Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của tuyến trùng Meloidogyne sp. hại cà tím và biện pháp phòng trừ theo hướng quản lý tổng hợp tại Lâm Đồng

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:188

Thêm vào BST

Báo xấu

84
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím, đặc điểm sinh học, sinh thái học loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita, đề xuất biện pháp phòng chống chúng theo hướng quản lý tổng hợp, góp phần sản xuất cà tím nói riêng, nhóm cây họ cà nói chung an toàn, hiệu quả và bền vững.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của tuyến trùng Meloidogyne sp. hại cà tím và biện pháp phòng trừ theo hướng quản lý tổng hợp tại Lâm Đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ MINH LOAN TRẦN THỊ MINH LOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA TUYẾN TRÙNG Meloidogyne sp. HẠI CÀ TÍM VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ THEO HƯỚNG QUẢN LÝ TỔNG HỢP TẠI LÂM ĐỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Nội, 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN THỊ MINH LOAN TRẦN THỊ MINH LOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, SINH THÁI CỦA TUYẾN TRÙNG Meloidogyne sp. HẠI CÀ TÍM VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ THEO HƯỚNG QUẢN LÝ TỔNG HỢP TẠI LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 9620112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm Thị Vượng PGS. TS. Nguyễn Văn Kết 1. PGS.TS. Phạm Thị Vượng 2. PGS.TS. Nguyễn Văn Kết Hà Nội, 2019
BẢN CAM ĐOAN Tôi cam đoan toàn bộ số liệu và kết quả của luận án là công trình khoa học của tôi, chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào khác. Tôi không sao chép luận án hoặc công trình của người khác dưới bất kỳ hình thức nào. Mọi sự giúp đỡ đã được cảm ơn và các trích dẫn đã được trích nguồn Người cam đoan Trần Thị Minh Loan
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này tôi đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo của Thầy Cô giáo, sự gúp đỡ và tạo mọi điều kiện của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Viện Bảo vệ thực vật, Trường Đại học Đà Lạt, sự giúp đỡ của Viện nghiên cứu Nông nghiệp Thủy Sản và Thực phẩm tỉnh Flander (Flanders Research Institute for Agriculture, Fisheries and Food -ILVO), sự động viên tinh thần của người thân và đồng nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô PGS.TS. Phạm Thị Vượng, thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Kết đã tận tình giúp đỡ, động viên, hướng dẫn khoa học và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành khóa học và luận án này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với Thầy GS.TS. Wim Wesemael đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi để tôi hoàn thành khóa học tại Bỉ và giúp đỡ tôi phân loại tuyến trùng nốt sần rễ trên mẫu đất và mẫu rễ cà tím. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Lieven Waeyenberge đã hướng dẫn và phân loại tuyến trùng nốt sần rễ bằng biện pháp sinh học phân tử và cảm ơn Nancy de Sutter đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tại Bỉ. Xin cảm ơn Nguyễn Tiến An và TS. Schepers Huub trường Đại học Wageningen đã cung cấp tài liệu về khóa phân loại tuyến trùng nốt sần rễ để tôi có thể hoàn thành luận án này. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Nông lâm trường Đại học Đà Lạt đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành chương trình học. Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình cô Nhung, chú Thành đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập tại Hà Nội. Em xin cảm ơn anh Nhất, chị Tuyết, chị Hiên đã góp ý và tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới De Steur Peter và Martine Maes, Ủy ban Nhân dân tỉnh Lâm Đồng đã giúp đỡ và kết nối để tôi có thể học khóa định danh về tuyến trùng nốt sần rễ tại Bỉ. Xin cảm ơn gia đình cô Bích, chú Mến và chị Phượng ở thôn Suối thông B xã Đạ Ròn huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng và gia đình chị Hường ở Phi Nôm, xã
Hiệp Thạnh huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện thí nghiệm và xây dựng mô hình. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Nguyễn Trọng Bảo đã dẫn đường trong quá trình điều tra. Xin cảm ơn các bác, các chú, các cô, các anh, các chị là chủ vườn cà tím khu vực huyện Đơn Dương, Đức Trọng và Đà Lạt sẵn sàng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra. Cuối cùng tôi xin cảm ơn cha mẹ, các thành viên trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp luôn động viên, cổ vũ và giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án này. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Tác giả luận án Trần Thị Minh Loan
MỤC LỤC BẢN CAM ĐOAN ......................................................................................................ii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................... i DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................ii DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... v MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục đích, đối tượng, phạm vi và yêu cầu của đề tài .......................................... 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án ............................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 4 5. Đóng góp mới của luận án .................................................................................. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .... 6 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................................. 6 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ....................................................... 8 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước .............................................................. 8 1.2.2 Những nghiên cứu trong nước ................................................................. 26 1.3 Sơ lược về cây cà tím ...................................................................................... 32 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 34 2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................... 34 2.2 Vật liệu, thiết bị và dụng cụ nghiên cứu ......................................................... 34 2.3 Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 35 2.4 Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 36 2.4.1. Phương pháp điều tra thu thập, xác định thành phần tuyến trùng gây nốt sần rễ hại cà tím tại Lâm Đồng......................................................................... 36 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài tuyến trùng nốt sần rễ (M. incognita) có vai trò gây hại quan trọng cây cà tím ....... 43
2.4.3 Phương pháp nghiên cứu biện pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne incognita) hại cây cà tím theo hướng quản lý tổng hợp tại Lâm Đồng .................................................................................................................. 50 2.4.4 Phương pháp xây dựng thử nghiệm áp dụng một số giải pháp quản lý tổng hợp trong phòng trừ tuyến trùng gây nốt sần rễ (Meloidogyne incognita) hại cây cà tím tại Lâm Đồng.......................................................................................... 56 2.5 Xử lý số liệu .................................................................................................... 57 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 58 3.1 Điều tra, thu thập xác định thành phần tuyến trùng, diễn biến mức độ gây hại của tuyến trùng nốt sần rễ gây hại cà tím tại Lâm Đồng ...................................... 58 3.1.1 Điều tra tập quán canh tác của người sản xuất cà tím vùng nghiên cứu 58 3.1.2 Triệu chứng, mức độ gây hại một số sâu bệnh hại chính trên cà tím tại Lâm Đồng .................................................................................................................. 67 3.1.3 Diễn biến mật độ, mức độ gây hại tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne spp.) hại cà tím tại Lâm Đồng........................................................................... 76 3.1.4 Điều tra thu thập xác định thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ Meloidogyne spp. .............................................................................................. 80 3.2 Đặc điểm hình sinh học, sinh thái của tuyến trùng Meloidogyne incognita ... 93 3.2.1 Đặc điểm hình thái của tuyến trùng Meloidogyne incognita ................... 93 3.2.2. Đặc điểm sinh học của tuyến trùng Meloidogyne incognita................... 97 3.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến tuyến trùng Meloidogyne incognita ......................................................................................................................... 103 3.3 Kết quả nghiên cứu giải pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ theo hướng quản lý tổng hợp .................................................................................................. 116 3.3.1 Kết quả nghiên cứu biện pháp canh tác trong phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím .............................................................................................. 117 3.3.2. Kết quả nghiên cứu biện pháp vật lý trong phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím .............................................................................................. 121 3.3.3 Kết quả nghiên cứu biện pháp sinh học trong phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím .............................................................................................. 124 3.4. Áp dụng biện pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne incognita) hại cây cà tím theo hướng quản lý tổng hợp tại Lâm Đồng .............. 135
3.4.1 Ảnh hưởng của các giải pháp quản lý tổng đến biến động mật độ quần thể tuyến trùng M. incognita hại cà tím ................................................................ 136 3.4.2 Kết quả mô hình thử nghiệm áp dụng các giải pháp quản lý tổng hợp đến mật độ tuyến trùng trong rễ, tỉ lệ nốt sần rễ, mức độ gây hại và năng suất của cà tím ............................................................................................................... 137 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 145 Kết luận ............................................................................................................... 145 Kiến nghị ............................................................................................................. 146
i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa từ/Cụm từ CC: Chuyên canh CV: Coefficient of variation (hệ số biến thiên) C.V: Cuối vụ DEGO: Dorsal esophageal gland orifice (Lỗ đổ tuyến thực quản lưng) ĐC: Đối chứng ĐCĐD: Đối chứng mô hình Đơn Dương ĐCĐT: Đối chứng mô hình Đức Trọng ĐD: Đơn Dương ĐP: Địa phương ĐT: Đức Trọng IPM: Integrated Pest Management (Phòng trừ dịch hại tổng hợp) INM: Integrated Nematodes Management (Phòng trừ tuyến trùng tổng hợp) J1 : Juveniles 1 (ấu trùng tuổi 1) J2: Juveniles 2 (ấu trùng tuổi 2) J3: Juveniles 3 (ấu trùng tuổi 3) J4: Juveniles 4 (ấu trùng tuổi 4) LC: Luân canh LSD: Least significant difference (Khác biệt nhỏ nhất có ý nghĩa) MH: Mô hình NPK: Ni tơ, Phốt pho, Ka li N: ngày sau xử lý NSN: ngày sau nhiễm ns: non significant (không có sự khác biệt) TT: Trước trồng TXL: Trước xử lý PTTH: Phòng trừ tổng hợp XC: Xen canh
ii DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng trang Bảng 2.1 Mô tả cấp hại của tuyến trùng nốt sần rễ ................................................... 38 Bảng 2.2 Ký hiệu mẫu, địa điểm lấy mẫu định danh tuyến trùng bằng PCR ........... 42 Bảng 2.3 Công thức thí nghiệm, biện pháp và kỹ thuật thực hiện biện pháp vật lý phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ ................................................................. 53 Bảng 2.4 Công thức thí nghiệm, hoạt chất, tên thương mại và liều lượng sử dụng các loại thuốc phòng trừ tuyến trùng nốt sần rễ có nguồn gốc sinh học ................ 54 Bảng 2.5 Công thức, hoạt chất, tên thương mại và liều lượng sử dụng thuốc hóa học phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ ................................................................. 55 Bảng 2.6 Các biện pháp quản lý tổng hợp tuyến trùng được áp dụng trong thử nghiệm .......................................................................................................................... 56 Bảng 3.1 Diện tích, năng suất của các giống cà tím đang trồng phổ biến ngoài sản xuất (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ..................................................................... 58 Bảng 3.2 Tình hình kiểm tra cây giống, hiểu biết của nông dân về tuyến trùng nốt sần rễ (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ........................................................................ 59 Bảng 3.3 Tình hình cây cà tím bị tuyến trùng nốt sần rễ và mức độ thiệt hại ước tính (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017)............................................................................. 60 Bảng 3.4 Tình hình xử lý đất trồng cà tím của nông dân tại Lâm Đồng .................. 62 (4/2014-6/2017)......................................................................................................... 62 Bảng 3.5 Tình hình thu gom, xử lý đất và rễ cây trồng bị nhiễm tuyến trùng (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ...................................................................................... 64 Bảng 3.6 Tình hình sử dụng phân bón của nông dân trồng cà tím vùng nghiên cứu (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017)............................................................................. 65 Bảng 3.7 Phương pháp tưới nước áp dụng vùng trồng cà tím nghiên cứu (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ................................................................................................. 66 Bảng 3.8 Thành phần các giống tuyến trùng ký sinh thực vật tại vùng rễ cà tím vùng nghiên cứu (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) .......................................................... 72 Bảng 3.9 Mật độ ấu trùng Meloidogyne spp. tuổi 2 trong đất và trong rễ cà tím tại thời điểm điều tra (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ...................................................... 76 Bảng 3.10 Thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím tại Lâm Đồng tại thời điểm điều tra (4/2014-6/2017) .......................................................................... 81
iii Bảng 3.11 Độ bắt gặp các loài tuyến trùng nốt sần rễ trên cà tím vùng nghiên cứu (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017)............................................................................. 89 Bảng 3.12 Độ bắt gặp, mức độ gây hại, loài gây hại và mật độ tuyến trùng nốt sần rễ gây hại cà tím ở vùng nghiên cứu (Lâm Đồng, 4/2014-6/2017) ...................... 90 Bảng 3.13 Kích thước một số pha sinh trưởng của loài M. incognita ...................... 97 Bảng 3.14 Thời gian phát triển và tỉ lệ xâm nhiễm vào rễ của ấu trùng tuổi 2 loài M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ........................................................................... 98 Bảng 3.15 Thời gian phát triển của ấu trùng tuổi 3 loài M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC .............................................................................................................. 99 Bảng 3.16 Thời gian phát triển của ấu trùng tuổi 4 loài M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ............................................................................................................ 100 Bảng 3.17 Thời gian phát triển của con cái trưởng thành loài M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ....................................................................................................... 100 Bảng 3.18 Thời gian phát triển của trứng và ấu trùng tuổi 1 loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ............................................................... 100 Bảng 3.19 Thời gian phát triển hình thành con đực loài M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ............................................................................................................ 101 Bảng 3.20 Vòng đời của loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita tại nhiệt độ 24±1oC ........................................................................................................................ 101 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của môi trường khác nhau đến tỉ lệ nở trứng của ............... 103 M. incognita ............................................................................................................ 103 Bảng 3.22 Ảnh hưởng của thành phần cấp hạt đất đến tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím tại Lâm Đồng (4/2014-6/2017) ................................................................ 104 Bảng 3.23 Tương quan giữa độ ẩm đất, nhiệt độ không khí và lượng mưa đến mật độ ấu trùng M. incognita trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (6/2014- 5/2017) ............................................................................................................ 106 Bảng 3.24 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ đến mật độ ấu trùng M. incognita (J2) trong đất, trong rễ, tỉ lệ rễ bị nốt sần và số lượng nốt sần trên rễ cà tím (Lâm Đồng, 2014-2015)........................................................................................... 112 Bảng 3.25 Mật độ ấu trùng M. incognita tuổi 2 trong đất qua các giai đoạn phát triển khác nhau của cà tím (Lâm Đồng, 2017) ....................................................... 114 Bảng 3.26 Mật độ ấu trùng M. incognita trong rễ và mức độ gây hại trên các giống cà tím tại thời điểm 150 ngày sau nhiễm (Lâm Đồng, 2017) ......................... 115
iv Bảng 3.27 Số hoa, số quả và tỉ lệ đậu quả của các giống cà tím khác nhau (Lâm Đồng, 2017) ............................................................................................................... 116 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến diễn biến mật độ tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita hại cà tím tại Lâm Đồng (2014-2016) ............................ 118 Bảng 3.29 Ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến mức độ gây hại của tuyến trùng nốt sần rễ trên cà tím tại Lâm Đồng (2014-2016) .......................................... 120 Bảng 3.30 Ảnh hưởng của biện pháp vật lý đến diễn biến mật độ ấu trùng M. incognita trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014 - 2015) .......................... 122 Bảng 3.31 Mật độ ấu trùng M. incognita trong rễ, tỉ lệ nốt sần rễ, mức độ xâm nhiễm và năng suất cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014-2015) ................................ 123 Bảng 3.32 Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến diễn biến mật độ tuyến trùng nốt sần rễ trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014-2015) .................. 125 Bảng 3.33 Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến mật độ ấu trùng nốt sần tuổi 2 trong rễ, mức độ gây hại và năng suất cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014-2015).......... 128 Bảng 3.34 Ảnh hưởng của biện pháp hóa học đến mật độ ấu trùng M. incognita trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014-2015)...................................... 131 Bảng 3.35 Ảnh hưởng của biện pháp hóa học đến mức độ gây hại và năng suất cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2014-2015) ................................................................ 134 Bảng 3.36 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý tổng hợp lên mật độ ấu trùng M. incognita tuổi 2 trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2016-2017) .. 136 Bảng 3.37 Ảnh hưởng của biện pháp quản lý tổng hợp tuyến trùng nốt sần rễ đến mức độ gây hại và năng suất cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2016-2017) .............. 138 Bảng 3.38 Hiệu quả kinh tế của mô hình phòng trừ tổng hợp tuyến trùng trên cà tím tại Lâm Đồng (mùa vụ 2016-2017) ................................................................ 140
v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tên hình trang Hình 1.1 Sự phân bố của M. incognita trên thế giới ...............................................10 Hình 1.2 Biểu hiện nốt sần rễ ở rễ cà tím................................................................11 Hình 1.3 Cây phân loại tuyến trùng nốt sần rễ Meloidogyne..................................12 Hình 1.4 Vòng đời của tuyến trùng nốt sần rễ ........................................................17 Hình 1.5 Các dạng quả cà tím .................................................................................32 Hình 2.1 Thang cấp hại của tuyến trùng nốt sần rễ ................................................38 Hình 2.2 Giải phẫu vùng chậu con cái của tuyến trùng nốt sần rễ .........................39 Hình 2.3 Thước đo kích thước trên phần mềm Belcapture .....................................41 Hình 3.1 Triệu chứng bệnh héo rũ ..........................................................................67 Hình 3.2 Triệu chứng bệnh héo xanh ......................................................................68 Hình 3.3 Triệu chứng bệnh thán thư .......................................................................69 Hình 3.4 Triệu chứng bệnh đốm quả ......................................................................69 Hình 3.5 Triệu chứng của bệnh khảm virus ............................................................70 Hình 3.6 Sâu đất gây hại cà tím ..............................................................................70 Hình 3.7 Sâu đục quả (Leucinodes orbonalis) gây hại cà tím ................................71 Hình 3.8 Triệu chứng bọ trĩ gây hại cà tím trên quả ...............................................72 Hình 3.9 Triệu chứng cà tím bị nốt sần rễ...............................................................75 Hình 3.10 Triệu chứng của cà tím bị tuyến trùng nốt sần rễ...................................76 Hình 3.11 Triệu chứng rễ cà tím bị tuyến trùng nốt sần rễ .....................................78 Hình 3.12 Tương quan giữa mức độ gây hại và năng suất cây trồng .....................78 Hình 3.13 Mật độ ấu trùng Meloidoyne spp. tuổi 2 trong đất .................................80 Hình 3.14 Vân mẫu con cái .....................................................................................84 Hình 3.15 Đầu của con đực Meloidogyne spp. .......................................................86 Hình 3.16 M. incognita tuổi 2 .................................................................................87 Hình 3.17. M. javanica tuổi 2 .................................................................................88 Hình 3.18 Tần suất xuất hiện các loài tuyến trùng nốt sần rễ tại vùng nghiên cứu 89 Hình 3.19 Kết quả kiểm tra PCR với đoạn mồi JMV1/JMVTROP ........................91 Hình 3.20 Kết quả PCR với mồi Fjav/Rjav ............................................................92 Hình 3.21 Kết quả chạy PCR với đoạn mồi Mi2F4/Mi1R1 ...................................93 Hình 3.22 Trứng của tuyến trùng nốt sần rễ loài M.incognita ................................94
vi Hình 3.23 Ấu trùng tuyến trùng nốt sần rễ tuổi 1 (J1) loài M. incognita ...............94 Hình 3.24 Ấu trùng tuyến trùng nốt sần rễ tuổi 2 (J2) loài M. incognita ...............95 Hình 3.25 Ấu trùng tuyến trùng nốt sần rễ tuổi 3 (J3) loài M. incognita ...............95 Hình 3.26 Ấu trùng tuyến trùng nốt sần rễ tuổi 4 (J4) loài M. incognita ...............95 Hình 3.27 Con cái trưởng thành tuyến trùng nốt sần rễ loài M. incognita .............96 Hình 3.28 Con đực tuyến trùng nốt sần rễ loài M. incognita ..................................96 Hình 3.29 Ấu trùng M. incognita tuổi 2 xâm nhập vào bên trong rễ ......................98 Hình 3.30 Tương quan giữa hàm lượng cát và mật độ ấu trùng tuổi 2 trong đất .105 Hình 3.31. Tương quan giữa tổng lượng mưa và mật độ ấu trùng M. incognita trong đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (6/2016 - 5/2017) ......................................107 Hình 3.32 Tương quan giữa độ ẩm đất và mật độ ấu trùng M. incognita trong đất đất trồng cà tím tại Lâm Đồng (6/2016 - 5/2017) ............................................108
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Các loại rau họ cà là một trong các loại rau ăn quả được trồng phổ biến trên thế giới. Thời gian một vụ không dài, chỉ khoảng 5 tháng đến một năm (tùy loại). Cây họ cà có giá trị thương mại cao, mẫu mã đẹp, sản phẩm có thể sử dụng làm thức ăn sống hoặc qua chế biến, dễ dàng vận chuyển và bảo quản. Lâm Đồng luôn đi đầu trong việc sản xuất rau chất lượng cao, an toàn trên cả nước. Các chương trình sản xuất rau an toàn, sản xuất rau theo hướng nông nghiệp công nghệ cao được đặc biệt được quan tâm. Diện tích canh tác cây họ cà ở Lâm Đồng thuộc diện cao nhất nước. Tuy nhiên, trong những năm gần đây nhóm rau họ cà bị giảm về diện tích. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên là do việc sử dụng đất quá mức, không có thời gian cho đất phục hồi, sử dụng nhiều phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ sâu, tuyến trùng và bệnh hại, phá vỡ cân bằng sinh thái đất. Đó là nguyên nhân làm nảy sinh nhiều các loại sâu bệnh hại, tuyến trùng lây lan trong đất, ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sản xuất nhóm cây họ cà tại địa bàn tỉnh Lâm Đồng. Cà tím (Solanum melongena) là cây rau ăn quả thuộc họ cà được ưa chuộng, có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến ở những vùng có khí hậu ấm áp, vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Cà tím được phát triển mạnh mẽ ở các nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh, Philippin, Thái Lan. Trong những năm gần đây, cà tím trở thành một loại cây trồng được bảo hộ ở châu Âu và đã được phát triển, mở rộng diện tích gieo trồng ở Việt Nam cũng như trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng. Mặc dù, cà tím là cây dễ trồng và dễ chăm sóc nhưng nhược điểm lớn nhất trong việc sản xuất cà tím đó là chúng bị rất nhiều loại sâu bệnh gây hại như bệnh héo xanh, đốm lá; các loại côn trùng gây hại như bọ trĩ, sâu đất và tuyến trùng ký sinh thực vật gây hại. Hàng năm, tuyến trùng ký sinh thực vật gây thiệt hại hàng tỷ đô la trên toàn thế giới. Tuyến trùng gây hại trên cà tím chủ yếu là tuyến trùng rễ thuộc nhiều nhóm khác nhau như tuyến trùng nốt sần rễ, tuyến trùng thối rễ, tuyến trùng làm tổn thương rễ hoặc nhóm tuyến trùng ngoại ký sinh. Các biểu hiện trên mặt đất do tuyến trùng gây ra cũng đa dạng. Biểu hiện rõ nhất khi tuyến trùng gây hại là cây còi cọc, cây bị vàng
2 lá và năng suất giảm. Dưới mặt đất, biểu hiện của cây bị tuyến trùng cũng khác nhau, tùy thuộc vào loài tuyến trùng gây hại. Tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne spp.) là nhóm tuyến trùng gây hại phổ biến trên hầu hết các loại cây trồng rộng khắp trên toàn thế giới. Trong số những nhóm tuyến trùng đã phát hiện ở Việt Nam thì tuyến trùng nốt sần rễ là đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất, là đối tượng chủ yếu nhất và phát triển mạnh trong những năm gầy đây. Tại Lâm Đồng tuyến trùng nốt sần rễ là một trong những nhóm gây hại chủ yếu trên các loại cây rau họ cà nói chung và trên cà tím nói riêng, đã làm ảnh hưởng đến năng suất chất lượng và làm gia tăng các bệnh hại khác. Biểu hiện tại vùng rễ của cây bị bệnh là xuất hiện nhiều những nốt sần rễ có thể nhìn thấy bằng mắt thường, số lượng rễ bên và rễ phụ không nhiều. Bên cạnh đó, tuyến trùng nốt sần rễ Meloidogyne incognita cũng có mối liên quan tương hỗ với nhiều loài nấm ký sinh như Fusarium oxysporum, Fusarium spp. gây bệnh héo rũ và bệnh héo xanh trên cây họ cà. Ngoài ra, các nốt sần do tuyến trùng tạo ra trên các mô thực vật cũng tạo điều kiện thuận lợi cho loài nấm, vi khuẩn khác xâm nhập vào cây trồng. Mặc dù, tuyến trùng nốt sần rễ đã và đang gây thiệt hại nặng nề và ảnh hưởng lớn đến năng suất cũng như chất lượng quả cà tím và trở thành một trong những bệnh hại nguy hiểm nhất trên các loại cây trồng ở Việt Nam. Tuy nhiên, mức độ hiểu biết của người sản xuất về tuyến trùng gây hại cây trồng còn hạn chế, chưa nắm bắt được đặc điểm gây hại, xu hướng phát sinh, phát triển và các yếu tố ảnh hưởng đến vai trò gây hại của chúng, một số người sản xuất còn nhầm lẫn giữa tuyến trùng và côn trùng khác, do đó đa phần đã lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học, thiệt hại do chúng gây ra không những không giảm mà còn chiều hướng gia tăng, gây thiệt hại cả về kinh tế và môi trường, mục tiêu sản xuất rau an toàn và sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP rất khó thành công. Tuyến trùng nốt sần rễ gây hại trên cà tím đã được phát hiện, tuy nhiên, chưa có nghiên cứu sâu về sự phân bố, đặc điểm sinh học, sinh thái của loài tuyến trùng nốt sần rễ gây hại trên cây họ cà nói chung và cây cà tím nói riêng tại khu vực Lâm Đồng để làm cơ sở cho việc phòng trừ hiệu quả. Với những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của tuyến trùng Meloidogyne sp. hại cà tím và biện pháp phòng trừ theo hướng quản lý tổng hợp tại Lâm Đồng” đã được thực hiện nhằm xác
3 định thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ gây hại cây cà tím, nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học và đưa ra giải pháp quản lý tổng hợp tuyến trùng nốt sần rễ phục vụ sản xuất cà tím an toàn, hiệu quả cho tỉnh Lâm Đồng và cả nước. 2. Mục đích, đối tượng, phạm vi và yêu cầu của đề tài Mục đích Xác định thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím, đặc điểm sinh học, sinh thái học loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita, đề xuất biện pháp phòng chống chúng theo hướng quản lý tổng hợp, góp phần sản xuất cà tím nói riêng, nhóm cây họ cà nói chung an toàn, hiệu quả và bền vững. Yêu cầu Thu thập, xác định được thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím một số vùng trồng rau họ cà chủ yếu của tỉnh Lâm Đồng. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học của tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita. Nghiên cứu đề xuất biện pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím theo hướng quản lý tổng hợp. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án Ý nghĩa khoa học - Đề tài đã bổ sung dẫn liệu khoa học mới về thành phần loài tuyến trùng nốt sần rễ, đặc điểm sinh học, sinh thái và qui luật phát sinh phát triển, gây hại của loài tuyến trùng M. incognita trên cà tím tại Lâm Đồng. Trên cơ sở đó đã đề xuất được các giải pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hiệu quả, bảo vệ môi trường và góp phần sản xuất cà tím an toàn, hiệu quả cao cho các vùng sản xuất rau tại Lâm Đồng. - Là tài liệu tham khảo cho sinh viên các trường đại học, cao đẳng nông nghiệp, cho cán bộ nghiên cứu và giảng dạy có chuyên môn liên quan. Ý nghĩa thực tiễn - Đề xuất được các biện pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ an toàn, hiệu quả, góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất cà tím theo hướng IPM, phục vụ sản xuất ổn định, hiệu quả và bền vững cho vùng trồng rau của tỉnh Lâm Đồng nói riêng, cả nước nói chung trong điều kiện đang lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để phòng trừ tuyến trùng trong sản xuất như hiện nay.
4 - Là nguồn tài liệu giúp cán bộ quản lý, cán bộ chỉ đạo sản xuất và người trồng cà tím cách xác định kịp thời nguyên nhân gây hại do M. incognita trên cà tím, các giải pháp quản lý hiệu quả tuyến trùng nốt sần rễ. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là tuyến trùng gây bệnh nốt sần rễ (Meloidogyne sp.) gây hại trên cây cà tím 4.2. Phạm vi nghiên cứu Về nội dung + Xác định thành phần tuyến trùng gây nốt sần rễ hại cây cà tím + Đặc điểm sinh học của tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita hại cà tím. + Nghiên cứu một số điều kiện sinh thái (loại đất, các loại phân hữu cơ, lượng mưa, độ ẩm đất, nhiệt độ và các giống cà tím khác nhau) ảnh hưởng đến phát sinh và gây hại của loài M. incognita trên cà tím. + Nghiên cứu các giải pháp phòng chống loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita hại cà tím theo hướng quản lý tổng hợp (biện pháp canh tác, biện pháp sinh học, biện pháp vật lý, biện pháp hóa học). Địa điểm Thí nghiệm thu thập thành phần loài, nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện sinh thái tới tuyến trùng và thí nghiệm ngoài đồng ruộng được thực hiện tại vùng trồng rau chủ yếu của tỉnh Lâm Đồng là Đơn Dương, Đức Trọng và Đà Lạt. Thí nghiệm trong chậu vại được thực hiện tại nhà che phủ, tại Khoa Nông Lâm, trường Đại học Đà Lạt. Các thí nghiệm in vitro, tách lọc, phân loại được thực hiện tại phòng thí nghiệm bảo vệ thực vật của Khoa Nông Lâm trường Đại học Đà Lạt và phòng thí nghiệm của bộ môn tuyến trùng tại Viện nghiên cứu Nông nghiệp và thủy sản, tỉnh đông Flander, vương quốc Bỉ. Thời gian nghiên cứu Thời gian nghiên cứu thực hiện từ năm 2014 đến năm 2017 5. Đóng góp mới của luận án Luận án đã cung cấp một số dẫn liệu mới về thành phần loài tuyến trùng nốt
5 sần rễ (Meloidogyne spp.) hại cà tím tại khu vực Lâm Đồng. Một số đặc điểm sinh học, sinh thái học của loài tuyến trùng nốt sần rễ M. incognita hại cà tím. Đề xuất được biện pháp phòng chống tuyến trùng nốt sần rễ hại cà tím tại Lâm Đồng theo hướng quản lý tổng hợp góp phần giảm thiệt hại do chúng gây ra, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học phòng trừ tuyến trùng và hoàn thiện quy trình sản xuất cà tím an toàn, hữu cơ cho Lâm Đồng nói riêng và cả nước nói chung.
6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài Cà tím có tên khoa học là Solanum melongena thuộc họ cà (Solanaceae). Cà tím là cây rau ăn quả được ưa chuộng, có giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới như các nước Trung Đông, châu Phi và châu Á và hiện nay được trồng phổ biến trên thế giới [89]. Trên thế giới có khoảng 1.600.000 ha trồng cà tím Oishimaya [171]. Ở Việt Nam, cà tím chỉ mới được chú trọng phát triển trong những năm gần đây và được trồng khá phổ biến ở nhiều địa phương trong cả nước như Phú Thọ, Hưng Yên (miền Bắc) Huế, Quãng Ngãi (miền Trung) và Lâm Đồng, Bà Rịa -Vũng Tàu (miền Nam). Tỉnh Lâm Đồng là một trong những tỉnh rất quan tâm đến sản xuất nông lâm nghiệp nhất là nông nghiệp công nghệ cao, tỷ lệ sản xuất nông lâm nghiệp chiếm 48,3%, trong đó trồng trọt chiếm 82,8%, dịch vụ nông nghiệp chiếm 15,3% và chăn nuôi chỉ chiếm 1,9%. Cà tím được trồng với diện tích đứng thứ 3 trong nhóm cây họ cà, sau cà chua, ớt ngọt. Diện tích trồng cà tím tăng lên hàng năm. Ước tính năm 2014 diện tích trồng cà tím của tỉnh Lâm Đồng vào khoảng 1.041 ha, tăng lên khoảng 1.944 ha vào năm 2017, với năng suất trung bình là 47,6 tấn/ha, trong đó diện tích gieo trồng tập trung chủ yếu ở huyện Đơn Dương (1.380,2 ha), huyện Đức Trọng (433,2 ha), thành phố Đà Lạt (11,4 ha) và rải rác ở một số huyện khác như Di Linh, Bảo Lộc, Đạ Tẻh, Lâm Hà, Cát Tiên [25]. Mặc dù cây cà tím cho thu nhập cao (vào khoảng 50 - 200 triệu đồng/ha/vụ), nhưng sản xuất vẫn rất không ổn định, do nhiều nguyên nhân, một nguyên nhân quan trọng là do sâu bệnh, côn trùng và tuyến trùng gây nên. Theo Daunay [89], trên cà tím có tới 20 loại sâu bệnh và nhóm tuyến trùng nốt sần rễ, trong đó bệnh héo vàng (Fusarium oxysporum), héo xanh (Pseudomonas solanacearum) và tuyến trùng nốt sần rễ (Meloidogyne spp.) là 3 nhóm dịch bệnh gây hại vùng rễ nghiêm trọng nhất, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng cà tím. Trước tính hình đó, các cơ quan chỉ đạo sản xuất, người dân đã dùng nhiều loại thuốc hóa học có độ độc cao để phòng chống và lượng dùng ngày một tăng dần, tuy nhiên vẫn không thu được hiệu quả như mong đợi.