MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ăn quả có múi cam, quýt, chanh, bưởi… thuộc họ Rutaceae là những cây ăn quả có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao, được phát triển trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam cây ăn quả có múi được trồng rộng khắp ở hầu hết các tỉnh trong cả nước, từ trung du, miền núi phía Bắc đến đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long. Diện tích trồng cam, quýt ở Việt Nam ngày càng được mở rộng, tới năm 2020 tổng diện tích cây có múi trên cả nước là 235.
Trong đó, diện tích trồng cây có múi ở các tỉnh phía bắc là 106.125 ha, các tỉnh Bắc Trung Bộ là 29.630 ha, các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ và Tây Nguyên là 7.761 ha và các tỉnh phía nam là 91.702 ha (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2020), Cao Bằng là một tỉnh miền núi phía Bắc, có điều kiện đất đai, khí hậu rất thích hợp cho cây ăn quả có múi phát triển. Tại Cao Bằng các giống quýt Trà Lĩnh, cam Trưng Vương với chất lượng cao có hương vị đặc biệt đã mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho người nông dân. Với định hướng phát triển một số cây trồng bản địa thay thế một số cây trồng kém hiệu quả, cam quýt là sự lựa chọn trong cơ cấu cây trồng hiện nay của nhiều địa phương ở Cao Bằng. Tuy nhiên những năm gần đây diện tích, sản lượng cũng như chất lượng của cam quýt Cao Bằng bị suy giảm mạnh, nhiều vườn bị thoái hóa nặng nề.
Việc mở rộng diện tích, đẩy mạnh thâm canh tăng năng suất là điều kiện thích hợp cho nhiều loài sâu bệnh phát sinh gây hại trên cây có múi. Bên cạnh bệnh vàng lá greening, bệnh thối rễ, chảy gôm, thối quả. gây ra đã được phát hiện ở hầu hết các vùng trồng cam quýt ở Cao Bằng. Khi bị bệnh cây ăn quả có múi trở nên còi cọc, tán lá biến vàng, trên thân cành và đặc biệt phần gốc cây có xuất hiện các vết chảy gôm, gỗ bị biến màu nâu đen, rễ bị thối đen và dễ tuột vỏ, hoa quả ít, khi bị bệnh nặng cây không cho quả và có thể bị chết.
Các vườn cây có múi bị bệnh được nông dân ở Cao Bằng gọi là những vườn "cam buồn". Bệnh đã và đang gây hại trên nhiều vườn cam quýt tại vùng Hòa An, Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng. Trên cây ăn quả có múi việc phòng trừ sâu bệnh hại nói chung và bệnh thối rễ, chảy gôm nói riêng đang gặp rất nhiều khó khăn. Người dân chỉ phòng trừ bệnh khi thấy 1 cây có biểu hiện vàng lá hay chảy gôm trên thân, lúc đó cây đã bị bệnh nặng các biện pháp phòng trừ thường không có hiệu quả, chỉ sau 1 – 2 vụ, cây bị chết.
Ngoài ra cây có múi là cây lâu năm, sau khi hết chu kỳ kinh doanh, cây con lại được trồng tái canh tại các vườn mà mật độ nấm Phytophthora đã được tích lũy cao trong đất, dẫn tới cây nhanh chóng bị nhiễm bệnh, cây sinh trưởng phát triển kém và có thể bị chết. Bệnh thối rễ, chảy gôm trên cam quýt ở Cao Bằng mới chỉ sơ bộ được xác định là do nấm Phytophthora spp. gây ra, các nghiên cứu chuyên sâu về bệnh chưa được tiến hành. Do đó việc thực hiện đề tài Nghiên cứu bệnh do nấm Phytophthora spp.
gây hại trên cây ăn quả có múi và biện pháp phòng chống theo hướng sinh học tại Cao Bằng là điều cần thiết nhằm xác định được nguyên nhân, đặc điểm, quy luật phát sinh và gây hại của bệnh, để từ đó đưa ra các biện pháp quản lý bệnh an toàn và hiệu quả, đảm bảo sản xuất cây ăn quả có múi ở Cao Bằng bền vững. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2. Mục tiêu của đề tài Xác định được các loài Phytophthora là tác nhân gây bệnh trên cây ăn quả có múi ở Cao Bằng cũng như đặc điểm sinh học của các loài nấm và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và gây hại của bệnh thối rễ, chảy gôm cây ăn quả có múi và các biện pháp phòng trừ bệnh hiệu quả tại Cao Bằng 2. Yêu cầu của đề tài Đánh giá được thực trạng bệnh thối rễ, chảy gôm trên ăn quả cây có múi, xác định được các loài Phytophthora là tác nhân gây bệnh và đặc điểm phát sinh gây hại của nấm gây ra cho cây ăn quả có múi ở Cao Bằng.
Phân lập, tuyển chọn được các chủng vi sinh vật đối kháng nấm Phytophthora có hoạt tính cao. Thử nghiệm khả năng sử dụng vi sinh vật đối kháng để phòng trừ nấm Phytophthora gây bệnh trên cây ăn quả có múi. Đề xuất được các biện pháp phòng chống hiệu quả bệnh do nấm Phytophthora spp. gây hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng.
Tính mới và những đóng góp của đề tài 2 Đã xác định được 3 loài nấm Phytophthora palmivora, P. citrophthora là tác nhân gây bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng và bổ sung thêm nấm Phytophthora palmivora vào danh sách các loài nấm hại cây ăn quả có múi ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Đã phân lập, tuyển chọn được ba loài vi sinh vật Bacillus amyloliquefaciens, B. methylotrophicus và Streptomyces misionensis.
đối kháng nấm Phytophthora có hiệu lực ức chế đạt 82,2-85,7% trong môi trường nuôi cấy. Chế phẩm CB-1 (hỗn hợp Bacillus amyloliquefaciens, B. methylotrophicus và Streptomyces misionensis) đạt hiệu lực phòng trừ nấm Phytophthora từ 75,85 - 83,18% trong nhà lưới và 73,1% trên đồng ruộng. Đề xuất được quy trình sử dụng chế phẩm CB-1 phòng chống bệnh thối rễ, chảy gôm trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4. Ý nghĩa khoa học Cung cấp bổ sung các dẫn liệu khoa học về các loài nấm Phytophthora gây bệnh hại trên cây ăn quả có múi tại Cao Bằng, các yếu tố ảnh hưởng và các giải pháp phòng chống bệnh. Tuyển chọn và bổ sung được một số loài vi sinh vật đối kháng (tại Cao Bằng) có khả năng sử dụng trong phòng chống bệnh do nấm Phytophthora gây ra. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả của đề tài là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về xây dựng và phát triển quy trình quản lý tổng hợp bệnh thối rễ, chảy gôm nhằm phát triển bền vững cây ăn quả có múi ở Cao Bằng và các địa phương có điều kiện tương tự, đồng thời là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị sử dụng trong nghiên cứu khoa học và đào tạo chuyên ngành bảo vệ thực vật.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Các loài nấm thuộc chi Phytophthora là tác nhân gây bệnh thối rễ, chảy gôm một loại dịch hại kinh tế cho các vùng trồng cây ăn quả có múi trên thế giới. Trong chi nấm này đã xác định được 10 loài gây bệnh cho cây ăn quả có múi, trong đó các loài P. citrophthora là những loài gây hại phổ biến và quan trọng nhất.
Quy luật phát sinh gây bệnh, các biện pháp quản lý bệnh do nấm Phytophthora đã được nghiên cứu khá toàn diện và hệ thống tại các vùng trồng cây ăn quả có múi trên thế giới. Tại Việt Nam 9 loài nấm Phytophthora đã phát hiện gây hại trên các cây trồng nông nghiệp. infestans là những loài gây hại quan trọng trên các cây trồng có giá trị kinh tế cao sầu riêng, dứa và hồ tiêu, cao su và cây thực phẩm họ Solanaceae (Đặng Vũ Thị Thanh, Ngô Vĩnh Viễn, Drenth,2004). Các nghiên cứu về quy luật phát sinh gây hại và biện pháp quản lý bệnh Phytophthora trên sầu riêng, hồ tiêu, dứa và các cây thực phẩm đã được nghiên cứu một cách hệ thống bởi nhiều các tác giả ở Việt Nam (Mai Văn Trị và cs (2003), Nguyễn Vĩnh Trường (2008), Phạm Ngọc Dung và cs (2007).
citrophthora đã được phát hiện hại lần đầu tiên trên cam ở Việt Nam vào những năm 50 của thế kỷ 20 sau đó nấm P.nicotianae tiếp tục được phát hiện ở khắp các vùng trồng cây ăn quả có múi ở Việt Nam (Đặng Vũ Thị Thanh, Ngô Vĩnh Viễn, Drenth, 2004). Tuy nhiên những nghiên cứu về bệnh Phytophthora trên cây có múi ở Việt Nam còn rời rạc không liên tục và thường chỉ hạn chế ở mức điều tra tỷ lệ bệnh. Chưa có nghiên cứu phát triển chiến lược quản lý bệnh, quản lý vườn ươm, tạo giống kháng bệnh. Đặc biệt tại Cao Bằng chưa có những nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh và biên pháp quản lý bệnh thối rễ, chảy gôm trên các cây cam quýt đặc sản.
Nghiên cứu nấm Phytopthora hại cây ăn quả có múi và sử dụng các chế phẩm sinh học quản lý bệnh tại Cao Bằng là một điều cần thiết để đáp ứng được nhu cầu phát triển vùng cây ăn quả có múi đặc sản của tỉnh Cao Bằng cũng như các vùng trồng cây ăn quả có múi ở Việt Nam. Tổng quan về cây ăn quả có múi 1. Nguồn gốc, xuất xứ, tình hình sản xuất và sử dụng 1. Nguồn gốc, xuất xứ và tình hình sản xuất cây ăn quả có múi trên thế giới.
* Nguồn gốc Cây ăn quả có múi là một trong những cây trồng lâu đời nhất. Castle (1987) cho rằng cây có múi xuất hiện đầu tiên tại Trung Quốc khoảng năm 2201 đến 2205 trước Công nguyên và đã được trồng trên 4000 năm. Các nghiên cứu gần đây cho rằng cây có múi có nguồn gốc ở Himalaya (Wu và cs, 2018). Một số nghiên cứu trước chỉ ra rằng cây có múi được trồng đầu tiên ở vùng Đông Nam Á, khu vực giữa Đông Bắc Ấn Độ, Bruma của Myanmar và tỉnh Yunnan, Trung Quốc.
* Phân loại Các cây ăn quả có múi Citrus thuộc tông Clauseneae, dưới họ Aurantioideae, họ Rutaceae, bộ Rutales, ngành ngọc lan Lignosea, lớp cây 2 lá mầm Dicotylendones. * Tình hình sản xuất Hiện nay, cây có múi là một trong những cây quan trọng nhất trên thế giới. Sản lượng quả của cây có múi trên thế giới ước tính khoảng 124,246,000 tấn (Citrus Fruit – Fresh and Processed Statistical Bulletin 2016, FAO). Cây có múi có khả năng sinh trưởng ở các vùng có vĩ độ 400N tới 400S.
Tuy nhiên, các vùng trồng cây có múi thương mại chủ yếu phân bố hạn chế ở hai vành đai vùng cận nhiệt đới, khoảng 20 đến 400N và S của đường xích đạo (Castle, 1987). Theo thống kê của FAO năm 2017, Brazil, Trung Quốc, Hoa Kỳ , Mexico, Ấn Độ và Tây Ban Nha là các nước có diện tích trồng cây có múi lớn trên thế giới (bảng 1. Brazil là nước trồng cây có múi lớn nhất với sản lượng hàng năm trung bình khoảng 20 triệu tấn và cũng là nước xuất khẩu lượng nước cam ép lớn nhất.