Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm sinh học điều kiện phát sinh phát triển và một số biện pháp quản lý bệnh đốm nâu neoscytalidium dimidiatum gây hại thanh long

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu đặc điểm sinh học điều kiện phát sinh phát triển và một số biện pháp quản lý bệnh đốm, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng dụng

• Tác giả: Nguyễn Thành Hiếu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Hòa
• Trường học: Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Bảo vệ Thực vật
• Đề tài: Nghiên Cứu Bệnh Đốm Nâu Neoscytalidium Dimidiatum Trên Thanh Long Và Biện Pháp Quản Lý Hiệu Quả
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ nông nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Tình hình sản xuất thanh long trên thế giới
• 1.3. Thành phần dịch hại quan trọng trên thanh long
• 1.4. Bệnh đốm nâu thanh long
• 1.4.1. Lịch sử phát hiện bệnh, phân bố và tầm quan trọng của bệnh
• 1.4.2. Triệu chứng gây hại
• 1.4.3. Tác nhân gây hại và phương pháp xác định tác nhân gây hại
• 1.4.4. Đặc điểm hình thái nấm N.
• 1.4.5. Đặc điểm sinh học nấm N.
• 1.4.6. Khả năng tồn tại, điều kiện phát sinh và phát triển bệnh
• 1.4.7. Biện pháp quản lý bệnh đốm nâu thanh long
• 1.5. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.6. Tình hình sản xuất thanh long ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.2. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Thu thập, phân lập và xác định tác nhân gây bệnh đốm nâu thanh long
• 2.5.2. Kiểm chứng tác nhân gây bệnh (Quy tắc Koch)
• 2.5.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, hình thái của nấm N.
• 2.5.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng sinh trưởng, phát triển, nẩy mầm và xâm nhiễm của nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro
• 2.5.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng, tia UV đến khả năng nẩy mầm, sinh trưởng và phát triển của nấm N.
• 2.5.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng, pH đến sự sinh trưởng, phát triển của nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro
• 2.5.7. Nghiên cứu sự tồn tại của nấm N. dimidiatum trong điều kiện tự nhiên
• 2.5.7.1. Khảo sát sự hiện diện của nấm N. dimidiatum trong nước mưa, nước mương và đất vườn thanh long
• 2.5.7.2. Mô hình thí nghiệm khảo sát khả năng sống sót (lưu tồn) của nấm N. dimidiatum trong đất và nước vườn thanh long
• 2.5.7.3. Khảo sát khả năng sống sót của nấm N. dimidiatum trong đất
• 2.5.7.4. Khảo sát khả năng sống sót của nấm N. dimidiatum trong nước
• 2.5.7.5. Nghiên cứu khả năng tồn tại của ổ bào tử nấm (pycnidia) trong đất
• 2.5.8. Nghiên cứu sự xâm nhiễm của nấm N. dimidiatum đối với cây thanh long
• 2.5.9. Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu
• 2.5.9.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp cắt tỉa cành đến sự sinh trưởng, năng suất và phát triển của bệnh đốm nâu
• 2.5.9.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chủng vi sinh vật có ích và dịch chiết thảo mộc đối với nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro và ngoài đồng
• 2.5.9.3. Đánh giá hiệu quả của một số chủng vi khuẩn có ích và dịch chiết thảo mộc đối với nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro
• 2.5.9.4. Nghiên cứu biện pháp bao quả
• 2.5.9.4.1. Đánh giá hiệu quả của các loại vật liệu túi bao đến việc quản lý bệnh đốm nâu
• 2.5.9.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của thời điểm bao quả đến bệnh đốm nâu và chất lượng quả thanh long
• 2.5.9.5. Nghiên cứu biện pháp hóa học trong quản lý bệnh đốm nâu thanh long
• 2.5.9.5.1. Đánh giá hiệu lực của một số hoạt chất hóa học BVTV đối với nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro
• 2.5.9.5.2. Đánh giá hiệu lực của một số loại thuốc hóa học BVTV đối với việc phòng, trị bệnh đốm nâu (N. dimidiatum) ở điều kiện ngoài đồng
• 2.5.9.6. Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu thanh long
• 2.5.9.6.1. Thử nghiệm các biện pháp quản lý tổng hợp bệnh (Mô hình diện hẹp)
• 2.5.9.6.2. Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp bệnh (Mô hình diện rộng)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thu thập, phân lập và xác định tác nhân gây bệnh đốm nâu thanh long
• 3.2. Kiểm chứng tác nhân gây bệnh
• 3.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, hình thái của nấm N.
• 3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng sinh trưởng, phát triển, nẩy mầm và xâm nhiễm của nấm N. dimidiatum ở điều kiện in vitro
• 3.5. Nghiên cứu sự tồn tại của nấm N. dimidiatum trong điều kiện tự nhiên
• 3.6. Khảo sát sự tấn công của nấm N. dimidiatum ở các giai đoạn triệu chứng khác nhau trên khía cạnh mô học
• 3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật số bào tử nấm N. dimidiatum đến sự xâm nhiễm bệnh ở điều kiện nhà lưới
• 3.8. Nghiên cứu đánh giá sự mẫn cảm của chồi non cành thanh long đối với sự xâm nhiễm của nấm N.
• 3.9. Nghiên cứu diễn biến, phát sinh và phát triển của bệnh đốm nâu thanh long
• 3.10. Khảo sát thành phần cây ký chủ của nấm N. dimidiatum ở điều kiện tự nhiên, phòng thí nghiệm và điều kiện nhà lưới
• 3.11. Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu
• 3.12. Xây dựng mô hình quản lý bệnh tổng hợp bệnh đốm nâu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

Tóm tắt

I. Giới thiệu về bệnh đốm nâu Neoscytalidium dimidiatum

Bệnh đốm nâu do Neoscytalidium dimidiatum gây ra là một trong những bệnh nghiêm trọng ảnh hưởng đến cây thanh long. Bệnh này không chỉ làm giảm năng suất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng trái. Các triệu chứng của bệnh thường xuất hiện dưới dạng các đốm nâu trên lá và thân cây, gây ra sự suy giảm sức sống của cây. Theo nghiên cứu, tác nhân gây bệnh này có khả năng phát triển mạnh mẽ trong điều kiện ẩm ướt và nhiệt độ cao, điều này làm cho việc quản lý bệnh trở nên khó khăn hơn. Việc hiểu rõ về đặc điểm sinh học và điều kiện phát sinh của bệnh là rất cần thiết để phát triển các biện pháp quản lý hiệu quả.

1.1. Đặc điểm sinh học của Neoscytalidium dimidiatum

Nấm Neoscytalidium dimidiatum có đặc điểm hình thái đa dạng, với khả năng sinh sản nhanh chóng. Nấm này có thể tồn tại trong môi trường tự nhiên qua các bào tử, và có khả năng xâm nhiễm vào cây thanh long qua các vết thương. Nghiên cứu cho thấy nấm này có thể phát triển tốt trong điều kiện độ ẩm cao và nhiệt độ từ 25 đến 30 độ C. Điều này cho thấy rằng tác động môi trường có vai trò quan trọng trong sự phát triển của bệnh. Việc xác định các yếu tố này sẽ giúp nông dân có thể dự đoán và phòng ngừa bệnh hiệu quả hơn.

II. Biện pháp quản lý bệnh đốm nâu

Quản lý bệnh đốm nâu trên cây thanh long cần phải áp dụng các biện pháp tổng hợp. Các biện pháp này bao gồm việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, cắt tỉa cành, và áp dụng các biện pháp sinh học như sử dụng vi sinh vật đối kháng. Việc cắt tỉa cành không chỉ giúp tăng cường thông thoáng cho cây mà còn giảm thiểu sự lây lan của bệnh. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng các chủng vi sinh vật có ích có thể làm giảm đáng kể sự phát triển của Neoscytalidium dimidiatum. Điều này cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp sinh học có thể là một giải pháp bền vững trong quản lý bệnh.

2.1. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật là một trong những biện pháp phổ biến nhất để kiểm soát bệnh đốm nâu. Các loại thuốc này cần được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho cây trồng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số hoạt chất hóa học có thể ức chế sự phát triển của nấm Neoscytalidium dimidiatum. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc có thể dẫn đến tình trạng kháng thuốc, do đó cần có sự cân nhắc trong việc sử dụng. Việc kết hợp giữa thuốc hóa học và biện pháp sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn trong việc quản lý bệnh.

III. Đánh giá hiệu quả của các biện pháp quản lý

Đánh giá hiệu quả của các biện pháp quản lý bệnh đốm nâu là rất quan trọng để xác định tính khả thi và bền vững của các phương pháp này. Các nghiên cứu thực địa cho thấy rằng việc áp dụng mô hình quản lý tổng hợp có thể giảm tỷ lệ bệnh và tăng năng suất cây thanh long. Việc theo dõi và đánh giá thường xuyên sẽ giúp nông dân điều chỉnh các biện pháp quản lý cho phù hợp với điều kiện thực tế. Điều này không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

3.1. Mô hình quản lý tổng hợp

Mô hình quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu bao gồm việc kết hợp giữa các biện pháp hóa học, sinh học và canh tác. Nghiên cứu cho thấy rằng mô hình này không chỉ giúp kiểm soát bệnh hiệu quả mà còn bảo vệ môi trường. Việc áp dụng các biện pháp sinh học như sử dụng vi sinh vật đối kháng đã cho thấy hiệu quả cao trong việc giảm thiểu sự phát triển của nấm gây hại. Điều này cho thấy rằng việc phát triển các mô hình quản lý bền vững là cần thiết để đảm bảo sự phát triển lâu dài của ngành nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Sự bùng nổ của bệnh đốm nâu (còn gọi là bệnh đốm trắng, đốm tắc kè hay đốm ma) trên cây thanh long (Hylocereus spp.) tại các vùng thâm canh trọng điểm của Việt Nam và khu vực Đông Nam Á từ giai đoạn 2009–2014 đã gây ra một cuộc khủng hoảng nghiêm trọng trong ngành cây ăn quả nhiệt đới. Tại Việt Nam, thanh long là mặt hàng rau quả xuất khẩu chủ lực, đạt kim ngạch 1,13 tỷ USD năm 2018 với quy mô diện tích toàn quốc khoảng 53.889 ha và sản lượng trên 1,06 triệu tấn, tập trung chủ yếu tại Bình Thuận (29.272 ha), Long An (11.272 ha) và Tiền Giang (7.913 ha). Tuy nhiên, dịch bệnh do vi nấm tấn công trên thân cành và vỏ quả đã làm suy giảm 20–50% năng suất, nhiều diện tích thiệt hại hoàn toàn do quả mất giá trị thương phẩm.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) cốt lõi tại thời điểm triển khai đề tài là sự thiếu hụt các dẫn liệu khoa học mang tính hệ thống về phân loại học phân tử, đặc tính sinh học, động thái lây nhiễm mô học, quy luật lưu tồn trong đất–nước–tàn dư thực vật, cũng như một mô hình Quản lý Dịch hại Tổng hợp (Integrated Disease Management - IDM) bền vững thay thế việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học.

Luận án tiến sĩ nông nghiệp của nghiên cứu sinh Nguyễn Thành Hiếu (2019) với tiêu đề "Nghiên cứu đặc điểm sinh học, điều kiện phát sinh phát triển và một số biện pháp quản lý bệnh đốm nâu (Neoscytalidium dimidiatum) gây hại thanh long" tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS) dưới sự hướng dẫn của GS. Nguyễn Văn Tuất và TS. Nguyễn Văn Hòa đã giải quyết triệt để các khoảng trống này.

Nghiên cứu vận hành trên hệ thống giả thuyết khoa học chặt chẽ:

1. Giả thuyết $H_1$: Tác nhân chính gây bệnh đốm nâu tại các vùng sinh thái Nam Bộ thuộc về loài nấm Neoscytalidium dimidiatum (họ Botryosphaeriaceae), có tính đồng nhất di truyền cao và phổ ký chủ rộng trên nhóm thực vật mọng nước (Cactaceae).
2. Giả thuyết $H_2$: Quá trình xâm nhiễm và bộc phát dịch bệnh tuân theo mô hình Tam giác Dịch bệnh (Disease Triangle Theory của Agrios), chịu sự tương tác đa biến giữa nhiệt độ tối ưu (25–35°C), độ ẩm cao trong mùa mưa, khả năng sống sót của ổ bào tử (pycnidia) trong đất/nước và tính mẫn cảm sinh trưởng của mô cành non.
3. Giả thuyết $H_3$: Việc tích hợp can thiệp vật lý (cắt tỉa thông thoáng tán, bao quả bằng túi chống thấm chuyên dụng SOFRI DFB 1 & 2), tác nhân sinh học đối kháng (Trichoderma harzianum, Bacillus spp., dịch chiết Allium sativum) và hoạt chất hóa học thế hệ mới sẽ kiểm soát chỉ số bệnh (CSB) dưới ngưỡng gây hại kinh tế mà không để lại dư lượng vượt mức MRL.

Quy mô nghiên cứu trải rộng từ quy chuẩn in vitro, in vivo trong nhà lưới tại Viện Cây ăn quả miền Nam (SOFRI) đến mô hình đồng ruộng diện hẹp và diện rộng tại huyện Chợ Gạo (Tiền Giang) và Châu Thành (Long An) trong giai đoạn 2014–2018. Thành tựu mang tính đột phá của luận án đã trực tiếp xác lập cơ sở khoa học để Cục Bảo vệ Thực vật ban hành "Quy trình quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu thanh long" dưới dạng Tiến bộ kỹ thuật (TBKT 01-92: 2018/BVTV theo Quyết định 3281/QĐ-BVTV-KH).

Literature Review và Positioning

Các công trình nghiên cứu trên bình diện quốc tế về bệnh hại do nấm họ Botryosphaeriaceae bộc lộ hai trường phái học thuật chính. Trường phái định danh phân loại và bệnh học cơ bản tập trung vào cấu trúc phát sinh loài và biến dạng hình thái học. Crous et al. (2006) đã tái cấu trúc vị trí phân loại của chi Neoscytalidium, tách biệt N. dimidiatum khỏi phức hợp chi Fusicoccum và Scytalidium nhờ phân tích tổ hợp trình tự gen. Tại Đài Loan, Chuang et al. (2012) và Chu-Ping Lin et al. (2015) ghi nhận bệnh đốm nâu bùng phát trên giống Hylocereus polyrhizus, xác định nấm hình thành bào tử đính (conidia) dạng trứng từ pycnidia (12,79 ± 0,72 × 5,14 ± 0,30 µm). Tại Israel, Ezra et al. (2013) phát hiện N. dimidiatum gây thối đen thịt quả trên H. undatus với chuỗi bào tử đốt phân đoạn dày (arthroconidia 6,3–14,2 × 2,0–4,5 µm). Tại Hoa Kỳ, Sanahuja et al. (2016) báo cáo trường hợp đầu tiên nấm tấn công thanh long ruột trắng tại Florida với tỷ lệ mẫn cảm trên quả cao hơn trên cành.

Trường phái sinh thái học dịch tễ và quản lý dịch hại lại tập trung vào các yếu tố ngoại cảnh và biện pháp can thiệp. Amponsah et al. (2009, 2010) tại New Zealand chỉ ra rằng các loài nấm họ Botryosphaeriaceae phụ thuộc mật thiết vào ẩm độ tự do và nhạy cảm mạnh với bức xạ tia cực tím (UV), trong đó tỷ lệ nảy mầm của bào tử giảm từ 81% xuống 0% sau 70 giờ phơi nhiễm bức xạ UV. Trái lại, các công trình tại vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa của Mohd et al. (2013) tại Malaysia cho thấy tốc độ tăng trưởng tản nấm đạt tới 3 cm/ngày trong điều kiện độ ẩm bão hòa, tạo ra áp lực dịch bệnh vô cùng dữ dội.

Điểm định vị học thuật của luận án Nguyễn Thành Hiếu nằm ở việc khắc phục hoàn toàn tính cục bộ của các nghiên cứu trước đây. Trong khi các nghiên cứu trong nước (Phan Thị Thu Hiền et al., 2014; Võ Thị Thu Oanh, 2015; Lê Tấn Triển et al., 2017) mới dừng lại ở khảo sát sơ bộ hoặc thử nghiệm cục bộ, luận án này đã xây dựng một bức tranh toàn cảnh: kết hợp đồng thời giải trình tự gen vùng ITS (921 bp), giải phẫu mô bệnh học 6 giai đoạn tiến triển vết bệnh, chứng minh chu trình tuần hoàn nguồn bệnh trong đất và nước mương vườn, và tích lũy các dữ liệu thực nghiệm để công thức hóa mô hình IDM thành công trên quy mô canh tác nông hộ lớn.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án đã đóng góp vào nền tảng lý thuyết Bệnh học Thực vật (Plant Pathology) và Dịch tễ học Nấm (Fungal Epidemiology) các luận điểm chuyên sâu:

1. Mở rộng Thuyết Tương tác Ký chủ – Ký sinh (Host-Pathogen Interaction Theory của Flor): Luận án chứng minh cơ chế xâm nhiễm chuyên biệt của N. dimidiatum trên mô thực vật mọng nước có lớp biểu bì cutin dày. Nấm chuyển hóa linh hoạt giữa dạng hoại sinh (saprophytic phase) trong đất, nước, xác bã cành mục (tần suất hiện diện 76,19%) và dạng ký sinh gây bệnh (pathogenic phase) khi gặp tế bào non mẫn cảm.
2. Mô hình tiến triển triệu chứng 6 pha mô học: Thay thế cách phân chia 4 pha cảm quan trước đây, luận án thiết lập chuỗi biến đổi mô học chi tiết: Pha 1 (vết kim châm lõm biểu bì) $\rightarrow$ Pha 2 (vết đốm trắng do hoại tử cục bộ lớp cutin) $\rightarrow$ Pha 3 (tâm đốm cam bao quanh bởi quầng vàng) $\rightarrow$ Pha 4 (vết nâu cam mở rộng) $\rightarrow$ Pha 5 (vết ghẻ lõm nâu đáy tơ nấm) $\rightarrow$ Pha 6 (vết ghẻ nâu đen sần sùi mang ổ pycnidia tích cực).
3. Động lực học ổ bào tử (Pycnidial Survival Dynamic): Cung cấp bằng chứng thực nghiệm về khả năng tiềm sinh của ổ bào tử pycnidia khi bị vùi sâu hoặc nằm trên mặt đất trong môi trường nhiệt đới ẩm, chứng minh ổ nấm duy trì sức sống trên 60 ngày, đóng vai trò nguồn bệnh sơ cấp (primary inoculum) cho các vụ mùa kế tiếp.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp ba trụ cột lý thuyết cốt lõi:

• Mô hình Tam giác Dịch bệnh (Agrios' Disease Triangle): Lượng hóa mối tương quan tuyến tính chặt chẽ giữa độ ẩm không khí ($RH$), lượng mưa cục bộ và chỉ số phát triển bệnh ($CSB$).
• Nguyên lý Kiểm soát Sinh học và Cạnh tranh Không gian (Biocontrol & Microbial Antagonism Framework): Ứng dụng cơ chế đối kháng đa phương thức (tiết kháng sinh sinh học iturin, bacilomycin; enzyme ngoại bào chitinase, $\beta$-1,3-glucanase làm tan vách tế bào nấm bệnh; và hiện tượng quấn sợi phong tỏa không gian của Trichoderma harzianum).
• Lý thuyết Rào cản Vật lý và Vi khí hậu (Microclimate Physical Barrier Framework): Phân tích động lực trao đổi khí và ngăn cản giọt nước mưa chứa bào tử thông qua các loại túi bao chuyên dụng, làm thay đổi điều kiện ẩm ướt bề mặt mô quả.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án tuân thủ chặt chẽ chủ nghĩa thực chứng (positivism) và triết lý thực nghiệm khách quan của khoa học nông nghiệp chuẩn tắc. Thiết kế nghiên cứu đa tầng (multi-level experimental design) được chia làm ba giai đoạn liên kết hữu cơ:

1. Tầng phòng thí nghiệm (In vitro): Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh thái, thử nghiệm độc tính sinh học (bioassay) của 14 chủng vi khuẩn đối kháng (Bacillus, Pseudomonas), 5 chủng nấm Trichoderma, 8 loại dịch chiết thảo mộc và hàng loạt hoạt chất thuốc BVTV.
2. Tầng nhà lưới (In vivo / Greenhouse): Đánh giá tương tác mẫn cảm của giống, mật số bào tử lây nhiễm, thời gian ủ bệnh và phản ứng đối kháng sinh học trong điều kiện vi khí hậu kiểm soát.
3. Tầng đồng ruộng (Field Trials): Bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) với tối thiểu 3–4 lần lặp lại ($LLL$) tại các vùng sinh thái đại diện ở Chợ Gạo (Tiền Giang) và Châu Thành (Long An) trên cả vụ thuận và vụ xông đèn (nghịch vụ).

Quy trình nghiên cứu rigorous

• Giao thức thu thập mẫu và phân lập: Thu thập mẫu cành và quả thanh long ruột trắng (H. undatus) và ruột đỏ (H. polyrhizus) có triệu chứng bệnh đốm nâu điển hình tại 3 tỉnh Tiền Giang, Long An, Bình Thuận; mẫu đất, nước mưa, nước mương vườn và mẫu lá của 24 chủng loại cây trồng, cỏ dại xung quanh vườn. Phân lập trên các môi trường chuyên biệt: PDA, APDA, PGA, MEA, PCA, CMA.
• Định danh phân tử và Giải trình tự gen: DNA tổng số được tách chiết bằng bộ kít thương mại DNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN, Hilden, Đức). Phản ứng PCR khuếch đại vùng ITS rDNA sử dụng cặp mồi chuẩn ITS1 (5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3') và ITS4 (5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3') trên máy luân nhiệt Bio-Rad. Sản phẩm điện di trên gel agarose được tinh sạch và giải trình tự nucleotide tự động. Chuỗi trình tự 921 bp được xử lý bằng BioEdit, so đối chiếu BLAST trên NCBI GenBank và thiết lập cây phát sinh chủng loại bằng thuật toán Maximum Likelihood (ML) với chỉ số bootstrap 1.000 lần lặp.
• Tái kiểm chứng tác nhân gây bệnh (Quy tắc Koch): Lây nhiễm nhân tạo huyền phù bào tử ($10^4 - 10^6$ bào tử/ml) lên cành và quả khỏe mạnh, tái phân lập thuần khiết nấm bệnh từ các vết hoại tử mới hình thành để khẳng định chắc chắn mối quan hệ nguyên nhân – kết quả.

Data và phân tích

• Thiết bị hiện đại: Kính hiển vi quang học Olympus BX40, kính lúp soi nổi Olympus CKX41, máy chụp gel UV, máy đo quang phổ, tủ định ôn vi sinh Nihon Ika Kikai LH-30-8CT.
• Xử lý thống kê: Toàn bộ dữ liệu về đường kính tản nấm, tỷ lệ nảy mầm bào tử, tỷ lệ bệnh ($TLB%$), chỉ số bệnh ($CSB%$), năng suất cá thể và hiệu lực phòng trừ ($HLPT%$) được phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định phân hạng Duncan / LSD ở mức ý nghĩa $p < 0,05$ và $p < 0,01$ bằng phần mềm SAS và SPSS. Mối tương quan giữa yếu tố khí tượng và mức độ bệnh được xây dựng qua phương trình hồi quy tuyến tính ($R^2$).

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Xác định chuẩn xác phân loại học phân tử của nấm gây bệnh: Tất cả các dòng nấm phân lập từ các tâm dịch Tiền Giang (Neo-TG), Long An (Neo-LA) và Bình Thuận (Neo-BT) đều đồng nhất 99–100% về trình tự vùng ITS (độ dài 921 bp) với loài Neoscytalidium dimidiatum (Penz.) Crous & Slippers lưu trữ trên NCBI. Khẳng định tính thuần nhất của quần thể gây hại chính tại Việt Nam, loại bỏ các nghi vấn trước đây về sự tham gia của các loài nấm khác trong phức hợp gây đốm tắc kè.
2. Sinh thái nảy mầm và ảnh hưởng bức xạ nhiệt độ: Bào tử nấm N. dimidiatum có khả năng thích ứng nhiệt cao, khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng tản nấm và nảy mầm bào tử là 25–35°C (nảy mầm rất kém ở 15°C). Bào tử đốt (arthroconidia) nảy mầm nhanh chỉ sau 24–36 giờ trong điều kiện ẩm ướt liên tục. Bức xạ tia UV đóng vai trò là yếu tố ức chế sinh học tự nhiên, làm suy giảm mạnh khả năng hình thành ống mầm.
3. Bản đồ lưu tồn và lan truyền nguồn bệnh trong tự nhiên: Luận án chứng minh nguồn bệnh không chỉ bám trên thân cành cây sống mà còn tích lũy với mật số cao trong xác bã cành mục nằm lại ở rãnh luống (76,19%), đất tầng mặt vườn thanh long (26,98%), đồng thời trôi nổi và phát tán rộng qua hệ thống nước mương tưới và nước mưa cuốn trôi. Ổ bào tử pycnidia chôn vùi trong đất hoặc phơi trên mặt đất duy trì khả năng gây nhiễm kéo dài trên 60 ngày.
4. Mở rộng phổ ký chủ sinh thái: Ngoài cây thanh long (H. undatus, H. polyrhizus), nấm N. dimidiatum có khả năng lây nhiễm chéo và gây triệu chứng hoại tử trên xương rồng tai thỏ (Opuntia ficus-indica), xương rồng cảnh và lan Ngọc Điểm (Rhynchostylis gigantea), khẳng định nguy cơ lây lan thứ cấp từ thảm thực vật đệm quanh vườn canh tác.

Implications đa chiều

• Đóng góp học thuật: Bổ sung dẫn liệu bệnh học thực vật nhiệt đới hoàn chỉnh vào hệ thống cơ sở dữ liệu quốc tế về chi Neoscytalidium, đóng vai trò tham chiếu cho các nghiên cứu nấm bệnh vùng Đông Nam Á.
• Đổi mới phương pháp luận: Thiết lập quy chuẩn kết hợp giữa sinh học phân tử hiện đại (ITS sequence), giải phẫu mô học tế bào và mô hình dịch tễ ngoài đồng ruộng để kiểm soát dịch bệnh cây ăn quả.
• Tác động thực tiễn canh tác:
  • Tối ưu hóa tán cây: Xác định mức độ cắt tỉa khoa học từ 40–60% tán cây ở giai đoạn kinh doanh (duy trì mật độ lý tưởng từ 128–183 cành/trụ) giúp giảm ẩm độ tán lá, tăng độ rọi sáng, triệt tiêu vi khí hậu thuận lợi cho nấm phát triển, nâng cao năng suất lý thuyết và số quả loại 1.
  • Đột phá biện pháp bao quả: Sáng chế và ứng dụng thành công 2 mẫu túi bao chuyên dụng SOFRI DFB 1 và SOFRI DFB 2 làm từ vật liệu chống thấm nước chuyên biệt. Bao quả sớm ở giai đoạn quả non (<7–10 ngày sau rút râu) ngăn cản 100% bào tử nấm tiếp xúc với bề mặt quả, giảm triệt để tỷ lệ bệnh trên quả mà vẫn đảm bảo màu sắc vỏ và tai quả xanh đẹp.
  • Phối hợp kiểm soát sinh học: Ứng dụng nấm đối kháng Trichoderma harzianum kết hợp dịch chiết tỏi (Allium sativum) làm suy giảm mật số sợi nấm và ức chế nảy mầm bào tử nấm trên đồng ruộng, giảm thiểu số lần phun thuốc hóa học.

Limitations và Future Research

Mặc dù đạt được những kết quả đột phá, luận án thẳng thắn ghi nhận một số giới hạn học thuật:

1. Giới hạn vùng chỉ thị gen: Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào vùng gen ITS rDNA. Dù vùng gen này đủ tin cậy để định danh loài, việc giải trình tự thêm các gen mã hóa protein thứ cấp như $\beta$-tubulin, TEF-1$\alpha$ (Translation Elongation Factor) hoặc RNA polymerase II ($RPB2$) trên tập mẫu rộng hơn sẽ cung cấp độ phân giải sâu hơn về tính đa dạng di truyền nội loài.
2. Cơ chế phân tử của tính kháng thuốc: Luận án chưa đi sâu vào giải mã các đột biến điểm (point mutations) trên các gen đích (ví dụ gen CYP51 đối với nhóm DMI/triazole hoặc gen Cyt b đối với nhóm QoI/strobilurin) khi nấm hình thành tính kháng thuốc BVTV.
3. Động lực học độc tố nấm (Mycotoxins): Chưa tiến hành phân tích sắc ký khối phổ định lượng các hợp chất chuyển hóa thứ cấp hoặc độc tố do N. dimidiatum tiết ra trong mô quả ở các pha nhiễm muộn.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Research Agenda):

• Ứng dụng công nghệ giải trình tự toàn bộ hệ gen (Whole Genome Sequencing - WGS) của các chủng N. dimidiatum tại Việt Nam để phân tích cấu trúc hệ gen gây bệnh (pathogenomics).
• Ứng dụng chỉ thị phân tử để sàng lọc và chọn tạo các dòng/giống thanh long chuyển gen hoặc đột biến có khả năng kháng bệnh đốm nâu tự nhiên.
• Nghiên cứu công nghệ nano sinh học (Nano-chitosan, Nano-copper) kết hợp hoạt chất chiết xuất tự nhiên nhằm nâng cao độ bám dính và hiệu lực phòng vệ sinh học trong mùa mưa bão kéo dài.

Tác động và ảnh hưởng

Luận án đã tạo ra những tác động lan tỏa mạnh mẽ ở nhiều bình diện:

• Tác động học thuật: Đóng vai trò là công trình tham chiếu nền tảng cho các nghiên cứu sinh học nấm, bảo vệ thực vật tại các trường đại học và viện nghiên cứu chuyên ngành ở Việt Nam và khu vực. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên nhiều tạp chí khoa học uy tín chuyên ngành nông nghiệp.
• Chuyển giao công nghệ và chính sách: Toàn bộ quy trình IDM xây dựng từ luận án đã được Cục Bảo vệ Thực vật – Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn thẩm định và ban hành thành Tiến bộ Kỹ thuật cấp Quốc gia (TBKT 01-92: 2018/BVTV). Đây là văn bản quy chuẩn hướng dẫn kỹ thuật áp dụng chính thức cho hệ thống khuyến nông tại tất cả các tỉnh trồng thanh long phía Nam.
• Lợi ích kinh tế – xã hội: Ứng dụng mô hình quản lý tổng hợp giúp giảm 30–50% chi phí phân thuốc hóa học, hạ tỷ lệ bệnh hại xuống dưới 10%, gia tăng tỷ lệ quả đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sang các thị trường khó tính (Mỹ, EU, Nhật Bản), qua đó bảo vệ sinh kế cho hàng chục ngàn hộ nông dân tại các thủ phủ thanh long Bình Thuận, Tiền Giang, Long An.

Đối tượng hưởng lợi

1. Các nhà nghiên cứu và nghiên cứu sinh chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Vi sinh vật học, Bệnh cây: Tiếp cận phương pháp luận chuẩn xác về giải phẫu bệnh học nấm cactaceae và quy trình kiểm định sinh học đối kháng.
2. Cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp: Sở Nông nghiệp & PTNT, Chi cục Trồng trọt và BVTV các địa phương có căn cứ khoa học vững chắc để chỉ đạo mùa vụ và tổ chức tập huấn phòng trừ dịch bệnh.
3. Các Hợp tác xã và nông hộ sản xuất thanh long: Trực tiếp áp dụng kỹ thuật cắt tỉa tán (128–183 cành/trụ), quy trình vệ sinh mương vườn và kỹ thuật bao quả bằng túi SOFRI DFB để nâng cao năng suất, chất lượng quả đạt chuẩn VietGAP/GlobalGAP.
4. Doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu trái cây: Đảm bảo vùng nguyên liệu ổn định, quả thanh long đồng đều về mẫu mã, không bị vết ghẻ nấm và tuyệt đối an toàn về dư lượng hóa chất theo tiêu chuẩn MRL quốc tế.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?

Luận án đã mở rộng Thuyết Tương tác Ký chủ – Ký sinh (Host-Pathogen Interaction) trong điều kiện sinh thái nhiệt đới bằng việc thiết lập mô hình 6 giai đoạn thoái hóa mô học từ vi vết thương kim châm đến vết loét sần sùi mang pycnidia của loài nấm Neoscytalidium dimidiatum trên mô thực vật CAM mọng nước (Hylocereus spp.). Đồng thời, luận án làm sáng tỏ thuyết Nguồn bệnh Tiềm sinh (Inoculum Reservoir Dynamics) khi chứng minh nấm duy trì khả năng sinh bọc bào tử trong môi trường đất và nước mương vườn trên 60 ngày.

2. Phương pháp luận của nghiên cứu có điểm đổi mới nào so với các nghiên cứu quốc tế trước đây?

So với các nghiên cứu đơn lẻ của Chuang et al. (2012) tại Đài Loan (chỉ tập trung phân lập in vitro) hay Sanahuja et al. (2016) tại Mỹ (chỉ mô tả triệu chứng sơ cấp), luận án của NCS. Nguyễn Thành Hiếu là công trình đầu tiên thực hiện tam giác phương pháp luận tích hợp: Giám định đa hình phân tử ITS (921 bp) $\leftrightarrow$ Giải phẫu vi thể mô bệnh học $\leftrightarrow$ Khảo sát chu trình dịch tễ học môi trường Đất – Nước – Xác bã thực vật ngoài đồng ruộng trên quy mô lớn suốt 4 năm liên tục.

3. Phát hiện nào trong dữ liệu thực nghiệm mang tính bất ngờ nhất?

Phát hiện bất ngờ nhất là tần suất lưu tồn cực cao của nấm bệnh trong xác cành khô mục (76,19%) và khả năng tồn tại của ổ bào tử (pycnidia) trong đất trên 60 ngày. Điều này đảo ngược quan niệm canh tác truyền thống của nông dân cho rằng nấm chỉ sống trên cành xanh, đồng thời vạch trần thói quen vứt cành bệnh xuống mương nước chính là nguyên nhân làm phân tán và bùng phát dịch bệnh trên diện rộng qua hệ thống nước tưới.

4. Luận án có cung cấp quy trình thực nghiệm chuẩn (Replication Protocol) để tái lặp không?

Luận án cung cấp chi tiết toàn bộ giao thức thực nghiệm chuẩn:

• Quy chuẩn chiết DNA bằng bộ kít QIAGEN, nồng độ hóa chất PCR (Taq 5U/µl, dNTPs 10 mM, Primer ITS1/ITS4 10 mM, $MgCl_2$ 25 mM).
• Quy trình nuôi cấy trên môi trường chuẩn PGA/PDA đo đường kính tản nấm ở mốc 24, 48, 72 giờ.
• Thiết kế túi bao quả SOFRI DFB 1 & 2 với thông số kỹ thuật chống thấm và kỹ thuật cố định miệng túi ở giai đoạn quả non 7–10 ngày tuổi.

5. Định hướng chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được vạch ra như thế nào?

Chương trình 10 năm tập trung vào 3 trục chính:

• Trục Phân tử: Giải mã bản đồ transcriptome và tương tác protein-protein giữa effector của N. dimidiatum và thụ thể miễn dịch của chi Hylocereus.
• Trục Chọn giống: Tạo nguồn vật liệu thanh long đột biến kháng nấm bằng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9.
• Trục Nông nghiệp số: Ứng dụng cảm biến vi khí hậu và trí tuệ nhân tạo (AI) để mô hình hóa thuật toán dự báo sớm dịch bệnh đốm nâu theo thời gian thực dựa trên độ ẩm và lượng mưa.

Kết luận

1. Khẳng định phân loại học: Xác định chính xác loài nấm Neoscytalidium dimidiatum (họ Botryosphaeriaceae) là tác nhân duy nhất gây bệnh đốm nâu hại thanh long tại các tỉnh Nam Bộ thông qua đối sánh hình thái và trình tự vùng gen ITS (921 bp).
2. Làm rõ quy luật sinh học – sinh thái: Xác định khoảng nhiệt độ tối ưu cho nấm sinh trưởng và nảy mầm là 25–35°C; giải mã chu trình lây nhiễm mô học 6 giai đoạn và chứng minh ổ bào tử duy trì sức sống trên 60 ngày trong đất và nước mương.
3. Mở rộng phổ ký chủ: Phát hiện và kiểm chứng khả năng lây nhiễm chéo của nấm trên xương rồng tai thỏ (Opuntia ficus-indica), xương rồng cảnh và phong lan Ngọc Điểm (Rhynchostylis gigantea).
4. Đột phá giải pháp kỹ thuật canh tác: Xác lập mật độ cắt tỉa cành tối ưu (tỉa 40–60% tán, giữ 128–183 cành/trụ) và sáng chế thành công 2 dòng túi bao quả SOFRI DFB 1 & 2, kiểm soát tuyệt đối bệnh đốm nâu trên quả non.
5. Thiết lập mô hình IDM bền vững: Tích hợp các chủng vi sinh vật đối kháng (Trichoderma harzianum, Bacillus spp.), dịch chiết tỏi (Allium sativum) và thuốc BVTV đặc hiệu luân phiên, giảm áp lực sử dụng hóa chất độc hại.
6. Thể chế hóa thành Tiến bộ Kỹ thuật: Kết quả nghiên cứu được Cục Bảo vệ Thực vật công nhận thành Tiến bộ kỹ thuật Quốc gia (TBKT 01-92: 2018/BVTV), đóng góp trực tiếp vào sự phát triển bền vững và giá trị kim ngạch tỷ đô của ngành hàng thanh long Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1 T nh p thiết ềt i Cây thanh long (Hylocereus spp.), thuộc họ xƣơng rồng (Cactaceae), c nguồn gốc từ khu vực Châu Mỹ [39]. Ngày nay, thanh long đƣợc trồng thƣơng mại h a tại nhiều quốc gia ở khu vực Trung, Nam Mỹ và Châu Á [104], [124]. Trong đ , loài Hylocereus undatus đƣợc xem là một trong những chủng loại cây ăn quả quan trọng ở khu vực Đông Nam Á kể từ khi du nhập vào Philippines vào thế kỷ XVI [49], [124] và Việt Nam hơn 100 năm qua [107]. Thanh long đƣợc trồng tập trung chủ yếu tại Bình Thuận, Long An và Tiền Giang và đến nay đã phát triển, lan rộng 60/63 tỉnh thành trong cả nƣớc với tổng diện tích ƣớc khoảng 54 nghìn ha, sản lƣợng 1,1 triệu tấn.

Giống thanh long ruột trắng và ruột đỏ LĐ1 là hai giống đƣợc trồng phổ biến nhất hiện nay. Có khoảng 80- 85% sản lƣợng thanh long đƣợc xuất khẩu tới 40 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới, tổng kim ngạch xuất khẩu 2018 đạt 1,1 tỷ đô la so với tổng kim ngạch rau quả đạt 3,8 tỷ đô la và đứng đầu Top 10 loại quả xuất khẩu của Việt Nam [6]. Trong những năm gần đây, bệnh đốm nâu (Neoscytalidium dimidiatum) (còn gọi là đốm trắng, tắc kè, đốm ma,…) đƣợc biết đến nhƣ là đối tƣợng dịch hại mới phát sinh và gây thiệt hại nặng nề cho nhiều vùng sản xuất thanh long ở Malaysia, Philippines, Indonesia, Thái Lan, Đài Loan, Hoa Kỳ [54], [103], [119], [120], [135], [144]. Ở Việt Nam, bệnh thƣờng xuất hiện trong m a mƣa, tấn công trên cành và quả, gây thất thu năng suất, thiệt hại về kinh tế và ảnh hƣởng đến xuất khẩu.

Diện tích thanh long nhiễm bệnh đốm nâu gia tăng rất nhanh kể từ năm 2009, tính đến năm 2014 diện tích nhiễm bệnh nặng ƣớc khoảng 20. Hầu hết các công trình nghiên cứu trên thế giới mới chỉ tập trung nghiên cứu xác định tác nhân gây hại [52] [68] [144], tuy nhiên c rất ít nghiên cứu chuyên sâu tìm hiểu về đặc điểm sinh học, khả năng xâm nhiễm, gây hại và lây lan, ký chủ và biện pháp quản lý tổng hợp hiệu quả bệnh. Trong thời gian qua, để quản lý bệnh luan an 2 đốm nâu nông dân đã phun xịt rất nhiều thuốc hóa học bảo vệ thực vật với nồng độ cao nhƣng hiệu quả không nhƣ mong muốn, đồng thời gây nguy cơ mất an toàn thực phẩm, ảnh hƣởng đến môi trƣờng, sức khỏe ngƣời trồng thanh long và gia tăng tính kháng thuốc đối với mầm bệnh là điều rất có khả năng xảy ra [14], [26]. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn nêu trên, đề tài “Nghiên ứu ặ iểm sinh họ , iều kiện phát sinh phát triển bệnh v một số biện pháp quản lý bệnh ốm nâu (Neoscytalidium dimidiatum) gây hại th nh long” đƣợc tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm N.

dimidiatum, bệnh đốm nâu cũng nhƣ đánh giá một số biện pháp quản lý tổng hợp trong điều kiện sản xuất ở tỉnh Long An và Tiền Giang. M tiêu, yêu ầu ềt i 2. M c tiêu Nghiên cứu giám định tác nhân, một số đặc điểm sinh học, mối quan hệ ký sinh, ký chủ và môi trƣờng (nhiệt độ, ánh sáng) ảnh hƣởng đến sự phát sinh, phát triển bệnh đốm nâu hại thanh long, làm cơ sở đề xuất một số biện pháp quản lý dịch hại c hiệu quả cao, thân thiện với môi trƣờng g p phần phục vụ cho sản xuất thanh long bền vững. Yêu cầu: - Xác định tác nhân gây bệnh, một số đặc điểm chính về hình thái, sinh học của nấm N.

- Xác định đƣợc mối quan hệ ký sinh, ký chủ và môi trƣờng (nhiệt độ, ánh sáng) ảnh hƣởng đến sự tồn tại, phát sinh, phát triển bệnh đốm nâu hại thanh long - Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp khả thi nhằm quản lý dịch hại đạt hiệu quả cao, thân thiện với môi trƣờng, an toàn đối với ngƣời sản xuất và tiêu dùng, giảm thiệt hại về kinh tế và nâng cao thu nhập của nhà vƣờn trồng thanh long. ngh kho họ v thự tiễn ềt i 31 ngh kho họ Cung cấp dẫn liệu khoa học một cách hệ thống về bệnh đốm nâu hại thanh long, khẳng định đƣợc nấm N. dimidiatum là tác nhân gây hại bằng giải trình tự luan an 3 v ng ITS, các đặc điểm sinh học, sinh thái, khả năng tồn tại trong tự nhiên, điều kiện xâm nhiễm và lây lan, ký chủ ở một số tỉnh phía Nam Kết quả nghiên cứu đã cung cấp cơ sở khoa học của các giải pháp chính trong phòng chống dịch bệnh đốm nâu thanh long và đƣợc áp dụng có hiệu quả cao trên mô hình sản xuất thanh long tại Long An và Tiền Giang. 32 ngh thự tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án đã đ ng g p nội dung chính trong “Quy trình quản lý tổng hợp bệnh đốm nâu thanh long” đƣợc Cục Bảo vệ thực vật, Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là Tiến bộ kỹ thuật (TBKT 01- 92: 2018/BVTV, Quyết định 3281/QĐ-BVTV-KH ngày 27/11/2018).

Qui trình đƣợc ứng dụng vào thực tiễn sản xuất đã g p phần giảm thiểu tổn thất do bệnh đốm nâu gây ra, đảm bảo an toàn thực phẩm và hiệu quả sản xuất thanh long ở khu vực phía Nam. Đối tƣ ng v phạm vi nghiên ứu 4 1 Đối tƣ ng nghiên ứu Nấm Neoscytalidium dimidiatum gây bệnh đốm nâu thanh long. Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu về tác nhân gây hại, đặc điểm sinh học, điều kiện phát sinh phát sinh phát triển, ký chủ và một số biện pháp quản lý bệnh đốm nâu (N. dimidiatum) gây hại thanh long (H.

undatus) tại Tiền Giang và Long An. 4 3 Đị iểm, thời gi n nghiên ứu Thu thập mẫu bệnh đốm nâu tại Bình Thuận, Long An và Tiền Giang; Thu thập mẫu cây ký chủ tại Long An và Tiền Giang; Nghiên cứu về biện pháp quản lý tổng hợp bệnh đƣợc thực hiện tại Viện Cây ăn quả miền Nam, vƣờn thanh long tại huyện Chợ Gạo - tỉnh Tiền Giang và huyện Châu Thành - tỉnh Long An. Đề tài đƣợc thực hiện từ năm 2014 đến năm 2018. Những ng g p mới ềt i - Bằng phƣơng pháp giám định hình thái và sinh học phân tử (phân tích trình tự v ng ITS) đã cung cấp bổ sung dẫn liệu khoa học và xác định đƣợc tác nhân gây luan an 4 bệnh đốm nâu hại thanh long tại Bình Thuận, Long An và Tiền Giang đều do nấm Neoscytalidium dimidiatum gây ra; - Là công trình nghiên cứu c hệ thống về bệnh đốm nâu ở Việt Nam, bổ sung dẫn liệu khoa học mới về đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm gây bệnh; Xác định mối quan hệ ký sinh, ký chủ và một số yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng đến sự phát sinh, phát triển, tồn tại và lan truyền chính của bệnh ở một số tỉnh phía Nam.

- Xác định đƣợc một số biện pháp mới, quan trọng trong phòng chống bệnh hiệu quả: i) Cắt tỉa tán cây ph hợp ở thời kỳ cây cho quả ổn định (tỉa 40-60% tán cây, tƣơng ứng với việc giữ 128 - 183 cành/trụ); ii) Chọn đƣợc vật liệu ph hợp và thiết kế 2 loại túi bao quả SOFRI DFB 1 và SOFRI DFB 2 áp dụng trong m a mƣa; và iii) Sử dụng chế phẩm sinh học và thuốc h a học trong ngăn ngừa và kiểm soát khi dịch bệnh xảy ra. luan an 5 CHƢƠNG 1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1 1 Tình hình nghiên ứu trên thế giới 1 1 1 Tình hình sản xu t th nh long trên thế giới Theo Anderson (2001) cây thanh long thuộc: Giới: Plantae Ngành: Tracheophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Caryophyllales Họ: Cactaceae Chi: Hylocereus Tên thông thƣờng: Red Pitaya, Red Pitahaya, Dragon fruit, Night Blooming Cereus, Belle of the Night, Strawberry Pear, Conderella, “Buah Naga” hay “Kaktus Madu”, “Thanh long”. Britton và Rose (1963) đã mô tả khá chi tiết năm loài thuộc chi Hylocereus bao gồm: H. Tuy nhiên, Le Bellec et al.

undatus có thể có nguồn gốc từ Mexico hoặc Colombia [71], Nam Mỹ [89], H. megalanthus có nguồn gốc từ vùng Andean (Colombia, Peru, Bolivia, Ecuador, Venezuela) [45]. Ở khu vực Trung và Nam Mỹ, Hylocereus đƣợc trồng ở Guatemala, Nicaragua, Mexico, Colombia, Costa Rica, Venezuela và Peru. Sau đ , Hylocereus đƣợc du nhập và trồng ở Bahamas, Bermuda, Hoa Kỳ (Florida, California), Thái Lan, Đài Loan, Israel [104], [124].

luan an 6 Các giống thanh long trồng phổ biến trên thế giới bao gồm: thanh long ruột đỏ (H. polyrhizus) và vỏ vàng ruột trắng (mắt quả c gai) (H. megalanthus) ở Trung và Nam Mỹ. undatus đƣợc trồng nhiều ở Israel; H.

polyrhizus đƣợc trồng tập trung ở Đài Loan, Trung Quốc, Malaysia, Indonesia,. Nhìn chung, diện tích trồng thanh long trên thế giới có quy mô nhỏ nhƣ: Nicaragua 1.000 ha, Đài Loan 2.000 ha, Thái Lan 2.Bên cạnh đ , Trung Quốc là quốc gia c diện tích thanh long phát triển nhanh ch ng trong vài năm trở lại đây với diện tích sản xuất ƣớc khoảng 40.000ha, tập trung ở Quảng Tây, Quảng Đông, Phúc Kiến và Hải Nam (thông tin tại Hội nghị TFNet 2019). Thành phần dị h hại qu n trọng trên th nh long Trƣớc đây, thanh long đƣợc ghi nhận là cây trồng ít nhiễm sâu bệnh hại, tuy nhiên gần đây bệnh đốm nâu đƣợc xem là loài dịch hại mới xuất hiện và tấn công tại nhiều vùng lãnh thổ và quốc gia trồng thanh long trên thế giới. Bệnh đốm nâu (N.

dimidiatum) đã tàn phá nhiều vùng trồng thanh long ruột đỏ (H. polyrhizus) ở Malaysia khiến diện tích thanh long hiện nay ở quốc gia này giảm hơn 50% diện tích so với thời điểm năm 2008 (gần 1. Tƣơng tự, Philippines, Indonesia, Thái Lan cũng đang đối mặt với nhiều kh khăn trong quản lý đối tƣợng dịch hại này [103], [120], [135]. Ngƣợc lại, bệnh đốm nâu đƣợc ghi nhận ít phát triển ở một số vùng lãnh thổ và quốc gia nhƣ: Đài Loan, Trung Quốc và Israel [117],[165], Hàn Quốc [52].

Ở khu vực Nam Mỹ, bệnh đốm nâu chỉ mới ghi nhận tấn công trong thời gian gần đây tại Hoa Kỳ [144]. Bên cạnh đ , các tác nhân gây bệnh phổ biến đƣợc ghi nhận nhƣ: Erwinia carotovora, Xanthomonas campestris, Dothiorela sp., Colletotrichum gloesporoides, Alternaria sp. Tƣơng tự, Bipolaris cactivora, Fusarium sp. oxysporum, Ascochyta sp., Botryosphaeria dothidea, Capnodium sp., và luan an 7 Monilinia sp.

đƣợc ghi nhận gây hại ở Nhật Bản, Đài Loan và Malaysia [114], [154], [163]. Đối với một số vùng trồng thanh long sử dụng gốc ghép H. Monacanthus tại Hàn Quốc cũng bị nhiễm một số bệnh do nấm F. cactivora, Glomerella cingulata và Pectobacterium carotovorum subsp.

Ngoài ra, tuyến tr ng bƣớu rễ (Meloidogyne spp.) tấn công rễ, đồng thời giúp nấm B. dothidea dễ dàng xâm nhiễm qua vết thƣơng do tuyến trùng gây ra [81], [113], [133].