Keo tai tượng được trồng với mục đích cải tạo môi trường sinh thái, chống xói mòn, bảo vệ đất, giữ và điều tiết nguồn nước, tạo cảnh quan trong các khu du lịch, danh lam thắng cảnh… Có g
Trang 1- -
LỘC THỊ MAI HƯƠNG
Tên đề tài:
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG
KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH CHẾT HÉO DO NẤM Ceratocystis sp
GÂY HẠI TRÊN CÂY KEO TAI TƯỢNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng
Khóa học : 2012 – 2016
Thái Nguyên - 2016
Trang 2- -
LỘC THỊ MAI HƯƠNG
Tên đề tài:
PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN VI KHUẨN NỘI SINH ĐỂ TĂNG CƯỜNG
KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH CHẾT HÉO DO NẤM Ceratocystis sp
GÂY HẠI TRÊN CÂY KEO TAI TƯỢNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng
Khóa học : 2012 – 2016 Giảng viên hướng dẫn : TS Đặng Kim Tuyến
Thái Nguyên - 2016
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận trên là kết quả nghiên cứu của riêng bản thân tôi không sao chép của ai Các kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, khách quan Nội dung khóa luận có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí theo danh mục tài liệu của khóa luận
Thái Nguyên, ngày 29 tháng 5 năm 2016
Xác nhận của giáo viên hướng dẫn
Đồng ý cho bảo vệ kết quả trước
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Sau 4 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đến nay khóa học 2012-2016 đã kết thúc Để đánh giá kết quả sinh viên khi ra trường, được sự đồng ý của nhà trường, khoa Lâm nghiệp và cô giáo hướng dẫn TS Đặng Kim Tuyến tôi đã tiến hành thực hiện đề tài tốt
nghiệp: “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh để tăng cường khả năng kháng bệnh chết héo do nấm Ceratocystis sp gây hại trên cây keo tai tượng tại tỉnh Thái Nguyên”
Để có kết quả này trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu và các thầy cô trong Khoa Lâm nghiệp đã giúp đỡ tôi học tập và hoàn thành khóa luận này Đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Đặng Kim Tuyến người trực tiếp hướng dẫn, Ths Trần Thị Thanh Tâm giáo viên đồng hướng dẫn
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Phạm Quang Thu và các anh, chị trong Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt công việc thực tập một cách tốt đẹp
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn anh Nguyễn Minh Chí cán bộ Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam người trực tiếp hướng dẫn tôi triển khai các nội dung nghiên cứu, đã cho tôi cách nhìn nhận và cơ hội tiếp xúc với môi trường làm việc năng động, chuyên nghiệp, cùng với nhiều trang thiết bị hiện đại Người đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm nghiên cứu quý báu để tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này
Thời gian có hạn cũng như kinh nghiệm của tôi còn hạn chế cho nên bài khoá luận của tôi không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô trong hội đồng phản biện để tôi có được bản khoá luận hoàn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 29 tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Lộc Thị Mai Hương
Trang 5DANH LỤC BẢNG
Bảng 4.1 Các chủng vi khuẩn nội sinh trong lá 30
Bảng 4.2 Mật độ vi khuẩn nội sinh trong lá 31
Bảng 4.3 Các chủng vi khuẩn nội sinh trong cành 32
Bảng 4.4 Mật độ chủng vi khuẩn nội sinh trong cành 33
Bảng 4.5 Các chủng vi khuẩn nội sinh trong rễ 34
Bàng 4.6 Mật độ vi khuẩn nội sinh tồn tại trong rễ 36
Bảng 4.7 Mật độ các chủng vi khuẩn nội sinh Keo tai tượng ở độ tuổi khác nhau 37
Bảng 4.8 Kết quả hiệu lực kháng bệnh của các chủng khuẩn nội sinh 39
Trang 6DANH LỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ mật độ khuẩn trung bình theo độ tuổi 38
Hình 4.1: Bào tử chủng K7C3.3 41
Hình 4.2: Chủng K7C3.3 ức chế nấm Ceratocystis sp 41
Hình 4.3 : Bào tử chủng K1R9 41
Hình 4.4 : Chủng K1R9 ức chế nấm Ceratocystis sp 41
Trang 7DANH LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu, chữ viết tắt Tên đầy đủ
FAO (Food and Agriculture Organization) Tổ chức Liên
Hợp Quốc về lương thực và nông nghiệp
PAM (Programme Alimentaire Mondial) Chương Trình
Lương Thực Thế Giới SIDA-SAREC Tổ chức của Thụy Điển
IPM Quản lí dịch hại tổng hợp
Trang 8MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề bài 3
1.3 Ý nghĩa của đề tài 4
PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5
2.1 Cơ sở khoa học 5
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới 5
2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 5
2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 10
2.3 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 15
2.3.1 Điều kiện tự nhiên 15
2.3.2 Đánh giá chung 22
PHẦN 3 : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
3.1 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 25
3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 25
- Thời gian nghiên cứu 25
3.3 Nội dung nghiên cứu 25
3.4 Phương pháp nghiên cứu 26
3.4.1 Phương pháp phân lập vi khuẩn nội sinh 26
3.4.2 Phương pháp đánh giá hiệu lực kháng nấm bệnh của các chủng vi sinh vật nội sinh 28
PHẦN 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
4.1 Phân lập vi khuẩn nội sinh 30
4.1.1 Các chủng vi khuẩn nội sinh ở lá Keo tai tượng 30
4.1.2 Các chủng vi khuẩn nội sinh ở cành Keo tai tượng 31
Trang 94.1.3 Các chủng vi khuẩn nội sinh ở rễ Keo tai tượng 34
4.3 Hiệu lực kháng bệnh của các chủng loại vi khuẩn nội sinh trong phòng thí nghiệm 38
4.4 Mô tả đặc điểm của một số chủng vi khuẩn mạnh 40
PHẦN 5 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42
5.1 Kết luận 42
5.2 Tồn tại kiến nghị 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
Trang 10tế, xã hội và môi trường rừng đem lại vô cùng to lớn
Đúng như vậy, rừng che phủ một phần ba diện tích lục địa, thực hiện nhiều chức năng, cung cấp các dịch vụ thiết yếu và duy trì sự sống trên trái đất Ước tính hiện nay có khoảng 1.6 tỷ người trên trái đất sống phụ thuộc vào rừng Rừng đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu, cung cấp O2 cho khí quyển và tổng hợp CO2 thải ra Rừng cung cấp nguyên liệu cho nghành công nghiệp chế biến gỗ và giấy, cung cấp các sản phẩm cho tiêu dùng nội địa và xuất khẩu đạt giá trị cao Rừng cung cấp nơi ở, việc làm, là nền tảng văn hoá của các cộng đồng dân cư trong khu vực rừng Theo thống kê từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2010, giá trị xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ đạt 3,4 tỷ USD, tăng 31,2 %; sản phẩm mây tre, cói lá, thảm đạt 169 triệu USD, tăng 16,48 % so với cùng kỳ năm trước Trong cơ cấu giá trị nông sản xuất khẩu của Việt Nam năm 2010, gỗ và sản phẩm gỗ đứng vị trí thứ 3, hàng mây tre, cói lá, thảm đứng vị trí thứ 10 Kết quả này cho thấy lâm sản là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nông sản Việt Nam [2]
Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng việc sử dụng gỗ và nguyên liệu giấy ngày càng gia tăng trong khi nguồn nguyên liệu gỗ từ rừng ngày càng giảm sút Đã có rất nhiều các chương trình, dự án trồng rừng đã được triển khai nhằm nâng cao diện tích rừng trồng Các loài keo là loài cây sinh trưởng nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao, cây trồng chỉ sau 6-7 năm có
Trang 11thể thu được lớn hơn 200m³/ha, năng suất bình quân đạt 25-30m³/ha/năm (Mac Dicken và Brewbaker,1984) Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành Lâm nghiệp, trong
đó Keo tai tượng được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu, sinh trưởng nhanh được trồng với số lượng lớn ở nước ta nói chung và tỉnh Thái Nguyên nói riêng
Diện tích rừng trồng keo đang tăng mạnh ở Việt Nam, trong đó Keo tai
tượng (Acacia mangium), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo lai là
những loài cây được trồng chính trên phạm vi cả nước Keo tai tượng là loài cây có phạm vi sinh thái rộng, sinh trưởng nhanh, thích ứng với các điều kiện lập địa khác nhau Keo tai tượng được trồng với mục đích cải tạo môi trường sinh thái, chống xói mòn, bảo vệ đất, giữ và điều tiết nguồn nước, tạo cảnh quan trong các khu du lịch, danh lam thắng cảnh… Có giá trị sử dụng nhiều mặt, cung cấp nguyên vật liệu cho ngành chế biến bột giấy, gỗ ván dăm, ngành xây dựng, tận dụng lá và hạt keo tai tượng trong công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, chế biến phân vi sinh… Cũng chính vì diện tích rừng tăng nhanh dẫn đến sự xuất hiện nhiều của sâu bệnh hại lá và thân cành làm giảm chất lượng gỗ, gây chết cây và gây khó khăn không nhỏ cho công tác phòng trừ sâu bệnh hại Một trong các bệnh hại keo có bệnh loét thân với triệu chứng héo tán lá, sau đó gỗ bị biến màu đen và cây bị nhiễm bệnh chết xuất hiện ở
nhiều vùng sinh thái Bệnh này được xác định là do nấm Ceratocystis sp gây
ra Ceratocystis sp là loài nấm nguy hiểm cho nhiều loài cấy chứ không riêng
loài keo, là nguyên nhân gây nên bệnh héo lá, loét thân cành
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam là công tác tuyển chọn giống, lai tạo, tuyển chọn loài, xuất xứ và các dòng vô tính chống chịu sâu bệnh hại và các điều kiện bất lợi tốt đang là hướng đi mới, phát triển bền
Trang 12vững trong công tác quản lí dịch bệnh hại cây rừng Ngoài ra nhiều nhà khoa học đã đi sâu vào nghiên cứu vi sinh vật nội sinh là những vi sinh vật sống trong mô tế bào của cây chủ, không gây bệnh cho cây chủ Các vi sinh vật nội sinh này thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây chủ vì tạo ra một hàng rào kiểm soát sinh học bằng việc tiêu diệt trực tiếp hoặc ức chế các mầm bệnh đã xâm nhiễm vào cây chủ, làm giảm nguy cơ mắc bệnh đối với cây trồng đã và đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm [10] Phương pháp này được coi là biện pháp hữu hiệu và thân thiện với môi trường Đã và đang được sử dụng nhiều nước trên thế giới, với nền khoa học nước ta những nghiên cứu mới này mới chỉ là bước đầu, do vậy việc đi sâu nghiên cứu về khuẩn nội sinh có khả năng kháng bệnh là rất quan trọng
và cấp thiết
Từ nghiên cứu đó làm sáng tỏ vai trò của vi khuẩn nội sinh trong việc bảo vệ cây chủ khỏi sự xâm nhiễm của sinh vật gây bệnh và ứng dụng chúng
trong phòng trừ bệnh chết héo keo do nấm Ceratocystis sp gây hại đồng thời
tuyển chọn ra các chủng khuẩn có khả năng kháng nấm bệnh Trên cơ sở đó
tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Phân lập và tuyển chọn vi khuẩn nội sinh
có hiệu lực đối kháng nấm Ceratocystis sp gây bệnh chết héo keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại tỉnh Thái Nguyên”
1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề bài
Mục tiêu nghiên cứu:
- Phân lập được chủng khuẩn nội sinh trên cây Keo tai tượng ở các độ tuổi khác nhau và ở các bộ phận khác nhau của cây (rễ, thân, lá)
- Đánh giá được khả năng ức chế nấm gây bệnh của các chủng khuẩn nội sinh
- Mô tả được đặc điểm của khuẩn nội sinh
- Tuyển chọn được các chủng khuẩn nội sinh có khả năng kháng lại bệnh
chết héo do nấm Ceratocystis sp
Trang 131.3 Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa trong khoa học:
Tuyển chọn được các chủng khuẩn nội sinh có khả năng kháng lại bệnh
chết héo do nấm Ceratocystis sp là tiền đề để tìm ra các chế phẩm phòng bệnh
Ý nghĩa trong thực tiễn: Quá trình nghiên cứu này rất hữu hiệu và
thân thiện với môi trường Thường thì khi cây bị bệnh người ta dùng các thuốc hóa học để trừ bệnh, khả năng tiêu diệt mầm bệnh là rất nhanh nhưng kéo theo
nó là tình trạng ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí Vấn đề này sẽ được khắc phục nếu chúng ta sử dụng các chủng khuẩn nội sinh trong công tác phòng trừ dịch bệnh, mà hơn hết việc phòng bệnh rất ít các loại thuốc hóa học làm được
Trang 14PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Cơ sở khoa học
Diện tích rừng sản xuất tăng lên dẫn đến khả năng xuất hiện các loài bệnh hại làm giảm năng suất và chất lượng rừng Gần đây một số rừng trồng keo trọng điểm như: Tây Bắc, Đông Bắc… Xuất hiện những cây bị chết héo
từ trên xuống hay gọi là chết ngược, bệnh rất khó phát hiện trong giai đoạn đầu Các mẫu bệnh được Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng Viện Khoa học
Lâm Nghiệp giám định là do nấm Creratocystis sp gây ra
Để giảm thiểu ảnh hưởng của bệnh không thể sử dụng biện pháp phòng trừ hóa học bởi sẽ gây ô nhiễm môi trường, không mang lại hiệu quả như mong muốn Một trong những biện pháp đã và đang được các nhà nghiên cứu trên thế giới tiến hành và tuyển chọn giống có khả năng kháng bệnh phục hồi tốt sau khi cây bị bệnh
2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới
2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
2.2.1.1 Nghiên cứu về bệnh hại keo
Keo tai tượng (Acacia mangium), còn có tên khác là Keo lá to, Keo
đại, Keo mỡ là một cây thuộc phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) Keo tai tượng có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea và Indonesia rồi đã trở thành một loài cây được trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới Từ những năm
1980, các lô hạt giống thu hái đã được gửi tới 90 nước trên thế giới Trong đó
có Philippin, Malaysia, Thái lan, Indonesia, Ấn Độ, Bangladesh, Trung Quốc
và Việt Nam
Keo tai tượng được đưa vào trồng ở Trung Quốc từ những năm 1960, tới năm 1997 có khoảng 200.000 ha keo được trồng ở phía Nam Trung Quốc gồm 4 tỉnh là Hải Nam, Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam, tốc độ trồng
Trang 15rừng hàng năm khoảng 20.000 ha/năm (Pan và Yang,1986) Keo được đưa vào khảo nghiệm và gây trồng ở Philipin từ những năm 1980 Trong đó Keo tai tượng được đánh giá là rất có triển vọng, năng suất của rừng trồng 10 tuổi đạt tới 32m3/ha/năm ở Talogon Tính đến cuối năm 1990, diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở Sabah - Malaysia khoảng 14.000 ha
Vào những năm ở thập kỉ 50 của thế kỉ XX, nhiều nhà khoa học nghiên
cứ về bệnh cây đã tập trung vào việc xác định loài, mô tả nguyên nhân gây bệnh và điều kiện phát sinh, phát triển của bệnh Đặc biệt ở các nước nhiệt đới [13], Roger L (1953) đã nghiên cứu các bệnh hại cây rừng được mô tả trong cuốn sách bệnh cây rừng các nước nhiệt đới (phytopathologie des pays chauds) Trong đó có một số bệnh hại lá của thông, keo, bạch đàn…[19]
Theo Roger L (1954) [19] đã nghiên cứu một số bệnh hại trên cây keo Cây keo khô héo làm lá rụng và tàn lụi từ trên xuống dưới (chết ngược) do
loài nấm hại lá Glomerella cingulata, đó là nguyên nhân chủ yếu của sự thiệt
hại với loài Keo tai tượng trong vườn giống ở Papua New Guinea (FAO, 1981) Tại Malaysia, theo nghiên cứu của Lee (1993) [19] loài nấm này còn gây hại với các loài keo khác
Nhiều nhà nghiên cứu của Ấn Độ, Malaysia, Philipin, Trung Quốc cũng công bố nhiều loại nấm bệnh hại keo (Roger L.,1953) [19] Tại hội nghị lần thứ III nhóm tư vấn nghiên cứu và phát triển của các loài Acacia, họp tại Đài Loan cuối tháng 6 năm 1964 nhiều đại biểu kể cả các tổ chức Quốc tế như CIFOR cũng như đã đề cập đến các vấn đề sâu bệnh hại các loài keo Acacia Các nghiên cứu về các loại bệnh ở keo Acacia cũng đã được tập hợp khá đầy
đủ vào cuốn sách “Cẩm nang bệnh keo nhiệt đới ở Ôxtrâylia, Đông Nam Á và
Ấn Độ“ bản tiếng Anh có tên là A Manual of Diseases of Tropical Acacias in
Australia, South-east Asia and India (Old, K.M et al., 2000) Cuốn sách đã đề
cập đến các bệnh khá quen thuộc đã từng gặp ở nước ta như bệnh phấn trắng
Trang 16(powdery mildew), bệnh đốm lá, bệnh phấn hồng (pink disease) và rỗng ruột
(heart rot) do các loài nấm thuộc chi Ganoderma và Phellinus, bệnh chết héo
do nấm Ceretocystis sp gây hại
2.2.1.2 Nghiên cứu về vi khuẩn nội sinh
Trên Thế giới cũng đã có rất nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu về
vi khuẩn và đặc biệt là vi khuẩn sống nội sinh trong mô của thực vật Phần lớn các loài vi khuẩn nội sinh có hoạt tính sinh học, tạo ra chất kháng sinh quan trọng để ngăn chặn sự xâm nhập của sinh vật gây bệnh gây ra đối với cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp và nông nghiệp Vì vậy, việc nghiên cứu
sử dụng các chủng vi khuẩn nội sinh để bảo vệ cây trồng là vấn đề rất quan trọng và đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm
Nấm Ceratocystis là nấm gây bệnh nguy hiểm cho nhiều loài gỗ, có
phân bố toàn thế giới nhưng gây hại nặng ở các nước nhiệt đới (Kile, 1993) [14] Loài nấm này được xác định là một mối đe dọa mới cho rừng trồng các
loài keo ở Châu Âu và Úc (Wingfield et al 2009)
Những nghiên cứu về các loài nấm thuộc chi Ceratocystis gây bệnh
cho cây trồng được nhiều nước quan tâm Vào năm 2000 nấm
Ceratocystis fimbriata gây chết hàng loạt cây bạch đàn ở Cộng hòa Công
gô và Braxin [20]
Năm 2003 phát hiện ở cây cà phê (coffea sp.) ở Colombia và Venezuela
Đây cũng chính là loài gây bệnh trên cây xoài ở Braxin (Ploetz, 2003; Riberio, 1980; Viegas, 1960) và là một trong những bệnh nguy hiểm nhất cho cây trồng Nam Mỹ [15,18]
Ở Indonexia Ceratocystis sp lần đầu tiên được ghi nhận với cái tên là
Ceratocystis fimbriata (còn có tên là Rostrella cofeae Zimm) được công bố
năm 1990 trên cây cà phê (coffea arabica L.) ở đảo Java [20]
Nấm Ceratocystis được xác định là một mối đe dọa mới cho rừng trồng
keo ở Châu Âu và Úc (Wingield et al 2009) Gần đây nhất, Tarigan và công
Trang 17sự (2011) đã phát hiện ba loài nấm Ceratocystis mới gây hại trên keo tai tượng ở Indonexia đóa là các loài: Ceratocystis inquinans, C sumatrana và
C microbasis Trong một nghiên cứu khác các tác giả đã phát hiện thêm hai
loài nấm mới gây bệnh cho Keo tai tượng ở Indonesia và đặt tên là
Ceratocystis manginecans và C acaciivora [20]
Năm 1955 trên thế giới chỉ tìm ra được 500 chất kháng sinh thì 20 năm sau, năm 1975 đã tìm ra được 5.000 chất kháng sinh Hiện nay nói chung trên thế giới đã biết được hơn 13.000 chất kháng sinh được sản xuất từ thiên nhiên (Berdy, 1984) Sau đây là một số công trình nghiên cứu tiêu biểu về vi khuẩn nội sinh có khả năng sản sinh ra chất kháng sinh trong quá trình trao đổi chất được dùng để phòng trừ bệnh hại cây trồng
Theo Willson (1995) vi khuẩn nội sinh là vi khuẩn tiền nhân sống trong
mô của thực vật mà không gây bệnh cho cây chủ Vi khuẩn nội sinh tìm thấy
ở nhiều loài cây và cũng giống như các loài vi khuẩn sống trong đất, nước
như: Pseudomonas, Bacillus và Azospirillum
Chanway (1996) tiến hành phân lập và định danh các loài vi khuẩn
sống ở trong mô của thực vật của 2 loài thông: thông (Pinus radiata) và thông
đỏ (Thuija plicata) [13]
L Araujo và cộng sự (2002) đã tiến hành biện pháp phòng trừ sinh học
bằng việc sử dụng sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn Bacillus sp., được
phân lập từ mô thực vật Ông và cộng sự đã đi sâu vào nghiên cứu các loài vi khuẩn sống trong mô của thực vật để tìm ra các chất kháng sinh có khả năng kiềm chế các nguồn gây bệnh ở cây trồng bằng phương pháp sinh học nhằm làm giảm bớt tác động đến môi trường, bởi hiện nay con người đang sử dụng rất nhiều chất hoá học để phòng trừ bệnh cây và côn trùng gây hại trên các cánh đồng Với phương pháp này nhóm của ông đã phân lập và tuyển chọn một số chủng vi khuẩn nội sinh được lựa chọn trong các giống cam, quýt
Trang 18nghiên cứu để tìm ra các chất kháng sinh mới có hiệu lực cao trong việc phòng trừ nấm bệnh
Jinwi Kim (2000) tách chất ức chế B-lactamase từ vi khuẩn sống trong
mô thực vật Tác giả đã phân lập và tuyển chọn vi khuẩn sống trong mô của
25 loài thực vật khác nhau và phân lập được 600 chủng vi khuẩn Trong đó đã tìm ra được 10 chủng có hiệu lực cao, đó là KJ3, Z3, PQ, RV2, HL2, CL21, PG5, GB5, GB18, AS3, S21 có khả năng chống lại hoạt động của nấm
Candida albicans, trong đó lựa chọn được 2 chủng vi khuẩn Z3, RV2 có khả
năng sinh ra chất kháng sinh -lactamase Chủng vi khuẩn Z3 được lựa chọn
để sản xuất với quy mô lớn Chủng Z3 được phân lập từ rễ của cây gừng
chống lại nấm C albicans, nhưng không chống lại được nấm Aspergillus và nấm Fusarium [24]
Miss Yuparet Puangmali (1999) đã phân lập và tuyển chọn một số loài vi khuẩn sống trong mô của cây cỏ có khả năng sản xuất ra chất kháng sinh L- sparaginase Tác giả đã phân lập được 657 loài vi khuẩn từ những cây thân thảo để sản xuất ra L-sparaginase Trong đó ông tìm ra được 220 loài vi khuẩn có hiệu lực mạnh để thử nghiệm Nhóm vi khuẩn CMU - HB - 63, tạo ra chất kháng sinh lớn nhất trong môi trường; CMC 0.6% (w/v), KH2PO4 0.3% (w/v), NaCl 0.05% (w/v), 1M MgSO4.7 H2O 0.2% (w/v), 0.1M CaCl2.2 H2O 0.1% với pH = 7 Sử dụng 0.2% số lượng vi khuẩn để trong tủ lắc ở nhiệt độ 45oC với tốc độ 175 vòng/phút trong vòng 48 giờ Vi khuẩn này hoạt động để sinh ra chất kháng sinh
L - Asparaginase ở 50.24 mU/ml và hoạt động có hiệu quả ở 202.58 mU/ml Đã ứng dụng bằng cách tiêm chủng vi khuẩn vào cây để cây xúc tiến sinh trưởng và kiểm soát bệnh Các thí nghiệm của ông với 2 cây là cà chua và cây dưa chuột đã đem lại hiệu quả ức chế một số loại mầm bệnh và giảm mức độ bị bệnh Mầm
bệnh ông sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Pythium ultimum, Rhizoctonia,
Fusarium oxysporum, Pseuodomonas syringe, Colletotrichum orbiculore, Erwinia teracheiphila và thể khảm do virus ở cây dưa chuột
Trang 19Như vậy việc sử dụng vi sinh vật nội sinh để phòng trừ bệnh cây ở trên thế giới đã được nghiên cứu, áp dụng trong sản xuất và đã đạt được hiệu quả cao Các nhà khoa học đã tìm thấy một số loài vi khuẩn nội sinh có hoạt tính sinh học cao, tạo ra chất kháng sinh quan trọng để ngăn chặn sự xâm nhập của sinh vật gây bệnh gây ra đối với cây chủ, trong đó có cây lâm nghiệp, nông nghiệp và cây ăn quả Bằng phương pháp sinh học này đã làm giảm bớt tác động xấu đến môi trường, bởi hiện nay con người đang sử dụng rất nhiều chất hoá học để phòng trừ bệnh cây và côn trùng gây hại
2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
2.2.2.1 Nghiên cứu về bệnh hại cây rừng
Keo tai tượng là loài cây cố định đạm, tạo cộng sinh ở rễ với nấm Thelephora, tán lá dày nên Keo tai tượng có độ che phủ đất cao
Với hình dáng thân tròn, thẳng, rất phù hợp làm đồ gia dụng Gỗ Keo tai tượng có khối lượng trung bình khoảng 586 kg/m3, thích hợp cho sảm xuất
gỗ dán, ván dăm, làm nguyên liệu công nghiệp giấy [2]
Keo tai tượng đã được tiến hành trồng từ những năm 1980, một loạt các loài keo đã được nhập khẩu phục vụ các khảo nghiệm loài, xuất xứ và được tiến hành trên nhiều vùng sinh thái Nguồn hạt giống chủ yếu do các dự án và tổ chức quốc tế tài trợ như các dự án của FAO, PAM, SIDA, SAREC, CSIRO…Keo Tai Tượng đã được gây trồng trên diện rộng trong cả nước và cho kết quả khả quan ở nhiều vùng sinh thái Giai đoạn từ 1990 - 1995: Chủ yếu là khảo nghiệm loài và xuất xứ trên các vùng sinh thái trên cả nước bao gồm: Vùng Trung tâm, vùng đồng bằng sông Hồng, vùng Bắc Trung Bộ, vùng Đông Nam
Bộ, Vùng Tây Nam Bộ [6]
Vào cuối những năm 1980 đầu những năm 1990, bệnh dịch cháy lá, chết ngọn bạch đàn (die - back) đã xuất hiện trên diện rộng và là mối đe dọa lớn cho các nhà trồng rừng trên khắp cả nước, đặc biệt là vùng Đông Nam Bộ
và miền Trung (Quảng Nam, Đà Nẵng và Huế) [9]
Trang 20Cho tới giữa những năm 1980, Keo lá tràm là loài keo được trồng rộng rãi nhất ở các tỉnh phía Nam Hiện nay trong Vườn thực vật của Trung tâm Khoa học sản xuất Lâm nghiệp Đông Nam bộ nằm trên địa phận thị trấn Trảng Bom, huyện Thống Nhất, tỉnh Đồng Nai còn tồn tại hai hàng Keo lá tràm được trồng từ đầu những năm 1960, thuộc loại lớn tuổi nhất của nước ta (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1992) Cây có chiều cao khoảng trên dưới 20 m và đường kính 40 – 60 cm Cây to nhất có đường kính đạt tới 80cm, thậm chí có cây hai thân, mỗi thân có đường kính 50 cm Sau này, loài keo này cũng đã trở nên quen thuộc trong các chương trình trồng rừng ở các tỉnh phía Bắc
Từ đầu những năm 1980 trở lại đây, nhiều loài keo đã được nhập về thử
nghiệm ở nước ta như Keo tai tượng (A mangium), Keo lá liềm (A crassicarpa), Keo đa thân (A aulacocarpa), Keo bụi (A cincinnata), Keo lá sim (A
holosericea) và sau này là keo lai tự nhiên được phát hiện và chủ động lai tạo
(Sedgley et al., 1992)[6]
Mùa xuân năm 1990, các xuất xứ Keo tai tượng và Keo lá tràm gieo tại vườn ươm Chèm - Từ Liêm - Hà Nội đã bị bệnh phấn trắng lá với các mức độ khác nhau Nhìn bề ngoài, lá keo như bị rắc một lớp phấn trắng hay vôi bột Mức độ bệnh đã được đánh giá qua quan sát bằng mắt thường và được xếp theo thứ tự nặng hay nhẹ Nhìn chung bệnh đã chưa gây nên ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng của cây con tại vườm ươm và khi đó cũng không có điều kiện để tìm hiểu sâu hơn về nguồn gốc bệnh và các vấn đề có liên quan (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) Một vài năm gần đây khi diện tích gây trồng keo đã tăng lên đáng kể (gần 230.000 ha vào cuối năm 1999) thì cũng đã xuất hiện bệnh ở rừng trồng Tại Đạ Tẻh (Lâm Đồng) Keo tai tượng trồng thuần loài trên diện tích
400 ha đã có 118,5 ha bị bệnh với tỷ lệ từ 7 – 59% trong đó có một số diện tích
bị khá nặng [10] Tại Bầu Bàng, Bình Dương một số dòng keo lai đã bị mắc bệnh phấn hồng (Pink Disease) với tỷ lệ mắc và mức độ bệnh khá cao gây thiệt
Trang 21hại cho sản xuất Tại Kon Tum năm 2001 có khoảng 1000 ha rừng keo lai 2 tuổi bị nhiễm bệnh loét thân, thối vỏ và dẫn đến khô ngọn Tỷ lệ nặng nhất là ở Ngọc Tụ, Ngọc Hồi (Kon Tum) lên đến 90% số cây bị chết ngọn
Trong những năm qua, bệnh chết héo các loài keo trong đó bao gồm cả Keo tai tượng đã xuất hiện và gây hại ở nhiều địa phương trên cả nước Bệnh chết héo được đánh giá là bệnh nguy hiểm đối với các loài keo ở Việt Nam (Phạm Quang Thu và cộng sự, 2012; 2014; 2015) Theo báo cáo của Cục Bảo
vệ thực vật, đến cuối năm 2015 đã có 17 tỉnh ghi nhận xuất hiện bệnh chết héo gây hại các loài keo , diê ̣n tích nhiễm bê ̣nh trên các tỉnh đã được xác đ ịnh khoảng 2.000 ha, trong đó đã có hơn 90 ha bi ̣ chết (Cục Bảo vệ thực vật , 2015), đến cuối năm 2015, tại Cà Mau đã xuất hiện thêm một ổ bệnh trong rừng trồng keo lai tại U Minh, Cà Mau với diện tích 27 ha và tỷ lệ bị bệnh trên 30% [7] Năm 2016, nghiên cứu về bệnh chết héo Keo lá tràm, keo lai và
Keo tai tượng tại Việt Nam đã xác định bệnh chết héo do nấm Ceratocystis
manginecan gây hại cả ba loài keo đang được trồng nhiều với quy mô đạt
khoảng 1,1 triệu ha tại Việt Nam với tỷ lệ bị bệnh trên Keo lá tràm từ 7,1% - 12,5%, trên keo lai từ 10,2% - 18,2% và trên Keo tai tượng từ 9,2% - 18,4% Trong đó rừng trồng Keo tai tượng tại Thái Nguyên đã được xác định bị bệnh chết héo với tỷ lệ khoảng 18,4%, nhiều lô rừng bị hại nặng như 5ha tại Quang Sơn và Cây Thị, Đồng Hỷ, Thái Nguyên với tỷ lệ bị hại từ 50 - 57% [3]
2.2.2.2 Tình hình nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh
Việc nghiên cứu vi sinh vật nội sinh cũng đã được rất nhiều nhà khoa học trong nước nghiên cứu và áp dụng trong việc phòng trừ các bệnh gây hại đối với cây trồng Riêng đối với cây lâm nghiệp thì đây cũng là hướng nghiên cứu còn khá mới tuy nhiên cũng đã có những nghiên cứu làm cơ sở cho những nghiên cứu sau này
Trang 22Các kết quả nghiên cứu trước đây đã ghi nhận nấm Ceratocystis fimbriata
gây bệnh thối mốc mặt cạo cây Cao su (Hội nông dân Việt Nam, 2001)
Nấm Ceratocystis fimbriata cũng được ghi nhận gây hại trên cây Ca
cao gây nên bệnh héo rũ và được mô tả bệnh thường đi kèm với cây bị mọt đục thân hoặc cành, lúc đầu có một số cành bị héo lá ngả sang màu nâu sau đó toàn bộ cây bị héo và chết (Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện
Đạ Huoai, 2009)[1]
Một số nghiên cứu khác cũng phát hiện nấm gây bệnh thối đen quả
Dứa, thối quả Thanh long do nấm Ceratocystis paradoxa
Phạm Quang Thu, Đặng Như Quỳnh nghiên cứu về nấm Ceratocystis
sp Một loài nấm nguy hiểm gây bệnh chết héo các loài keo gây trồng ở Thừa
Thiên Huế [8]
Nguyễn Hoàng Nghĩa và cộng sự nghiên cứu vi sinh vật nội sinh và các hợp chất hóa học có hoạt tính kháng nấm gây bệnh ở các dòng Keo tai tượng khảo nghiệm tại Thừa Thiên Huế[12]
Phạm Quang Thu (2002) sử dụng vi sinh vật nội sinh thực vật có khả năng ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh cây rừng đã được nghiên cứu ở Việt Nam từ năm 2002, tác giả đã đi sâu vào nghiên cứu khả năng tương tác của các vi sinh vật có khả năng ức chế sinh vật gây bệnh với các loài sinh vật đặc thù khác nhau như vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật kích thích sinh trưởng, vi sinh vật cố định đạm hội sinh và cộng sinh, vi sinh vật đối kháng với nấm gây bệnh để tạo ra chế phẩm hỗn hợp được gọi là “phân vi sinh chức năng” Phân vi sinh chức năng này đã được nghiên cứu và sản xuất thử cho từng đối tượng cây trồng như: Cây Bông, cây Đậu, cây Cà chua, cây Điều
và một số cây khác như cây Keo, cây Thông nhựa, Thông mã vĩ [10]
Trang 23Phạm Quang Thu và cộng sự (2002) đã phân lập và tuyển chọn vi khuẩn đối kháng với nấm gây bệnh cây thông con ở vườn ươm, với 12 loài cây dùng làm mẫu để phân lập vi khuẩn đã phân lập được 70 chủng vi khuẩn khác nhau và đã tuyển chọn được 11 chủng vi khuẩn có hiệu lực đối kháng
với nấm gây bệnh thối cổ rễ Fusarium oxysporum [11]
Nguyễn Hoàng Nghĩa và Phạm Quang Thu (2006) đã xác định vai trò của vi khuẩn nội sinh trong cơ chế kháng bệnh loét thân, cành do nấm
Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) gây bệnh hại đối với keo lai [5]
Như vậy việc sử dụng vi sinh vật để phòng trừ bệnh cây trồng đặc biệt đối với cây trồng rừng như keo, bạch đàn ở Việt Nam cũng đã được nghiên cứu và áp dụng sản xuất trong hệ thống các biện pháp phòng trừ tổng hợp Việc phân lập, tuyển chọn chủng có hiệu lực cao và sử dụng chúng trong phòng trừ bệnh cây đặc biệt là các loài cây để trồng rừng như keo và bạch đàn bước đầu đã đem lại hiệu quả cao về kinh tế và bền vững với môi trường
Nhận xét chung: Cây keo tai tượng hiện đang là một loài cây trồng rừng chính trên toàn quốc và tại Thái Nguyên Tuy nhiên, bệnh chết héo đã và đang gây hại cho nhiều loại cây trồng nói chung và Keo tai tượng nói riêng
Do vậy việc nghiên cứu biện pháp quản lý bệnh chết héo đang rất cần thiết, đặc biệt đối với rừng trồng Keo tai tượng tại tỉnh Thái Nguyên Phương pháp IPM bao gồm các biện pháp hóa học, biện pháp canh tác, biện pháp chọn giống kháng bệnh, biện pháp cơ học vật lý và biện pháp sinh học Trong đó biện pháp sinh học là một biện pháp phòng, trừ bệnh hại hiệu quả, bền vững
và an toàn hơn cho môi trường Việc sử dụng vi sinh vật nội sinh trong cây để phòng trừ bệnh chết héo là một hướng đi rất cần thiết và rất khả thi khi triển khai trong sản xuất
Qua những kết quả nghiên cứu về hiệu quả sử dụng chế phẩm vi sinh vật ở Việt Nam và nước ngoài cho thấy, phân bón hữu cơ vi sinh có tác dụng
Trang 24tốt đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất cây trồng, giảm giá thành, nâng cao hiệu quả trồng trọt và cải tạo môi trường đất canh tác Tuy nhiên, theo các chuyên gia, nghiên cứu triển khai chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp ở nước ta còn hạn chế do các cơ sở thực nghiệm về công nghệ sinh học còn nhỏ hẹp, tản mạn, số lượng ít ỏi, hầu hết các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở quy
mô phòng thí nghiệm hay sản xuất thử cho các mô hình chứ ít được thương mại hóa Ngoài ra, các sản phẩm hiện đang lưu hành ngoài thị trường chưa đảm bảo về mật độ và hoạt lực của chủng vi sinh do VSV là những tế bào sống cần có điều kiện thích hợp về chất mang, điều kiện ngoại cảnh Các chế phẩm VSV chưa được chọn lọc và tập hợp nhiều chủng VSV có ích, không những thế các chủng VSV hầu hết chỉ có 1 công dụng nhất định Mặc dù vậy các chế phẩm VSV ở nước ta chủ yếu phục vụ cho phát triển cây Nông nghiệp
và cây ăn quả Để phát triển cây Lâm nghiệp và cải tạo đất thoái hoá Lâm nghiệp là cần thiết và quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội và bảo
vệ môi trường và đặc biệt là phát triển nghề rừng Để đáp ứng yêu cầu trên cần sản xuất chế phẩm VSV đa chủng gồm nấm nội sinh với cây Keo tai tượng, phân lập và tuyển chọn những vi sinh vật nội sinh cây Keo tai tượng có
khả năng đối kháng vi sinh vật gây bệnh chết héo do nấm Cratocystis sp Chế
phẩm vi sinh vật đa chủng nhằm tăng sinh trưởng và hạn chế bệnh của cây Keo tai tượng, đáp ứng được nhu cầu tạo ra những cây con chất lượng cao cho công tác trồng rừng, tạo rừng Keo sinh trưởng phát triển tốt ít bị sâu bệnh hại
2.3 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu
2.3.1 Điều kiện tự nhiên
Trang 25- Phía Bắc giáp Bắc Kạn
- Phía Đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang
- Phía Tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ,
Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3526,2 km2 dân số trung bình tính đến 31/12/2009 là 1.127.430 nghìn người Thái Nguyên là một trong những trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục y tế của Việt Nam nói chung, của vùng trung
du miền Đông Bắc nói riêng Đây là một trong những vùng chè nổi tiếng của
cả nước, một trung tâm công nghiệp gang thép ở phía Bắc, cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội giữa trung du miền núi với đồng bằng Bắc Bộ Sự giao lưu được thực hiện thông qua hệ thống đường bộ, đường sắt, đường sông hình dẻ quạt mà thành phố Thái Nguyên là đầu nút Thái nguyên là nơi hội tụ các nền văn hóa dân tộc, đầu mới của các hoạt động văn hóa, giáo dục của vùng núi phía Bắc rộng lớn Với 6 trường Đại Học, trên 20 trường cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, công nhân kỹ thuật Thái Nguyên xứng đáng là trung tâm văn hóa, nghiên cứu khoa học và giáo dục- đào tạo của các tỉnh miền núi phía Bắc
vị trí địa lý của tỉnh tạo điều kiện cho việc mở rộng giao lưu kinh tế với các tỉnh, thành phố trong vùng, trong cả nước cũng như với nước ngoài trong thời
kỳ hội nhập và phát triển kinh tế
2.3.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng
Địa hình:
Thái Nguyên có địa hình đặc trưng đồi núi xen kẽ với ruộng thấp, chủ yếu là núi đá vôi và đồi dạng bát úp Thái nguyên có độ cao trung bình so với mặt nước biển khoảng 200 – 300 m, thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông Tỉnh Thái Nguyên được bao bọc bở các dãy núi cao Bắc Sơn, Ngân Sơn và Tam Đảo Đỉnh cao nhất thuộc dãy Tam Đảo có độ cao 1592 m Địa hình được chia làm 3 vùng rõ rệt:
Trang 26- Vùng địa hình vùng núi: Bao gồm nhiều dãy núi cao ở phía Bắc chạy theo hướng Bắc – Nam và Tây Bắc - Đông Nam Các dãy núi kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, vùng này tập chung ở các huyện Đại Từ, Định Hóa và một phần ở huyện Phú Lương Đây là cung có địa hình cao chia cắt phức tạp do quá trình castơ phát triển mạnh, có độ cao từ 500 – 1000 m, độ dốc thường từ 250 - 350
- Vùng địa hình đồi cao, núi thấp: là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phóa Bắc và vùng đồi gò đồng bằng phía Nam, chạy dọc theo sông Cầu
và quốc lộ 3 thuộc huyện Đồng Hỷ, Nam Đại Từ và Nam Phú Lương Địa hình gồm các dãy núi thấp đan chéo với các dải đồi núi cao tạo thành các bậc thềm lớn và nhiều thung lũng Độ cao trung bình từ 100-300 m, độ dộc
từ 150 - 250
- Vùng địa hình nhiều ruộng ít đồi: Bao gồm vùng đồi núi thấp và đồng bằng phía Nam tỉnh Địa hình tương đối bằng phẳng, xen lẫn các đồi bát úp dốc thoải là các khi đất bằng Vùng này tập trung ở các huyện Phú Bình, Phổ Yên, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên và một phần phía Nam huyện Đồng Hỷ, Phú Lương Độ cao trung bình từ 30 – 50 m, độ dốc thường <100
Đất đai:
Đất đai của Thái Nguyên chủ yếu là đổi núi (chiếm đến 85.8% tổng diện tích tự nhiên) Do sự chi phối của địa hình và khí hậu đất đồi núi của tỉnh bị phong hóa nhanh, mạnh, triệt để, đồng thời cũng đã bị thoái hóa, rửa trôi, xói mòn mạnh Do tính đa dạng của nền địa chất và địa hình đã tạo ra nhiều loại đất
có đặc điểm và đặc trưng khác nhau Dưới đây là một số loại đất của tỉnh:
- Đất phù sa: Với diện tích 19.448 ha, chiếm 5.49% diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố tập chung chủ yếu dọc Sông Cầu, Sông Công và các sông suối trên địa bàn tỉnh, trong đó có 3.962 ha đất phù sa được bồi đắp hàng năm van sông thuộc huyện Phổ Yên, Đồng Hỷ, TP Sông Công và thành
Trang 27phố Thái Nguyên Đất phù sa của tỉnh thường có thành phần cơ giới trung bình, đất ít chua, hàm lượng dinh dưỡng khá, rất thích hợp cho phát triển các loại cây trồng nông nghiệp, đặc biệt là cây trồng ngắn ngày (lúa, ngô, đậu
đỗ, rau )
- Đất bạc màu: Diện tích có 4.331 ha, chiếm 1.22% diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố ở các huyện phía Nam tỉnh, đất bằng hiện đã được sử dụng vào sảm xuất nông nghiệp
- Đất dốc tụ: diện tích 18.411 ha, chiếm 5.20% diện tích tự nhiên Loại đất này được hình thành và phát triển trên sản phẩm rửa trôi và lắng đọng của tất cả các loại đất ở các chân sườn thoải hoặc khe dốc, nên thường có độ phì khác nhau và phân tán hầu hết trên địa bàn các huyện trong tỉnh Đây là loại đất phù hợp trồng ngô, đậu đỗ và các loại cây công nghiệp ngắn ngày
- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa: diện tích 4.380, chiếm 1.24% diên tích tự nhiên Loại đất này phân bố hầu hết khắp các thung thũng trên địa bàn tỉnh, hiện đã được sử dụng trồng lúa
- Đất đỏ vàng trên phiến thạch sét: Diện tích 136.880 ha, chiếm 38.65% diện tích tự nhiên, đây là loại có diện tích lớn nhất Phân bố tập trung thành các vùng lớn thuộc huyện Phú Lương, Võ Nhai, Đồng Hỷ, Đại Từ, Định Hóa Đất có thành phần cơ giới thịt trung bình đến thịt nặng, cấu trúc dạng cục, ngập nước lâu ngày sẽ có quá trình glây hóa mạnh Trên loại đất này có khoảng 48,5% diện tích có độ dốc từ 8-250, rất thích hợp với phát triển cây chè, cây ăn quả
Được thiên nhiên ưu đãi về khí hậu và đất đai, Thái Nguyên có nhiều khả năng để phát triển nông lâm, công nghiệp, du lịch và các loại hình dịch vụ khác
- Diện tích rừng tự nhiên của tỉnh là 102.190 ha
- Diện tích rừng trồng khoảng 44.450 ha