quá trình bón phân nên được thực hiện khi đất có độ ẩm tốt và không kết hợp mù tạt khi đất khô. Đó cũng là chìa khóa để đạt được mục đích thông tin sinh học thành công.

Mù tạt phải được trộn ngay sau khi cắt cỏ, 80% khí xông hơi sẽ được giải phóng trong 20 phút đầu tiên sau khi cắt cỏ và sau khi kết hợp pH phải được cuộn và đóng gói để giữ khí xông hơi trong đất. Cuối cùng, khi quá trình kết hợp hoàn thành, hãy để ruộng không bị xáo trộn trong ít nhất 14 ngày để đảm bảo rằng tất cả các vật liệu thực vật có thể được phân hủy.

SS: Tại sao chất khử trùng sinh học lại đặc trưng cho khu vực?

ZF: Không phải tất cả các loại mù tạt này đều có tiềm năng khử trùng sinh học tương đương nhau. Verticillium héo rũ hoặc quản lý bất kỳ loại sâu bệnh hoặc tác nhân gây bệnh cụ thể nào khác mà bạn đang cố gắng nhắm mục tiêu. Và ngay cả trong những trường hợp bạn đang cố gắng nhắm mục tiêu Verticillium Nếu cây héo rũ, ví dụ như các giống Caliente Rojo, bạn sẽ có loại mù tạt đúng nhưng nếu áp dụng phương pháp không chính xác, điều này sẽ dẫn đến việc khử trùng sinh học không thành công.

Trong các cuộc trò chuyện mà tôi có về phương pháp khử trùng sinh học mù tạt ở Manitoba vào năm '17 và '18, khi những người trồng trọt đang tự mình thử nghiệm, kết quả ban đầu rất thất vọng và họ không nghĩ rằng nó có hiệu quả. Vấn đề hóa ra là tình huống dùng mù tạt chính xác và phương pháp không chính xác, khiến quá trình không thể về đích. Vì vậy, điều quan trọng là bạn phải ghép hai thứ và đây là lúc điều quan trọng để đảm bảo rằng mù tạt và phương pháp thực sự đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm trong khu vực của bạn.

Có một số lượng lớn người đã thử khử trùng bằng mù tạt ở các tỉnh khác với kết quả khác nhau. Điều quan trọng là phải xem xét các cân nhắc của họ đối với một số thích ứng địa phương này. Chúng tôi bắt đầu với một quy trình từ Hoa Kỳ để khử trùng sinh học với Caliente Rojo. Bản thân giao thức này ban đầu được phát triển ở Ý và được điều chỉnh cho phù hợp với Hoa Kỳ, vì vậy, chúng tôi phải thực hiện những thay đổi nhiều hơn nữa để thành công ở Manitoba. Tôi hy vọng các khu vực khác sẽ phải thực hiện các điều chỉnh tương tự.

SS: Tại sao cần tưới?

ZF: Chúng tôi thực sự cần phải tưới Caliente để có được sinh khối lớn cho đến nay, với mức tăng lên là XNUMX hoặc XNUMX inch sẽ được đưa xuống trong vòng hai tháng. Bốn đến năm inch thường được áp dụng trong tháng đầu tiên để giữ ẩm cho lớp hạt. Một số người trồng tránh tưới thêm khi trồng sớm, thay vì trồng vào cuối tháng XNUMX, để giữ cho luống hạt ẩm ít nước hơn.

Tuy nhiên, khi nói chuyện với những người trồng trọt trên khắp Manitoba, thật hiếm khi có những trụ chuyên dụng. Vì vậy, cần phải tưới tiêu thực sự đã là gót chân của Achilles của toàn bộ quá trình, đó là một phần của nguyên nhân khiến tôi và Haider phân chia dự án thành nhiều ý tưởng khác nhau mà chúng tôi đang cùng nhau khám phá vào lúc này.

Một đoạn trích khám phá những gì chúng ta có thể làm với giống Caliente Rojo trồng trên đất khô cằn — liệu có những lợi ích nào khác của việc khử trùng sinh học có thể được khai thác? Một đoạn trích khác làm rõ liệu các cánh đồng Caliente Rojo có sinh khối lớn hơn có thể đạt được mục tiêu đó hay không. Verticillium quản lý bệnh héo rũ. Đoạn thứ ba là nơi Haider và tôi đang nghiên cứu xem liệu các loại mù tạt khác có thể đạt được điều này hay không. Verticillium quản lý sản xuất trên đất khô hạn.