NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN (Colocasia esculenta L.)

HỒ CHÍ MINH ************** NGUYỄN PHI HÙNG NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN Colocasia esculenta L... NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora co

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

**************

NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH

CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN

(Colocasia esculenta L.)

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 04/ 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

*****************

NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH

CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN

NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH

CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

3 Phản biện 1: TS TRẦN THỊ THU THỦY

Trường Đại học Cần Thơ

4 Phản biện 2: TS NGUYỄN THỊ THU NGA

Trường Đại học Cần Thơ

5 Ủy viên: TS LÊ ĐÌNH ĐÔN

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Tôi tên là: Nguyễn Phi Hùng

Sinh ngày 23 tháng 01 năm 1982

Nơi sinh: Tây Ninh

Con ông: Nguyễn Văn Lẫm và Bà: Nguyễn Thị Ngay

Tốt nghiệp Tú tài tại Trường Trung học phổ thông Nguyễn Huệ, tỉnh Tây Ninh, năm 2000

Tốt nghiệp Đại Học ngành: Nông học hệ chính quy tại Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, sau đó tháng 10 năm 2005 theo học lớp Cao học Ngành Bảo Vệ Thực Vật tại Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

Tình trạng gia đình: chưa lập gia đình

Địa chỉ liên lạc: Nguyễn Phi Hùng – 1451, khu phố 4, TT Bến Cầu, H Bến Cầu, T.Tây Ninh

Điện thọai: Di động: 0915.775.001

Email : hung822301@yahoo.com

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Ký tên

Nguyễn Phi Hùng

LỜI CẢM TẠ

Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, tôi xin trân trọng ghi ơn và cảm tạ:

Ba mẹ và gia đình đã tạo mọi điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Ban Giám Hiệu Nhà Trường, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Khoa Nông Học

đã tạo điều kiện cho tôi tham gia khóa học

Các Thầy Cô tham gia giảng dạy và truyền đạt những kiến thức cho tôi Thầy Lê Đình Đôn đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Các Kỹ sư phòng thí nghiệm Bộ Môn Bảo Vệ Thực Vật, Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi trong thời gian làm việc ở phòng thí nghiệm của Bộ Môn

Ban lãnh đạo Công ty Cổ Phần SX- TM-DV Thiên Minh V.N cùng toàn thể anh chị em trong công ty đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

Nguyễn Phi Hùng

lưới

Nghiên cứu cho thấy, 24 mẫu Phytophthora có một số khác nhau về đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học nhưng tất cả chúng đều thuộc loài P

colocasiae Có tất cả 21 mẫu cho kiểu lai A2, 3 mẫu cho kiểu lai A0 Các mẫu đều

có khả năng phát triển trên môi trường CRA có bổ sung thuốc metalaxyl ở các nồng

độ 1, 10 và 100ppm Cho phản ứng trung bình với thuốc chỉ có 3 mẫu, 21 mẫu còn lại đều mẫn cảm với thuốc Kết quả này cũng cho thấy, tính kháng sẽ tăng theo thời gian tiếp xúc với thuốc

Mức độ bệnh cháy lá tùy thuộc độ tuổi, nồng độ bào tử nấm chủng và tính kháng bệnh của từng giống khoai môn khác nhau Cùng một phương pháp chủng

bệnh, mức độ bệnh cháy lá do P colocasiae mẫu PTBD08-c1 gây ra trên hai hai

giống khoai môn C-TG và S-TU tăng dần khi tăng độ tuổi khoai môn từ 40, 55 đến

75 ngày tuổi và nồng độ động bào tử từ 5 x 104, 10 x 104 đến 20 x 104 động bào tử /ml

Vùng địa lý nơi giống khoai môn được thu thập cũng có ảnh hưởng lớn đến khả năng kháng bệnh của giống Khi chủng bệnh trên 11 giống khoai môn cho thấy,

tính độc của P colocasiae mẫu PTBD08-c1 gây hại nặng hơn mẫu PTBD08-s7

Kết quả chủng bệnh cũng cho thấy giống C-TTB hoàn toàn không bị nhiễm bệnh khi chủng Các giống C-BP, S-NA và S-TB bị nhiễm nhẹ, các giống còn lại đều bị nhiễm nặng với chỉ số bệnh lớn hơn 50%

ABTRACT

Project: Study Phytophthora colocasiae fungus causing leaf blight disease on taro (Colocasia esculenta L.)

The project was carried out at Nong Lam university, Ho Chi Minh city with

the disease samples in taro leaves were collected from Binh Duong, Dong Nai, Tien Giang Province and District 12– Ho Chi Minh City The identification of

biological features and metalaxyl tolerance of twenty four P colocasiae isolates was followed by Ho et al (1995) Studying P colocasiae disease resistance of 11 taro lines with two P colocasiae isolates PTBD08-c1 and PTBD08-s7 were

practiced in greenhouse condition

The study shown that twenty four Phytophthora isolates have variable morphological and biological characteristics but they was identified P colocasiae

There was 21 and 3 isolates belonging to A2 and A0 mating types, respectively All the isolates were treated with CRA at metalaxyl concentration of 1, 10, and 100 ppm (part per million) Twenty one of isolates were sensitive with metalaxyl and three showed in intermediate resistant to metalaxyl This data revealed the changing

of virulence under a high pressure of fungicide spraying condition

The level of taro leaf blight depends on plant age, zoospore concentrations and resistant character of taro lines (hybrids) With the same inoculating methods,

the damage levels of disease leaf blight caused by PTBD08-c1 P colocasiae on

both C-TG and S-TU varieties were increased when increasing plant age at 40, 55 and 75 days after planting and zoospore concentrations were varied from 5 x 104, 10

x 104 to 20 x 104 colony-forming units ml-1 solution

The geographical area where taro lines were gathered also effected to resistibility of varieties When applying to 11 taro lines, the damage toxicity of

PTBD08-c1 P colocasiae was higher than that of PTBD08-s7 P colocasiae The

results showed that only TTB line was not effected by P colocasiae, whereas,

C-BP, S-NA and S-TB were slightly infected All of other taro lines were highly effected with disease index higher than 50%

2.1 Sơ lược nguồn gốc, đặc điểm sinh học và sinh thái cây khoai môn 4

2.2 Tình hình sản xuất khoai môn trong nước và trên thế giới 7

2.3 Tình hình sâu bệnh hại trên khoai môn 9

2.4 Một số đặc trưng về hình thái của P colocasiae 11

2.5 Biện pháp phòng trừ bệnh cháy lá trên khoai môn 13

3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.1 Thời gian nghiên cứu 15 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 15 3.2 Nội dung nghiên cứu 15 3.3 Vật liệu nghiên cứu 15

3.3.2 Nguồn mẫu để phân lập và nghiên cứu 16

3.3.3 Dụng cụ thí nghiệm 18

3.4 Phương pháp nghiên cứu 18 3.4.1 Phương pháp thu thập và phân lập mẫu 18

3.4.2 Mô tả hình thái của nấm đã phân lập 19

3.4.3 Định danh và xác định một số đặc điểm sinh học 19

3.4.3.1 Khảo sát sự phát triển của nấm trên môi trường CRA 20

3.4.3.2 Khảo sát sự phát triển của các mẫu P colocasiae 20

3.4.3.4 Xác định dạng lai của các mẫu P colocasiae 21

3.4.4 Nghiên cứu phản ứng của một số giống khoai môn 21

3.4.4.1 Xác định các điều kiện chủng bệnh 21

3.4.4.2 Khảo sát phản ứng của 11 giống khoai môn khác 23

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 24

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Phân lập và nghiên cứu sự phát triển các mẫu P colocasiae 25

4.1.1 Kết quả phân lập 25

4.1.2 Hình thái học của P colocasiae 27

4.1.3 Đặc điểm hình thái của các mẫu P colocasiae 36

4.1.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến sự phát triển của nấm P colocasiae 37

4.1.5 Tác động của thuốc Metalaxyl đối với nấm P colocasiae 41

4.2 Phản ứng của một số giống khoai môn đối với nấm P colocasiae 43

4.2.1 Xác định các điều kiện để chủng bệnh 43

4.2.2 Phản ứng của các giống khoai môn khác nhau với nấm P colocasiae 52

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết luận 61 5.2 Đề nghị 62

FAO : Food and Agriculture Organization

Ktvdbtn: Kích thước vách dày bào tử noãn

NSC: Ngày sau cấy

PGA: Potato Glucose Agar

TB: Trung bình

TGA: Taro Glucose Agar

TLB: Tỷ lệ bệnh

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 3.1 Luống ươm khoai môn, khung dùng để chủng bệnh 17

Hình 3.2 Cấp bệnh và ảnh minh họa cấp bệnh 24 Hình 4.1 Triệu chứng bệnh ngoài đồng trên lá và thân khoai môn 26

Hình 4.2 Tản nấm các mẫu P colocasiae sau 8NSC trên môi trường PGA 27

Hình 4.3 Đặc điểm hình thái các mẫu P colocasiae phân lập ở vật kính 40X 34

Hình 4.4 Dạng tản nấm đặc trưng của các mẫu P colocasiae 40

Hình 4.5 Hình thái tản nấm đặc trưng của P colocasiae 43

Hình 4.6 Khoai sọ Tân Uyên ở 6 ngày sau chủng với P colocasiae 46

Hình 4.7 Khoai cao Tiền Giang ở 6 ngày sau chủng với P colocasiae 47

Hình 4.8 Khoai sọ Tân Uyên ở 6 ngày sau chủng với P colocasiae 50

Hình 4.9 Khoai cao Tiền Giang ở 6 ngày sau chủng với P colocasiae 51

Hình 4.10 Các giống khoai môn khi chủng lần lượt với P colocasiae 55

Hình 4.11 Các giống khoai môn khi chủng lần lượt với P colocasiae 56

Hình 4.12 Các giống khoai môn khi chủng lần lượt với P colocasiae 57

Hình 4.13 Mức độ bệnh trên lá các giống khoai môn 58

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG Trang

Bảng 2.1 Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g khoai môn được nấu chín 5

Bảng 2.2 Sản lượng, năng suất, diện tích khoai môn một số quốc gia trên 8

Bảng 3.1 Địa điểm, thời gian và số mẫu bệnh thu thập 16

Bảng 4.1 Số mẫu nấm Phythophthora phân lập được từ các nơi lấy mẫu 25

Bảng 4.2 Kích thước túi bào tử của nấm P colocasiae 29

Bảng 4.3 Kích thước nuốm, lỗ phóng thích và chiều dài cuống rụng của 30

Bảng 4.4 Kết quả xác định dạng lai của các mẫu P colocasiae 32

Bảng 4.5 Đường kính túi noãn, bào tử noãn của các mẫu P colocasiae 33

Bảng 4.6 Kích thước vách dày bào tử noãn, túi đực 35 Bảng 4.7 Tỷ lệ và chỉ số bệnh (%) trên hai giống khoai sọ Tân Uyên (S-TU) 44

Bảng 4.8 Tỷ lệ và chỉ số bệnh (%) trên hai giống khoai S - TU và C - TG 48

Bảng 4.9 Tỷ lệ và chỉ số bệnh (%) trên các giống khoai môn ở 2, 4 53

Bảng 4.10 Tỷ lệ và chỉ số bệnh (%) trên các giống khoai môn ở 2, 4 54

DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ

ĐỒ THỊ Trang

Đồ thị 4.1 Kích thước các chỉ tiêu hình thái nấm P colocasiae 31

Đồ thị 4.2 Tốc độ phát triển của P colocasiae phân lập trên khoai cao 36

Đồ thị 4.3 Đường kính tản nấm của P colocasiae phân lập trên khoai cao 39

Đồ thị 4.4 Đường kính tản nấm của P colocasiae phân lập từ hai nhóm 42

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Khoai môn có tên khoa học là Colocasia esculenta L thuộc họ Araceae,

khoai môn nổi tiếng với các tên gọi như: taro (khoai sọ), eddoe, dasheen (khoai nước) và cocoyam Ở Hawaii khoai môn còn được gọi với tên là kalo, là một trong những cây trồng được canh tác lâu đời nhất tại đây (Plucknett, 1983) Ngày nay, có gần 2000 loài khoai môn khác nhau, phần lớn được tìm thấy ở vùng Thái Bình Dương (Hunter và ctv, 1998) Theo thống kê của FAO (2009), đến năm 2007 diện tích đất được trồng khoai môn trên thế giới chiếm khoảng 1,8 triệu ha và được xem

là nguồn thực phẩm chính trong những bữa ăn kiêng của người dân ở vùng Thái Bình Dương và là loại rau được tiêu thụ phổ biến nhất (Lebot và Aradhya, 1991)

Theo số liệu thống kê của FAO (2009), trong năm 2007 tổng diện tích các cây ngũ cốc được trồng ở nước ta là khoảng 8,5 triệu ha, với năng suất bình quân đạt 4,7 tấn/ ha và sản lượng đạt khoảng 39,9 triệu tấn Trong khi đó, tổng diện tích các cây lấy rễ và thân củ (khoai mỳ, khoai tây, khoai lang) khoảng 0,78 triệu ha, cho năng suất rất đạt đến 13,8 tấn/ ha và tổng sản lượng đạt khoảng hơn 10,7 triệu tấn Sản phẩm của các loại cây có củ thường đa dạng trong cách chế biến, vừa thay một phần cơm, vừa làm rau, làm thực phẩm rất phổ biến Khi nói về khoai sọ, Nguyễn Lân Dũng (2008) cũng cho đây là nguồn thực phẩm rất thông dụng, rẻ tiền, tất cả các bộ phận của cây đều có thể được sử dụng để làm thuốc chữa bệnh từ hơn 1500 năm trước

Theo báo Nông Nghiệp Việt Nam số 108 (2009), tại huyện Chợ Mới, An Giang, có nông dân trồng 2 ha khoai môn cho năng suất đạt bình quân 4 – 4,2 tấn/

1000 m2, giá bán là 6000 đồng/ kg, trừ hết tất cả các khoảng chi phí nông dân còn lãi là 150 triệu đồng/ ha Điều này cho thấy, tiềm năng để phát triển cây lấy củ ở

nước ta là rất lớn Mặt khác, Việt Nam là một quốc gia có nền kinh tế phụ thuộc rất nhiều vào nông nghiệp Trong đó, lúa gạo là một trong những nguồn xuất khẩu chiếm vị trí hàng đầu ở nước ta Do đó, việc phát triển cây có củ để bổ sung thay thế một phần lúa gạo sẽ làm tăng được lượng xuất khẩu của cây lương thực chính cũng rất cần thiết

Trung Quốc và Nhật Bản là hai quốc gia điển hình trong khu vực Châu Á, trong năm 2007 diện tích trồng khoai môn ở Trung Quốc là 89,8 ngàn ha, Nhật Bản

là một quốc gia tuy có diện tích đất liền rất ít nhưng diện tích đất trồng khoai môn cũng đạt đến 15,5 ngàn ha (FAO, 2009) Trong các loại cây có củ ở nước ta, khoai môn mặc dù chưa được quan tâm nhưng hầu như chúng được trồng khắp mọi nơi với các giống khoai nổi tiếng như khoai sáp ruột vàng ở Đà Lạt, Yên Bái, Hưng Yên, khoai ruột tím ở Bắc Cạn, khoai môn cao ở vùng Châu Đốc (An Giang), và một số giống khoai khác cũng được trồng phổ biến

Tuy là một loại cây dễ trồng nhưng để phát triển tốt bất cứ loại cây trồng nào, điều trước tiên cần phải quan tâm đó là tình hình về sâu bệnh hại Đối với

khoai môn, bệnh cháy lá do nấm Phytophthora colocasiae gây ra được cho là

nghiêm trọng và ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất ở nhiều quốc gia trên thế giới Theo Jackson (1999), khoai môn nếu bị bệnh cháy lá nặng có thể làm giảm đến 50% năng suất

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên đồng ruộng, đề tài “NGHIÊN CỨU

NẤM Phytophthora colocasiae GÂY BỆNH CHÁY LÁ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN (Colocasia esculenta L.) ” được thực hiện để tìm hiểu sâu

hơn về loại bệnh hại này

1.2 Mục tiêu

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái và đặc tính sinh học của Phytophthora

colocasiae gây bệnh cháy lá trên khoai môn

- Đánh giá mức độ bị nhiễm bệnh của các giống khoai môn với nấm

Phytophthora colocasiae trong điều kiện nhà lưới

1.3 Yêu cầu

- Thu thập các giống khoai khác nhau để đánh giá đặc tính kháng bệnh của chúng

- Phân lập mẫu bệnh từ nhiều vùng khác nhau

1.4 Đối tượng khảo sát

- Các mẫu nấm Phytophthora colocasiae phân lập được

- Các giống khoai khác nhau dùng để chủng bệnh

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Sơ lược nguồn gốc, đặc điểm sinh học và sinh thái cây khoai môn

2.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm sinh học khoai môn

Khoai môn (Colocasia esculenta) được trồng đầu tiên ở vùng Đông Nam

châu Á và là một trong những cây trồng được con người thuần hóa đầu tiên

(Onwueme, 1978) Trong các giống khoai môn thì Colocasia là một trong 5 giống (Alocasia, Amorphophallus, Cyrtosperma, Xanthosoma) thuộc họ ráy Araceae có

giá trị về mặt kinh tế nhất và được trồng khá phổ biến (Plucknett, 1983) Ngày nay,

Colocasia esculenta được xem là loài chính với hai loại được ưa thích là C esculenta var esculenta và C esculenta var antiquorum Khoai môn bắt đầu được

trồng từ phía Đông Ấn Độ đi vào Nhật Bản và Thái Bình Dương (Hawaii, New Zealand, New Guinea và Polynesia) Phía Tây từ vùng Địa Trung Hải đi dọc theo Châu Phi đi vào Châu Âu, nơi đây khoai môn đã trở thành một cây lương thực của vùng Châu Mỹ Latin bao gồm: Mexico, Panama, Costa Rica và Nicaragua Từ đó, khoai môn được trồng rộng rãi ở nhiều nơi do khả năng chịu nước cao của chúng (Plucknett, 1970)

Ở Indonesia, khoai môn được dùng như là một một loại thức ăn chính yếu Ở Java, khoai môn được sử dụng làm bánh kẹo, chiên thành từng lát mỏng, là loại thức ăn nhanh cũng rất phổ biến Ở Malaysia khoai môn cũng được sử dụng rất nhiều, đặc biệt nó đóng một vai trò quan trọng lễ hội của người tôn giáo Đặc biệt ở Philippines khoai môn được sử dụng như là một loại tinh bột chính

Tinh bột khoai môn có giá trị dinh dưỡng cao, dễ tiêu hóa, củ khoai môn cũng giống như những loại cây có củ khác, có hàm lượng hydratcaron cao, chất béo

và protein thấp Khoảng 98,8% tinh bột khoai môn là được tiêu hóa tốt, kích thước

hạt tinh bột nhỏ khoảng 1/10 so với khoai tây Trong củ, hàm lượng kali khá cao

(cao hơn cả chuối), việc thường xuyên sử dụng khoai môn sẽ giúp bổ sung một

nguồn canxi và sắt rất tốt Trong lá khoai môn cũng chứa rất nhiều nguyên tố

khoáng như sắc tố tiền vitamin A, canxi, chất xơ, vitamin C, B2, B1, và một ít độc

tố gây ngứa có vị cay (Sunell và Arditti, 1983) Hàm lượng dinh dưỡng của khoai

môn có thể được thể hiện trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Hàm lượng dinh dưỡng trong 100g khoai môn được nấu chín

Nguồn: United States Department of Agriculture (USDA) National Nutrient

Database for Standard Reference, Release 17 (2004)

Ngoài tác dụng dụng chính là nguồn lương thực, khoai môn còn là một loại cây trồng có nhiều tác dụng trong ngành y Củ dùng chữa các loại thũng độc sưng đau, bỏng lửa, viêm khớp, viêm thận, sưng hạch, bạch huyết; lá có tác dụng chữa tiêu chảy, cầm mồ hôi, tiêu thũng độc; cuống lá chữa tiêu chảy, kiết lỵ, thũng độc; hoa chữa đau dạ dày, thổ huyết (Nguyễn Lân Dũng, 2008)

2.1.2 Đặc điểm thực vật học cây khoai môn

Khoai môn là một loại cây trồng tương đối dễ trồng, thích nghi với nhiều điều kiện sinh thái khác nhau Cây phát triển tốt nhất khi lượng mưa khoảng 2000

mm trong năm hoặc hơn và được phân bố đều, nhiệt độ thích hợp khoảng 25 - 300C,

ẩm độ tương đối cao, pH từ 4,2 đến 7,5 Giai đoạn đầu cây phát triển chậm, khoảng

1 - 1,5 tháng sau khi trồng cây bắt đầu phát triển và nhanh nhất khoảng 3 - 5 tháng sau khi trồng Củ chính phát triển sớm ngay sau khi trồng khoảng 2 tuần, tăng trưởng nhanh khoảng 2 tháng sau trồng trong điều kiện có mưa và 3 - 5 tháng sau trồng dưới điều kiện được tưới tiêu Trọng lượng củ đạt được mức tối đa ở 10 - 11,5 tháng khi có mưa và 12 - 15 tháng khi được tưới đầy đủ, thông thường củ được thu hoạch trước thời gian này

Theo báo Nông Nghiệp Việt Nam số 257 (2007), ở nước ta khoai môn chia

làm 2 nhóm chính: Nhóm khoai sọ (Colocasia esculenta var antiquorum) và nhóm

khoai môn (Colocasia esculenta var esculenta) Ngoài ra, còn một số loại khoai môn khác cũng được trồng để ăn thân và ngó như một loại rau Củ chính khoai sọ nhỏ nhưng nhiều củ con, chất lượng tốt, ăn ngon, bở, nhiều tinh bột nên thường trồng để ăn tươi hoặc làm các món hầm rất được ưa chuộng, không phù hợp cho xuất tươi hoặc chế biến công nghiệp Khoai môn thường cho củ chính to từ 1,5 đến trên 2 kg, ít củ con, chất lượng tốt, khoai dùng ăn tươi, chế biến thực phẩm, đặc biệt

có thể xuất khẩu củ tươi và dùng làm nguyên liệu cho chế biến công nghiệp rất có giá trị Một số giống khoai nổi tiếng ở nước ta như : sáp ruột vàng Đà Lạt, khoai cao Châu Đốc (An Giang), môn sọ, môn tàu Tân Uyên (Bình Dương), khoai ruột đỏ, ruột tím ở Bắc Cạn, khoai sáp ruột vàng ở Ninh Bình, Lục Yên (Yên Bái), Văn Lâm, Khoái Châu (Hưng Yên)

2.1.3 Kỹ thuật trồng và chăm sóc khoai môn

Ở nước ta, khoai môn có thể trồng quanh năm nhưng phổ biến trồng ở 3 vụ chính sau: vụ Xuân Hè trồng tháng 1 - 2 dương lịch (dl), thu hoạch tháng 5 - 6 dl;

vụ Hè Thu trồng tháng 5 - 6 dl, thu hoạch tháng 8 - 9 dl; vụ Thu Đông trồng tháng 8

- 9 dl, thu hoạch tháng 11 - 12 dl Khoai môn có bộ rễ ăn nông, thích hợp với đất có

thành phần cơ giới nhẹ như đất cát pha, đất thịt nhẹ ở ven sông Chọn củ con cấp 1 hoặc cấp 2 có khối lượng 20 - 30 g, không bị sâu bệnh, lớp vỏ ngoài có nhiều lông

để ươm Ngâm củ giống với thuốc trừ nấm rovral trong vòng 12 giờ, sau đó rữa sạch củ, ủ trong bao bố đặt nơi thoáng mát tránh bị mưa từ 1 - 3 ngày Tiếp tục ươm

trong tro trấu 12 -15 ngày, sau đó lấy ra trồng Lượng giống cần từ 1200 - 1500 củ

giống/ 1000 m2 Khoảng cách cây 0,6 m, hàng cách hàng là 1m

Phân bón cho 1000 m2: Bón lót toàn bộ phân hữu cơ hoai: 1,5 - 2 m3 + 20 - 25kg NPK (20 – 20 - 15) + 3 - 4 kg KCl Sau trồng 15 - 20 bón 10 kg NPK (20 – 20

- 15) + 5 kg KCl + 10 kg DAP Ở giai đoạn 45 - 50 ngày sau khi trồng bón 10 kg NPK ( 20 – 20 - 15 ) + 5 kg KCl + 10 kg DAP Cuối cùng giai đoạn 75 - 80 ngày sau khi trồng bón 20 kg NPK + 5 kg KCl Vun gốc và tưới nước đầy đủ, sau khi trồng được 4,5 - 5 tháng, lúc ruộng khoai có 70 - 80% lá chuyển sang màu vàng thì

có thể thu hoạch (theo báo Nông Nghiệp Việt Nam số 257 (2842), 2007)

2.2 Tình hình sản xuất khoai môn trong nước và trên thế giới

Theo thống kê của FAO (2009), Việt Nam vẫn chưa có số liệu thống kê về cây khoai môn so với các nước trong khu vực như Campuchia, Thái Lan, Trung Quốc và Thái Lan Ở các tỉnh phía Nam khu vực lấy mẫu bệnh như Bình Dương, năm 2008 diện tích trồng khoai môn khoảng 110 ha tập trung chủ yếu ở hai huyện Tân Uyên (100 ha) và Thủ Dầu Một (10 ha) (Phòng nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Tân Uyên và Thị xã Thủ Dầu Một, 2009) Tại Đồng Nai, tổng diện tích trồng khoai môn khoảng 160 ha, tập trung nhiều nhất tại các huyện như Xuân Lộc – Long Khánh 70 ha, Tân Phú 40 ha, Long Thành 20 ha, các huyện khác như Cẩm

Mỹ, Trảng Bom, Vĩnh Cửu khoảng 30 ha (Phòng nông nghiệp và phát nông thôn các huyện Xuân Lộc, Long Khánh, Tân Phú, Long Thành, Cẩm Mỹ, Trảng Bom,

Vĩnh Cửu, 2009) Riêng tại các tỉnh khu vực đồng bằng sông Cửu Long, khoai môn chủ yếu được trồng rãi rác mà không có số liệu thống kê

Trên thế giới, theo kết quả từ FAO năm 2009, sản lượng khoai môn tăng lên nhiều kể từ năm 1998 đến năm 2007 Châu Phi và Châu Á là hai khu vực có diện tích khoai môn được trồng nhiều nhất Số liệu ở bảng 2.2 cho thấy, chỉ trong vòng 9 năm, diện tích khoai môn thế giới tăng 495,5 ngàn ha, năng suất tăng 0,4 tấn/ ha, sản lượng tăng 2699,9 ngàn tấn Quốc gia có diện tích trồng khoai môn lớn nhất trong khu vực Châu Á là Trung Quốc, năm 2007 diện tích trồng khoai là 89,8 ngàn

ha, năng suất rất cao đạt 18,3 tấn/ ha với tổng sản lượng thu được 1645,0 ngàn tấn

Ở Châu Phi năng suất khoai môn lại suy giảm, năm 1998 đạt 6,1 tấn/ ha đến năm 2007 chỉ còn 5,8 tấn/ ha Tuy nhiên, diện tích và sản lượng khoai đều tăng Hầu như ở tất cả các quốc gia liệt kê ở bảng 2.2 đều cho thấy, trong giai đoạn từ năm 1998 – 2007 diện tích và năng suất khoai môn đều tăng ở tất cả các nước Đặc biệt, quần đảo Solomon là nơi có năng suất khoai môn đạt cao nhất thế giới đến 20 tấn/ ha, thấp nhất là ở Samoa với năng suất chỉ đạt 4,9 tấn/ ha

Bảng 2.2 Sản lượng, năng suất, diện tích khoai môn một số quốc gia trên thế

giới năm 1998 và 2007

Quốc gia Sản lượng

(1000 tấn)

Năng suất (Tấn / ha)

Diện tích (1000 hecta)

1998 2007 1998 2007 1998 2007

Thế giới 9243,4 11949,3 7,0 6,6 1320,7 1816,2 Châu Phi 7033,9 9506,2 6,1 5,8 1144,7 1628,3 Châu Á 1900,8 2039,2 14,6 15,5 130,6 131,6 Trung Quốc 1467,6 1645,0 17,3 18,3 84,7 89,8

2.3 Tình hình sâu bệnh hại trên khoai môn

Khoai môn trồng rất ít tốn công chăm sóc, đầu tư thấp, cho thu nhập cao nếu

ổn định được giá cả Tuy nhiên để phát triển loại cây trồng này cần có biện pháp để phòng trừ một loại bệnh được xem là quan trọng nhất là bệnh cháy lá (người dân

còn gọi là bệnh rửa) do nấm Phytophthora colocasiae gây ra, đây được xem là bệnh

chính trên khoai sọ ở miền Bắc Việt Nam Gần đây bệnh đã xuất hiện gần như rộng khắp các vùng trồng khoai môn của cả nước và gây hại nặng Bệnh xuất hiện hàng năm vào giữa tháng 4 và cao điểm vào tháng 7, tháng 8 khi nhiệt độ khoảng 27 –

290C, lượng mưa trung bình trong tháng ở mức 201 - 308 mm Bệnh phát triển mạnh nhất khi gặp điều kiện môi trường có ẩm độ cao Tốc độ phát triển của bệnh rất nhanh, bệnh cháy lá có thể làm giảm 30 - 40% năng suất khi cánh đồng khoai môn bị nhiễm bệnh (Jackson và Gollifer, 1975b; Jackson và Gollifer, 1977)

Theo Gollier và ctv (1980), giai đoạn sớm của bệnh cháy đặc trưng bởi đốm sũng nước tròn trên lá có màu từ tía đến nâu rộng từ vài mm đến gần 2 cm Sự lây nhiễm bắt đầu từ thùy và phiến lá nơi đó nước thường được tập trung Vết bệnh dần dần lan rộng và trở nên nâu tối có viền màu vàng Thường thấy có lớp lông màu trắng mịn xung quanh vết bệnh, đặc biệt vào buổi sáng sớm Một điểm đặc trưng để chuẩn đoán nữa là dịch màu vàng đến đỏ rỉ ra từ trung tâm của đốm bệnh Dịch tiết chuyển sang màu nâu tối và sau đó khô cứng trở lại Càng về sau, hình dạng vết bệnh càng bị biến đổi và lá bị thối vẫn không rơi khỏi cuống lá Đôi khi, cuống lá là nguồn tiêm nhiễm trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ thích hợp Thông thường, 6 -

7 lá trên mỗi cây giảm xuống còn khoảng 3 - 4 lá sau khi lá bị bệnh xâm nhập vào

Ngoài bệnh cháy lá còn có bệnh thối mềm củ do nấm Pythium spp tấn công

rễ, củ giống làm củ thối mềm, bốc mùi hôi, lá vàng úa, cây héo rồi chết Bệnh bướu

rễ do tuyến trùng Meloidogyne spp gây ra làm cho rễ và củ nổi bướu, củ bị sần,

méo mó, cây lùn, lá vàng như bị thiếu đạm

Brooks (2008) cho rằng bệnh cháy lá khoai môn do Phytophthora colocasiae

là yếu tố chính giới hạn nền sản xuất khoai môn trên khắp thế giới, nguồn bệnh này

hiện diện trong không khí tương tự như P infestans gây bệnh cháy lá muộn trên

khoai tây

Nấm gây hại lan rộng ở vùng Đông Nam Châu Á và nhiều nơi ở vùng Châu Đại Dương, nơi đây bệnh gây hại nặng cho lá và làm giảm năng suất củ đáng kể Ở Anh, trên vùng đảo Solomon, bệnh cũng được cho là yếu tố giới hạn chính nền sản xuất khoai môn (Plucknett và ctv, 1970)

Gregory (1983) cũng xác định, Phytophthora colocasiae Racib cũng gây ra

sự lây lan bệnh cho những lá trên cùng một cây bởi sự tung tóe của nước mưa và gió Khuẩn ty của nấm bệnh nói chung sống lâu hơn trong điều kiện đất được khử trùng (30 ngày) so với đất trong tự nhiên (5 ngày) Ở 200C và ẩm độ đất lớn hơn 55% khuẩn ty sẽ biến mất khi bị vùi trong đất 5 ngày (Sitansan và Ghosh, 1997)

Sự tồn tại của nấm giữa những cây trồng ít được hiểu rõ ràng hơn Bào tử vách dày (chlamydospores) cũng như noãn bào tử (oospores) đều không được hiểu rõ dưới điều kiện đồng ruộng, mặc dù chúng được tạo thành nhanh chóng khi cấy trong môi trường thạch Nguồn lây lan chủ yếu cho vụ sau chủ yếu là qua củ giống Bào tử hữu tính cũng sống được trong củ và mô lá để lại sau thu hoạch Jackson (1999) cho rằng nguồn bệnh vẫn còn tiếp tục duy trì sự sống trong các tàn dư khoai môn thêm khoảng 3 tuần kể từ sau khi thu hoạch

Sau thu hoạch, vết bệnh từ màu nâu xám đến màu xanh tối xảy ra trên những

củ bị hại Vết bệnh lan rộng nhanh chóng và tạo thành một khối Ranh giới giữa mô bệnh và mô khỏe thường không rõ ràng và mềm Những củ bị ảnh hưởng hầu hết bị thối ở 8 ngày sau thu hoạch trong những điều kiện ẩm ướt

Thối củ sau thu hoạch cũng có thể xảy ra Mô bị bệnh thì cứng và dai, ngược

lại với những dạng thối mềm gây ra bởi Pythium và Botryodiploidia Củ bị nhiễm

do Phytophthora có thể làm cho củ bị thối trong vòng từ 5 - 10 ngày

Trujillo (1965) cho rằng, bệnh phát triển mạnh ở nhiệt độ 25 - 280C, ẩm độ tương đối ở mức 65% hoặc lớn hơn vào ban ngày và nhiệt độ 20 - 220C, ẩm độ tương đối 100% vào ban đêm Sự lây lan xảy ra vào ban đêm khi nhiệt độ và ẩm độ tương đối đạt mức tối thích khoảng 6 – 8 giờ trong 3 – 4 ngày liên tiếp với mưa nhẹ

hoặc sương vào buổi sáng Sự lây lan do sự bắn tóe theo nước của túi và động bào

tử trên gần bề mặt lá Nguồn bệnh tồn tại qua mùa đông trên tàn dư và thân củ ở dạng động bào tử dạng chống chịu (Gollifer và ctv, 1980)

Sâu hại cần chú ý nhất trên khoai môn là sâu xanh, chúng ăn thủng lá và ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây Rầy mềm thì chích hút dinh dưỡng thân lá và truyền bệnh virus Ngoài ra còn có nhện đỏ cũng là tác nhân làm héo rủ hoặc làm chết cây khoai môn con (theo báo Nông Nghiệp Việt Nam số 257 (2842), 2007)

2.4 Một số đặc trưng về hình thái của Phytophthora colocasiae

Đặc trưng để phân loại Phytophthora bao gồm: hình thành túi bào tử, hình

thành cấu trúc bộ phận hữu tính như túi đực, túi noãn và bào tử noãn, có hoặc không

có chlamydospore và hình dạng sợi nấm (Drenth và Sendall, 2001)

Theo Raciborski (1900), P colocasiae có túi bào tử dạng núm cụt, rụng sớm,

có dạng hình ellip, hình thoi, hình trứng, kích thước chiều dài 40 – 70 µm, rộng 17 –

28 µm Nhiệt độ phát triển thấp nhất là >100C, tối thích trong khoảng 27 – 30 0C và tối đa là >350C

Clamydospore: có đường kính khoảng từ 17-38 µm, trung bình 27 µm và vách dày 2 – 3 µm Sự hình thành hệ sợi nấm có ở giai đoạn cuối và giai đoạn giữa

Cơ quan giới tính: Túi đực có nhị kép ở tận cùng, túi noãn có đường kính 20

- 35 µm, trung bình là 29 µm Bào tử hữu tính có đường kính 18 – 30 µm, trung

bình 23 µm P colocasiae có hiện tượng khác tảng mặc dù có vài dòng tạo ra noãn

phòng lai đơn Ko (1979) cho rằng chỉ có kiểu lai A1 được tìm thấy ở Hawaii nhưng

ở Taiwan duy nhất chỉ có kiểu lai A2 được tìm thấy trong số 799 mẫu phân lập (Annet và ctv, 1986)

Phần lớn các loài Phytophthora là đồng hợp Do đó chúng sẽ hình thành túi

noãn, túi đực và bào tử noãn ngay trên môi trường đơn giản Phần còn lại là khác tảng, với hai kiểu lai A1 và A2 Các loài khác tản hình thành túi giao tử (túi đực và túi noãn) chỉ khi có sự hiện diện của một mẫu nấm có kiểu lai ngược lại trên cùng

một đĩa nuôi cấy Phytophthora là một loại nấm thuộc lớp Oomycetes, với dạng

nấm phát triển đơn bào, sinh sản vô tính bằng động bào tử và sinh sản hữu tính bằng bào tử trứng (Oospore) (Vũ Triệu Mân và Lê Lương tề, 1998)

Quá trình sinh sản hữu tính Phytophthora liên quan đến sự hình thành túi cái

(Oogonium) và túi đực (Antheridium), cả hai cơ quan này được tạo ra từ đỉnh sợi nấm khi có sự tiếp xúc của hai sợi nấm đối nghịch về giới tính Sự dung hợp của túi cái và túi đực sẽ tạo ra bào tử noãn trên cơ sở có sự trao đổi về vật chất di truyền của hai cơ quan sinh sản khác giới Ngoài ra, bào tử noãn nằm bên trong túi cái có

vách dày, là cơ quan bảo tồn của Phytophthora trong các điều kiện bất lợi (ví dụ

qua đông và qua hè)

Wu và ctv (2003) cho rằng sinh sản hữu tính ở Phytophthora rất quan trọng

trong chu kỳ sống của nấm bởi nó không chỉ có ý nghĩa trong truyền bệnh và tồn lưu trong tự nhiên mà còn là nguồn biến dị di truyền

Nhiều loài Phytophthora như P sojae, P heveae, P katsurae là đồng tản

(homothalic) và có thể hình thành giai đoạn hữu tính là bào tử hữu tính trên môi

trường riêng Loài khác như P infestans, P parasitica, P nicotianae, P capsici, P

colocasiae là dị tản (heterothalic) và đòi hỏi sự hiện diện của dạng lai đã biết là A1,

A2 cho hình thành bào tử trứng (Ko, 2007)

Dạng lai ở Phytophthora được xác định bởi gen phân tử hoặc tế bào chất và

bản chất thuộc về tế bào học Dạng lai A1 là đồng hợp lặn aa và A2 là dị hợp Aa, trong khi A1A2 là Aaa Giả thuyết này bị bác bỏ do đặc điểm đồng hợp lặn không phân chia Hầu hết dữ liệu di truyền phân tử của dạng lai là cái gốc của nghiên cứu bản đồ di truyền bao gồm sử dụng marker phân tử DNA cho xây dựng bản đồ liên kết gen hay nghiên cứu dạng lai kết hợp với marker phân tử DNA Về cơ bản đó chỉ

là sự phụ thuộc lẫn nhau vì dạng lai là một tính trạng di truyền phân tử (Ko, 2007)

Lin và Ko (2008) cho rằng túi bào tử noãn của P colocasiae dạng khác tản

thì không được tìm thấy trong đất tự nhiên cũng như trong mô cây ký chủ tự nhiên,

vài dòng P colocasiae có kiểu lai dạng đồng tản được tìm thấy trong tự nhiên ở

Taiwan Ngoài ra hai tác giả này cũng cho biết, dòng có kiểu lai dạng A1A2 có khả

năng gây triệu chứng bệnh cháy lá trên khoai môn tương tự như triệu chứng của những dòng có kiểu lai A2 trên đồng ruộng

Zhang và ctv (1994) kiểm tra trong 280 mẫu P colocasiae gây hại cho khoai

môn được phân lập từ đảo Hải Nam (Trung Quốc), có 136 mẫu cho kiểu lai A1, 102

là cho kiểu lai A2 và 42 mẫu còn lại là cho kiểu lai A0 Tác giả cũng cho rằng nơi

đây là nguồn gốc phát sinh của loài P colocasiae gây bệnh cháy lá trên khoai môn

2.5 Biện pháp phòng trừ bệnh cháy lá trên khoai môn

Kiểm soát bằng biện pháp canh tác: có nhiều biện pháp canh tác để kiểm soát bệnh cháy lá trên khoai môn như vệ sinh đồng ruộng trước khi trồng, luân canh cây trồng, không trồng đồng loạt và trồng gần những ruộng nhiễm bệnh, cắt bỏ những lá

bị nhiễm bệnh trên cây Mức độ bệnh sẽ nghiêm trọng hơn trong điều kiện ẩm độ tương đối cao, nên tránh việc trồng trong điều kiện bóng râm

Kiểm soát bằng biện pháp hóa học: sử dụng các loại thuốc gốc đồng để phòng và trị bệnh Thuốc sẽ cho kết quả tốt nếu được sử dụng sớm khi vết bệnh vừa xuất hiện đầu tiên và trong vòng 7 – 14 ngày sau đó là hiệu quả Đồng oxycloride phun (4,5 kg pha với 100 lít nước phun cho 1 ha bằng bình đeo vai hoặc 4,5 kg trong 1000 lít nước/ ha nếu phun bằng động cơ) cũng cho kết quả kiểm soát tốt ở những hòn đảo ở Solomon (Jackson, 1977), dung dịch bordeaux cũng được sử dụng khá thành công

Gollifer và ctv (1974) cho rằng lợi nhuận sẽ tăng lên khi kiểm soát bệnh bằng các loại thuốc gốc đồng Dithane M-45 được phun ở 5 -7 ngày với tỷ lệ 2,24 hoặc 4,48 kg/ ha cũng kiểm soát được bệnh Metalaxyl (apron 35 F), captafol (difolatan) và chloroneb (demosan 65W) sử dụng để phun trong thời gian 15 ngày

có kết quả kiểm soát tốt ở Ấn Độ (Ashok và Mehrotra, 1987)

Những thí nghiệm trên đồng ruộng suốt những năm 1990 – 1991 tại Jorhat, Assam Ấn Độ cho rằng, phun metalaxyl và mancozeb nồng độ 0,2% như thuốc

ridomil MZ -72 có thể kiểm soát bệnh do Phytophthora colocasiae gây hại Việc sử

dụng thuốc cho kết quả tốt và làm tăng năng suất so với không xử lý thuốc (Ashok Bhattacharyya và Saikia,1996) Gollier và Brown (1974) cho là khi phun các loại

thuốc gốc đồng lên lá khoai môn để trừ bệnh cháy lá mặc dù cho kết quả kiểm soát không cao nhưng làm tăng năng suất khoai lên đến 25%

Thiệt hại cho củ sau thu hoạch có thể được giảm nhiều nếu giai đoạn bị bệnh đốm lá được kiểm soát đến trước khi thu hoạch, củ được thu hoạch có kèm theo 1 đoạn cọng lá (dài khoảng 30 cm) sẽ giúp ngăn ngừa củ bị thối trong quá trình tồn trữ do giữ được hoạt động sinh lý của củ Củ từ những cây bị bệnh nên được xử lý với dung dịch sodium hypochloride 1% khoảng 2 phút và để khô trước khi tồn trữ trong gói polyethylene (Chaudhary và ctv, 1988)

Ngoài các biện pháp sử dụng thuốc hóa học để kiểm soát bệnh thì biện pháp sinh học sẽ là một hướng tiềm năng trong tương lai Theo Sitansu và Ghosh (1997) sau khi phân lập mẫu đất ở vùng phía tây Benggal của Ấn Độ đã tìm thấy các loại

nấm như Trichoderma viride, T harzianum và Gliocladium virens xâm nhập và gây hại cho sợi nấm của Phytophthora colocasiae

Kiểm soát bằng giống cho thấy, việc sử dụng thuốc hóa học lâu dài sẽ tạo tính kháng của nấm bệnh, biện pháp sử dụng giống kháng lúc này được xem là khả quan nhất Qua kết quả thử nghiệm 50 dòng (giống) khoai môn khác nhau được chủng bệnh trên đồng ruộng tại Bangladesh, Goswami và ctv (1993) cho thấy có 2

giống có tính kháng cao với P colocasiae, 5 giống kháng, 12 giống kháng ở mức

trung bình, các giống còn lại là bị nhiễm bệnh nặng hoặc kháng yếu

Tại Trivandrum thuộc Ấn Độ, Santha-Pillai và ctv (1993) kiểm tra tính kháng của 270 giống khoai môn với bệnh cháy lá, kết quả có 119 giống là có tính kháng Những thử nghiệm khác cũng tại Arunachal Pradesh Ấn Độ, Chaudhahary

và ctv (1988) kiểm tra trên 23 giống khoai môn khác nhau, kết quả có 5 giống kháng và 1 giống kháng vừa phải Patel và ctv (1984) cho rằng trên khoai môn dại ở Thái Lan có chứa một gene trội đơn có khả năng kháng được với bệnh cháy lá Tuy nhiên, những nghiên cứu về giống kháng và mô tả cụ thể về nấm gây bệnh cháy lá trên khoai môn vẫn chưa được thực hiện tại nước ta

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.1.1 Thời gian nghiên cứu

Đề tài được tiến hành từ tháng 12 năm 2007 đến tháng 12 năm 2008

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Phân lập và định danh nấm được thực hiện ở phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Bảo vệ thực vật, Khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Trồng và chủng bệnh được thực hiện tại nhà lưới Khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh

3.2 Nội dung nghiên cứu

Phân lập và nghiên cứu một số đặc tính sinh học của các mẫu Phytophthora

colocasiae

Mục tiêu: xác định một số đặc điểm sinh học và tính kháng metalaxyl của

các mẫu P colocasiae được phân lập từ hai nhóm khoai môn và khoai sọ

Nghiên cứu tính kháng bệnh của các giống khoai thu thập được

Mục tiêu: xác định tính kháng bệnh của một số giống khoai khi chủng với P

colocasiae trong điều kiện nhà lưới

3.3 Vật liệu nghiên cứu

3.3.1 Nguồn khoai môn giống

Các giống khoai môn được thu thập từ nhiều địa phương khác nhau, tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Nam Tên gọi các giống khoai là theo tên địa phương tại khu vực thu giống

Nhóm khoai sọ gồm: khoai sọ Tân Uyên (Bình Dương), Quãng Ngãi, Bình Định, Trãng Bom (Đồng Nai), Gia Lai, Nghệ An

Nhóm khoai môn gồm: khoai cao Tiền Giang, Bình Phước, Đà Lạt, Tân

Uyên, Trảng Bom (Đồng Nai)

3.3.2 Nguồn mẫu để phân lập và nghiên cứu

Mẫu bệnh được thu thập (Mục 3.4.1) chủ yếu từ các lá có dấu hiệu nhiễm bệnh còn hiện diện trên cây, số mẫu thu thập được thể hiện qua bảng 3.1

Bảng 3.1 Địa điểm, thời gian và số mẫu bệnh thu thập

1 Ấp Tân Hội, Tân Vĩnh Hiệp, Tân Uyên,

5 Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh Khoai cao 08/ 03/ 08 3

Môi trường phân lập mẫu là môi trường TGA gồm: khoai môn: 200 g; agar:

15 g; glucose: 20g; nước cất đến 1lít

Môi trường dùng để nuôi cấy và giữ mẫu là PGA gồm: khoai tây: 200 g; Glucose: 20 g; Agar: 15 g; nước cất đến 1 lít

Môi trường dùng để khảo sát sự phát triển của nấm là CRA gồm: cà rốt 600

g, CaCO3 15 g, 15g agar, nước cất đến 1 lít

Môi trường dùng để quan sát các chỉ tiêu hình thái nấm là CR 20% gồm: 120

g cà rốt, 3g CaCO3 và 1000 ml nước cất

Tất cả các môi trường TGA, PGA, CRA, CR 20% đều được hấp tuyệt trùng

ở t0 = 121oC và p = 1,5 atm trong 20 phút

C

Hình 3.1 Luống ươm khoai môn (A), khung dùng để chủng bệnh (B) và các giống khoai

(Khoai môn: Sáp vàng Đà Lạt, môn cao Tân Uyên, Bình Phước,Tiền Giang và tím Trãng Bom; Khoai sọ: Sọ Nghệ An, Tân Uyên, Quảng Ngãi, Gia Lai, Bình Định và Trãng Bom) được trồng trong trại thực nghiệm (C)

1 m

3.3.3 Dụng cụ thí nghiệm

- Một số dụng cụ trong phòng thí nghiệm: bình tam giác, ống đong, đĩa petri, đèn cồn, que cấy, kính lúp, kính hiển vi, nồi hấp tuyệt trùng, cân, tủ sấy, tủ định ôn, buồng cấy đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác nghiên cứu đảm bảo chính xác

- Các dụng cụ khác như: bình phun, khung chủng bệnh, túi polyetylen, xô, chậu, dao, kéo

3.3.4 Thuốc metalaxyl dùng để khảo nghiệm

Metalaxyl có tên thương mại gồm Acodyl 35WP, Alfamil 25WP, Apron 35SD, Binhtaxyl 25EC, Foraxyl 25WP, 35W P, No Mildew 25WP, TQ- Metaxyl 25WP, Ridomil 240EC, 5G, Rampart 35 SD, Vilaxyl 35 BTN và tên hoá học là N-(2,6 Dimethylphenyl)-( methoxyacetyl)-DL- alanin methyl este Đây là một trong những loại thuốc trừ nấm chống lại các bệnh gây ra bởi nhóm nấm noãn (Oomycetes), tác dụng chính của thuốc là làm ức chế quá trình tổng hợp rRNA của nấm bệnh (Beresford, 2005)

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập và phân lập mẫu

Cách lấy mẫu bệnh: các mẫu lá bệnh được thu thập tùy theo khu vực lấy mẫu, các mẫu tại Bình Dương được lấy trên các cánh đồng trồng khoai môn diện tích lớn (>3000 m2), các mẫu tại Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh và Tiền Giang được lấy trên diện tích nhỏ hơn (từ 1000 – 2000 m2), mẫu bệnh được lấy theo 5 điểm trên mỗi ruộng, tại mỗi điểm lấy từ 5 - 10 lá bệnh, các ruộng được lấy mẫu cách nhau ít nhất là 2 km

Bảo quản mẫu: mẫu bệnh được gói bằng giấy báo để riêng trong túi nilon, mẫu bệnh ghi rõ tên điểm lấy mẫu, giống khoai môn, ngày lấy mẫu Sau khi được đem về phòng thí nghiệm nếu chưa được phân lập ngay thì giữ mẫu ở 250C, thời gian bảo quản tối đa 3 – 5 ngày

Cách phân lập: lá khoai được rửa sạch dưới vòi nước chảy, cắt mẫu và khử trùng bề mặt bằng NaClO 10%, sau đó rửa lại mẫu 2 – 3 lần bằng nước cất đã hấp

tuyệt trùng Mẫu được cắt thành những mảnh có kích thước 0,3 – 0,5 cm, cấy vào môi trường dinh dưỡng đã chuẩn bị sẵn

3.4.2 Mô tả hình thái của nấm đã phân lập

Từ kết quả phân lập được nấm gây bệnh cháy lá trên hai nhóm khoai, tiến hành mô tả hình thái 24 mẫu nấm phân lập được Dựa vào khu vực lấy mẫu và số mẫu phân lập được tại nơi đó mà đặt tên cho mẫu

Ký hiệu chung:

PT: nấm Phytophthora phân lập trên khoai môn (taro)

BD: Bình Dương ĐN: Đồng Nai

HCM: Hồ Chí Minh

TG: Tiền Giang

08: năm 2008 s1…n: mẫu nấm lấy trên nhóm khoai sọ từ 1 đến n c1…n: mẫu nấm lấy trên nhóm khoai môn từ 1 đến n Cấy một khoanh nấm có đường kính 4 - 5 mm ở 3 ngày sau cấy (NSC) vào trung tâm đĩa petri chứa môi trường CR 20% (Mục 3.3.2) Ủ tối ở 25– 280C và phơi sáng 12 - 24 giờ, sau đó quan sát hình thái trên kính hiển vi ở độ phóng đại 40X (theo Ho và ctv, 1995)

Ghi nhận đặc điểm của cành sinh túi bào tử, hình dạng túi bào tử Tiến hành

đo chiều dài và chiều rộng của túi bào tử, chiều rộng lỗ phóng thích của túi bào tử, chiều dài cuống rụng của túi bào tử, chiều sâu hóa dày của nuốm, túi trương phồng (nếu có), chlamydospore (nếu có) cho 30 mẫu

3.4.3 Định danh và xác định một số đặc điểm sinh học của nấm đã phân lập

Dựa vào đặc điểm hình thái tản nấm trên môi trường CRA và CR 20% (Mục 3.3.2) ở nhiệt độ phòng (25– 280C), phân loại nấm gây bệnh theo tài liệu của Ho và

ctv (1995) Tham khảo tài liệu về P colocasiae của Raciborski (1900), Gollier và

ctv (1980)

3.4.3.1 Khảo sát sự phát triển của nấm trên môi trường CRA ở nhiệt độ phòng

Cấy khoanh nấm có cùng độ tuổi 3 ngày sau cấy vào giữa đĩa môi trường CRA, một mẫu được cấy trên ba đĩa petri, ủ trong tối ở nhiệt độ 25 – 280C Đo đường kính tản nấm sau khi cấy nấm 2 ngày đến khi tản nấm chạm thành đĩa Mô tả kiểu phát triển, màu sắc và hình dạng tản nấm trên môi trường nuôi cấy 1 ngày / lần

Cơ sở của phương pháp mô tả hình thái tản nấm, chủ yếu dựa trên các thuật ngữ mô tả của Ho và ctv (1995) Tản nấm thường có dạng sau: dạng đồng nhất và không có bất kỳ kiểu dạng nào thấy được, dạng hoa cúc với sợi nấm mọc thành từng mảng như hoa cúc, dạng hoa thị với những phần nấm rộng hay cùn cụt, dạng hình sao hoặc trung gian giữa kiểu hoa cúc và kiểu xòe, dạng thành búi hay khảm với mảng nấm tạo thành đám rõ rệt

3.4.3.2 Khảo sát sự phát triển của các mẫu Phytophthora colocasiae ở các mức

nhiệt độ

Phương pháp tiến hành: Cấy khoanh nấm có cùng độ tuổi 3 ngày sau cấy vào đĩa môi trường CRA (Mục 3.3.2), mỗi mẫu được cấy trên ba đĩa petri, các đĩa được đặt trong tủ định ôn Memmerl ở các mức nhiệt độ 100C, 150C, 200C, 250C, 300C,

330C và 350C

Màu sắc, hình thái tản nấm của các mẫu được quan sát bằng mắt thường trên

3 đĩa petri và được bắt đầu khi tản nấm được 2 ngày sau cấy (NSC) Theo dõi sự sinh trưởng và đo đường kính tản nấm từ ngày thứ 2 - 10 NSC

3.4.3.3 Nghiên cứu tác động của thuốc Metalaxy đối với các mẫu Phytophthora

colocasisae trên môi trường CRA

Cách tiến hành: Các mẫu nấm bệnh được cấy lên đĩa petri có đường kính 90

mm để theo dõi các chỉ tiêu Môi trường nuôi cấy là CRA (Mục 3.3.2), nồng độ thuốc metalaxyl được sử dụng là 97%, thuốc được xử lý ở các mức: 1, 10 và 100 phần triệu (ppm), mẫu cấy được ủ trong tối và đặt ở nhiệt độ phòng 25 – 280C

Đánh giá kết quả: xác định đường kính tản nấm ở 2 NSC, 4 NSC và 6 NSC Các mẫu được cấy trên 3 đĩa petri khác nhau

Mô tả hình thái tản nấm và so sánh đường kính tản nấm giữa các mẫu nấm trên tất cả các nồng độ thử nghiệm, khảo sát tác động của thuốc metalaxyl với các mẫu nấm heo phương pháp của Shew (1985), đánh giá tính kháng dựa vào độ hữu hiệu thang chuẩn của Ngô Thị Xuyên và Hoàng Văn Thọ (2006) với công thức xác định độ hữu hiệu:

ĐHH (%) = ((D-d)/ D)*100

D: đường kính tản nấm (mm) trên môi trường CRA không chứa thuốc metalaxyl d: đường kính tản nấm (mm) trên môi trường CRA chứa thuốc metalaxyl

Nếu ĐHH ≥ 60% kí hiệu là S: mẫn cảm với thuốc

Nếu ĐHH ≤10% kí hiệu là R: kháng thuốc

Nếu 10% < ĐHH < 60% kí hiệu là I: phản ứng trung bình với thuốc

3.4.3.4 Xác định dạng lai của các mẫu Phytophthora colocasisae

Cấy mẫu nấm có đường kính 20 x 2 x 2 mm lên đĩa môi trường CRA cùng với mẫu chuẩn có kích thước tương tự đã biết dạng lai A1 và A2, ủ đĩa trong điều kiện tối, tại 25 – 280C Sau 10 – 15 ngày ủ đĩa, quan sát sự hiện diện của túi noãn và túi đực trên đường tiếp giáp giữa mẫu nấm cần xác định kiểu lai với mẫu chuẩn Quan sát 30 túi noãn và 30 túi đực Nếu mẫu nấm lai với mẫu chuẩn A1 thì cho kiểu

lai A2; Nếu mẫu nấm lai với mẫu chuẩn A2 thì cho kiểu lai A1; Nếu mẫu nấm

không tạo noãn bào tử (oospore) thì cho kiểu lai A0 Mẫu chuẩn được sử dụng để

lai là mẫu Phytophthora cinnamomi

3.4.5 Nghiên cứu phản ứng của một số giống khoai môn đối với các mẫu

2 - 2,5 cm Rửa tản nấm bằng nước cất tiệt trùng 2 - 3 lần, tiếp đến cho vào 10 - 15

ml dung dịch khoáng và phơi sáng 12 giờ đến 24 giờ cho tản nấm hình thành bào tử

Thay dung dịch khoáng bằng nước cất tiệt trùng, làm lạnh 30 phút, sau đó điều chỉnh nồng độ bào tử bằng phương pháp pha loãng

Vật liệu chủng bệnh: củ con trên các nhóm khoai được tách từ củ chính đem ươm trong tro trấu, khi cây vừa mọc mầm thì cho ra chậu và bắt đầu tính tuổi cây

Củ con thuộc nhóm khoai sọ có chiều dài 3 – 3,5 cm, rộng là 2 – 2,5 cm và khoai môn có chiều dài là 5 – 7cm, rộng là 1,5 – 2 cm Cây con được chọn để chủng là cây không có triệu chứng bệnh, đồng nhất về chiều cao lá 1, các cây đều có 3 lá thành thục còn hiện diện, lá non nhất được đặt là lá 1, kế đến là lá 2 và lá 3 Chủng

bệnh trên 10 chậu (1 cây/ chậu) và 5 chậu dùng làm đối chứng Nấm P colocasiae

mẫu PTBD08-3-c1 được phân lập trên nhóm khoai môn tại ấp Bà Tri, xã Tân Hiệp, Huyện Tân Uyên, Bình Dương được dùng để chủng xác định nồng độ bào tử và tuổi

cây thích hợp Sử dụng hai mẫu P colocasiae mẫu PTBD08-c1 (phân lập trên nhóm

khoai môn tại ấp Bà Tri, Tân Hiệp, Tân Uyên, Bình Dương) và PTBD08-s7 (phân lập trên nhóm khoai sọ tại Tân Hội, Tân Vĩnh Hiệp, Tân Uyên, Bình Dương) để khảo sát phản ứng của chúng với 11 giống khoai thuộc hai nhóm khoai môn và khoai sọ

Phương pháp chủng bệnh: Cây con và cây đối chứng được đặt riêng trong các khung chủng (Hình 3.1), cây con dùng để chủng được phun dịch bào tử ướt đều lên cả hai mặt lá, mỗi cây phun khoảng 7 ml dung dịch động bào tử đã pha theo nồng độ chủng bệnh Cây đối chứng cũng được phun ướt đều tương tự nhưng bằng nước cất vô trùng Sau khi phun xong, các khung đều được phủ kín để giữ ẩm trong

Thí nghiệm xác định mức độ nhiễm bệnh theo tuổi cây: Sử hai giống khoai là

S-TU và C-TG để chủng với P colocasiae mẫu PTBD08-c1 ở nồng độ bào tử thích

hợp ở thí nghiệm trên Ba độ tuổi của hai giống khoai được dùng để chủng là:

Cây 40 ngày tuổi: khoai S-TU có chiều cao lá 1 là 25 cm, dài x rộng là 17,5 – 18,5 cm x 15 – 16 cm và C-TG có chiều cao là 45 cm, dài x rộng là 14 – 15 cm x

12 – 13 cm

Cây 55 ngày tuổi: khoai S-TU có chiều cao lá 1 là 30 cm, dài x rộng là 18 –

19 cm x 15,5 – 16 cm và C-TG có chiều cao là 50 cm, dài x rộng là 14,5 – 15,5 cm

3.4.5.2 Khảo sát phản ứng của 11 giống khoai môn khác nhau với nấm P

colocasiae mẫu PTBD08-c1 và PTBD08-s7

Khoai môn gồm 5 giống: Sáp vàng Đà Lạt (SV-ĐL), môn cao Tân Uyên TU), môn cao Bình Phước (C-BP), môn cao Tiền Giang (C-TG), môn cao tím Trãng Bom (C-TTB)

Khoai sọ gồm 6 giống: sọ Nghệ An (S-NA), sọ Tân Uyên (S-TU), sọ Quãng Ngãi (S-QN), sọ Gia Lai (S-GL), sọ Bình Định (S-BĐ), sọ Trãng Bom (S- TB)

Tuổi cây, nồng độ bào tử và phương pháp chủng bệnh dựa theo kết quả và phương pháp chủng ở mục 3.4.5.1

Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian xuất hiện bệnh được tính từ khi chủng đến khi có triệu chứng bệnh xuất hiện trên lá Xác định tỷ lệ và chỉ số bệnh ở 2, 4 và 6 ngày sau khi chủng theo công thức:

+ Tỷ lệ bệnh (TLB) % = {(Tổng số lá bị bệnh)/( Tổng số lá điều tra)}x100 + Chỉ số bệnh (CSB) % = {(∑(a x b))/ (n x 6)} x 100

Trong đó: a: số lá bị bệnh của từng cấp bệnh; b: Chỉ số cấp bệnh tương ứng; n: Tổng số lá điều tra trên mỗi cây; 6: Cấp bệnh cao nhất trong bảng phân cấp

Thang phân cấp diện tích lá khoai môn bị hại theo Little và Hills (1978): Cấp 0: có 0% diện tích lá bị nhiễm bệnh