Đặt vấn đề Chuối có tên khoa học là Musa chủ yếu thuộc họ Musaceae và một số ít không nằm trong họ Musaceae. Chuối là một trong những loại cây ăn quả quan trọng và đem lại nguồn thu chủ yếu cho phần đông dân cư trên thế giới. Việt Nam là nước nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên việc trồng chuối rất thuận lợi và mang lại nhiều lợi ích cho người sản xuất. Bởi vậy mà cây chuối đã có từ lâu đời, chuối được trồng khắp từ Bắc vào Nam và cho đến thời điểm hiện tại nó vẫn là loại trái cây được yêu thích, là mặt hàng có giá trị kinh tế đối với thị trường trong nước cũng như trên thế giới.
Ngành công nghiệp chuối đem lại nguồn thu nhập quan trọng, tạo nhiều việc làm góp phần tăng kim ngạch xuất khẩu lớn cho nhũng nước xuất khẩu chuối chính trên thế giới, cả những nước đang phát triển ở Mỹ Latinh và Caribean, cũng như là Châu Á và Châu Phi. Theo FAO, xuất khẩu chuối của cả thế giới đạt được trên 4,7 tỷ/năm đã đem lại nguồn thu nhập lớn cho nhiều nước. Tuy nhiên trong những năm gần đây, tình hình dịch bệnh trên cây chuối ngày càng có xu hướng gia tăng và biến đổi phức tạp làm ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Một số bệnh thường gặp trên cây chuối như bệnh chùn ngọn chuối (Banana bunchy top virus - BBTV), bệnh đốm vàng lá Sigatoka (Cercospora musae), bệnh héo vàng chuối (Fusarium oxysporum f.
cubense), bệnh thán thư chuối (Colletotrichum musae), bệnh cháy lá chuối (Helminthosporium torulosum), … Đặc biệt trong số đó có bệnh héo vàng do nấm Fusarium oxysporum f. cubense (Foc) gây ra. Bệnh thường gây hại ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây nhưng mạnh nhất là giai đoạn cây trưởng thành, ra hoa và tạo quả làm cho cây héo vàng rồi chết. Theo FAO, dịch bệnh này đang đặt ra một mối đe dọa nghiêm trọng đến sản xuất và xuất 1 khẩu chuối ở nhiều nước trên thế giới, tác động xấu đến chuỗi giá trị và kinh tế của người nông dân.
Bệnh héo vàng chuối do nấm Fusarium oxysporum f. cubense gây hại trên các nhóm chuối gồm có 4 chủng. Ở Việt Nam chủng 1 gây hại trên các giống chuối tây và chủng 4 gây hại trên các giống chuối tiêu. Đây là một trong những loại nấm gây bệnh khá phổ biến ở các vùng trồng chuối tập trung của nước ta.
Nói đến các khu vực trồng chuối tập trung thì không thể không nhắc đến Hà Nội, một vùng đất được kiến tạo bởi hệ thống sông Hồng có các điều kiện tự nhiên rất phù hợp cho cây chuối phát triển. Đây cũng là vùng dịch bệnh héo vàng trên chuối diễn biến phức tạp, nhiều hộ nông dân gặp khó khăn trong việc quản lý và phòng trừ bệnh này. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn sản xuất chuối hiện nay, được sự phân công của Bộ môn Bệnh cây (Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam), dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Đức Huy, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu bệnh héo vàng chuối (Fusarium oxysporum f.
Cubense) tại Hà Nội và phụ cận”.2 Mục đích và yêu cầu 1.1 Mục đích Điều tra tình hình và mức độ gây bệnh của bệnh héo vàng chuối tại Hà Nội và phụ cận. Thu thập mẫu bệnh hại, phân lập được nguồn nấm thuần. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và đánh giá tính gây bệnh của nấm Fusarium oxysporum f. cubense bằng lây nhiễm nhân tạo.
Khảo sát hiệu lực ức chế nấm gây bệnh bằng một số nấm và vi khuẩn đối kháng.2 Yêu cầu Điều tra thành phần và mức độ bệnh héo vàng trên chuối tại Hà Nội và phụ cận. Thu thập mẫu bệnh, phân lập và giám định nấm gây bệnh. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm Fusarium oxysporum f. 2 Đánh giá khả năng gây bệnh của nấm Fusarium oxysporum f.
cubense bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo. Khảo sát hiệu lực ức chế nấm gây bệnh bằng một số vi sinh vật đối kháng trên môi trường nhân tạo. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Tình hình nghiên cứu bệnh héo vàng chuối tại nước ngoài 2.1 Lịch sử nghiên cứu, phân bố, tác hại bệnh héo vàng chuối Bệnh héo vàng chuối do nấm Fusarium oxysporum f. cubence gây ra là một trong những bệnh nguy hiểm gây thiệt hại lớn ở nhiều nước châu Âu, châu Á, châu Mỹ và châu Đại Dương.
Bệnh héo Fusarium có lẽ có nguồn gốc ở Đông Nam Á, nhưng lần đầu tiên được báo cáo ở Úc vào năm 1876 (Ploetz, 2000). Nó được tìm thấy ở tất cả các vùng sản xuất chuối ngoại trừ Địa Trung Hải, Melanesia (quần đảo Tây – Nam Thái Bình Dương), Somalia và một số đảo ở Nam Thái Bình Dương (Ploetz, 2000). Do đó, các tác nhân gây bệnh có thể đã được đưa tới những khu vực mới ở châu Á trong làn sóng vận chuyển của vật liệu thực vật trồng rễ vào thời tiền sử. Trong quá trình vận chuyển không thể tránh khỏi sự tồn tại của bệnh trên vật liệu trồng, mầm bệnh cũng có thể lây lan trong đất, nước sinh hoạt và các dụng cụ nông trại, máy móc (Jones, 2000).
Có khả năng vào thời điểm đó, bệnh đã làm ảnh hưởng đến giống chuối mẫn cảm ở nhiều địa điểm trên khắp thế giới, lần đầu tiên chúng được mô tả trên các loại chuối “Silk” (gen AAB) ở Australia trong thế kỷ 19, với suy đoán rằng nó được gây ra bởi một loại nấm (Bancroft, 1876). Không hay biết về công việc của Bancroft, một người làm vườn tại Trạm thí nghiệm nông nghiệp Hawaii vào năm 1904 cũng đề nghị rằng bệnh do một loại nấm gây ra (Higgins, 1904). Nhà nghiên cứu bệnh cây Erwin F. Smith đã trở thành người đầu tiên phân lập mầm bệnh từ các mô chuối ông đã nhận được từ Cuba (Smith, 1910).
Năm 1908, Ông đã báo cáo kết quả của mình tại cuộc họp đầu tiên của Hội Phytopathological Mỹ tổ chức tại Boston (Ploetz, 2005). Smith thừa nhận rằng nấm đó thuộc chi Fusarium và đặt tên nó là Fusarium cubense do nó bắt nguồn từ Cuba. 4 Năm 1935, nấm Fusarium cubense đã được công nhận là một biến thể của loại nấm phổ biến trong đất Fusarium oxysporum (Wollenweber & Reinking, 1935) và cũng ngay sau đó họ của F. cubense được đổi tên thành Fusarium oxysporum f.
Vào cuối thế kỷ 19, Bệnh trở nên nghiêm trọng bắt đầu ở khu vực Mỹ Latin Caribbean sau khi các giống 'Gros Michel' (gen AAA) được sản xuất. Ở đây bệnh được đặt tên là bệnh Panama do đây là nước đầu tiên gây ra thiệt hại lớn. Trong những năm giữa thế kỷ 20, bệnh trên giống Gros Michel phổ biến và có tác động tàn phá đối với ngành công nghiệp sản xuất chuối ở các khu vực. Mức độ tổn thất của dịch bệnh được thể hiện ở một vài chỉ số bằng việc loại bỏ hoàn toàn 30000 ha chuối ở thung lũng Ulua Valley của Honduras trong khoảng thời gian từ 1940-1960.
Tại Suriname, 4000 ha không được đưa vào hoạt động trong 8 năm và 6000 ha trong khu vực Quepos của Costa Rica bị phá hủy trong vòng 12 năm (Ploetz, 2000). Trong khoảng thời gian đó, một giống chuối có khả năng kháng với loài Foc hiện ở châu Mỹ đã được tìm thấy trong các dạng của 'Valery', một loại chuối trong phân nhóm Cavendish (hệ gen AAA). 'Valery' thay thế 'Gros Michel' trong những năm 1960 là giống chuối chính cho sản xuất. Từ 'Valery', giống Cavendish khác, chẳng hạn như 'Robusta', 'Williams' và 'Grand Nain "cũng được đưa vào sản xuất (Jones, 2000).
Trong những năm 1980 héo Fusarium được quan sát thấy trên chuối Cavenish tại Đài Loan, dẫn đến việc chỉ định của Fusarium oxysporum f.cubense chủng 4, một loài cũng có khả năng tấn công các giống mẫn cảm với các chủng 1 và 2 và các giống khác như Barangan (nhóm Lakatan, nhóm gen của AAA) và Pisang Mas. Cho đến năm 1990, chủng 4 chỉ được tìm thấy gây thiệt hại lớn ở các khu vực cận nhiệt đới, cụ thể là ở Australia, quần đảo Canary và Đài Loan (Pegg & cs. Với sự xuất hiện tiếp theo của một biến thể tác nhân mới, chủng này ngày nay được gọi là “subtropical race 4”. 5 Foc hiện diện trong hầu hết các khu vực trồng chuối ở châu Á, châu Phi và châu Mỹ.
Theo Ploetz & Churchill (2009) TR4 cũng đã được báo cáo xuất hiện ở bán đảo Malaysia; Indonesia gồm có Papua, Kalimantan, Halmahera, Java, Sulawesi và Sumatra; Trung Quốc đại lục gồm có Quảng Đông, Hải Nam, Quảng Tây, Phúc Kiến và Vân Nam; Philippines và ở lãnh thổ phía Bắc Úc năm 1997. Vào năm 2013, một báo cáo ở Jordan chỉ ra rằng bệnh đã có mặt đầu tiên bên ngoài Đông Nam Á (García-Bastidas & cs. Năm 2013, một báo cáo chỉ ra bệnh xuất hiện tại Mozambique tuy nhiên bệnh có thể đã xuất hiện từ 2-3 năm trước đó. Vào năm 2015, nó được báo cáo xuất hiện ở Lebanon và Pakistan (Ordonez & cs.
Ngày càng nhiều báo cáo chỉ ra sự xuất hiện của dịch bệnh khiến cho tiềm năng phát triển của bệnh và thiệt hại đến kinh tế ngày càng gia tăng. Hiện tại, TR4 có thể đã ảnh hưởng đến khoảng 100.000 ha và có khả năng nó sẽ lan rộng hơn nữa thông qua nguyên liệu thực vật bị nhiễm bệnh, đất bị ô nhiễm, dụng cụ hoặc giày dép, hoặc do lũ lụt và các biện pháp vệ sinh không phù hợp. Rõ ràng, sự mở rộng hiện nay của dịch bệnh Panama có sức hủy diệt đặc biệt do việc độc canh lớn đối với chuối Cavendish nhạy cảm. Một số nơi không bị ảnh hưởng bởi bệnh này là Nam Thái Bình Dương và Melanesia, một số nước tiếp giáp với Địa Trung Hải và Somalia.
Các vị trí mới nhất đã ghi nhận những tác nhân gây bệnh là những hòn đảo New Guinea (Davis & cs., 2000), và Yap trong Liên bang Micronesia (Smith & cs. Foc được cho là đã tiến hóa từ chuối rừng vào canh tác ở Đông Nam Á vì trong vùng này có sự đa dạng di truyền hầu hết các mầm bệnh (Bentley & cs. Bệnh nấm Fusarium oxysporum gây ảnh hưởng đến nhiều loại ký chủ ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau như: cà chua, thuốc lá, đậu, bầu bí, khoai lang và chuối là một trong số những cây dễ bị nhiễm bệnh nhất. 6 Sự tàn phá của bệnh héo vàng chuối ở châu Á lần đầu tiên được quan sát ở Đài Loan vào cuối những năm 1960.
Thiệt hại do bệnh héo vàng gây ra đã làm giảm sản lượng nghiêm trọng (10% so với mức cũ) và làm tăng chi phí sản xuất, cạnh tranh. Vào đầu những năm 1990, TR4 gây ra thiệt hại hàng trăm triệu đô la đối với những người trồng chuối Cavendish tại Indonesia và Malaysia.