Tổng quan luận án

Cà phê (Coffea) là cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế và thương mại cao. Tại Việt Nam, diện tích cà phê chè (Coffea arabica) được phân bố chủ yếu tại các tỉnh miền núi phía Bắc và Lâm Đồng. Tại tỉnh Sơn La, cây cà phê chè được đầu tư phát triển từ năm 1987, đến năm 2017 diện tích đạt khoảng 17.600 ha với sản lượng ước tính 22.766 tấn cà phê nhân (Cục Thống kê tỉnh Sơn La, 2017). Cùng với sự mở rộng diện tích canh tác độc canh giống Catimor, tình hình dịch hại diễn biến phức tạp. Trong số các đối tượng gây hại như bệnh đốm mắt cua (Cercospora coffeicola), bệnh gỉ sắt (Hemileia vastatrix), bệnh đốm lá vi khuẩn (Pseudomonas syringae pv.), bệnh thán thư do các loài nấm thuộc chi Colletotrichum gây ra là đối tượng dịch hại quan trọng nhất, gây khô cành, cháy lá và là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng rụng quả từ giai đoạn quả non đến khi chín. Theo thông báo của Cục Bảo vệ thực vật (tháng 01/2017), cả nước có 14.195 ha cà phê nhiễm bệnh thán thư, trong đó diện tích nhiễm nặng là 240 ha. Tuy nhiên, trước thời điểm nghiên cứu, tại tỉnh Sơn La chưa có công trình khoa học chuyên sâu nào nghiên cứu toàn diện về thành phần loài Colletotrichum, đặc điểm sinh học và biện pháp phòng chống tổng hợp bệnh thán thư trên cà phê chè.

Luận án tiến sĩ nông nghiệp của tác giả Hoàng Văn Thảnh với đề tài "Nghiên cứu nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè và biện pháp quản lý bệnh tại tỉnh Sơn La" (Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật, Mã số: 9620112; người hướng dẫn khoa học: TS. Trịnh Xuân Hoạt và GS. Nguyễn Văn Tuất; cơ sở đào tạo: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, năm 2020) được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống nghiên cứu trên.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm hai nội dung chính:

  1. Xác định các loài nấm thuộc chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè tại tỉnh Sơn La.
  2. Nghiên cứu các đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm Colletotrichum và biện pháp quản lý tổng hợp bệnh góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, tăng hiệu quả kinh tế, bảo vệ môi trường ở các khu vực trồng cà phê tại Sơn La.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Nấm Colletotrichum spp. gây bệnh thán thư hại cây cà phê chè (Coffea arabica) trồng tại Sơn La.
  • Phạm vi không gian: Các vùng trồng cà phê chè trọng điểm tại tỉnh Sơn La (huyện Mai Sơn, huyện Thuận Châu, Thành phố Sơn La).
  • Phạm vi thời gian: Giai đoạn 2015 – 2019.
  • Phạm vi nội dung: Điều tra mức độ gây hại và tỷ lệ rụng quả do bệnh; phân lập, định danh hình thái và sinh học phân tử các loài nấm Colletotrichum; nghiên cứu đặc tính sinh học của nấm; khảo nghiệm hiệu lực của thuốc bảo vệ thực vật hóa học và chế phẩm sinh học; xây dựng mô hình quản lý tổng hợp bệnh thán thư tại thực địa.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu trong luận án điểm lại các công trình nghiên cứu về thực vật học cây cà phê, dịch tễ học bệnh thán thư, phân loại học nấm Colletotrichum và các giải pháp phòng trừ:

  1. Về cây cà phê và yêu cầu sinh thái: Chi Coffea thuộc họ Rubiaceae, được Chevalier (1947) chia thành 4 nhóm chính: Agrocoffea, Paracoffea, Mascarocoffea và Eucoffea. Cà phê chè (C. arabica) là loài tứ bội duy nhất (4n=44) có khả năng tự thụ phấn. Các nghiên cứu của Cannell (1974, 1987), Phan Quốc Sủng (1987, 1998), Cost (1989), Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Damatta (2004) chỉ ra nhiệt độ thích hợp cho cà phê chè sinh trưởng là 15–25°C, lượng mưa từ 1.200–1.800 mm/năm và độ ẩm không khí trên 70%.

  2. Về tác hại và triệu chứng bệnh thán thư: Bệnh thán thư được phát hiện lần đầu tại Kenya (1922), Zaire (1939), Cameroon (1964) (Masaba và Waller, 1992). Bệnh làm giảm 50–80% năng suất ở châu Phi nếu không phòng trừ (Waller, 1985; Vossen et al., 1976), làm rụng 40,12–53,55% số quả tại Tây Bắc Cameroon (Bedimo et al., 2008). Tại Việt Nam, bệnh được nghiên cứu từ năm 1930 tại Kon Tum; giai đoạn 1995–1997 ghi nhận mức nhiễm 51,4% trên cà phê chè (Tran et al., 2000). Tại Tây Nguyên, bệnh làm rụng quả, khô cành, giảm 7% sản lượng (Lê Thị Ánh Hồng, 2007; Vũ Thị Thanh Hoàn, 1996; Nguyễn Hồng Phong và Nguyễn Xuân Hòa, 2017).

  3. Về phân loại nấm Colletotrichum: Arx (1957) rút gọn chi Colletotrichum còn 11 loài dựa trên hình thái. Sutton (1980, 1992) mở rộng lên 39 loài; Hyde et al. (2009) xác định 66 loài. Tại châu Phi, Colletotrichum kahawae Waller et Bridge được mô tả là loài chuyên tính gây hại quả xanh, không đồng hóa được ammonium tartrate và citric acid (Waller et al., 1993; Prihastuti et al., 2009). Tại miền Bắc Thái Lan, Prihastuti et al. (2009) phân lập được 5 loài gồm C. siamense, C. asianum, C. fructicola. Tại Việt Nam, Nguyen et al. (2010) phân tích 46 mẫu nấm và ghi nhận sự hiện diện của C. gloeosporioides (23 mẫu), C. acutatum (5 mẫu), C. boninense (6 mẫu), C. capsici (2 mẫu), không ghi nhận sự xuất hiện của C. kahawae.

Loài nấm Hình thái tản nấm (PDA, 28°C) Kích thước bào tử phân sinh (µm) Khả năng dùng Ammonium tartrate
C. kahawae Màu xám xẫm, mặt dưới có đám đen, đường kính 42 mm sau 7 ngày 7,5–17 × 3,5–5,0; hình trụ, tù một đầu Không đồng hóa
C. gloeosporioides Màu xám đến xám đen, mặt dưới có vòng tròn đồng tâm nâu sẫm, 83 mm 8,0–11,0 × 3,0–4,5; hình trụ, thuôn dài Có đồng hóa
C. siamense Màu trắng sang nâu xám, mặt dưới vàng nhạt đến hồng nhạt, 82 mm 7,0–18,3 × 3,0–4,3; hình thoi, tù hai đầu Có đồng hóa
C. asianum Màu trắng sang nâu xám, mặt dưới xanh sẫm ở giữa, 83 mm 8,7–20,3 × 3,0–4,7; hình trụ thắt ở giữa Có đồng hóa
C. fructicola Màu xám tro, xám sẫm, mặt dưới xanh đen, 83 mm 9,7–14,0 × 3,0–4,3; hình trụ hai đầu tù Có đồng hóa
Nhóm phân loại mẫu nấm tại Việt Nam (Nguyen et al., 2010) Số mẫu Kích thước bào tử (µm) Chiều dài trung bình (µm) Chiều rộng trung bình (µm)
C. gloeosporioides 23 9,6–20,8 × 2,9–8,7 15,0 4,2
C. acutatum 5 7,9–19,2 × 2,5–6,2 12,8 4,0
C. boninense 6 11,8–25,2 × 4,4–7,1 14,7 5,8
Chưa định loại (nhóm bào tử lớn) 2 25,4–40,6 × 8,4–11,7 32,1 10,2
Chưa định loại (nhóm bào tử trung bình) 2 13,6–17,3 × 4,7–6,2 15,3 4,8
Chưa định loại (nhóm bào tử dài) 6 14,8–30,2 × 5,6–8,8 21,2 7,1
  1. Về biện pháp phòng trừ:
  • Canh tác: Tỉa cành tạo tán, vệ sinh đồng ruộng loại bỏ tàn dư quả khô bệnh, trồng cây che bóng (Bedimo et al., 2007; Kebati et al., 2016).
  • Giống kháng: Giống Ruiri 11 kháng cả gỉ sắt và thán thư; Rume Sudan mang gen kháng R và k; Hibrido de Timor mang gen T (Masaba và Vossen, 1982; CIRAD, 2015).
  • Sinh học: Khai thác dịch chiết thảo mộc từ sả chanh, bạch đàn, đu đủ (Ngouegni et al., 2015), muồng trâu (Duong et al., 2014; Vijayarekha et al., 2015), mần tưới (Nga et al., 2014), nghệ vàng chứa curcumin, tỏi chứa allicin, neem và đinh hương (Malkhan et al., 2012; Shabana et al., 2017).
  • Hóa học: Sử dụng các nhóm thuốc Benzimidazoles, Strobilurins, Triazoles (hexaconazole, propiconazole, tebuconazole), mancozeb, propineb (Alwora và Gichuru, 2014; Garedew et al., 2017; Trần Danh Sửu, 2017).

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn: Chưa có dữ liệu định danh loài chính xác bằng hình thái kết hợp chỉ thị phân tử vùng ITS cho nấm Colletotrichum hại cà phê chè tại tỉnh Sơn La; thiếu dữ liệu định lượng về tỷ lệ rụng quả do thán thư so với rụng sinh lý trong các điều kiện che bóng, địa hình và tuổi cây tại địa phương; chưa có mô hình tích hợp đồng bộ giữa kỹ thuật canh tác, chế phẩm sinh học nguồn gốc thực vật (curcumin từ nghệ) và thuốc hóa học chọn lọc tại vùng Tây Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án tiếp cận theo nguyên lý Bệnh cây học (Plant Pathology), Nấm học (Mycology) và Quản lý dịch hại tổng hợp (IPM/ICM). Tác nhân gây bệnh được phân loại theo hệ thống phân loại nấm: ngành Ascomycota, lớp Sordariomycetes, bộ Glomerellales, họ Glomerellaceae, chi Colletotrichum. Khung đánh giá dịch tễ học dựa trên các chỉ số định lượng: tỷ lệ bệnh (TLB, %), chỉ số bệnh (CSB, %), tỷ lệ quả rụng do bệnh ($P_{dis}$, %), tỷ lệ quả rụng tổng số ($P_{tot}$, %), độ hữu hiệu của thuốc bảo vệ thực vật (ĐHH, %) và hiệu quả kinh tế thu được từ mô hình can thiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm định lượng kết hợp phòng thí nghiệm và đồng ruộng:

  1. Khảo sát hiện trạng và điều tra dịch hại:
  • Điều tra hiện trạng canh tác, cơ cấu giống, chế độ phân bón tại các huyện Mai Sơn, Thuận Châu và TP. Sơn La.
  • Điều tra thành phần sâu, bệnh hại chính trên cây cà phê chè theo phương pháp chuẩn của ngành Bảo vệ thực vật.
  1. Thu thập, phân lập và giám định hình thái:
  • Thu thập mẫu quả, cành, lá bị bệnh tại thực địa Sơn La (các mẫu nấm được ký hiệu theo địa danh như CBMS, MNTC).
  • Phân lập, làm thuần trên môi trường PDA (Potato Dextrose Agar) và PGA (Potato Glucose Agar).
  • Quan sát đặc điểm tản nấm, hình dạng bào tử phân sinh, đĩa áp, lông cương và đo kích thước bằng trắc vi thị kính.
  1. Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo:
  • Lây nhiễm nhân tạo trên thân cây cà phê chè con trong điều kiện kiểm soát; đánh giá sau 35 ngày.
  • Lây nhiễm nhân tạo trên quả cà phê xanh và quả chín theo hai nghiệm thức: có tạo vết thương (TVT) và không tạo vết thương (KTVT); đánh giá triệu chứng và tỷ lệ nhiễm sau 20 ngày.
  1. Phương pháp sinh học phân tử:
  • Tách chiết DNA tổng số của các mẫu nấm thuần khiết.
  • Thực hiện phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR) khuếch đại vùng gen ITS (Internal Transcribed Spacer) với cặp mồi chuẩn hoặc mồi đặc hiệu (CaInt2/ITS4, CgInt/ITS4, Col1/Col2).
  • Giải trình tự sản phẩm PCR, so sánh độ tương đồng chuỗi nucleotide trên ngân hàng gen (GenBank) và xây dựng cây phả hệ phát sinh loài.
  1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm:
  • Đánh giá ảnh hưởng của các dải nhiệt độ (15°C, 20°C, 25°C, 30°C, 35°C) đến tốc độ tăng trưởng đường kính tản nấm và tỷ lệ nảy mầm của bào tử trên môi trường nhân tạo.
  • Đánh giá ảnh hưởng của các chế độ chiếu sáng (sáng liên tục, tối liên tục, xen kẽ sáng/tối 12 giờ : 12 giờ) đến sự phát triển của tản nấm.
  1. Điều tra mức độ gây hại và các yếu tố sinh thái ngoài đồng ruộng:
  • Theo dõi diễn biến bệnh thán thư trên lá, cành, quả trong các năm 2016 và 2017.
  • Xác định tỷ lệ quả rụng do bệnh ($P_{dis}$) và rụng tổng số ($P_{tot}$) dưới tác động của: yếu tố che bóng (che bóng - kỹ thuật nông dân CB-ĐC, che bóng - kỹ thuật mới CB-KT, không che bóng - kỹ thuật nông dân KCB-ĐC, không che bóng - kỹ thuật mới KCB-KT); yếu tố địa hình; yếu tố tuổi cây cà phê; các chế độ bón phân và làm cỏ.
  1. Đánh giá hiệu lực thuốc bảo vệ thực vật và xây dựng mô hình:
  • Đánh giá khả năng ức chế sự phát triển sợi nấm in vitro của các hoạt chất hóa học và chế phẩm sinh học.
  • Khảo sát hiệu lực phòng trừ ngoài đồng ruộng của thuốc hóa học Anvil 5SC (hexaconazole), Antracol 70WP (propineb) và chế phẩm sinh học CFO (curcumin chiết xuất từ củ nghệ vàng Curcuma longa).
  • Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp (QLTH) bệnh thán thư hại cà phê chè tại Sơn La, theo dõi mức độ bệnh, năng suất thực thu và hạch toán hiệu quả kinh tế.
  1. Nguồn dữ liệu và xử lý số liệu:
  • Dữ liệu thu thập từ các ô thí nghiệm lặp lại tại Sơn La trong các năm 2015–2019.
  • Số liệu được xử lý thống kê sinh học (phân tích phương sai ANOVA, kiểm tra sai khác trung bình) trên máy tính.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp toàn diện các cơ sở lý luận và kết quả nghiên cứu đã công bố liên quan đến cây cà phê chè và bệnh thán thư do nấm Colletotrichum. Về mặt phân loại học, cây cà phê chè (Coffea arabica) thuộc họ Rubiaceae, là loài tứ bội duy nhất (4n=44) trong chi có khả năng tự thụ phấn, có nguồn gốc từ vùng cao nguyên nhiệt đới, yêu cầu nhiệt độ tối thích từ 15–25°C và lượng mưa từ 1.200–1.800 mm/năm. Tác giả tổng thuật tình hình sản xuất cà phê thế giới và Việt Nam, chỉ rõ Sơn La là vùng sản xuất cà phê chè lớn ở miền Bắc với diện tích 17.600 ha (2018), chủ yếu trồng giống Catimor với năng suất 10,5–13,0 tấn quả/ha.

Phần tổng quan về bệnh thán thư tập trung làm rõ tác hại nghiêm trọng của nấm Colletotrichum đối với sản xuất cà phê toàn cầu và Việt Nam. Nấm gây chết cành, rụng lá, thối hoa và làm rụng quả hàng loạt từ giai đoạn quả non đến chín. Luận án phân tích sự phức tạp trong định loại chi Colletotrichum: loài C. kahawae chuyên tính gây rụng quả xanh tại châu Phi không chuyển hóa được ammonium tartrate, trong khi các loài phổ biến tại châu Á như C. gloeosporioides, C. siamense, C. asianum, C. fructicola, C. acutatum, C. boninense có sự đa dạng di truyền cao và đa số đồng hóa được tartrate. Chương này cũng phân tích tổng quan các biện pháp quản lý gồm tỉa cành tạo tán, trồng cây che bóng, sử dụng nguồn gen kháng (Rume Sudan, Hibrido de Timor), các hoạt chất hóa học ức chế nấm (hexaconazole, propineb, mancozeb) và tiềm năng của các chế phẩm sinh học nguồn gốc thảo mộc (curcumin, allicin, neem, dịch chiết lá muồng trâu, mần tưới).

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết toàn bộ vật liệu, địa điểm, nội dung và phương pháp thực hiện luận án:

  • Vật liệu: Các giống cà phê chè Catimor; các mẫu nấm Colletotrichum thuần khiết được phân lập từ quả, cành, lá cà phê chè bị thán thư tại các huyện Mai Sơn, Thuận Châu và TP. Sơn La; môi trường nhân tạo PDA, PGA; các cặp mồi PCR (Col1/Col2, CaInt2/ITS4, CgInt/ITS4, vùng ITS); các thuốc hóa học Anvil 5SC, Antracol 70WP và chế phẩm sinh học CFO.
  • Địa điểm: Thí nghiệm đồng ruộng triển khai tại các vùng trồng cà phê chè tỉnh Sơn La; phân tích chuyên sâu tại phòng thí nghiệm Viện Bảo vệ thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và Trường Đại học Tây Bắc.
  • Phương pháp: Mô tả phương pháp điều tra sâu bệnh theo quy chuẩn kỹ thuật; phương pháp phân lập và xác định đặc điểm hình thái tản nấm, bào tử; phương pháp lây nhiễm nhân tạo trên cây con và quả có/không tạo vết thương; quy trình sinh học phân tử khuếch đại và giải trình tự gen ITS; phương pháp xác định ngưỡng nhiệt độ và ánh sáng; phương pháp theo dõi rụng quả do bệnh ($P_{dis}$) và rụng tổng số ($P_{tot}$) dưới các tác động canh tác, địa hình, tuổi cây; phương pháp khảo nghiệm hiệu lực thuốc trừ nấm in vitro và in vivo; phương pháp xây dựng mô hình QLTH và hạch toán kinh tế nông nghiệp.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được qua 6 nội dung chính:

  1. Hiện trạng sản xuất và tình hình sâu, bệnh hại tại Sơn La:
  • Giống cà phê chè trồng phổ biến nhất tại Sơn La là giống Catimor. Nông dân địa phương áp dụng mức đầu tư phân bón còn thấp, kỹ thuật tỉa cành và làm cỏ chưa đồng bộ.
  • Thành phần sâu hại và bệnh hại chính trên cây cà phê chè tại Sơn La đã được thống kê đầy đủ; trong đó bệnh thán thư (Colletotrichum spp.) là dịch hại nguy hiểm nhất, phân bố rộng và gây rụng quả nghiêm trọng.
  1. Thành phần loài nấm Colletotrichum gây bệnh thán thư tại Sơn La:
  • Từ các mẫu nấm thu thập (các mẫu mang ký hiệu CBMS1 đến CBMS16 và MNTC5 đến MNTC18), tác giả đã phân loại các mẫu nấm phân lập thành 5 nhóm hình thái (Nhóm I đến Nhóm V) dựa trên màu sắc tản nấm, dạng bào tử phân sinh và kích thước đĩa bám.
  • Kết quả giải trình tự vùng ITS và phân tích phả hệ so sánh với cơ sở dữ liệu quốc tế đã định danh chính xác 5 loài nấm thuộc chi Colletotrichum cùng gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè tại Sơn La.
  • Thử nghiệm lây bệnh nhân tạo trên thân cây con và trên quả (quả xanh, quả chín) khẳng định cả 5 nhóm hình thái đều có khả năng gây bệnh. Tỷ lệ nhiễm bệnh và tốc độ phát triển vết bệnh ở nghiệm thức tạo vết thương (TVT) luôn cao hơn nghiệm thức không tạo vết thương (KTVT); quả chín có mức độ mẫn cảm cao hơn quả xanh.
Nhóm hình thái mẫu nấm tại Sơn La Mẫu đại diện nghiên cứu Đặc điểm hình thái tản nấm và bào tử Kết quả định danh dựa trên trình tự ITS
Nhóm hình thái I CBMS2, CBMS5, CBMS12, CBMS13, MNTC7, MNTC10, MNTC11, MNTC18 Tản nấm màu xám sáng đến xám sẫm; bào tử hình trụ, thuôn dài Định danh thuộc chi Colletotrichum gây bệnh thán thư
Nhóm hình thái II CBMS6, CBMS9, CBMS14, CBMS16 Tản nấm xám tro, mặt dưới có đám tối; bào tử hình trụ thắt nhẹ ở giữa Định danh loài Colletotrichum trên cây cà phê
Nhóm hình thái III CBMS1, CBMS3, MNTC5 Tản nấm mọc xốp, màu xanh xám; bào tử hình trụ hai đầu tù Định danh loài Colletotrichum trên cây cà phê
Nhóm hình thái IV CBMS7, MNTC14 Tản nấm phớt hồng đến nâu xám; bào tử hình thoi hoặc hơi tù Định danh loài Colletotrichum trên cây cà phê
Nhóm hình thái V CBMS15, MNTC15 Tản nấm dày, màu xám đen; bào tử hình trụ thẳng hoặc hơi cong Định danh loài Colletotrichum trên cây cà phê
  1. Đặc điểm sinh học của nấm Colletotrichum spp.:
  • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nấm sinh trưởng và nảy mầm tối thích trong dải nhiệt độ 25–30°C trên môi trường PGA; sinh trưởng chậm ở 15°C và ngừng hoàn toàn ở 35°C.
  • Ảnh hưởng của ánh sáng: Điều kiện chiếu sáng xen kẽ và chiếu sáng liên tục kích thích sự tăng trưởng tản nấm và sản sinh bào tử nhanh hơn so với điều kiện tối hoàn toàn.
  1. Mức độ gây hại của bệnh và các yếu tố ảnh hưởng:
  • Diễn biến bệnh: Bệnh thán thư phát sinh từ đầu mùa mưa (tháng 5), tăng nhanh trong các tháng 6–8 và đạt đỉnh cao gây hại trên quả vào các tháng 9–10.
  • Rụng quả do bệnh: Tỷ lệ quả cà phê chè bị rụng do bệnh thán thư gây ra ($P_{dis}$) chiếm từ 42,63% đến 52,83% tổng số quả bị rụng ($P_{tot}$), cao hơn tỷ lệ quả bị rụng do sinh lý.
  • Tác động sinh thái và canh tác: Vườn cà phê có cây che bóng áp dụng kỹ thuật (CB-KT) có tỷ lệ rụng quả do bệnh thấp hơn đáng kể so với vườn không che bóng để tự nhiên (KCB-ĐC); cây ở độ tuổi kinh doanh ổn định, trồng trên địa hình sườn dốc thoái thoải và được bón phân cân đối, làm sạch cỏ dại có tỷ lệ bệnh và tỷ lệ rụng quả thấp hơn rõ rệt.
  1. Đánh giá hiệu lực phòng trừ của thuốc hóa học và chế phẩm sinh học:
  • Trên môi trường nhân tạo, các hoạt chất hexaconazole và propineb ức chế mạnh sự phát triển sợi nấm.
  • Khảo nghiệm đồng ruộng các năm 2016–2017 cho thấy thuốc Anvil 5SC (hexaconazole), Antracol 70WP (propineb) và chế phẩm sinh học CFO (hoạt chất curcumin chiết xuất từ nghệ vàng) đạt hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư trên quả từ 72,53% đến 79,14%, làm giảm rõ rệt tỷ lệ quả rụng.
  1. Kết quả xây dựng mô hình quản lý tổng hợp (QLTH):
  • Mô hình QLTH áp dụng đồng bộ: tỉa cành tạo tán thông thoáng, bón phân cân đối theo quy trình, làm sạch cỏ, thu gom tiêu hủy tàn dư cành quả bệnh và phun phòng trừ bệnh bằng thuốc Anvil 5SC/Antracol 70WP kết hợp chế phẩm sinh học CFO.
  • Kết quả tại mô hình năm 2017 và 2018: giảm tỷ lệ bệnh thán thư trên quả so với đối chứng nông dân, tăng năng suất thực thu quả cà phê chè và nâng cao hiệu quả kinh tế rõ rệt cho người sản xuất tại Sơn La.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  1. Luận án đã xác định được 5 loài nấm thuộc chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè tại tỉnh Sơn La thông qua việc kết hợp nghiên cứu đặc điểm hình thái và giải trình tự phân tử vùng ITS; đồng thời xác định được các đặc tính sinh học cơ bản (nhiệt độ tối thích 25–30°C, phản ứng với ánh sáng) của các loài nấm này.
  2. Luận án đã làm rõ quy luật gây hại và dịch tễ học của bệnh thán thư tại Sơn La, chứng minh định lượng tỷ lệ quả cà phê chè bị rụng do bệnh thán thư chiếm 42,63–52,83% tổng số quả rụng, khẳng định nấm bệnh là nguyên nhân chính gây rụng quả cao hơn hiện tượng rụng quả do sinh lý.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Xác định được vai trò chủ đạo của các biện pháp canh tác gồm: tạo tán tỉa cành thông thoáng, bón phân khoáng cân đối, quản lý cỏ dại và thu gom tiêu hủy triệt để cành quả bị bệnh trong việc làm giảm áp lực nguồn bệnh và hạn chế tỷ lệ rụng quả.
  2. Khẳng định hiệu lực phòng trừ thán thư đạt 72,53–79,14% của hai loại thuốc hóa học Anvil 5SC (hexaconazole), Antracol 70WP (propineb) và chế phẩm sinh học nguồn gốc thực vật CFO (curcumin chiết xuất từ cây nghệ vàng).
  3. Xây dựng và chứng minh tính hiệu quả của mô hình quản lý tổng hợp (QLTH) bệnh thán thư hại cà phê chè tại Sơn La, giúp hạ thấp tỷ lệ bệnh, bảo vệ năng suất thực thu và gia tăng hiệu quả kinh tế cho nông hộ.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Áp dụng rộng rãi quy trình quản lý tổng hợp bệnh thán thư hại cây cà phê chè tại tỉnh Sơn La, lấy biện pháp canh tác (tỉa cành, vệ sinh vườn, bón phân hợp lý) làm nền tảng.
  • Sử dụng luân phiên các loại thuốc Anvil 5SC, Antracol 70WP và chế phẩm sinh học CFO vào các thời điểm xung yếu trong mùa mưa (tháng 6–8) để phòng trừ nấm bệnh xâm nhiễm trên quả non.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Địa bàn nghiên cứu thực địa và thu thập mẫu tập trung chủ yếu tại các vùng trồng cà phê chè thuộc tỉnh Sơn La trong khung thời gian 2015–2019; đối tượng cây trồng khảo sát tập trung trên giống Catimor.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục theo dõi sự biến động cấu trúc quần thể nấm Colletotrichum trên các giống cà phê chè mới nhập nội hoặc lai tạo tại Tây Bắc; mở rộng quy mô thử nghiệm và chuẩn hóa quy trình ứng dụng chế phẩm sinh học nguồn gốc thực vật (chế phẩm CFO) trên diện rộng ngoài sản xuất đại trà.

Giá trị tham khảo

  • Đối với các nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nấm học nông nghiệp: Luận án cung cấp hệ thống dẫn liệu phân loại hình thái và trình tự gen ITS của 5 nhóm nấm Colletotrichum gây bệnh trên cà phê chè; phương pháp lây bệnh nhân tạo trên thân cây con và quả có/không tạo vết thương; quy trình đánh giá dịch tễ học rụng quả.
  • Đối với cán bộ khuyến nông và cơ quan quản lý nông nghiệp (Chi cục Trồng trọt và BVTV tỉnh Sơn La): Luận án cung cấp luận cứ kỹ thuật hoàn chỉnh cho việc xây dựng hướng dẫn phòng trừ tổng hợp bệnh thán thư trên cà phê chè, góp phần bảo vệ chỉ dẫn địa lý và thương hiệu cà phê Sơn La.
  • Đối với nông dân và hợp tác xã sản xuất cà phê: Luận án cung cấp các giải pháp kỹ thuật cụ thể về tỉa cành tạo tán, thu gom tàn dư quả bệnh và danh mục hoạt chất bảo vệ thực vật, chế phẩm sinh học hiệu quả cao.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Luận án đã xác định được bao nhiêu loài nấm gây bệnh thán thư trên cà phê chè tại Sơn La và bằng phương pháp nào?
Trả lời: Luận án đã xác định được 5 loài nấm thuộc chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè tại Sơn La bằng cách kết hợp phân tích đặc điểm hình thái tản nấm, bào tử phân sinh và giải trình tự sinh học phân tử vùng ITS so sánh với Ngân hàng gen quốc tế.

Câu 2: Tỷ lệ quả cà phê chè bị rụng do bệnh thán thư tại Sơn La chiếm bao nhiêu phần trăm tổng số quả rụng?
Trả lời: Theo số liệu điều tra thực nghiệm trong luận án (năm 2016–2017), tỷ lệ quả cà phê chè bị rụng do bệnh thán thư gây ra chiếm từ 42,63% đến 52,83% tổng số quả bị rụng, cao hơn tỷ lệ quả bị rụng do nguyên nhân sinh lý.

Câu 3: Những loại thuốc bảo vệ thực vật và chế phẩm sinh học nào đạt hiệu lực cao trong phòng trừ bệnh thán thư trong nghiên cứu này?
Trả lời: Thuốc hóa học Anvil 5SC (hoạt chất hexaconazole), Antracol 70WP (hoạt chất propineb) và chế phẩm sinh học CFO (hoạt chất curcumin chiết xuất từ củ cây nghệ vàng Curcuma longa) đạt hiệu lực phòng trừ bệnh thán thư ngoài đồng ruộng từ 72,53% đến 79,14%.

Câu 4: Điều kiện nhiệt độ nào thích hợp nhất cho nấm Colletotrichum spp. phát triển tại Sơn La?
Trả lời: Nấm Colletotrichum spp. sinh trưởng tản nấm và nảy mầm bào tử tối thích ở dải nhiệt độ từ 25°C đến 30°C trên môi trường nhân tạo, sinh trưởng chậm ở 15°C và ngừng sinh trưởng hoàn toàn ở 35°C.

Câu 5: Biện pháp kỹ thuật canh tác nào đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế bệnh thán thư theo kết luận của luận án?
Trả lời: Các biện pháp canh tác gồm tỉa cành tạo tán thông thoáng, bón phân cân đối, làm sạch cỏ dại và thu gom tiêu hủy triệt để cành, quả bị bệnh chết khô trên cây và dưới đất đóng vai trò chủ đạo trong việc cắt đứt nguồn bệnh sơ cấp và giảm tỷ lệ rụng quả.

Kết luận

Luận án của tác giả Hoàng Văn Thảnh đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định 5 loài nấm thuộc chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên cây cà phê chè tại tỉnh Sơn La bằng hình thái học và sinh học phân tử vùng ITS. Nghiên cứu đã chứng minh nấm bệnh là nguyên nhân chủ yếu làm rụng 42,63–52,83% tổng số quả rụng và làm rõ các đặc tính sinh học, dịch tễ học của nấm dưới ảnh hưởng của điều kiện sinh thái địa phương. Luận án đã xây dựng thành công mô hình quản lý tổng hợp bệnh thán thư dựa trên sự kết hợp giữa kỹ thuật canh tác, chế phẩm sinh học CFO (curcumin từ nghệ vàng) và thuốc hóa học chọn lọc, mang lại hiệu quả kỹ thuật và kinh tế rõ rệt cho sản xuất cà phê chè tại Sơn La.