Tuyến trùng hại rễ là một loài gây hại nhỏ, chiều dài khoảng một mm. Nhưng nó có khả năng làm hỏng khoai tây ở Canada quá lớn. Nguyên nhân? Đó là một phần của phức hợp các loài dịch hại gây ra bệnh Chết sớm cho khoai tây (PED), là nguyên nhân gây ra thiệt hại kinh tế lớn đối với khoai tây ở Canada mỗi năm.
Mạng lưới khoai tây chết sớm ở Canada (CanPEDNet) là một chương trình bao gồm 12 dự án nghiên cứu khác nhau nhằm giảm tỷ lệ mắc bệnh và ảnh hưởng của bệnh khoai tây chết sớm ở Canada. Chương trình, bắt đầu vào cuối mùa thu năm 2019, được điều hành thông qua Cụm 3 Dự án trong Chương trình Khoa học Nông nghiệp Đối tác Nông nghiệp Canada do Hội đồng Làm vườn Canada dẫn đầu, với sự hỗ trợ của một danh sách dài các cộng tác viên trong ngành. Một số dự án tập trung vào việc xác định và quản lý các loài sinh vật gây hại chịu trách nhiệm cho PED.
Ở đầu danh sách là Verticillium bệnh héo rũ, một bệnh nấm nghiêm trọng do tác nhân gây bệnh gây ra. Verticillium hoa thược dược - cũng như ít nhất một loài tuyến trùng hại rễ. Hiện nay, người ta biết nhiều hơn về vấn đề trước đây hơn là vấn đề sau, chủ yếu là do vấn đề về tuyến trùng rất khó tự chẩn đoán. Tiến sĩ Mario Tenuta là giáo sư khoa đất tại Đại học Manitoba và là điều tra viên chính của CanPEDNet.
“Khi chúng ta nghĩ về PED, chúng ta thường nghĩ về nó như một 'phức hợp', bởi vì vâng, bạn có thể gặp một vấn đề về mầm bệnh - chủ yếu là thược dược - nhưng ở những nơi khác, như Ontario và Maritimes, bạn có cả Verticillium và tuyến trùng hại rễ. Và khi cả hai kết hợp [trong một lĩnh vực], bạn sẽ mắc bệnh trầm trọng, ”Tenuta nói.
Tenuta lưu ý rằng tuyến trùng gây bệnh ở rễ ăn khoai tây bằng cách chọc vào các lỗ nhỏ trên rễ, xâm nhập vào chúng và ăn các tế bào bên trong. Cuối cùng, chúng rời khỏi gốc và đẻ trứng bên trong hoặc bên ngoài rễ vào đất. Ông nói, mức độ thiệt hại cao của tuyến trùng giống như một “hệ thống rễ không khỏe mạnh”, với sự phát triển còi cọc, cây bị úa lá và tăng khả năng dễ bị hạn hán. Ông nói, tổn thương do tuyến trùng có thể nhìn thấy như sự biến màu của rễ, và các tổn thương có thể phát triển trên các rễ dày hơn. Các vết thương do tuyến trùng gây ra có thể cho phép mầm bệnh xâm nhập vào cây trồng, làm phức tạp thêm các vấn đề của nó.
Có nhiều loài tuyến trùng gây hại rễ ở Canada, nhưng có một loài đặc biệt được biết đến là nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề cho người trồng khoai tây: Pratylenchus xuyên thấu. “Với khoai tây, loài đặc biệt này tương tác với thược dược để làm trầm trọng thêm PED, ”Tenuta giải thích. “Nói cách khác, thiệt hại do thược dược được phóng đại, và bạn không thực sự cần quá nhiều tuyến trùng trong rễ để gây ra vấn đề. "
P. thâm nhập vẫn chưa được tìm thấy bên ngoài miền Đông Canada hoặc British Columbia - vẫn chưa được tìm thấy. Một loài giun tròn khác, Pratylenchus goneus, thường được tìm thấy ở Prairies, và có thể là một vấn đề đối với hạt cải dầu và lúa mì, Tenuta nói. Nhưng vẫn chưa biết liệu P. goneus là vấn đề ở khoai tây. Tenuta cho biết Canada còn “thua xa” trong việc hiểu rõ các vấn đề về giun tròn. “Chúng tôi cần hoàn thành công việc cơ bản - loài nào ở đó, chúng ở đâu và cấp độ của chúng. Đó là bước đầu tiên quan trọng ở đây, ”ông nói.
CanPEDNet đang thực hiện bước đó. Tiến sĩ Benjamin Mimee là một nhà khoa học về tuyến trùng của Nông nghiệp và Nông thực phẩm Canada tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Saint-Jean-sur-Richelieu ở Quebec. Ông đang nỗ lực hàng đầu để giải trình tự các tuyến trùng được tìm thấy trong các mẫu đất được thu thập trên khắp Canada để xác định loài nào có thể tương tác với thược dược để cho thấy tác dụng hiệp đồng trong khoai tây.
Mimee nói: “Hiện tại chúng tôi đã thử nghiệm hơn 2,500 loại giun tròn. “Chúng tôi đã xác định chúng dưới kính hiển vi và giải trình tự. Sau đó, chúng tôi tiến hành nuôi các đàn cá thể phân lập từ từng tỉnh, từng loài; chúng tôi sẽ kiểm tra khả năng gây bệnh của chúng trong mùa đông. “Trong số các chủng phân lập được xác định, chúng tôi biết có sự khác biệt rất lớn về gen, và hai loài giun tròn có bộ gen khác nhau. Chúng tôi sẽ xem xét cách họ tương tác với Verticillium và kiểm tra xem liệu tương tác của họ với Verticillium khác nhau. Chúng tôi muốn biết loài nào [và các loài phụ P. thâm nhập] có khả năng gây bệnh cho khoai tây và nắm bắt được khả năng thiệt hại thực sự có trong từng lĩnh vực. "
Mimee nói rằng chìa khóa cho khả năng quản lý PED của người trồng sẽ là xác định loài. Các loài có thể được trộn lẫn trong một cánh đồng hoặc các cánh đồng có thể chỉ có một loài, nhưng ngay cả khi có mức độ cao của một loài trong một cánh đồng, trừ khi loài đó P. thâm nhập, nhà sản xuất có thể không gặp vấn đề gì cả. Tại Alberta, Tiến sĩ Dmytro Yevtushenko, phó giáo sư và chủ nhiệm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Khoai tây tại Đại học Lethbridge, cũng đang nghiên cứu việc xác định các loài tuyến trùng như một phần của CanPEDNet.
“Mục tiêu cuối cùng của Alberta là thiết lập các mức ngưỡng của Verticillium và tuyến trùng ảnh hưởng đến năng suất, ”ông nói - hy vọng rằng nghiên cứu sẽ kết thúc vào cuối năm 2022.“ PED là một trong những bệnh quan trọng nhất ở Canada. Nó có thể nghiêm trọng hơn ở miền Đông Canada, nhưng vẫn còn ở miền Tây Canada. Nhưng trái ngược với miền Đông Canada, chúng tôi vẫn có một bức tranh rất hỗn hợp về PED - chúng tôi thậm chí không chắc chắn về các tác nhân gây bệnh, ”ông nói.
“Chúng tôi nghi ngờ [các tác nhân gây ra bệnh PED ở Tây Canada] có thể khác với các tác nhân gây bệnh ở miền Đông Canada.” Phòng thí nghiệm của Yevtushenko đã xử lý các mẫu mô từ khắp tỉnh và xác nhận sự hiện diện rộng rãi của thược dược, ngay cả trong các lĩnh vực có PED thấp. Họ không tìm thấy bất kỳ P. thâm nhập, anh ấy nói, mặc dù P. goneus là món quà. Phòng thí nghiệm của ông đang hy vọng tìm ra liệu sau này có phải chịu trách nhiệm về thiệt hại kinh tế hay không. Vào tháng XNUMX, họ sẽ thiết lập một hệ thống PCR thời gian thực để bắt đầu đánh giá các mẫu đất và cây trồng trong nhà để tìm sự hiện diện của Verticillium cũng như các phytopathogens khác. Ông nói, các nhà sản xuất nên có sự thay đổi nhanh chóng của các kết quả thử nghiệm.
Tenuta cho biết việc xác định các loài thông qua kiểm tra đất sẽ là nền tảng của việc quản lý khi nói đến PED. Hiện tại, đó là một vấn đề nhỏ đối với một số nhà sản xuất. Câu hỏi đầu tiên cần trả lời là liệu nhà sản xuất có P. thâm nhập trong một lĩnh vực. “Nếu họ làm vậy, họ nên lo lắng,” anh nói. “Nếu họ có các loài khác với P. thâm nhập, bây giờ là một câu hỏi về các cấp độ. Họ cần thực sự cao để các nhà sản xuất quan tâm ”.
Ông nói: Thử nghiệm đất là “phương tiện tốt nhất” để các nhà sản xuất hiểu được điều gì đang gây hại cho ruộng của họ. Nhưng không phải tất cả các thử nghiệm đều giống nhau. “Bạn có thể nhận được phân tích tổn thương rễ. Bạn phải cẩn thận và yêu cầu P. thâm nhập quyết tâm và đảm bảo rằng bạn có niềm tin rằng phòng thí nghiệm có thể thực hiện tốt quyết tâm đó, ”ông cảnh báo. “Các loài khác nhau trông rất giống nhau, vì vậy tốt nhất là nên có phương pháp chẩn đoán PCR phân tử.”
Khi sự hiện diện của loài này đã được xác nhận, các nhà sản xuất có thể lựa chọn sử dụng chất diệt khuẩn nematicide, nhưng chúng không hiệu quả 100% và “không phải là lựa chọn tốt nhất từ quan điểm sinh thái đất,” Tenuta nói.
Lựa chọn tốt nhất là áp dụng phương pháp quản lý theo văn hóa, mặc dù nhiều loại cây trồng có thể là vật chủ của tuyến trùng và do đó không thể được sử dụng để phá vỡ chu kỳ dịch hại. Người sản xuất có thể sử dụng “cây bẫy” như cây sudangrass hoặc cây kê trân châu làm thức ăn gia súc, nhưng nên nghiên cứu cẩn thận loại cây nào để trồng làm cây luân canh, vì họ cải, ngô và thậm chí là cây họ đậu có thể là vật chủ cho tuyến trùng. Tenuta nói, lựa chọn tốt nhất thường là ngũ cốc.
Khi các dự án CanPEDNet tiến triển, các nhà sản xuất nên theo dõi kết quả. Ông nói: “Trong năm tới và một chút nữa, chúng ta sẽ có rất nhiều thông tin và kiến thức về những loài này.
