Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu bệnh vàng rụng lá cao su Corynespora cassiicola (Bert. & Curtis) Wei và biện pháp quản lý tổng hợp tại Bình Phước

Chia sẻ: Chuheodethuong 09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:196

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định được nguyên nhân, đặc điểm sinh học, sinh thái và các yếu tố ảnh hưởng đến sự lan truyền bệnh vàng rụng lá cao su, làm cơ sở khoa học xây dựng các giải pháp phòng chống bệnh hiệu quả cho cây cao su tại Bình Phước.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu bệnh vàng rụng lá cao su Corynespora cassiicola (Bert. & Curtis) Wei và biện pháp quản lý tổng hợp tại Bình Phước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU BỆNH VÀNG RỤNG LÁ CAO SU Corynespora cassiicola (Berk. & Curtis) Wei VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP TẠI BÌNH PHƢỚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, NĂM 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU BỆNH VÀNG RỤNG LÁ CAO SU Corynespora cassiicola (Berk. & Curtis) Wei VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP TẠI BÌNH PHƢỚC Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9. 62. 01. 12 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. Ngô Vĩnh Viễn 2. PGS.TS. Nguyễn Xuân Hồng HÀ NỘI, NĂM 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác; Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả; Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Bích Ngọc
ii LỜI CẢM ƠN! Trước tiên, tôi xin bày tỏ sự kính trọng và long biết ơn sâu sắc TS. Ngô Vĩnh Viễn và PGS.TS. Nguyễn Xuân Hồng, hai người Thày đã hướng dẫn, động viên giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và viết luận án này. Những nhận xét và đánh giá của thày cô, đặc biệt là những gợi ý về hướng giải quyết vấn đề trong suốt quá trình nghiên cứu, thực sự là những bào học vô cùng quý giá đối với tôi. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo Sau Đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đề tài trong những năm qua. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Viện Bảo vệ thực vật, Bộ môn Bệnh cây nơi tôi đang công tác, bạn bè đồng nghiệp gần xa đã chia sẻ, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Bộ Khoa học và Công nghệ, đã cấp kinh phí cho tôi thực hiện đề tài độc lập cấp Nhà nước” Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để phòng trừ bệnh vàng rụng lá cao su tại Đông Nam Bộ” năm 2012-2014. Xin cảm ơn Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bình Phước, Chi cục Trồng trọt và BVTV Bình Phước, các hộ nông dân trồng cao su tiểu điền tại Bình Phước đã tham gia làm thí nghiệm và giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án này. Cuối cùng, xin cảm ơn bố mẹ, tình cảm yêu thương của chồng con, các anh chị em đã động viên, hỗ trợ tinh thần trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Bích Ngọc
iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chƣơng 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU......................................................................................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................... 5 1.2. Tổng quan về cây cao su ...................................................................................... 5 1.3. Những nghiên cứu ở nước ngoài .......................................................................... 7 1.4. Những nghiên cứu trong nước ........................................................................... 28 Chƣơng 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 42 2.1. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 42 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 42 2.3. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 42 2.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 44 Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 65 3.1. Xác định nguyên nhân gây bệnh vàng rụng lá cao su tại bình phước ...................... 65 3.2. Đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm c. Cassiicola gây bệnh vàng rụng lá cao su ............................................................................................................... 79 3.4. Nghiên cứu các biện pháp quản lý bệnh vàng rụng lá cao su .......................... 107 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................... 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 143 PHỤ LỤC ..................................................................................................... 161
vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ANRPC Hiệp hội các nước sản xuất cao su thiên nhiên BP Bình Phước BVTV Bảo vệ thực vật C. cassiicola Corynespora cassiicola CSB Chỉ số bệnh CSTN Cao su tự nhiên CTAB Cetyltrimethyl ammonium bromide CV (%) Hệ số biến động DNA Deoxyribonucleic acid DRC Dry rubber content Dvt Dòng vô tính ĐN Đồng Nai HQPT Hiệu quả phòng trừ ITS Internally transcribed spacers KTCB Kiến thiết cơ bản LSD Sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất PCR Phản ứng chuỗi trùng hợp (polymerase chain reaction) PDA Potato dextrose agar PSA Potato glucose agar QLTH Quản lý tổng hợp TE Tris acetate EDTA TLB Tỉ lệ bệnh VRL Vàng rụng lá VNCCSVN Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam WA Water agar
v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích cao su tại Bình Phước phân theo huyện, thị.............................. 37 Bảng 1.2. Diện tích nhiễm bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước ...................... 38 Bảng 1.3. Diện tích nhiễm bệnh vàng rụng lá trên giống RRIV 4 (Bình Phước, 2010) ........................................................................................................39 Bảng 3.1. Kết quả phân lập nấm C. cassiicola từ các dạng triệu chứng bệnh khác nhau (Viện BVTV, 2012) ........................................................................67 Bảng 3.2. Một số triệu chứng đốm lá, vàng lá và rụng lá trên cao su ....................... 68 Bảng 3.3. Kết quả lây bệnh nhân tạo b ng các nguồn nấm C. cassiicola phân lập được trên cao su (Bình Phước, 2012) ...................................................... 70 Bảng 3.4. Hình thái, kích thước bào từ các mẫu phân lập nấm C. cassiicola (Viện BVTV, 2012) ........................................................................................... 71 Bảng 3.5. Danh sách mẫu nấm C. cassiicola hại cao su phân tích trình tự (Năm 2012) ........................................................................................................73 Bảng 3.6. Giải trình tự và tìm kiếm các chuỗi gần gũi trên Ngân Hàng Gen (GenBank)................................................................................................ 75 Bảng 3.7. So sánh trình tự vùng ITS của các mẫu nấm C. cassiicola ...................... 77 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến sự phát triển của nấm C. cassiicola (Viện BVTV – 2012) ............................................................. 79 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của nấm C. cassiicola trên môi trường PDA (Viện BVTV – năm 2012) ................................................... 81 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của độ pH đến sự phát triển của nấm C. cassiicola trên môi trường PDA (Viện BVTV – 2012) ......................................................... 83 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của chế độ chiếu sáng đến sự phát triển của nấm C. cassiicola trên môi trường PDA (Viện BVTV – 2012) ........................... 84 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của chế độ chiếu sáng đến sự hình thành bào tử nấm C. cassicola trên các môi trường dinh dưỡng (Viện BVTV – 2012) ...........85 Bảng 3.13. Khả năng nảy mầm của bào tử nấm C. cassiicola phân lập từ các giống cao su khác nhau (Viện BVTV, 2013) .................................................... 86
vi Bảng 3.14. Khả năng xâm nhiễm gây bệnh của nấm C. cassiicola trên lá cao su ở độ tuổi khác nhau (Viện BVTV, 2013) ........................................................ 87 Bảng 3.15. Khả năng tồn tại của nấm C. cassiicola trên tàn dư lá bệnh (Viện Bảo vệ thực vật, 2012-2013) ...........................................................................89 Bảng 3.16. Hậu bào tử hình thành từ các mẫu phân lập nấm Corynespora cassiicola trên cao su và các cây ký chủ khác (Viện BVTV, 2015)......................... 90 Bảng 3.17. Danh sách cây ký chủ nhiễm nấm C. cassiicola (Bình Phước, 2012 – 2016) ........................................................................................................93 Bảng 3.18. Đặc điểm hình thái của nấm Corynespora cassiicola trên một số cây ký chủ chính tại Việt nam (Viện BVTV, năm 2012-2015) .......................... 94 Bảng 3.19. Khả năng gây bệnh của các nguồn nấm C. cassiicola phân lập từ các cây ký chủ khác nhau (Viện BVTV, 2013) .................................................... 97 Bảng 3.20. Diễn biến bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước năm 2012, 2013..101 Bảng 3.21. Mức độ nhiễm bệnh vàng rụng lá của một số giống cao su trồng tại Bình Phước (năm 2012) .................................................................................103 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của tuổi cây đến bệnh vàng rụng lá cao su ........................104 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của điều kiện đất trồng đến bệnh vàng rụng lá cao su (Bình Phước, năm 2012) ..................................................................................106 Bảng 3.24. Kết quả điều tra bệnh vàng rụng lá trên một số dòng/ giống cao su trong vườn ươm tại công ty Cao su Lộc Ninh – Bình Phước ( 8/2012) .............107 Bảng 3.25. Hiệu quả của biện pháp thu dọn tàn dư đến mức độ bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước (năm 2013 - 2014) .............................................109 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của phân bón đến mức độ bị bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước (Đồng Xoài – Bình Phước, 2013) ......................................111 Bảng 3.27. Khả năng đối kháng của vi khuẩn, xạ khuẩn với nấm Corynespora cassiicola trong điều kiện in vitro (Viện BVTV, 2015) ........................114 Bảng 3.28. Khả năng đối kháng của các chủng nấm đối kháng với nấm C. cassiicola (Viện BVTV, 2013-2014)......................................................................116 Bảng 3.29. Hiệu quả hạn chế nguốn nấm C. cassiicola tồn tại trên lá cao su rụng của chế phẩm nấm Trichoderma (Viện BVTV, 2013) .................................118
vii Bảng 3.30. Hiệu quả hạn chế nguồn nấm C. cassiicola tồn tại trên lá cao su rụng của chế phẩm Trichoderma (Bình Phước, 2014) .........................................119 Bảng 3.31. Hiệu lực của một số loại thuốc BVTV đến khả năng ức chế nấm C. cassiicola trong điều kiện in vitro (Viện BVTV, 2012) ........................122 Bảng 3.32. Hiệu lực phòng trừ bệnh vàng rụng lá cao su của một số thuốc hoá BVTV trong điều kiện vườn ươm (Đồng Xoài-Bình Phước, 2012) .....................124 Bảng 3.33. Hiệu lực phòng trừ bệnh vàng rụng lá cao su của một số thuốc hoá BVTV trên vườn cao su kinh doanh (Đồng Xoài-Bình Phước, 2013) ..125 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của thời điểm xử lý thuốc đối với bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước (Quảng Hưng, Đồng Phú, 2013) ...................................127 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của các công cụ phun thuốc đến bệnh vàng rụng lá cao su (Bình Phước, 2013) ................................................................................128 Bảng 3.36. Kết quả phân tích nấm C. cassiicola ở lớp lá rụng của mô hình PTTH tại Bình Phước (Viện BVTV, 2013) ...........................................................130 Bảng 3.37. Hiệu quả phòng trừ của mô hình PTTH đối với bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước (2013)............................................................................131 Bảng 3.38. Thành phần bệnh hại trên cao su trong mô hình QLTH bệnh vàng rụng lá tại Bình Phước (2013) ........................................................................132 Bảng 3.39. Năng suất mủ cao su trong mô hình quản lý tổng hợp bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước (2013 - 2014) .....................................................133 Bảng 3.40. Hiệu quả kinh tế của mô hình quản lý tổng hợp bệnh VRL so với sản xuất ngoài mô hình tại Bình Phước (2013) ...........................................134
vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Chu kỳ bệnh của nấm C. cassiicola ................................................ 14 Hình 1.2. Đặc điểm hình thái nấm C. cassiicola ............................................ 14 Hình 1.3. Hậu bào tử tạo ra trong điều kiện in vitro và in vivo. ..................... 19 Hình 3.1. Triệu chứng bệnh vàng rụng lá trên vườn ươm .............................. 69 Hình 3.2. Triệu chứng bệnh vàng rụng lá trên cao su vườn khai thác ............ 69 Hình 3.3. Triệu chứng các bệnh hại khác trên lá ............................................ 69 Hình 3.4. Đặc điểm hình thái nấm C. cassiicola trên môi trường nhân tạo PDA .............................................................................................. 72 Hình 3.5. PCR nhân vùng ITS b ng cặp mồi ITS4 và ITS5 của 10 mẫu Corynespora phân lập trên cao su ................................................ 75 Hình 3.6. Phân tích phả hệ dựa trên trình tự toàn bộ vùng ITS của các mẫu nấm ................................................................................................ 78 Hình 3.7. Sự sinh trưởng của nấm C. cassiicola trên các môi trường nuôi cấy khác nhau ...................................................................................... 80 Hình 3.8. Sự sinh trưởng của nấm ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau .......... 82 Hình 3.9. Bào tử nấm C. cassiicola nảy mầm sau 12 h trên môi trường PDA86 Hình 3.10. Bào tử nảy mầm và xâm nhiễm vào mô lá cây cao su .................. 88 Hình 3.11. Nấm C. cassiicola phân lập từ mẫu lá rụng 3 tháng ..................... 89 Hình 3.12. Hậu bào tử tạo ra từ các mẫu phân lập cao su .............................. 92 Hình 3.13. Triệu chứng bệnh do nấm C. cassiicola gây ra trên các cây ký chủ (A) . Ớt; (B) Xoài; (C) Đu đủ; (D) Sắn; (E) Hồ tiêu; (F) Dây sữa bò; (G) Quả cà chua nhiễm nấm; (H) cây cao su thực sinh nhiễm bệnh vàng rụng lá trên vườn. ................................................................. 94 Hình 3.14. Hình thái tản nấm C. cassiicola của các cây ký chủ trên môi trường dinh dưỡng PDA ............................................................... 96 Hình 3.15. Bào tử nấm C. cassiicola trên một số cây ký chủ ......................... 96
vii Hình 3.16. Lây nhiễm nhân tạo nấm C. cassiicola giữa các cây ký chủ khác nhau ..................................................................................... 99 Hình 3.17. Diễn biến bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước năm 2012 .. 101 Hình 3.18. Diễn biến bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước năm 2013 .. 102 Hình 3.19. Tương quan giữa TLB và ẩm độ tại Bình Phước ........................ 102 Hình 3.20. Tương quan giữa TLB và lượng mưa tại Bình Phước ................ 102 Hình 3.21. Mức độ bệnh vàng rụng lá trên các dvt khác nhau ..................... 104 Hình 3.22. Đánh giá khả năng chống chịu bệnh vàng rụng lá cúa các giống cao su trong điều kiện vườn ươm ............................................... 108 Hình 3.23. Xử lý bón phân ngoài mô hình ........................................................ 112 Hình 3.24. Xử lý gom lá rụng vào giữa hàng cao su trong mô hình............. 112 Hình 3.25. Khả năng đối kháng nấm C.cassiicola của các dòng VSV......... 115 Hình 3.26. Khả năng đối kháng nấm C. cassiicola của Trichoderma spp. .. 117 Hình 3.27. Gom lá cao su rụng và tưới chế phẩm chứa nấm đối kháng Trichoderma ................................................................................ 120 Hình 3.28. Khả năng ức chế nấm C. cassiicola của một số thuốc hóa BVTV ở các nồng độ khác nhau ................................................................ 123 Hình 3.29. Xử lý thử thuốc hóa BVTV sau 6 ngày ...................................... 123 Hình 3.30. Xử lý thuốc BVTV tại Tiến Hưng – Đồng Xoài – Bình Phước . 126 Hình 3.31. Công cụ phun rải thuốc ............................................................... 129 Hình 3.32. Mô hình quản lý bệnh vàng rụng lá cao su ................................. 135
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây cao su (Hevea brasiliensis Muel-Arg) là loại cây trồng đa mục đích, chu kỳ kinh doanh dài (trên 20 năm), có vai trò rất lớn về mặt kinh tế, bảo vệ môi trường và an ninh quốc phòng. Mủ cao su có giá trị kinh tế cao, đứng sau gang thép, than đá và dầu mỏ. Tiêu thụ cao su tăng mạnh vào năm 2010 (8,6%) và giảm xuống (4,6%) năm 2011, tăng (6,2%) vào năm 2012 và đến năm 2015 tổng nhu cầu tiêu thụ cao su trên thế giới đạt 29,1 triệu tấn và tăng lên 30,3 triệu tấn năm 2016 (ANRPC, 2016). Diện tích cao su nước ta ngày càng tăng, là một trong 10 mặt hàng xuất khẩu chủ yếu. Theo Tập đoàn Cao su Việt Nam (2015), năm 2000 cả nước đạt 412,0 nghìn ha, đến năm 2015 đạt 981,0 nghìn ha, tăng gấp đôi so với năm 2000. Việt nam đứng thứ 1 thế giới về năng suất (1.695 kg/ha), thứ 5 về sản lượng (1.017.000 tấn) và thứ 4 thế giới về xuất khẩu (1,14 triệu tấn) (ANRPC, 2015). Bệnh vàng rụng lá cao su (Corynespora cassiicola) là một trong những đối tượng bệnh hại quan trọng trên cây cao su. Trong những năm gần đây bệnh trở nên nghiêm trọng và ngày càng gia tăng cả về mức độ, phạm vi và số lượng các dòng vô tính cao su cao sản nhiễm bệnh. Nấm Corynespora cassiicola (C. cassiicola) có khả năng gây bệnh quanh năm ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây, không chỉ gây bệnh trên lá mà nấm còn gây bệnh trên cả cuống lá và chồi. Cây gốc ghép bị nhiễm bệnh sẽ chậm phát triển và không đạt được tiêu chuẩn gốc ghép theo đúng thời vụ (Jacob, 2006). Bệnh nặng phải giảm cường độ hoặc ngưng thu hoạch mủ (Nguyễn Anh Nghĩa, 2016), gây thiệt hại kinh tế nặng nề cho ngành trồng cao su ở nhiều nước (Nguyễn Tuấn Lộc, 2013). Ở nước ta, bệnh xuất hiện lần đầu vào tháng 8 năm 1999 tại trại Thực nghiệm Cao su Lai Khê, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam. Đến năm 2010 bệnh vàng rụng lá đã phát sinh và gây hại các vùng trồng cao su như Tây Ninh, Bình Phước, Bình Dương, Đồng Nai …với diện
2 tích bị nhiễm bệnh lên tới 15.000 ha. Vườn cao su nhiễm bệnh sẽ bị rụng lá nhiều đợt, cây chậm sinh trưởng, đôi khi bị chết ở vườn cao su kiến thiết cơ bản và giảm sản lượng đối với vườn cây đang ở thời kỳ khai thác, nhiều hộ phải ngưng cạo hoàn toàn bởi vườn cây trụi lá, sản lượng mủ cạo kém (Phan Thành Dũng, 2010). Tại Bình Phước, là một tỉnh có diện tích lớn nhất và là một trong những cây trồng chủ lực đóng góp quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của tỉnh. Tính đến cuối năm 2016, diện tích cao su toàn tỉnh là 234.979 ha, phân bố ở hầu hết các huyện thị trong tỉnh, trong đó tập trung chủ yếu ở các huyện Hớn Quản, Đồng Phú, Bù Đăng, Chơn Thành, Lộc Ninh, Phú Riềng, Bù Gia Mập, trong đó diện tích được tái canh là 4.283 ha trên diện tích cao su thanh lý, diện tích cho sản phẩm là 166.895 ha cho sản lượng là 304.253 tấn (Chi cục Trồng trọt và BVTV Bình Phước, 2016). Bệnh vàng rụng lá cao su bắt đầu xuất hiện ở Bình Phước vào khoảng đầu tháng 6 năm 2010, sau đó bệnh phát triển lây lan rộng với diện tích bị nhiễm lúc cao điểm là 8.024 ha. Bệnh gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây từ vườn ươm đến vườn khai thác. Triệu chứng bệnh lá các đốm tròn hoặc đốm hình xương cá dọc theo gân lá, xung quanh có quầng vàng. Bệnh làm vườn cao su bị rụng lá, sinh trưởng phát triển kém, năng suất mủ giảm, đối với cây bị nhiễm bệnh nặng có thể gây chết cây, đặc biệt là trong thời kì vườn ươm và kiến thiết cơ bản. Cho đến nay mặc dù có một số nghiên cứu về triệu chứng bệnh, nhưng chưa có công trình nào nghiên cứu sâu và thực hiện một cách có hệ thống về đặc điểm sinh học, sinh thái, sự tồn tại, lây lan và biện pháp phòng trừ bệnh. Đề tài “Nghiên cứu bệnh vàng rụng lá cao su Corynespora cassiicola (Bert. & Curtis) Wei và biện pháp quản lý tổng hợp tại Bình Phước‖, được thực hiện nh m xây dựng cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp quản lý có hiệu quả bệnh vàng rụng lá, góp phần phát triển ngành cao su bền vững.
3 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích - Xác định được nguyên nhân, đặc điểm sinh học, sinh thái và các yếu tố ảnh hưởng đến sự lan truyền bệnh vàng rụng lá cao su, làm cơ sở khoa học xây dựng các giải pháp phòng chống bệnh hiệu quả cho cây cao su tại Bình Phước. 2.2. Yêu cầu - Xác định được nguyên nhân gây bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước - Xác định được đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm gây bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước, các yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh và gây hại của bệnh vàng rụng lá cao su. - Đề xuất các biện pháp phòng chống bệnh có hiệu quả và thân thiện với môi trường. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học - Bổ sung dẫn liệu về bệnh vàng rụng lá cao su, đặc điểm sinh học, sinh thái, sự tồn tại của nấm Corynespora cassiicola và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển, gây hại của bệnh trong điều kiện tự nhiên làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp phòng chống bệnh có hiệu quả. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của đề tài đã khẳng định được nguyên nhân gây bệnh vàng rụng lá cao su, đồng thời làm sáng tỏ sự gây bệnh của nấm C. cassiicola hại cao su trong điều kiện sản xuất. - Đề tài đã đề xuất quy trình tổng hợp phòng chống bệnh có hiệu quả và an toàn môi trường, góp phần phát triển bền vững ngành trồng cao su ở Bình Phước.
4 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Nấm Corynespora cassiicola - Bệnh vàng rụng lá cao su 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xác định nguyên nhân gây bệnh vàng rụng lá cao su tại Bình Phước, đặc điểm sinh học, tính gây bệnh, phổ ký chủ của nấm C. cassiicola. Nghiên cứu quy luật phát sinh gây hại của bệnh tại Bình Phước, các biện pháp phòng trừ và đề xuất quy trình quản lý bệnh tổng hợp. 5. Những đóng góp mới của luận án - Bổ sung dẫn liệu khoa học mới về triệu chứng, đặc điểm sinh học, sự tồn tại của nấm C. cassiicola trên tàn dư lá bệnh và quá trình xâm nhiễm gây bệnh của nấm trên lá cao su. - Xác định được hậu bào tử của nấm C. cassiicola trong điều kiện in vitro. Xác định được thêm 12 cây trồng là ký chủ của nấm trong điều kiện tự nhiên trong đó có cây sắn là cây trồng xen phổ biến trên vườn cao su tiểu điền. - Bổ sung thông tin về diễn biến và các yếu tố ảnh hưởng tới phát sinh phát triển của bệnh vàng rụng lá cao su trên đồng ruộng. - Xác định một số chủng vi sinh vật đối kháng nấm C. cassiicola và sử dụng chúng để xử lý nguồn bệnh trên đồng ruộng. - Chỉ rõ thời điểm xử lý bệnh và hiệu quả hạn chế bệnh của các biện pháp phòng trừ, xây dựng và ứng dụng thành công quy trình quản lý tổng hợp bệnh vàng rụng lá trên cây cao su.
5 Chƣơng 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Bệnh vàng rụng lá cao su là bệnh hại quan trọng trên cây cao su ở các vùng trên thế giới. Trên đồng ruộng, bệnh gây hại trên cây cao su trong vườn ươm, vườn kiến thiết cơ bản và cả vườn kinh doanh. Triệu chứng bệnh biểu hiện với mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào từng giống, nguồn gốc cây giống, tuổi cây khi bị nhiễm bệnh, cũng như phụ thuộc vào kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc, bảo vệ vườn cây. Mặc dù vậy triệu chứng chung nhất của bệnh là các vết đốm lá hình tròn, hình xương cá sát gân lá sau đó lá bị vàng và rụng. Các nghiên cứu trong nước và trên thế giới chỉ rõ bệnh vàng rụng lá cao su gây hại ở tất cả các bộ phận của cây như lá, cuống lá và chồi. Bệnh có khả năng lan truyền nhanh và gây hại nặng nếu sử dụng cây giống bị nhiễm bệnh ngay từ vườn ươm, kỹ thuật canh tác cũng như kỹ thuật bảo vệ thực vật không được quan tâm (Chee, 1988; Dũng, 2011). Hiện nay, do sự thay đổi khí hậu thất thường cũng như sự trao đổi thương mại các sản phẩm số lượng dòng vô tính bị nhiễm bệnh tăng lên nhiều. Theo các nhà khoa học đã chỉ rõ để hạn chế được thiệt hại do bệnh gây ra đòi hỏi phải nắm vững và hiểu biết đầy đủ về chúng, xác định chính xác nguyên nhân gây bệnh, đặc điểm sinh học, sinh thái, sự tồn tại, lan truyền của nấm gây bệnh cũng như quy luật phát sinh gây hại. Từ đó làm cơ sở để đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp bệnh vàng rụng lá có hiệu quả và an toàn. 1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY CAO SU 1.2.1. Nguồn gốc xuất xứ Cây cao su có nguồn gốc trong lưu vực sông Amazone – Brazil và các vùng kế cận, vào các năm 1493 – 1496 nhà thám hiểm Christopher Columbus và các thủy thủ trong khi khám phá vùng đất châu Mỹ đã phát hiện ra cao su từ những quả bóng làm b ng nhựa cây của thổ dân đảo Hitta (Đặng Văn Vinh, 2000). Đến nay b ng nhiều con đường cao su đã được di thực và trồng ở các vùng khác nhau.
6 Hiện nay có 24 quốc gia trồng cao su tại 3 châu lục: Á, Phi và Mỹ. Tổng diện tích cao su toàn thế giới trên 10 triệu ha, trong đó Châu Á chiếm 93%, Châu Phi chiếm 5%, mặc dù vậy vùng châu Mỹ, quê hương của cây cao su chỉ trồng chưa đến 2% diện tích cao su thế giới. Indonesia là quốc gia có diện tích cao su lớn nhất thế giới (29%), tiếp theo là Thái Lan (24%), Malaysia (9%), Trung Quốc (8%), Ấn Độ (6%) và Việt Nam (6%). Những nước xuất khẩu cao su lớn nhất là Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc, Sri Lanka, Liberia và Coted‟Ivoire. 1.2.2. Đặc điểm thực vật học Cao su là loại cây thân gỗ lớn, chiều cao cây có thể đạt tới 25 – 30 m và đường kính thân tới 1m. Bộ rễ cao su bao gồm rễ cọc (rễ trụ, rễ cái) và rễ bang (rễ hấp thu). Rễ cọc cao su trưởng thành thường dài từ 3 – 5m, hệ thống rễ bang ăn rộng từ 6 – 9 m, do đó tầng dày đất tối thiểu trồng cao su yêu cầu phải đạt trên 0,7 m. Lá cao su là lá kép gồm 3 lá chét với phiến lá nguyên, mọc cách, khi trưởng thành lá có màu xanh đậm ở mặt trên lá và màu nhạt hơn ở mặt dưới lá. Các lá chét có hình bầu dục, hơi dài hoặc hơi tròn, màu sắc, hình dáng, kích thước lá thay đổi khác nhau giữa các giống cây, phần cuối phiến lá chét có tuyến mật trong giai đoạn lá non, vừa ổn định. Hoa cao su thuộc loại đơn tính, thụ phấn chéo (hoa đực và hoa cái mọc riêng rẽ trên cùng một cây), hoa đực và hoa cái không chín cùng một lúc mà thường hoa đực chín trước một ngày. Quả cao su thuộc loại quả nang có lớp vỏ dày, cứng trong có chứa các hạt, khi chín vỏ tự nứt hạt có thể tách ra ngoài. Hạt cao su hình trứng hơi tròn, khi chín có màu nâu, ở ngoài là vỏ sừng cứng, có vân, bên trong có nhân gồm phôi nhũ và cây mầm. Vỏ thân gồm 03 lớp chính: lớp da bần là lớp vỏ ngoài cùng tập hợp các tế bào chết, để bảo vệ lớp trong; lớp vỏ cứng là lớp vỏ giữa, da cát có chứa một số mạch mủ, lớp vỏ mềm là lớp vỏ trong cùng, da lụa, chứa nhiều mạch mủ, nơi cung cấp mủ (latex).
7 1.2.3. Giá trị kinh tế của cây cao su Cây cao su chiếm vị trí quan trọng trong nền nông, lâm nghiệp nước ta và được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như lấy mủ, lấy gỗ, bảo vệ đất và chống xói mòn. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2015, tổng kim ngạch xuất khẩu cao su tự nhiên của Việt Nam ước đạt 1,66 tỷ USD trong năm 2016. Bên cạnh đó, Việt Nam còn xuất khẩu 1,5 tỷ USD các sản phẩm từ cao su như lốp xe, linh kiện cao su, băng tải và 1,2 tỷ USD các sản phẩm từ gỗ cao su. Ngoài sản phẩm chính là mủ, mỗi hecta cao su hàng năm có thể cung cấp khoảng 450 kg hạt, có thể ép được 56 kg dầu phục vụ cho công nghiệp chế biến sơn, xà phòng, thức ăn chăn nuôi và làm phân bón rất tốt (Hiệp hội Cao su Việt Nam, 2012). Sau chu kỳ kinh doanh mủ, cây cao su còn cho một lượng gỗ tương đối lớn (bình quân từ 130 – 258 m3/ha) phục vụ cho chế biến đồ gỗ gia dụng và xuất khẩu. Gỗ cao su có thớ dày, ít co, màu sắc hấp dẫn được đánh giá như là loại gỗ “thân thiện với môi trường” và giá trị tương đương gỗ nhóm III. Hiện nay tùy theo nguồn gốc giống, mật độ vườn cây và trình độ thâm canh, 1 ha cao su ở 20 – 21 năm tuổi có thể đạt sản lượng gỗ từ 162 – 389 m3, trong đó trữ lượng gỗ thân chính chiếm khoảng 75 – 77% (Nguyễn Trường An, 2013). Ngoài ra phát triển cao su góp phần phát triển cả hệ thống cơ sở hạ tầng như điện, đường, trường học, bệnh viện, cơ sở dịch vụ, chế biến,…đặc biệt là nhà ở cho người lao động luôn luôn được phát triển song song cùng với việc phát triển các vườn cao su. 1.3. NHỮNG NGHIÊN CỨU Ở NƢỚC NGOÀI 1.3.1. Những nghiên cứu về các bệnh rụng lá trên cao su Một trong các yếu tố ảnh hưởng lớn tới sản xuất cao su là bệnh hại trong đó có các bệnh rụng lá: Bệnh rụng lá mùa mưa (Phytophthora spp.) gây giảm 30 – 50% năng suất, bệnh rụng lá do nấm Colletotrichum sp. gây ra làm giảm 7 - 45% sản lượng, bệnh phấn trắng (Oidium heveae) làm giảm 14 - 29% năng suất (Jacob et al., 1997).
8 Bệnh rụng lá mùa mưa (Phytophthora meadii) Bệnh rụng lá mùa mưa được phát hiện lần đầu tiên vào đầu thế kỷ 20 tại Ấn Độ, Sri Lanka và Myanmar (1905), tới năm 1966 bệnh xuất hiện ở Malaysia. Tại Bahia (Brazil) bệnh rụng lá mùa mưa có mức độ tàn phá tương đương với bệnh cháy lá Nam Mỹ. Tác nhân gây bệnh được xác định là do loài nấm Phytophthora meadii, nấm tồn tại ở phạm vi nhiệt độ từ 5 - 35°C, thích hợp nhất ở 25 - 28°C, triệu chứng đặc trưng là trên cuống lá có cục mủ màu đen hoặc trắng, tại trung tâm vết bệnh màu nâu hoặc xám và rụng khi lá còn xanh gồm cả 3 lá chét và cuống lá (Chee, 1990). Bệnh héo đen đầu lá và rụng lá (Colletotrichum gloeosporioides) Bệnh héo đen đầu lá do nấm Colletotrichum gloeosporioides gây ra. Nấm này cũng gây rụng lá, nấm phát triển mạnh ở 28°C, ẩm độ 80-100%. Bệnh xuất hiện lần đầu tiên ở Malaysia (1905), sau đó xuất hiện ở Châu Phi (1920), châu Mỹ (1926). Hiện nay bệnh gây hại ở các vùng trồng cao su, chủ yếu trên vườn ít tuổi, phổ biến vào mùa mưa. Bệnh gây hại nặng ở giai đoạn lá non (Manju, 2014). Bệnh phấn trắng (Oidium heveae) Theo Jacob et al. (1992), bệnh phấn trắng (Oidium heveae) được Harris báo cáo đầu tiên vào năm 1925. Bệnh phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 25-30°C, lá non mẫn cảm hơn với bệnh. Sau khi nấm xâm nhiễm 7-10 ngày, bào tử nấm hình thành. Nếu lá không bị rụng, toàn bộ phiến lá bị biến dạng và chuyển sang màu vàng nhạt. Bệnh phấn trắng làm rụng lá gây chết cành ở cả vườn ươm và vườn kiến thiết cơ bản, bệnh cũng làm giảm khả năng sinh trưởng và sản lượng mủ ở vườn kinh doanh, do mất diện tích quang hợp và cây phải tập trung dinh dưỡng để tái tạo tầng lá mới. Sự phát sinh, phát triển của bệnh liên quan chặt chẽ với môi trường, nhất là nhiệt độ và ẩm độ. Năm có nhiệt độ cao và ẩm độ cao kèm theo sương mù bệnh sẽ gây hại nặng hơn.
9 1.3.2. Nghiên cứu về bệnh vàng rụng lá (Corynespora cassiicola) 1.3.2.1. Lịch sử phát hiện, phân bố và thiệt hại của bệnh vàng rụng lá cao su C. cassiicola Bệnh vàng rụng lá cao su do nấm Corynespora cassiicola gây ra đã được ghi nhận lần đầu trên cây cao su thực sinh tại Sierra Leone (châu Phi) năm 1936 (Wei, 1950). Sau đó bệnh này được phát hiện gây hại trên cao su trong vườn ươm tại Viện Nghiên cứu Cao su Ấn Độ vào năm 1958 (Ramakrishnan and Pillay, 1961). Bệnh tiếp tục được phát hiện ở Malaysia năm 1961, Nigeria vào năm 1969 (Awoderu, 1969), Indonesia vào năm 1980, Thái Lan năm 1985 (Pongthep K.,1987), Sri Lanka năm 1985 – 1986 (Liyanage et al., 1986) và Trung Quốc năm 2007 (Pu et al., 2007). Cuối những năm 1980, nhiều nước châu Phi đã phát hiện được bệnh vàng rụng lá cao su C. cassiicola. Tới những năm 1980, hai dòng vô tính cao su năng suất cao là RRIC 103 và RRIM 725 đã bị nấm này gây hại nặng ở tất cả các vùng sản xuất cao su. Mức độ bệnh tăng lên cùng với sự ghi nhận nhiều dòng vô tính được coi là kháng và chống chịu cũng trở nên mẫn cảm với bệnh này (Jayasinghe and Silva, 1996). Tới nay nấm C. cassiicola đã lan truyền và gây hại ở tất cả các nước sản xuất cao su thuộc châu Á và châu Phi, gây tổn thất lớn cho sản xuất cao su. Nấm C. cassiicola chưa ghi nhận được tại miền nam châu Mỹ (Déon et al., 2012). Chỉ duy nhất một báo cáo đề cập tới triệu chứng bệnh vàng rụng lá C. cassiicola trên cao su trồng tại lục địa Mỹ. Ở tại vùng này, C. cassiicola chỉ gây hại nhẹ trên cao su nhưng đã gây hại nghiêm trọng trên các cây trồng khác. Trên các vườn cao su kinh doanh, sự lây nhiễm, gây hại của nấm C. cassiicola mới được ghi nhận khoảng 20 năm trở lại đây (Jacob, 2006). Sự xuất của bệnh do nấm C. cassiicola trên lá ở các vườn cao su sản xuất đã được ghi nhận ở Kodumon, Chittar, Shaliacary và Cheruvally tại Ấn Độ (George and Edathil, 1980) và Johor tại Malaysia (dẫn theo Chee, 1990; Tan,