Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại thái nguyên

Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên, cung cấp giải pháp hiệu quả cho nông dân.

• Tác giả: Hoàng Thị Trang
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Phương Oanh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Canh Tác Đến Bệnh Thối Rễ Cao Lương Ngọt Tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Đặc điểm thực vật học
• 2.3. Nguồn gốc, phân bố và điều kiện ngoại cảnh
• 2.4. Ứng dụng của cây cao lương trong sản xuất năng lượng sinh học
• 2.5. Kỹ thuật canh tác cao lương ngọt trên thế giới
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp theo dõi
• 3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm. Quy trình kỹ thuật
• 3.4. Các chỉ tiêu theo dõi. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần bệnh hại cao lương ngọt tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến bệnh thối rễ cao lương ngọt
• 4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến bệnh thối rễ cao lương ngọt
• 4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến bệnh thối rễ cao lương ngọt
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Bệnh Thối Rễ Cao Lương Ngọt Tại Thái Nguyên

Cao lương ngọt đang trở thành cây trồng tiềm năng cho sản xuất năng lượng sinh học tại Việt Nam, đặc biệt là ở Thái Nguyên. Tuy nhiên, bệnh thối rễ cao lương ngọt đang là một thách thức lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất cao lương ngọt và chất lượng cao lương ngọt. Bệnh gây hại trên nhiều giống nhập nội và ở các thời vụ khác nhau, có thể làm giảm năng suất tới 40%. Việc nghiên cứu các biện pháp quản lý bệnh hiệu quả là rất cần thiết để đưa cao lương ngọt vào sản xuất đại trà. Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của các kỹ thuật canh tác cao lương ngọt đến sự phát triển của bệnh thối rễ, từ đó đề xuất các giải pháp canh tác phù hợp. Theo tài liệu gốc, bệnh thối rễ xuất hiện trên tất cả các giống nhập nội và ở tất cả các thời vụ trồng, có những ruộng năng suất đã bị giảm tới 40%.

1.1. Tầm quan trọng của cao lương ngọt trong nông nghiệp Thái Nguyên

Cao lương ngọt có tiềm năng lớn trong việc cung cấp nguyên liệu cho sản xuất ethanol, góp phần giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nông nghiệp Thái Nguyên có thể hưởng lợi từ việc đưa cao lương ngọt vào cơ cấu cây trồng, đặc biệt trên những vùng đất khô cằn, ít phù hợp cho các loại cây trồng khác. Việc phát triển sản xuất cao lương ngọt cần đi kèm với các biện pháp quản lý dịch hại hiệu quả, trong đó có bệnh thối rễ.

1.2. Thực trạng bệnh thối rễ cao lương ngọt và ảnh hưởng đến năng suất

Bệnh thối rễ là một trong những bệnh hại nghiêm trọng nhất trên cao lương ngọt, gây thiệt hại lớn về năng suất cao lương ngọt và chất lượng cao lương ngọt. Bệnh có thể xuất hiện ở mọi giai đoạn sinh trưởng của cây, từ cây con đến khi thu hoạch. Các triệu chứng bao gồm vàng lá, héo rũ, và thối rễ, dẫn đến cây chết hoặc sinh trưởng kém. Theo nghiên cứu, bệnh thối rễ có thể làm giảm năng suất tới 40%.

II. Thách Thức Bệnh Thối Rễ Rào Cản Cho Cao Lương Ngọt

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc phát triển cao lương ngọt ở Thái Nguyên đang gặp phải thách thức lớn từ bệnh thối rễ cao lương ngọt. Bệnh gây hại trên nhiều giống và thời vụ, làm giảm năng suất và chất lượng. Các nghiên cứu về bệnh hại trên cao lương ngọt còn hạn chế, đặc biệt là về nguyên nhân, đặc điểm và quy luật phát sinh gây hại của bệnh thối rễ. Việc hiểu rõ các yếu tố này là cơ sở để xây dựng các biện pháp quản lý bệnh hiệu quả. Theo tài liệu gốc, cao lương ngọt là cây trồng mới ở Việt Nam, những nghiên cứu về cao lương ngọt nói chung và về sâu bệnh hại nói riêng còn rất hạn chế.

2.1. Các yếu tố làm gia tăng nguy cơ bệnh thối rễ trên cao lương ngọt

Nhiều yếu tố có thể làm gia tăng nguy cơ bệnh thối rễ trên cao lương ngọt, bao gồm điều kiện thời tiết bất lợi, đất trồng kém chất lượng, và kỹ thuật canh tác cao lương ngọt không phù hợp. Việc sử dụng giống nhiễm bệnh và mật độ trồng quá dày cũng có thể tạo điều kiện cho bệnh phát triển. Cần có các biện pháp phòng ngừa và quản lý bệnh tổng hợp để giảm thiểu thiệt hại.

2.2. Thiếu hụt kiến thức về bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Việt Nam

So với các loại cây trồng khác, kiến thức về bệnh thối rễ cao lương ngọt ở Việt Nam còn rất hạn chế. Cần có thêm nhiều nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh, đặc điểm sinh học của mầm bệnh, và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của bệnh. Việc này sẽ giúp xây dựng các biện pháp phòng trừ bệnh thối rễ hiệu quả và bền vững.

III. Ảnh Hưởng Thời Vụ Đến Bệnh Thối Rễ Cao Lương Ngọt

Thời vụ trồng có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của bệnh thối rễ cao lương ngọt. Nghiên cứu tại Thái Nguyên cho thấy, các thời vụ khác nhau có tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh khác nhau. Việc lựa chọn thời vụ phù hợp có thể giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh và cải thiện năng suất cao lương ngọt. Cần xác định thời vụ trồng tối ưu dựa trên điều kiện khí hậu và đặc điểm sinh học của cây. Theo tài liệu gốc, ảnh hưởng của các thời vụ trồng đến tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh cao lương vụ xuân 2014.

3.1. So sánh tỷ lệ bệnh thối rễ ở các thời vụ trồng khác nhau

Nghiên cứu cần so sánh tỷ lệ bệnh thối rễ ở các thời vụ trồng khác nhau để xác định thời vụ nào có nguy cơ mắc bệnh cao nhất. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, và lượng mưa có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của mầm bệnh và khả năng chống chịu của cây. Thời vụ trồng nên được điều chỉnh để tránh các điều kiện thời tiết bất lợi.

3.2. Đề xuất thời vụ trồng cao lương ngọt tối ưu tại Thái Nguyên

Dựa trên kết quả nghiên cứu, cần đề xuất thời vụ trồng cao lương ngọt tối ưu tại Thái Nguyên, giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh thối rễ và tối đa hóa năng suất cao lương ngọt. Thời vụ trồng nên được khuyến cáo cho người dân để áp dụng vào thực tế sản xuất.

IV. Phân Bón Ảnh Hưởng Thế Nào Đến Bệnh Thối Rễ Cao Lương Ngọt

Việc sử dụng phân bón cho cao lương ngọt có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của bệnh thối rễ cao lương ngọt. Bón phân cân đối và hợp lý có thể giúp cây khỏe mạnh, tăng cường khả năng chống chịu bệnh. Tuy nhiên, bón phân quá nhiều hoặc không đúng cách có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh. Nghiên cứu cần xác định lượng phân bón tối ưu để giảm thiểu bệnh hại và nâng cao năng suất cao lương ngọt. Theo tài liệu gốc, ảnh hưởng của các mức phân bón đến tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh cao lương vụ xuân 2014.

4.1. Tác động của các loại phân bón đến sự phát triển của bệnh thối rễ

Nghiên cứu cần đánh giá tác động của các loại phân bón khác nhau (ví dụ: phân đạm, phân lân, phân kali) đến sự phát triển của bệnh thối rễ. Một số loại phân bón có thể làm tăng độ pH của đất, tạo điều kiện cho mầm bệnh phát triển. Cần lựa chọn loại phân bón phù hợp và sử dụng đúng liều lượng.

4.2. Liều lượng phân bón tối ưu để phòng ngừa bệnh thối rễ cao lương ngọt

Dựa trên kết quả nghiên cứu, cần xác định liều lượng phân bón cho cao lương ngọt tối ưu để phòng ngừa bệnh thối rễ và đảm bảo năng suất cao lương ngọt cao. Liều lượng phân bón nên được điều chỉnh phù hợp với điều kiện đất đai và thời tiết.

V. Mật Độ Trồng Và Nguy Cơ Bệnh Thối Rễ Cao Lương Ngọt

Mật độ trồng có ảnh hưởng trực tiếp đến sự thông thoáng của ruộng và khả năng lây lan của bệnh thối rễ cao lương ngọt. Mật độ quá dày có thể tạo điều kiện ẩm thấp, thuận lợi cho mầm bệnh phát triển. Nghiên cứu cần xác định mật độ trồng phù hợp để giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh và tối ưu hóa năng suất cao lương ngọt. Theo tài liệu gốc, ảnh hưởng của các mật độ trồng đến tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh cao lương vụ xuân 2014.

5.1. So sánh tỷ lệ bệnh thối rễ ở các mật độ trồng khác nhau

Nghiên cứu cần so sánh tỷ lệ bệnh thối rễ ở các mật độ trồng khác nhau để xác định mật độ nào có nguy cơ mắc bệnh cao nhất. Mật độ trồng quá dày có thể làm giảm sự thông thoáng của ruộng và tăng độ ẩm, tạo điều kiện cho mầm bệnh phát triển.

5.2. Đề xuất mật độ trồng cao lương ngọt hợp lý tại Thái Nguyên

Dựa trên kết quả nghiên cứu, cần đề xuất mật độ trồng cao lương ngọt hợp lý tại Thái Nguyên, giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh thối rễ và tối đa hóa năng suất cao lương ngọt. Mật độ trồng nên được khuyến cáo cho người dân để áp dụng vào thực tế sản xuất.

VI. Kết Luận Canh Tác Bền Vững Cho Cao Lương Ngọt Thái Nguyên

Nghiên cứu về ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác cao lương ngọt đến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên cung cấp những thông tin quan trọng để xây dựng các biện pháp quản lý bệnh hiệu quả và bền vững. Việc lựa chọn thời vụ, mật độ trồng và lượng phân bón phù hợp có thể giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh và nâng cao năng suất cao lương ngọt. Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện các biện pháp quản lý bệnh tổng hợp (IPM) và đưa cao lương ngọt vào sản xuất đại trà. Theo tài liệu gốc, kết quả của đề tài sẽ góp phần đưa cao lương ngọt vào cơ cấu cây trồng, mở rộng và phát triển sản xuất cao lương ngọt ở Việt Nam.

6.1. Tóm tắt các biện pháp canh tác giúp giảm thiểu bệnh thối rễ

Các biện pháp canh tác như lựa chọn thời vụ trồng phù hợp, sử dụng mật độ trồng hợp lý, và bón phân cân đối có thể giúp giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh thối rễ trên cao lương ngọt. Cần kết hợp các biện pháp này với việc sử dụng giống kháng bệnh và quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) để đạt hiệu quả cao nhất.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về bệnh thối rễ cao lương ngọt

Cần tiếp tục nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh thối rễ, đặc điểm sinh học của mầm bệnh, và các biện pháp phòng trừ bệnh thối rễ hiệu quả và bền vững. Nghiên cứu cũng cần tập trung vào việc phát triển các giống cao lương ngọt kháng bệnh và các biện pháp canh tác bền vững.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt và giá năng lượng toàn cầu biến động, việc tìm kiếm và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là nhiên liệu sinh học, trở thành giải pháp cấp bách. Tại Việt Nam, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025". Đề án đề ra chỉ tiêu sản xuất 5.000 tấn ethanol sinh học vào năm 2010; 250.000 tấn ethanol và biodiesel vào năm 2015; và tiến tới 1,8 triệu tấn vào năm 2025. Để phục vụ mục tiêu này, 4 nhà máy sản xuất ethanol sinh học quy mô lớn đã và đang được triển khai gồm: Nhà máy ethanol Đại Tân của Công ty Cổ phần Đồng Xanh tại Quảng Ngãi (công suất 100.000 tấn/năm, tương đương 130 triệu lít/năm), Nhà máy ethanol Phú Thọ của PV Oil (công suất 100 triệu lít/năm), Nhà máy ethanol Đồng Nai của Công ty Tùng Lâm (70 triệu lít/năm) và Nhà máy ethanol Dung Quất của Petrovietnam (100 triệu lít/năm). Khi cả 4 cơ sở vận hành, tổng sản lượng đạt gần 300 triệu lít/năm, mới chỉ đáp ứng một nửa nhu cầu xăng sinh học dự kiến đến năm 2025 (760 triệu lít).

Nguồn nguyên liệu sản xuất ethanol sinh học trong nước chủ yếu phụ thuộc vào sắn lát khô. Tuy nhiên, cây sắn có năng suất sinh học thấp và đòi hỏi diện tích đất canh tác rất lớn, gây cạnh tranh quỹ đất với các cây lương thực thiết yếu. Trong các đối tượng cây trồng thay thế, cây cao lương ngọt (Sorghum bicolor L. Moench) thể hiện ưu thế vượt trội so với ngô và mía: chỉ tiêu thụ 1/2 lượng nước và 1/2 lượng phân bón, đồng thời có khả năng sinh trưởng tốt trên các vùng đất khô cằn, đất dốc bạc màu (Việt Nam có khoảng 9,3 triệu ha đất hoang hóa và 4,3 triệu ha đất đồi núi theo số liệu của Ngân hàng Phát triển Châu Á - ADB, 2009). Cứ 16 tấn thân cây cao lương ngọt có thể chế biến được 1 tấn ethanol và phần bã còn lại ép tách được 500 kg dầu diesel sinh học, bã khô dùng làm chất đốt phát điện, trong khi hạt vẫn được thu hồi phục vụ chăn nuôi. Giá thành sản xuất 1 lít ethanol từ cao lương ngọt tại Ấn Độ chỉ mất khoảng 0,46 USD, thấp hơn đáng kể so với mía (0,58 USD) và ngô (0,56 USD).

Từ năm 2010 đến 2011, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hợp tác với Công ty Earthnote (Nhật Bản) nhập nội và tuyển chọn được 5 giống cao lương ngọt sinh trưởng tốt tại vùng Trung du miền núi phía Bắc với năng suất sinh khối đạt 80 - 100 tấn/ha. Mặc dù vậy, do đặc thù thân mọng nước, sinh khối lớn và hàm lượng đường hòa tan cao (chỉ số Brix đạt 10 - 18% từ trỗ đến chín), cây cao lương ngọt bị nhiều loại dịch hại tấn công nghiêm trọng, tiêu biểu là bệnh thối rễ. Bệnh xuất hiện trên toàn bộ các giống nhập nội và ở mọi thời vụ, có những ruộng tỷ lệ hại làm sụt giảm năng suất tới 40%. Đáng chú ý, các đợt điều tra côn trùng và bệnh hại cao lương của Viện Bảo vệ thực vật tiến hành trước đây (giai đoạn 1967 - 1968 và 1977 - 1978) chỉ ghi nhận 12 loại bệnh và 52 loài sâu hại, hoàn toàn chưa phát hiện bệnh thối rễ. Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống thực tiễn này thông qua đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên".

Mục đích nghiên cứu:

• Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ trên cao lương ngọt nhằm xác định được thời vụ, mật độ và lượng phân bón phù hợp tạo điều kiện cho cao lương sinh trưởng phát triển tốt, hạn chế tối đa mức độ gây hại của bệnh thối rễ.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:

1. Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trong các thời vụ trồng khác nhau.
2. Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trồng ở các mật độ khác nhau.
3. Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trồng ở các mức phân bón khác nhau.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng: Giống cao lương ngọt triển vọng EN6 nhập nội từ Nhật Bản.
• Địa điểm: Khu thí nghiệm Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Vụ Xuân 2014 (từ tháng 2/2014 đến tháng 5/2014).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên các nguyên lý dịch tễ học thực vật và kỹ thuật thâm canh cây trồng họ Hòa thảo (Poaceae). Tác giả tổng hợp cơ sở khoa học về nấm bệnh đất gây thối rễ trên cao lương (Fusarium moniliforme, Pythium graminicola, Periconia circinata) và mối quan hệ tương tác giữa ẩm độ, nhiệt độ, mật độ quần thể cùng chế độ dinh dưỡng khoáng (N-P-K) đối với khả năng chống chịu bệnh ở giai đoạn cây con.

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại. Kích thước mỗi ô thí nghiệm là 2,6 m × 3,0 m = 7,8 m².

• Thí nghiệm 1 (Thời vụ): Gồm 4 công thức thời vụ gieo: TV1 (01/03/2014), TV2 (10/03/2014), TV3 (20/03/2014), TV4 (30/03/2014). Mật độ gieo cố định 10,2 vạn cây/ha (khoảng cách 65 cm × 15 cm), tổng số 12 ô.
• Thí nghiệm 2 (Phân bón): Gieo ngày 20/03/2014 trên nền 3 tấn phân hữu cơ vi sinh/ha với mật độ 10,2 vạn cây/ha. Gồm 4 mức phân bón: PB1 (200N + 64P₂O₅ + 90K), PB2 (250N + 80P₂O₅ + 112K), PB3 (300N + 96P₂O₅ + 134K - mức đối chứng chuẩn theo quy trình Nhật Bản), PB4 (350N + 112P₂O₅ + 156K), tổng số 12 ô.
• Thí nghiệm 3 (Mật độ): Gieo ngày 20/03/2014 theo quy trình phân bón chuẩn PB3. Gồm 3 công thức mật độ: MĐ1 (65 cm × 10 cm, tương đương 15,4 vạn cây/ha), MĐ2 (65 cm × 15 cm, tương đương 10,2 vạn cây/ha), MĐ3 (65 cm × 20 cm, tương đương 7,7 vạn cây/ha), tổng số 9 ô.

Quy trình kỹ thuật và chăm sóc: Làm đất cày bừa kỹ, lên luống rạch hàng, tra hạt ở độ sâu 5 cm đảm bảo đủ ẩm. Kỹ thuật bón phân chia làm 4 đợt: Bón lót 100% phân hữu cơ vi sinh + 100% lân + 1/6 đạm + 1/6 kali vào rãnh sâu 5 cm; bón thúc lần 1 (20 - 25 ngày sau trồng) bón 1/6 đạm + 1/6 kali kết hợp làm cỏ xới xáo; bón thúc lần 2 (50 ngày sau trồng) bón 1/3 đạm + 1/3 kali; bón thúc lần 3 (70 ngày sau trồng) bón 1/3 đạm + 1/3 kali kết hợp vun cao chống đổ.

Phương pháp điều tra, phân lập và chỉ tiêu theo dõi:

• Điều tra thành phần bệnh hại theo "Phương pháp điều tra cơ bản dịch hại nông nghiệp và thiên địch của chúng" do Viện Bảo vệ thực vật ban hành (1997). Thu thập mẫu bệnh bằng túi giấy, phân lập nuôi cấy trên môi trường nhân tạo, quan sát hình thái nấm và vi khuẩn dưới kính hiển vi, thực hiện lây bệnh nhân tạo trong nhà lưới để xác minh nguồn bệnh theo giả thuyết Koch. Các mẫu nghi nhiễm virus được chuyển phân tích tại phòng chuyên môn của Viện Bảo vệ thực vật.
• Tỷ lệ bệnh (TLB, %): Xác định bằng tỷ số giữa số cây biểu hiện triệu chứng bệnh (A) và tổng số cây điều tra (B) nhân 100.
• Chỉ số bệnh (CSB, %): Tính theo công thức $\text{CSB} = \frac{\sum (n_i \times v_i)}{k \times n} \times 100$; trong đó $n_i$ là số cây ở cấp bệnh thứ $i$, $v_i$ là trị số cấp bệnh tương ứng, $k$ là cấp bệnh cao nhất ($k = 4$), $n$ là tổng số cây điều tra.
• Thang phân cấp bệnh thối rễ căn cứ theo tiêu chuẩn của Hwang và Chang (1989): Cấp 0 (không bị bệnh); Cấp 1 (1 - 10% diện tích rễ biến màu); Cấp 2 (11 - 25% diện tích rễ biến màu); Cấp 3 (26 - 50% diện tích rễ biến màu); Cấp 4 (> 50% diện tích rễ biến màu, thối đen).
• Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê mô tả và phân tích phương sai (ANOVA) kiểm định sai khác trung bình bằng trắc nghiệm LSD ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ và $\alpha = 0,01$ trên phần mềm EXCEL 2007 và IRRISTAT.

---

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

Tác giả trình bày tính cấp thiết xuất phát từ nhu cầu nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu khoáng theo Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ. Luận văn phân tích bài toán nguyên liệu: sắn lát khô năng suất thấp, trong khi cao lương ngọt tiết kiệm 50% nước và phân bón so với ngô và mía, phù hợp với quỹ đất hoang hóa của Việt Nam. Đi sâu vào thực tiễn sản xuất khảo nghiệm tại Thái Nguyên, tác giả chỉ ra trở ngại lớn nhất là bệnh thối rễ gây hại nặng (giảm tới 40% năng suất), trong khi các tư liệu bảo vệ thực vật lịch sử chưa ghi nhận loại bệnh này trên cao lương tại Việt Nam. Từ đó, xác lập rõ mục đích, 3 yêu cầu nhiệm vụ cụ thể cùng ý nghĩa học tập và thực tiễn của đề tài.

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương tổng quan hệ thống hóa toàn diện các tài liệu khoa học trong và ngoài nước:

• Đặc điểm sinh học và ứng dụng: Cây cao lương ngọt (Sorghum bicolor) thuộc họ Hòa thảo (Poaceae), quang hợp theo chu trình C4 với hiệu suất chuyển hóa năng lượng 1,3 - 1,7 g/MJ, chiều cao thân đạt từ 0,6 đến 5,0 m, đường kính 5 - 50 mm, hàm lượng đường Brix thân đạt 10 - 18%.
• Nhu cầu sinh thái và canh tác: Biên độ nhiệt thích hợp 15 - 37°C (tối thích 32 - 34°C), chịu độ pH 5,0 - 8,5; mật độ canh tác biến động tùy khu vực: Trung Quốc áp dụng 61.000 cây/ha, ICRISAT khuyến cáo 100.000 cây/ha, Công ty Earthnote tại Okinawa áp dụng 80.000 cây/ha. Nhu cầu phân bón trung bình khoảng 80 - 120 kg N, 60 kg P₂O₅ và 40 kg K₂O cho 1 ha.
• Bệnh hại cao lương: Dẫn xuất danh mục của Hiệp hội Bệnh thực vật Hoa Kỳ gồm 45 loại bệnh (3 vi khuẩn, 26 nấm, 12 tuyến trùng, 3 virus, 1 phytoplasma). Phân tích chi tiết cơ chế gây thối rễ của nấm Fusarium moniliforme, Pythium graminicola và Periconia circinata. Đồng thời đối chiếu danh mục điều tra năm 1967 - 1968 của Viện Bảo vệ thực vật Việt Nam ghi nhận 12 loại bệnh nấm nhưng vắng mặt bệnh thối rễ.
• Số liệu sản xuất toàn cầu (FAOSTAT, 2014): Trong giai đoạn 2008 - 2012, diện tích trồng cao lương thế giới giảm từ 45,28 triệu ha xuống 38,16 triệu ha; sản lượng giảm từ 66,51 triệu tấn xuống 57,00 triệu tấn; năng suất hạt dao động quanh mức 13,80 - 14,94 tạ/ha. Châu Phi đứng đầu về quy mô diện tích (23,16 triệu ha năm 2012) và sản lượng (23,31 triệu tấn), nhưng Châu Mỹ có năng suất cao nhất (đạt 34,23 - 37,92 tạ/ha).

PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương này quy định chi tiết vật liệu nghiên cứu (giống EN6 của Nhật Bản), địa điểm (Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) và thời gian (vụ Xuân 2014). Tác giả thiết kế hoàn chỉnh sơ đồ 3 thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) 3 lần nhắc lại: Thí nghiệm thời vụ (4 mức gieo từ 01/03 đến 30/03), Thí nghiệm phân bón (4 mức tỷ lệ đạm - lân - kali từ 200-64-90 đến 350-112-156 kg/ha), Thí nghiệm mật độ (3 mức từ 7,7 đến 15,4 vạn cây/ha). Quy chuẩn hóa quy trình bón phân lót và 3 lần bón thúc, xác định các công thức tính tỷ lệ bệnh (TLB), chỉ số bệnh (CSB), phân cấp bệnh 5 cấp theo Hwang và Chang (1989), cùng phương pháp xử lý số liệu trên phần mềm EXCEL 2007 và IRRISTAT.

PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Tác giả trình bày dữ liệu thực nghiệm qua 4 nội dung trọng tâm:

1. Thành phần bệnh hại: Thu thập và giám định được 18 loại bệnh hại cao lương ngọt tại Thái Nguyên trong vụ Xuân 2014, gồm 15 loại bệnh nấm, 2 bệnh vi khuẩn gây hại lá/rễ, 1 bệnh thối nõn do vi khuẩn (chưa xác định được loài) và 1 bệnh virus (Khảm ngô - Maize Mosaic Virus). Bệnh hại rễ được xác định do phức hệ nấm Pythium graminicola, Fusarium moniliforme và vi khuẩn Erwinia sp. với mức độ gây hại phổ biến (cấp ++, tương đương 11 - 25% cây bị bệnh).
2. Ảnh hưởng của thời vụ: Theo dõi qua 9 đợt (28/3 đến 23/5). Bệnh thối rễ bùng phát cao nhất trong giai đoạn 11/4 - 18/4 khi gặp mưa nhiều và ẩm độ không khí cao. Gieo ngày 01/03 (TV1) có TLB và CSB thấp nhất (đỉnh cao nhất ngày 18/4 chỉ đạt TLB 2,8% và CSB 0,6%). Gieo muộn ngày 30/03 (TV4) bị hại nặng nhất (TLB đạt 15,2% và CSB đạt 6,2% vào ngày 18/4). Mức độ sai khác giữa các thời vụ có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 99% ($P < 0,01$).

Chỉ tiêu theo dõi thời vụ	TV1 (01/03)	TV2 (10/03)	TV3 (20/03)	TV4 (30/03)	Mức ý nghĩa thống kê
TLB thấp nhất - cao nhất (%)	0,3 - 2,8	0,7 - 8,1	1,4 - 12,0	1,8 - 15,2	$P < 0,01$
CSB thấp nhất - cao nhất (%)	0,1 - 0,6	0,3 - 2,1	0,3 - 3,6	0,4 - 6,2	$P < 0,01$
Đỉnh cao điểm bệnh (ngày 18/4)	TLB: 2,8% CSB: 0,6%	TLB: 8,1% CSB: 2,1%	TLB: 12,0% CSB: 3,6%	TLB: 15,2% CSB: 6,2%	$\text{LSD}{05} = 2,91$ (TLB) $\text{LSD}{05} = 1,18$ (CSB)

3. Ảnh hưởng của mức phân bón: Mức bón càng cao thì bệnh thối rễ càng gia tăng, sai khác có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% ($P < 0,05$). Công thức PB1 (200N + 64P₂O₅ + 90K) cho tỷ lệ nhiễm thấp nhất (TLB dao động 0,4 - 9,0%, CSB dao động 0,2 - 3,2%). Mức phân bón cao nhất PB4 (350N + 112P₂O₅ + 156K) có TLB đạt 1,4 - 12,4% và CSB đạt 0,6 - 6,2%. Tác giả thảo luận: ở giai đoạn cây con, việc dư thừa dinh dưỡng đạm khoáng khiến cây non mềm yếu và tạo nguồn thức ăn thuận lợi cho vi sinh vật đất phát triển xâm nhiễm rễ.

Chỉ tiêu theo dõi phân bón	PB1 (Mức 4/6)	PB2 (Mức 5/6)	PB3 (Mức chuẩn Nhật)	PB4 (Mức 7/6)	Mức ý nghĩa thống kê
Lượng bón N-P₂O₅-K (kg/ha)	200 - 64 - 90	250 - 80 - 112	300 - 96 - 134	350 - 112 - 156	—
TLB biến thiên qua các đợt (%)	0,4 - 9,0	0,7 - 9,8	1,2 - 10,6	1,4 - 12,4	$P < 0,05$
CSB biến thiên qua các đợt (%)	0,2 - 3,2	0,3 - 4,6	0,4 - 5,9	0,6 - 6,2	$P < 0,05$
Đỉnh cao điểm bệnh (ngày 11/4)	TLB: 9,0% CSB: 3,2%	TLB: 9,8% CSB: 4,6%	TLB: 10,6% CSB: 5,9%	TLB: 12,4% CSB: 6,2%	$\text{LSD}{05} = 1,74$ (TLB) $\text{LSD}{05} = 1,60$ (CSB)

4. Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng: Mật độ gieo trồng có tác động tới mức độ nhiễm bệnh ở mức sai khác có ý nghĩa thống kê ($P < 0,05$), nhưng mức chênh lệch tuyệt đối giữa các công thức là không lớn. MĐ1 (15,4 vạn cây/ha) có TLB từ 0,5 - 8,0% và CSB từ 0,2 - 4,0%; trong khi MĐ3 (7,7 vạn cây/ha) có TLB từ 1,5 - 10,4% và CSB từ 0,4 - 5,5%. Độ lệch lớn nhất chỉ xuất hiện vào đợt điều tra đỉnh ngày 11/4 (chênh lệch TLB giữa mật độ thưa nhất và dày nhất là 2,4%, CSB lệch 1,0%), sau đó các đợt sau hầu như không có sai khác lớn. Nguyên nhân được xác định do bệnh thối rễ chủ yếu tấn công mạnh ở giai đoạn cây con khi tán lá chưa giao nhau, nên độ khép tán của các mật độ chưa phát huy ảnh hưởng rõ rệt lên ẩm độ tiểu khí hậu.

Chỉ tiêu theo dõi mật độ	MĐ1 (15,4 vạn cây/ha)	MĐ2 (10,2 vạn cây/ha)	MĐ3 (7,7 vạn cây/ha)	Mức ý nghĩa thống kê
Kích thước hàng × cây	65 cm × 10 cm	65 cm × 15 cm	65 cm × 20 cm	—
TLB biến thiên qua các đợt (%)	0,5 - 8,0	0,7 - 8,5	1,5 - 10,4	$P < 0,05$
CSB biến thiên qua các đợt (%)	0,2 - 4,0	0,2 - 4,5	0,4 - 5,5	$P < 0,05$
Đỉnh cao điểm bệnh (ngày 11/4)	TLB: 8,0% CSB: 4,0%	TLB: 8,5% CSB: 4,5%	TLB: 10,4% CSB: 5,0%	$\text{LSD}{05} = 1,31$ (TLB) $\text{LSD}{05} = 0,63$ (CSB)

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Tổng kết lại các thông số kỹ thuật tối ưu rút ra từ các công thức thí nghiệm thực tế tại Thái Nguyên và nêu kiến nghị duy nhất về việc tiếp tục bố trí thử nghiệm lặp lại ở các năm tiếp theo.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính của đề tài:

• Lập danh mục xác định 18 loại bệnh hại cao lương ngọt tại Thái Nguyên trong vụ Xuân 2014, trong đó bệnh thối rễ được xác định do phức hệ nấm Pythium graminicola, Fusarium moniliforme và vi khuẩn Erwinia sp. cùng phối hợp gây hại với tỷ lệ 11 - 25% cây bị nhiễm.
• Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp: Gieo ngày 01/03/2014 (TV1) giúp cây sinh trưởng vượt qua giai đoạn mẫn cảm trước khi thời tiết mưa ẩm kéo dài, duy trì tỷ lệ bệnh thấp nhất (TLB từ 0,3 - 2,8%; CSB từ 0,1 - 0,6%). Trồng muộn vào ngày 30/03/2014 (TV4) bị hại nặng nhất với TLB lên đến 15,2% và CSB đạt 6,2%.
• Xác định mức phân bón hạn chế bệnh: Mức bón PB1 (200N + 64P₂O₅ + 90K trên nền 3 tấn phân hữu cơ vi sinh/ha) cho tỷ lệ bệnh (0,4 - 9,0%) và chỉ số bệnh (0,2 - 3,2%) thấp nhất. Mức phân bón cao nhất PB4 (350N + 112P₂O₅ + 156K) làm bệnh tăng mạnh nhất (TLB đạt 12,4%, CSB đạt 6,2%).
• Xác định phản ứng với mật độ: Bệnh thối rễ bùng phát chủ yếu ở thời kỳ cây con nên mật độ gieo trồng không tạo ra sự chênh lệch lớn về mức độ bệnh (chênh lệch TLB giữa các mật độ tối đa chỉ 2,4% vào ngày 11/4, sau đó giảm dần). Mật độ 15,4 vạn cây/ha (khoảng cách 65 cm × 10 cm) ghi nhận tỷ lệ bệnh thấp nhất trong 3 công thức khảo sát.

Đóng góp của nghiên cứu so với các công bố trước đó:

• Bổ sung dữ liệu bệnh học mới cho cây cao lương tại Việt Nam: Trước đây, điều tra của Viện Bảo vệ thực vật (1967 - 1968) chỉ ghi nhận 12 loại bệnh nấm trên cao lương và chưa từng ghi nhận bệnh thối rễ. Khóa luận này là công trình thực nghiệm đầu tiên tại Thái Nguyên ghi nhận sự xuất hiện, thành phần tác nhân và quy luật gây hại của bệnh thối rễ trên giống cao lương ngọt nhập nội EN6.
• Cung cấp cơ sở định lượng về kỹ thuật canh tác (thời vụ gieo sớm, tiết giảm lượng phân khoáng dư thừa ở giai đoạn cây con) nhằm quản lý bệnh thối rễ sinh thái học, thay vì lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật trên cây nguyên liệu sinh học.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tự chỉ ra các hạn chế và định hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:

• Về thời gian và phạm vi thực nghiệm: Thí nghiệm mới chỉ được tiến hành trong phạm vi một vụ Xuân năm 2014 tại một địa điểm duy nhất (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên). Do diễn biến thời tiết qua các năm có sự khác biệt, các kết luận kỹ thuật mới mang tính chất sơ bộ ban đầu.
• Về định danh tác nhân: Trong thành phần bệnh hại phát hiện được, có loại bệnh thối nõn do vi khuẩn vẫn chưa xác định được chính xác tên khoa học loài.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tác giả đề nghị cần tiếp tục bố trí nghiên cứu các công thức thời vụ, liều lượng phân bón và mật độ gieo trồng ở các năm tiếp theo để đánh giá chính xác mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt ở các thời điểm thời tiết khác nhau trước khi đưa ra khuyến cáo áp dụng trên diện rộng.

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo thực nghiệm trực tiếp cho:

• Sinh viên và học viên chuyên ngành Nông học, Khoa học cây trồng, Bảo vệ thực vật: Cung cấp phương pháp thiết kế khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), thang phân cấp bệnh 5 mức của Hwang và Chang (1989), cùng các công thức tính toán dịch tễ học thực vật (TLB, CSB) và kỹ thuật phân tích phương sai nông học qua IRRISTAT.
• Cán bộ khuyến nông và nhà kỹ thuật nông nghiệp: Tham khảo các mốc thời vụ gieo trồng vụ Xuân tại vùng Trung du miền núi phía Bắc, ngưỡng bón phân N-P-K hợp lý nhằm giảm thiểu hiện tượng thối rễ chết cây con trên các giống cao lương ngọt nhập nội phục vụ các nhà máy chế biến ethanol.
• Các đề tài nghiên cứu về cây nhiên liệu sinh học: Phần tổng quan tài liệu cung cấp số liệu hệ thống về năng lượng sinh học theo Quyết định 177/2007/QĐ-TTg, công suất thiết kế của 4 nhà máy ethanol tại Việt Nam, cùng số liệu sản xuất cao lương toàn cầu từ nguồn FAOSTAT.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tác nhân vi sinh vật nào được xác định gây bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên trong khóa luận?
Qua giám định hình thái, phân lập và lây bệnh nhân tạo, tác giả xác định bệnh thối rễ trên giống cao lương ngọt EN6 tại Thái Nguyên do phức hệ vi sinh vật đất gây ra, bao gồm hai loài nấm là Pythium graminicola, Fusarium moniliforme và vi khuẩn thuộc chi Erwinia sp.

2. Vì sao gieo hạt vào thời vụ 1 (01/03/2014) lại có tỷ lệ bệnh thối rễ thấp hơn đáng kể so với thời vụ 4 (30/03/2014)?
Thời điểm bệnh bùng phát mạnh nhất trong vụ Xuân 2014 là từ 11/4 đến 18/4 do mưa nhiều và độ ẩm cao. Ở thời vụ 1 gieo sớm, cây cao lương đã qua giai đoạn cây con, bộ rễ đã phát triển cứng cáp nên sức chống chịu tốt. Ngược lại, thời vụ 4 gieo muộn vào cuối tháng 3, khi gặp đợt mưa ẩm giữa tháng 4 thì cây vẫn đang ở giai đoạn cây con non nớt, sức kháng yếu nên tỷ lệ nhiễm bệnh đạt đỉnh cao nhất (TLB 15,2% và CSB 6,2%).

3. Tại sao mức bón phân cao nhất (PB4: 350N + 112P₂O₅ + 156K) lại làm tăng mức độ gây hại của bệnh thối rễ?
Ở giai đoạn cây con, nhu cầu dinh dưỡng của cây chưa cao, lượng phân bón lớn ở công thức PB4 dẫn đến dư thừa dinh dưỡng khoáng trong đất mà rễ cây chưa kịp hấp thụ. Nguồn dinh dưỡng dư thừa này kích thích cỏ dại và các vi sinh vật đất phát triển mạnh, đồng thời khiến mô rễ non mọng nước dễ bị nấm Pythium, Fusarium và vi khuẩn Erwinia xâm nhập.

4. Yếu tố mật độ gieo trồng ảnh hưởng như thế nào đến bệnh thối rễ trong nghiên cứu này?
Bệnh thối rễ phát sinh và gây hại nặng nhất ở giai đoạn cây con, thời điểm tán cây của tất cả các mật độ đều chưa giao nhau và chưa ảnh hưởng nhiều đến độ thông thoáng hay tiểu khí hậu ruộng. Do đó, dù có sai khác ở mức ý nghĩa $P < 0,05$, mức chênh lệch tỷ lệ bệnh giữa mật độ dày nhất (15,4 vạn cây/ha) và thưa nhất (7,7 vạn cây/ha) là rất nhỏ (chỉ lệch tối đa 2,4% vào ngày 11/4 và sau đó hầu như không chênh lệch).

5. Điểm mới của khóa luận này so với các kết quả điều tra dịch hại cao lương trước đây của Viện Bảo vệ thực vật là gì?
Trong các cuộc điều tra quy mô toàn quốc của Viện Bảo vệ thực vật thực hiện vào năm 1967 - 1968 và 1977 - 1978, các nhà khoa học đã ghi nhận 52 loài sâu hại và 12 loại bệnh hại trên cao lương nhưng hoàn toàn chưa ghi nhận sự hiện diện của bệnh thối rễ. Khóa luận này là công trình thực nghiệm đầu tiên xác nhận và đo lường sự xuất hiện của bệnh thối rễ trên giống cao lương ngọt EN6 tại Thái Nguyên.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hoàng Thị Trang đã khảo sát toàn diện thành phần 18 loại bệnh hại trên giống cao lương ngọt EN6 tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên trong vụ Xuân 2014, khẳng định bệnh thối rễ do phức hệ nấm Pythium graminicola, Fusarium moniliforme và vi khuẩn Erwinia sp. gây hại ở mức phổ biến. Kết quả thực nghiệm đồng ruộng chứng minh việc bố trí thời vụ gieo sớm vào đầu tháng 3 (01/03) và duy trì mức bón đạm - lân - kali tiết giảm ở mức 200N + 64P₂O₅ + 90K kg/ha giúp hạn chế rõ rệt tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh thối rễ. Các dữ liệu định lượng và phương pháp đánh giá bệnh của công trình cung cấp cơ sở kỹ thuật có giá trị thực tiễn cho việc phát triển quy trình canh tác cao lương ngọt nguyên liệu tại vùng Trung du miền núi phía Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam là đất nước nông nghiệp và hàng năm phải nhập khẩu xăng dầu với sản lượng rất lớn để phục vụ nhu cầu trong nước. Trong điều kiện nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu liên tục tăng như hiện nay thì việc nghiên cứu tìm ra nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo thay thế năng lượng truyền thống là một giải pháp hết sức cấp bách. Đứng trước tình hình đó, Chính phủ Việt Nam đã thực hiện chính sách khuyến khích sử dụng đa dạng hóa các nguồn năng lượng như: năng lượng hạt nhân, năng lượng nước, gió, mặt trời và đặc biệt là năng lượng sinh học.

Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích như giảm thiểu ô nhiễm môi trường vì nhiên liệu sử dụng để sản xuất ra nhiên liệu sinh học là cồn và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm lượng lưu huỳnh thấp, không chứa chất độc hại, mặt khác nhiên liệu sinh học khí thải vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh gấp 4 lần so với nhiên liệu dầu mỏ và do đó giảm được rất nhiều tình trạng ô nhiễm nước ngầm. Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ các nguyên liệu có nguồn gốc sinh học như ngũ cốc, cây công nghiệp: Mía, cây cọc rào (jatropha)., chất béo của động vật: Mỡ cá basa… Loại nhiên liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu hóa thạch như có thể tái tạo, có tính thân thiện với môi trường, khí thải của chúng ít độc hại hơn. Tại Việt Nam, cao lương đang được xem là loại cây trồng phù hợp và có ưu thế vượt trội hơn so với ngô và mía trong sản xuất năng lượng sinh học, vì cao lương chỉ cần 1/2 lượng nước và 1/2 lượng phân bón so với ngô và mía. Do vậy, cao lương có thể được trồng hiệu quả trên những vùng đất khô cằn, thậm chí gần hoang hóa (khoảng 9,3 triệu ha đất hoang hóa và 4,3 triệu ha đất đồi núi) nơi không thể trồng lúa gạo hoặc cây trồng khác (Ngân hàng Phát triển Châu Á, 2009).

Tuy nhiên, trong quá trình trồng thử nghiệm, cao lương 2 ngọt do có sinh khối lớn và hàm lượng đường trong thân cao, nên cũng là loại cây trồng bị nhiều đối tượng sâu bệnh phá hại, trong đó sâu đục thân, rệp muội, bệnh thối rễ, bệnh thối thân là những đối tượng đặc biệt nguy hiểm đối với cây cao lương ngọt. Cao lương ngọt là cây trồng mới ở Việt Nam, những nghiên cứu về cao lương ngọt nói chung và về sâu bệnh hại nói riêng còn rất hạn chế. Bệnh thối rễ ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng cao lương. Bệnh thối rễ xuất hiện trên tất cả các giống nhập nội và ở tất cả các thời vụ trồng, có những ruộng năng suất đã bị giảm tới 40%.

Để có thể đưa cao lương ngọt vào sản xuất đại trà tại Việt Nam, cần phải có những nghiên cứu về nguyên nhân, đặc điểm, quy luật phát sinh gây hại của bệnh thối rễ, làm cơ sở xây dựng biện pháp quản lý hiệu quả bệnh thối rễ, nâng cao năng suất và chất lượng của cao lương ngọt. Do đó, chúng tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên”. Kết quả của đề tài sẽ góp phần đưa cao lương ngọt vào cơ cấu cây trồng, mở rộng và phát triển sản xuất cao lương ngọt ở Việt Nam. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.

Mục đích Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác đến bệnh thối rễ trên cao lương ngọt nhằm xác định được thời vụ, mật độ và lượng phân bón phù hợp tạo điều kiện cho cao lương sinh trưởng phát triển tốt hạn chế tối đa mức độ gây hại của bệnh thối rễ. Yêu cầu - Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trong các thời vụ trồng khác nhau. - Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trồng ở các mật độ khác nhau. - Nghiên cứu mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương ngọt trồng ở các mức phân bón khác nhau.

Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập - Biết triển khai một đề tài nghiên cứu và viết báo cáo khoa học. - Quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài giúp sinh viên nắm bắt, hệ thống kiến thức, đưa lý thuyết đã học vào thực tế đồng ruộng. - Giúp sinh viên tiếp cận và học tập các phương pháp nghiên cứu khoa học đối với một cây trồng mới.

- Giúp sinh viên có điều kiện áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế sản xuất. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu là cơ sở để chọn được thời vụ, mật độ, lượng phân bón thích hợp nhằm hạn chế mức độ gây hại của bệnh thối rễ cao lương từ đó khuyến cáo áp dụng vào sản xuất đại trà trong điều kiện tại tỉnh Thái Nguyên. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Cao lương ngọt là cây có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn tốt.

Hạt cao lương có thể làm thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, thân lá có thể làm nguyên liệu điều chế nhiên liệu sinh học. Quá trình sản xuất ethanol từ cây cao lương ngọt ít hao tốn điện hơn so với khi dùng sắn, ngô hoặc mía. Cao lương ngọt có thân chứa mọng nước, được sử dụng làm thức ăn thô xanh và thức ăn ủ chua hoặc để sản xuất xi-rô. Hạt cao lương ngọt có thành phần hóa học như ngô gồm sucrose, fructose và glucose, có thể lên men trực tiếp thành ethanol bằng nấm men.

Cứ 16 tấn cây cao lương ngọt có thể sản xuất được 1 tấn ethanol, phần bã còn lại còn có thể chiết xuất được 500 kg dầu diesel sinh học. Thân cây sau khi được ép lấy nước có thể phơi khô dùng làm chất đốt để sản xuất điện. Người ta chỉ chế biến nhiên liệu từ thân cây, phần hạt cao lương ngọt vẫn để dùng làm thực phẩm cho chăn nuôi gia súc, gia cầm. Để nâng cao năng suất chất lượng giống cây cao lương chúng ta cần quan tâm đến công tác chọn tạo giống, áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất trong đó việc nghiên cứu phòng trừ các loại sâu bệnh hại là công việc hết sức quan trọng.

Trên cơ sở các nghiên cứu về cây cao lương từ đó đưa ra các biện pháp kỹ thuật để phòng trừ, hạn chế sâu bệnh hại một cách hợp lý hiệu quả. Việt Nam là nước nằm trong khu vực Châu Á, thuộc khu vực nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều là điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh phát triển mạnh mẽ. Đối với cây cao lương, thỗi rễ là loại bệnh đặc biệt nguy hiểm. Bệnh thối rễ thường phát sinh gây hại ngay từ giai đoạn cây con làm cây chết hàng loạt làm giảm mật độ cây, những cây bị nhẹ thường sinh trưởng phát triển kém, tỷ lệ đổ cao do bộ rễ bị tổn thương, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và sản lượng.

Áp dụng các biện pháp kỹ thuật trên đồng ruộng có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của bệnh thối rễ cao lương ngot, nhất là các biện pháp về thời vụ, mật độ và lượng phân bón. Việc xác định mức độ gây hại của bệnh thối rễ ở các thời vụ trồng, mật độ trồng và ở các mức phân bón khác nhau là 5 công việc hết sức quan trọng. Xuất phát từ cơ sở trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài này. Đặc điểm thực vật học Cây cao lương (Sorghum Bicolor L.Moench) thuộc chi lúa miến hay chi cao lương (chisorghum) là một trong 30 loài thực vật thuộc họ hòa thảo (họ Poaceae).

Cao lương ngọt đứng thứ 4 về sản lượng và đứng thứ 5 về diện tích sau lúa mì, lúa, ngô và lúa mạch trên toàn thế giới (Rao et al. Là một loại cây có chiều cao từ 0,6 – 5 m, có từ 7 - 18 lá hoặc hơn, đường kính thân từ 5 – 50 mm tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác và môi trường (Leonard and Martin, 1963). Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh trưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác. Số lượng lá trên cây tương quan với thời gian sinh trưởng, thông thường trên thân có từ 7 - 18 lá hoặc hơn (Leonard và cs, 1963).

Lá ngắn và rộng hơn lá ngô. Mỗi lá được sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kỳ trưởng thành tương đương với số đốt trên thân. Số lá trên thân 15 - 30 lá tùy theo loài và điều kiện môi trường. Thân gồm các lóng và đốt tương tự như mía, chồi mọc có thể mọc ra từ các đốt thân.

Sau khi thu hoạch có thể để gốc như mía để tận thu vụ sau mà không cần phải trồng lại (Wilson, 1955). Rễ cao lương thuộc loại rễ chùm với rất nhiều rễ bên có khả năng hút nước hiệu quả. Rễ đâm rộng nhờ đặc điểm này mà cao lương có thể sống ở những nơi khô hạn hơn ngô (Wlison, 1995). Rễ chính đâm sâu với nhiều rễ phụ và rễ bên, rễ chủ yếu xuất hiện ở tầng đất mặt, rễ chính có thể đâm sâu tới 1,5 m.

Cao lương là cây tự thụ phấn (tỷ lệ giao phấn thường nhỏ hơn 6%) (Conley, 2003). Hạt cao lương nhỏ hơn hạt ngô, có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt, màu nâu đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống cây. Kích thước hạt rất bé (nhỏ hơn 1 g/100 hạt đến lớn 5 - 6 g/100 hạt) (Vũ Tuyết Mai, 1995). Thường hạt bao phủ bởi lớp mày, đường kính hạt 3 – 4 mm (Đỗ Thị Thu Huyền, 2010).

Cao lương là một trong những cây trồng có khả năng chuyển CO2 thành đường hiệu quả nhất trên những vùng đất khô hạn (Schaffert and Gourley, 1982), quang hợp theo chu trình C4, có chiều cao cây có thể đạt tới 5 m, vì 6 vậy có hiệu suất quang hợp rất cao từ 1,3 - 1,7 g MJ-1 do tận dụng được ánh sáng khếch tán từ các tầng lá (Rao et al. Cao lương ngọt tương tự như cao lương hạt nhưng sinh trưởng nhanh hơn, tạo ra khối lượng sinh khối lớn hơn và đặc biệt khác cao lương hạt là hàm lượng đường trong thân lớn hơn nhiều (Reddy et al. Từ giai đoạn trỗ cho đến chín, hàm lượng đường Brix trong thân của cao lương ngọt là 10 - 18% trong khi đối với cao lương hạt chỉ khoảng 9 - 10% (Anonymous, 2008).