Chương 1 TONG QUAN TAI LIEU 1.1 Giới thiệu chung về cây khoai tây 1.1 Nguồn gốc Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) là cây thân thảo, có củ thuộc họ cà có nguồn gốc ở vùng cao nguyên thuộc dãy núi Andes (Nam mỹ) ở độ cao 2000 - 5000m. Các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiều di tích lịch sử chứng minh cây khoai tây có nguồn gốc từ khoảng 500 năm trước công nguyên. Người Tây Ban Nha lần đầu phát hiện ra cây khoai tây khi họ đặt chân lên thung lũng Magdalena. Lúc đó, người ta gọi khoai tây là truffles vì hoa có mau sắc sặc sở (Salaman, 1949).
Đến thời ki người Tây Ban Nha chinh phục Châu Mỹ trong thế ky XVI, hang trăm giống khoai tây đã được biết đến và được trồng chủ yếu dọc miền núi, bây giờ là Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador và Peru (Horton, 1987). Ngày nay người da đỏ ở vùng Titicaca vẫn còn trồng những giống khoai tây khởi thủy (Ducreux, 1989). Năm 1890 khoai tây được du nhập vào nước ta là do một người Pháp là giám đốc vườn Bách Thảo Hà Nội đem vào trồng thử và nó nhanh chóng được trồng ở nhiều địa phương. Do người Pháp là người đem cây về nước ta và phô biến cách trồng nên nhân dân ta gọi cây này là "khoai tây" (Vũ Hướng Văn, 2007).
Hiện nay, khoai tây được trồng tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng, Sapa, Đà Lạt những vùng có khí hậu mát mẻ, ôn hòa (Đỗ Kim Chung, 2003). Từ đó đến bây giờ cây khoai tây đã dần phổ biến và có một vai trò quan trọng hơn trong đời sông con người. Tổ chức Nông Lương Thế Giới ( FAO) khuyến cáo : trong tương lai sản xuất lương thực sẽ cần phải tăng 75% mới có thể cung cấp lương thực cho 9 tỷ người vào năm 2050. Theo số liệu do Liên Hợp Quốc công bố trên bai báo (Tình trạng An ninh Lương thực và Dinh dưỡng trên thế giới) xuất bản ngày 13/07/2020 năm 2019 trên thế giới có 690 triệu người thiếu ăn.
Vấn đề an ninh lương thực là vấn đề thế giới đang đối mặt. Hơn nữa biến đổi khí hậu đang diễn biến ngày càng phức tạp, nắng nóng kéo đài, hạn hán, xâm nhập mặn, dịch bệnh đặc biệt ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển năng xuất, chất lượng của cây trồng.2 Vị trí phan loại Vi trí phân loại của khoai tây trong hệ thong hoc thuc vat (USDA, NRCS, 2010): Giới: Plantae (plants) Lớp: Magnoliopsida (dicotyledons) Bộ: Solanales Ho: Solanaceae Chi: Solanum Loai: Solanum tuberosum L.3 Đặc điểm của cây khoai tây Nhuy Nhị Than chính Thân nga (Tia củ) Mat củ M—=”Củ (Atlas des plantes de France, 1891) Hình 1.1 Các bộ phận trên cây khoai tây Thân: Khoai tây có thân chính mọc từ hạt hoặc từ củ. Chiều cao thân khoai tây từ 45 cm đến 90 cm tùy thuộc vào giống, kỹ thuật canh tác và độ phì của đất. Thân va lá khoai tây có nhiều lông.
Thân cây khoai tây là một hệ thống gồm thân, tia củ và củ. Tia củ phát triển từ thân ngầm. Trong điều kiện thuận lợi sẽ phát triển củ. Trong điều kiện không thuận lợi sẽ trồi lên mặt đất, phát triển thành thân.
Lá: Lá khoai tây là lá kép lông chim, không đối xứng. Các lá chét có đặc điểm là luân phiên xen kẽ một lá to đến một lá nhỏ. Hoa: Khoai tây có hoa cân đối. Màu sắc hoa là đặc điểm phân biệt các giống: Cánh hoa có màu: trắng, tím — đỏ, tím — xanh, xanh thẫm.
Hoa khoai tây mọc thành chùm, là hoa lưỡng tính. Khoai tây là cây tự thu phan nhưng cũng có trường hợp giao phấn. Sự thụ phấn chéo của khoai tây được thực hiện nhờ côn trùng. Sau thời kỳ ra hoa, một vài loài kết quả.
Quả chưa chín có màu xanh, quả chín có màu đỏ anh đào giống như màu cà chua. Quả khoai tây thuộc loại quả mọng, có 2 ô, hạt rất nhỏ. Rễ: Rễ khoai tây trồng từ củ giống chỉ phát triển rễ chùm, có rễ cọc khi trồng bằng hạt, từ rễ cọc phát triển nhiều rễ phụ khác. Ở các thân ngầm dưới mặt đất (còn gọi là tia củ) cũng có khả năng ra rễ, nhưng rễ ngắn và ít phân nhánh.
Bộ rễ phân bố chủ yếu trên đất canh tác 20 - 40 cm, nhưng cũng có rễ ăn sâu tới 1,5 - 2,0 m (Ta Thu Cúc, 2007). Củ: Mầm ngủ trên thân khoai tây được tạo thành ở các nách lá và củ. Mầm ngủ ở mỗi củ thường là một , phần lớn là 3 mầm. Các mắt ngủ trên củ khoai tây phân bố theo hình xoắn ốc.
Chúng được phân bố không đều trên bề mặt củ. Thường tập trung chủ yếu ở phần trên của củ, nơi có các tế bào tương đối trẻ. Cây khoai tây được chia làm 4 thời kỳ: Thời kỳ ngủ Thời kỳ nảy mầm Thời kỳ hình thành thân củ Thời kỳ phát triển củ 1.2 Bệnh sương mai trên khoai tây 1.1 Phân bố và tác hại @ Casi Summary Data (CABI, 2022) Hình 1.2 Phân bố bệnh sương mai trên thé giới Bệnh phân bố ở hau hết các nước trên thế giới nơi có điều kiện lạnh đủ dé trồng khoai tây. Theo thống kê của CABI (1982) nam Phytophthora infestans đã xuất hiện trên hầu hết các châu lục.
Tại châu Á bệnh xuất hiện tại 26 nước, trong đó có những nước lân cận va láng giéng nước ta như Trung Quốc, Lao, Thái Lan, Philippin, Han Quốc, Nhật Ban, Ấn độ va bao gồm cả Việt Nam. Ở nước ta phân bó của bệnh cũng khá rộng, theo các nghiên cứu cho thấy bệnh phổ biến ở các vùng Hà Nội, Lào Cai, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hải Phòng, Lâm Đồng (Vũ Hoan, 1973; Nguyễn Văn Viên, 1998). Bệnh sương mai khoai tây do Phytophthora infestans gay ra, là một trong những bệnh được nghiên cứu nhiều nhất, có lịch sử nghiên cứu lâu dài nhất, tuy vậy đây vẫn là một trong những bệnh hại nguy hiểm nhất trong lịch sử nhân loại. Bệnh sương mai khoai tây lần đầu tiên ghi nhận tại Mexico, đây cũng được coi là trung tâm đa dạng sinh học của nắm sương mai.
Triệu chứng bệnh được mô tả chi tiết năm 1845 trên cây khoai tây. Sự phát tán của bệnh được chia làm hai giai đoạn giữa thế kỉ 19 và giai đoạn thế ki 20 cho đến nay. Giai đoạn giữa thế kỉ 19, lúc này khoai tây bắt đầu xuất hiện và được phô biến rộng rãi trên các nước Bắc Mỹ và châu Âu. Cùng với sự phổ biến của khoai tây, nắm sương mai cũng phat tán ra các vùng trồng, đầu tiên là Mỹ theo nguồn bệnh trên khoai tây đại, sau đó lan sang châu Âu theo đường củ giống.
Giai đoạn thứ 2 vào thế kỉ 20, lúc này do toàn cầu hóa về thương mại cũng như vận chuyên hàng hóa, bệnh sương mai theo củ khoai tây phát tán ra hầu như tất cả các vùng trồng cây khoai tây và cà chua. Bệnh hại nặng có thể mất mùa và dẫn tới nạn đói như ở Ireland năm 1845 - 1846 và ở Đức năm 1919. Bệnh sương mai có thé coi là một trong những căn bệnh có sức tàn phá lớn nhất trong lich sử con người(Trần Yến Chi, 2009).2 Triệu chứng Trên khoai tây bệnh gây hại trên thân, lá, củ. Triệu chứng của bệnh rất đa dạng tùy thuộc vào điều kiện thời tiết.3 Bệnh sương mai gây hại trên một số bộ phận của cây khoai tây Triệu chứng bệnh: Trên lá: vết bệnh ban đầu là những điểm nhỏ màu xanh thẫm sau đó lan rộng ra có màu nâu tham, ranh giới giữa mô bệnh và mô khỏe không rõ ràng.
Bệnh thường xuất hiện đầu tiên ở mép chóp lá, sau đó lan rộng vào phiến lá (Stevenson, 1993). Phần giữa vết bệnh hóa nâu đen do các đám mô bị chết, xung quanh vết bệnh thường có 7 đám cành bào tử va bào tử phân sinh màu trăng. Khi thời tiệt âm ướt hoặc buôi sáng sớm có sương, các đám bào tử phân sinh này dày và xôp tạo ra một lớp trăng như Sương muối ở mặt dưới lá bệnh (Drenth và ctv, 1996). Trên cuống lá, cành và thân: triệu chứng bệnh cũng tương tự như những triệu chứng trên lá.
Những tốn thương trên thân và cuống lá điển hình là những vết đốm lớn màu tối hoặc những vết đốm màu nâu, dẫn đến dé gãy và cây bị chết (Stevenson, 1993). Khi điều kiện âm độ xuống thấp, vết bệnh chết tóp lại, khi độ âm cao, trên vết bệnh có lớp cành bao tử và bao từ phân sinh trắng như sương muối bao phủ. Bệnh làm cho thân cành bi thôi, mém, có mùi moc. Trên củ khoai tây: bắt đầu từ những vết đốm bóng nhờn, màu tối trên bề mặt củ.
Những vết đốm này có thé tăng kích thước bao phủ toàn bộ củ. Dưới điều kiện môi trường thuận lợi cho sự hình thành bao tử, hệ sợi trắng có thé nhìn thấy được trên củ (Stevenson, 1993). Tiếp theo sự xâm nhiễm trên củ khoai tây sương mai là bệnh thối nhũn dẫn đến hỏng toàn bộ củ (Watterson, 1986). Triệu chứng bệnh sương mai có thể nhằm lẫn với một số bệnh thối củ do vi khuẩn vì có chung các đặc điểm như có vết màu nâu lõm xuống.
Tuy vậy khi cắt ngang củ sẽ thấy các mô bệnh có màu nâu xám lan rộng vào phía trong, đôi khi còn ăn sâu vao trong lõi củ. Các củ bị bệnh và các lát củ này khi đặt ở nhiệt độ dưới 20°C và âm độ bão hòa có thể quan sát thấy một lớp nam trang và cành bào tử phân sinh cũng như bao tử phân sinh trên bề mặt của củ (Vũ Triệu Man và Lê Lương Té, 2001). Bệnh lan truyền trong cây có thé từ lá tới thân rồi quả, củ. Nhưng cũng có thé lan truyền từ củ, hạt nhiễm bệnh lên thân, lá.
Khi bệnh xuất hiện nếu gap điều kiện thời tiết phù hợp như nhiệt độ dưới 20°C, âm độ cao trên 80% cây sẽ nhanh chóng tàn lui có thể gây thành dich làm giảm năng suất nghiêm trọng.3 Tổng quan về nam Phytophthora infestans Phytophthora infestans là một loài Oomycete. Sinh san vô tính thông qua túi bao tử có hình elip đến hình quả chanh với một cuống nhỏ. Túi bao tử có kích thước 29 - 36 x 19 - 22 um. Bào tử nảy mam hoặc trực tiếp tạo thành ống mam (ở nhiệt độ 15 - 24°C), hoặc gián tiếp qua động bào tử (ở nhiệt độ dưới 18°C).
Cây phân loại theo (cabi, 2022) Domain: Eukaryota Kingdom: Chromista Phylum: Oomycota Class: Oomycetes Order: Peronosporales Family: Peronosporaceae Genus: Phytophthora Species: Phytophthora infestans Nam có cấu tao dạng sợi đơn bào. Sinh san theo hai phương thức vô tinh và hữu tính. (Nguồn: Fry, William E.