Tổng quan luận án
Cây thanh long (Hylocereus undatus) là cây ăn trái có giá trị kinh tế và kim ngạch xuất khẩu cao của Việt Nam, với diện tích canh tác tập trung lớn tại ba tỉnh Tiền Giang, Long An, Bình Thuận và lan rộng ra 60/63 tỉnh thành trên cả nước (diện tích ước tính khoảng 54.000 ha, sản lượng 1,1 triệu tấn). Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu thanh long tươi đạt 895,7 triệu USD, chiếm 61,4% giá trị trái cây tươi xuất khẩu của cả nước. Tuy nhiên, bệnh thán thư do nấm Colletotrichum spp. gây hại nghiêm trọng trên cành, nụ hoa và quả, làm suy giảm năng suất và chất lượng thương phẩm. Khảo sát sơ bộ tại các vùng chuyên canh ghi nhận tỷ lệ vườn nhiễm bệnh thán thư dao động từ 30% đến 60%. Thực tế canh tác cho thấy nông dân chủ yếu dựa vào thuốc bảo vệ thực vật hóa học, dẫn đến hiện tượng kháng thuốc và nguy cơ tồn dư hóa chất cản trở xuất khẩu.
Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là: thành phần loài nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư trên thanh long tại các tỉnh phía Nam chưa được định danh đầy đủ bằng sinh học phân tử; các nguồn lưu tồn mầm bệnh tự nhiên (đất, nước mương, nước mưa, tàn dư thực vật) chưa được kiểm chứng dịch tễ có hệ thống; và thiếu quy trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) kết hợp hài hòa giữa biện pháp canh tác, thuốc sinh học, dịch trích thảo mộc và vi sinh vật đối kháng bản địa.
Mục tiêu tổng quát của luận án:
Xác định tác nhân, khả năng gây hại, điều kiện phát sinh phát triển của bệnh và nghiên cứu một số biện pháp phòng trừ có hiệu quả bệnh thán thư (Colletotrichum spp.) nhằm cải thiện năng suất thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận.
Mục tiêu cụ thể:
- Xác định thành phần loài nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư tại các tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận.
- Đánh giá điều kiện phát sinh phát triển của bệnh, khả năng xâm nhiễm và gây hại của nấm Colletotrichum spp. trên các giống thanh long đang trồng phổ biến hiện nay.
- Tuyển chọn dòng vi sinh vật, dịch trích thảo mộc, nông dược có hiệu quả và bước đầu xây dựng quy trình quản lý tổng hợp bệnh.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum gây hại trên cây thanh long (Hylocereus undatus).
- Phạm vi không gian: Các vùng trồng thanh long trọng điểm tại 3 tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận; các thí nghiệm in vitro và phòng thí nghiệm thực hiện tại Viện Cây ăn quả miền Nam và Đại học Cần Thơ; thí nghiệm nhà lưới và mô hình ngoài đồng ruộng tại các địa phương trên.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ tháng 02 năm 2015 đến tháng 12 năm 2019.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Trong y văn thế giới và Việt Nam, chi nấm Colletotrichum thuộc họ Phyllachoraceae, bộ Phyllachorales, lớp Sordariomycetes, ngành Ascomycota (Waller & Bridge, 1993; Sutton, 1980; Baxter et al., 1985). Nấm có kiểu sống bán ký sinh (hemibiotroph), ban đầu ký sinh trong mô sống dưới lớp cutin và tế bào biểu bì, sau đó chuyển sang giai đoạn hoại sinh (necrotroph) phá hủy tế bào mô ký chủ (Mendgen & Hahn, 2002).
Các công trình nghiên cứu trước đây về bệnh thán thư được tác giả hệ thống hóa:
- Trên cây ăn trái và cây trồng khác: Agrios (2005), Lakshmi et al. (2011), Cannon et al. (2012) phân tích tác hại diện rộng của Colletotrichum. Tại Việt Nam, Trị (2001), Ann et al. (1994) ghi nhận bệnh thán thư gây hại trên 60% mùa vụ xoài; Thủy và Kim (2005, 2008) phân lập 105 chủng nấm trên xoài và sầu riêng tại ĐBSCL, ghi nhận C. gloeosporioides và C. acutatum. Trên cây ớt, Than et al. (2008), Park et al. (1990), Voorrips et al. (2004), Bá và Cúc (1999), Mân và Tề (1998), Oanh (2001) đã mô tả các loài C. gloeosporioides, C. capsici, C. acutatum, C. coccodes, C. dematium, C. nigrum. Trên cà phê, Diệp (2009) ghi nhận C. kahawae và C. gloeosporioides.
- Trên cây thanh long: masratul et al. (2008), Masyahit et al. (2009), Zianti et al. (2010), Vijaya et al. (2015) xác định C. gloeosporioides và C. truncatum gây hại tại Malaysia, hình thành vết bệnh màu nâu đỏ có quầng đen; Guo et al. (2014) phát hiện C. truncatum hại thanh long tại Vân Nam, Trung Quốc; Athipunyakom & Likhitekaraj (2010), Athipunyakom et al. (2011) tại Thái Lan ghi nhận C. gloeosporioides xuất hiện nhiều trên cành, trong khi C. truncatum xuất hiện nhiều trên trái.
- Ứng dụng chỉ thị phân tử vùng ITS-rDNA: White et al. (1990), Bruns et al. (1991, 1992), Guarro et al. (1999), Huang et al. (2002), Celeste et al. (2010), Kong et al. (2004), Appiah et al. (2004) khẳng định vùng ITS1-5.8S-ITS2 có tính đa hình cao và tốc độ tiến hóa trung tính, là công cụ phân loại chính xác ở cấp độ loài cho vi nấm.
- Biện pháp phòng trừ tổng hợp: Quản lý dịch hại theo Nutter (2007); vệ sinh đồng ruộng và cắt tỉa cành bệnh (Prusky et al., 2001; Waller, 1998; Wen-Hsin et al., 2014); kiểm soát nước tưới (Lutz et al., 2008; Crump, 2009); phòng trừ sinh học bằng Trichoderma spp. (Pandey et al., 2011, 2012; Hùng và ctv., 2014), xạ khuẩn Streptomyces (Sử & Tường, 2016; Yến và ctv., 2016; Gomes, 2001), vi khuẩn Bacillus spp. (Ashwini & Srividya, 2012, 2014; Trang và ctv., 2020), nấm men Meyerozyma caribbica và Cryptococcus laurentii (Bautista-Rosales et al., 2013, 2014); dịch trích thảo mộc từ cây móng tay Impatiens balsamina (Nuchnuanrat, 2009; François et al., 2004), lá lốt Piper sarmentosum (Bussaman et al., 2012), gừng Zingiber officinale (Tagoe et al., 2011; Chrubasik et al., 2005), tỏi Allium sativum (Ngullie et al., 2010; Lợi, 2006; Huang et al., 2000), nghệ Curcuma longa (Gengaihi et al., 2000); thuốc hóa học và muối khoáng (Score 250EC, Amistar Top 325SC, Antracol 70WG, Mancozeb, Norshield 86.2WG; Awang et al., 2011; Cho, 1986).
Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết:
Luận án xác định chính xác cấu trúc thành phần loài Colletotrichum trên các giống thanh long tại Tiền Giang, Long An, Bình Thuận thông qua giải trình tự ITS; định vị các nguồn lưu tồn sơ cấp của nấm trong môi trường tự nhiên (nước mưa, nước mương vườn, đất ở độ sâu 0-10 cm, xác bã thực vật); đánh giá phản ứng mẫn cảm của từng giống thanh long; và thiết lập mô hình IPM diện hẹp kết hợp dịch trích cây móng tay, vi sinh vật đối kháng (Bacillus, Streptomyces) cùng thuốc hóa học theo ngưỡng bệnh để giảm số lần dùng hóa chất.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết
- Phân loại học hình thái và sinh học phân tử: Sử dụng các tiêu chuẩn phân loại nấm của Sutton (1980), CABI (2003) kết hợp phân tích chuỗi nucleotide vùng ITS1-5.8S-ITS2 trên rDNA để xác định loài.
- Quy tắc Koch (Koch's postulates): Lây nhiễm nhân tạo mầm bệnh phân lập được lên cành thanh long khỏe mạnh, theo dõi triệu chứng và tái phân lập để chứng minh vai trò tác nhân gây bệnh.
- Chiến lược quản lý dịch bệnh tổng hợp (IPM): Ứng dụng khung lý thuyết của Nutter (2007) gồm ba chiến lược: giảm nguồn bệnh ban đầu (cắt tỉa, tiêu hủy tàn dư), giảm tỷ lệ lây nhiễm (điều chỉnh môi trường, dùng chế phẩm sinh học, thảo mộc) và rút ngắn thời gian tương tác mầm bệnh - cây chủ (phun thuốc có chọn lọc theo ngưỡng áp lực bệnh).
Phương pháp nghiên cứu thực tế
- Thu thập và phân lập mẫu nấm: Thu thập mẫu cành, nụ hoa, quả có triệu chứng thán thư tại các vườn thanh long thuộc Tiền Giang, Long An và Bình Thuận. Phân lập nấm trên môi trường thạch đĩa PDA (Potato Dextrose Agar).
- Khảo sát nguồn lưu tồn trong tự nhiên: Lấy mẫu nước mưa bằng phễu thu mẫu vô trùng, lấy mẫu nước mương rãnh, mẫu xác bã cành khô mục và mẫu đất ở các tầng độ sâu (0 - 10 cm). Pha loãng nồng độ và cấy gạt trên môi trường chuyên biệt để đếm mật số khuẩn lạc (CFU/mL hoặc CFU/g), sau đó thử nghiệm lây bệnh lên cành thanh long theo quy trình Koch.
- Kỹ thuật sinh học phân tử: Tách chiết DNA tổng số bằng phương pháp CTAB; khuếch đại đoạn gen ITS bằng phản ứng PCR với cặp mồi chuyên biệt; điện di sản phẩm PCR trên gel agarose 1%; giải trình tự gen Sanger; so sánh độ tương đồng chuỗi nucleotide bằng công cụ BLAST trên NCBI và dựng cây phát sinh loài bằng phần mềm MEGA.
- Khảo sát đặc tính sinh học: Nuôi cấy nấm ở các dải pH khác nhau và các ngưỡng nhiệt độ khác nhau, đo đường kính tản nấm (mm) theo các mốc thời gian (120, 144, 168, 192 giờ sau khi cấy).
- Thí nghiệm thử hiệu lực nông dược và dịch trích thảo mộc in vitro:
- Đánh giá 7 loại thuốc hóa học ở nồng độ 50 ppm và 100 ppm: Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole, Propineb, Mancozeb, Cuprous Oxide...
- Đánh giá 5 loại thuốc sinh học: Polyoxin complex và các hợp chất sinh học.
- Đánh giá 3 loại dịch trích thảo mộc: cây móng tay (Impatiens balsamina), gừng (Zingiber officinale), tỏi (Allium sativum) ở các nồng độ 2%, 3%, 4%.
- Đánh giá khả năng đối kháng in vitro của 26 dòng vi khuẩn Bacillus spp. và các dòng xạ khuẩn Streptomyces spp. bằng phương pháp cấy đối đầu, đo bán kính vành vô khuẩn (mm) và tính hiệu suất đối kháng (%).
- Thí nghiệm nhà lưới và ngoài đồng: Bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD) và khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD). Lây nhiễm nhân tạo bằng phương pháp tạo vết thương cơ học và không tạo vết thương trên cành bánh tẻ. Theo dõi tỷ lệ bệnh (TLB %), chỉ số bệnh (CSB %) và đường kính vết bệnh (cm).
- Thử nghiệm mô hình quản lý diện hẹp (1.000 m²): So sánh lô áp dụng IPM (cắt tỉa tàn dư + phun Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, xạ khuẩn TG17, vi khuẩn Bacillus VL-N-BS 2) với lô tập quán nông dân (TQND). Theo dõi chỉ số bệnh, số lần phun xịt, các yếu tố cấu thành năng suất, chi phí sản xuất và lợi nhuận kinh tế.
- Xử lý số liệu: Số liệu thí nghiệm được phân tích phương sai (ANOVA), kiểm tra sai biệt trung bình bằng phép thử LSD hoặc Duncan ở mức xác suất $p \le 0,05$ trên các phần mềm thống kê chuyên ngành.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu
Chương này trình bày tổng quan về ngành hàng thanh long Việt Nam, mức độ thiệt hại của bệnh thán thư tại ba vùng trọng điểm (Tiền Giang, Long An, Bình Thuận) với tỷ lệ nhiễm từ 30% đến 60%. Xác lập mục tiêu tổng quát, 3 mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu, 3 đóng góp mới và giới hạn của đề tài (chủ yếu là thí nghiệm đơn yếu tố ngoài đồng và mô hình diện hẹp).
Chương 2: Tổng quan tài liệu
Hệ thống hóa toàn diện các kiến thức về cây thanh long (Hylocereus undatus), đặc điểm phân loại học chi Colletotrichum (Waller & Bridge, 1993; Sutton, 1980), chu trình sống bán ký sinh (hemibiotroph), cơ chế hình thành giác bám và đĩa đài (acervulus). Phân tích tổng quan các công trình quốc tế và trong nước về bệnh thán thư trên thanh long, ớt, xoài, sầu riêng; nguyên lý định danh phân tử vùng ITS-rDNA; tổng thuật các biện pháp IPM gồm vệ sinh tán cây, thoát nước, chế phẩm sinh học (Trichoderma, Bacillus, Streptomyces, nấm men), dịch trích thảo mộc (cây móng tay, tỏi, gừng, lá lốt) và cơ chế tác động của các nhóm hoạt chất trừ nấm.
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu
Mô tả chi tiết địa điểm, thời gian (2015 - 2019), vật liệu thí nghiệm và quy trình thực hiện:
- Phương pháp thu thập mẫu bệnh và phân lập thuần khiết nấm trên PDA.
- Quy trình tách DNA, chạy PCR với mồi ITS, điện di, giải trình tự và phân tích phát sinh loài.
- Phương pháp lây bệnh nhân tạo có/không tạo vết thương trên 4 giống thanh long (ruột trắng Chợ Gạo, ruột trắng Bình Thuận, ruột đỏ, tím hồng).
- Quy trình phân lập nấm từ nước mưa, nước mương, đất (0 - 10 cm) và tàn dư thực vật; quy trình kiểm chứng Koch.
- Phương pháp đánh giá in vitro hiệu lực của 7 hoạt chất hóa học, 5 hoạt chất sinh học, 3 loại thảo mộc, 26 dòng Bacillus và các chủng xạ khuẩn.
- Phương pháp bố trí thí nghiệm nhà lưới, ngoài đồng và mô hình IPM diện hẹp (1.000 m²), chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xử lý thống kê.
Chương 4: Kết quả và thảo luận
1. Thu thập, phân lập và định danh tác nhân gây bệnh
- Đã thu thập và phân lập được 44 chủng nấm Colletotrichum từ các bộ phận cành, hoa, quả thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận.
- Kết hợp đặc điểm hình thái tản nấm, bào tử và phân tích trình tự DNA vùng ITS-rDNA so sánh trên ngân hàng gen NCBI đã khẳng định sự hiện diện của hai loài: Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum.
- Bào tử C. gloeosporioides có dạng hình trụ thẳng, hai đầu tù hoặc một đầu hẹp; bào tử C. truncatum có dạng hình lưỡi liềm, hơi cong, hai đầu nhọn, xuất hiện nhiều lông gai màu nâu đen trên đĩa đài.
| Đặc điểm |
Colletotrichum gloeosporioides |
Colletotrichum truncatum |
| Hình thái khuẩn lạc |
Trắng sữa, xám nhạt đến nâu đen |
Nâu sậm đến đen, dạng búi sợi xám |
| Khối bào tử đính |
Màu hồng cam đến cam nhạt |
Màu mật đến nâu đậm |
| Hình dạng bào tử |
Hình trụ thẳng, hai đầu tròn/tù |
Hình lưỡi liềm/hình thoi cong |
| Lông gai (setae) |
Ít hoặc không có gai |
Rất nhiều gai cứng, màu nâu sẫm |
| Triệu chứng trên cành |
Vết đốm vàng, hoại tử nâu có vòng đồng tâm |
Vết phồng rộp, nâu đỏ đến nâu đen hoại tử sâu |
2. Khả năng xâm nhiễm, gây hại trên các giống thanh long
- Thí nghiệm lây nhiễm cho thấy nấm có thể xâm nhiễm tự nhiên qua lỗ khí khổng nhưng xâm nhiễm qua vết thương cơ học diễn ra nhanh hơn và vết bệnh có đường kính lớn hơn rõ rệt.
- Cả hai loài nấm đều có khả năng gây hại trên cả 4 giống khảo sát: giống ruột trắng Chợ Gạo, giống ruột trắng Bình Thuận, giống ruột đỏ và giống tím hồng. Trong đó, loài Colletotrichum truncatum thể hiện độc tính cao nhất và gây hại nặng nhất trên giống thanh long ruột đỏ.
3. Đặc điểm sinh học của tác nhân nấm
- Ảnh hưởng của pH: C. gloeosporioides và C. truncatum sinh trưởng tốt nhất ở dải pH từ 6,0 đến 7,0. pH quá thấp (<4,0) hoặc quá cao (>9,0) làm ức chế mạnh sự phát triển đường kính tản nấm.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ tối thích cho sợi nấm phát triển là 25°C - 30°C (nhiệt độ tối hảo quanh mức 28°C). Ở nhiệt độ dưới 15°C hoặc trên 35°C, tốc độ sinh trưởng giảm sút rõ rệt.
4. Nguồn lưu tồn và quy luật phát sinh bệnh ngoài đồng
- Đã thu thập và phân lập được 8 chủng nấm Colletotrichum từ các mẫu nước mưa, nước mương rãnh, tàn dư mô chết và mẫu đất ở tầng mặt (độ sâu 0 - 10 cm) tại các vườn thanh long ở Tiền Giang, Long An, Bình Thuận.
- Tất cả 8 chủng này sau khi lây nhiễm nhân tạo lên cành thanh long theo quy tắc Koch đều tái hiện triệu chứng bệnh thán thư đặc trưng và tái phân lập thành công.
- Theo dõi dịch tễ học năm 2018 cho thấy tỷ lệ bệnh thán thư bắt đầu gia tăng từ tháng 6 dương lịch và đạt đỉnh điểm gây hại nặng nhất vào tháng 9 đến tháng 10 năm 2018, tương ứng với giai đoạn có lượng mưa lớn nhất và ẩm độ không khí cao nhất tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
5. Đánh giá các biện pháp phòng trừ
- Nông dược hóa học và sinh học in vitro:
- Hoạt chất Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole và hoạt chất sinh học Polyoxin complex ức chế đường kính tản nấm C. gloeosporioides và C. truncatum với hiệu lực đạt từ 72,0% đến 93,75%.
- Dịch trích thảo mộc:
- Dịch trích cây móng tay (Impatiens balsamina) ở nồng độ 2% có hiệu lực ức chế tản nấm gây bệnh từ 56,0% đến 93,7%; ở nồng độ 3% và 4% hiệu lực ức chế tăng lên rõ rệt so với dịch trích gừng và tỏi.
- Vi sinh vật đối kháng in vitro:
- Tuyển chọn được 8 dòng vi khuẩn Bacillus (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT–N–BS 2; VK3; BS) có hiệu suất đối kháng từ 62,0% đến 68,0%.
- Tuyển chọn được 6 dòng xạ khuẩn (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11, BT1) có hiệu suất đối kháng từ 50,0% đến 71,3% đối với tác nhân gây bệnh.
- Hiệu quả phòng trừ ngoài đồng:
- Khi áp lực bệnh cao (tỷ lệ bệnh > 20%): Sử dụng Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole hoặc dịch trích cây móng tay cho hiệu quả ức chế đường kính vết bệnh và tỷ lệ bệnh tốt nhất.
- Khi áp lực bệnh thấp (tỷ lệ bệnh < 20%): Sử dụng hoạt chất sinh học Polyoxin complex, xạ khuẩn Streptomyces (dòng TG17), Streptomyces lydicus và vi khuẩn Bacillus (dòng VL–N–BS 2) có hiệu quả phòng ngừa bệnh tốt.
- Hiệu quả mô hình IPM diện hẹp (1.000 m²):
- Áp dụng gói giải pháp IPM (cắt tỉa tàn dư cành bệnh ra khỏi vườn + luân phiên phun Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, xạ khuẩn TG17, vi khuẩn Bacillus VL–N–BS 2) giúp giảm chỉ số bệnh, giảm số lần phun thuốc hóa học, tăng tỷ lệ quả thương phẩm loại 1 và nâng cao lợi nhuận kinh tế so với tập quán nông dân (TQND).
Chương 5: Kết luận và đề xuất
- Kết luận: Tóm tắt 3 kết quả then chốt về định danh 2 loài (C. gloeosporioides, C. truncatum), xác nhận các nguồn lưu tồn mầm bệnh (nước mưa, nước mương, đất, xác bã) gắn với chu kỳ mùa mưa tháng 6-10, và hiệu quả của các hợp phần kỹ thuật quản lý IPM (dịch trích cây móng tay 2-4%, vi khuẩn Bacillus VL-N-BS 2, xạ khuẩn TG17, Polyoxin complex và thuốc hóa học luân phiên).
- Đề xuất: Ứng dụng quy trình IPM vào thực tiễn sản xuất tại các vùng chuyên canh thanh long; chú trọng khâu vệ sinh vườn và quản lý thoát nước trước mùa mưa; tiếp tục nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học dạng thương phẩm từ các dòng vi sinh vật bản địa đã tuyển chọn.
Kết quả và những đóng góp mới
-
Đóng góp về mặt học thuật và phân loại học:
- Xác định và định danh chính xác hai loài nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum gây bệnh thán thư trên thanh long tại ba tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận bằng việc giải trình tự và phân tích cây phát sinh loài dựa trên vùng gen ITS-rDNA.
- Xác định được sự khác biệt về mức độ gây hại của hai loài trên các giống thanh long phổ biến, trong đó ghi nhận loài Colletotrichum truncatum có mức độ độc tính và gây hại nặng nhất trên giống thanh long ruột đỏ.
-
Đóng góp về mặt dịch tễ học thực vật:
- Chứng minh mầm bệnh nấm Colletotrichum lưu tồn trực tiếp trong nước mưa, nước mương rãnh vườn, tàn dư mô chết thực vật và trong đất ở độ sâu từ 0 đến 10 cm. Phân lập được 8 chủng từ môi trường tự nhiên và chứng minh tính gây bệnh qua quy trình Koch.
- Xác lập quy luật phát sinh và phát triển của bệnh thán thư theo điều kiện khí tượng: bệnh bắt đầu xuất hiện từ tháng 6 và đạt đỉnh điểm gây hại từ tháng 9 đến tháng 10 hàng năm, trùng khớp với thời kỳ mưa nhiều và ẩm độ cao tại Đồng bằng sông Cửu Long.
-
Đóng góp về mặt thực tiễn và giải pháp quản lý:
- Tuyển chọn được các dòng vi sinh vật đối kháng bản địa có hiệu lực cao gồm vi khuẩn Bacillus (dòng VL–N–BS 2 đối kháng 62 - 68%) và xạ khuẩn Streptomyces (dòng TG17 đối kháng 50 - 71,3%).
- Chứng minh dịch trích cây móng tay (Impatiens balsamina) ở nồng độ 2% - 4% có khả năng ức chế nấm thán thư tương đương một số nông dược hóa học.
- Xây dựng thành công hợp phần kỹ thuật quản lý tổng hợp (IPM) phân tầng theo áp lực bệnh (ngưỡng 20% tỷ lệ bệnh) trên mô hình diện hẹp, giúp giảm áp lực mầm bệnh, giảm số lần phun thuốc bảo vệ thực vật, tăng năng suất thực thu và nâng cao hiệu quả kinh tế so với tập quán canh tác truyền thống.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Giá trị tham khảo
- Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên: Luận án là tài liệu tham khảo về phương pháp kết hợp giữa chẩn đoán hình thái học truyền thống và sinh học phân tử (vùng ITS-rDNA) trong phân loại nấm bệnh cây trồng; cung cấp quy trình phân lập nấm từ môi trường đất, nước và xác bã thực vật theo quy tắc Koch.
- Đối với giảng viên và cán bộ nghiên cứu: Cung cấp nguồn dữ liệu thực nghiệm về đặc tính sinh học của nấm Colletotrichum, hiệu suất đối kháng in vitro của các chủng Bacillus và Streptomyces, cùng cơ chế ức chế của dịch chiết thảo mộc.
- Đối với cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp: Cung cấp cơ sở khoa học để biên soạn tài liệu tập huấn kỹ thuật quản lý bệnh thán thư thanh long, hướng dẫn nông dân nhận diện triệu chứng bệnh do từng loài nấm gây ra và áp dụng quy trình xử lý dịch bệnh theo mùa vụ.
- Đối với người sản xuất và hợp tác xã thanh long: Hướng dẫn giải pháp vệ sinh đồng ruộng, cắt tỉa cành bệnh và chiến lược luân phiên thuốc sinh học, dịch trích thảo mộc khi áp lực bệnh thấp (<20%) để giảm tồn dư hóa chất trên trái thanh long xuất khẩu.
Câu hỏi thường gặp
1. Tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận gồm những loài nấm nào?
Kết quả phân lập 44 chủng nấm kết hợp phân loại hình thái và giải trình tự gen vùng ITS-rDNA trên ngân hàng gen NCBI đã xác định hai loài nấm gây bệnh là Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum.
2. Giống thanh long nào mẫn cảm và bị thiệt hại nặng nhất bởi loài nấm Colletotrichum truncatum?
Trong 4 giống thanh long được khảo sát (ruột trắng Chợ Gạo, ruột trắng Bình Thuận, ruột đỏ và tím hồng), loài Colletotrichum truncatum gây hại nặng nhất trên giống thanh long ruột đỏ.
3. Mầm bệnh thán thư thanh long lưu tồn ở những nguồn nào trong tự nhiên và phát sinh mạnh nhất vào thời điểm nào?
Nấm Colletotrichum spp. lưu tồn trong nước mưa, nước mương rãnh vườn, tàn dư mô chết thực vật và trong đất ở độ sâu từ 0 đến 10 cm (đã phân lập được 8 chủng gây bệnh qua quy trình Koch). Bệnh bắt đầu xuất hiện từ tháng 6 và bùng phát gây hại nặng nhất vào tháng 9 đến tháng 10 hàng năm, trùng với mùa mưa tại Đồng bằng sông Cửu Long.
4. Những dòng vi sinh vật và dịch trích thảo mộc nào đạt hiệu quả đối kháng cao nhất trong nghiên cứu?
- Dòng vi khuẩn Bacillus VL–N–BS 2 (cùng nhóm TB–TL–BS 4, DN–X–BS 4...) đạt hiệu suất đối kháng từ 62% đến 68%.
- Dòng xạ khuẩn Streptomyces TG17 (cùng nhóm TG8, TG12, BT3, BT1...) đạt hiệu suất đối kháng từ 50% đến 71,3%.
- Dịch trích cây móng tay (Impatiens balsamina) ở nồng độ 2% có hiệu lực ức chế nấm từ 56% đến 93,7%.
5. Nguyên tắc phân tầng xử lý bệnh trong quy trình quản lý tổng hợp (IPM) của luận án là gì?
Quy trình dựa trên ngưỡng tỷ lệ bệnh ngoài đồng:
- Khi áp lực bệnh cao (tỷ lệ bệnh > 20%): Sử dụng các hoạt chất hóa học như Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole hoặc dịch trích cây móng tay.
- Khi áp lực bệnh thấp (tỷ lệ bệnh < 20%): Ưu tiên sử dụng thuốc sinh học Polyoxin complex và các vi sinh vật đối kháng gồm xạ khuẩn Streptomyces (TG17), Streptomyces lydicus và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2) kết hợp cắt tỉa tiêu hủy tàn dư bệnh.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Đặng Thị Kim Uyên đã xác định một cách có hệ thống hai tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận là Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum thông qua hình thái học và phân tích phân tử vùng ITS-rDNA. Nghiên cứu đã làm sáng tỏ các nguồn lưu tồn mầm bệnh trong đất, nước, xác bã thực vật và quy luật phát sinh bệnh đạt đỉnh trong mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 10. Đồng thời, đề tài đã tuyển chọn thành công các chủng vi sinh vật đối kháng bản địa (Bacillus VL–N–BS 2, Streptomyces TG17) và dịch trích cây móng tay, từ đó xây dựng hợp phần kỹ thuật quản lý tổng hợp (IPM) giúp giảm số lần phun thuốc hóa học, hạ giá thành sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế cho cây thanh long.