Ảnh hưởng của tuyến trùng đến cây trồng?

Tuyến trùng, hay còn gọi là giun tròn, một trong những ngành động vật đa bào lớn nhất và đa dạng nhất trên Trái Đất. Chúng có mặt ở hầu hết mọi môi trường sống, từ đại dương sâu thẳm đến đỉnh núi cao, từ đất ẩm ướt đến các sa mạc khô cằn, và thậm chí ký sinh bên trong cơ thể động vật và thực vật. Tuy nhiên, một số lượng đáng kể các loài tuyến trùng lại gây hại nghiêm trọng cho nông nghiệp, y tế và thú y.

1. Tuyến trùng là gì và cấu tạo chung:
Tuyến trùng, hay còn gọi là giun tròn (nematodes), là một ngành động vật đa bào vô cùng lớn và đa dạng thuộc giới Animalia. Chúng thuộc nhóm giun không phân đốt (roundworms) và có mặt ở hầu hết mọi môi trường sống trên Trái Đất, từ đất, nước ngọt, nước mặn đến ký sinh bên trong thực vật và động vật. Về mặt nông nghiệp, tuyến trùng bao gồm cả những loài có lợi (tham gia phân hủy chất hữu cơ, kiểm soát sâu bệnh) và những loài gây hại nghiêm trọng cho cây trồng.
1.1. Cấu tạo chung của tuyến trùng:
Tuyến trùng có cấu tạo cơ bản như sau:
Hình dạng: Thường có hình trụ dài, thon hai đầu, không phân đốt. Kích thước Microscopic, dao động từ vài trăm micromet đến vài milimet.

Thành cơ thể: gồm ba lớp chính:
– Cuticle: Lớp vỏ ngoài cùng, dày, linh hoạt, có chức năng bảo vệ và giúp tuyến trùng di chuyển (lột xác định kỳ để tăng trưởng).
– Hypodermis: Lớp tế bào biểu bì nằm dưới lớp cuticle, tiết ra cuticle.
– Lớp cơ dọc: Nằm dưới hypodermis, giúp tuyến trùng di chuyển bằng cách uốn lượn cơ thể theo chiều lưng – bụng.
1.2. Vòng đời của tuyến trùng hại rễ (Meloidogyne spp.):
Trứng
+ Con cái trưởng thành đẻ trứng trong một khối gelatinous (egg mass) bám bên ngoài rễ cây.
+ Phôi phát triển bên trong trứng, trải qua lần lột xác đầu tiên thành ấu trùng giai đoạn 1 (J1).
+ J1 tiếp tục lột xác trong trứng để trở thành ấu trùng giai đoạn 2 (J2)
Ấu trùng giai đoạn 2
+ J2 là giai đoạn di động, hình sợi, có khả năng di chuyển trong đất để tìm kiếm rễ cây chủ.
+ Chúng bị thu hút bởi các chất tiết từ rễ (root exudates).
+ J2 xâm nhập vào rễ, thường gần chóp rễ, bằng cách sử dụng stylet (kim chích) để đâm thủng tế bào.
+ Sau khi xâm nhập, J2 di chuyển trong vỏ rễ (cortex) đến hệ thống mạch dẫn (vascular cylinder).
+ Tại đây, J2 tiết ra các protein đặc biệt (effector proteins) kích thích các tế bào nhu mô xung quanh phân chia bất thường và hình thành tế bào khổng lồ (giant cells) – nguồn dinh dưỡng cố định cho tuyến trùng.
Các giai đoạn ấu trùng tiếp theo (J3, J4):
+ J2 trở nên bất động (sedentary) và phình to.
+ Chúng trải qua hai lần lột xác nữa để phát triển thành ấu trùng giai đoạn 3 (J3) và ấu trùng giai đoạn 4 (J4), tiếp tục dinh dưỡng từ các tế bào khổng lồ.
+ Sự phát triển của tuyến trùng và các tế bào khổng lồ kích thích sự tăng sinh và phình to của các tế bào nhu mô lân cận, dẫn đến sự hình thành nốt sần (gall) đặc trưng trên rễ.
Trưởng thành:
+ Con cái: Trở thành hình bầu dục hoặc hình quả lê, kích thước lớn hơn nhiều so với ấu trùng. Chúng hoàn toàn bất động, vùi mình trong nốt sần và tiếp tục hút dinh dưỡng từ tế bào khổng lồ. Con cái trưởng thành đẻ trứng vào khối gelatin bên ngoài cơ thể, bắt đầu một vòng đời mới. Ở nhiều loài Meloidogyne, con cái có khả năng sinh sản vô tính (trinh sản).
+ Con đực: Vẫn giữ hình dạng sợi, nhỏ hơn con cái và có khả năng di chuyển trong đất. Chúng có vai trò thụ tinh cho con cái ở một số loài, sau đó chết. Tuy nhiên, ở các loài trinh sản, con đực có thể hiếm gặp hoặc không có chức năng sinh sản.
Thời gian vòng đời:
Thời gian hoàn thành một vòng đời từ trứng đến trứng của tuyến trùng hại rễ thường dao động từ 3 đến 8 tuần, tùy thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ đất, độ ẩm và loài cây chủ. Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển thường là khoảng 25-30°C. Trong điều kiện thuận lợi, có thể có nhiều thế hệ tuyến trùng phát triển liên tục trong một mùa vụ.
2. Dấu hiệu nhận biết và tác động đến cây trồng
Triệu chứng do tuyến trùng hại rễ gây ra thường không đặc trưng và dễ bị nhầm lẫn với các vấn đề dinh dưỡng hoặc bệnh hại khác. Việc quan sát kỹ hệ rễ là yếu tố then chốt để phát hiện sự hiện diện của tuyến trùng nốt sần.
2.1. Triệu chứng trên cây:

Một số dấu hiệu thường gặp bao gồm:
– Cây còi cọc, kém phát triển, chiều cao và đường kính thân nhỏ hơn bình thường.
– Lá vàng úa, rụng sớm, đặc biệt là các lá già từ dưới lên, tương tự như triệu chứng thiếu dinh dưỡng.
– Héo rũ vào giữa trưa nắng, dù đất vẫn đủ ẩm, do hệ rễ bị tổn thương không thể cung cấp đủ nước cho cây.
– Năng suất giảm sút nghiêm trọng, chất lượng nông sản kém (ví dụ: quả nhỏ, méo mó, số lượng hoa trái ít).
– Hệ rễ kém phát triển, xuất hiện các nốt sần đặc trưng (u bướu) trên rễ (đối với loài Meloidogyne), hoặc các vết thương, thối mục (đối với các loài tuyến trùng gây tổn thương khác). Hình dạng và kích thước nốt sần có thể khác nhau tùy thuộc vào loài tuyến trùng và cây chủ.
2.2. Tác động đến sinh lý cây trồng:
Sự xâm nhập và ký sinh của tuyến trùng gây ra hàng loạt rối loạn sinh lý trong cây:
– Giảm khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng: Các nốt sần và tổn thương rễ làm suy giảm diện tích bề mặt hấp thu, đồng thời cản trở sự vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng thiết yếu (đặc biệt là lân, kali, và các nguyên tố vi lượng) từ rễ lên các bộ phận trên mặt đất.
– Rối loạn trao đổi chất: Tuyến trùng kích thích sự hình thành các tế bào khổng lồ (giant cells) trong hệ thống mạch dẫn, làm xáo trộn quá trình vận chuyển chất dinh dưỡng và nước, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và tổng hợp các chất hữu cơ.
– Tăng tính mẫn cảm với các bệnh hại khác: Các vết thương do tuyến trùng tạo ra là cửa ngõ lý tưởng cho sự xâm nhập của các loại nấm bệnh (ví dụ: Fusarium, Rhizoctonia), vi khuẩn và virus gây hại khác, làm trầm trọng thêm tình trạng bệnh trên cây và gây ra các bệnh phức hợp khó điều trị.
3. Các yếu tố thuận lợi cho sự phát triển và lây lan:

4. Giải pháp quản lý tuyến trùng hại rễ hiệu quả:
Quản lý tuyến trùng hại rễ đòi hỏi một chiến lược tổng hợp, kết hợp nhiều biện pháp để đạt hiệu quả bền vững và giảm thiểu sự phụ thuộc vào các biện pháp hóa học.
4.1. Biện pháp phòng ngừa:
Kiểm tra kỹ cây giống trước khi trồng, đảm bảo cây không mang mầm bệnh tuyến trùng. Xử lý đất và cây giống (nếu cần) trước khi đưa vào vùng trồng mới.
Xử lý đất:

– Phơi ải đất: Cày xới đất và phơi khô dưới ánh nắng mặt trời trong một thời gian dài (3-4 tuần) có thể giúp tiêu diệt đáng kể trứng và ấu trùng tuyến trùng.
– Sử dụng nhiệt (xông hơi đất): Biện pháp này sử dụng hơi nước nóng để tiêu diệt tuyến trùng và các sinh vật gây hại khác trong đất, thường áp dụng cho các vùng trồng trọt có giá trị kinh tế cao.
– Sử dụng chế phẩm sinh học: Bón vào đất các chế phẩm sinh học có chứa các vi sinh vật đối kháng với tuyến trùng ngay từ đầu vụ.
Thu gom và tiêu hủy triệt để tàn dư cây trồng sau thu hoạch bằng cách đốt hoặc chôn sâu để loại bỏ nguồn bệnh. Nhổ bỏ và tiêu hủy các cây cỏ dại là ký chủ của tuyến trùng.
Trồng một số loại cây che phủ (ví dụ: Crotalaria, Tagetes) có khả năng ức chế sự phát triển của tuyến trùng hoặc tiết ra các chất có tác dụng xua đuổi chúng, sau đó cày vùi vào đất làm tăng chất hữu cơ.
Đảm bảo nguồn nước tưới không bị nhiễm tuyến trùng từ các khu vực bị bệnh. Sử dụng hệ thống tưới tiết kiệm để tránh tạo điều kiện ẩm ướt liên tục thuận lợi cho tuyến trùng phát triển.
4.2. Biện pháp canh tác:
– Bón phân cân đối và hợp lý, cung cấp đầy đủ dinh dưỡng (đặc biệt là kali và canxi) giúp cây sinh trưởng khỏe mạnh, tăng cường sức đề kháng và khả năng phục hồi khi bị tuyến trùng tấn công. Tránh bón quá nhiều phân đạm, có thể làm cây mềm yếu dễ bị bệnh.

– Cải tạo đất: Bổ sung chất hữu cơ (phân chuồng ủ hoai, compost) giúp cải thiện cấu trúc đất, tăng cường hoạt động của các vi sinh vật đối kháng với tuyến trùng và tạo môi trường không thuận lợi cho sự phát triển của chúng.
– Tưới nước hợp lý: Duy trì độ ẩm đất ổn định, tránh tình trạng quá ẩm hoặc quá khô. Tưới nước đúng thời điểm và lượng vừa đủ để hạn chế sự di chuyển của tuyến trùng trong đất.
– Kỹ thuật làm đất tối thiểu: Hạn chế cày xới đất quá sâu và nhiều lần để tránh làm xáo trộn đất và phân tán tuyến trùng trên diện rộng.

4.3. Biện pháp sinh học:

• Sử dụng nấm đối kháng, các loài nấm như Paecilomyces lilacinus, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae có khả năng ký sinh và tiêu diệt trứng và ấu trùng tuyến trùng. Các chế phẩm sinh học chứa các loài nấm này có thể được bón vào đất hoặc phun lên rễ cây.
• Một số loài vi khuẩn thuộc chi Bacillus (ví dụ: Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis) có khả năng sản xuất các chất kháng sinh hoặc enzyme phân hủy trứng và ấu trùng tuyến trùng. Các chế phẩm sinh học chứa các loài vi khuẩn này cũng được ứng dụng rộng rãi.
• Một số loài tuyến trùng thuộc bộ Dorylaimida là thiên địch của các loài tuyến trùng gây hại, chúng có khả năng ăn thịt trứng và ấu trùng của tuyến trùng hại rễ. Tuy nhiên, việc ứng dụng biện pháp này cần nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn cho hệ sinh thái đất.

4.4. Biện pháp hóa học (chỉ nên sử dụng khi thực sự cần thiết và tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn):

• Sử dụng thuốc trừ tuyến trùng (nematicides), các loại thuốc hóa học có tác dụng tiêu diệt tuyến trùng thường được sử dụng bằng cách bón vào đất trước hoặc sau khi trồng. Tuy nhiên, cần lưu ý đến tác động tiêu cực của thuốc hóa học đến môi trường (ô nhiễm đất, nước), sức khỏe con người (nguy cơ tồn dư thuốc trong nông sản), và sự phát triển khả năng kháng thuốc của tuyến trùng.
• Ưu tiên sử dụng các loại thuốc trừ tuyến trùng có tính chọn lọc cao, ít ảnh hưởng đến các sinh vật có lợi trong đất.
• Sử dụng đúng liều lượng và thời điểm, tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn của nhà sản xuất về liều lượng, cách sử dụng và thời điểm bón thuốc để đảm bảo hiệu quả và an toàn.
• Đảm bảo trang bị đầy đủ bảo hộ lao động khi sử dụng thuốc hóa học (găng tay, khẩu trang, kính bảo hộ).

4.5. Quản lý tổng hợp dịch hại (IPM):

Áp dụng chiến lược quản lý tổng hợp dịch hại (IPM) là cách tiếp cận bền vững và hiệu quả nhất để kiểm soát tuyến trùng hại rễ. IPM kết hợp nhiều biện pháp phòng ngừa, canh tác, sinh học và hóa học một cách hài hòa, dựa trên sự hiểu biết về sinh học và sinh thái của tuyến trùng, nhằm duy trì quần thể tuyến trùng ở mức độ không gây hại kinh tế, đồng thời bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.