BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN BẢO VỆ THỰC VẬT ---------------------- BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI THUỘC DỰ ÁN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP VỐN VAY ADB Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KHOA HỌC CÔNG NGHỆ QUẢN LÝ TỔNG HỢP BỆNH HẠI CHỦ YẾU TRÊN CÂY HỒ TIÊU NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT VÀ THU NHẬP CHO NGƢỜI DÂN NGHÈO TỈNH QUẢNG TRỊ Cơ quan chủ quản dự án: Bộ Nông nghiệp và PTNT Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Bảo vệ thực vật Chủ nhiệm đề tài: TS. Phạm Ngọc Dung Thời gian thực hiện đề tài: 9/ 2009 – 12/ 2011 Hà Nội, 12/2011 1 MỤC LỤC TT Các danh mục trong báo cáo Trang I ĐẶT VẤN ĐỀ 3 II MỤC TIÊU 4 III TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ 4 NGOÀI NƢỚC IV NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 1 Nội dung nghiên cứu 12 2 Vật liệu nghiên cứu 13 3 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 V KÉT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 20 1 Kết quả nghiên cứu khoa học 20 1.1 Điều tra tình hình sản xuất và những yếu tố hạn chế của nông 20 dân trong kỹ thuật canh tác và phòng trừ bệnh hại chính trên hồ tiêu tại Quảng Trị 1.2 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ một số bệnh hại chính trên hồ 37 tiêu tại Quảng Trị 1.2.1 Nghiên cứu bệnh vàng lá chết chậm hồ tiêu tại Quảng Trị 37 1.2.2 Nghiên cứu bệnh chết nhanh gây hại cây hồ tiêu tại Quảng Trị 48 1.3 Đánh giá hiệu quả mô hình phòng trừ tổng hợp bệnh c hết nhanh 54 và vàng lá chết chậm trên cây hồ tiêu ở Quảng Trị 1.3.1 Hiệu quả phòng trừ bệnh chết nhanh khi áp dụng biện pháp 56 phòng trừ tổng hợp 1.3.2 Hiệu quả phòng trừ bệnh vàng lá chết chậm trong mô hình hồ 57 tiêu tại Quảng Trị 2 Tổng hợp các sản phẩm của đề tài 69 3 Đánh giá tác động của kết quả nghiên cứu 70 4 Tổ chức thực hiện và sử dụng kinh phí 71 VI KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72 1 BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU, ĐƠN VỊ ĐO LƢỜNG, TỪ NGẮN, THUẬT NGỮ (nếu có) 1 Phytophthora capsici P. capsici 2 Phytophthora tropicalis P. tropicalis 3 Meloidogyne incognita M. incognita 4 Trichoderma harzianum T. harzianum 5 Tỷ lệ bệnh TLB 6 Chỉ số bệnh CSB 7 Hiệu quả phòng trừ HQPT 8 Đối chứng ĐC 9 Trƣớc xử lý TXL 10 Sau xử ly SXL 11 Năng suất lý thuyết NSLT 12 Năng suất trung bình NSTB 13 Đơn vị tính ĐVT 14 Xử lý chế phẩm XLCP 2 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hồ tiêu là loại cây cho thu nhập kinh tế cao, đƣợc Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn xác định là một trong 9 nhóm hàng nông sản xuất khẩu c hủ lực đến năm 2015. Hồ tiêu cũng là cây góp phần quan trọng vào việc xoá đói giảm nghèo cho ngƣời dân tỉnh Quảng Trị. Hiện nay, Việt nam là nƣớc xuất khẩu tiêu đứng đầu thế giới với diện tích khoảng 50.000 ha, sản lƣợng 77.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 25,6 triệu USD. Diện tích hồ tiêu Quảng Trị là 1.800 ha Tiêu ở Quảng Trị nổi tiếng về chất lƣợng, là cây gia vị đặc sản. Tháng 7/ 2007, Sở Khoa học và Công nghệ Tỉnh Quảng trị đã tiến hành xây dựng thƣơng hiệu cho hồ tiêu Quảng Trị. Việc xây dựng thành công chỉ dẫn địa lý cho sản phẩm Tiêu Quảng Trị càng có ý nghĩa hơn bao giờ hết khi Việt Nam chính thức gia nhập WTO và tiến tới gia nhập Hiệp hội hồ tiêu thế giới - IPC. Tác động xã hội của việc xây dựng chỉ dẫn địa lý cho tiêu Quảng Trị là một trong những động lực khuyến khích ngƣời dân, một mặt tạo cho ngƣời dân ý thức hơn trong việc sản xuất và quan tâm đến chất lƣợng của sản phẩm, mặt khác góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngƣời nông dân, xóa đói giảm nghèo, tiến tới làm giàu và hình thành các vùng cây đặc sản có quy mô. Tuy nhiên sản xuất tiêu chƣa ổn định, năng suất còn thấp, thu nhập của ngƣời sản xuất còn chƣa cao. “Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến thực trạng trên và ngƣời trồng tiêu quan tâm nhất là sâu bệnh phát sinh gây hại. Nhiều diệ n tích trồng tiêu đã bị chết phải huỷ bỏ thay thế bằng cây trồng khác khi đang ở thời kỳ đầu hoặc đỉnh cao kinh tế…” Báo cáo của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng trị, năm 2007. Theo Báo Nông nghiệp và PTNT số 254 ra ngày 22/ 12/ 2005 đƣa t in xã Cam Thành, huyện Cam Lộ - Quảng Trị chỉ còn 100 ha hồ tiêu so với 195 ha của các năm trƣớc do bệnh “chết nhanh” gây ra. Diện tích năm 2005 là: 2498,6 ha, năm 2009 diện tích chỉ còn 2135 ha. “Cả một vùng trồng tiêu nổi tiếng bởi chất lƣợng tiêu cay và thơm bây giờ trở nên tiêu điều, xơ xác, làm cho những ngƣời sở hữu đặc sản "vàng đen" này lao đao vì nợ nần...” (http://www.baoquangtri.vn). Bệnh hại chủ yếu trên cây hồ tiêu đều thuộc nhóm dịch hại lây lan trong đất và cây giống, triệu chứng dễ nhầm lẫn và khó phòng trừ (nấm Phytophthora, tuyến trùng, Fusarium, Pythium…). 3 Ngoài nguyên nhân chính nêu trên còn một số bất cập về mặt canh tác nhƣ chƣa chú ý nhân hom giống sạch bệnh, quy hoạch thiết kế vƣờn hoặc lựa chọn cây choái chƣa thích hợp... Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học công nghệ trong quản lý tổng hợp bệnh hại chủ yếu trên cây hồ tiêu nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và thu nhập cho người dân nghèo tỉnh Quảng Trị” đƣợc xây dựng với mong muốn giải quyết những khó khăn trong sản xuất cây hồ tiêu của tỉnh Quảng Trị góp phần đƣa năng suất hồ tiêu lên cao, nhằm đáp ứng nhu cầu cho nội tiêu và xuất khẩu. II. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu tổng quát Xây dựng đƣợc biện pháp phòng trừ tổng hợp bệnh hại chính trên cây hồ tiêu nhằm góp phần phát triển sản xuất hồ tiêu bền vững, có hiệu quả và tăng thu nhập cho ngƣời dân nghèo tỉnh Quảng Trị. Mục tiêu cụ thể - Xác định đƣợc danh mục thành phần bệnh hại chính trên cây hồ tiêu tại Quảng Trị - Xây dựng đƣợc qui trình phòng trừ tổng hợp bệnh hại chính trên cây hồ tiêu ở Tỉnh Quảng Trị. - Xây dựng đƣợc mô hình thử nghiệm các biện pháp phòng trừ tổng hợp bệnh hại chính trên hồ tiêu, tăng năng suất từ 10 - 15%. - Hƣớng dẫn kỹ thuật cho cán bộ khuyến nông và nông dân về nhận biết và phƣơng pháp phòng trừ sâu bệnh hại hồ tiêu. III. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1. Tình hình nghiên cứu nƣớc ngoài 1.1. Những nghiên cứu về bệnh chết nhanh cây hồ tiêu 1.1.1. Xác định tác nhân gây bệnh Tác nhân gây bệnh chết nhanh đƣợc xác định với nhiều kết quả và đƣợc thay đổi nhiều qua thời gian. Năm 1936, Muller xác định là Phytophthora palmivora var. piperis. Một vài thập kỷ sau, tác giả Holliday và cộng sự (1963) đã xác định tác nhân gây bệnh chết nhanh cây hồ tiêu ở Malaysia là Phytophthora palmivora. Theo Oudemans và Coffey (1991) đã nghiên cứu 84 isolate đã xác định là Phytophthora capsici. 4 Tác giả Aragaki và Uchida (2001) đã đề xuất P. capsici đƣợc phân chia thành 2 loài: P. capsici và P. tropicalis sp. nov., dựa theo sự khác biệt về kích thƣớc và hình thái bào tử nang cũng nhƣ phạm vi ký chủ của chúng. Kết quả nghiên cứu của Zhang và cộng sự (2004) đã hỗ trợ cho kết luận của Aragaki và Uchida (2001) nhờ vào giải trình tự chuỗi rDNA đoạn ITS của 2 loài và đề xuất loài P. tropicalis (A2) có thể là một isolate chuyển tiếp trong quá trình tiến hoá của loài P. capsici. Các tác giả Donahoo và Lamour (2008) đã sử dụng kỹ thuật đa hình đoạn dài khuyếch đại (amplified fragment length polymorphism = AFLP) và sử dụng primer ITS4 và ITS6 của vùng ITS để phân tích mối quan hệ về gen giữa 2 loài P. capsici và P. tropicalis. 1.1.2. Một số đặc điểm hình thái của nấm Phytophthora spp. gây hại cây hồ tiêu - Bào tử nang (Sporangia) Theo báo cáo của Mchau và Coffey, 1995) bào tử nang dƣờng nhƣ khác nhau về hình dạng bao gồm : hình bầu dục, hình cầu, hình bán cầu, hình trứng rộng, hình xoắn ngƣợc, hình trứng ngƣợc, hình thoi, hình quả lê. Kích thƣớc khác nhau, dài x rộng là : 32,8 – 65,8 x 17,4 – 38,7 µm, tỷ lệ dài và rộng biến thiên từ : 1,3 : 1 đến 2,1 : 1, tỷ lệ dài rộng lớn hơn ở loại nhóm CAPB và nhỏ hơn ở nhóm CAPA. Aragaki và Uchida, 2001 đã đề xuất P. capsici đƣợc phân chia thành 2 loài dựa vào các đặc điểm hình thái và cây ký chủ đặc trƣng. Một loài là P. capsici có bào tử nang rộng, tỷ lệ chiều dài/rộng nhỏ hơn 1,8, phần cuống bào tử rộng, không có mặt bào tử hậu, phát triển tốt ở nhiệt độ 35 0C và gây bệnh cho cây ớt. Một loài mới, P. tropicalis sp. nov., có bào tử hẹp, tỷ lệ dài/ rộng lớn hơn 1,8, phần cuống bào tử thót lại, có mặt của bào tử hậu, không phát triển ở 35 0C, gây bệnh cho cây hồ tiêu, ca cao, macadamia, đu đủ và một số cây nhiệt đới khác, nhƣng không gây bệnh hoặc gây bệnh yếu cho cây ớt, đƣợc phân biệt với nấm P. capsici. Nấm P. tropicalis và P. capsici có một số đặc điểm về hình thái tƣơng tự nhau: bào tử nang có cuống dài, dễ rụng trong nƣớc. 1.1.3. Một số kết quả nghiên cứu phòng trừ bệnh chết nhanh cây hồ tiêu 1.1.3.1. Biện pháp canh tác Vệ sinh sạch sẽ tại các khu vƣờn là yếu tố cơ bản trong phòng chống bệnh hiệu quả. Lối đi và các trang thiết bị phải đƣợc giữ gìn sạch sẽ. Các khu vƣờn cũng cần 5 đƣợc làm sạch không còn những mảnh vụn cây trồng bị thối nát, đó là những vật dễ mang mầm bệnh Phytophthora (Broadley, 1992). Cắt tỉa những cành, nhánh hồ tiêu ở dƣới thấp, đặc biệt trong mùa mƣa để làm giảm độ ẩm ở phần gốc và ngăn cản những lá ở dƣới thấp tiếp xúc nguồn bệnh Phytophthora ở trong đất (Manohara và cộng sự, 2004) Việc tƣới nƣớc và mƣa nhiều đƣợc coi là các nhân tố quan trọng nhất làm gia tăng bệnh và sự lây lan của bệnh do nấm Phytophthora. Thời gian tồn đọng nƣớc trong đất, trên tán lá hoặc trên hoa quả là môi trƣờng quan trọng đối với sự phát triển bệnh do nấm Phytophthora gây nên, vì chính trong khoảng thời gian đó các mầm bệnh mới sinh sôi nảy nở và nhiễm bệnh vào cây (Erwin và Riberrio, 1996). Ngoài ra, các du động bào tử, các bào tử nang và các hậu bào tử di chuyển đƣợc trong đất nhờ nƣớc tƣới, nƣớc mƣa chảy và đất trôi theo. Cần phải xây dựng các vƣờn cây trên khu đất có hệ thống thoát nƣớc tốt và không bị ngập lụt. Do đó, các bãi đất hơi dốc rất thích hợp để thiết lập vƣờn tiêu, tốt nhất đất cần đƣợc rút hết nƣớc ở độ sâu tới 1,5 m, tạo thành các ụ đất xung quanh cây có thể làm tăng khả năng thoát nƣớc (Broadley, 1992). Các cây trồng che phủ, khi đƣợc trồng vào đất, có thể làm gia tăng lƣợng chất hữu cơ và nhờ đó kích thích sự phát triển của các vi sinh vật có thể hạn chế đƣợc Phytophthora (Broadley, 1992). Theo tác giả Pawar (2002), sử dụng lá cây xanh, mùn rác, xơ dừa hoặc chất hữu cơ tủ gốc cho cây thích hợp vào cuối gió mùa đông bắc. Những cây che phủ nhƣ: cây họ đậu (Calapogonium muconoides) đƣợc trồng để ngăn cản sói mòn, cũng nhƣ sự phát tán của nguồn bệnh trong đất vào mùa mƣa và giữ ẩm trong suốt mùa hè ở các vƣờn tiêu của Ấn Độ. Theo (Zaubin và cộng sự, 1995), bón phân N, P, K tổng hợp chứa Ka li cabonat cao hơn Nitơ có thể giảm đƣợc bệnh do nấm P. capsici. Theo Aryantha và cộng sự (2000) tất cả các phân hữu cơ đều làm tăng chất hữu cơ ở trong đất, kích thích hoạt động sinh học và làm gia tăng số lƣợng các xạ khuẩn đối kháng, vi khuẩn huỳnh quang và nấm đối kháng. Các chất hữu cơ phân huỷ giải phóng ra amoniac và các axit hữu cơ dễ bay hơi có thể diệt bệnh Phytophthora và chất hữu cơ còn lại kích thích sự phát triển của các vi sinh vật cạnh tranh đối kháng trong đất. 6 Việc bổ sung vào hỗn hợp rác phủ phân gà hoai làm tăng hoạt động sinh học và lƣợng vi khoẩn Actinomyces, vi khuẩn sinh nội bào và vi khuẩn Pseudomonas phát huỳnh quang sau thời kỳ 3 tháng, cao hơn hẳn so với trong điều kiện hỗn hợp rác ủ chỉ đƣợc trộn phân vô cơ (Guest, 2004). 1.1.3.2. Biện pháp sinh học a. Nghiên cứu nấm đối kháng Trichoderma Theo Jollès và Muzzarelli (1999), các loài nấm mốc nhƣ Trichoderma, Gliocladium ... cho hàm lƣợng chitinase cao. Chitinase giữ vai trò chính trong hoạt động ký sinh của các loài nấm này với các loài nấm gây bệnh cho cây trồng. Nấm Trichoderma khi ký sinh nấm gây bệnh sẽ tiết ra hệ enzyme phân hủy chitin của vách tế bào nấm gây bệnh bao gồm 6 enzyme: 2 enzyme -1,4-N-acetylglucosaminidase và 4 enzyme endochitinase. Các chủng nấm mốc Trichoderma, Aspergillus, Candida albicans, Sclerotium glucanicum...có khả năng sản sinh -glucanase cao, đặc biệt là nấm Trichoderma. -glucanase của Trichoderma giữ vai trò chính trong hoạt động ký sinh để đối kháng nấm gây bệnh cây trồng. -1,3-glucanase ở Trichoderma kìm hãm quá trình sinh tổng hợp -1,3-glucan vách tế bào, ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh. Theo Nielssen và cộng sự (2006), Bakker và cộng sự (2007) các chủng của vi khuẩn Pseudomonas kháng nấm đều có khả năng tổng hợp sidorophore và có thể tham gia vào cơ chế kháng nấm. Tìm hiểu cơ chế kháng nấm, Nielssen còn cho rằng các chủng P. fluorescens vừa có khả năng đối kháng nấm có thành tế bào đƣợc cấu tạo chủ yếu với chitin, vừa có khả năng đối kháng với nấm có thành tế bào cấu tạo chủ yếu với glucan, có sự tham gia của chất kháng sinh và endochitina. 1.1.3.3. Biện pháp hoá học Hỗn hợp Boócdo là một hỗn hợp giữa đồng sun phát với vôi có khả năng phòng trừ bệnh sƣơng mai cà chua, khoai tây do nấm Phytophthora infestans. Nhóm hoạt chất gồm có Furalaxyl (fongarid), Metalaxyl (Ridomil) và benalaxyl (Galben) có khả năng diệt đƣợc các loại nấm thuộc Bộ Peronosporales trong đó có Phytophthora, tuy nhiên chất Metalaxyl đƣợc sử dụng phổ biến nhất (Erwin và Ribeiro, 1996) Thuốc chứa hoạt chất Phosphonates có tác dụng phòng trừ nấm thuộc Bộ Peronosporales. Từ “phosphonates” dùng để chỉ muối và các este của axit phosphoric 7 đã giải phóng ra các Anion phosphonates trong dung dịch. Các chất Phosphonates điều chế bằng cách trung hòa từng phần các axit phosphoric (H3PO4 ) với các hydroxit Kali. Một dạng đặc trƣng của phosphonates là Fosetyl – Al, tên thƣơng mại là Aliette, hỗn hợp chứa muối nhôm của Phosphonate (Cohen và Coffey, 1986). 1.2. Những nghiên cứu về bệnh vàng lá chết chậm hồ tiêu 1.2.1. Những nghiên cứu xác định tác nhân gây bệnh Theo Winoto (1972) ở Sarawak, Malaysia bệnh vàng lá biểu hiện lá mất diệp lục, cây còi cọc và có triệu chứng thiếu dinh dƣỡng nghiêm trọng. Triệu chứng bệnh tăng thêm khi có sự kết hợp giữa tuyến trùng Meloidogyne incognita và Fusarium solani, trong điều kiện khô hạn và đất nghèo dinh dƣỡng. Tác giả Nambiar và Sarma (1977) cho rằng nguyên nhân gây bệnh vàng lá chết chậm cây tiêu ở Ấn Độ bao gồm các loài nấm nhƣ Fusarium sp., Rhizoctonia sp. và tuyến trùng nhƣ: Meloidogyne incognita. Tầm quan trọng của sự thiếu K và P trong đất, sự thiếu nƣớc cũng ảnh hƣởng đến bệnh. Theo tác giả Whitehead (1998), tuyến trùng Meloidogyne incognita là nguyên nhân chính gây vàng lá hồ tiêu, có phạm vi phân bố rộng trên phạm vi toàn thế giới ở vùng Nhiệt đới và Á nhiệt đới. 1.2.2. Đặc điểm sinh học của tuyến trùng Meloidogyne incognita Tuyến trùng Meloidogyne incognita (Kofoid & White, 1919) Chitwood, 1949 là loài tuyến trùng nội ký sinh rễ thuộc: Giốn g Meloidogyne, Họ Meloidogynidae, Bộ Tylenchida. Cũng nhƣ các loài tuyến trùng gây hại cây khác, tuyến trùng Meloidogyne incognita con cái nhiều hơn con đực, đẻ trứng thành từng bọc, trứng nở ra tuyến trùng non. Meloidogyne incognita sinh sản đơn tính, mặc dù con đực phổ biến và có thể tập hợp ở giai đoạn cuối để dẫn dụ con cái (Whitehead, 1998). Vòng đời của Meloidogyne incognita thƣờng từ 32 - 42 ngày ở nhiệt độ 25 - 30o C (Campos, 1990). Một khối trứng của Meloidogyne incognita khoảng 1000 trứng. Nhiệt độ ảnh hƣởng nhiều đến hoạt động tuyến trùng đặc biệt là sự nở trứng. Trứng của Meloidogyne incognita nở tốt nhất trong nƣớc ở nhiệt độ 25oC (Mustika, 1990). 8 1.2.2. Một số nghiên cứu biện pháp phòng trừ Phân hữu cơ nhƣ phân gà làm giảm sự hình thành nốt sần ở rễ tiêu, tỷ lệ nốt sần ở công thức xử lý phân gà thấp hơn so với công thức xử lý Carbofuran nhƣng không sai khác có ý nghĩa, do vậy phân gà đƣợc xem nhƣ là một thuốc trừ tuyến trùng, bên cạnh đó giá cả thấp nhƣng hàm lƣợng dinh dƣỡng cao và có thể làm tăng năng suất cây trồng (Zaragosa, 1992). Các tác giả Mustika (1978) đã thí nghiệm với 10 loại thuốc ở nhà lƣới LPTI ở Indonesia, kết quả cho thấy tất cả các hoạt chất đều làm giảm mật độ tuyến trùng trong đất. Trong đó Shell DD, Vapam EC, Nemagon 75 EC và Temik 10 G có hiệu quả phòng trừ Meloidogyne spp.. Sử dụng thuốc Carbofuran với liều lƣợng 114 g/ gốc tiêu. Xửlý 4 lần, 2 lần đầu cách nhau 2 tuần, 2 lần sau xử lý cách nhau 1 tháng cho thấy số lƣợng tuyến trùng đã giảm nhiều và trọng lƣợng rễ, thân và lá tiêu đƣợc cải thiện (Kueh và Teo, 1978). 2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc 2.1. Nghiên cứu bệnh chết nhanh cây hồ tiêu 2.1.1. Xác định tác nhân gây bệnh Bệnh chết nhanh ở Việt Nam đƣợc ghi nhận vào năm 1952, nhƣng không đƣợc biết đến tác nhân gây bệnh. Tác giả Phạm Văn Biên và cộng sự, 1990 ghi nhận tác nhân gây bệnh chết nhanh cây hồ tiêu là nấm Phytophthora palmivora. Tác giả Diệp Đông Tùng và cộng sự (1999) đã xác định tác nhân gây thối rễ chết cây hồ tiêu tại Phú Quốc là do nấm Phytophthora parasitica var. piperina . Theo tác giả Phan Quốc Sủng (2001) xác định tác nhân gây bệnh chết nhanh cây hồ tiêu do nấm Phytophthora spp. gây nên. Bằng phƣơng pháp PCR và men cắt, Trần Kim Loang và cộng sự (2006) bƣớc đầu đã xác định tác nhân gây bệnh chết nhanh cây hồ tiêu tại Tây Nguyên là nấm Phytophthora palmivora. Tác giả Nguyễn Vĩnh Trƣờng và cộng sự, 2008, dựa vào triệu chứng gây bệnh, đặc điểm hình thái của các isolate phân lập đƣợc từ 4 Tỉnh: Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, Bình Phƣớc và Quảng Trị, đã xác định tác nhân gây bệnh chết nhanh cây hồ tiêu là do nấm Phytophthora capsici. Kết quả này đã đƣợc kiểm tra lại bằng phƣơng pháp PCR – RFLP của vùng ITS, sử dụng primer ITS4 và ITS6. 9 Tác giả Phạm Ngọc Dung và cộng sự (2010) xác định tác nhân gây bệnh chết nhanh hồ tiêu ở Đăk Nông là do nấm Phytophthora tropicalis một loài mới đƣợc phân tách từ loài Phytophthora capsici bằng kết quả chạy PCR và phân tích chuỗi Internal Transcribed Spacer (ITS). 2.1.2. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh Theo Trần Văn Hoà (2001), khi vào vƣờn tiêu cần phải thay đổi giầy, dép, không mang dày bên ngoài vào trong vƣờn tiêu, nhất là đi từ vƣờn cây bị bệnh trong vùng. Ở Việt Nam, tháng mùa mƣa liên tục khả năng ứ đọng nƣớc trong vƣờn rất cao, cần bố trí trồng tiêu trên đất thoát nƣớc, tạo rãnh thoát nƣớc trong mùa mƣa là biện pháp quan trọng để hạn chế bệnh do nấm Phytophthora gây nên (Lê Đức Niệm, 2001). Nhiều kết quả nghiên cứu về cây che phủ nhƣ: Cốt khí, Muồng hoa vàng, Đậu mèo, Đậu nho nhe và một số loại cỏ khác...., đặc biệt là cây Lạc dại. Cây lạc dại (Arachis pintoi) là một loài cây họ đậu lâu năm, trồng bằng hạt và bằng cành, có thể trồng xen ngô, cây ăn quả và các vƣờn cây lâu năm khác, trong đó có hồ tiêu. Khi trồng xen Lạc dại dƣới tán cây lâu năm có khả năng sinh trƣởng tốt, không cạnh tranh ánh sáng với cây trồng chính, cây sinh trƣởng quanh năm nên duy trì độ che phủ tốt, chống xói mòn vào mùa mƣa, duy trì độ ẩm đồng ruộng vào mùa khô giúp cho c ây trồng chính sinh trƣởng tốt (Lê Quốc Doanh, 2003). Trong những năm gần đây, tại Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu thành công trong sử dụng nấm đối kháng Trichoderma để phòng trừ một số bệnh hại cây trồng trong đó có chế phẩm sinh học đa chức năng SH1 của Viện Bảo vệ thực vật ứng dụng trong phòng trừ bệnh chết nhanh hồ tiêu do nấm Phytophthora sp., chế phẩm Trichoderma spp. phòng trừ bệnh thối quả ca cao do nấm Phytophthora palmivora của Viện Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (Trần Kim Loang và cộng sự, 2008). Hiện nay ở Việt Nam, thuốc Agri-fos 400 có hoạt chất là Axit Phosphoric xuất xứ từ Úc là loại thuốc đặc trị nấm Phytophthora. Theo Quyết định số 23/2002/QĐ/BNN ngày 26/32002 của Bộ NN-PTNT, Agri-fos 400 đƣợc đặc cách sử dụng tại Việt Nam để trừ bệnh thối rễ trên cây sầu riêng do nấm Phytophthora bằng cách bơm thuốc trực tiếp vào bó mạch của cây. Agri-fos 400 do công ty Phát triển Công nghệ sinh học (DonaTechno) nhập khẩu và phân phối tại Việt Nam. Để trừ bệnh 10 chết nhanh cho hồ tiêu theo khuyến cáo của nhà phân phối, chia làm 3 lần, cách nhau 10 ngày. Lần 1: lấy 5 ml thuốc pha 4 lít nƣớc tƣới gốc + 40 ml thuốc pha 10 lít nƣớc phun lá; lần 2: lặp lại lần 1; lần 3: lặp lại tƣới gốc, riêng phun lá cần kết hợp với phân bón lá giàu vi lƣợng để cây tiêu chóng phục hồi. 2.2. Một số nghiên cứu bệnh vàng lá chết chậm Theo Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (1991) cho biết ở tất cả các vùng trồng tiêu của Việt Nam đều gặp những vƣờn tiêu chết toàn bộ, chỉ còn trơ lại cây nọc, gây thiệt hại rất lớn. Bệnh làm chết cả tiêu kiến thiết cơ bản và tiêu kinh doanh. Có 10 - 30 % diện tích tiêu bị hại nặng không có khả năng cho thu hoạch. Một số vùng trồng tiêu lâu năm ở Phú Quốc và Quảng Trị, Quảng Bình bệnh này phát triển mạnh tạo thành dịch lớn, gây thiệt hại nặng nề và đe dọa ngành sản xuất tiêu ở đây. Ở Bình Long, Lộc Ninh tỷ lệ tiêu chết và bệnh là 30 %, xã Bình Giã, Châu Thành, Đồng Nai có tới 90 % tiêu bị chết (Phạm Văn Biên, 1989). Theo tác giả Nguyễn Ngọc Châu (1995), đã ghi nhận cây hồ tiêu không chỉ bị bệnh do nhiều loại tuyến trùng ký sinh trên rễ nhƣ: Meloidogyne, Radophonus, Rotylencholus… mà còn có một số nấm nhƣ: Fusarium, Rhizoctonia…cùng tác động gây hại lên bộ rễ của cây tiêu. Những thao tác trong khi bón phân, xới xáo đất và đặc biệt trong mùa mƣa nếu tạo ra các vết thuơng cho bộ rễ là điều kiện cho nấm bệnh xâm nhiễm và gây hại bộ rễ và cuối cùng cây bị chết. Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh (1993), các loài tuyến trùng Meloidogyne sp. tuy khác nhau về ký chủ song giống nhau về quá trình phát triển. Tốc độ và thời gian phát triển phụ thuộc vào nhiệt độ, ánh sáng, ký chủ mà chúng sinh ra. Vòng đời của tuyến trùng Meloidogyne incognita phát triển qua 5 giai đoạn chính: Trứng (ấu trùng tuổi 1) - ấu trùng tuổi 2 (ấu trùng cảm nhiễm) - ấu trùng tuổi 3 - ấu trùng tuổi 4 - tuyến trùng trƣởng thành. Giai đoạn ấu trùng cảm nhiễm ở trong đất, còn các giai đoạn khác hình thành và phát triển trong rễ tiêu. Thời gian phát triển và hình thành một vòng đời của tuyến trùng Meloidogyne incognita phụ thuộc vào nhiệt độ và ẩm độ. Thời gian cho 1 vòng đời khép kín của tuyến trùng là 26 - 31 ngày. Trong điều kiện khí hậu tại Tân Lâm, vòng đời vào mùa hè từ 26 - 28 ngày, về mùa đông 29 - 31 ngày. Nhiệt độ và lƣợng mƣa là những yếu tố ảnh hƣởng rất lớn đến mật độ tuyến 11 trùng gây hại. Biên độ dao động của mật độ tuyến trùng trong năm do các yếu tố này chi phối đến 7,5 lần. Đồng thời nhiệt độ và lƣợng mƣa còn ảnh hƣởng đến đƣờng phân bố của tuyến trùng. Loại đất trồng cũng có vai trò lớn đến sự phát triển của tuyến trùng. Bệnh sần rễ phát triển mạnh trên đất basalt. Sử dụng một số loại thuốc nhƣ: Nokap 25EC, Mocap 10G liều lƣợng dùng nhƣ khuyến cáo, rắc hoặc tƣới vào đất xung quanh gốc cây (Nguyễn Ngọc Châu và Nguyễn Vũ Thanh, 1993). IV. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1. Điều tra tình hình sản xuất và những yếu tố hạn chế của nông dân trong kỹ thuật canh tác và phòng trừ bệnh hại chính trên hồ tiêu tại Quảng Trị - Nội dung 2. Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học trong phòng trừ một số bệnh hại chính trên hồ tiêu + Nghiên cứu xác định thành phần bệnh hại trên hồ tiêu và mức độ phổ biến của chúng trên đồng ruộng. + Nghiên cứu và thử nghiệm biện pháp phòng trừ bệnh chủ yếu hại hồ tiêu bằng kỹ thuật canh tác (vệ sinh đồng ruộng, tủ gốc, tƣới và tiêu thoát nƣớc…). + Nghiên cứu và thử nghiệm biện pháp phòng trừ bệnh hại chính bằng biện pháp sử dụng chế phẩm sinh học, thuốc trừ sâu sinh học (chế phẩm Trichoderma hazianum, chế phẩm BC (Bacillus subtilis) phòng trừ bệnh chết nhanh (Thối rễ), chế phẩm MT1 phòng trừ bệnh chết chậm. + Nghiên cứu và thử nghiệm biện pháp phòng trừ bệnh chủ yếu hại hồ tiêu bằng biện pháp sử dụng thuốc hoá học an toàn và hiệu quả. - Nội dung 3. Xây dựng mô hình thử nghiệm quản lý tổng hợp bệnh hại chính trên cây hồ tiêu + Xây dựng mô hình thử nghiệm quản lý tổng hợp bệnh hại chính trên cây hồ tiêu tại huyện Vĩnh Linh quy mô 1ha/ mô hình/huyện. + Hƣớng dẫn kỹ thuật quản lý bệnh hại hồ tiêu cho nông dân và cán bộ khuyến nông Tổ chức 2 lớp, mỗi lớp 40 ngƣời. + Tổ chức hội nghị đầu bờ để giới thiệu mô hình cho nông dân, quy mô 1 Hội nghị 50 ngƣời tại huyện Vĩnh Linh. 12 2. Vật liệu nghiên cứu * Các vật liệu nghiên cứu trong phòng: - Môi trường nuôi cấy: Thành phần (trong 1 lít môi trƣờng): + Môi trƣờng CA: cà rốt (200g), agar (15g), nƣớc cất (1000ml). + Môi trƣờng PDA: khoai tây (200g), đƣờng dextro (20g), agar (20g) + Môi trƣờng V8: V8 (200 ml), CaCO3 (3g), agar (20g) - Các hoá chất: các loại thuốc BVTV: Bavistin, AGRI-FOS, Aliette, Sunfat Đồng, Streptomycin, Rose bengal, Hymexazol, Piramicin, Rifampicin, Viben … - Các trang thiết bị và dụng cụ: tủ sấy dụng cụ, buồng cấy, tủ định ôn, dụng cụ nuôi cấy nấm, đĩa petri, ống tuýp, đèn cồn, que cấy, hoá chất, cồn….. 3. Phƣơng pháp nghiên cứu 3.1. Nội dung 1. Điều tra những yếu tố hạn chế của nông dân trong kỹ thuật canh tác và phòng trừ bệnh hại chính trên hồ tiêu tại Quảng Trị Điều tra bổ sung dữ liệu ở những vùng sản xuất hồ tiêu tập chung, vùng thƣờng xuyên có các loại dịch hại nguy hiểm, vùng sản xuất hồ tiêu có hiệu quả thấp và không bền vững về tất cả các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của cây hồ tiêu thông qua phƣơng pháp: + Phỏng vấn trực tiếp + Phát phiếu điều tra + Điều tra trực tiếp Những cuộc điều tra cơ bản này sẽ cho phép chúng ta giám sát kỹ thuật canh tác, giới và vấn đề về tính hợp lý khác trƣớc và sau dự án. Thông tin phản hồi từ các nông hộ cũng sẽ giúp chúng ta kiểm tra tính hợp lý và tính bền vững của các biện pháp quản lý đã đƣợc chấp thuận. 3.2. Nội dung 2. Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học trong phòng trừ một số bệnh hại chính trên hồ tiêu 3.2.1. Điều tra thu thập thành phần bệnh hại trên cây hồ tiêu - Thời gian điều tra: 10 ngày một lần - Điều tra ở các vƣờn cây có độ tuổi khác nhau, ở các vị trí khác nhau, các điều kiện chăm sóc khác nhau và ở các giống khác nhau. Mỗi vƣờn điều tra 20 - 50 cây theo 5 điểm chéo góc. 13 - Phƣơng pháp thu thập mẫu: Thu thập tất cả các loại triệu chứng bệnh hại trên tất cả các bộ phận của cây (lá, thân, rễ, hoa, quả). Các mẫu bệnh đƣợc đựng trong các túi xi măng, giấy báo. - Sau khi thu thập đƣợc gửi hoặc mang ngay về phòng thí nghiệm để giám định. + Ngày, địa điểm thu mẫu, tên của chủ ruộng lấy mẫu. + Cây trồng (giống, tuổi cây, lịch sử của cây, những cây trồng cùng) + Bộ phận cây bị hại + Đất đai (đất đỏ, đất đồi, đồng bằng, thung lũng…) Quản lý (phân bón, thuốc trừ sâu bệnh, vệ sinh đồng ruộng…) Chỉ tiêu điều tra: Đánh giá mức độ gây hại phổ biến của từng loại sâ u bệnh * Với bệnh hại : theo thang 4 cấp + : < 10% cây bị bệnh + : 11 - 25% cây bị bệnh + : 26 - 50% cây bị bệnh ++++: >50% cây bị bệnh 3.2.2. Xác định các tác nhân một số bệnh gây hại quan trọng cho cây hồ tiêu a. Phương pháp phân lập ký sinh gây bệnh trực tiếp từ mẫu cây bệnh - Rửa mẫu bệnh dƣới vòi nƣớc - Lựa chọn các mô bệnh điển hình - Cắt mô bệnh thành những miếng có kích thƣớc 1x1cm. Miếng cắt phải có cả mô bệnh và mô khoẻ. Khử trùng bề mặt bằng cồn 70 0 trong 15 - 20 giây, sau đó rửa sạch bằng nƣớc cất vô trùng - Thấm khô miếng cắt bằng giấy thấm vô trùng, dùng dao đã khử trùng cắt vết bệnh thành các miếng nhỏ 5 x 5mm - Đặt các mảnh mô cây vào môi trƣờng nghèo dinh dƣỡng (WA, CA). - Khi nấm đã phát triển với kích thƣớc 1 – 2 cm, lấy phần đầu sợi nấm cấy truyền sang môi trƣờng thích hợp nhƣ: PDA, CMA, Czapeck b. Phương pháp phân lập nấm Phytophthora 14 Phƣơng pháp phân lập Phytophthora từ đất và rễ hồ tiêu bằng sử dụng mồi bẫy: cánh hoa và vỏ quả (Một số loại quả nhƣ : đu đủ, cacao, táo, lê …thƣờng phải xanh), (Erwin, D.C. and Riberrio O.K, 1996)  Lấy mẫu đất ở gốc của cây bị bệnh  Cho đất vào 1/3 cốc, thêm nƣớc cất vô trùng vào tới khi đạt 3/4 cốc. Khuấy nhẹ đất trong cốc bằng đũa thuỷ tinh, để đất lắng xuống trong 2 giờ (tốt nhất để qua đêm).  Cắt cánh hoa có màu sắc 0,5 x 0,5 cm (1 mồi bẫy) thả vào cốc nƣớc trên.  Để cốc bẫy bào tử qua đêm ở nhiệt độ 20-250C.  Quan sát cánh hoa sau: 1 ngày, 2 ngày, 3 ngày. Khi thấy cánh hoa bị mất màu đem lên kinh hiển vi soi, quan sát thấy bào tử nấm Phytophthora  Làm thuần cánh hoa đem cấy lên môi trƣờng: CA, CMA, PCA... c. Phương pháp xác định mật độ tuyến trùng + Phƣơng pháp lọc tuyến trùng từ đất Tuyến trùng trong đất đƣợc lọc bằng phƣơng pháp phễu lọc Berman có cải tiến. Cân 50g đất cho vào rây có đƣờng kính 20 cm, bên trong rây đặt một mảnh vải lọc hoặc lớp giấy ăn mỏng, đặt rây lên trên đĩa sâu lòng có kích thƣớc lớn hơn rây, không cho đất và tàn dƣ thực vật rơi xuống đĩa, cho nƣớc vào, giữ mực nƣớc cho ngập 1/2 chiều cao rây. Các loài tuyến trùng sẽ di chuyển qua màng lọc và rớt xuống đĩa. Thời gian lọc là 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ phòng. Khi đã đủ thời gian, bỏ rây ra khỏi đĩa. Dùng kính hiển vi và kính soi nổi để xác định thành phần và mật độ tuyến trùng. + Phƣơng pháp lọc tuyến trùng từ rễ Rửa sạch mẫu dƣới vòi nƣớc mạnh, để khô rồi cắt thành từng đoạn 0,5 - 1 cm. Trộn đều rồi cân 5 g rễ cho vào máy xay sinh tố có chứa 100 ml nƣớc, xay 3 lần, mỗi lần 10 giây, sau mỗi lần xay nghỉ 5 giây. Cho dịch xay qua rây 500 m - 250 m - 100 m và thu thập tuyến trùng trên rây 45 m. 3.2.3. Nghiên cứu biện pháp canh tác a. Ảnh hưởng của biện pháp vệ sinh đồng ruộng, tỉa cành tạo tán đến một số bệnh hại chính 15 + Công thức thí nghiệm 1. Vệ sinh đồng ruộng, tỉa cành tạo tán 2. Không vệ sinh đồng ruộng, tỉa cành tạo tán + Phƣơng pháp tiến hành : thí nghiệm diện rộng, không nhắc lại, bố trí tuần tự, 200 trụ tiêu/ công thức. b. Ảnh hưởng của chế độ tưới, tiêu nước đến bệnh chết nhanh + Công thức thí nghiệm: 1. Làm rãnh thoát nƣớc 2. Không làm rãnh thoát nƣớc c. Ảnh hưởng của các vật liệu khác nhau cho tủ gốc giữ ẩm + Công thức thí nghiệm: 1. Phủ rơm hoặc lá cây khô 2. Phủ vỏ cà phê ủ hoai 3. Phủ vỏ trấu + 1/3 phân chuồng hoai mục 4. Đối chứng + Phƣơng pháp tiến hành: Thí nghiệm diện hẹp, bố trí theo khối ngẫu nhiên tuần tự, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, 30 trụ/ 1 lần nhắc. 3.2.4. Biện pháp sinh học a. Thử hiệu lực phòng trừ của một số chế phẩm sinh học đối với bệnh chết nhanh Công thức thí nghiệm: 1. (50g Chế phẩm Trichoderma + 10 kg phân chuồng hoai/nọc tiêu + nền 2. Chế phẩm sinh học SH1 (1 kg/nọc) + nền 4. Phân Komic (3 kg/nọc) + nền 3. Đối chứng (Không bón chế phẩm) b. Thử hiệu lực phòng trừ của chế phẩm sinh học đa chức năng SH1 đối với bệnh vàng lá chết chậm Công thức thí nghiệm: CT1: Chế phẩm sinh học SH1 1 kg/nọc CT2: Đối chứng (Không bón SH1) Chỉ tiêu theo dõi: + Mật độ tuyến trùng trong đất và rễ sau 3 tháng, 6 tháng xử lý chế phẩm 16 + Tỷ lệ rễ nhiễm nấm Fusarium sp. Sau xử lý 1 tháng, 3 tháng, 5 tháng. + Tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh vàng lá chết chậm sau 6 tháng xử lý. + Năng suất hồ tiêu. 3.2.5. Nghiên cứu hiệu lực của một số loại thuốc hoá học a. Hiệu lực của một số thuốc hoá học đến bệnh chết nhanh do nấm Phytophthora gây hại + Công thức thí nhgiệm: 1. Aliete 80 WP nồng độ 0,2% 2. Ridomil MZ 72 WP 0,3% 3. Agri-fos 400 nồng độ 0,5% 4. Agri-fos 400 nồng độ 1% 5. Công thức đối chứng: (Xử lý nƣớc lã) + Phƣơng pháp tiến hành: Thí nghiệm diện hẹp, bố trí ngẫu nhiên tuần tự, 3 lần nhắc lại, 30 nọc/lần nhắc. Tiến hành theo dõi tỷ lệ bệnh vào các tháng: 2, 3, 6, 9 sau xử lý. b. Hiệu lực của một số thuốc hoá học đối với tuyến trùng Meloidogyne incognita gây bệnh chết chậm + Công thức thí nghiệm: CT1: Marshal 200 SC nồng độ 0,3% CT2: Oncol 20 ND nồng độ 0,3% CT3: Nokap 25EC nồng độ 0,2% CT4: Đối chứng (Không xử lý) + Phƣơng pháp tiến hành: Thí nghiệm đƣợc bố trí trên tiêu kiến thiết cơ bản theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCB) gồm 5 công thức đƣợc nhắc lại 3 lần, mỗi công thức 20 cây, tƣới 2 lần cách nhau 15 ngày, mỗi lần tƣới 5 lít dung dịch thuốc/ gốc. + Chỉ tiêu theo dõi: Định kỳ theo dõi trƣớc xử lý (TXL), sau xử lý (SXL) 1 tháng, 2 tháng với các chỉ tiêu sau: Mật độ tuyến trùng M. incognita trong đất và trong rễ. c. Hiệu quả phòng trừ của thuốc hóa học đối với đến nấm Fusarium sp. trong đất và rễ trồng tiêu 17 Công thức thí nghiệm: 1. Fungal 80WP nồng độ 0,25% 2. Bavistin 0,2% 3. Viben C 50BTN 0,2% 4. Đối chứng (không xử lý) Phƣơng pháp tiến hành: Thí nghiệm đƣợc bố trí trên tiêu kiến thiết cơ bản theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCB) gồm 5 công thức đƣợc nhắc lại 3 lần, mỗi công thức 20 cây, tƣới 2 lần cách nhau 15 ngày, mỗi lần tƣới 5 lít dung dịch thuốc/ gốc. Chỉ tiêu theo dõi: Định kỳ theo dõi trƣớc xử lý (TXL), sau xử lý (SXL) 1 tháng, 2 tháng với các chỉ tiêu sau: số khuẩn lạc nấm Fusarium/1 gr đất và tỷ lệ rễ nhiễm nấm Fusarium (%). d. Hiệu quả phòng trừ của thuốc hóa học đối với bệnh vàng lá hồ tiêu Công thức thí nghiệm: 1. Xử lý thuốc (Nokap 25EC nồng độ 0,2%+ VibenC 50BTN 0,2%) 2. Đối chứng không xử lý Chỉ tiêu theo dõi: tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh sau 3 tháng và 5 tháng xử lý 3.3. Nội dung 3: Xây dựng mô hình thử nghiệm quản lý tổng hợp bệnh hại chính trên cây hồ tiêu 3.3.1. Lựa chọn địa bàn xây dựng mô hình - Tiến hành xây dựng mô hình tại huyện Vĩnh Linh. 1ha/mô hình/1 huyện. - Vƣờn xây dựng mô hình thực nghiệm thực hiện trên những vƣờn đã có sẵn của các hộ nông dân áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng hợp đã có hiệu quả đƣợc nghiên cứu ở trên vào mô hình. - Vƣờn có các giống đang trồng phổ biến ngoài sản xuất. Giống có chất lƣợng cao, có thị trƣờng tiêu thụ, có tiềm năng xuất khẩu. 3.3.2. Đánh giá sản phẩm và hiệu quả sản xuất của các mô hì nh - Phân tích nhật trình công tác, báo cáo thực hiện của mô hình. - Đánh giá năng suất, chất lƣợng của mô hình. - Tính toán hiệu quả kinh tế của từng mô hình, so với sản xuất đại trà. 18