Đặt vấn đề Vườn cây có múi, cây cam Sành (Citrus nobilis) nói riêng là một trong những cây trồng thế mạnh và chủ lực trong sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Vĩnh Long. Diện tích trồng cam ở tỉnh Vĩnh Long năm 2013 khoảng 7.800 ha, chiếm 19% diện tích cây ăn quả trên địa bàn tỉnh. Diện tích vườn trồng cam tập trung hầu hết ở hai huyện Tam Bình và huyện Trà Ôn lần lượt là 2.829 ha, chiếm 78% diện tích trồng cam toàn tỉnh, chủ yếu là sản xuất cam Sành. Từ năm 2010 đến nay, nhiều hộ nông dân ở huyện Trà Ôn và Tam Bình đã chuyển đất trồng lúa và cây ăn trái khác sang trồng cam Sành.
Đây là yếu tố giúp sản lượng cam thu hoạch cả tỉnh tăng lên đến 77.000 tấn trong năm 2013, tăng 21% so với năm 2010 (Niên giám thống kê, 2014). Năng suất cam thu hoạch bình quân trên 1 hecta ở huyện Trà Ôn được điều tra trong năm 2015 khoảng 20 T/ha/năm, cao hơn khoảng hai lần so với vừng vùng cam chuyên canh của huyện Tam Bình. Một vụ mùa cam Sành trung bình chỉ kéo dài từ 3-4 năm tuổi. Huyện Tam Bình có lịch sử trồng cam chuyên canh trên đất vườn lâu năm, tuổi liếp bình quân 18 năm tuổi.
Trong khi, diện tích đất trồng cam ở huyện Trà Ôn có đến 99% đất lúa được cải tạo trồng cam và tuổi liếp trung bình 3-7 năm. Như vậy, giả thuyết đặt ra có thể việc liếp vườn cam Sành lâu năm trên nền đất chuyên canh, ở huyện Tam Bình đã bị bạc màu đất, giảm năng suất trái. Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy đất liếp vườn cây có múi từ trên 15 năm tuổi bị bạc màu về mặt lý hóa và sinh học đất, đất trở nên nén chặt, giảm khả năng cung cấp dinh dưỡng từ đất, hoạt động vi sinh vật kém (Võ Thị Gương và ctv., 2010; Pham Van Quang et al., 2013; Võ Thị Gương và ctv. Mặt khác, vấn đề quản lý nước trong hệ thống mương-liếp trồng cam của nông dân có thể chưa hợp lý.
Mực nước luôn được duy trì cao. Vì vậy, vườn cam Sành luôn có mực thủy cấp cao, với khoảng cách mặt liếp khoảng 10 cm và duy trì nhiều giờ trong ngày và trong tháng. Hiện trạng này xảy ra nhiều nhất ở huyện Trà Ôn do đất canh tác cam Sành trên nền đất ruộng được cải tạo và chịu ảnh hưởng bởi hệ thống canh tác lúa lân cận. Qua số liệu khảo sát thì số vườn có biểu hiện vàng lá thối rễ ở huyện Tam bình là 35% và mức độ bệnh ở cấp độ 3 trở lên chiếm 23%.
Một nghiên cứu cho thấy, bệnh vàng lá thối rễ được xác định là do nấm Fusarium solani gây ra và bệnh gây hại chủ yếu trong điều kiện thích hợp cho sự phát triển của bệnh, tầng đất canh tác thấp, đất bị oi nước trong tình trạng lâu dài. Ngoài ra, bệnh vàng lá trên cây có múi còn do một số tác nhân khác gây ra như nấm Phytophthora, Pythium và tuyến trùng (Phạm Văn Kim, 2004). Sự bạc màu đất, yếu tố trở ngại quan 1 luan an trọng trong sản xuất nông nghiệp, với hoạt động của vi sinh vật kém, vi sinh vật gây hại phát triển, phát sinh bệnh hại từ đất (Võ Thị Gương và ctv. Vì vậy, yêu cầu đặt ra cần nghiên cứu cải thiện đặc tính lý, hóa và sinh học đất, giảm bệnh VLTR, cũng như tăng năng suất trái vườn cam Sành là rất cần thiết.
Nhiều nghiên cứu trước đây cũng cho thấy vai trò của phân hữu cơ đến cải thiện độ bảo hòa base trong đất (Võ Thị Gương và ctv. Việc bón bổ sung phân hữu cơ vào trong đất đã giúp nâng cao hàm lượng chất hữu cơ, tăng khả năng hấp phụ cation CEC và phần trăm độ bảo hòa base trong đất, từ đó góp phần tăng cation như Ca2+, Mg2+, K+…trong đất (Hillel, 2005; Tomašić et al. Tuy nhiên, từ trước đến nay mặc dù cũng đã có những nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ đến cải thiện dinh dưỡng đất nhưng chưa hội tụ cả hai yếu tố vừa kháng bệnh VLTR vừa cải thiện được đặc tính lý, hóa và sinh học của đất liếp nhiều năm tuổi. Đây là vấn đề hiện nay vẫn còn bỏ ngỏ, vì vậy công trình nghiên cứu này là cần thiết phải được thực hiện.2 Mục tiêu luận án Cải thiện độ phì nhiêu đất vườn trồng cam Sành, giảm bệnh vàng lá thối rễ, tăng năng suất trái thông qua sản xuất phân hữu cơ vi sinh với dòng vi sinh vật bản địa được phân lập đối kháng nấm gây bệnh vàng lá thối rễ.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng canh tác cam Sành và đặc tính liếp vườn trồng cam tại tỉnh Vĩnh Long nhằm khảo sát những yếu tố trở ngại đang tồn tại trong canh tác cam Sành hiện nay.
Nội dung 2: Xác định tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành. Nội dung 3: Phân lập và tuyển chọn các dòng nấm tăng nhanh khả năng phân hủy chất hữu cơ và nấm Trichoderma từ vùng rễ cây cam Sành có khả năng đối kháng với nấm Fusarium solani cho sản xuất phân hữu cơ vi sinh. Nội dung 4, 5 và 6 : Đánh giá hiệu quả của phân HCVS đến cải thiện độ phì nhiêu đất, bệnh vàng lá thối rễ và năng suất trái vườn cam Sành vườn trồng cam Sành.4 Tính mới của luận án Đề tài đã xác định được tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành hiện nay do nấm Fusarium solani, đồng thời tạo phân HCVS được chủng với nấm Trichoderma asperellum (được phân lập tại vùng rễ cây cam Sành), nấm Gongronella butleri (vi sinh vật tăng nhanh khả năng phân hủy chất hữu cơ) hiệu quả cải thiện đặc tính hóa học đất (pH đất, CHC, C-labile, N-labile, Nhd, Phd, Ktđ, CEC và độ bảo hòa base đất), đặc tính sinh học đất (tổng mật số 2 luan an VSV đất, mật số nấm Fusarium sp.), đặc biệt vai trò của phân HCVS đến giảm tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ và tăng năng suất trái vườn cam Sành.5 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu Vùng đất cho thực hiện nghiên cứu tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. Vườn trồng cam thực hiện bố trí thí nghiệm tại xã Tường Lộc, huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long.
Vi sinh vật tăng nhanh khả năng phân hủy chất hữu cơ: nấm Gongronella butleri và Rhizomucor variabilis được phân lập từ đất trồng lúa tại huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre và được phân lập, tuyển chọn tại Trung tâm Nghiên cứu Vi sinh Môi trường (UFZ), CHLB Đức. Tác nhân gây bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành do nấm Fusarium solani gây ra, được phân lập từ mẫu rễ cây canh Sành bị bệnh vàng lá thối rễ, được nghiên cứu tại Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ. Vi sinh vật có khả năng đối kháng với nấm Fusarium solani gây bệnh vàng lá thối rễ: nấm Trichoderma asperellum. được phân lập từ đất vùng rễ trồng cam tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long và nấm Gongronella butleri có vai trò tăng nhanh khả năng phân hủy chất hữu cơ được nghiên cứu tại Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ.
Nguyên liệu cho sản xuất phân hữu cơ vi sinh được sử dụng từ việc ủ rơm rạ thu hoạch tại cánh đồng lúa huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long.2 Phạm vi nghiên cứu Do điều kiện kinh phí thực hiện luận án hạn chế nên việc thực hiện các nghiên cứu chủ yếu tại các vườn trồng cam thuộc huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. Việc nghiên cứu đánh giá tác động của phân HCVS ảnh hưởng đến cải thiện độ phì nhiêu đất, tỷ lệ bệnh vàng lá thối rễ và năng suất trái vườn cam Sành chỉ được thực hiện qua một lần bón phân HCVS, trong khi các số liệu thu thập, chỉ tiêu ghi nhận được đánh giá qua hai vụ thu hoạch trái. Nội dung đánh giá hiện trạng canh tác và đánh giá các đặc tính đất liếp vườn trồng cam được thực hiện trên 75 hộ trồng cam tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. Nội dung nghiên cứu đánh giá khả năng đối kháng của các dòng nấm với nấm Fusarium solani gây bệnh vàng lá thối rễ chỉ được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, chưa có điều kiện thực hiện trong điều kiện nhà lưới.
Nội dung đánh giá hiệu quả của phân HCVS được thực hiện trên một vườn cam với diện tích 6.000 m2, với số cây được chọn cho thực hiện bố trí thí nghiệm là 48 cây.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả khảo sát và đánh giá các đặc tính đất tại vườn cam Sành ở huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long cho thấy độ phì nhiêu đất giảm, bệnh hại tăng cao trên vườn canh tác lâu năm, các hàm lượng dưỡng chất hữu dụng trong đất ở ngưỡng được đánh giá thấp. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu rơm sẵn có tại địa phương và vi sinh vật bản địa có lợi đã có tác động hiệu quả đến cải thiện đặc tính lý, hóa và sinh học đất, đồng thời kiểm soát tốt mật số nấm Fusarium sp. trong đất, góp phần giảm bệnh vàng lá thối rễ trên vườn cam Sành. Kết quả cũng đưa ra khuyến cáo về liều lượng phân HCVS sử dụng 20 tấn/ha đã có hiệu quả cải thiện độ phì nhiêu đất kéo dài qua hai vụ thu hoạch trái vườn cam Sành, đồng thời tăng năng suất trái so với canh tác của nông dân.2 Ý nghĩa thực tiễn Hàng năm lượng rơm rạ từ canh tác lúa ở vùng ĐBSCL là rất lớn (hơn 23 triệu tấn rơm rạ hàng năm) (Trần Sỹ Nam và ctv., 2014), cho nên đây là nguồn nguyên liệu dồi dào cho sản xuất phân hữu cơ.
Mỗi năm lượng rơm đốt ngoài đồng chiếm hơn 20 triệu tấn. Vì vậy, việc sử dụng nguồn rơm rạ này cho sản xuất phân hữu cơ, hạn chế đốt đồng sẽ góp phần giảm phát thải khí nhà kính gây ô nhiễm môi trường, đồng thời cung cấp nguồn phân hữu cơ để nâng cao độ phì nhiêu đất canh tác vườn cam Sành. Đề tài nghiên cứu đã cung cấp cơ sở khoa học cho việc sản xuất phân HCVS với dòng nấm phân lập ở vùng rễ cam Sành Trichoderma asperellum và Gongronela butleri có hiệu quả cải thiện sự bạc màu đất trên đất liếp vườn cam Sành, giảm bệnh vàng lá thối rễ và tăng năng trái.7 Giới hạn của đề tài Thí nghiệm ngoài thực địa chỉ thực hiện qua một lần bón phân HCVS cho hai vụ thu hoạch trái vườn cam Sành. 4 luan an CHƯƠNG 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.