HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGÔ THỊ MAI VI
NGHIÊN CỨU BỆNH ĐỐM ĐEN
(Phaeoisariopsis personata) HẠI LẠC TẠI NGHỆ AN
CHUYÊN NGÀNH : BẢO VỆ THỰC VẬT
MÃ SỐ : 62 62 01 12
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
HÀ NỘI, 2017
Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Người hướng dẫn: PGS.TS. NGUYỄN VĂN VIÊN
Phản biện 1: PGS.TS. Ngô Bích Hảo
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Kim Vân
Hội Khoa học kỹ thuật Bảo vệ thực vật Việt Nam
Phản biện 3: TS. Hà Minh Thanh
Viện Bảo vệ thực vật
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2017
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bệnh đốm đen do nấm Phaeoisariopsis personata (giai đoạn vô tính) hay
Mycosphaerella berkeleyi (giai đoạn hữu tính) là một trong các bệnh hại lá nguy hiểm
nhất đối với cây lạc trên toàn thế giới. Thiệt hại năng suất do bệnh đốm đen trên toàn
cầu ước tính gần 3 triệu USD (CABI, 2006).
Mức độ thiệt hại năng suất của bệnh đốm đen hại lạc thay đổi từ 10 – 80%, tùy
theo khu vực và vụ trồng (CABI, 2006; Zhang, 2001; Dwivedi, 2003; Pensuk, 2003;
Khedikar, 2010).
Trên đồng ruộng, nấm tạo cả 2 giai đoạn sinh sản vô tính và hữu tính nhưng
bào tử phân sinh hình thành từ tàn dư tồn tại trong đất là nguồn bệnh quan trọng
nhất. Nhìn chung, nấm gây bệnh đốm đen không truyền qua hạt nhưng được xem là
tác nhân truyền qua đất. Khi bắt đầu vụ trồng, bào từ phân sinh nấm từ tàn dư trong
đất sẽ nhiễm các lá phía dưới và nhanh chóng phát tán lên các lá phía trên và có thể
gây tàn lụi bộ lá nếu điều kiện ngoại cảnh thuận lợi (McDonald et al., 1985).
Tác nhân gây bệnh đốm đen là một loài nấm túi thuộc nhóm sinh dưỡng
“biotrophe” và quan hệ của nấm với cây lạc tuân theo quan hệ gen đối gen điển hình.
Hiện nay đã có một số nghiên cứu trên thế giới về tính kháng của cây lạc đối với nấm
gây bệnh đốm đen ((Dwivedi et al., 2002; Mace et al., 2006; Mondal and
Badigannavar 2009; Mondal et al., 2009; Mallikarjuna et al., 2012).
Các chủng nấm khác nhau về nền di truyền có thể có phản ứng mẫn cảm khác
nhau đối với thuốc hóa học cũng như khác nhau về tính gây bệnh trên các giống cây
(Adiver et al., 2009). Vì vậy, mức độ đa dạng về các đặc điểm sinh học cũng như di
truyền của nấm gây bệnh đốm đen nói riêng và tác nhân gây bệnh nói chung cần phải
được nghiên cứu để áp dụng hiệu quả các biện pháp phòng chống nhưng có rất ít
nghiên cứu về mức độ đa dạng của nấm gây bệnh được thực hiện. Cho tới nay, mới
chỉ có 2 nghiên cứu về mức độ đa dạng phân tử của nấm gây bệnh đốm đen hại lạc tại
Ấn Độ dựa trên phân tích RAPD (Adiver et al., 2009) và phân tích phổ isozyme
(Adiver et al., 2008). Tương tự cũng chỉ có 2 nghiên cứu về mức độ biến động về
tính gây bệnh của nấm gây bệnh đốm đen (Hossain, 1997; Hossain and Ilag, 2000).
Tại Nghê n
An nói riêng và Việt Nam nói chung, bệnh đốm đen hại lạc xuất hiện
và gây hại phổ biến trên đồng ruộng. Tuy nhiên, cho tới nay, chưa có một công trình
nào nghiên cứu sâu và thực hiện một cách hệ thống về bệnh này ở Việt Nam. Bên
ca n
nh đop, do bệnh hiếm khi làm chết cây nên ngươqi dân cũng như các cơ quan chuyên
môn chưa thâ n
t sưn yp thư
pc đươnc tapc ha n
i cura nhopm bê n
nh ha n
i lap đêpn năng suâpt vaq phârm
châpt la n
c. Chıpnh vıq vậy, công tapc chır đa n
o trong phoqng trư
q bê n
nh chưa phù hơnp dâtn đêpn
sưn giarm supt nghiêm tronng vêq năng suất cutng như phârm châpt la n
c cura vuqng.
Xuất phát từ cơ sở khoa học và thực tiễn trên, việc nghiên cứu về bệnh đốm
đen hại lạc là cần thiết ở Việt Nam. Nghiên cứu này tập trung vào đánh giá thiệt hại,
mức độ đa dạng của nấm cũng như đánh giá một số biện pháp phòng trừ bệnh trong
điều kiện tỉnh Nghệ An.
2
Các kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở để nghiên cứu và ứng dụng các
biện pháp trừ bệnh đốm đen nhằm phòng chống hiệu quả sự phát triển, lây lan của
bệnh trên đồng ruộng, góp phần làm tăng năng suất và phẩm chất lạc.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá được thiệt hại, mức độ đa dạng và biện pháp phòng trừ nấm P.
personata gây bệnh đốm đen hại lạc tại Nghệ An.
1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Bệnh đốm đen hại lạc do nấm P. personata gây ra.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu về đa dạng phân tử, đặc tính sinh học, tính gây
bệnh và một số biên pháp phòng chống nấm P. personata.
1.3.3. Địa điểm, thời gian nghiên cứu
Điều tra, đánh giá tác hại và nghiên cứu về bệnh đốm đen hại lạc tại Nghệ An.
Mẫu bệnh đốm đen được thu thập tại Nghệ An và một số tỉnh khác như Lào Cai,
Thanh Hóa, Hà Tĩnh và Đồng Nai.
Đề tài được thực hiện từ năm 2012 đến năm 2015.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài đã đánh giá được thiệt hại năng suất do bệnh đốm đen gây ra đối với cây
lạc ngoài đồng ruộng tại Nghệ An. Trên giống lạc L14, bệnh đốm đen có thể làm
giảm năng suất tới 30,24% trong vụ xuân và tới 49,90% trong vụ thu.
Bổ sung thông tin về phân loại nấm đốm đen hại lạc tại Nghệ An. Trình tự vùng
gen ITS của 11 mẫu nấm thu thập đã cho thấy chúng thuộc loài Phaeoisariopsis
personata (giai đoạn vô tính) hay Mycosphaerella berkeleyi (giai đoạn hữu tính).
Dựa trên phân tích Rep - PCR cũng đã chứng tỏ quần thể nấm ở Nghệ An có
mức độ đa dạng thấp và không có mối quan hệ giữa các nhóm phả hệ với đặc điểm
hình thái, nguồn gốc của câc mẫu nấm thu thập.
Xác định được các đặc điểm sinh học và dịch tễ đặc trưng của nấm P. personata
tại Nghệ An. Trong đó, khám phá khoa học quan trọng nhất là xác định được dạng
sinh sản hữu tính của nấm chưa phát hiện thấy trong điều kiện tự nhiên tại Nghệ An.
Kết quả nghiên cứu của luận án đã chứng tỏ thuốc hoạt chất Carbendazime, dịch
chiết thực vật từ cây cà độc được (Datura metel) và cây trầu không (Piper betel) có
khả năng phòng chống hiệu quả nấm P. personata trong điều kiện phòng thí nghiệm,
trong nhà lưới cũng như ngoài đồng ruộng. Ở ngoài đồng ruộng, có hai thời điểm xử
lý bệnh đốm đen hiệu quả nhất, bao gồm phun khi cây mọc 5 tuần, 6 tuần hoặc khi
cây mọc 8 tuần và 9 tuần.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã bổ sung, đóng góp mới những dữ liệu khoa
học về định danh nấm đốm đen bằng giải trình tự vùng ITS. Đặc biệt, dựa trên phân
tích Rep - PCR đã chứng tỏ quần thể nấm ở Nghệ An có mức độ đa dạng thấp và
3
không có mối quan hệ giữa các nhóm phả hệ với đặc điểm hình thái, nguồn gốc của
câc mẫu nấm thu thập. Kết quả nghiên cứu này gợi ý đối với nấm gây bệnh đốm đen
hại lạc ở Nghệ An, các biện pháp quản lý bệnh có thể được áp dụng đồng loạt trên
toàn tỉnh và tạo hiệu quả phòng chống giống nhau.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài đã xác định được các đặc điểm sinh học, dịch tễ đặc trưng của nấm, đánh
giá được thiệt hại năng suất do bệnh đốm đen gây ra đối với cây lạc và nghiên cứu biện
pháp phòng trừ bệnh một cách hệ thống. Kết quả nghiên cứu của đề tài đã khẳng định
được tầm quan trọng của bệnh đồng thời giải thích được sự gây bệnh của nấm P.
personata hại lạc trên đồng ruộng, tìm ra thời điểm xử lý bệnh hiệu quả, từ đó làm cơ
sở cho việc đề xuất và áp dụng các biện pháp phòng trừ nhằm giảm thiểu thiệt hại của
bệnh một cách hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất và phẩm chất lạc.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LẠC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
Cây lạc đứng hàng thứ hai sau cây đậu tương trong số các cây trồng ngắn ngày
lấy dầu thực vật (cả về diện tích và sản lượng) và được trồng rộng rãi ở hơn 100 quốc
gia trên thế giới.
Theo số liệu của Tổ chức Nông Lương Thế giới (2013), từ năm 2000 đến
2012, cùng với sự gia tăng về năng suất, sản lượng lạc thế giới cũng tăng lên, đạt
cao nhất là 38,4 triệu tấn (năm 2008), sau đó giảm xuống cùng với sự tụt giảm
diện tích trồng, do đó sản lượng lạc năm 2010 chỉ đạt 35,9 triệu tấn (FAO, 2013).
Các nước có sản lượng lạc lớn nhất trong niên vụ 2011/2012 là Trung Quốc, Ấn Độ,
Nigeria và Mỹ. Trung Quốc là nước đứng đầu với 16,8 triệu tấn, tiếp theo là Ấn Độ với
5,78 triệu tấn và Việt Nam là nước đứng thứ 12 với sản lượng 0,47 triệu tấn (FAO, 2013).
Sản xuất lạc tại Việt Nam được phân bố ở hầu hết các vùng sinh thái nông
nghiệp với diện tích trồng lạc chiếm khoảng 28% tổng diện tích cây công nghiệp
hàng năm, tập trung chủ yếu ở các vùng như Duyên hải Nam Trung Bộ, Đồng bằng
sông Hồng, Trung du và miền núi phía Bắc và Bắc Trung Bộ.
Theo số liệu của Tổng cục Thống kê Việt Nam (2013), trong vòng 10 năm từ
2002-2012, mặc dù diện tích giảm từ 246,7 nghìn ha (năm 2002) xuống còn 220,5
nghìn ha (năm 2012) nhưng sản xuất lạc ở Việt Nam đã có những bước chuyển biến
tích cực về năng suất, tăng từ 1,62 tấn/ha (năm 2002) lên 2,13 tấn/ha (năm 2012). Sản
lượng tăng từ 400,4 nghìn tấn (năm 2002) lên 470,6 nghìn tấn (năm 2012). Năm 2012,
năng suất lạc bình quân cả nước đạt cao nhất là 2,13 tấn/ha. Sản lượng lạc của cả nước
đạt cao nhất vào năm 2008 với 530,2 nghìn tấn (bảng 2.2).
2.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ BỆNH ĐỐM ĐEN HẠI LẠC
Năm 1985, Ellis và Everhad khi kiểm tra mẫu bệnh ở Alabama và Nam
Carolina đã có kết luận rằng nấm bệnh thuộc loại Cercospora sp. và đặt tên là
Cercospora personatum. Hiện nay, tên nấm này được đổi thành Phaeoisariopsis
personata (giai đoạn vô tính) hay Mycosphaerella berkeleyi (giai đoạn hữu tính).
