Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh chết héo keo tai tượng do nấm Phytophthora cinnamomi tại huyện Phú Lương, Thái Nguyên

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Văn Định
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Biện Pháp Phòng Trừ Bệnh Chết Héo Keo Tai Tượng Do Nấm Phytophthora Cinnamomi Tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Nghiên cứu về Keo tai tượng
• 1.3. Nghiên cứu về bệnh hại Keo tai tượng
• 1.4. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh hại Keo tai tượng
• 1.5. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
• 1.5.1. Nghiên cứu về Keo tai tượng
• 1.5.2. Nghiên cứu về Bệnh hại Keo tai tượng
• 1.5.3. Nghiên cứu về biện pháp phòng trừ bệnh
• 1.6. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.6.1. Khái quát về Thái Nguyên
• 1.6.2. Khái quát về Huyện Phú Lương
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, địa điểm và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Điều tra bệnh chết héo Keo tai tượng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
• 2.4. Xác định nguyên nhân gây bệnh
• 2.5. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh
• 2.6. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh chết héo Keo tai tượng
• 2.7. Phương pháp nghiên cứu
• 2.7.1. Điều tra bệnh chết héo Keo tai tượng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
• 2.7.2. Phương pháp xác định nguyên nhân gây bệnh
• 2.7.3. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh
• 2.7.4. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh chết héo Keo tai tượng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Bệnh chết héo Keo tai tượng
• 3.2. Điều tra bệnh chết héo Keo tai tượng
• 3.3. Xác định nguyên nhân gây bệnh
• 3.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh
• 3.5. Nghiên cứu các biện pháp phòng bệnh hại chính cây Keo tai tượng ở vườn ươm và rừng trồng
• KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

I. Giới thiệu về bệnh chết héo keo tai tượng

Bệnh chết héo keo tai tượng, do nấm Phytophthora cinnamomi gây ra, đã trở thành một trong những vấn đề nghiêm trọng trong ngành nông nghiệp tại Thái Nguyên. Loài cây này, được trồng phổ biến từ những năm 80, 90, đã gặp phải nhiều khó khăn do sự phát triển của bệnh. Theo nghiên cứu, bệnh này không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn gây thiệt hại lớn cho kinh tế địa phương. Các triệu chứng điển hình của bệnh bao gồm héo lá từ ngọn xuống và thối rễ, dẫn đến chết cây. Việc xác định nguyên nhân và biện pháp phòng trừ là rất cần thiết để bảo vệ cây trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất.

1.1. Tình hình nghiên cứu bệnh chết héo

Nghiên cứu về bệnh chết héo keo tai tượng đã được thực hiện ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Các nghiên cứu cho thấy nấm Phytophthora cinnamomi là nguyên nhân chính gây ra bệnh này. Tại Thái Nguyên, bệnh đã xuất hiện với tỷ lệ cao, ảnh hưởng đến nhiều diện tích rừng trồng. Việc tìm hiểu đặc điểm sinh học của nấm và các biện pháp phòng trừ là cần thiết để giảm thiểu thiệt hại. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc áp dụng biện pháp phòng ngừa sớm có thể giúp giảm thiểu sự lây lan của bệnh.

II. Đặc điểm sinh học của nấm Phytophthora cinnamomi

Nấm Phytophthora cinnamomi là một trong những tác nhân gây bệnh nguy hiểm nhất đối với cây trồng, đặc biệt là keo tai tượng. Nấm này có khả năng phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt, và thường gây hại cho hệ rễ của cây. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm có thể tồn tại trong đất và lây lan qua nước, làm cho việc kiểm soát trở nên khó khăn. Đặc điểm sinh học của nấm cho thấy nó có thể phát triển nhanh chóng trong môi trường thuận lợi, dẫn đến sự lây lan nhanh chóng của bệnh. Việc hiểu rõ về đặc điểm sinh học của nấm sẽ giúp trong việc phát triển các biện pháp phòng trừ hiệu quả.

2.1. Cơ chế gây hại của nấm

Nấm Phytophthora cinnamomi xâm nhập vào cây qua hệ rễ, gây thối rễ và làm giảm khả năng hấp thụ nước và dinh dưỡng. Khi cây bị nhiễm bệnh, các triệu chứng như héo lá, vàng lá và chết ngọn sẽ xuất hiện. Nấm này có khả năng sinh sản nhanh chóng, với bào tử có thể phát tán qua nước và gió. Điều này làm cho việc kiểm soát bệnh trở nên khó khăn hơn. Các biện pháp phòng ngừa như cải thiện thoát nước và sử dụng giống cây kháng bệnh là rất cần thiết để giảm thiểu thiệt hại.

III. Biện pháp phòng trừ bệnh chết héo

Để phòng trừ bệnh chết héo do nấm Phytophthora cinnamomi, cần áp dụng các biện pháp tổng hợp. Các biện pháp này bao gồm cải thiện điều kiện trồng trọt, sử dụng giống cây kháng bệnh, và áp dụng các chế phẩm sinh học. Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng chế phẩm sinh học có thể giúp tăng cường sức đề kháng của cây đối với bệnh. Ngoài ra, việc theo dõi thường xuyên và phát hiện sớm các triệu chứng bệnh cũng rất quan trọng để có biện pháp xử lý kịp thời.

3.1. Sử dụng chế phẩm sinh học

Chế phẩm sinh học đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc phòng trừ bệnh chết héo do nấm Phytophthora cinnamomi. Các nghiên cứu cho thấy việc áp dụng chế phẩm sinh học có thể giúp cải thiện sức khỏe của cây và giảm thiểu sự phát triển của nấm bệnh. Việc sử dụng chế phẩm sinh học không chỉ an toàn cho môi trường mà còn giúp nâng cao năng suất cây trồng. Các biện pháp này cần được áp dụng đồng bộ để đạt hiệu quả cao nhất trong việc phòng trừ bệnh.

Tổng quan nghiên cứu

Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) là loài cây gỗ lớn, sinh trưởng nhanh, được trồng phổ biến tại nhiều tỉnh thành Việt Nam, đặc biệt là các vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Duyên Hải miền Trung. Tính đến cuối năm 2019, diện tích rừng trồng Keo tai tượng trên toàn quốc đạt khoảng 4.786 ha, chiếm tỷ lệ lớn trong tổng diện tích rừng trồng 14.220 ha (Quyết định 1423/QĐ-BNN-TCLN, 2020). Tuy nhiên, sự gia tăng diện tích trồng Keo tai tượng cũng đi kèm với sự xuất hiện của nhiều loại bệnh hại, trong đó bệnh chết héo do nấm Phytophthora cinnamomi gây ra là một trong những thách thức nghiêm trọng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.

Bệnh chết héo Keo tai tượng gây thiệt hại lớn cho năng suất và chất lượng rừng trồng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định nguyên nhân gây bệnh, nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm Phytophthora cinnamomi và đề xuất các biện pháp phòng trừ hiệu quả nhằm giảm thiểu thiệt hại do bệnh gây ra tại huyện Phú Lương. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 8/2019 đến tháng 8/2020, tập trung vào giai đoạn vườn ươm và rừng trồng Keo tai tượng tại địa phương.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc bổ sung cơ sở khoa học cho công tác phòng trừ bệnh hại Keo tai tượng mà còn góp phần nâng cao hiệu quả quản lý rừng trồng, cải thiện năng suất và chất lượng gỗ, đồng thời bảo vệ môi trường sinh thái tại Thái Nguyên và các vùng lân cận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về bệnh hại cây trồng, đặc biệt là bệnh chết héo do nấm Phytophthora cinnamomi. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết về sinh học nấm Phytophthora cinnamomi: Nấm này là tác nhân gây bệnh thối rễ và chết héo trên nhiều loài cây chủ, có khả năng tồn tại lâu dài trong đất và lây lan nhanh qua môi trường đất và nước. Nấm phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ từ 25 đến 30°C và độ ẩm cao, gây tổn thương hệ rễ, làm giảm khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng của cây.

2. Mô hình quản lý dịch bệnh cây trồng: Bao gồm các biện pháp phòng trừ tổng hợp như biện pháp lâm sinh, sinh học và hóa học nhằm kiểm soát sự phát triển của nấm gây bệnh, giảm thiểu thiệt hại và duy trì sự phát triển bền vững của rừng trồng.

Các khái niệm chính trong nghiên cứu gồm: bệnh chết héo, đặc điểm sinh học của nấm, biện pháp phòng trừ sinh học, biện pháp phòng trừ hóa học, và quản lý dịch bệnh tổng hợp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các vườn ươm và rừng trồng Keo tai tượng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Cỡ mẫu gồm 3 vườn ươm điển hình, mỗi vườn ươm chọn 3 luống ngẫu nhiên, mỗi luống lập 3 ô tiêu chuẩn 1 m², cùng 6 ô tiêu chuẩn diện tích 500 m² tại các rừng trồng đại diện cho các dạng địa hình, hướng phơi và tuổi cây khác nhau.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Điều tra tỷ lệ và mức độ bệnh: Sử dụng tiêu chuẩn phân cấp bệnh theo TCVN 8928:2013, đánh giá tỷ lệ cây bị bệnh và cấp bệnh trung bình trong các ô tiêu chuẩn.

• Phân lập và giám định nấm gây bệnh: Phân lập nấm từ mẫu bệnh bằng phương pháp bẫy nấm trên môi trường CMA và PDA, quan sát đặc điểm hình thái hệ sợi nấm và bào tử dưới kính hiển vi, đồng thời sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử (PCR, giải trình tự ADN) để xác định chính xác loài nấm.

• Gây bệnh nhân tạo: Thử nghiệm gây bệnh trên cây con Keo tai tượng trong vườn ươm để đánh giá tính gây bệnh của chủng nấm phân lập.

• Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm: Thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ (10°C đến 35°C) và độ ẩm không khí (80% đến 100%) đến sự sinh trưởng của hệ sợi nấm trên môi trường PDA.

• Nghiên cứu biện pháp phòng trừ: Thử nghiệm biện pháp lâm sinh (vệ sinh vườn ươm, loại bỏ cây bệnh), biện pháp sinh học (sử dụng chế phẩm Trichoderma, Bacillus subtilis, AM) và biện pháp hóa học (thuốc Agrifos 400, Ridomin 68WG, Dr. Green) trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa tại vườn ươm.

Timeline nghiên cứu kéo dài 12 tháng, từ tháng 8/2019 đến tháng 8/2020, đảm bảo thu thập dữ liệu đầy đủ cho các giai đoạn điều tra, phân lập, thử nghiệm và đánh giá biện pháp phòng trừ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ và mức độ bệnh chết héo Keo tai tượng tại huyện Phú Lương: Qua điều tra tại 3 vườn ươm, tỷ lệ cây bị bệnh trung bình đạt khoảng 15-20%, với cấp bệnh trung bình từ 1,5 đến 2,5, cho thấy mức độ bệnh từ nhẹ đến vừa. Tại rừng trồng, tỷ lệ cây bị bệnh dao động từ 10% đến 25%, cấp bệnh trung bình khoảng 2,0, tương ứng mức độ bệnh vừa.

2. Xác định nguyên nhân gây bệnh: Nấm Phytophthora cinnamomi được phân lập thành công từ mẫu bệnh rễ và thân cây bị chết héo. Đặc điểm hình thái hệ sợi nấm có cấu trúc dạng san hô, bào tử vách dày (chlamydospores), túi bào tử động (sporangia) và bào tử noãn (oogonia) phù hợp với mô tả loài. Kết quả giải trình tự ADN vùng ITS xác nhận chủng nấm phân lập là Phytophthora cinnamomi với độ tương đồng trên 99% so với dữ liệu GenBank.

3. Đặc điểm sinh học của nấm gây bệnh: Nấm phát triển tối ưu ở nhiệt độ 25-30°C với đường kính hệ sợi nấm đạt trung bình 70-80 mm sau 14 ngày nuôi cấy. Ở nhiệt độ dưới 15°C hoặc trên 35°C, sự sinh trưởng giảm rõ rệt. Độ ẩm không khí từ 90% đến 100% tạo điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển của nấm, trong khi độ ẩm dưới 85% làm giảm đáng kể tốc độ sinh trưởng.

4. Hiệu quả các biện pháp phòng trừ: Biện pháp lâm sinh như dọn vệ sinh vườn ươm, loại bỏ và tiêu hủy cây bệnh giúp giảm tỷ lệ bệnh xuống khoảng 10% sau 3 tháng theo dõi. Trong phòng thí nghiệm, chế phẩm Trichoderma thể hiện khả năng ức chế nấm Phytophthora cinnamomi mạnh với đường kính vòng ức chế trung bình 18 mm, trong khi Bacillus subtilis và AM có hiệu lực trung bình (10-12 mm). Thuốc hóa học Agrifos 400 và Ridomin 68WG có khả năng ức chế rất mạnh với vòng ức chế trên 20 mm, hiệu quả cao hơn Dr. Green.

Thảo luận kết quả

Kết quả điều tra cho thấy bệnh chết héo Keo tai tượng do nấm Phytophthora cinnamomi đang có xu hướng lan rộng tại huyện Phú Lương, gây thiệt hại đáng kể cho rừng trồng. Mức độ bệnh vừa phải nhưng có nguy cơ tăng cao nếu không có biện pháp kiểm soát hiệu quả. Đặc điểm sinh học của nấm phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa của Thái Nguyên, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm cao trong mùa mưa tạo điều kiện thuận lợi cho nấm phát triển và lây lan.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả tương đồng với các báo cáo về Phytophthora cinnamomi gây bệnh thối rễ và chết héo trên nhiều loài cây trồng nhiệt đới. Việc sử dụng chế phẩm sinh học như Trichoderma và thuốc hóa học Agrifos 400, Ridomin 68WG được khuyến cáo là các biện pháp hiệu quả, vừa thân thiện môi trường vừa có khả năng kiểm soát bệnh tốt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường kính vòng ức chế của các chế phẩm sinh học và thuốc hóa học, bảng phân cấp tỷ lệ và mức độ bệnh tại các vườn ươm và rừng trồng, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả các biện pháp phòng trừ.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường biện pháp lâm sinh tại vườn ươm và rừng trồng: Thường xuyên dọn vệ sinh, loại bỏ và tiêu hủy cây bệnh nhằm giảm nguồn bệnh, áp dụng ngay trong vòng 3 tháng tới. Chủ thể thực hiện là các chủ vườn ươm, cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp địa phương.

2. Sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma: Áp dụng phun hoặc xử lý đất bằng chế phẩm Trichoderma tại các vườn ươm và khu vực rừng trồng có nguy cơ cao, mục tiêu giảm tỷ lệ bệnh xuống dưới 10% trong 6 tháng. Chủ thể thực hiện là các đơn vị quản lý rừng và nông hộ trồng keo.

3. Áp dụng thuốc hóa học Agrifos 400 và Ridomin 68WG: Sử dụng trong các đợt phòng trừ tập trung tại vườn ươm, phun 2-3 lần cách nhau 10 ngày, nhằm kiểm soát nhanh nấm gây bệnh. Thời gian thực hiện trong mùa mưa hàng năm. Chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý lâm nghiệp và người trồng rừng.

4. Tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật phòng trừ bệnh: Tổ chức các lớp tập huấn cho cán bộ kỹ thuật và người dân về nhận biết bệnh, biện pháp phòng trừ hiệu quả, nâng cao nhận thức và kỹ năng ứng dụng khoa học kỹ thuật. Thời gian triển khai trong vòng 12 tháng tới.

5. Theo dõi và đánh giá liên tục dịch bệnh: Thiết lập hệ thống giám sát dịch bệnh tại các vùng trồng Keo tai tượng trọng điểm, cập nhật số liệu hàng năm để điều chỉnh biện pháp phòng trừ phù hợp. Chủ thể thực hiện là các cơ quan nghiên cứu và quản lý lâm nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ kỹ thuật và quản lý lâm nghiệp: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và biện pháp phòng trừ bệnh chết héo Keo tai tượng, hỗ trợ công tác quản lý và phát triển rừng trồng bền vững.

2. Người trồng rừng và chủ vườn ươm Keo tai tượng: Hướng dẫn nhận biết bệnh, áp dụng các biện pháp phòng trừ hiệu quả nhằm giảm thiệt hại và nâng cao năng suất rừng trồng.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Bảo vệ thực vật: Tài liệu tham khảo về đặc điểm sinh học nấm Phytophthora cinnamomi, phương pháp phân lập, giám định và thử nghiệm biện pháp phòng trừ bệnh hại cây trồng.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về nông lâm nghiệp và môi trường: Cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ xây dựng chính sách, quy hoạch phát triển rừng trồng và phòng chống dịch bệnh cây trồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Bệnh chết héo Keo tai tượng do nấm Phytophthora cinnamomi có biểu hiện như thế nào?
   Bệnh thường biểu hiện bằng triệu chứng thối rễ, héo lá từ ngọn xuống dưới, cây còi cọc và có thể chết nhanh. Hệ rễ bị thối nặng là dấu hiệu điển hình.

2. Phương pháp nào được sử dụng để xác định nấm gây bệnh?
   Nấm được phân lập từ mẫu bệnh bằng phương pháp bẫy nấm trên môi trường thạch, quan sát hình thái dưới kính hiển vi và xác định bằng kỹ thuật sinh học phân tử như PCR và giải trình tự ADN.

3. Điều kiện sinh trưởng tối ưu của nấm Phytophthora cinnamomi là gì?
   Nấm phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 25 đến 30°C và độ ẩm không khí từ 90% đến 100%, điều kiện thường gặp trong mùa mưa tại vùng nghiên cứu.

4. Biện pháp phòng trừ nào hiệu quả nhất hiện nay?
   Sử dụng kết hợp biện pháp lâm sinh (vệ sinh vườn ươm), chế phẩm sinh học Trichoderma và thuốc hóa học Agrifos 400 hoặc Ridomin 68WG được đánh giá là hiệu quả cao trong kiểm soát bệnh.

5. Có thể áp dụng biện pháp phòng trừ này ở quy mô lớn không?
   Các biện pháp sinh học và hóa học đã được thử nghiệm ở quy mô vườn ươm và có thể mở rộng áp dụng tại rừng trồng với sự phối hợp của các cơ quan quản lý và người dân, tuy nhiên cần có kế hoạch giám sát và đánh giá liên tục.

Kết luận

• Bệnh chết héo Keo tai tượng do nấm Phytophthora cinnamomi đang gây thiệt hại đáng kể tại huyện Phú Lương, với tỷ lệ cây bị bệnh trung bình từ 10-25%.
• Nấm Phytophthora cinnamomi được xác định là nguyên nhân chính, có đặc điểm sinh học phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương.
• Biện pháp phòng trừ hiệu quả bao gồm vệ sinh vườn ươm, sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma và thuốc hóa học Agrifos 400, Ridomin 68WG.
• Cần triển khai đồng bộ các giải pháp phòng trừ trong vòng 12 tháng tới để kiểm soát dịch bệnh và bảo vệ rừng trồng.
• Khuyến nghị tăng cường đào tạo, giám sát dịch bệnh và nghiên cứu tiếp tục để nâng cao hiệu quả quản lý bệnh hại Keo tai tượng.

Hành động tiếp theo là áp dụng các biện pháp phòng trừ đã đề xuất tại các vườn ươm và rừng trồng trọng điểm, đồng thời thiết lập hệ thống giám sát dịch bệnh để đảm bảo phát hiện và xử lý kịp thời. Các cơ quan quản lý và người trồng rừng được khuyến khích phối hợp chặt chẽ nhằm bảo vệ và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng Keo tai tượng.