Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:156

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp "Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng" trình bày việc điều tra hiện trạng bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng; Nghiên cứu đặc điểm sinh học, quy luật phát sinh gây hại của nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng; Đánh giá khả năng sử dụng vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnh Phytophthora trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng trong hệ thống quản lý tổng hợp cây trồng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC NN VIỆT NAM NGHIÊN CỨU BỆNH DO NẤM PHYTOPHTHORA SPP. GÂY HẠI TRÊN CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG THEO HƯỚNG SINH HỌC TẠI CAO BẰNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC NN VIỆT NAM NGUYỄN NAM DƯƠNG NGHIÊN CỨU BỆNH DO NẤM PHYTOPHTHORA SPP. GÂY HẠI TRÊN CÂY ĂN QUẢ CÓ MÚI VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG THEO HƯỚNG SINH HỌC TẠI CAO BẰNG Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9.62.01.12 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn: 1. TS. Hà Minh Thanh 2. TS. Đặng Vũ Thị Thanh HÀ NỘI - 2022
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố hay dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày … tháng năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Nam Dương i
LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thực hiện các nghiên cứu, đến nay tôi đã hoàn thành nội dung luận án “Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng”. Luận án được hoàn thành không chỉ là công sức của bản thân tác giả mà còn có sự giúp đỡ, hỗ trợ tích cực của nhiều cá nhân và tập thể. Nhân dịp này, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Hà Minh Thanh, cô TS. Đặng Vũ Thị Thanh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Thông tin và Đào tạo - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Bảo vệ thực vật, phòng Khoa học và Hợp tác Quốc tế, lãnh đạo và tập thể cán bộ Bộ môn Bệnh Cây và Miễn dịch thực vật cùng các anh, chị, em trong nhóm Nghiên cứu Bệnh hại trên cây ăn quả có múi, đã đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo địa phương cùng cán bộ và người dân ở các vùng trồng cây ăn quả có múi tại Cao Bằng đã nhiệt tình hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên, khuyến khích tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án./. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2022 Nghiên cứu sinh Nguyễn Nam Dương ii
MỤC LỤC TT Nội dung Trang MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .............................................................................................. 4 1.2. Tổng quan về cây ăn quả có múi ................................................................................... 5 1.2.1. Nguồn gốc, xuất xứ, tình hình sản xuất và sử dụng ................................................... 5 1.2.2. Đặc điểm thực vật học của cây ăn quả có múi ........................................................... 8 1.2.3. Sâu bệnh hại trên cây ăn quả có múi tại Việt Nam .................................................... 8 1.3. Những nghiên cứu về nấm Phytophthora hại cây trồng................................................ 9 1.3.1. Thông tin chung về nấm Phytophthora ...................................................................... 9 1.4. Sản xuất cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ................................................................... 35 1.4.1. Điều kiện tự nhiên của Cao Bằng ............................................................................. 35 1.4.2. Sản xuất cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ................................................................ 36 1.4.3. Những nghiên cứu trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ......................................... 39 1.5. Nhận xét chung và vấn đề quan tâm ............................................................................ 39 CHƯƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 41 2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................. 41 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 41 2.2.1. Điều tra hiện trạng bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng. ...................................................................................................................... 41 2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, quy luật phát sinh gây hại của nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng................................................................. 41 2.2.3. Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora spp. gây bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng .................................................................... 41 2.2.4. Đánh giá khả năng sử dụng vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnh Phytophthora trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng trong hệ thống quản lý tổng hợp cây trồng .................... 42 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................... 42 2.3.1. Địa điểm nghiên cứu................................................................................................. 42 2.3.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................... 42 iii
2.4. Vật liệu nghiên cứu...................................................................................................... 42 2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 43 2.5.1. Phương pháp điều tra, thu thập mẫu: ........................................................................ 43 2.5.2. Phương pháp xác định tác nhân gây bệnh ................................................................ 43 2.5.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm Phytophthora ............................ 46 2.5.4. Nghiên cứu quy luật phát sinh gây bệnh thối rễ chảy gôm do nấm Phytophthora trên cây ăn quả có múi. ....................................................................................................... 47 2.5.5. Phân lập, tuyển chọn, định danh vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora. ............ 49 2.5.6. Phương pháp xử lý số liệu: ....................................................................................... 58 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 59 3.1. Hiện trạng sản xuất cây ăn quả có múi và bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ................................................................................................................ 59 3.1.1. Hiện trạng sản xuất cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ............................................... 59 3.1.2. Thành phần bệnh hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng ..................................... 62 3.1.3. Triệu chứng bệnh thối rễ chảy gôm trên cây ăn quả có múi ở Cao Bằng ................ 64 3.1.4. Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ chảy gôm .................................................. 66 3.2. Nghiên cứu các đặc điểm sinh học, nuôi cấy của nấm Phytophthora ......................... 83 3.2.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm Phytophthora ............................................ 83 3.2.2. Quy luật phát sinh, gây hại của nấm Phytophthora spp. Trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng. ........................................................................................................................... 90 3.3. Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora từ đất trồng cây ăn quả có múi ở Cao Bằng. ............................................................................................................. 95 3.3.1. Phân lập, tuyển chọn vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora ............................... 95 3.3.2. Xác định các vi sinh vật đối kháng và mức độ an toàn sinh học.............................. 97 3.3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, nuôi cấy của các VSV đối kháng có triển vọng... 101 3.3.4. Khả năng ức chế nấm Phytophthora trong đất của các VSV đối kháng có triển vọng .......................................................................................................................................... 104 3.4. Đánh giá khả năng sử dụng vi sinh vật đối kháng phòng trừ bệnh Phytophthora trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng trong hệ thống quản lý tổng hợp cây trồng .................. 105 iv
3.4.1. Khả năng trừ nấm Phytophthora của chế phẩm CB-1 ở các liều lượng khác nhau .......................................................................................................................................... 105 3.4.2. Khả năng trừ nấm bệnh thối rễ chảy gôm Phytophthora của chế phẩm CB-1 trên cây ăn quả có múi ............................................................................................................. 106 3.4.3. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm CB-1 ..................................................................... 109 3.4.4. Đề xuất một số biện pháp quản lý tổng hợp bệnh thối rễ chảy gôm theo hướng sinh học trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng. ........................................................................ 113 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................................ 117 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .......................................................................................................................................... 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 120 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 B.Phục Hòa Bưởi Phục Hòa 2 B. Bacillus 3 BVTV Bảo vệ thực vật 4 CĂQCM Cây ăn quả có múi 5 CSB Chỉ số bệnh 6 C.Trưng Vương Cam Trưng Vương 7 CTV Citrus tristeza virus 8 CT Công thức 9 ĐC Đối chứng 10 ĐK Đường kính 11 ĐKTN Đường kính tản nấm 12 HLB Huanglongbing 13 HQUC Hiệu quả ức chế 14 HQPT Hiệu quả phòng trừ 15 ITS Internally transcribed spacers 16 NSLT Năng suất lý thuyết 17 NSTB Năng suất trung bình 18 PCR Polymese Chain Reaction 19 P. Phytophthora 20 Q.Trà Lĩnh Quýt Trà Lĩnh 21 Q.Trọng Con Quýt Trọng Con 22 S. Streptomyces 23 SXL Sau xử lý 24 SXLCP Sau xử lý chế phẩm 25 TLB Tỷ lệ bệnh 26 TXL Trước xử lý 27 VSV Vi sinh vật 28 XL Xử lý vi
DANH MỤC BẢNG TT Bảng Nội dung Trang Bảng 1. 1. Diện tích cây ăn quả có múi ở một số nước trên thế giới (FAO, 2014) ............. 6 Bảng 1. 2. Các nước trồng cây ăn quả có múi có sản lượng lớn nhất trên thế giới (FAO, 2017) ..................................................................................................................................... 6 Bảng 1. 3. Các loài Phytophthora gây bệnh thực vật đã được phát hiện ở Việt Nam ...... 33 Bảng 3. 1. Diện tích trồng cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2019) .......................... 59 Bảng 3. 2. Tình hình sử dụng cây giống để trồng mới (Năm 2015) .................................. 60 Bảng 3. 3. Hiện trạng tuổi cây tại các vùng trồng cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2015) ................................................................................................................................... 61 Bảng 3. 4. Tình hình áp dụng các biện pháp kỹ thuật chăm sóc (Năm 2015).................... 62 Bảng 3. 5. Thành phần bệnh hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2014 – 2019) ............................................................................................................................................ 63 Bảng 3. 6. Kết quả phân lập nấm Phytophthora trên vườn cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2014 – 2015) ............................................................................................................. 67 Bảng 3. 7. Một số đặc điểm hình thái và sinh học 3 loài Phytophthora gây bệnh thối rễ chảy gôm............................................................................................................................. 69 Bảng 3. 8. Các nhóm hình thái phát triển tản nấm của các mẫu nấm trên môi trường V8 và môi trường PDA (Năm 2014 – 2015) ................................................................................. 71 Bảng 3. 9. Kích thước bọc bào tử của các loài nấm Phytophthora (Năm 2015 – 2016) ... 72 Bảng 3. 10. Kết quả tìm kiếm trình tự gần gũi trên GenBank của 2 mẫu Phytophthora, Phyt-01 và Phyt-02, dựa trên trình tự ITS (Năm 2015) ..................................................... 75 Bảng 3. 11. Kết quả tìm kiếm trình tự gần gũi trên GenBank của 2 mẫu Phytophthora, Phyt-03 và Phyt-04, dựa trên trình tự ITS (Năm 2015) ..................................................... 76 Bảng 3. 12. Kết quả tìm kiếm trình tự gần gũi trên GenBank của 6 mẫu Phytophthora (M1 – M6) dựa trên trình tự ITS (Năm 2015) .................................................................... 77 Bảng 3. 13. Kết quả lây bệnh nhân tạo trên quả cam Trưng Vương của các loài nấm Phytophthora. (Năm 2015 – 2016) ..................................................................................... 80 vii
Bảng 3. 14. Kết quả lây bệnh nhân tạo trên cây cam Trưng Vương bằng các loài nấm Phytophthora (Năm 2015 – 2016) ...................................................................................... 81 Bảng 3. 15. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của nấm P. palmivora Phyt-01 (Năm 2016) ................................................................................................................................... 84 Bảng 3. 16. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của nấm P. nicotianae (Năm 2016) ............................................................................................................................................ 84 Bảng 3. 17. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của nấm P. citrophthora ............... 86 Bảng 3. 18. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hình thành bọc bào tử của nấm Phytophthora (Năm 2016) .................................................................................................. 87 Bảng 3. 19. Ảnh hưởng của môi trường dinh đưỡng đến sự phát triển của 03 loài nấm Phytophthora (Năm 2016) .................................................................................................. 88 Bảng 3. 20. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng phát triển của 03 loài nấm Phytophthora (Năm 2016) ......................................................................................................................... 90 Bảng 3. 21. Ảnh hưởng của địa hình đến mức độ bệnh thối rễ chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2015 – 2017) ........................................................................... 93 Bảng 3. 22. Mức độ nhiễm bệnh thối rễ chảy gôm của các giống quýt tại Cao Bằng (Năm 2015) ................................................................................................................................... 93 Bảng 3. 23. Ảnh hưởng của tuổi cây đến bệnh thối rễ chảy gôm trên cây ăn quả có múi ở Cao Bằng (Năm 2015) ........................................................................................................ 94 Bảng 3. 24. Phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của vi sinh vật đối với nấm Phytophthora spp. (Năm 2017) .......................................................................................... 95 Bảng 3. 25. Khả năng ức chế của các nguồn vi sinh vật có triển vọng với nấm Phytophthora (Năm 2017) .................................................................................................. 96 Bảng 3. 26. Một số Đặc điểm sinh học của các nguồn vi sinh vật có có triển vọng (Năm 2017) ................................................................................................................................... 98 Bảng 3. 27. Khả năng đồng hóa nguồn Các bon của các nguồn vi sinh vật đối kháng (Năm 2017) ......................................................................................................................... 98 Bảng 3. 28. Kết quả định danh các chủng VSV đối kháng nấm Phytophthora gây bệnh trên cây ăn quả có múi (Năm 2017) ................................................................................... 99 Bảng 3. 29. Mức độ an toàn sinh học của các vi sinh vật đối kháng (Năm 2017) .......... 100 viii
Bảng 3. 30. Khả năng tổng hợp enzyme ngoại bào của các VSV đối kháng có triển vọng (Năm 2017) ....................................................................................................................... 101 Bảng 3. 31. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng phát triển của các loài VSV đối kháng có triển vọng (Năm 2017)................................................................................................. 102 Bảng 3. 32. Ảnh hưởng của pH đến khả năng phát triển của các loài VSV đối kháng (Năm 2017) ................................................................................................................................. 103 Bảng 3. 33. Hiệu quả hạn chế nấm Phytophthora trong đất của các loài VSV đối kháng (Năm 2018) ....................................................................................................................... 104 Bảng 3. 34. Khả năng trừ nấm Phytophthora của chế phẩm CB-1 ở các liều lượng khác nhau trong nhà lưới (Năm 2018) ...................................................................................... 106 Bảng 3. 35. Hiệu lực phòng trừ bệnh thối rễ, chảy gôm Phytophthora trên cam Trưng Vương của chế phẩm và thuốc trừ nấm sinh học (Năm 2019) ......................................... 107 Bảng 3. 36. Hiệu quả trừ nấm Phytophthora trên đất vườn cam của các thuốc trừ nấm và chế phẩm sinh học (Năm 2019) ........................................................................................ 107 Bảng 3. 37. Hiệu lực phòng trừ bệnh thối rễ chảy gôm của một số loại thuốc trừ nấm hóa học và các chế phẩm CB-1, Bio-VASS.1 trên quýt Trà Lĩnh (Năm 2020) .................... 108 Bảng 3. 38. Hiệu quả của các phương pháp sử dụng CB-1 để trừ nấm Phytophthora trong đất vườn cây ăn quả có múi (Năm 2019) ......................................................................... 110 Bảng 3. 39. Hiệu quả của số lần sử dụng và thời gian sử dụng chế phẩm CB-1 trừ nấm Phytophthora trên đất vườn cây ăn quả có múi tại Cao Bằng (Năm 2019) .................... 111 Bảng 3. 40. Ảnh hưởng của phân bón và chế phẩm CB-1 tới bệnh thối rễ, chảy gôm Phytophthora trên cam (Năm 2019) ................................................................................. 111 Bảng 3. 41. Hiệu lực phòng trừ nấm Phytophthora của chế phẩm CB-1 kết hợp với biện pháp cắt tỉa, vệ sinh vườn (Năm 2019) ............................................................................ 112 ix
DANH MỤC HÌNH TT Hình Nội dung Trang Hình 1. 1. Đặc điểm sinh sản của nấm Phytophthora ........................................................ 10 Hình 1. 2. Hình thái của nấm Phytophthora ....................................................................... 11 Hình 1. 3. Một số triệu chứng bệnh do nấm Phtophthora gây hại trên cây trồng .............. 12 Hình 3. 4. Phân lập nấm Phytophthora bằng bẫy cánh hoa hồng ...................................... 68 Hình 3. 5. Nấm Phytophthora spp. trên môi trường PSM ................................................. 68 Hình 3. 6. Các loài nấm Phytophthora hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng .............. 70 Hình 3. 7. Hình thái tản nấm của P. nicotianae và P. palmivora trên môi trường nuôi cấy nhân tạo (sau 7 ngày, 28oC) ................................................................................................ 73 Hình 3. 8. Hình thái tản nấm của P. citrophthora trên môi trường PDA ........................... 73 Hình 3. 9. PCR nhân vùng gen ITS của các mẫu Phytophthora ........................................ 74 Hình 3. 10. Cây phát sinh dựa trên trình tự toàn bộ vùng ITS của các mẫu Phytophthora Phyt-01 và Phyt-02 với các loài có quan hệ họ hàng gần .................................................. 75 Hình 3. 11. Cây phát sinh dựa trên trình tự toàn bộ vùng ITS của 2 mẫu Phytophthora Phyt-03 và Phyt-04 với các loài có quan hệ họ hàng gần .................................................. 76 Hình 3. 12. Cây phát sinh dựa trên trình tự toàn bộ vùng ITS của 6 mẫu Phytophthora (M1, M2 M3, M4, M5, M6) với đại diện các loài Phytophthora trên GeneBank ............. 78 Hình 3. 13. Lây bệnh nhân tạo bằng phương pháp áp thạch .............................................. 83 Hình 3. 14. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của nấm P. nicotianae .................. 85 Hình 3. 15. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của nấm P. citrophthora .............. 85 Hình 3. 16. Ảnh hưởng của pH đến sinh trưởng của nấm P. citrophthora ........................ 90 Hình 3. 17. Khả năng ức chế của vi khuẩn BHA12.2 với nấm P. citrophthora ................ 96 Hình 3. 18. Khả năng ức chế của xạ khuẩn STL2.7 đối với nấm P. Citrophthora ............ 96 Hình 3. 19. . Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sự sinh trưởng của S. misionensis ........... 103 Hình 3. 20. Thử nghiệm 1 số thuốc hóa học phòng trừ bệnh thối rễ chảy gôm trên cây quýt Trà Lĩnh .................................................................................................................... 109 x
DANH MỤC BIỂU ĐỒ TT Biểu đồ Nội dung Trang Biểu đồ 3. 1. Biểu đồ Diễn biến bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây có múi tại Cao Bằng năm 2015 .................................................................................................................................... 91 Biểu đồ 3. 2. Biểu đồ Diễn biến bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây có múi tại Cao Bằng năm 2016 .................................................................................................................................... 91 xi
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ăn quả có múi cam, quýt, chanh, bưởi… thuộc họ Rutaceae là những cây ăn quả có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao, được phát triển trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam cây ăn quả có múi được trồng rộng khắp ở hầu hết các tỉnh trong cả nước, từ trung du, miền núi phía Bắc đến đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long. Diện tích trồng cam, quýt ở Việt Nam ngày càng được mở rộng, tới năm 2020 tổng diện tích cây có múi trên cả nước là 235.216 ha. Trong đó, diện tích trồng cây có múi ở các tỉnh phía bắc là 106.125 ha, các tỉnh Bắc Trung Bộ là 29.630 ha, các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên là 7.761 ha và các tỉnh phía nam là 91.702 ha (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2020), Cao Bằng là một tỉnh miền núi phía Bắc, có điều kiện đất đai, khí hậu rất thích hợp cho cây ăn quả có múi phát triển. Tại Cao Bằng các giống quýt Trà Lĩnh, cam Trưng Vương với chất lượng cao có hương vị đặc biệt đã mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho người nông dân. Với định hướng phát triển một số cây trồng bản địa thay thế một số cây trồng kém hiệu quả, cam quýt là sự lựa chọn trong cơ cấu cây trồng hiện nay của nhiều địa phương ở Cao Bằng. Tuy nhiên những năm gần đây diện tích, sản lượng cũng như chất lượng của cam quýt Cao Bằng bị suy giảm mạnh, nhiều vườn bị thoái hóa nặng nề. Việc mở rộng diện tích, đẩy mạnh thâm canh tăng năng suất là điều kiện thích hợp cho nhiều loài sâu bệnh phát sinh gây hại trên cây có múi. Bên cạnh bệnh vàng lá greening, bệnh thối rễ, chảy gôm, thối quả.... gây ra đã được phát hiện ở hầu hết các vùng trồng cam quýt ở Cao Bằng. Khi bị bệnh cây ăn quả có múi trở nên còi cọc, tán lá biến vàng, trên thân cành và đặc biệt phần gốc cây có xuất hiện các vết chảy gôm, gỗ bị biến màu nâu đen, rễ bị thối đen và dễ tuột vỏ, hoa quả ít, khi bị bệnh nặng cây không cho quả và có thể bị chết. Các vườn cây có múi bị bệnh được nông dân ở Cao Bằng gọi là những vườn "cam buồn". Bệnh đã và đang gây hại trên nhiều vườn cam quýt tại vùng Hòa An, Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng. Trên cây ăn quả có múi việc phòng trừ sâu bệnh hại nói chung và bệnh thối rễ, chảy gôm nói riêng đang gặp rất nhiều khó khăn. Người dân chỉ phòng trừ bệnh khi thấy 1
cây có biểu hiện vàng lá hay chảy gôm trên thân, lúc đó cây đã bị bệnh nặng các biện pháp phòng trừ thường không có hiệu quả, chỉ sau 1 – 2 vụ, cây bị chết. Ngoài ra cây có múi là cây lâu năm, sau khi hết chu kỳ kinh doanh, cây con lại được trồng tái canh tại các vườn mà mật độ nấm Phytophthora đã được tích lũy cao trong đất, dẫn tới cây nhanh chóng bị nhiễm bệnh, cây sinh trưởng phát triển kém và có thể bị chết. Bệnh thối rễ, chảy gôm trên cam quýt ở Cao Bằng mới chỉ sơ bộ được xác định là do nấm Phytophthora spp. gây ra, các nghiên cứu chuyên sâu về bệnh chưa được tiến hành. Do đó việc thực hiện đề tài Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng là điều cần thiết nhằm xác định được nguyên nhân, đặc điểm, quy luật phát sinh và gây hại của bệnh, để từ đó đưa ra các biện pháp quản lý bệnh an toàn và hiệu quả, đảm bảo sản xuất cây ăn quả có múi ở Cao Bằng bền vững. 2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu của đề tài Xác định được các loài Phytophthora là tác nhân gây bệnh trên cây ăn quả có múi ở Cao Bằng cũng như đặc điểm sinh học của các loài nấm và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và gây hại của bệnh thối rễ, chảy gôm cây ăn quả có múi và các biện pháp phòng trừ bệnh hiệu quả tại Cao Bằng 2.2. Yêu cầu của đề tài Đánh giá được thực trạng bệnh thối rễ, chảy gôm trên ăn quả cây có múi, xác định được các loài Phytophthora là tác nhân gây bệnh và đặc điểm phát sinh gây hại của nấm gây ra cho cây ăn quả có múi ở Cao Bằng. Phân lập, tuyển chọn được các chủng vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora có hoạt tính cao. Thử nghiệm khả năng sử dụng vi sinh vật đối kháng để phòng trừ nấm Phytophthora gây bệnh trên cây ăn quả có múi. Đề xuất được các biện pháp phòng chống hiệu quả bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng. 3. Tính mới và những đóng góp của đề tài 2
Đã xác định được 3 loài nấm Phytophthora palmivora, P. nicotianae và P. citrophthora là tác nhân gây bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng và bổ sung thêm nấm Phytophthora palmivora vào danh sách các loài nấm hại cây ăn quả có múi ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Đã phân lập, tuyển chọn được ba loài vi sinh vật Bacillus amyloliquefaciens, B. methylotrophicus và Streptomyces misionensis. đối kháng nấm Phytophthora có hiệu lực ức chế đạt 82,2-85,7% trong môi trường nuôi cấy. Chế phẩm CB-1 (hỗn hợp Bacillus amyloliquefaciens, B. methylotrophicus và Streptomyces misionensis) đạt hiệu lực phòng trừ nấm Phytophthora từ 75,85 - 83,18% trong nhà lưới và 73,1% trên đồng ruộng. Đề xuất được quy trình sử dụng chế phẩm CB-1 phòng chống bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp bổ sung các dẫn liệu khoa học về các loài nấm Phytophthora gây bệnh hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng, các yếu tố ảnh hưởng và các giải pháp phòng chống bệnh. Tuyển chọn và bổ sung được một số loài vi sinh vật đối kháng (tại Cao Bằng) có khả năng sử dụng trong phòng chống bệnh do nấm Phytophthora gây ra. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả của đề tài là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về xây dựng và phát triển quy trình quản lý tổng hợp bệnh thối rễ, chảy gôm nhằm phát triển bền vững cây ăn quả có múi ở Cao Bằng và các địa phương có điều kiện tương tự, đồng thời là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị sử dụng trong nghiên cứu khoa học và đào tạo chuyên ngành bảo vệ thực vật. 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Các loài nấm thuộc chi Phytophthora là tác nhân gây bệnh thối rễ, chảy gôm một loại dịch hại kinh tế cho các vùng trồng cây ăn quả có múi trên thế giới. Trong chi nấm này đã xác định được 10 loài gây bệnh cho cây ăn quả có múi, trong đó các loài P. palmivora, P. nicotianae và P. citrophthora là những loài gây hại phổ biến và quan trọng nhất. Quy luật phát sinh gây bệnh, các biện pháp quản lý bệnh do nấm Phytophthora đã được nghiên cứu khá toàn diện và hệ thống tại các vùng trồng cây ăn quả có múi trên thế giới. Tại Việt Nam 9 loài nấm Phytophthora đã phát hiện gây hại trên các cây trồng nông nghiệp. Các loài P. palmivora, P. nicotiane, P. cinamomi, P. capsisi và P. infestans là những loài gây hại quan trọng trên các cây trồng có giá trị kinh tế cao sầu riêng, dứa và hồ tiêu, cao su và cây thực phẩm họ Solanaceae (Đặng Vũ Thị Thanh, Ngô Vĩnh Viễn, Drenth,2004). Các nghiên cứu về quy luật phát sinh gây hại và biện pháp quản lý bệnh Phytophthora trên sầu riêng, hồ tiêu, dứa và các cây thực phẩm đã được nghiên cứu một cách hệ thống bởi nhiều các tác giả ở Việt Nam (Mai Văn Trị và cs (2003), Nguyễn Vĩnh Trường (2008), Phạm Ngọc Dung và cs (2007). Nấm P. citrophthora đã được phát hiện hại lần đầu tiên trên cam ở Việt Nam vào những năm 50 của thế kỷ 20 sau đó nấm P.nicotianae tiếp tục được phát hiện ở khắp các vùng trồng cây ăn quả có múi ở Việt Nam (Đặng Vũ Thị Thanh, Ngô Vĩnh Viễn, Drenth, 2004). Tuy nhiên những nghiên cứu về bệnh Phytophthora trên cây có múi ở Việt Nam còn rời rạc không liên tục và thường chỉ hạn chế ở mức điều tra tỷ lệ bệnh. Chưa có nghiên cứu phát triển chiến lược quản lý bệnh, quản lý vườn ươm, tạo giống kháng bệnh. Đặc biệt tại Cao Bằng chưa có những nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh và biên pháp quản lý bệnh thối rễ, chảy gôm trên các cây cam quýt đặc sản. Nghiên cứu nấm Phytopthora hại cây ăn quả có múi và sử dụng các chế phẩm sinh học quản lý bệnh tại Cao Bằng là một điều cần thiết để đáp ứng được nhu cầu phát triển vùng cây ăn quả có múi đặc sản của tỉnh Cao Bằng cũng như các vùng trồng cây ăn quả có múi ở Việt Nam. 4
1.2. Tổng quan về cây ăn quả có múi 1.2.1. Nguồn gốc, xuất xứ, tình hình sản xuất và sử dụng 1.2.1.1. Nguồn gốc, xuất xứ và tình hình sản xuất cây ăn quả có múi trên thế giới. * Nguồn gốc Cây ăn quả có múi là một trong những cây trồng lâu đời nhất. Castle (1987) cho rằng cây có múi xuất hiện đầu tiên tại Trung Quốc khoảng năm 2201 đến 2205 trước Công nguyên và đã được trồng trên 4000 năm. Các nghiên cứu gần đây cho rằng cây có múi có nguồn gốc ở Himalaya (Wu và cs, 2018). Một số nghiên cứu trước chỉ ra rằng cây có múi được trồng đầu tiên ở vùng Đông Nam Á, khu vực giữa Đông Bắc Ấn Độ, Bruma của Myanmar và tỉnh Yunnan, Trung Quốc. * Phân loại Các cây ăn quả có múi Citrus thuộc tông Clauseneae, dưới họ Aurantioideae, họ Rutaceae, bộ Rutales, ngành ngọc lan Lignosea, lớp cây 2 lá mầm Dicotylendones. * Tình hình sản xuất Hiện nay, cây có múi là một trong những cây quan trọng nhất trên thế giới. Sản lượng quả của cây có múi trên thế giới ước tính khoảng 124,246,000 tấn (Citrus Fruit – Fresh and Processed Statistical Bulletin 2016, FAO). Cây có múi có khả năng sinh trưởng ở các vùng có vĩ độ 400N tới 400S. Tuy nhiên, các vùng trồng cây có múi thương mại chủ yếu phân bố hạn chế ở hai vành đai vùng cận nhiệt đới, khoảng 20 đến 400N và S của đường xích đạo (Castle, 1987). Theo thống kê của FAO năm 2017, Brazil, Trung Quốc, Hoa Kỳ , Mexico, Ấn Độ và Tây Ban Nha là các nước có diện tích trồng cây có múi lớn trên thế giới (bảng 1.1). Brazil là nước trồng cây có múi lớn nhất với sản lượng hàng năm trung bình khoảng 20 triệu tấn và cũng là nước xuất khẩu lượng nước cam ép lớn nhất. Trung Quốc là nước đứng thứ hai trên thế giới về sản xuất cây có múi với sản lượng khoảng 19,6 triệu tấn. Thị trường tiêu thụ nước ép chủ yếu là các nước Đông Nam Á. Hoa Kỳ là nước đứng thứ ba với sản lượng hàng năm khoảng 10 triệu tấn. Cam là sản phẩm tiêu dùng chủ yếu trên thị trường Hoa Kỳ. Tại Hoa Kỳ phần lớn cam và các loại cây có múi khác được trồng ở các 5
bang Florida, Arizona và Texas. Mexico có sản lượng cây có múi hàng năm khoảng trên 6,8 triệu tấn, (bảng 1.2). Bảng 1. 1. Diện tích cây ăn quả có múi ở một số nước trên thế giới (FAO, 2014) TT Tên nước Diện tích (ha) 1 Trung quốc 1,476,679 2 Brazil 942,267 3 Nigeria 730,000 4 Mexico 523,503 5 Mỹ 430,080 6 Tây Ban Nha 296,950 7 Ấn Độ 264,500 8 Iran 232,500 9 Ý 168,507 10 Argentina 145,000 11 Hy Lạp 143,883 12 Thế giới 7,295,135 Bảng 1. 2. Các nước trồng cây ăn quả có múi có sản lượng lớn nhất trên thế giới (FAO, 2017) TT Tên nước Sản lượng (tấn) 1 Brazil 20,682,309 2 Trung Quốc 19,617,100 3 Mỹ 10,017,000 4 Mexico 6,851,000 5 Ấn Độ 6,286,000 6 Tây Ban Nha 5,703,600 7 Iran 3,739,000 8 Ý 3,579,782 9 Nigeria 3,325,000 10 Thổ Nhĩ Kỳ 3,102,414 Nguồn: John Misachi, 21 Sep. 2017. www.worldatlas.com. 6
1.2.1.2. Tình hình sản xuất cây ăn quả có múi ở Việt Nam Theo số liệu thống kê của Cục trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2020), tổng diện tích cây có múi trên cả nước là 235.216 ha. Trong đó, diện tích trồng cây có múi ở các tỉnh phía bắc là 106.125 ha, các tỉnh Bắc Trung Bộ là 29.630 ha, các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên là 7.761 ha và các tỉnh phía nam là 91.702 ha. Cam là loại cây có múi được trồng phổ biến nhất với diện tích trên 130.000 ha, sau đó là cây bưởi với diện tích trên 85.500 ha. Cơ cấu chủng loại: Cam và bưởi hiện có diện tích lớn nhất trong sản xuất cây có múi nước ta (khoảng 38% mỗi loại), tiếp theo là chanh (15,1%) và quýt (8,6%). Riêng tại phía Bắc, diện tích trồng cam chiếm gần 45,6%, bưởi chiếm 40,2%, quýt 7,4% và chanh 7,9% trong cơ cấu diện tích cây có múi. Nhiều địa phương đã hình thành các vùng sản xuất cây có múi hàng hóa tập trung quy mô lớn như: cam Hà Giang, Tuyên Quang, Hoà Bình, Bắc Giang; bưởi Phú Thọ, Bắc Giang, Hoà Bình; quýt Bắc Kạn… Diện tích và sản lượng cây có múi cả nước tăng liên tục trong những năm gần đây; cơ cấu giống phong phú; chủ yếu được tiêu thụ dạng quả tươi tại thị trường nội địa là chính. Tổng giá trị xuất khẩu năm 2019 là 47,5 triệu USD. * Một số vùng trồng cây ăn quả có múi chủ lực ở phía Bắc Hòa Bình: Có diện tích trồng cây ăn quả có múi lớn, chiếm khoảng 5% diện tích của cả nước. Năm 2020, diện tích cây có múi của tỉnh đạt khoảng 11,500 ha, diện tích kinh doanh khoảng 7,400 ha, sản lượng ước đạt 160,000 tấn. Hà Giang: Toàn tỉnh Hà Giang đang có trên 8.800 ha cam, trong đó có trên 4.268 ha được sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP, chiếm trên 80% diện tích cho thu hoạch. Tổng sản lượng cam niên vụ 2019 - 2020 ước đạt trên 71,7 nghìn tấn. Trong đó, cam sành có diện tích trên 7.060 ha và có 4.268,2 ha được sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP, sản lượng ước đạt trên 60,7 nghìn tấn; các loại cam Vinh và V2 có diện tích gần 1.800 ha, sản lượng ước đạt trên 11.000 tấn. Bắc Giang: Năm 2019, diện tích cây ăn quả có múi của huyện Lục Ngạn là 6.740 ha, trong đó, cây cam 4.142 ha, bưởi 2.252 ha và cây ăn quả có múi khác là 346 ha, ước tổng sản lượng cây ăn quả có múi đạt 58.560 tấn, tăng hơn 5 nghìn tấn so năm trước. 7