MỞ ĐẦU Cây ca cao (Theobroma cocoa L) có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazon nằm ở Nam, Trung Mỹ và cũng đã được trồng rộng rãi hơn 500 năm trước. Cây ca cao có ưu thế sinh thái tự nhiên ở tầng thấp trong những cánh rừng mưa nhiệt đới. Cây ca cao được trồng nhiều ở vùng Trung Mỹ, Đông Châu Phi, Tây Châu Phi đến các nước Đông Nam Á. Năm 2002, chỉ riêng mức tiêu thụ hạt ca cao trên thế giới đạt 4 tỷ USD, nhu cầu này sẽ tăng trong thời gian tới và tăng nhanh nhất ở thị trường Châu Á.
Tính đến niên vụ 2004 sản lượng ca cao trên thế giới đạt 3. Cây ca cao hiê ̣n là đối tượng chính trong các chương trình giữ gìn sinh thái, tạo cảnh quan cho các vùng đất trống, đồi trọc, đem lại cơ hội tốt để cải thiện đời sống, tăng thu nhập cho người nông dân sản xuất nhỏ và nghèo. Theo Ross Jaaz, trưởng đại diện của Tổ chức hợp tác phát triển nông nghiệp và trợ giúp quốc tế cho biết, hơn 80% ca cao trên thế giới được sản xuất từ mảnh đất nhỏ dưới 1ha. Bệnh thối đen quả ca cao (black pod) do nấ m Phytophthora palmivora (P.
palmivora) gây ra là bệnh phổ biến và gây hại nghiêm trọng nhất đối với các vùng trồng ca cao trên thế giới, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng hạt ca cao. Bệnh gây hại không những trên quả từ giai đoạn còn non cho đến khi quả chín mà còn hại cả trên thân, cành và lá. palmivora gây hại không chỉ trên các bộ phận khí sinh của cây mà còn có khả năng tồn tại trong đất và hạn chế sự sinh trưởng của cây con được trồng lại trên các diện tích trồng ca cao trước đây đã bị bệnh. Ước tính thiệt hại do loại bệnh này gây ra rất lớn từ 10% (thập niên 80) tăng lên 30% (thập niên 90) và có thể lên đến 90 - 100%, phụ thuộc vào vị trí địa lý, giống trồng trọt, chủng gây bệnh và điều kiện môi trường từng vùng.
Ở Việt Nam, mặc dù ban đầu việc trồng ca cao không được chú trọng nhưng gần đây khi có sự hình thành các vùng sản xuất ca cao hàng hoá tập trung, nhiều loài dịch hại quan trọng đã phát triển nhanh và gây hại nặng, làm giảm năng suất, chất lượng quả ca cao. Bệnh thối đen quả cũng là bệnh chính gây hại ca cao ở Việt 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. palmivora gây hại còn có thể gây hại mọi bộ phận (lá, thân, hoa), qua các giai đoạn từ vườn ươm cho đến khi thu hoạch. Vì vây, việc nghiên cứu một cách hệ thống nấm P.
palmivora gây bệnh cho cây ca cao là hết sức cần thiết để đưa ra được đối sách phòng trừ bệnh. Để phòng trừ bệnh, chủ yếu các biện pháp hóa học vẫn được sử dụng. Tuy nhiên, sử dụng nhiều thuốc hóa học đã gây nên những hiệu quả tiêu cực như ô nhiễm môi trường, tạo ra tính kháng thuốc của sâu bệnh, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và vật nuôi. Do đó, việc tìm ra biện pháp an toàn hiệu quả phòng trừ bệnh hại nói chung và bệnh thố i đen quả ca cao nói riêng là một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay khi mà Việt Nam đã gia nhập WTO, đòi hỏi sản phẩm nông nghiệp phải an toàn, không có dư lượng thuốc hóa học để đảm bảo cho nhu cầu nội tiêu và xuất khẩu.
Trong các biện pháp phòng trừ đang được nghiên cứu để dần thay thế biện pháp hóa học thì biện pháp sinh học là một hướng đi được các nhà khoa học của nhiều nước trên thế giới cũng như Việt Nam quan tâm. Biện pháp sinh học, là việc sử dụng các vi sinh vật (VSV) có ích, các loài thảo mộc, các hợp chất hữu cơ như là tác nhân sinh học, không những phòng trừ bệnh hại cây trồng mà còn được sử dụng để tăng cường độ màu mỡ cho đất, kích thích cây trồng sinh trưởng phát triển và hấp thụ dinh dưỡng, tăng cường hệ sinh thái bền vững trong hệ thống nông nghiệp. Vì vậy, xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và để đáp ứng được một phần của sản xuất, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối đen quả ca cao và một số vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh”. Đề tài nhằm hướng tới hai mục tiêu chính: (i) xác đinh được đặc điểm các chủng nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối đen quả trên cây ca cao ở Việt Nam, và (ii) tuyển chọn được một số vi sinh vật đối kháng có khả năng phòng trừ nấm Phytophthora palmivora.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối đen quả ca cao trên Thế giới và Viêṭ Nam 1. Tình hình thiệt hại do nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối đen quả ca cao gây nên Bệnh thối đen quả ca cao (black pod), do nấm Phytophthora palmivora gây ra, là bệnh phổ biến và gây hại nghiêm trọng nhất đối với các vùng trồng ca cao trên thế giới, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng hạt ca cao. Bệnh không chỉ gây hại trên quả từ giai đoạn còn non cho đến khi quả chín mà còn gây hại cả trên thân, cành và lá.
Ước tính thiệt hại hàng năm do bệnh thố i đen quả ca cao gây ra trên thế giới là rất lớn , làm giảm năng suất ca cao từ 10 - 30% và có thể lên đến 90 - 100%, phụ thuộc vào vị trí địa lý, giống trồng trọt, chủng gây bệnh và điều kiện môi trường từng vùng [43; 21]. Một số quốc gia như Cameroon, Nigeria hay Ghana bệnh đã làm giảm gần 30% sản lượng với tỷ lệ quả bị bệnh từ 30 - 80% có khi lên tới 100%. Còn tại Malaysia bệnh đã làm giảm sản lượng từ 5 - 70% [47]. Tại Indonesia, nấm Phytophthora đã tấn công trên 138 loài cây trồng, chỉ riêng loài P.
palmivora gây bệnh thối đen quả ca cao đã làm thiệt hại 26 - 56% sản lượng ca cao tại Java [52]. Tại Samoa , thiê ̣t ha ̣i do bê ̣nh thố i đen quả ca cao cũng lên đến 60 - 80%. Tại Papua New Guinea , nấ m P. palmivora gây ha ̣i quả ca cao làm thiê ̣t ha ̣i năng suấ t từ 5 - 39% [53].
Tại đảo Solomon, bệnh thối thân hàng năm làm giảm 13% năng suất, cá biệt có những vùng bị thiệt hại đến 40% năng suất [49]. Tại Malaysia, bệnh thối quả ca cao do nấm P. palmivora gây ra có những năm có thể làm giảm tới 70% sản lượng ca cao [47]. Cho đến nay trên thế giới có 8 loài nấm Phytophthora gây hại trên cây ca cao đã được phát hiện, bao gồm: P.
Trong đó xuất hiện phổ biến nhất là loài P. Chỉ riêng loài nấm này đã làm thiệt hại hàng năm khoảng 1 tỷ đôla trên cây ca cao. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo Fulton (1989), nấm P. palmivora có thể tồn tại trong đất trên 3 năm sau khi đã nhổ bỏ cây bệnh [36].
Jackson và Newhook (1978) quan sát thấy nguồn bệnh có thể tồn tại trên vỏ cây, lá cây khỏe, trên cả cây che bóng. Tác giả đã phát hiện thấy nấm P. palmivora trên lá của cây keo dậu Cuba (Leucaena leucocephala L) là một loài cây được khuyến cáo làm cây che bóng tốt cho cà phê và ca cao [40]. Theo Drenth và Guest (2004) có khoảng 60 loài nấm Phytophthora gây hại cho cây trồng.
Nấm Phytophthora là một trong những vi sinh vật gây bệnh và phá hủy cây trồng lớn nhất ở vùng khí hậu ôn đới và nhiệt đới , gây thiệt hại hàng năm đến hàng tỷ đôla. Sự tác động qua lại giữa một loạt các cây ký chủ, yếu tố gây bệnh và môi trường làm cho nấm Phytophthora trở thành một loại tác nhân gây bệnh rất khó phòng trừ tại vùng nhiệt đới ẩm, nguyên nhân do nấm có khả năng tạo ra nhiều dạng bào tử, thời gian xâm nhiễm vào mô cây ký chủ của bào tử nấm rất ngắn, chỉ trong vòng 3 - 5 ngày, nhiều loại thuốc trừ nấm không có tác dụng trong phòng trừ và nấm phát triển mạnh trong điều kiện ẩm ướt [30]. Theo Burgess và cs (2008), nấm Phytophthora là đối tượng gây hại nguy hiểm và khó phòng trừ vì chúng có khả năng sống sót ở trong đất trong một thời gian dài khi không có mặt của cây ký chủ thông thường [24]. Việt Nam là nơi khá thích hợp cho việc trồng ca cao.
Theo dự án phát triển ca cao của Bộ Nông Nghiệp & PTNT, diện tích trồng ca cao của Viê ̣t Nam là 20.000 ha vào năm 2010 và sẽ tăng lên 100.000 ha vào năm 2020, gồm 4 khu vực tiềm năng là Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Duyên Hải Trung Bộ và Trung Nam Bộ. Cây ca cao đáp ứng cho 3 chương trình lớn của quốc gia là phủ xanh đồi trọc, xóa đói giảm nghèo cho vùng sâu, vùng xa và đa dạng hóa hệ thống cây trồng [1]. Khi hình thành các vùng sản xuất ca cao hàng hóa tập trung đã có nhiều loài dịch hại quan trọng phát triển nhanh và gây hại nặng, làm giảm năng suất, chất lượng ca cao đặc biệt là bệnh thối đen quả ca cao. Bệnh phát triển mạnh vào mùa mưa, trong môi trường có độ ẩm cao [10].
Theo kết quả điều tra của Trần Kim Loang và cs (2001 ), tỷ lệ bệnh thố i đen quả ca cao ở Đăk Lăk lên đến 25 - 30%, có những vườn tỷ lệ quả nhiễm 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bệnh chiếm 65 - 70% và hầu như không cho thu hoạch. Ở Bình Phước, tỷ lệ bệnh trung bình cũng chiếm khoảng 20 - 25%, có nhiều vườn cũng không cho thu hoạch [7]. Để phát triển ca cao có hiệu quả, bền vững cần phải có các biện pháp phòng chống dịch hại hiệu quả để áp dụng sản xuất. Tuy nhiên cho đến nay chưa có các cơ quan chuyên môn nào quan tâm đến việc xác định các loài dịch hại quan trọng, đề xuất các biện pháp phòng trừ, trên cơ sở đó xây dựng các mô hình sản xuất ca cao hiệu quả bền vững chuyển giao cho sản xuất.
Đặc điểm sinh học và sinh thái của nấm Phytophthora palmivora P. palmivora có sợi nấm to nhỏ không đều, đường kính sợi từ 2 - 6 µm. Cành bào tử phân sinh dài 120 - 150 µm. Bào tử nang hình quả chanh, núm đỉnh rõ ràng, kích thước 29,3 - 49,4 µm.
Khi nảy mầm tạo nhiều động bào tử, có hai lông roi có khả năng bơi lội trong nước.