CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Trên thế giới 1. Nghiên cứu về bệnh hại cây rừng Bệnh cây rừng là một môn khoa học còn rất non trẻ đã được bắt đầu nghiên cứu trên 150 năm nay tuy vậy sự cống hiến cho công tác nghiên cứu khoa học, phục vụ cho đời sống sản xuất thực tiễn của các nhà bệnh cây hết sức to lớn. Lịch sử phát triển môn bệnh cây rừng trải qua 3 giai đoạn, theo G.Heptig, nhà bệnh cây rừng nước Mỹ; mỗi một giai đoạn thường khoảng 30 - 40 năm. Thời kỳ đầu là nghiên cứu chủng loại, phân bố, mức độ bị hại, quy luật phát bệnh và biện pháp phòng trừ.
Thời kỳ thứ 2 đã chuyển hướng sang nghiên cứu thăm dò, đặc tính sinh thái các bệnh có tính hủy diệt, các biện pháp chọn giống và kỹ thuật lai tạo các loài cây chống chịu bệnh. Các quan hệ bệnh hại và ô nhiễm môi trường, các bệnh do Mycoplasma gây ra. Thời kỳ thứ 3 từ năm 1970 đến nay, sự phát triển bệnh cây rừng bước vào nghiên cứu sâu hơn về đánh giá tổn thất, dự tính dự báo, hiệu quả kinh tế thông qua toán học hiện đại và quản lý thông tin và đưa việc “Quản lý tổng hợp sâu bệnh hại rừng” (IPM) đến những người làm công tác lâm nghiệp [16]. Sử sách đã ghi chép các hiện tượng tự nhiên gây ra những tổn thất cho kinh tế, trong đó có bệnh cây rừng.
Hơn 300 năm trước công nguyên người Cổ Hy Lạp Theophrastus đã mô tả khả năng chống chịu bệnh của cây gỗ. Trong cuốn “Thần nông bản thảo kinh” trước công nguyên người Trung Quốc đã mô tả bệnh thối nâu quả đào. Có những tài liệu thống kê cho biết đời Chu đến đời Thanh đã có 5000 điều ghi chép về bệnh hại cây gỗ. Trước thế kỷ 19 một số n 5 nhà khoa học bệnh cây Châu Âu đã có những thăm dò vật gây bệnh trên cây gỗ.Hartig và con ông là T.Hartig đã có những mô tả về nguyên nhân gỗ bị mục, nhưng học thuyết đó chưa được xác lập nhiều kết luận sai.
Cho nên những quan sát, thí nghiệm và phân tích bước đầu về bệnh cây rừng đầu thế kỷ XIX được xem là phôi thai của khoa học bệnh cây rừng [16]. Bệnh cây rừng đã trở thành môn học độc lập bắt đầu từ năm 1980 và được phát triển trên cơ sở của khoa học lâm sinh học và bệnh thực vật. Năm 1966, nhà thực vật học người Đức M.Willkomm đã phát biểu bài báo “Kẻ thù nhỏ của cây rừng” (Die microcopischen Feinde des Waldes) đã có tác dụng thúc đẩy việc nghiên cứu khoa học này và Robert Hartig, người cháu nội của G.Hartig đã được công nhận là người đặt nền móng cho khoa học bệnh cây rừng. Năm 1974 và 1975 ông phát biểu các tài liệu chuyên khảo về bệnh cây rừng như “Bệnh hại chủ yếu cây rừng”, “Hiện tượng tổn thương gỗ”.
Năm 1982 ông xuất bản cuốn “Khoa học bệnh cây” (Lehrbuch der Baumkrankheiten). Đó là cuốn giáo trình bệnh cây rừng đầu tiên trên thế giới.Hartig còn bồi dưỡng nhiều nhà bệnh cây rừng nổi tiếng và trở thành các nhà sáng lập bệnh cây rừng ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ [16]. Những năm ở thập kỷ 50 của thế kỷ XX, nhiều nhà bệnh cây đã tập trung vào việc xác định loài, mô tả nguyên nhân gây bệnh và điều kiện phát sinh, phát triển của bệnh. Đặc biệt ở các nước nhiệt đới, L.
Trong đó có một số bệnh hại lá của Thông, Keo, Bạch đàn …[54]. Cuốn sách “Forest pathology” của John Boyce xuất bản năm 1961 đã mô tả một số bệnh hại cây rừng. Cuốn sách này được xuất bản ở nhiều nước như: Anh, Mỹ, Canada [40]. Nghiên cứu về bệnh hại Keo Theo kết quả nghiên cứu của Pedley, 1978 và Boland, 1986 với tổng số trên dưới 1200 loài, chi Keo Acacia là một chi thực vật quan trọng đối với đời sống xã hội của nhiều nước [37], [51].
Theo các ghi chép của Trung tâm giống cây rừng Ôxtrâylia thì các loài keo Acacia của Ôxtrâylia đã được gây trồng ở trên 70 nước với diện tích khoảng 1.000 ha vào thời điểm đó. Nhiều loài trong số đó đã đáp ứng được các yêu cầu về sử dụng cho các mục tiêu công nghiệp, xã hội và môi trường (Maslin và McDonald, 1996) [49]. Các loài có tiếng về cung cấp nguyên liệu gỗ và bột giấy là Keo lá tràm (A. auriculiformis), Keo lá liềm (A.
crassicarpa), Keo tai tượng (A. mangium), Keo đa thân (A. còn các loài khác như A.tumida lại có tiềm năng cung cấp gỗ củi, chống gió và hạt làm thức ăn cho người ở một số vùng [43], [45]. Năm 1961 - 1968, John Boyce nhà bệnh cây rừng người Mỹ đã mô tả một số bệnh cây rừng trong cuốn “Forest pathology” và trong đó có bệnh hại Keo [40].
Năm 1952 - 1954, Roger đã nghiên cứu một số bệnh hại trên cây Bạch đàn và Keo trong cuốn “Phytopathologie des pays chauds” [54]. Theo Shaama nghiên cứu (1994), Cây trồng bị khô héo, rụng lá và tàn lụitừ trên xuống dưới (chết ngược) do loài nấm hại lá Glomerlla cingulata (giai đoạn vô tính là nấm Colletotrichum gleosporioides.) đó là nguyên nhân chủ yếu của sự thiệt hại với loài Keo Acacia mangium trong vườn giống ở Papua New Guinea và Ấn Độ (FAO 1981) [57]. Theo nhà nghiên cứu bệnh cây Lee (1993) loài nấm này còn gây hại với các loài Acacia ssp [48]. n 7 Theo Zhou zaizhi (1964) tại hội nghị lần thứ III họp tại Đài Loan cuối tháng 6 năm 1964, nhóm tư vấn nghiên cứu và phát triển của các loài Acacia, nhiều đại biểu kể cả các tổ chức Quốc tế như CIFOR (Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp Quốc tế) cũng đã đề cập đến các vấn đề sâu bệnh hại các loài Acacia [61].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2006 thực tế có một số nấm bệnh đã được phân lập từ một số loài keo. Đó là nấm Glomerella cingulata gây bệnh đốm lá ở A. simsii; nấm Uromycladium robinsonii gây bệnh rỉ sắt ở lá giả loài A. melanoxylon; nấm Oidium sp.
Theo nghiên cứu của Chris Lang (1996) trong thực tế có một số nấm bệnh đã được phân lập từ một số loài keo. Đó là nấm Glomerella cingulata gây bệnh đốm lá ở A. simsii; nấm Uromycladium robinsonii gây bệnh rỉ sắt ở lá giả loài A. melanoxylon; nấm Oidium sp.
auriculiformis ở Trung Quốc nhưng loài A. Năm 2000, Old et al. đã phát hiện, mô tả các bệnh hại keo ở các nước Đông Nam Á và Ấn Độ, các bệnh thường gặp là: bệnh phấn trắng (Powdery mildew), bệnh đốm lá, bệnh bồ hóng, bệnh phấn hồng và rỗng ruột (Heart rot) [50]. Một số nghiên cứu về sử dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp IPM Về phòng trừ vật gây hại nói chung, bệnh cây nói riêng, trong những năm gần đây các nhà khoa học đã kết hợp việc khống chế sinh vật với lợi ích kinh tế và cân bằng sinh thái đã đưa ra khái niệm về quản lý vật gây hại tổng hợp hay phòng trừ tổng hợp IPM (Integrated Pest Management).
Theo Water, 1976 đã định nghĩa IPM như sau: “Quản lý vật gây hại tổng hợp là sách lược thông qua việc vận dụng nguyên lý sinh thái học phù n 8 hợp với hiệu quả kinh tế và xã hội, bao gồm các biện pháp đề phòng vật gây hại phát sinh, làm giảm bớt và điều chỉnh quần thể vật gây hại, giữ mật độ quần thể ở mức độ có thể chịu đựng được, nghĩa là từ thiết kế đến thi công, trong quá trình quản lý tài nguyên rừng phải hoàn toàn tổng hợp” [60]. Các bước nghiên cứu IPM như sau: - Phân tích vị trí vật gây hại trong hệ sinh thái rừng, xác định ngưỡng gây hại kinh tế của vật gây hại. - Lập phương án làm giảm sâu bệnh hại chủ yếu bao gồm cả việc tạo sinh vật thiên địch mới trong tự nhiên, chọn cây chống chịu, thay đổi môi trường sống của vật gây hại. - Trong tình hình khẩn cấp, tìm biện pháp phòng trừ ít ảnh hưởng đến hệ sinh thái.
Nếu cần có thể dùng thuốc hoá học nhưng phải nghiên cứu tỷ mỷ đến loại thuốc, liều lượng, nồng độ, thời gian và phạm vi sử dụng. - Xây dựng phương án kỹ thuật khống chế sâu hại [55]. Araujo và cộng sự đã tiến hành biện pháp phòng trừ sinh học bằng việc sử dụng sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn Bacillus sp, được phân lập từ mô thực vật. Ông và cộng sự đã đi sâu vào nghiên cứu các loài vi khuẩn sống trong mô của thực vật để tìm ra các chất kháng sinh có khả năng kiềm chế các nguồn gây bệnh ở cây trồng bằng phương pháp sinh học nhằm làm giảm bớt tác động đến môi trường, bởi hiện nay con người đang sử dụng rất nhiều chất hoá học để phòng trừ bệnh cây và côn trùng gây hại trên các cánh đồng.
Phương pháp phòng trừ sinh học của ông tạo nên từ các vi sinh vật sống nội sinh. Đó là những tổ chức vi sinh vật mà có ít nhất có một pha đời sống của chúng sống ở trong cây chủ mà chúng không làm ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây. Với phương pháp này nhóm của ông đã phân lập và tuyển chọn một số mẫu vi khuẩn nội sinh được lựa chọn trong các giống cam, quýt n 9 nghiên cứu để tìm ra các chất kháng sinh mới có hiệu lực cao trong việc phòng trừ nấm bệnh [35]. Những nghiên cứu về bệnh trong nước Bệnh cây rừng ở nước ta bắt đầu muộn hơn so với các nước trên thế giới.
Nhiều công trình đã khởi đầu đề cập đến một số loại bệnh hại. Theo Trần Văn Mão, 1998 môn học bệnh cây rừng được bắt đầu giảng dạy ở trường Đại học Lâm nghiệp từ năm 1963. Từ đó đến nay các nhà khoa học bệnh cây rừng đã đóng góp đáng kể cho nền khoa học chung trong cả nước, nhiều công trình điều tra bệnh cây rừng đã được công bố. Năm 1974 giáo trình bệnh cây rừng đã được xuất bản lần đầu tiên ở nước ta.
Cùng với sự phát triển khoa học côn trùng rừng khoa học bệnh cây rừng đã có những bước phát triển từ khi thành lập bộ môn gỗ sâu bệnh 1964, bộ môn bảo vệ thực vật năm 1968 tại trường Đại học Lâm nghiệp. Trải qua gần 40 năm, chúng ta đang ở giai đoạn đầu của giai đoạn thứ ba của lịch sử phát triển bệnh cây rừng, nhưng do sự tiếp nền khoa học hiện đại các nhà khoa học bệnh cây rừng đang cố gắng hòa nhập vào nền khoa học chung của thế giới, nhiều nhà khoa học bệnh cây nước ta đã được tham gia làm thành viên của tổ chức nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế IUFRO và các tổ chức khác [16].