Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hiệu quả của biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam Cao Phong, Hòa Bình

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:104

Thêm vào BST

Báo xấu

46
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của đề tài gồm: Xác định được tình trạng bệnh hại trên cây cam tại Cao Phong, Hòa Bình. Xác định được thành phần các nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật và một số biểu hiện thoái hóa chất lượng đất trồng cam ở Cao Phong, Hòa Bình. Đánh giá được hiệu quả của một số chế phẩm sinh học trong phòng trừ tuyến trùng T. semipenetrans ở điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới và đề xuất giải pháp sử dụng hiệu quả chế phẩm trong phòng trừ dịch hại cam. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hiệu quả của biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam Cao Phong, Hòa Bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------- Nguyễn Thị Thảo NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HÒA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị Thảo NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA BIỆN PHÁP SINH HỌC PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CAM CAO PHONG, HÒA BÌNH Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Trịnh Quang Pháp TS. Trần Thị Tuyết Thu Hà Nội - 2019
MỤC LỤC Trang MỤC LỤC ................................................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT...................................................................................v DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................3 1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .......................................................................3 1.1.1. Đặc điểm tự nhiên của huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình ................................3 1.1.2. Tình hình sản xuất cam ở huyện Cao Phong.....................................................4 1.2. Tổng quan về bệnh hại cây cam ...........................................................................6 1.2.1. Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm sinh học và giá trị của cây cam .......................6 1.2.2. Một số loại bệnh hại trên cây cam ....................................................................7 1.3. Biện pháp sinh học trong phòng trừ bệnh hại cây cam ......................................16 1.3.1. Ký sinh trên tác nhân gây bệnh .......................................................................18 1.3.2. Sản sinh ra hoạt chất kháng sinh .....................................................................18 1.3.3. Sản sinh các enzym thủy phân ........................................................................19 1.3.4. Thúc đẩy tăng trưởng thực vật ........................................................................19 1.3.5. Biện pháp cải tạo đất .......................................................................................20 1.4. Tình hình nghiên cứu tuyến trùng ký sinh thực vật ở Việt Nam .......................21 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................25 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................25 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................25 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................25 i
2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................25 2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................25 2.3.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin ........................................................25 2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa và lấy mẫu nghiên cứu ....................25 2.3.3. Phương pháp phân tích tuyến trùng ................................................................27 2.3.4. Phương pháp phân tích một số tính chất đất ...................................................29 2.3.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................30 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................33 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................34 3.1. Tình hình bệnh hại trên cây cam tại Cao Phong, Hòa Bình ..............................34 3.1.1. Một số loại bệnh hại trên cây cam tại Cao Phong, Hòa Bình .........................34 3.1.2. Tuyến trùng ký sinh trong đất vùng rễ cam ở Cao Phong, Hòa Bình .............38 3.1.3. Biểu hiện thoái hóa chất lượng đất trồng cam ở Cao Phong, Hòa Bình .........46 3.2. Hiệu quả phòng trừ tuyến trùng T. semipenetrans của một số chế phẩm sinh học .....49 3.2.1. Hiệu quả phòng trừ tuyến trùng T. semipenetrans của chế phẩm EM và Chitosan-Super trong điều kiện phòng thí nghiệm ...................................................49 3.2.2. Hiệu quả phòng trừ tuyến trùng T. semipenetrans của một số chế phẩm sinh học trong điều kiện nhà lưới .....................................................................................52 3.2.3. Đề xuất biện pháp phòng trừ và kiểm soát tuyến trùng trong đất trồng cam ..58 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...........................................................................59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................61 PHỤ LỤC ..................................................................................................................73 ii
LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan toàn bộ kết quả trong luận văn này là công trình nghiên cứu của học viên, các số liệu nghiên cứu được trình bày một cách chính xác và trung thực. Toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là học viên trực tiếp tham gia thực hiện, đồng thời nhận được sự hỗ trợ về toàn bộ kinh phí và làm việc cùng nhóm nghiên cứu của đề tài QG 16.19 do TS. Trần Thị Tuyết Thu làm chủ trì. Các số liệu của các tác giả khác được sử dụng đã có trích dẫn rõ ràng. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Thị Thảo iii
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Tài nguyên và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN và các anh chị trong phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giảng dạy, chỉ bảo và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm để hoàn thành luận văn theo đúng thời gian quy định. Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất tới giáo viên hướng dẫn TS. Trịnh Quang Pháp - Cán bộ phòng Tuyến trùng học, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật và TS. Trần Thị Tuyết Thu - Giảng viên Bộ môn Tài nguyên và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN đã tận tình hướng dẫn và những đóng góp quý báu để học viên có thể hoàn thành luận văn. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng đã nhận được sự hỗ trợ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của các hộ gia đình trồng cam trên địa bàn huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, đặc biệt là gia đình chị Lê Thị Hoằng-chủ vườn cam ở đồi 69, khu đội Tân Phong, huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, để học viên có thể thu thập các thông tin liên quan đến luận văn. Trân trọng cảm ơn đề tài QG. 16.19 đã hỗ trợ toàn bộ kinh phí giúp học viên hoàn thành luận văn. Cuối cùng học viên xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn động viên, giúp đỡ cả về vật chất và tinh thần trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Thị Thảo iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AMF Arbuscular Mycorrhizal Fungi (Nấm rễ nội cộng sinh tạo bụi) BVTV Bảo vệ thực vật CTTN Công thức thí nghiệm CFU Conoly forming unit (Đơn vị hình thành khuẩn lạc) Cs Cộng sự ĐC Đối chứng EM Effective Microorganism (Vi sinh vật hữu hiệu) KHV Kính hiển vi OM Organic Matter (Chất hữu cơ) VSV Vi sinh vật v
DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Cơ cấu và thời vụ thu hoạch các giống cam quýt ở Hòa Bình ...................5 Bảng 2.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu trong đất ............................................29 Bảng 2.2. Một số tính chất hóa học của đất trước khi bố trí thí nghiệm ...................32 Bảng 2.3. Bố trí thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới ...............................................32 Bảng 3.1. Mức độ phổ biến và các loại thuốc BVTV để phòng trừ bệnh hại trên cây cam tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình .................................................................35 Bảng 3.2. Thành phần tuyến trùng ký sinh thực vật trong đất trồng cam ở..............38 Bảng 3.3. Mật độ (cá thể/250g đất) và tần suất xuất hiện (%) của các giống tuyến trùng ký sinh trong đất trồng cam ở huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình ....................42 Bảng 3.4. Một số tính chất hóa học đất trồng cam ở Cao Phong, Hòa Bình ............47 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của chế phẩm EM đến tỷ lệ chết (%) của T. semipenetrans..49 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của chế phẩm Chitosan-Super đến tỷ lệ chết (%) của T. semipenetrans ......................................................................................................49 Bảng 3.7. Mật độ T. semipenetrans trong rễ và đất sau 3 tháng ...............................52 Bảng 3.8. Một số thông số về hình thái cây bưởi nghiên cứu trong điều kiện nhà lưới .....56 vi
DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Diện tích và sản lượng cam, quýt ở huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình ......5 Hình 1.2. Phân bố của bệnh loét trên cây có múi trên thế giới ...................................13 Hình 1.3. Vòng đời của tuyến trùng T. semipenetrans ký sinh trên rễ cây cam .......16 Hình 1.4. Cơ chế phòng trừ các tác nhân gây hại của VSV hữu ích .........................17 Hình 2.1. Sơ đồ khu vực lấy mẫu nghiên cứu tại Cao Phong, tỉnh Hòa Bình (a), và hình ảnh vườn cam nghiên cứu (b) ...........................................................................26 Hình 2.2. Quy trình phân tích tuyến trùng trong đất .................................................28 Hình 2.3. Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học trong phòng thí nghiệm .31 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình thử nghiệm chế phẩm sinh học trong chậu thí nghiệm ...33 Hình 3.1. Hình ảnh 6 bệnh hại phổ biến được ghi nhận ở các vườn trồng cam tại huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình ..............................................................................34 Hình 3.2. Cơ cấu sử dụng hóa chất BVTV ở Cao Phong, Hòa Bình ........................38 Hình 3.3. Tình hình sử dụng hóa chất chứa Cu ở Cao Phong, Hòa Bình .................38 Hình 3.4. Triệu chứng của tuyến trùng T. semipenetrans gây hại trên rễ cam .........43 Hình 3.5. Tần suất xuất hiện (%) của các giống tuyến trùng ký sinh trong đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình theo thời gian (2016-2018) ............................................45 Hình 3.6. Ảnh chụp kính hiển vi tuyến trùng T. semipenetrans còn sống (a) và chết do tác động của chế phẩm Chitosan-Super sau 24h (b) và 48h (c) ...........................51 Hình 3.7. Mật độ tuyến trùng T. semipentrans trong đất (3A) và trong rễ (3B) ........54 Hình 3.8. Tuyến trùng T. semipenetrans ký sinh trên rễ cây bưởi ............................55 Hình 3.9. Một số thông số về hình thái cây bưởi nghiên cứu trong điều kiện nhà lưới......57 vii
MỞ ĐẦU Cây có múi (cam, quýt, chanh, bưởi) là một trong những cây ăn quả đặc sản ở Việt Nam với giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao, được trồng rộng khắp các vùng sinh thái trong cả nước. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2017), tổng diện tích đất trồng cây có múi ở Việt Nam đã lên đến 369 nghìn ha và đạt sản lượng 1.855.700 tấn, tăng 3,11 lần về diện tích và 1,79 lần về sản lượng so với năm 2015, cho doanh thu hàng trăm tỷ đồng (Báo cáo thống kê, Bộ NN và PTNT, 2017). Trong đó, vùng Trung du miền núi phía Bắc là khu vực đứng thứ hai cả nước về diện tích và sản lượng cây có múi. Cùng với huyện Hàm Yên (Tuyên Quang) và huyện Bắc Quang (Hà Giang), huyện Cao Phong (Hòa Bình) là một trong 3 vùng sản xuất cam lớn nhất ở miền Bắc và đã được cấp chứng nhận chỉ dẫn địa lý “Cam Cao Phong” năm 2014. Tính đến tháng 6 năm 2018, diện tích đất trồng cam toàn huyện là 3.015 ha, gấp 5,4 lần năm 2010 và 1,7 lần so với năm 2014 và chiếm hơn 30% diện tích đất trồng cam quýt toàn tỉnh, cho năng suất trung bình 25-35 tấn/ha và đạt sản lượng 35.000 tấn/năm, mang lại lợi nhuận kinh tế 500-600 triệu đồng/ha/năm (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình, 2017). Sau nhiều năm mở rộng quy mô diện tích với mức đầu tư thâm canh cao, việc lạm dụng các loại hóa chất nông nghiệp tại vùng trồng cam Cao Phong, Hòa Bình đã gây thoái hóa chất lượng đất và gia tăng tình trạng sâu bệnh hại, hệ quả là người dân phải chặt bỏ vườn cam cũ, tái canh vườn cam mới. Tuy nhiên, khi mầm bệnh sẵn có trong đất cũng như sức khỏe của đất ngày càng xấu dẫn đến nhiều rủi ro ở các vườn tái canh chu kỳ 2 và chu kỳ 3. Tuyến trùng ký sinh thực vật được đánh giá là một trong những bệnh hại nghiêm trọng nhất, gây tình trạng bệnh “chết chậm- decline”, làm giảm năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất cam (Vũ Khắc Nhượng, 2004). Nguyễn Vũ Thanh (2002) đã ghi nhận có 34 loài tuyến trùng thực vật ký sinh trên cây cam ngọt tại các vườn trồng cam ở Việt Nam, tuy nhiên loài gây hại phổ biến và nghiêm trọng nhất là loài Tylenchulus semipenetrans. Trịnh Quang Pháp và cs (2016) đã ghi nhận có 9 loài tuyến trùng ký sinh trên cây cam ở 1
Cao Phong, Hòa Bình, trong đó loài T. semipenetrans có tần suất xuất hiện (74,4%) và tỷ lệ phần trăm về số lượng cá thể (96,34%) là cao nhất. Theo Thomas & Nischwitz (2018), loài này có thể gây hại đến 50-60% diện tích đất trồng cam ở California và Florida, trên 90% ở Texas, Arizona nước Mỹ, làm giảm 50% năng suất cam thu hoạch. Các loài tuyến trùng thực vật có thể tồn tại lâu dài trong đất kể cả khi không có cây chủ và gia tăng số lượng một cách nhanh chóng khi gặp điều kiện thuận lợi. Hiện nay, sử dụng thuốc hóa học vẫn là phương pháp chủ yếu để phòng trừ tuyến trùng gây hại trên cây cam, tuy nhiên phương pháp này tiềm ẩn nhiều rủi ro đến sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái. Chính vì vậy, ứng dụng các biện pháp sinh học trong phòng trừ tuyến trùng được xem là hướng phát triển bền vững và tốt nhất do có chi phí thấp, thân thiện với môi trường, tác động ổn định lâu dài và có thể hạn chế nguồn bệnh đất. Một số nhóm VSV vùng rễ như Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Streptomyces, Trichoderma, Paecilomyces và AMF được xác định có khả năng kiểm soát tuyến trùng thực vật (Abd-Elgawad và cs, 2018; Khan, Williams, & Nevalainen, 2004; Lê Thị Mai Linh và cs, 2015; Sikora & Kiewnick, 2006; Trương Thanh Thảo và cs, 2019). Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào về tác động của một số chế phẩm sinh học để phòng trừ tuyến trùng thực vật trong đất trồng cam Cao Phong, Hòa Bình. Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu hiệu quả của biện pháp sinh học phòng trừ dịch hại cam Cao Phong, Hòa Bình” được đặt ra nhằm cung cấp cơ sở khoa học và làm tiền đề ứng dụng hợp lý các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ tuyến trùng ký sinh thực vật gây hại vùng rễ cây cam, góp phần bảo vệ đất và phát triển bền vững nghề trồng cam tại vùng trồng cam huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm: 1. Xác định được tình trạng bệnh hại trên cây cam tại Cao Phong, Hòa Bình; 2. Xác định được thành phần các nhóm tuyến trùng ký sinh thực vật và một số biểu hiện thoái hóa chất lượng đất trồng cam ở Cao Phong, Hòa Bình; 3. Đánh giá được hiệu quả của một số chế phẩm sinh học trong phòng trừ tuyến trùng T. semipenetrans ở điều kiện phòng thí nghiệm và nhà lưới và đề xuất giải pháp sử dụng hiệu quả chế phẩm trong phòng trừ dịch hại cam. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.1.1. Đặc điểm tự nhiên của huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Cao Phong là một huyện miền múi của tỉnh Hòa Bình, có vị trí địa lý, điều kiện khí hậu-thủy văn, địa chất-thổ nhưỡng phù hợp cho sự phát triển của cây cam. Vùng trồng cam Cao Phong nằm trên trục được quốc lộ 16 giáp với các huyện Kim Bôi, Tân Lạc, Đà Bắc và huyện Lạc Sơn, thuận lợi cho việc vận chuyển và tiêu thụ hàng hóa cam thương phẩm. Nhìn chung, địa hình của huyện tương đối phức tạp bị chia cắt bởi các suối nhỏ, đồi núi xen kẽ gồm 3 vùng chính: Vùng núi cao, vùng giữa và vùng hồ Sông Đà. Địa hình đa dạng tạo điều kiện thuận lợi trong đa dạng hóa cây trồng, phát triển sản xuất nông - lâm nghiệp, đặc biệt địa hình đồi bát úp thuận lợi trồng các loại cây ăn quả, cây nông lâm nghiệp, chăn nuôi gia súc và nuôi trồng thủy sản. Đất trồng cam Cao Phong có độ phì cao, tầng đất dày và trung bình, gồm nhiều nhóm đất khác nhau, trong đó có 9 đơn vị đất chủ yếu là: Đất nâu vàng, đất đỏ vàng, đất nâu đỏ, đất đỏ nâu trên đá vôi (đất vùng đồi núi), đất phù sa không được bồi, đất phù sa được bồi, đất phù sa, đất phù sa feralit biến chất do không được cải tạo, đất dốc tụ (vùng đất ruộng). Huyện Cao Phong nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và mưa nhiều, khí hậu mát mẻ và độ ẩm cao thích hợp cho sự phát triển của cây cam. Do vị trí địa lý, đặc điểm địa hình phức tạp nên khí hậu của huyện Cao Phong có nét đặc thù riêng là có mùa đông lạnh hơn các huyện khác trong tỉnh từ 2-3oC. Nhiệt độ trung bình của huyện Cao Phong từ 22 đến 24oC. Lượng mưa trung bình hàng năm khá cao, từ 1.800-2.200mm, trong đó 70-85% lượng mưa cả năm tập trung vào tháng 5 đến tháng 10, nên mùa đông thường thiếu nước. Độ ẩm không khí của Cao Phong vào khoảng 81-84%. Cao Phong có mạng lưới sông, suối phân bố tương đối đều. Nằm trong vùng thượng lưu của hồ thủy điện Hòa Bình, trên địa bàn huyện có những nhánh suối của Sông Đà với các con 3
suối chính là: Suối Cái, suối Vàng, suối Bưng, suối Trăng, suối Văn, … tạo thành hệ thống suối trải đều trên địa bàn huyện. Ngoài ra trên địa bàn huyện còn có một vùng ngập của hồ Sông Đà ở phía Tây Bắc huyện và một số hồ thủy lợi như hồ Đắc Tra, hồ Lãi,..Với những điều kiện tự nhiên như vậy cho thấy huyện Cao Phong rất thích hợp cho sản xuất cây cam, đặc biệt là khu vực thị trấn Cao Phong với địa hình đồi núi thấp (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình, 2017). Trong giai đoạn 201-2015, cơ cấu kinh tế huyện Cao Phong chuyển dịch đúng hướng, các nguồn lực xã hội được phát huy, góp phần thúc đẩy nhanh các ngành phát triển, thu nhập bình quân đầu người đạt 27 triệu đồng/người/năm (tăng 112,5% so với mục tiêu đặt ra). Cao Phong tích cực chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa với 02 cây trồng chủ lực là cây có múi và cây mía. Hiện tại có 75% diện tích đất canh tác của huyện cho thu nhập bình quân đạt giá trị 200 triệu đồng/ha. Nhiều trang trại và hộ dân thu nhập từ trồng cam, quýt đạt giá trị trên 500 triệu/ha; một số hộ điển hình thu nhập từ cam đạt từ 1 tỷ đến trên 7 tỷ đồng. 1.1.2. Tình hình sản xuất cam ở huyện Cao Phong Với lợi thế về điều kiện tiểu khí hậu, thổ nhưỡng phù hợp, diện tích cây ăn quả trên địa bàn tỉnh Hòa Bình ngày càng tăng, bước đầu hình thành những vùng sản xuất mang tính hàng hóa, tạo thu nhập cao, ổn định cho người dân. Do các chính sách hỗ trợ phát triển sản xuất cây ăn quả của tỉnh, diện tích cây có múi trên địa bàn tỉnh Hòa Bình đang có xu hướng tăng nhanh trong những năm gần đây. Diện tích cây có múi trên địa bàn tỉnh năm 2016 đạt 5.145 ha (diện tích kinh doanh trên 2.000 ha), năm 2017 khoảng 6.300 ha, trong đó, diện tích cam là 3.600 ha, bưởi 2.700 ha và năm 2019 đã tăng lên gần 9.000 ha. Riêng tại Cao Phong, diện tích cây ăn quả có múi toàn huyện năm 2017 là 2.835 ha với sản lượng 33.000 tấn và 2018 đã tăng lên 3.015 ha, cho sản lượng 35.000 tấn, mang lại doanh thu hàng trăm tỷ đồng (Hình 1.1) (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Hòa Bình, 2018). 4
3500 40 35 33 35 3000 Sản lượng (x1000 tấn) 30 2500 Diện tích (ha) 25 2000 16.5 20 16 1500 2835 3015 15 1000 9 10 500 1174 920 5 178 295.7 557 0 0 2004 2006 2010 2013 2014 2017 2018 Diện tích Sản lượng Hình 1.1. Diện tích và sản lượng cam, quýt ở huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình Năm 2014, Cục Sở hữu Trí tuệ cấp giấy chứng nhận “Thương hiệu chỉ dẫn địa lý” cho 4 giống có năng suất và chất lượng ổn định là CS1, Xã Đoài lùn, Xã Đoài cao và cam Canh được trồng trên địa bàn huyện Cao Phong (gồm thị trấn Cao Phong, xã Tây Phong, Bắc Phong, Dũng Phong, Thu Phong) giúp nâng cao giá trị của quả cam trên thị trường, từ đó làm tăng thu nhập của các hộ gia đình. Ước tính giá trị thu nhập đối với cây có múi của Cao Phong thuộc nhóm cao của tỉnh, đạt trên 550 triệu đồng/ha), giúp nhiều gia đình thoát nghèo vươn lên làm giàu. Các giống cam được trồng phổ biến trên địa bàn tỉnh Hòa Bình như sau: Bảng 1.1. Cơ cấu và thời vụ thu hoạch các giống cam quýt ở Hòa Bình Tỷ lệ Thời vụ thu hoạch Giá bán (2017) Tên giống (%) chính (VNĐ) Chín sớm: Cam CS1, Quýt Ôn 28.000 25 Tháng 9 - tháng 11 châu, Cam BH Chính vụ: Cam Xã Đoài, Vân 18.000 45 Tháng 10 - tháng 12 Du, quýt Hà Giang Tháng 11 - tháng 3 30.000 Chín muộn: Cam canh, cam V2 30 năm sau Nguồn: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Hòa Bình (2017) 5
Theo Nguyễn Thị Phương Loan và cs (2016), việc phát triển trồng cam ở Cao Phong đang đi theo đúng hướng kinh tế, thị trường. Sự đa dạng hóa các giống cam trồng tại Cao Phong đã giúp đáp ứng tốt hơn nhu cầu người tiêu dùng, kéo dài mùa vụ, tăng mức tiêu thụ và lợi nhuận (Nguyễn Thị Phương Loan và cs, 2016). Việc mở rộng diện tích trồng cam góp phần tạo thêm việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân. Tuy nhiên, theo xu hướng đầu tư thâm canh cao để thu lợi lớn, các loại hóa chất BVTV được sử dụng “tùy ý chủ vườn” đã làm cho đất ngày càng bị suy thoái, sức chống chịu của cây suy giảm, gia tăng tình trạng sâu hại và bệnh dịch. Bên cạnh đó, với sự tăng nhanh về diện tích đất trồng cam trên cả nước đã tạo nên nhiều thách thức về thị trường tiêu thụ và giảm sâu về giá thành so với thời điểm những năm trước. 1.2. Tổng quan về bệnh hại cây cam 1.2.1. Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm sinh học và giá trị của cây cam Cây cam (Citrus sinensis) thuộc họ cây có múi (Rutaceae), được trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, có nguồn gốc từ Đông Nam Á và Nam Thái Bình Dương. Cây cam là loài cây thân gỗ, chu kỳ sống từ 15 đến 20 năm, thời kỳ kinh doanh của cây cam có thể kéo dài từ 10-15 năm nếu được chăm sóc tốt. Cây sinh trưởng và phát triển tốt ở điều kiện nhiệt độ từ 23,9oC đến 27oC, ngừng hoạt động sinh lý sinh hóa ở nhiệt độ 35-37oC và khi nhiệt độ giảm xuống từ - 8,8oC đến - 11oC thì cây chết. Cam là loài cây ưa ẩm phụ thuộc vào từng thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây. Cây cam ưa đất phù sa, xốp, nhẹ, nhiều mùn, thoáng khí, hàm lượng oxy từ 1,2-1,5%, giữ ẩm và thoát nước tốt, tầng đất dày trên 1 m, có mực nước ngầm sâu lớn hơn 1m đến 1,5m, hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P, K, Ca, Mg,… đạt từ trung bình khá trở lên (Bose & Mitra, 1990; Đỗ Đình Ca, 2014). Sản xuất quả có múi trên thế giới ngày càng tăng do giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, đóng vai trò quan trọng trong công cuộc xóa đói giảm nghèo, giải quyết được nhiều việc làm cho người lao động, chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp, thúc đẩy phát triển kinh tế. Cây có múi được trồng ở trên 125 quốc gia trên toàn thế giới, chủ yếu ở các quốc gia gồm Trung Quốc, Brazil, Mỹ, Mexico, Ấn Độ, Tây 6
Ban Nha, Italy, Iran, Ai Cập và Thổ Nhĩ Kỳ (Spaull và cs, 2017). Tổng sản lượng quả có múi trên thế giới lên đến 147,60 triệu tấn, đem lại doanh thu hàng trăm tỷ USD, trong đó cam chiếm 50% tổng sản lượng (FAO, 2017). Quả cam được sử dụng rộng rãi vì có hàm lượng dinh dưỡng cao, cung cấp vitamin C (40-90 mg/100g quả tươi), K, Ca, Mg, folacin, thiamin, niacin. Ngoài ra, trong thịt quả chứa 6-12% đường, các loại axit hữu cơ (0,4-12%), các chất chống oxy hóa và các chất hữu ích khác làm giảm nguy cơ ung thư, các bệnh mãn tính như viêm khớp, béo phì, các bệnh về tim mạch, đẩy nhanh quá trình liền sẹo, bổ trợ cho hệ thần kinh nên được sử dụng nhiều trong y học. Vỏ được sử dụng làm mứt, kẹo, thuốc và hương liệu. Hoa, lá và quả cam có thể được sử dụng để thu tinh dầu dùng trong công nghiệp, y học và mỹ phẩm (Etebu & Nwauzoma, 2014; Đào Thanh Vân và cs, 2003). Bên cạnh đó, trồng cam có vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trường và phát triển du lịch sinh thái. Các vùng trồng cam ở miền đồi núi, trung du có tác dụng che phủ bảo vệ đất, chống xói mòn, sạt lở, phủ xanh đất trống đồi trọc và có tác dụng lưu trữ nước mưa, tạo nước ngầm và hạn chế mưa lũ cho các vùng đồng bằng, đóng vai trò như rừng phòng hộ và làm đẹp cảnh quan thu hút đông đảo khách du lịch đến thăm quan, chụp ảnh, mua hàng hóa. 1.2.2. Một số loại bệnh hại trên cây cam Trong ngành nông nghiệp, bệnh cây là nguyên nhân chính làm suy giảm năng suất, từ đó gây thiệt hại nền kinh tế của quốc gia. Các tác nhân gây bệnh thực vật có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến cây trồng, làm thiệt hại kinh tế ước tính khoảng 40 tỷ USD trên toàn thế giới (Syed và cs, 2018). Cây có múi có thể bị tấn công bởi trên 150 tác nhân gây bệnh, trong đó các loại bệnh gây ra bởi nấm, sinh vật nhân sơ, tuyến trùng, virus có tiềm năng nhất làm thu hẹp sản lượng các vườn cam, từ đó làm ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất và chất lượng của cam thương phẩm (Gopal và cs, 2014). 1.2.2.1. Bệnh do nấm Nấm gây hại là một trong những yếu tố giới hạn chính đối với sản xuất cây có múi trên toàn thế giới ở tất cả các giai đoạn phát triển của cây, làm giảm năng 7
suất sau thu hoạch đến 25% (Bahri và cs, 2019). Một số bệnh hại nghiêm trọng trên cây cam do nấm gây ra bao gồm bệnh trên thân, lá và cành cam như bệnh thán thư, ghẻ sẹo, vết dầu loang, phấn trắng và các bệnh gây thối rễ. Dựa vào mức độ ảnh hưởng đến kinh tế, nấm Colletotrichum được xếp vào danh sách một trong 10 nhóm nấm ký sinh thực vật nghiêm trọng nhất trên thế giới, gây nguy hại đến hầu hết các loại cây trồng (Dean và cs, 2012). Nấm Colletotrichum gloeosporioides là nguyên nhân chính gây bệnh thán thư (Anthracnose) trên cây có múi, làm giảm đáng kể năng suất và hiệu quả kinh tế. Bệnh được mô tả lần đầu tiên ở Bồ Đào Nha, sau đó đến các quốc gia Địa Trung Hải khác như Ý, Tây Ban Nha, Serbia, Montenegro và Tunisia, một số nước ở châu Á, châu Phi, Mỹ La-tinh (Bahri và cs, 2019). Có 3 loại bệnh thán thư trên cây có múi bao gồm thán thư làm rụng hoa, thán thư trên chanh và thán thư sau thu hoạch (Nguyễn Văn Nga và Cao Văn Chí, 2003). Bệnh thán thư làm rụng hoa xảy ra trên tất cả các giống cây có múi và gây thiệt hại nghiêm trọng. Trên lá có vết bệnh màu vàng nâu, hơi tròn, bệnh nặng vết bệnh lớn dần, có nhiều vòng tròn đồng tâm, xung quanh có viền nâu đậm, ở giữa màu vàng nhạt, bề mặt có những chấm đen nhỏ li ti là các ổ nấm. Nhiều vết bệnh liên kết làm lá bị cháy, rụng sớm. Các đốm bệnh có màu nâu cam trên cánh hoa, làm rụng hoa để lại cuống, đài hoa. Xuất hiện đốm tròn nhỏ vàng nhạt trên trái, vỏ sần sùi, hơi lõm, nặng thì quả bị nứt, chảy nhựa, thối, cành non héo khô. Nấm gây bệnh có thể dễ dàng lan truyền từ cây bệnh sang cây khỏe nhờ mưa, gió và côn trùng. Bệnh ghẻ sẹo (Citrus scab) trên cây có múi do nấm Elsinoë fawcettii và E. australis, trong đó nấm túi E. fawcettii là tác nhân phổ biến ở trên thế giới bao gồm cả Việt Nam (Gopal và cs, 2014). Bệnh có phân bố ở rất nhiều nước trên thế giới (ngoại trừ châu Âu), nơi có điều kiện thời tiết phù hợp bao gồm thời tiết nóng ẩm lượng mưa tương đối cao, đất ẩm và thấp, các cây mọc sát nhau và thiếu ánh sáng. Ở những khu vực có khí hậu khô và lượng mưa hàng năm thấp (
vàng rơm, nâu nhạt, nhiều vết liên kết lại thành từng mảng lớn làm lá bị nhăn nheo, biến dạng, mặt trên của lá có những nốt ghẻ nhỏ cao hơn bề mặt lá, cành non và quả có vết bệnh tương tự. Do lá cây bị biến dạng làm ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây, từ đó làm cây sinh trưởng và phát triển kém, cằn cỗi; cây non có thể bị lùn nếu nhiễm bệnh nặng. Đốm dầu (Greasy Spot) là bệnh phổ biến trên cây có múi trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt do nấm Mycoshaerella citri gây ra. Các bào tử nấm xâm nhập vào mô cây thông qua khí khổng ở mặt dưới của lá. Sau khi xâm nhập, nấm phát triển chậm trong vòng một vài tháng làm tế bào sưng lên rồi vỡ ra. Triệu chứng ban đầu là những đốm trong nhỏ ở mặt dưới của lá sau đó chuyển sang màu vàng đến nâu sẫm sau đó chuyển đen. Các đốm bệnh này phát triển rộng hơn chúng có màu nâu sáng, bóng và hơi khô, bệnh nặng làm rụng lá do diệp lục không phát triển, từ đó gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Bệnh thường xảy ra trong mùa mưa, đặc biệt là cuối mùa mưa và khi cây ở giai đoạn lá non, bào tử nấm phát tán nhờ mưa và gió. Mặc dù bệnh không làm ảnh hưởng đến chất lượng quả, nhưng trên vỏ quả xuất hiện nhiều vết dầu loang, làm tăng tỷ lệ quả bị loại do không đạt yêu cầu về thẩm mỹ từ 5-10% mỗi năm (Mondal & Timmer, 2006). Bệnh phấn trắng (Powdery mildew) xuất hiện ở tất cả các giống cây có múi, trong đó giống dễ bị nhiễm bệnh gồm cam ngọt và quýt. Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết có độ ẩm cao, mưa nhiều, thiếu ánh nắng, phổ biến ở một số vùng của châu Á bao gồm Đông Nam Á, Trung và Nam Mỹ, Uganda, Israel, Cộng hòa Honduras và Antigua. Bệnh do nấm Oidium tingitanium và Oidium citri gây hại trên cành lộc non, lá, hoa và quả non (Baiswar và cs, 2015). Trên bề mặt các bộ phận của cây bị bệnh xuất hiện những đám phấn màu trắng, lá non chuyển sang màu xanh xám nhạt, lá và chồi bị biến dạng, chồi non có thể khô héo và chết. Cây bị nhiễm bệnh nặng làm rụng lá, chết cành, hoa và quả non bị rụng sớm, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng của cây, tăng các chi phí để quản lý bệnh hại. Ở Việt Nam, bệnh phấn trắng có thể làm giảm năng suất đến 80% ở những vườn quýt không được kiểm soát (Ray, 2017). Bệnh này lây lan rất nhanh 9
thông qua mưa, gió, các công cụ lao động và con người, đặc biệt là do quá trình vận chuyển các vật liệu sử dụng trong canh tác cam. Hệ thống rễ cây có múi dễ bị tấn công bởi các loại nấm có phát sinh từ đất hoặc những sinh vật tương tự nấm. Trong đó, bệnh thối rễ phổ biến và quan trọng nhất gây ra bởi các chi Pythium và Phytophthora thuộc lớp Oomycetes trong giới Chromista. Phytophthora là một loài ký sinh tương tự nấm nhưng không phải nấm thực sự (Oomycetes là một nhóm VSV nhân thực, sản sinh ra các sợi nấm không vách ngăn, liên quan chặt chẽ với tảo nâu và tảo cát), phát triển mạnh ở những vùng đất ẩm và nước tự do gần rễ cây. Có trên 100 loài thuộc chi Phytophthora gây hại cho thực vật, trong đó loài P. parasitica và P. citricola là những loài gây bệnh chính ở các vùng trồng cây có múi trên thế giới (Goulin và cs, 2019). Chúng xâm nhiễm vào rễ cây thông qua các vết thương và vết nứt trên vỏ rễ và phần gốc cây, cách mặt đất khoảng 20-30 cm trở xuống cổ rễ và phần rễ. Bệnh này xảy ra chủ yếu trên cây trưởng thành. Giai đoạn đầu, bệnh mới phát sinh ở vị trí bị tổn thương và có hiện tượng chảy nhựa (chảy gôm). Ở phần gỗ bị xâm nhiễm có màu xám và nhìn thấy những mạch sợi đen hoặc nâu chạy dọc theo thớ gỗ. Ở mức độ nhẹ, cây bị vàng úa, sinh trưởng kém, một phần hệ thống rễ bị thối. Nếu bị nặng, lớp vỏ ngoài bị thối rữa giống như bị luộc nước sôi và rất dễ bị tuột khỏi thân cây, phần gỗ bên trong có màu đen xám, cây có thể bị chết nhanh chóng. Bệnh chảy gôm có mặt ở tất cả các vùng trồng cam trên thế giới và làm giảm từ 10 đến 30% năng suất hàng năm (Mounde và cs, 2009). Theo Tian và cs (2018), ở những cây cam nhiễm nấm Phytophthora parasitica, chiều cao cây, đường kính thân, số lượng lá, sinh khối thân và rễ giảm đáng kể (Tian và cs, 2018). Ở những quả bị bệnh (thường những quả gần mặt đất), sau khi thu hoạch, quả bị nhiễm bệnh có thể làm nhiễm sang những quả bình thường trong quá trình bảo quản và vận chuyển (Dreistadt, 2012). Bệnh thối rễ khô ở cây có múi đã được báo cáo ở nhiều khu vực trên thế giới bao gồm châu Á, Úc, California (Mỹ) và Nam Phi. Nhiều loại nấm đã được phân lập từ vùng rễ cây bị ảnh hưởng bởi bệnh thối rễ khô, bao gồm cả Coprinus micaceus và Diaporthe citri, nhưng Fusarium spp. có mặt phổ biến với nhiều mầm 10
bệnh khác nhau. Cây bưởi bị nhiễm F. solani trên gốc ghép cam chua mọc ở Mission, Texas cho thấy các triệu chứng nghiêm trọng của bệnh héo, chết chậm, héo lá và rụng lá, rễ bị đổi màu và hoại tử rễ, thân chuyển màu tím và sự tàn lụi của tán cây. Các cây cam con trên gốc ghép không có khả năng chống lại sự xâm nhiễm của nấm F. solani (Kunta và cs, 2015). Nấm Fusarium là một trong những nguyên nhân chính gây bệnh chết chậm trên cây có múi. Chúng có thể tồn tại trong đất trong một thời gian dài mặc dù không có thực vật chủ. Sau khi nảy mầm và ký sinh trên rễ cây chủ, nấm xâm nhập vào hệ thống mạch dẫn và thông qua mạch gỗ chúng có thể nhanh chóng xâm chiếm vật chủ do đó kích thích các triệu chứng đặc trưng (Roncero và cs, 2003). Ở Việt Nam, có nhiều nghiên cứu đã chứng minh tác nhân gây bệnh vàng lá, rụng lá (thối rễ) của cây cam Ngọt (Citrus sinensis) và quít Tiều (Citrus reticulata), cam Soàn (C. sinensis), chanh Tàu (C. lemon), bưởi (C. maxima) và cây chanh Volka (C. volkameriana) là do nấm Fusarium solani và Phytophthora palmivora (Nguyễn Văn Hòa và cs, 2013; Dương Minh và cs, 2003). 1.2.2.2. Bệnh do vi khuẩn Các bệnh do vi khuẩn gây ra mối đe dọa thường trực đối với canh tác cây có múi, tác động tiêu cực đến kinh tế ở các khu vực trồng cam trên thế giới. Trong đó, các bệnh vàng lá Greening và bệnh loét gây suy giảm năng suất đáng kể (Mendoca và cs, 2017). Bệnh vàng lá Greening (Huanglongbing) gây hại phổ biến nhất trên cây cam, được tìm thấy tại các vườn cây có múi ở hơn 40 quốc gia trên toàn thế giới bao gồm cả Việt Nam. Bệnh được báo cáo lần đầu tiên năm 1919 ở Trung Quốc, sau đó lan rộng ra các khu vực Đông Nam Á, Ấn Độ, Nam Phi, châu Mỹ. Bệnh gây ra do vi khuẩn Gram âm thuộc nhóm α-Proteobacteria, gồm 3 loài chính là Asiaticus, Africanus và Americanus. Bệnh phụ thuộc vào điều kiện môi trường và vectơ truyền bệnh, trong đó loài Asiaticus (Liberobacter asiaticus) gây hại chủ yếu ở khu vực châu Á, loài Africanus (Liberobacter africanus) gây hại ở Nam Phi và Americanus (Liberobacter americanus) gây hại ở các quốc gia Nam Mỹ (Iftikhar và cs, 2016). Vi khuẩn này kí sinh trên mạch rây và tấn công hệ thống mạch dẫn, gây cản trở và 11