MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Cây mạch môn (Ophiopogon Japonicus Wall) là loại cỏ lâu năm , thuộc chi Mạch môn (Ophiopogon), họ Tóc tiên (Ruscaceae), trước đây được phân loại trong họ Loa kèn (Liliaceae). Các loài trong chi này có nguồn gốc từ khu vực đông, đông nam và nam châu Á. Hiện nay, cây mạch môn phân bố khá rộng rãi trên thế giới, chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Ở Việt Nam, cây mạch môn có mặt ở nhiều nơi, mọc tự nhiên trong các vườn đồi, bờ đường đi, … [4], [21].
Cây mạch môn được trồng làm cây che phủ đất , cây cảnh quan trong các công viên hay công sở tại một số nước trên thế giới như Trung Quốc, Mỹ, Đức, Thái Lan , Nhâ ̣t Bản [105]. Ở một số nước châu Á như Việt Nam và Trung Quốc, củ và rễ cây mạch môn được dùng làm dược liệu. Trong các tài liệu dược học của Trung Quốc và Việt Nam, vị thuốc mạch môn được sử dụng làm chủ vị hay kết hợp với các vị thuốc khác để tạo thành các bài thuốc chữa và dưỡng các loại bệnh về đường hô hấp, tim mạch, giải độc, giải khát và chữa bệnh tiểu đường, sinh lý yế u …[36], [45], [61]. Cây mạch môn là cây ưa bóng, được trồng xen trong các vườn cây khác.
Tại tỉnh Phú Thọ, các hộ nông dân trồng cây mạch môn rải rác trong vườn nhà chủ yếu dùng để lấy củ và rễ bán cho các công ty dược để làm dược liệu [4], [55]. Kết quả điều tra tại Phú Thọ và Yên Bái cho thấy củ mạch môn khô hiện nay đang rất dễ tiêu thụ và có nhu cầu lớn trên thị trường dược liệu trong nước và xuất khẩu. Giá bán củ mạch môn tại thời điểm điều tra năm 2009 - 2010 là 7.000 đồng/kg củ tươi, với năng suất trung bình đạt 10 tấn củ/ha thì người dân có thể thu nhập khoảng 70 triệu đồng/ha sau 3 năm trồng. Tuy 2 nhiên, nếu trồng mạch môn giống tốt và đúng quy trình kỹ thuật có thể đạt năng suất cao hơn, thu nhập có thể đạt tới 110 triệu đồng/ha [55].
Cây ma ̣ch môn là cây trồ ng có nhiều ưu điểm như: (i) khả năng thích ứng cao trong điều kiện khí hậu Việt Nam : chịu hạn , chịu úng, chịu nóng, chịu rét rất tốt , sinh trưởng quanh năm trên nhiều loại đất đai, thổ nhưỡng; (ii) rất thích hợp cho trồng xen canh: cây dạng thân thảo, chiề u cao cây từ 30- 40 cm, chịu gió bão tốt, có khả năng chịu dẫm đạp rất cao và phục hồi tán sau khi cắt lá khá tốt, sinh trưởng tố t trong điề u kiê ̣n có che bóng; (iii) khả năng che phủ đất tốt: sinh trưởng nhanh, bộ tán lá rộng, cạnh tranh tốt với cỏ dại, ngăn xói mòn đất, giữ ẩm và nhiệt độ cho đất [45] [54]. Do nhiều ưu điểm nên cây ma ̣ch môn đươ ̣c người dân đánh giá là loa ̣i cây trồ ng đa mu ̣c đić h , khả năng thích ứng cao , không tranh chấ p đấ t với các loại cây trồ ng khác, có nhiều tiềm năng trồng xen canh với các cây trồng khác [56], [58]. Điều tra sơ bộ về điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng và thị trường cho thấy, tiềm năng mở rộng trồng xen canh cây mạch môn dưới tán cây ăn quả, cây công nghiệp và thậm chí cả các cây lâm nghiệp tại tỉnh Phú Thọ nói riêng và vùng Trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam là rất lớn [55]. Mặc dù có nhiều ưu điểm và tiềm năng như vậy nhưng cây mạch môn vẫn chủ yếu được người dân ở vùng trung du và miền núi phía Bắc, trồng mang tính tự phát, chưa có nghiên cứu trong nước nào được ghi nhận về sâu bệnh trên cây mạch môn và ảnh hưởng của trồng xen cây mạch môn đến sâu bệnh và cỏ dại trong hệ thống xen canh cây mạch môn với các cây trồng khác.
Do vậy, việc thực hiện đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu sâu bệnh, cỏ dại trong hệ thống trồng xen cây mạch môn (Ophiopogon japonicus Wall.) với cây trồng khác tại tỉnh Phú Thọ” là hết sức cấp thiết giúp nông dân phát triển trồng xen cây mạch môn theo hướng sản xuất hàng hóa nhằm tăng thu nhập trên một diện tích đất trồng. 3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu thành phần và mức độ gây hại của sâu bệnh, cỏ dại hại cây mạch môn, cây chè và cây bưởi trong hệ thống trồng xen: cây mạch môn trồng xen trong vườn chè kiến thiết cơ bản và cây mạch môn trồng xen trong vườn bưởi. Nghiên cứu bệnh chính hại cây mạch môn (bệnh thối nõn) và biện pháp phòng trừ. Nghiên cứu tác động ức chế cỏ dại của cây mạch môn và một số biện pháp canh tác tổng hợp nhằm quản lý cỏ dại trong hệ thống trồng xen cây mạch môn.
Bước đầu đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của hệ thống trồng xen cây mạch môn với cây trồng khác tại tỉnh Phú Thọ. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học (i) Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung vào cơ sở dữ liệu về sâu bệnh hại trên cây mạch môn tại tỉnh Phú Thọ. (ii) Xác định được tác nhân gây bệnh thối nõn cây mạch môn là nấm Pythium helicoides Drechsler, thông qua ứng dụng chỉ thị phân tử và giải mã trình tự gen, đã xác định bổ sung một loài nấm bệnh gây hại từ trước đến nay chưa phát hiện trên cây mạch môn tại Việt Nam. Mô tả triệu chứng bệnh thối nõn cây mạch môn, nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm P.
helicoides Drechsler, thử nghiệm một số biện pháp phòng trừ sinh học và hóa học trên nấm bệnh nhằm tạo cơ sở khoa học để nghiên cứu và đề xuất các biện pháp phòng bệnh thối nõn cây mạch môn. - Ý nghĩa thực tiễn (i) Kết quả nghiên cứu về thành phần sâu bệnh và mức độ gây hại trên cây mạch môn và thử nghiệm một số biện pháp phòng trừ bệnh thối nõn cây mạch môn giúp cho việc đề xuất một số biện pháp phòng trừ sâu bệnh chính trên cây mạch môn và góp phần tăng năng suất cây mạch môn. (ii) Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của trồng xen cây mạch môn đến một số sâu bệnh và cỏ dại trong hệ thống trồng xen cây mạch môn trong vườn chè kiến thiết cơ bản và vườn bưởi làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình kỹ thuật trồng xen cây mạch môn trong vườn chè và vườn bưởi. (iii) Phân tích hiệu quả kinh tế của trồng xen cây mạch môn giúp khuyến cáo cho nông dân về hiệu quả kinh tế của trồng xen cây mạch môn trong vườn chè kiến thiết cơ bản và vườn bưởi tại Phú Thọ.
Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Cây mạch môn (Ophiopogon japonicus Wall.), giống đang được người dân trồng phổ biến tại địa phương; Một số loài dịch hại chính trên cây mạch môn, cây chè giống Phúc Vân Tiên, cây bưởi giống bưởi Diễn trong hệ thống trồng xen cây mạch môn với cây chè kiến thiết cơ bản và cây bưởi ở tỉnh Phú Thọ; - Phạm vi nghiên cứu: (i) Sâu bệnh trong hệ thống trồng xen: sâu bệnh trên cây mạch môn, cây chè, cây bưởi, ảnh hưởng của trồng xen cây mạch môn đến một số sâu bệnh quan trọng trên cây chè, cây bưởi; (ii) Nghiên cứu chuyên sâu về bệnh thối nõn cây mạch môn: xác định tác nhân gây bệnh, nghiên cứu đặc điểm sinh học, biện pháp phòng trừ (iii) Cỏ dại trong hệ thống 5 trồng xen và đánh giá khả năng hạn chế cỏ dại của cây mạch môn trong hệ thống trồng xen; (iv) Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của hệ thống trồng xen cây mạch môn với cây chè, cây bưởi. Những đóng góp mới của đề tài Xác định được tác nhân gây bệnh thối nõn cây mạch môn là nấm P. Loài nấm đã được công bố gây bệnh trên một số cây trồng trên thế giới, nhưng đây là lần đầu tiên được phát hiện gây hại trên cây mạch môn ở Việt Nam. Đã nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của nấm P.
helicoides Drechsler và thử nghiệm một số biện pháp sinh học và hóa học phòng trừ nấm bệnh trong phòng thí nghiệm để làm cơ sở nghiên cứu các biện pháp phòng trừ bệnh thối nõn cây mạch môn. Trồng xen cây mạch môn bước đầu chưa ghi nhận được ảnh hưởng đến một số sâu bệnh hại trên cây chè kiến thiết cơ bản như rầy xanh (Empoasca flavescens Fabr. Cây mạch môn có khả năng ức chế cỏ dại thông qua phương thức che bóng và ức chế sinh hóa học từ rễ cây mạch môn. Bước đầu đề xuất một số biện pháp trồng xen cây mạch môn (thời vụ, khoảng cách, mật độ trồng xen tối ưu) nhằm đạt được hiệu quả quản lý cỏ dại cao nhất trong vườn bưởi và vườn chè kiến thiết cơ bản theo hướng quản lý cây trồng tổng hợp (ICM).
6 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Cây mạch môn là cây trồng có nguồn gốc từ Trung Quốc và Nhật Bản nhưng đã du nhập vào Việt Nam từ lâu đời và được trồng làm cây thuốc chữa bệnh từ hàng trăm năm nay [43], [61]. Cây mạch môn thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai của nhiều vùng sinh thái khác nhau, từ miền Trung đến miền Bắc Việt Nam [27]. Cây mạch môn có nhiều ưu điểm của một cây trồng xen canh ưu việt như: ưa bóng, không kén đất, ít sâu bệnh, chịu úng, chịu hạn, không tốn công chăm sóc, chịu dẫm đạp, có khả năng cạnh tranh cao với các loài cỏ dại, rễ ăn nông trên mặt đất nên ít cạnh tranh dinh dưỡng với cây trồng chính,… [36].
Do đó, cây mạch môn có nhiều tiềm năng trở thành cây trồng xen quan trọng có thể tận dụng được diện tích đất đai rộng lớn trong các vườn cây ăn quả, cây công nghiệp lâu năm, thậm chí là trong các rừng cây lâm nghiệp nhằm tăng thêm thu nhập cho người nghèo tại vùng trung du và miền núi phía Bắc. Tuy nhiên, từ trước tới nay tại Việt Nam chưa ghi nhận nghiên cứu cụ thể nào về dịch hại của cây mạch môn nói riêng cũng như dịch hại của các hệ thống trồng xen cây mạch môn nói chung.