Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật phòng chống xâm nhiễm của nấm aspergillus flavus gây độc tố aflatoxin đối với lạc

Phần I: MỞ ĐẦU Chương I: Mở đầu BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --- NGUYỄN VĂN THẮNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁP KỸ THUẬT PHÒNG CH

Phần I: MỞ ĐẦU

Chương I: Mở đầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-

NGUYỄN VĂN THẮNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁP KỸ THUẬT PHÒNG CHỐNG XÂM NHIỄM CỦA NẤM ASPERGILLUS FLAVUS GÂY ĐỘC TỐ

AFLATOXIN ĐỐI VỚI LẠC

Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng

Mã số: 62 62 01 10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1 GS.TSKH Trần Đình Long

2 TS Nguyễn Văn Liễu

Hà Nội – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Các tài liệu trích dẫn được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đã được cảm ơn

Hà nội, ngày tháng 11 năm 2017

Tác giả luận án

Nguyễn Văn Thắng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy hướng dẫn: GS.TSKH Trần Đình Long, TS Nguyễn Văn Liễu, các thầy đã luôn sát cánh bên tôi, hướng dẫn, động viên, thúc đẩy tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô và các cán bộ của Ban Đào tạo Sau đại học thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Ban Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận

án này

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Lãnh đạo và cán bộ viên chức Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ đã ủng hộ và tạo điều kiện về mọi mặt trong suốt thời gian tôi thực hiện luận án

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên ủng

hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án

Hà nội, ngày tháng 11 năm 2017

Tác giả luận án

Nguyễn Văn Thắng

MỤC LỤC

Lời cam đoan

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.2 Phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ

KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam 7

1.4 Những nghiên cứu về nấm và độc tố aflatoxin ở lạc 17

1.5.1 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lạc trên thế giới 19

1.5.1.3 Nghiên cứu phân bón cho lạc 22 1.5.2 Nghiên cứu kỹ thuật giảm nấm mốc vàng và độc tố

aflatoxin ở lạc

24

1.6 Nghiên cứu kỹ thuật giảm nấm mốc vàng và độc tố

aflatoxin ở Việt Nam

1.6.3 Những nghiên cứu về chọn giống kháng bệnh mốc

vàng và aflatoxin ở Việt Nam

35

1.7 Nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu 35

Chương II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1

Nội dung 1: Nghiên cứu thực trạng sản xuất, mức

độ nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin ở lạc tại

một số tỉnh trồng lạc chính

39

2.2.2

Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp

kỹ thuật canh tác tới sự xâm nhiễm nấm mốc vàng

2.3.1 Phương pháp điều tra, thu thập và phân tích mẫu

lạc, mẫu đất

40

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp

kỹ thuật canh tác tới sự xâm nhiễm nấm mốc vàng

42

và độc tố aflatoxin

2.3.2.1

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ

gieo tới năng suấ, sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng

và hàm lượng aflatoxin

42

2.3.2.2

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón

vôi tới năng suất, sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng

và hàm lượng aflatoxin

43

2.3.2.3

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế

phẩm sinh học tới năng suất, xâm nhiễm nấm mốc

vàng và hàm lượng aflatoxin

43

2.3.2.4

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất,

tưới nước tới năng suất, sự xâm nhiễm của nấm

mốc vàng và hàm lượng aflatoxin

45

2.3.2.5

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hạt

bằng thuốc trừ nấm tới năng suất, sự xâm nhiễm của

nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin

45

2.3.2.6

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của tổn thương

quả lạc do sùng và biện pháp phòng trừ sùng tới năng

suất và sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng

46

2.3.2.7

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm

thu hoạch đến năng suất và sự xâm nhiễm của nấm

mốc vàng

47

2.3.2.8

Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phương

thức thu hoạch đến năng suất và sự xâm nhiễm của

hạt lạc

49

2.3.3.3 Phương pháp khảo nghiệm giống ở các vùng sinh 49

thái

2.3.4 Phương pháp xây dựng mô hình tổng hợp giảm

thiểu nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin

50

2.3.4.1 Phương pháp xây dựng mô hình trình diến sản xuất 50 2.3.4.2 Phương pháp tính hiệu quảkinh tế mô hình 51

Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO

LUẬN

3.1

Kết quả nghiên cứu thực trạng sản xuất, mức độ

nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin ở lạc tại

3.1.4 Nhận thức của người sản xuất về bệnh mốc vàng

(Aspergillus flavus) trên lạc

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp kỹ

thuật canh tác tới tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng và

hàm lượng aflatoxin

67

3.2.1

Ảnh hưởng của thời vụ gieo tới sự xâm nhiễm của

nấm mốc vàng, hàm lượng aflatoxin và năng suất

3.2.2 Ảnh hưởng của bón vôi tới mức độ nhiễm nấm mốc

vàng, độc tố aflatoxin và năng suất lạc

70

3.2.2.1 Ảnh hưởng của các phương pháp bón vôi đến tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin

71

3.2.2.2 Ảnh hưởng của bón vôi đến năng suất lạc 72

3.2.3

Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học tới năng suất, sự

xâm nhiễm của nấm mốc vàng (Aspergillus flavus),

hàm lượng aflatoxin ở lạc

74

3.2.3.1 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới sự phát

triển của nấm mốc vàng trong đất

74

3.2.3.2 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin

Ảnh hưởng của độ ẩm đất và chế độ tưới tới năng

suất, sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng (Aspergillus

flavus) và hàm lượng độ tố aflatoxin

Ảnh hưởng của việc xử lý hạt giống bằng thuốc trừ

nấm đến năng suất, tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng và

độc tố aflatoxin trên lạc

83

3.2.6

Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch tới tỷ lệ nhiễm

nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin và năng suất

lạc

86

3.2.7

Ảnh hưởng của mức độ tổn thương quả hạt do sùng

gây hại đến sự xâm nhiễm nấm mốc vàng

(Aspergillus flavus) trên hạt lạc

89

3.2.8 Ảnh hưởng của phương thức thu hoạch tới tỷ lệ 91

nhiễm nấm mốc vàng, hàm lượng aflatoxin và năng

3.3.2.1 Năng suất của các dòng giống lạc tại hai địa phương

nghiên cứu Bắc Giang và Nghệ An

99

3.3.2.2 Mức độ nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin

trong hạt của các dòng/giống lạc

Kết quả xây dựng mô hình tổng hợp giảm thiểu

nhiễm nấm mốc vàng, độc tố aflatoxin tại Bắc

Giang và Nghệ An

105

3.4.1 Một số đặc điểm sinh trưởng của lạc trong mô hình 106 3.4.2 Một số đặc điểm nông học của lạc mô hình 106 3.4.3 Mức độ chống chịu bệnh hại của lạc trong mô hình 107 3.4.4 Các yếu tố cấu thành năng suất lạc mô hình 109

3.4.6 Sự tồn tại của nấm mốc vàng trong đất trước gieo

trồng và sau thu hoạch

Kết quả nghiên cứu mở rộng mô hình tổng hợp

giảm thiểu xâm nhiễm nấm mốc vàng và độc tố

aflatoxin tại các tỉnh trồng lạc chính phía bắc

117

3.5.1 Sản xuất thử tại Nghệ An 118

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

127

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

ELISA Enzyme linked immunosorbent assay

ELIFA Enzyme linked immunofiltration assay

FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc

HPLC Phương pháp phân tích vô sắc lỏng áp suất cao

HPTLC Phương pháp phân tích vô sắc tầng mỏng hiệu suất cao HQKT Hiệu quảkinh tế

ICRISAT Viện Quốc tế Nghiên cứu các cây trồng cho vùng nhiệt đới

bán khô hạn

IPM Quản lý dịch hại tổng hợp

KHKTNNVN Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam

PTNT Phát triển nông thôn

QCVN Qui chuẩn Việt Nam

STPT Sinh trưởng phát triển

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất lạc tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

67

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất lạc tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

68

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến tỷ lệ hạt nhiễm

nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

69

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến tỷ lệ hạt nhiễm

nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

70

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của bón vôi đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc 71

vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của các phương pháp bón vôi đến tỷ lệ

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

72

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của bón vôi đến năng suất lạc tại các

điểm nghiên cứu, vụ xuân 2008-2010

73

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới sự phát

triển của nấm mốc vàng trong đất tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

75

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới sự phát

triển của nấm mốc vàng trong đất tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

75

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến tỷ lệ

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

76

Bảng 3.17 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến tỷ lệ

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

Bảng 3.20 Ảnh hưởng của chế độ tưới đến năng suất lạc tại Việt

Yên, Bắc Giang và Diễn Châu, Nghệ An năm 2009 và

2010

80

Bảng 3.21 Ảnh hưởng của độ ẩm đất đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc

vàng (Aspergillus flavus) và hàm lượng aflatoxin, vụ Xuân 2008 tại Thanh Trì, Hà Nội

81

Bảng 3.22 Ảnh hưởng của chế độ tưới đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc

vàng và hàm lượng độc tố aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2009-2010

82

Bảng 3.23 Ảnh hưởng của chế độ tưới đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc

vàng và hàm lượng độc tố aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2009-2010

82

Bảng 3.24 Ảnh hưởng của xử lý hạt giống bằng thuốc trừ nấm

đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng(Aspergillus flavus) trên cây lạc,Vụ Xuân 2008

83

Bảng 3.25 Ảnh hưởng của xử lý hạt giống bằng thuốc trừ nấm

đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng, Vụ Xuân 2009

84

Bảng 3.26 Ảnh hưởng của thuốc xử lý hạt giống đến tỷ lệ

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2009-2010

85

Bảng 3.27 Ảnh hưởng của thuốc xử lý hạt giống đến tỷ lệ

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2009-2010

85

Bảng 3.28 Ảnh hưởng của việc xử lý hạt giống đến năng suất lạc ở

Việt Yên, Bắc Giang và Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2009-2010

86

Bảng 3.29 Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008 - 2010

87

Bảng 3.30 Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008 - 2010

88

Bảng 3.31 Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến năng suất lạc ở

Việt Yên, Bắc Giang và Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008 - 2010

88

Bảng 3.32 Ảnh hưởng của mức độ tổn thương quả hạt do sùng

gây hại đến khả năng nhiễm nấm mốc vàng

89

Bảng 3.33 Hiệu lực của một số loại thuốc hóa học phòng trừ

sùng tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008 - 2010

90

Bảng 3.34 Hiệu lực của một số loại thuốc hóa học phòng trừ

sùng tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008 - 2010

90

Bảng 3.35 Ảnh hưởng của phương thức thu hoạch đến tỷ lệ tổn

thương quả lạc tại Bắc Giang và Nghệ An, vụ xuân

2008 - 2010

91

Bảng 3.36 Ảnh hưởng của phương thức thu hoạch đến tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010

92

Bảng 3.37 Ảnh hưởng của phương thức thu hoạch đến tỷ lệ hạt

nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010

92

Bảng 3.38 Tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng trên hạt của một số giống

địa phương và giống đã công nhận

97

Bảng 3.39 Tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng trên hạt của một số mẫu

giống nhập nội và dòng/giống trong chương trình chọn tạo giống của Trung tâm Đậu đỗ

98

Bảng 3.40 Năng suất của các dòng/giống triển vọng tại Bắc

Giang và Nghệ An, vụ xuân 2009 - 2010

tại Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010

105

Bảng 3.46 Một số đặc điểm sinh trưởng của lạc trong mô hình

tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010

106

Bảng 3.47 Một số đặc điểm nông học của lạc trong mô hình tại

Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010

107

Bảng 3.48 Một số đặc điểm nông học của lạc trong mô hình tại

Diễn Châu,Nghệ An, vụ xuân 2010

107

Bảng 3.49 Mức độ chống chịu với bệnh hại của lạc trong mô

hình tại Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010

108

Bảng 3.50 Mức độ chống chịu với bệnh hại của lạc trong mô

hình tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010

108

Bảng 3.51 Các yếu tố cấu thành năng suất trong mô hình tại

Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010

109

Bảng 3.52 Các yếu tố cấu thành năng suất trong mô hình tại

Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010

110 Bảng 3.53 Năng suất lạc của một số hộ gia đình tham gia mô 111

hình vụ xuân năm 2010 tại Tân Yên, Bắc giang Bảng 3.54 Năng suất lạc của một số hộ gia đình tham gia mô

hình vụ xuân năm 2010 tại Diễn Châu, Nghệ An

112

Bảng 3.55 Số lượng bào tử nấm mốc vàng trong đất trước và

sau thu hoạch tại Tân Yên, Bắc giang, vụ xuân 2010

113

Bảng 3.56 Số lượng bào tử nấm mốc vàng trong đất trước và

sau thu hoạch tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010

113

Bảng 3.57 Tỷ lệ hạt hiễm nấm mốc vàng và hàm lượng afltoxin

trong hạt tại Tân Yên, Bắc giang, vụ xuân năm 2010

114

Bảng 3.58 Tỷ lệ hạt nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng

afltoxin trong hạt tại Nghệ An, vụ xuân 2010

115

Bảng 3.60 Một số đặc điểm nông học của giống lạc L17 tại

Bảng 3.63 Năng suất của giống L17 so với các giống địa

phương tại Nghệ An (tấn/ha)

Bảng 3.70 Các yếu tố cấu thành năng suất và chất lương của

giống L17 tại Ninh Bình

124

1 Hinh 3.1: Tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng các nhóm mẫu giống

thu thập ở các vùng sinh thái

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Cây lạc (Arachis hypogaea L.), Lạc là cây công nghiệp ngăn ngày có giá trị kinh tế cao, làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc và là cây cải tạo đất rất tốt Hạt lạc có hàm lượng dầu cao từ 48–50%, hàm lượng protein từ 25–28% và nguồn cung cấp khoáng chất, vitamin, hoạt chất sinh học, các chất kháng oxy hóa polyphenol, flavonoid và isoflavone cho con người Cải tiến giống lạc có tiềm năng năng suất cao, có thời gian chín khác nhau, kháng bệnh và chịu hạn đã được phóng thích ở nhiều nước trên thế giới (Pasupuleti Janila et al., 2013)

Nhìn chung, những thập kỷ gần đây tiêu thụ lạc tăng lên cho tất cả các mục đích sử dụng và chủ yếu lấy dầu và thực phẩm Nhập khẩu lạc của thế giới để chế biến kẹo tăng mạnh đến 83% từ 1979-81 đến 1994- 96 (Freeman

et al 1999) Nhưng chất lượng sản phẩm yêu cầu cao hơn, đặc biệt yêu cầu

về mức độ nhiễm nấm như Aspergillus (A) tạo ra đốc tố aflatoxin (B R Ntare

et al., 2004)

Sản xuất lạc bị ảnh hưởng bới hai yếu tố quan trọng là những tiêu chuẩn chất lượng xuất khẩu, nhập khẩu và yêu cầu của người tiêu dùng Ảnh hưởng của yêu cầu khắc khe về tiêu chuẩn đến thương mại sản phẩm nông nghiệp như tiêu chuẩn và độc tố aflatoxin ở sản phẩm lạcj đã làm giảm sản lượng lạc của các nước châu Âu 11% khi quy định chặt về tiêu chuẩn độc tố aflatoxin và những quy định mới về tiêu chuẩn này ở lạc, thậm trí có thể giảm đến 63% ở giai đoạn tiếp theo (Tsunehiro Otsuki et al., 2001)

Lạc thường bị nhiễm nấm A flavus và A parasiticus trong thời gian trước và sau thu hoạch (Kumar CA, Priyanka K., 2010) Nấm A flavus và A parasiticus tiếp xúc với quả lạc trong thời gian phơi và bảo quản đã dẫn đến nhiễm nấm và tạo ra độc tố aflatoxin (Payne GA., 1998) Hơn nữa, kỹ thuật thu hoạch và bảo quản không phù hợp cũng có thể làm tăng aflatoxin (Xue

H.Q., et al, 2004) Sự nhiễm nấm Aspergillus trước thu hoạch do vỏ lạc tiếp xúc với nấm có trong đất trồng (Horn BW, Dorner JW., 1998), ngoài ra, nhiệt độ và ẩm độ cao, côn trùng gây hại cũng là những nguyên nhân làm tăng nhiễm nấm trong quá trình sản xuất và trước thu hoạch (Cotty PJ, Garcia RJ., 2007)

Sử dụng giống lạc kháng bệnh nấm là biện pháp hiệu quảnhất, chi phí thấp nhất trong sản xuất lạc và chương trình quản lý giảm đốc tố aflatoxin Các giống lạc có mức độ nhiễm nấm và hàm lượng độc tố khác nhau đã được nhiều nghiên cứu công bố (Mehan VK et al., 1986, 1991; Dage SRS, Pasad SR., 1989; Ghewande MP, Nagaraj G, Reddy PS., 1989) Bốn chiến lược kháng nấm A flavus và A parasiticus đối với lạc đã được quan tâm nghiên cứu là chống hạt nhiễm nấm A flavus (SCAF), đồng ruộng ngăn nhiễm nấm (FSCAF), ngăn nhiễm trước thu hoạch (PAC) và ngăn tạo ra aflatoxin Tuyển chọn giống kháng với aflatoxin là một khâu quan trọng trong chương trình quản lý aflatoxin Do vậy, những khuyến cáo về kỹ thuật canh tác, kỹ thuật sau thu hoạch và bảo quản, công nghệ chế biến cần được nghiên cứu chuyển giao cho người sản xuất để giảm mức nhiễm aflatoxin trong sản xuất lạc (Olwari F et al., 2013)

Nấm mốc vàng (Aspergillus flavus) sinh độc tố aflatoxin, đặc biệt là aflatoxin B1, là độc tố cực kỳ nguy hiểm, nó không chỉ gây tổn thất một khối lượng lớn các sản phẩm nông nghiệp mà còn gây hậu quả nghiêm trọng cho sức khoẻ con người khi sử dụng sản phẩm có chứa aflatoxin (Phan Thị Bích Trâm và Nguyễn Văn Bá., 2004; Ngô Bích Hảo, 2005; Nguyễn Thị Ly, 1996; Bumbangi NF et al., 2016; Ranganathswamy M et al., 2016)

Nhằm hạn chế ảnh hưởng của aflatoxin đến sức khỏe con người Bộ trưởng Bộ Y tế đã ban hành quyết định số 867/1998/QĐ-BYT ngày 4/4/1998, quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 về danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm Thông tư số 02/2011/TT-BYT

ngày 13/01/2011 về ban hành Qui chuẩn quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm hóa học trong thực phẩm (QCVN 8-1: 2011/BYT) Theo đó hàm lượng aflatoxin trong hạt lạc qua sơ chế trước khi sử dụng không quá 15 µg/kg đối với aflatoxin tổng số và 8 µg/kg đối với aflatoxin B1 và tương tự là 4 µg/kg và

2 µg/1 kg đối với sản phẩm sử dụng trực tiếp không qua sơ chế; 0,5 µg/kg đối với aflatoxin M1 trong sữa và các sản phẩm sữa

Trong những năm qua, sản xuất lạc ở nước ta đã có bước tiến bộ nhảy vọt nhờ vào các thành tựu nghiên cứu khoa học về giống và các biện pháp

kỹ thuật canh tác, năng suất lạc bình quân cả nước tăng từ 1,81 tấn/ha năm

2005 lên 2,31 tấn/ha năm 2016, sản lượng hàng năm khoảng 0,45 triệu tấn lạc phục vụ chủ yếu cho xuất khẩu và tiêu dùng trong nước

Các nghiên cứu trong nước cũng chỉ ra sự tấn công nghiêm trọng của nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin ở lạc Việt Nam (Phan Thị Bích Trâm và Nguyễn Văn Bá.,2004; Ngô Bích Hảo, 2005; Nguyễn Thị Ly, 1996) Điều

đó cho thấy rất cần phải nghiên cứu các biện pháp nhằm loại trừ hoặc giảm thiểu hàm lượng aflatoxin trong một số sản phẩm nông nghiệp nói chung và

ở lạc nói riêng ở nước ta

Ở nước ta công tác chọn tạo giống kháng mới chỉ dừng lại ở đánh giá một số lượng ít các giống lạc với bệnh và đã tìm ra một vài giống kháng (Nguyễn Thị Ly, 1996), việc khai thác các giống này để đưa ra sản xuất hay làm vật liệu cho công tác cải tiến giống chưa đựơc thực hiện nhiều Do vậy rất cần phải đánh giá toàn bộ các giống lạc hiện đang phát triển ngoài sản xuất, các giống lạc nhập nội và một số giống thu thập được trong tập đoàn lạc với bệnh mốc vàng để trực tiếp đưa ra sản xuất và sử dụng trong chương trình lai tạo giống cho tương lai

Từ các luận giải trên đây cho thấy ở nước ta việc nghiên cứu về bệnh mốc vàng do nấm Aspergillus flavus gây ra và độc tố aflatoxin trên lạc còn hạn chế Chưa có những kết quả nghiên cứu tổng thể, xây dựng quy trình

sản xuất đồng bộ để trình diễn và khuyến cáo nhằm hạn chế sự xâm nhiễm của nấm

Để từng bước giải quyết được các hạn chế nêu trên, góp phần tăng cường xuất khẩu lạc và hạn chế thiệt hại do nấm và độc tố aflatoxin gây ra, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật phòng chống xâm nhiễm của nấm Aspergillus flavus gây độc tố aflatoxin đối với lạc”

2 Mục tiêu của đề tài

Đánh giá thực trạng lạc nhiễm nấm mốc vàng (Aspergillus flavus), xác định nguyên nhân xâm nhiễm và đề xuất được biện pháp kỹ thuật giảm thiểu khả năng nhiễm nấm và sản sinh ít aflatoxin góp phần nâng cao chất lượng, năng suất và hiệu quảkinh tế sản xuất lạc tại vùng nước trời ở một số tỉnh trồng lạc chính phía Bắc

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học trong việc xác định nguyên nhân xâm nhiễm nấm mốc vàng, đánh giá, chon lọc giống lạc kháng nấm và các biện pháp kỹ thuật canh tác hạn chế xâm nhiễm nấm mốc vàng sản sinh aflatoxin tại vùng lạc nước trời Đây là tài liệu khoa học

có giá trị phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu về cây lạc

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Xác định được một số giống lạc và chọn được giống lạc mới L17 có khả năng kháng nấm mốc vàng sản sinh ít aflatoxin thích hợp với các tỉnh vùng đồng bằng Sông Hồng và Bắc Trung bộ, góp phần vào việc mở rộng diện tích trồng lạc có năng suất, chất lượng cao tại các vùng sản xuất lạc nước trời ở các tỉnh phía Bắc

Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác hạn chế sự xâm nhiễm nấm mốc vàng sản sinh aflatoxin thích hợp cho vùng lạc nước trời tại

tại Nghệ An và Bắc Giang, góp phần nâng cao chất lượng, tăng năng suất và mang lại lợi nhuận kinh tế cao cho người sản xuất

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Các giống lạc đang phổ biến trong sản xuất và giống lạc mới chọn tạo

- Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhiễm nấm mốc vàng sinh độc tố aflatoxin trong sản xuất lạc nước trời ở các tỉnh trồng lạc chính phía bắc

- Mô hình sản xuất thử nghiệm kỹ thuật canh tác mới và giống lạc mới

4.2 Phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài

- Đề tài được tiến hành tại 2 địa điểm đại diện cho 2 vùng sản xuất lạc nước trời chính phía Bắc: (i) Huyện Việt Yên và Tân Yên tỉnh Bắc Giang là huyện đại diện cho vùng đất bạc mầu thuộc vùng Trung du miền núi phía bắc (ii) Huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An là huyện đại diện cho vùng đất cát ven biển thuộc vùng Bắc Trung bộ

- Đề tài tập trung nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật cải tiến có liên quan, bao gồm: Thời vụ trồng, thời điểm bón vôi, tưới nước, sử dụng chế phẩm sinh học, biện pháp hạn chế sùng trắng hại quả, thời điểm và phương thức thu hoạch; tuyển chọn giống kháng bệnh Đánh giá hiệu quảkinh tế của mô hình ứng dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất

5 Những đóng góp mới của luận án

(1) Xác định được một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhiễm nấm mốc vàng sản sinh độc tố aflatoxin trong sản xuất lạc vùng nước trời phía Bắc là: Nguồn bệnh lây nhiễm từ đất và từ hạt giống; gieo trồng không đúng thời vụ; độ ẩm đất thấp trong giai đoạn từ sau ra hoa đến thu hoạch; Quả lạc

bị tổn thương do Sùng trắng (Allissonotum spp.) hoặc do phương pháp bứt quả không đúng cách; thu hoạch khi quá độ chín của quả

(2) Xác định được một số biện pháp làm giảm cơ hội xâm nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin bao gồm: Sử dụng giống lạc kháng bệnh

L17, MD 7 ; sử lý hạt giống lạc trước khi trồng bằng thuốc Thiram 80WP hoặc Carbenzim 50WP liều lượng 0,2%; gieo trồng đúng thời vụ; tưới nước giữ ẩm cho đất khi cần thiết; sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma và TRS 108; bón vôi làm 2 lần (50% bón lót và 50% bón thúc); các biện pháp hạn chế tổn thương quả lạc; thu hoạch đúng độ chín (=< 85% số quả chín), thu hoạch lạc theo phương thức nhổ, vặt bằng tay, phơi ngay đến độ ẩm 10-12%

(3) Xác định được một số nguồn gen kháng để sử dụng trong công tác tạo giống kháng nấm mốc vàng là: Gié nho quan quả nhỏ, MD7, và chọn được giống lạc mới L17 có năng suất cao, kháng nấm mốc vàng và sản sinh

ít aflatoxin được Bộ NNPTNT công nhận là giống lạc mới

(4) Hoàn thiện được qui trình tổng hợp phòng chống sự xâm nhiễm nấm mốc vàng sản sinh aflatoxin Áp dụng qui trình tổng hợp trong sản xuất cho lãi thuần từ 49,466 đến 63,066 triệu đông/ha, tỷ suất lợi nhuận cận biên đạt từ 2,00 đến 4,00 lần so với áp dụng qui trình mới trên giống cũ và biện pháp kỹ thuật cũ

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Sản xuất lạc trên thế giới

Cây lạc (Arachis hypogaea L.), một cây họ đậu tự phấn là một cây họ đậu quan trọng được trồng trên 25 triệu ha trên thế giới và được sử dụng làm lương thực, thực phẩm Hạt lạc có hàm lượng dầu cao từ 48–50%, hàm lượng protein từ 25–28% và nguồn cung cấp khoáng chất, vitamin, hoạt chất sinh học, các chất kháng oxy hóa polyphenol, flavonoid và isoflavone cho con người Cải tiến giống lạc có tiềm năng năng suất cao, có thời gian chín khác nhau, kháng bệnh và chịu hạn đã được phóng thích ở nhiều nước trên thế giới (Pasupuleti Janila et al., 2013)

Lạc được trồng trên gần 27 triệu ha trên toàn thế giới với tổng sản lượng 36,45 triệu tấn và năng suất trung bình 1,52 tấn/ha năm 2009 (FAOSTAT 2011) đến 2014 diện tích tăng lên 26,42 triệu ha, sản lượng đạt 43,92 triệu tấn và năng suát bình quân toàn cầu là 1,65 tấn/ha (FAOSTAT 2017) Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria, Mỹ và Myanmar là những nước trồng lạc chính trên thế giới, năng suất và sản lượng lạc ở các nước đang phát triển còn thấp liên quan đến khoa học và chính sách cho phát triển Sản xuất nông nghiệp tốt là yếu tố quyết định trong thúc đẩy tiềm năng sản xuất, đồng thời cùng với giống và hạt giống chất lượng phù hợp để hỗ trợ nâng cao năng suất và sản lượng (P Janila and MG Mula, 2015)

Bảng 1.1: Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng lạc toàn cầu từ

Lạc là cây lấy dầu quan trọng, cây lương thực và cây thức ăn gia súc nên được trồng rộng rãi trên 100 quốc gia Nhưng thập kỷ gần đây sản xuất lạc trên thế giới tăng lên sản lượng hàng năm tăng 0,4%, diện tích tăng hàng năm 0,3% và năng suất tăng hàng năm 0,1% Nhu cầu sản phẩm lạc của Châu Á đến 2020 tăng lên 1,6 lần (Birthal et al., 2010) Châu Á và châu Phi

có diện tích sản xuất lạc chiếm 95% diện tích lạc toàn cầu và là cây đóng góp vào sự phát triển bền vững của hệ thống cây trồng - vật nuôi của hai châu lục này, nó cũng là cây ưu thế nhất của vùng bán khô hạn (Pasupuleti Janila et al., 2013)

1.1.2 Sản xuất lạc ở Việt Nam

Cây lạc được trồng ở Việt Nam từ lâu đời và là cây lấy dầu đứng thứ nhất về diện tích, sản lượng và xuất khẩu, hàng năm đóng góp khá lớn vào tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu nông sản của nước ta Tuy nhiên, trước năm 1990 cây lạc vẫn chưa được quan tâm đúng mức nên diện tích, năng suất và sản lượng đạt được rất khiêm tốn Năm 1987 là đỉnh cao của sản xuất lạc thời gian này với diện tích đạt 237.000 ha nhưng năng suất chỉ đạt 0,97 tấn/ha và sản lượng xấp xỉ 231.000 tấn Trong giai đoạn 1990 – 1995 sản xuất lạc có xu thế tăng về diện tích và sản lượng song năng suất chỉ đạt trên

1 tấn/ha Đến giai đoạn 1995 - 2000 năng suất lạc đã có bước tăng nhảy vọt, đặc biệt năm 1999 năng suất đạt 1,43 tấn/ha cao nhất trong giai đoạn này Diện tích lạc trên cả nước trong giai đoạn từ 2006 – 2010 biến động trong khoảng 231.284 - 255.300 ha, cao nhất là vào năm 2008 sau đó lại có xu hướng giảm

Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2009), hiện nay 5 vùng sinh thái có diện tích trồng lạc lớn của Việt Nam là đồng bằng Sông Hồng (30.500 ha), Đông Bắc (40.350 ha), Bắc Trung bộ (75.300 ha), Duyên hải Nam Trung bộ (33.100 ha) và Đông Nam bộ (29.575 ha) Diện tích còn lại phân bố nhiều nơi trong cả nước và cây lạc được trồng ở 62/64 tỉnh thành,

chỉ có hai tỉnh không trồng lạc là Hậu Giang và Cà Mau Trong đó 10 tỉnh có diện tích trồng lạc lớn là Nghệ An (23.675 ha), Tây Ninh (21.400 ha), Hà Tĩnh (20.325 ha), Thanh Hóa (16.175 ha), Bắc Giang (10.900 ha), Quảng Nam (10.225 ha), Đắk Lắk (9.425 ha), Bình Định (8.400 ha), Đắk Nông (8.125 ha) và Long An (7.500 ha) (Hồ Khắc Hiếu, 2013)

Số liệu thống kê từ 2010 đến 2014 cho thấy sản xuất lạc của Việt Nam không tăng và không ổn định cả về diện tích, năng suất và sản lượng, do vậy cần có những nghiên cứu để phát triển sản xuất cho cây trồng quan trọng này

Bảng 1.2: Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng lạc Việt Nam từ

1.2 Chọn tạo giống lạc

Nguồn gen lạc rất đa dạng là một cơ sở cho chọn tạo giống như nguồn gen lạc của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ USDA (United States Department of Agriculture) có hơn 8.000 mẫu (accessions) của loài A.hypogaea (Holbrook., 2001) và khoảng 800 mẫu của các loài khác thuộc chi Arachis (Stalker và Simpson, 1995) Một lượng lớn bộ sưu tập các loài của chi Arachis cũng được lưu giữ ở đại học Texas A & M, Viện nghiên cứu cây trồng cho vùng nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT) ở Ấn Độ và tại Trung tâm Quốc gia về Tài nguyên di truyền (CENARGEN) tại Brazin Bộ sưu tập lớn nhất về các giống lạc đã được thuần hóa là ở ICRISAT Hiện nay ICRISAT đang bảo tồn 14.723 mẫu nguồn gen bao gồm 14.310 mẫu nguồn gen lạc trồng và 413 mẫu của các loài lạc dại thuộc chi Arachis thu thập từ 92 quốc gia 45% mẫu lạc trồng là var hypogaea, tiếp sau 35,7% var vulgaris và 16,1% là var fastigiata (Upadhyaya et al., 2001) Một số lượng lớn các mẫu trong bộ sưu tập của ICRISAT đã được đánh giá đặc điểm hình thái, hiệu quảsử dụng nước và phản ứng đối với nhiều bệnh và côn trùng gây hại của lạc (Upadhyaya et al., 2001) Dựa trên bộ sưu tập mẫu giống hiện có và sự phân

bổ địa lý của các nguồn gen, Williams (2001) kết luận rằng bộ sưu tập bổ sung của các loài Arachis hoang dại đã được bảo hộ ở miền đông Bolivia và tây bắc Paraguay là nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lạc với các mưc tiêu khác nhau

Tính kháng nấm mốc vàng ở lạc có thể chia ra ba loại: kháng xâm nhiễm quả (vỏ quả); kháng xâm nhiễm hạt (vỏ hạt) và kháng sản sinh aflatoxin (lá mầm) Nấm phải xuyên qua vỏ quả và vỏ hạt để tới lá mầm nơi chứa chất dinh dưỡng Sự kháng xâm nhiễm quả phụ thuộc vào cấu trúc vỏ quả, trong khi sự kháng xâm nhiễm hạt chủ yếu là vật lý và tương quan với

độ dày, mật độ của các lớp tế bào hàng rào, không có những vết nứt, lỗ hổng

và sự hiện diện của các lớp sáp (Nigam et al., 2002)

Kết quả nghiên cứu trái ngược nhau của một số tác giả về kháng xâm nhiễm do vai trò của các hợp chất ức chế nấm của gốc phenol đã được công

bố trong thời gian qua cho thấy cần phải nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này Mehan (Mehan et al., 1989), Shulamit và Darou đã chỉ ra giống có tính kháng quả là PI 337.394 F, PI 337.409, GFA 1, GFA 2, UF 71.513, Ah

7223, 11 J, Var 27, U 4-47-7 Báo cáo của Faizpur và Monir cho rằng 240 -

30 cho tính kháng xâm nhiễm hạt do nấm mốc vàng bằng phương pháp lây nhiễm hạt trong phòng thí nghiệm (IVSCAF); U 4-7-5 và VRR 245 kháng

sự sản sinh aflatoxin

Tầm quan trọng của sự nhiễm aflatoxin trước thu hoạch chỉ được nhận ra trong cuối những năm 1980 và một vài dòng kháng IVSCAF (PI 337.394 F, PI 337.409, GFA 1, GFA 2, J 11, UF 71.513và Ah 7223) được báo cáo là nhiễm hạt trong điều kiện tự nhiên bởi A flavus thấp hơn đáng kể

so với những dòng nhiễm IVSCAF khác (Mehan et al., 1989)

Giá trị của một nguồn kháng phụ thuộc vào mức độ và sự ổn định tính kháng của nó Tính kháng nhiễm quả đã được báo cáo là ở mức thấp và có

sự biến động cao Tương tự như vậy, tính kháng IVSCAF là không tuyệt đối

và ngay cả những nguồn tốt nhất cũng có tới 15% hạt bị nhiễm, chỉ có một vài dòng (11 J, PI F 337394và PI 337409) thể hiện tính kháng ổn định Đối với nhiễm aflatoxin, mức độ kháng không phải là rất cao (Anderson et al., 1995) Nhiễm aflatoxin đã được quan sát thấy do ảnh hưởng rất đáng kể tương tác giữa môi trường và kiểu gen

Mục tiêu chọn tạo giống lạc ở Việt Nam chủ yếu gồm chịu hạn, chất lượng dầu, giống lạc tiêu chuẩn chứa trung bình 55% axit oleic và 25% axít linoleic (Knauft et al., 1993) Chọn giống theo hướng cải thiện mùi thơm (hương vị) của hạt khi rang, kháng bệnh nhiễm độc tố aflatoxin trước thu hoạch (Vũ Văn Liết và cs, 2016)

Năng suất lạc có thể đánh giá trên cơ sở sản phẩm sử dụng như quả, hạt, dầu và thân lá Tình trạng quả lạc là chỉ tiêu quan trọng nhất phản ánh tổng hợp về tình hình sinh trưởng, thời gian sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực của cây (Janila et al., 2013) Chọn lọc tăng năng suất quảlà cải tiến năng suất và sản lượng lạc, tuy nhiên chọn lọc rất phức tạp vì có tương tác kiểu gen và môi trường (Nigam et al., 1991) Ấn Độ đã cố gắng chọn lọc nâng cao năng suất lạc bằng việc chọn lọc nâng cao kích thước hạt, khối lượng hạt và số quả trên cây (Rathnakumar et al., 2012) Reddy and Basu (1989) cho rằng cải tiến giống đã đóng góp tăng năng suất lạc hiện nay

ở Ấn Độ lên 30% so với năm 1967 Ví dụ như năm 1979, Ấn Độ đã chọn tạo thành công và phổ biến ra sản xuất giống JL 24 có năng suất cao, thích nghi rộng đã được phổ biến trong sản xuất ở bang Phule Pragati (Patil et al., 1980), sau đó mở rộng đến châu Phi như Congo (1990), Sera Leone (1993)và Nam Phi (2002), Zambia (1999), Malawi (2000), Mali (2000) Giống ICG 7827 được tạo ra ở Mozambique (2011) đã thương mại ở một số nước, giống Sinpadetha 2 ở Myanmar giống UPL Pn 10 ở Philippines (Chiyembekeza et al., 2001)

Cải tiến giống lạc có tiềm năng năng suất cao đã được phát triển và phóng thích ra sản xuất trên toàn thế giới Các giống lạc mới có thời gian sinh trưởng khác nhau, chống chịu bệnh, chịu hạn, nâng cao hàm lượng dầu

và các tính trạng chất lượng khác cho sử dụng làm lương thực, thực phẩm Phương pháp chọn giống truyền thống dựa trên phân tích kiểu hình được sử dụng rộng rãi trong các chương trình cải tiến giống Đột biến và lai xa giữa loài hoang dại và loài trồng đã tạo ra lượng biến dị di truyền lớn nhằm vượt qua nút thắt di truyền hẹp, vì loài hoang dại có nguồn dự trữ các allele hữu ích chưa được sử dụng Di truyền phân tử sử dụng lập bản đồ di truyền liên kết đã giúp nhận biết các chỉ thị và QTL mục tiêu được sử dụng trong cải

tiến giống trong những thập kỷ gần đây ở Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản (Pasupuleti Janila et al., 2013)

Phương pháp chọn giống truyền thống chủ yếu sử dụng công cụ phân tích kiểu hình trong các chương trình cải tiến giống lạc Đột biến, lai xa với loài dại sử dụng tạo ra biến dị lớn để khắc phục biến dị di truyền thấp là hạn chế trong chương trình cải tiến giống, loài dại chứa nhiều allele hữu ích còn chưa được sử dụng Phát triển xây dựng bản đồ di truyền liên kết ở lạc trong những thập kỷ qua và sau đó nhận biết các chỉ thị phân tử và QTL cho tính trạng mục tiêu Do vậy, những thập kỷ gần đây đã tiếp cận chọn giống phân

tử ở lạc trong các chương trình cải tiến giống ở Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản Những tiến bộ của chọn giống phân tử tin cậy ở đa tính trạng mục tiêu và công cụ trợ giúp chuyển các allele mới từ loài dại vào loài trồng Giống lạc kháng tuyến trùng đầu tiên thành công bởi phương pháp lai lại nhờ chỉ thị phân tử (MABC) (Pasupuleti Janila et al., 2013)

Các bước tạo giống lạc kháng bệnh gồm nhận biết nguồn gen kháng rất quan trọng cho tạo giống Một số giống có ít đặc điểm và tính trạng mong muốn nhưng lại có thể mang gen kháng bệnh, Các giống trồng, loài hoang dại hay họ hàng hoang dại, các giống bản địa là nguồn gen nâng cao khả năng kháng bệnh của lạc Một nguồn khác như các dạng đột biến, nuôi cấy

mô tế bào và nguồn gen chưa được sử dụng cần quan tâm thu thập sử dụng chọn tạo giống kháng (Sajad and Devendra, 2015)

Mekontchou et al., (2006) chọn lọc giống lạc năng suất trên cơ sở nguồn vật liệu gồm 6 dòng triển vọng, 2 giống thử nghiệm và một giống địa phương làm đối chứng, đánh giá ở 4 địa phương trong 3 vụ để chọn được dòng có năng suất cao và ổn định Kết quả chọn được 4 dòng 479, 854,

1809 và 1632 để phát triển thành giống mới Chọn lọc giống lạc kháng tuyến trùng quả, Dong et al (2008), đánh giá 60 kiểu gen lạc bao gồm: 9 giống Trung Quốc, 9 giống Mỹ, 12 dòng chọn lọc Trung Quốc, 5 dòng chọn lọc

Mỹ, 4 dòng chọn lọc từ nguồn gen Mỹ, 21 dòng chọn lọc từ nguồn gen Trung Quốc Thí nghiệm được thực hiện trong nhà kính với 6 lần nhắc lại Kết quả chọn được các giống trồng và dòng chuyển gen kháng từ loài dại kháng với tất cả các loài tuyến trùng Meloidogyne spp Kháng trung bình là các dòng D009, D031, D040, D054, D099, D998, D999, 950521, 950530,

970101 và 990304 Các kiểu gen kháng cao có nguồn từ loài dại và các tác giả chỉ ra rằng chọn lọc kiểu gen có giá trị để phát triển giống lạc mới kháng tuyến trùng (Meloidogyne spp.)

Sàng lọc để tuyển chọn giống lạc chống chịu với nhiễm aflatoxin và chịu hạn ở Indonesia, Rahmianna et al., (2015) đã xác định được dòng GH

51 nhiễm nấm A flavus thấp và có hàm lượng aflatoxin thấp nhất Đây là kiểu gen được Bộ Nông nghiệp Indonesia cho phép phổ biến ra sản xuất năm

2013 và ngày nay giống được phát triển sản xuất lớn cung cấp sản phẩm cho thị trường lạc rang cả vỏ ở Indonesia

Việc sử dụng các giống lạc kháng nấm là hiệu quảnhất và chi phí thấp trong sản xuất lạc và chương trình quản lý giảm độc tố aflatoxin Các giống lạc có mức độ nhiễm nấm và hàm lượng độc tố khác nhau đã được nhiều nghiên cứu công bố (Mehan VK et al, 1986, 1991; Dage SRS , Pasad SR 1989; Ghewande MP, Nagaraj G, Reddy PS , 1989) Bốn chiến lược kháng nấm A flavus và A parasiticus đối với lạc đã được quan tâm nghiên cứu là chống hạt nhiễm nấm A flavus (SCAF), ngăn nhiễm nấm đồng ruộng (FSCAF), ngăn nhiễm trước thu hoạch (PAC) và ngặn tạo ra aflatoxin Tuyển chọn giống kháng sản sinh aflatoxin là một khâu quan trọng trong chương trình chọn giống giảm thiểu aflatoxin Do vậy, những khuyến cáo về

kỹ thuật canh tác, kỹ thuật sau thu hoạch và bảo quản, công nghệ chế biến cần được nghiên cứu chuyển giao cho người sản xuất để giảm mức nhiễm aflatoxin trong sản xuất lạc (Olwari F et al., 2013)

Chọn giống lạc với tính trạng chất lượng: Chất lượng là tiêu chuẩn phân cấp giống như hàm lượng dầu, đường cao, không nhiễm aflatoxin, kích thước hạt và dạng hạt, màu sắc hạt, cân bằng tỷ lệ oleic/linoleic (O/L) là mục tiêu chọn giống chất lượng (Nigam et al., 1989; Dwivedi and Nigam., 1995) Công cụ di truyền phát triển đã hỗ trợ chọn giống nâng cao hàm lượng dầu

và chất lượng hạt Lai tạo giống và chọn lọc sau lai các dòng có hàm lượng dầu cao > 50% và ổn định trong điều kiện đồng ruộng Đánh giá so sánh trong thí nghiệm đa môi trường đã chọn ra 4 dòng có năng suất dầu cao là ICGV 05155, ICGV 06420, ICGV 03042và ICGV 03043 để phổ biến ở Ấn

Độ ICGV 03137 là giống có tỷ lệ cân bằng (O/L) cao (Janila et al., 2012) , giống ICGV 06099 và ICGV 06040 có hàm lượng Fe và Zn trong hạt cao (Janila et al., 2014) đã được phổ biến ở một số nước (Janila P et al., 2016)

1.3 Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm lạc

Tiêu chuẩn chất lượng lạc được xây dựng từ những năm 1960 ở Mỹ,

nó được xem như là phân loại trên cơ sở giá trị thương mại, sử dụng và yêu cầu của thị trường (Chapin, J.W et al, 2004) Phân loại cũng dựa trên đặc điểm sinh lý, sinh hóa của hạt, đặc điểm sinh lý gồm kích thước, dạng hạt, khối lượng, độ ẩm, màu sắc và độ sạch Đặc điểm hóa học là phân tích các thành phần trong hạt, đặc điểm sinh học là dạng và số lượng của bệnh hại, côn trùng Nhìn chung phân loại lạc với rất nhiều yếu tố chất lượng (Fashina A.B et al, 2015) Lạc bán ra từ người dân là lạc vỏ, khi thu hoạch tươi chúng chứa một số vật chất như chất rắn, thân lá và vật chất khác cần được làm sạch để đáp ứng tiêu chuẩn thị trường, phân cấp chất lượng nhằm nâng cao giá trị sản xuất Tiêu chuẩn chất lượng gồm kích thước quả, phần trăm khối lượng hạt/quả, độ sạch (Adepoju B Fashina A.B et al, 2015)

Nấm bệnh như Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Alternaria dianthicola, Curvularia lunata, Curvularia pellescens, Fusarium oxysporum, Fusarium equiseti, Macrophomina phaseolina, Rhizopus

stolonifer, Penicillium digitatum and Penicillium chrysogenum là nguyên nhân làm biến màu, thối hạt, co rút hạt, thối hạt và mất khả nâng nảy mầm, tạo ra độc tố trong hạt có dầu (Chavan and Kakde, 2008) Janardhan et al., (2011) cho biết Aspergillus gây ra bệnh mốc phổ biến ở các nước nhiệt đới

và Á nhiệt đới sinh ra độc tố aflatoxin dẫn đến làm giảm chất lượng hạt lạc

Lạc sản xuất nhiều ở các nước đang phát triển và được sử dụng làm lương thực, ép dầu, thức ăn chăn nuôi và chế biến Lạc sản xuất ớ các nước đang phát triển chiếm 95% tổng sản lượng toàn cầu, các nước châu Á chiếm khoảng 70% Chất lượng hạt là một yêu cầu quan trọng của sản phẩm, độc tố aflatoxin trong sản phẩm do nấm Aspergillus flavus là một vấn đề nghiêm trọng đối với thương mại sản phẩm lạc (Nautiyal et al., 2010)

Bảng 1.3: Hàm lượng aflatoxin cho phép tại một số nước trên thế giới

Nước Sản phẩm Aflatoxin Giói hạn tối đa cho

phép(µg /kg) Trung quốc, Nhật bản,

Quy định của Việt Nam (QCVN 8-1: 2011/BYT) về Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm độc tố vi nấm trong thực phẩm Theo đó hàm lượng aflatoxin trong hạt lạc phải qua sơ chế trước khi sử dụng

là 15 µg/kg đối với aflatoxin tổng số và 8 µg/kg đối với aflatoxin B1 và tương tự là 4 µg/kg và 2 µg/kg đối với sản phẩm sử dụng trực tiếp không qua sơ chế; 0,5 µg/kg đối với aflatoxin M1 trong sữa và các sản phẩm sữa

1.4 Những nghiên cứu về nấm và độc tố aflatoxin ở lạc

Aflatoxin là độc tố gây ung thư, độc tố này tạo ra ở hạt lạc do nhóm nấm mốc Aspergillus Nấm nhiễm vào quả lạc trên đồng ruộng, chúng là gỉ sắt trên lá ban đầu và đốm lá ở đoạn sau, trong thời gian thu hoạch, chế biến

và dự trữ Sự cần thiết hạn chế nhiễm độc tố aflatoxin ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc và ảnh hưởng đến chất lượng thị trường quốc tế Ngăn ngừa bệnh nên trồng giống kháng bệnh, xử lý Trichoderma viride với lượng1 kg (trộn với 50 kg FYM) /ha vào đất trong thời gian ra hoa, tưới nhẹ trong thời gian hình quả và hạt, tránh gây hại cơ giới trong thời gian thu hoạch và chế biến phơi khô đến độ ẩm <8% (P Janila and MG Mula, 2015)

Năm 1961 người ta đã tìm ra bản chất hoá học của aflatoxin do nấm Aspergillus flavus và Aspergillus parasiticus gây ra Aflatoxin có 4 dẫn xuất quan trọng là B1, B2, G1, G2 Giữa 4 loại trên thì aflatoxin B1 chiếm nhiều nhất trong nông sản và gây tác hại nhiều nhất, gây ngộ độc nhanh nhất

và phổ biến nhất (Levis et al., 2001)

Năm 1961, các công trình nghiên cứu công nhận rằng aflatoxin được tạo ra bởi nấm mốc vàng và có thể là nguyên nhân gây ra khối u ở gan của động vật Trên động vật thủy sản, những nghiên cứu đầu tiên về độc tố aflatoxin trên cá hồi được thực hiện bởi Ashley và các cộng sự Các nhà khoa học cũng đã xác định được công thức phân tử và công thức cấu tạo của aflatoxin (Jones, 1978; Dhanasekaran et al., 2011)

Mặc dù có 17 loại aflatoxin đã được phân lập (WHO, 1979), nhưng chỉ có 4 trong số chúng được biết rõ và được công bố về độc tố Chúng phát huỳnh quang mạnh ở ánh sáng đèn cực tím gồm 4 loại ký hiệu B1, B2, G1 và

G2 biểu hiện huỳnh quang xanh da trời và xanh, hai họ aflatoxin khác là M1

và M2 Trong tất cả các tên aflatoxin nói trên, aflatoxin BI (AFB1) là độc nhất với nhiều loài Nấm A flavus gây độc chỉ sinh ra B1 và B2, trong khi nấm A parasiticus tạo ra aflatoxins B1, B2, G1 và G2 Các chất chuyển hóa khác B2a, aflatoxicol, aflatoxicol H1 và aflatoxins P1 và Q1 cũng đã được nhận biết (FDA, 1979) Aflatoxin M1 là chất chuyển hóa của aflatoxin B1

trong người và động vật Aflatoxin M2 là chất chuyển hóa aflatoxin B1 trong sữa bò khi thức ăn nhiễm nấm Mặc dù aflatoxins B1, B2 và G1 là phổ biến trong mẫu lương thực, AFB1 chiếm ưu thế (60-80% của tổng hàm lượng aflatoxin) Nói chung, AFB2, AFG1 và AFG2 không xảy ra khi có mặt của AFB1 Trong hầu hết các trường hợp nồng độ AFG1 tìm thấy cao hơn AFB2

và AFG2 (Weidenborner, 2001)

Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 Aflatoxin M1

Aflatoxin G1 Aflatoxin G2 Aflatoxin M2

Hình 1.1: Cấu trúc phân tử của các loại aflatoxin B1, B2, M1, M2, G1, G2

(Nguồn Jones, 1978)

Bảng 1.4: Một số đặc tính lý hóa của các loại aflatoxin

(Nguồn Twonsend, Stubblefield và Beljeanns., 2003)

1.5 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lạc

1.5.1 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lạc trên thế giới

kỳ giai đoạn nào của quá trình sản xuất Nhiễm nấm sinh ra aflatoxin ở tất cả các giai đoạn gồm: Trước thu hoạch (trong thời gian sinh trưởng của cây), trong quá trình thu hoạch, trong quá trình sau thu hoạch ,chế biến, bảo quản Trước thu hoạch nhiễm nấm do luân canh cây trồng, trồng lặp lại cùng một loài cây trồng dẫn đến tích lũy A.flavus và dẫn đến nhiễm bệnh lạc trước thu hoạch Thời vụ trồng muộn và gặp hạn vào cuối vụ, các côn trùng gây hại khác tạo vết thương nên dễ lây nhiễm bệnh Ruộng trồng không được vệ sinh sạch dẫn đến cỏ dại và cây khác là ký chủ cho nấm và ruộng có mối (sùng đất) dẫn đến nhiễm Aspergillus vào lạc Khi trồng ở mật độ thưa, đất không được che phủ và xói mòn, mất độ ẩm đất, phá hủy cấu trúc đất dẫn

đến hạn, những điều kiện như vậy làm tăng tích lũy bệnh mốc vàng Trong thời gian thu hoạch do kỹ thuật thu hoạch không phù hợp, thu hoạch khi chưa chín, độ ẩm cao Nhiễm bệnh sau thu hoạch gồm kỹ thật làm khô, kỹ thuật tách quả, kỹ thuật làm sạch và phân loại cũng ảnh hưởng đến nhiễm nấm mốc và tạo ra độc tố aflatoxin (ICRISAT, 2016)

Lạc trồng tốt nhất trên đất thoát nước tốt, đất cát pha cát hoặc pha cát giàu mùn, độ pH từ 6,5 đến 7,0 Đất thịt nặng không phù hợp với trồng lạc

do khó đâm tia quả, quả phát triển kém và thu hoạch khó khăn Nhiệt độ đất tối ưu cho nảy mầm và sinh trưởng sinh dưỡng là 27°C-30°C và 24°C-27°C

ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực Nhiệt độ thấp trong thời gian gieo làm chậm quá trình nảy mầm, bệnh hại cây con Lượng mưa phân bố trong năm

450 mm và 1250 mm tốt cho sinh trưởng và năng suất cao Nơi có điều kiện tưới tiêu năng suất lạc cao hơn, khuyến cáo gieo trồng trong thời gian khô và tưới ẩm tốt hơn gieo trong mùa mưa (Ajeigbe HA et al., 2015)

Chọn đất trồng lạc và luân canh để tránh tích lũy sâu bệnh trong đất, đất trồng lạc là đất thoát nước tốt, cấu trúc đất nhẹ như đất cát, cát pha và có

pH trong phạm vi 6.0 và 6.3 Duy trì độ pH rất quan trọng nó ảnh hưởng đến dinh dưỡng cho cây Ruộng trồng lạc cần làm sạch cỏ dại, cây trồng trước để giảm nguồn bệnh trong đất và cây trồng trước xâm nhiễm vào lạc Cày đất sâu 15-20 cm, không nên cày sâu quá, bừa đất tơi, lên luống để thoát nước

và thuận lợi canh tác Bón vôi trước khi trồng, lượng bón phụ thuộc vào loại đất, khuyến cáo chung là bón 1,5 tấn/ha, đất có pH thấp từ 5,0 đến 6,5 bón tăng thêm (P Janila and MG Mula, 2015)

1.5.1.2 Thời vụ trồng lạc

Thời vụ trồng lạc đã được nhiều nghiên cứu công bố Một thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của ngày gieo đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc trong vụ mùa ở vùng Tây Bengal với các trà gieo 20/1, 5/2 và 20/2, thí nghiệm với 5 giống lạc ưu tú của vùng là TG-51, ICGS-44, TAG-24, TMV-

2và AK 12-24 Kết quả cho thấy số quả trên cây, năng suất quả, năng suất hạt và chỉ số diện tích lá ảnh hưởng có ý nghĩa đến ngày gieo trồng Số quả trên cây và năng suất quảđạt tối đa khi gieo ngày 20 tháng 1, năng suất hạt

và chỉ số diện tích lá đạt tối đa khi gieo vào ngày 5 tháng 2 Chỉ số diện lá theo dõi vào thời gian 65 ngày sau gieo cao hơn có ý nghĩa so với gieo vào

20 tháng 1 hoặc 20 tháng 2 Nghiên cứu khuyến nghị rằng ở khí hậu ẩm Á nhiệt đới trồng lạc vào tuần đầu của tháng hai là tốt nhất (Banik N C et al., 2009)

Adamawa nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian trồng lạc (Arachis Hypogaea) bằng một thí nghiệm thực hiện trong hai năm 1999 và 2000 ở bang Yola Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh RCBD

và lặp lại 6 lần Ngày trồng đầu tháng 6, cuối tháng 6, đầu tháng 7 và cuối tháng 7 Theo dõi các chỉ tiêu gồm sinh trưởng, các tính trạng hình thái và năng suất Kết quả thu được chiều cao cây cao nhất khi trồng ở thời vụ đầu tháng 6 và cuối tháng 6 là 42,5 cm năm 1999 và 40,5 cm năm 2000 Tương

tự trồng cuối tháng 6 và đầu tháng 6 cho ra hoa sớm nhất và số quả trên cây cao hơn ở cả hai thời vụ (43,9 ngày và 44,2 quả trên cây năm 1999 và 2000) Các công thức này biểu hiện các chỉ tiêu năng suất hạt, phần trăm hạt/quả cao hơn, khối lượng hạt và hệ số thu hoạch cũng cao hơn Do vậy ông khuyến cáo trồng lạc vào cuối tháng 6 cho ra hoa sớm, năng suất quảvà hạt cao hơn ở vùng Yola, trồng muộn hơn vào tháng 7 năng suất hạt và số quả thấp hơn (Abdu A et al, 2009)

Kỹ thuật canh tác để giảm nhiễm nấm bệnh gồm trồng sớm, duy trì vệ sinh đồng ruộng, tháo nước và phủ luống tránh nước mưa, bón vôi làm tăng cứng vỏ quả, thu hoạch khi quả già và thời tiết khô (ICRISAT, 2016)

Trong canh tác lạc tổng hợp hạn chế nấm gây độc tố aflatoxin có năng suất cao, chất lượng tốt, Janila et al khuyến cáo chọn giống cải tiến, phù hợp

với thị trường, thích nghi với điều kiện và hệ thống canh tác của địa phương

và kháng sâu bệnh (Janila và Mula, 2015)

1.5.1.3 Nghiên cứu phân bón cho lạc

Lạc là cây họ đậu và phản ứng với phân bón luôn luôn không dự đoán được Bón phân đạm và lân dư thừa thường dẫn đến sinh trưởng sinh dưỡng quá mức Xem xét bón phân cho lạc cần biết được dinh dưỡng đất, mức độ rửa trôi và giữ phân bón của đất, lượng phân, phương pháp và thời gian bón cũng rất quan trọng Nghiên cứu bón phân cho lạc hiệu quảcần nghiên cứu lượng bón chia ra bón lót và bón thúc Nghiên cứu để làm rõ yêu cầu dinh dưỡng tối ưu để tăng năng suất quảvà hiệu quảkinh tế cao, tương tác giữa phân hữu cơ và vô cơ, kỹ thuật bón phân hữu cơ và NPK, phân bón lá hiệu quảvà sản xuất lạc bền vững (Veeramani and Subrahmaniyan, 2011)

Phân chuồng và phân bón lạc phù hợp theo độ phì đất tốt hơn là bón trực tiếp Cây trồng trước trồng lạc nên là cây cải tạo đất tốt đặc biệt là lân

và kali Lượng phân bón phân cho lạc trên cơ sở độ màu mỡ của đất xác định thôn qua phân tích đất Mặc dù vậy khuyến cáo chung bón phân cho lạc: phân chuồng hoặc phân xanh 10 - 12 tấn/ha bón trước khi gieo 25 – 30 ngày Phân xanh hay cây trồng trước cũng giúp tăng lượng mùn trong đất và cải tiến cấu trúc đất Phân bón đa lượng đạm (N), P và K: 8-20 N, 16-80 P2O5, 0-75 K2O kg/ha; bón lót vôi (Ca): 200-400 kg/ha vào giai đoạn ra hoa Vôi cần thiết cho sự phát triển của hạt, nhiều loại vi lượng khác nhau như boron, zinc và sulphur Nếu phân tích đất thấy thiếu hụt nên bón như sau: Boron (Bo): bón 3-4 kg/ha khi làm đất, hiêu quả của Bo trong một vài vụ Sau đó luân phiên phun, 0.1% Bo lên cây giai đoạn đầu đảm bảo hút Bo đến trước khi ra hoa Zinc (Zn): bón 10-20 kg/ha kẽm sulphate một lần cho đất trong

ba năm khi làm đất Thiếu hụt Sulphur là vấn đề nhất của đất cát, quá trình trao đổi anion Sắt (Fe): trong nhiều đất đá vôi cây lạc thiếu hụt sắt (P Janila and MG Mula, 2015)