báo cáo khóa luận Hiệu lực của các nồng độ chế phẩm chitosan đối với một số loài sâu, bệnh hại cải bắp trong vụ đông xuân 20132014 tại xã Quảng Thành, thành phố Thanh Hóa.”

Để thực hiện một nền nông nghiệp sạch (GAP), Việt Nam đã xây dựng tiêu chuẩn VietGAP áp dụng cho các loại rau quả. Một trong những nội dung của tiêu chuẩn VietGAP là sử dụng các chế phẩm sinh học có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học. Việc áp dụng các chế phẩm sinh học để thay thế phân bón và thuốc hóa học BVTV được coi là một giải pháp hiệu quả nhằm quản lý chất lượng sản phẩm và duy trì một nền sản xuất bền vững. Những năm gần đây, nhờ thành tựu trong lĩnh vực lên men vi sinh vật và chiết xuất các chất hữu cơ từ thực vật, trên thế giới đã tạo ra nhiều chế phẩm phân bón và thuốc BVTV sinh học từ các nguồn phụ phẩm trong nông nghiệp. Trong số các sản phẩm đó, Chitosan được coi là một sản phẩm có triển vọng được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong sản xuất nông nghiệp, chế phẩm Chitosan cũng đã được chứng minh có khả năng hạn chế nhiều đối tượng vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng. Vì vậy, dịch chiết chứa Chitosan ở các nồng độ khác nhau đã được đăng ký với các tên thương mại khác nhau để sử dụng trừ nhiều đối tượng bệnh hại cây trồng tại Việt Nam như Biogreen 4.5 DD trừ bệnh sương mai trên bắp cải, khoai tây; đốm lá, thối đọt hoa địa lan; thối bẹ thanh long; Fusai 50 SL trừ đạo ôn, bạc lá lúa; Jolle 1SL, 40SL, 50WP trừ đạo ôn, lem lép hạt lúa; tuyến trùng hại bí xanh, cà phê, hồ tiêu; thối quả vải, xoài... Ngoài ra, Chitosan còn được nghiên cứu hỗn hợp với Nano bạc; Oligo – Alginate hay Polyoxin để trừ bệnh.

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành báo cáo khóa luận này ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi cònnhận được sự giúp đỡ quý báu của các thầy giáo, cô giáo, gia đình cùng bạn bè

Có được thành công này trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy

giáo TS Lê Văn Ninh Phó Khoa Nông Lâm Ngư Nghiệp- Trường Đại Học Hồng

Đức, với tư cách là người trực tiếp hướng dẫn, thầy đã giành nhiều thời gian, tận tìnhchỉ bảo, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các bác, các cô chú, anh chị trong vàngoài hợp tác xã Quảng Thành, TP.Thanh Hóa đã giúp đỡ, tạo điều kiện, hướngdẫn và chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian thực tập và thực hiện báo cáo khóa luận tốtnghiệp của mình thành công Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể bạn bè vàngười thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên và khích lệ tôi trong suốt quá trìnhthực tập và hoàn thành báo cáo khóa luận

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thanh Hóa, tháng 05 năm 2015

Sinh viên

i

MỤC LỤC

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1.Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 3

1.2.1 Mục đích 3

1.2.2 Yêu cầu cần đạt 3

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

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

1.4 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4

1.4.1 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nước 4

1.4.1.1 Đặc điểm chung của Chitosan 4

1.4.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitosan trên thế giới và ở Việt Nam 5

1.4.2 Tình hình sản xuất cây cải bắp trên thế giới và ở Việt Nam, Thanh Hoá 6

1.4.3 Tổng quan về cây cải bắp 7

1.4.4 Tìm hiểu về các thành phần sâu hại chính trên cây cải bắp 8

1.4.4.1 Một số loại sâu chính gây hại trên cải bắp 8

1.4.5 Một số loại bệnh chính trên cải bắp 10

1.4.6 Khả năng ứng dụng của Chitosan trong phòng trừ sâu, bệnh hại 15

PHẦN 2 ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20

2.1 Đối tượng nghiên cứu: 20

2.2 Vật liệu nghiên cứu: 20

2.3 Nội dung nghiên cứu: 20

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Thời gian, địa điểm và phạm vi nghiên cứu 20

2.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 21

ii

2.4.2.1 Loại thí nghiệm: 21

2.4.2.2 Công thức thí nghiệm: 21

2.4.2.3 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm 23

2.4.3 Chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi các chỉ tiêu 24

2.4.3.1 Các chỉ tiêu theo dõi: 24

2.4.3.2 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu 24

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 27

PHẦN 3.KẾT QỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Hiệu lực phòng trừ một số sâu hại cải bắp của chế phẩm sinh học chitosan 28

3.1.1 Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển bọ nhảy(Phyllostreta striolata) 28

3.1.1.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển bọ nhảy hại cải bắp 28

3.1.1.2.Hiệu lực phòng trừ bọ nhảy hại cải bắp của chế phẩm sinh học chitosan 30

3.1.2.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển sâu xanh(Pieris rapae) 33

3.1.2.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển sâu xanh hại cải bắp 33

3.1.2.2.Hiệu lực của chế phẩm sinh học chitosan đối với sâu xanh hại cải bắp 34

3.1.3.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh phát triển sâu tơ (Plutella xylostella) 37

3.1.3.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển sâu tơ hại cải bắp 37

3.1.3.2.Hiệu lực của CPSH chitosan đối với sâu tơ hại cải bắp 38

3.2 Hiệu lực phòng trừ một số bệnh hại cải bắp của chế phẩm sinh học chitosan 40

3.2.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến động thái phát sinh phát triển bệnh đốm vòng(Alternaria brassicae) 40

iii

3.2.1.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến động thái

phát sinh, phát triển bệnh đốm vòng hại cải bắp 40

3.2.1.2.Hiệu lực của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đối với bệnh đốm vòng hại cải bắp 41

3.2.2.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh phát triển bệnh thối hạch(Sclerotinia sclerotiorum) 43

3.2.2.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến động thái phát sinh, phát triển bệnh thối hạch hại cải bắp 43

3.2.2.2.Hiệu lực của chế phẩm sinh học chitosan đối với bệnh thối hạch hại cải bắp.44 3.2.3.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh phát triển bệnh thối nhũn(Erwinia carotovora) 44

3.2.3.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến động thái phát sinh, phát triển bệnh thối nhũn hại cải bắp 44

3.2.3.2.Hiệu lực của chế phẩm sinh học chitosan đối với bệnh thối nhũn hại cải bắp 46

3.3.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cải bắp 48

3.4.Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan phòng trừ sâu, bệnh hại cải bắp 49

4.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51

4.1.Kết luận 51

4.2.Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHẦN PHỤ LỤC 56

iv

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG BÁO CÁO

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của bắp cải 8

Bảng 2.2 Lượng phân bón cho các ô thí nghiệm 23Bảng 3.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự

phát sinh, phát tiển bọ nhảy (đvt: con/m2)

29

v

Bảng 3.2 Hiệu lực phòng trừ bọ nhảy của chế phẩm sinh học chitosan 32Bảng 3.3.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến

động thái phát sinh sâu xanh(đvt: con/m2)

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học chitosan đến động thái phát

sinh, phát triển bệnh thối hạch hại cải bắp(%)

43

Bảng 3.10.Hiệu lực phòng trừ bệnh thối hạch hại cải bắp của chế phẩm

sinh học chitosan(%)

44

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học chitosan đến động thái

phát sinh, phát triển bệnh thối nhũn hại cải bắp

Bảng 3.14 Hiệu quả kinh tế của (1ha) sử dụng chế phẩm sinh học chitosan

phòng trừ sâu, bệnh hại cải bắp

(ĐVT: Triệu VNĐ)

50

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1: Biểu đồ biểu diễn HL phòng trừ bọ nhảy của chế phẩm sinh

học chitosan(%)

31

Biểu đồ 2: Diễn biến của mật độ sâu xanh qua các kỳ theo dõi (đvt:con/m2) 34Biểu đồ 3: Hiệu lực phòng trừ sâu xanh của chế phẩm sinh học chitosan(%) 35Biểu đồ 4: Diễn biến của MĐ sâu tơ qua các kỳ theo dõi (con/m2) 38

vi

Biểu đồ 5: Biểu đồ hiệu lực phòng trừ bệnh đốm vòng của chế phẩm sinh

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: “Hiệu lực của các nồng độ chế phẩm chitosan đối với một số loài

sâu, bệnh hại cải bắp trong vụ đông xuân 2013-2014 tại xã Quảng Thành, thành

phố Thanh Hóa.”

PHẦN 1 MỞ ĐẦU.

1.1.Tính cấp thiết của đề tài.

Cải bắp hay bắp cải (Brassica oleracea var capitata L.) là một loại rau chủ lực trong họ cải ( Brassicaceae), một trong những loại rau mùa đông có giá trị dinh

dưỡng, chữa bệnh và làm đẹp Cải bắp không chỉ là món ăn ngon mà ngoài ra nó

vii

còn có tác dụng chữa bệnh như: phòng bệnh ung thư vú ở phụ nữ, nước cải bắp tươichữa loét da, chữa dạ dày,

Ở Việt Nam cải bắp được trồng trong suốt vụ đông xuân ở các tỉnh phía Bắc,miền Trung và Tây Nguyên Đặc điểm nổi bật của cải bắp là có chỉ số diện tích lá caocho năng suất sinh học cao do đó đòi hỏi một lượng phân bón, nước tưới lớn Thêmvào đó là ở nhiều vùng nông thôn còn quan niệm phải tưới bằng phân chuồng tươi thìcải bắp mới cuốn bắp và bắp cuốn mới chắc…Chính vì những nguyên nhân đó đã tạo

điều kiện cho nhiều loại sâu, bệnh phát sinh gây hại điển hình như: sâu tơ (Plutella xylostella), sâu xanh (Helicoverpa armigera), sâu khoang (Spodoptera litura) Các loại bệnh nguy hiểm như thối hạch (Sclerotinia sclerotiorum), bệnh thối lũn cải bắp (Erwinia carotovora), bệnh sưng rễ (Plasmodiophora brassicae) gây ra những thất thiệt lớn cho sản xuất Hậu quả là việc sử dụng tràn lan nhiều loại thuốc BVTV có

tính độc cao trong sản xuất gây ô nhiễm môi trường, gây mất an toàn vệ sinh thựcphẩm Để thực hiện một nền nông nghiệp sạch (GAP), Việt Nam đã xây dựng tiêuchuẩn VietGAP áp dụng cho các loại rau quả Một trong những nội dung của tiêuchuẩn VietGAP là sử dụng các chế phẩm sinh học có tác dụng tiêu diệt côn trùng gâyhại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làmảnh hưởng đến môi trường như các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học

Việc áp dụng các chế phẩm sinh học để thay thế phân bón và thuốc hóa họcBVTV được coi là một giải pháp hiệu quả nhằm quản lý chất lượng sản phẩm vàduy trì một nền sản xuất bền vững Những năm gần đây, nhờ thành tựu trong lĩnhvực lên men vi sinh vật và chiết xuất các chất hữu cơ từ thực vật, trên thế giới đãtạo ra nhiều chế phẩm phân bón và thuốc BVTV sinh học từ các nguồn phụ phẩmtrong nông nghiệp Trong số các sản phẩm đó, Chitosan được coi là một sản phẩm

có triển vọng được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Trong sảnxuất nông nghiệp, chế phẩm Chitosan cũng đã được chứng minh có khả năng hạnchế nhiều đối tượng vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng Vì vậy, dịch chiết chứa

viii

Chitosan ở các nồng độ khác nhau đã được đăng ký với các tên thương mại khácnhau để sử dụng trừ nhiều đối tượng bệnh hại cây trồng tại Việt Nam như Biogreen4.5 DD trừ bệnh sương mai trên bắp cải, khoai tây; đốm lá, thối đọt hoa địa lan;thối bẹ thanh long; Fusai 50 SL trừ đạo ôn, bạc lá lúa; Jolle 1SL, 40SL, 50WP trừđạo ôn, lem lép hạt lúa; tuyến trùng hại bí xanh, cà phê, hồ tiêu; thối quả vải, xoài Ngoài ra, Chitosan còn được nghiên cứu hỗn hợp với Nano bạc; Oligo – Alginatehay Polyoxin để trừ bệnh.

Thanh Hóa là một tỉnh có thế mạnh trong khai thác tôm cua, do đó có tiềmnăng to lớn trong việc khai thác vỏ tôm cua phục vụ sản xuất Chitosan Bên cạnh

đó, cũng như nhiều địa phương khác, sử dụng các loại phân bón và thuốc BVTVsinh học được được coi là một công cụ quan trọng phục vụ sản xuất nông nghiệpbền vững và giám sát chất lượng sản phẩm, góp phần thúc đẩy chương trình sảnxuất nông sản an toàn, nâng cao giá trị sản phẩm của các cây trồng nông nghiệp đặcbiệt là cây rau tại Thanh Hóa

Cải bắp là cây rau chủ lực trong vụ đông xuân, có chất lượng cao, sức tiêu thụlớn Xã Quảng Thành nằm ở phía Nam thành phố Thanh Hoá là một trong những nơicung cấp rau chính cho Thành phố Thanh Hóa song việc sử dụng các loại phân bón vàthuốc BVTV hóa học đang là nguy cơ tiềm ẩn gây ô nhiễm môi trường, gây mất vệsinh an toàn thực phẩm Vì thế, việc sử dụng chế phẩm sinh học Chitosan phòng trừsâu, bệnh hại cải bắp là biện pháp sinh học trong BVTV hết sức cần thiết Để xác địnhđược nồng độ Chitosan thích hợp hạn chế được sự phát sinh gây hại của sâu bệnh vàthúc đẩy việc ứng dụng hiệu quả chế phẩm sinh học Chitosan trong nông nghiệp tại

Thanh Hóa, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Hiệu lực của các nồng độ chế phẩm

chitosan đối với một số loài sâu, bệnh hại cải bắp trong vụ đông xuân 2013-2014 tại

xã Quảng Thành, thành phố Thanh Hóa.”

ix

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích.

- Nâng cao được hiệu quả sử dụng chế phẩm Chitosan

- Nâng cao phẩm chất của cải bắp

- Đánh giá được tác động của chế phẩm Chitosan sản xuất trong nước đối vớisinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu sâu bệnh của cây cải bắp, từ đó đề xuấtđược quy trình sử dụng hiệu quả chế phẩm này phục vụ sản xuất cải bắp an toàn vàgóp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất cải bắp tại Thanh Hóa

1.2.2 Yêu cầu cần đạt.

- Đánh giá được ảnh hưởng của các nồng độ chế phẩm Chitosan đến sinhtrưởng, phát triển; Khả năng phòng chống một số sâu, bệnh hại quan trọng và năngsuất của cải bắp

- Đánh giá được hiệu quả của Chitosan ở các nồng độ sử dụng khác nhau

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

1.3.1 Ý nghĩa khoa học.

Cung cấp các dẫn liệu khoa học quan trọng về tác động của chế phẩm Chitosankhi ứng dụng trong các điều kiện khác nhau; Về lượng dùng tới sinh trưởng, phát triển,khả năng hạn chế một số sâu, bệnh hại chủ yếu để tạo lập cơ sở khoa học cho việc xâydựng quy trình ứng dụng trên cây cải bắp và một số cây trồng khác

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn.

x

- Giúp nông dân có thêm sản phẩm BVTV mới để ứng dụng trong sản xuấtcải bắp, góp phần đảm bảo hiệu quả phòng trừ bệnh hại, giảm sử dụng thuốc BVTVhóa học, đảm bảo chất lượng vệ sinh thực phẩm.

- Đáp ứng nhu cầu sử dụng rau an toàn của nhân dân Thanh Hóa, tăng hiệuquả kinh tế và thu nhập cho người dân ở các vùng sản xuất rau

1.4 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

1.4.1 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nước.

1.4.1.1 Đặc điểm chung của Chitosan.

Chitosan có công thức phân tử là (C8H11NO4)n và có công thức cấu tạo:

ChitosanChitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống Chitin nólại tan được trong dung dịch axit Chitin có gốc từ chữ "Chiton", tiếng Hy Lạp cónghĩa là vỏ giáp Chitin là thành phần cấu trúc chính trong vỏ (bộ xương ngoài) củacác động vật không xương sống trong đó có loài giáp xác (tôm, cua)

Chitin được Bracannot phát hiện lần đầu năm 1811 Năm 1823 Odier đã phânlập được một chất từ bọ cánh cứng và ông gọi là chitin có nghĩa là lớp vỏ Tuy vậyBracannot và Odier đều cho rằng cấu trúc chitin giống với cấu trúc của Xenluloza.Năm 1929 Karrer đun sôi chitin trong 24 giờ trong dung dịch KOH 5% và đun tiếp ởnhiệt độ 160oC với kiềm bão hòa ông thu được sản phẩm có màu đặc trung với thuốcthử và sản phẩm đó được gọi là chitosan Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc,tính chất lý hóa, ứng dụng của chitosan đã được công bố từ những năm 30 của thế kỷ

XX Những nước đã thành công trong lĩnh vực nghiên cứu chitosan là Nhật Bản,

xi

Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ,… Nhật Bản được xem là thị trường công nghệ sản xuất,buôn bán hàng đầu về chitin/chitosan Ước tính sản lượng chitosan sẽ đạt tới 118000tấn/năm trong đó Nhật Bản và Mỹ là 2 nước sản xuất chính [2].

Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan trong nước dungdịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH6), có khả năng tạo màngtốt, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311oC Chitosan có khả năng phân huỷ sinh học cao, do

đó Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạtđộng của một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, càrốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài

1.4.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitosan trên thế giới và ở Việt Nam

Năm 1977, Viện kỹ thuật Masachusetts (Mỹ), khi tiến hành xác định giá trịcủa chitosan và protein trong vỏ tôm cua đã cho thấy việc chiết tách chitosan từthực vật biển rất lợi nếu sử dụng trong công nghiệp, phần protein thu được sẽ dùng

để chế biến thức ăn gia súc, còn phần chitosan sẽ dùng như chất khởi đầu điều chếcác dẫn xuất có nhiều ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Tại Nhật Bản, năm 1975, chitosan đã được đưa vào làm chất xúc tác xử lýnước thải Trong những năm qua các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam đãtích cực nghiên cứu chiết tách chitosan từ hàng ngàn tấn vỏ tôm đang được thải ra

từ các cơ sở chế biến đông lạnh, để sản xuất ra nhiều chế phẩm phục vụ cho cuộcsống con người

Việc nghiên cứu sản xuất chitosan và ứng dụng trong sản xuất phục vụ đờisống là hướng nghiên cứu tương đối mới mẻ của nước ta Hiện nay, ở Việt Nam cónhiều cơ sở khoa học đang nghiên cứu sản xuất chitosan như: Trường Đại họcNông Lâm TP.HCM, Trung tâm nghiên cứu Polymer – Viện Khoa học Việt Nam,Viện Hóa thuộc phân viện Khoa học Việt Nam tại TP.HCM, Trung tâm công nghệ

và sinh học thủy sản – Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II

xii

Ở Miền Bắc, Viện Khoa học Việt Nam đã kết hợp với Xí nghiệp Thủy sản HàNội sản xuất chitosan và ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp ở Thái bình trên lúa

và đã thu được một số kết quả đáng khích lệ

Ở Miền Nam, Trung tâm Công nghệ và Sinh học Thủy sản phối hợp với một

số cơ quan khác: Đại học Y dược TP.HCM, Phân viện Khoa học Việt Nam, ViệnKhoa học Nông nghiệp Miền Nam…đang nghiên cứu và sản xuất ứng dụngchitosan trong lĩnh vực: nông nghiệp, y dược, mỹ phẩm

1.4.2 Tình hình sản xuất cây cải bắp trên thế giới và ở Việt Nam, Thanh Hoá

Tính đến năm 2012 tổng diện tích trồng bắp cải trên toàn thế giới là 2.391.747,21

ha, tăng 8,8% so với năm 2007 Riêng các nước châu Phi tổng diện tích trồng bắp cảinăm 2012 là 124.088 ha tăng 27.4 % so năm 2004 (FAOSTAT, 2012)[27]

Tại châu Á, diện tích trồng bắp cải hàng năm tăng đến đáng kể, theo thống

kê FAO năm 2007 tổng diện tích trồng bắp cải đạt 1.568.502 ha, năm 2012 tăng lên1.768.656 ha

Ở Việt Nam năm 2003 diện tích trồng bắp cải đạt 34.804,00 ha, tới năm

2012 diện tích trồng tăng 29,3% nâng tổng diện tích trồng cả nước đạt 45.000 ha(FAOSTAT, 2012)[27]

Tại tỉnh Thanh Hóa, theo báo cáo số 1814/SNN&PTNT-CQLCL ngày27/9/2012 về kết quả sản xuất rau của sở NN&PTNT Thanh Hóa, diện tích sản xuấtrau đậu khác loại năm 2008 toàn tỉnh là 37.550 ha, năm 2011 là 33.000 ha Trong

đó diện tích trồng bắp cải năm 2011 đạt 10.070 ha (Sở NN&PTNN Tỉnh ThanhHóa, 2012)[28]

1.4.3 Tổng quan về cây cải bắp.

Bắp cải hay cải bắp (Brassica oleracea) là một loại rau chủ lực trong họ

Cải (còn gọi là họ Thập tự - Brassicaceae), phát sinh từ vùng Địa Trung Hải

Cải bắp hoang dại cũng được tìm thấy ở châu Âu, nhưng lại được trồng trọthoá tại vùng trung Đông, nơi mà hàng loạt các giống cải bắp được sử dụng 4.000

xiii

năm về trước Từ lâu cải bắp được trồng ở Hy lạp (cổ La Mã), trước thế kỷ thứ Xcải bắp được trồng nhiều ở Nga, Bắc Địa Trung Hải, Pháp, Italia Từ đó cải bắpđược lan truyền khắp thế giới.

Cải bắp được trồng trong vụ đông xuân ở các tỉnh phía bắc, miền trung vàTây Nguyên Cải bắp thuộc nhóm rau có nguồn gốc ôn đới, nhiệt độ xuân hóa (nhiệt

độ cần thiết để phân hoá mầm hoa) là 1-10 °C trong khoảng 15-30 ngày tùy thờigian sinh trưởng của giống

Theo Tạ Thu Cúc (2005)[1] Cải bắp là loại rau ăn lá có chất dinh dưỡng cao,trong lá cải bắp chứa một số chất quan trọng như đường saccazosa, protein, các chấtkhoáng natri(Na), photpho(P), sunfua(S), canxi(Ca) đặc biệt trong lá cải bắp chứanhiều axit ascorbic, B-caroten, Vitamin B1, B2, B3, Vitamin K Trong cải bắp còn cócác chất chống ung thư: Sulforaphane, phenethyl isothiocyanate và Indol-33 carbinol

Theo Đông y, cải bắp vị ngọt, tính hàn, không độc, có tác dụng hòa huyết,thanh nhiệt, thanh phế, trừ đàm thấp, sinh tân, chỉ khát, mát dạ dày, giải độc, lợi tiểu.Cải bắp cũng giúp chống suy nhược thần kinh, giảm đau nhức phòng chống các bệnhung thư, tim mạch và nhiều loại bệnh khác Còn theo Tây y, cải bắp đã được dùng đểchữa nhiều bệnh thông thường như mụn nhọt, sâu bọ đốt, giun, đau dạ dày Ở châu

Âu từ thời thượng cổ, người ta đã gọi bắp cải là "thuốc của người nghèo"

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của bắp cải

( National food review 1978, USDA) Chất

Chất đạm (g)

Chất bột (g)

Chất bột đường (g)

Ca (mg)

P (mg)

K (mg)

1.4.4.1 Một số loại sâu chính gây hại trên cải bắp.

Cây cải bắp thường bị nhiều loài sâu gây hại, có thể kể đến một số loại sâuhại tiêu biểu như: Sâu xanh, sâu tơ, bọ nhảy,

* Sâu tơ (Plutella xylostella):

- Thuộc họ ngài rau, bộ cánh phấn Sự phá hại của sâu đặc biệt nghiêm trọng ởgiai đoạn cây con hoặc giai đoạn mới trồng Mật độ cao sâu ăn hết thịt lá chỉ còn trơlại gân lá làm giảm năng suất rõ rệt

Đặc điểm gây hại:

Theo Lê Thị Khánh (2009)[4] sâu tơ hoạt động chủ yếu về ban đêm, mạnhnhất là từ chập tối tới nửa đêm, ban ngày ngài đậu ở mặt dưới lá Khi sâu non mới

nở rất nhỏ, bò trên mặt lá, đục gặm lá để ăn, tạo thành các đường rãnh trông giốngdòi đục lá Từ tuổi hai, sâu sống ngay trên mặt lá và ăn thịt lá để lại biểu bì tạothành các lỗ thủng trong mờ Ở tuổi lớn, sâu ăn toàn bộ biểu bì lá khiến lá bị thủng

lỗ chỗ, khi mật độ cao toàn bộ lá bị thủng Sâu phát sinh mạnh, tốc độ gây hạinhanh chỉ sau 2-3 ngày ruộng rau đã xơ xác còn trơ lại gân lá, làm giảm năng suất

rõ rệt Trên bắp cải sâu non cũng ăn các bắp đang phát triển làm bắp biến dạnghoặc không thể cuốn bắp, tạo điều kiện cho bệnh thối nhũn phát triển

* Sâu xanh (Pieris rapae) :

Theo Lê Thị Khánh (2009)[4] bướm có thân dài 17- 20 mm Cánh trước màutrắng, hình gần tròn, đầu cánh có vết đen hình tam giác tương đối lớn (2-3mm) và 2chấm đen nhỏ hơn, trên cánh có lớp bụi phấn mịn Cánh sau màu trắng, góc cánhmàu xám tro

- Trứng màu vàng nhạt, dài, có nhiều khía dọc

- Sâu non mới nở màu xanh nhạt, sau chuyển màu xanh lục, trên thân cónhiều chấm đen nhỏ và có 3 sọc màu vàng phía lưng Dọc theo thân có những lôngngắn, cứng, màu vàng

xv

- Nhộng màu xanh xám, dài khoảng 20mm, đính một đầu trên cuống lá rau.Giữa lưng nhộng nổi lên một đường gờ như xương sống, ngực nhô cao tạo thànhgóc nổi lên ở 2 bên phần bụng.

Tập quán sinh sống và gây hại:

- Bướm hoạt động ban ngày, đẻ trứng rải rác từng quả trên lá, trung bình 150trứng/1 con cái

- Sâu non mới nở ăn vỏ trứng, sau đó bắt đầu gặm chất xanh và để lại màng

lá trắng mỏng, sống thành từng cụm Sâu lớn tuổi phân tán, ăn khuyết lá để lại gânlàm cây xơ xác

- Sâu xanh bướm trắng phát sinh mạnh trong những tháng ít mưa

* Bọ nhảy (Phyllostreta striolata)

Theo Nguyễn Đức Khiêm (2005)[5] bọ nhảy trưởng thành có kích thước cơthể dài 1,8-2,4mm, hình bầu dục, toàn thân màu đen và lấp lánh ánh kim Mặt lưngđốt ngực trước và trên cánh cứng có các chấm xếp thành hàng dọc Mỗi cánh ởgiữa có vân thẳng màu vàng, phía cạnh ngoài của vân lõm vào, phía trong của vânthẳng hay cong về phía trong hình củ lạc

- Trứng hình trứng, dài 0.3mm, màu vàng nhạt

- Sâu non hình ống tròn phần cuối nhỏ, đầu màu nâu nhạt, lưng và bụngmàu vàng nhạt

- Nhộng hình bầu dục, dài khoảng 2mm, màu trắng sữa

Tập quán sinh sống và gây hại:

- Bọ trưởng thành hoạt động vào lúc sáng sớm và chiều mát Trời mưa ít hoạtđộng Bọ trưởng thành ăn lá và giao phối trên cây Đẻ trứng chủ yếu trong đất, cách rễchính khoảng 3cm, đẻ nhiều vào sau buổi trưa Một con cái đẻ 25-200 trứng

- Sâu non có 3 tuổi, sống trong đất, ăn rễ cây, làm cho cây bị còi cọc, héohoặc bị thối Hoá nhộng ngay trong đất

1.4.5 Một số loại bệnh chính trên cải bắp.

xvi

Ngoài thành phần gây hại như một số loại sâu kể trên, cải bắp cũng hay gặp

những bệnh gây ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây, từ đó ảnh hưởng

đến năng suất như: bệnh thối hạch (Sclerotinia sclerotiorum), bệnh thối lũn cải bắp (Erwinia carotovora), bệnh đốm vòng (Alternaria brassicae).

Nguyên nhân gây bệnh:

Theo Vũ Triệu Mân (2007)[6] nấm gây bệnh là Alternaria brassicae (Berk.)

Sacc thuộc bộ Moniliales, lớp Nấm Bất toàn Trên mô bệnh có lớp nấm mốc đen,

đó là đám cành bào tử phân sinh và bào tử phân sinh

Sợi nấm đa bào, phân nhánh màu vàng nâu

Cành bào tử phân sinh ngắn, đa bào, màu nâu nhạt, thẳng hoặc uốn khúc,không phân nhánh, mọc thành cụm hoặc riêng lẻ

Bào tử phân sinh đa bào, có nhiều ngăn ngang và ngăn dọc, nàu nâu nhạt, hìnhtrái lựu đạn có vòi dài, kích thước khoảng 60 - 140 x 14 - 18 µm

Nấm gây bệnh là loại bán ký sinh, xâm nhập vào cây qua vết thương sây sát vàqua vết hại của côn trùng Nấm tồn tại trên tàn dư lá bệnh và trên hạt gióng ở dạngsợi nấm và bào tử phân sinh Bào tử phân sinh lan truyền nhờ gió, nước mưa, nướctưới, côn trùng, dụng cụ và con người qua quá trình chăm sóc

xvii

Đặc điểm phát sinh phát triển bệnh:

Bệnh phát sinh phát triển thuận lợi trong điều kiện ẩm ướt mưa nhiều, nhiệt độkhoảng 250C Bệnh phá hại mạnh trên những ruộng cải bắp thấp trũng, ứ đọngnước, mật độ trồng dày, nhất là các vụ trồng muộn và các giống chín muộn Hầunhư chưa có giống bắp cải nào có tính chống bệnh

* Bệnh thối hạch (Sclerotinia sclerotiorum)

Triệu chứng bệnh:

Cây con bị bệnh, gốc thân sát mặt đất bị thối nhũn làm cây chết gục đổ trên ruộng.Trên cây lớn, vết bệnh thường bắt đầu từ các lá già sát mặt đất và gốc thân Ở trên thânvết bệnh lúc đầu có màu vàng nâu, nếu trời ẩm ướt chỗ bị bệnh dễ bị thối nhũn nhưngkhông có mùi thối, nếu trời khô hanh, chỗ bị bệnh khô teo có màu nâu nhạt

Khi cắt ngang thân thấy lớp vỏ và lớp gỗ có mầu nâu sẫm Cuống lá và phiến

lá bị bệnh có màu trắng ủng nước, thường lan từ rìa mép lá vào trong Khi trời ẩmướt lá bệnh dễ bị thối, rách nát, các lá khác bị vàng dần Bệnh lan rộng lên bắpđang cuốn làm bắp cải thối từ ngoài vào trong, đần dần cây chết khô trên ruộng.Đặc biệt trên bề mặt hình thành lớp nấm màu trắng xen lẫn nhiều hạch nấm màuđen nâu hình dạng không đều bám chặt trên đó Đến giai đoạn này bắp cải rất dễ bịgục đổ trên ruộng

Nguyên nhân gây bệnh:

Theo Vũ Triệu Mân ( 2007)[6] Bệnh thối hạch cải bắp do nấm Sc/erotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary gây ra Nấm này thuộc họ Scloerotiniaceae, bộ Helotiales, lớp Nấm túi Hạch nấm là một giai đoạn bắt buộc trong chu kỳ phát

triển của nấm Khi gặp điều kiện thuận lợi hạch nấm nảy mầm hình thành quả thểđĩa Quả thể đĩa hình loa kèn hoặc hình phễu dẹt, đường kính 2 - 8 mm, có cuốngdài hay ngắn tuỳ thuộc vị trí hạch nấm nằm trong đất sâu hay nông Quả thể màunâu hồng hoặc mầu hồng nhạt, cuống có mầu nâu sẫm hoặc nâu đen Túi hình trụdài, không màu, kích thước 111,4 - 128 x 5,2 - 6,5 µm bên trong có chứa 8 bào tử

xviii

túi hình bầu dục, đơn bào không màu, kích thước 11,7 - 16,9 x 3,9 - 5,2 µm.

Để nảy mầm hạch nấm phải hút một số lượng nước nhất định cũng như đòi hỏinhiệt độ tương đối thấp Vì vậy, trong điều kiện mưa nhiều, liên tục thường tạođiều kiện thuận lợi cho hạch nấm nảy mầm tạo nhiều quả thể

Bào tử túi hình thành thuận lợi trong điều kiện độ ẩm cao và nhiệt độ 18

-240C Bào tử túi có thể nảy mầm trong phạm vi nhiệt độ khá rộng từ 2 - 330C Sợinấm sinh trưởng thuận lợi ở nhiệt độ 15 - 250C (chết ở nhiệt độ 480C trong 3phút)độ ẩm không khí thích hợp trên 85% và độ pH 5 - 8

Đặc điểm phát sinh phát triển bệnh:

Quá trình xâm nhập của nấm vào cây tiến hành thuận lợi ở nhiệt độ 19 - 240C

Vì vậy, bệnh thường phá hại cải bắp từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau nhất là thời

kỳ cây bắt đầu cuốn bắp đến thu hoạch

Nguồn bệnh chủ yếu bảo tồn là dạng hạch nấm rơi rụng trong đất sau thuhoạch, có thể tồn tại nhiều năm nhưng nếu bị vùi sâu 6 - 7cm trong đất chỉ bảo tồnsức sống trong 1 năm Bào tử túi nhờ gió lan truyền Khi có điều kiện thuận lợi nảymầm xâm nhập vào các lá già, xuyên qua tế bào biểu bì hình thành sợi nấm, tiết raenzym Pectinaza phân giải mô tế bào Sợi nấm phát triển thành tản nấm lan rộng ởtrong và bề mặt ký chủ

Ngoài gió thì nước mưa và nước tưới cây là những con đường truyền lan bệnh

đi xa Nguồn bệnh bảo tồn chủ yếu cho các vụ sau là dạng hạch nấm và sợi nấmtrên tàn dư cây bệnh

* Bệnh thối nhũn cải bắp (Erwinia carotovora)

Triệu chứng bệnh:

Theo Tạ Thu Cúc (2005) [1] bệnh thường xuất hiện sau khi bắp cải đã cuốn,gây hại từ đầu bắp lan dần xuống phía dưới hoặc từ gốc phát triển lên trên

Ở lá bắp vết bệnh lúc đầu có dạng giọt dầu, dần dần biến thành màu nâu nhạt,

mô bệnh nhanh chóng lan rộng và thối nhũn, có mùi khó ngửi Giới hạn giữa vùng

xix

mô bệnh và mô khoẻ phân biệt rõ ràng Lá ngoài cùng của cây bị héo rũ, buổi sáng

và tối có thể phục hồi

Nếu bệnh tiếp tục phát triển thì lá không thể phục hồi được, héo rũ cụpxuống để lộ rõ bộ phận bắp cải Lúc này bắp cải dễ gãy, cây đổ ngả trên mặt đất vàthối nhanh chóng

Nếu nhiệt độ và ẩm độ cao thì toàn bộ lá trên cây bị thối nhũn màu nâu Trong

mô bệnh ở lá cũng như ở thân cây chứa đầy chất dính màu vàng xám, đó là dịch vikhuẩn gây bệnh

Bộ phận mô cứng, dày như rễ và thân già hoá gỗ cũng có thể bị bệnh phá hại,vết bệnh màu nâu đen giới hạn trong phạm vi hẹp, không lan rộng và không thốinhũn điển hình

Nguyên nhân gây bệnh: Bệnh thối nhũn cải bắp do vi khuẩn Erwinia carotovora (Jones) Holland hoặc E.aroideae (Townsend) Holland gây hại Hai

loại vi khuẩn giống nhau về mặt hình thái, chỉ khác nhau rất ít về mặt sinh lý vàtính gây bệnh

Vi khuẩn hình gậy, hai đầu hơi tròn, có 2 - 8 lông roi bao quanh mình Nuôicấy trên môi trường thạch, khuẩn lạc có màu trắng xám, hình tròn hoặc hình bầudục không đều, bề mặt khuẩn lạc ướt Vi khuẩn không có vỏ nhờn, nhuộm gram

âm, háo khí, dịch hoá gelatin

Vi khuẩn phát triển thuận lợi trong phạm vi nhiệt độ khá rộng, nhiệt độthích hợp nhất là 27 - 320C, nhiệt độ tới hạn chết là 500C; phạm vi pH cũng khárộng từ 5,3 - 9,2, thích hợp nhất là pH 7,2 Vi khuẩn có thể bị chết trong điều kiệnkhô và dưới ánh nắng

Vi khuẩn gây bệnh có tính ký sinh yếu, xâm nhập qua vết thương Vi khuẩntồn tại ở tàn dư cây bệnh, rễ cây bị thối mục trong đất và có thể tồn tại trong cơ thểmột số côn trùng, bám dính vào công cụ làm đất, chăm sóc, thu hoạch

xx

Vi khuẩn duy trì và tồn tại trên nhiều ký chủ khác nhau như rau cải bắp, xàlách, dưa, bầu bí,…Gặp điều kiện thuận lợi (nhiệt độ thích hợp, độ ẩm cao) lá gốcthân có vết thương xây xát, vi khuẩn sẽ xâm nhập gây bệnh.

Vi khuẩn rời khỏi mô ký chủ, tàn dư cây bệnh vào trong đất không thể sốngđược quá 15 ngày và dễ bị nhiều loài vi khuẩn đối kháng tiêu diệt Trong điều kiệnkhí hậu nhiệt đới nước ta, vi khuẩn có thể xam nhập phá hại bắp cải trong suốt vụĐông - Xuân

Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh:

Ảnh hưởng của các biện pháp canh tác như luân canh với loại cây có mứccảm nhiễm bệnh càng khiến bệnh thêm dễ phát sinh

Mưa nhiều, ruộng thoát nước kém và khí hậu nóng ẩm, bón phân quá nhiềukhông đúng lúc cũng là điều kiện cho bệnh phát triển thuận lợi

Bệnh tồn tại trên tàn dư cây trồng, trong đất Một số côn trùng hại rau có thểmang vi khuẩn hoặc gây vết thương tạo điều kiện cho bệnh phát triển

1.4.6 Khả năng ứng dụng của Chitosan trong phòng trừ sâu, bệnh hại.

Cả chitin và chitosan đều có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống,đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực phẩm Khi chế biến những loại hải sảngiáp xác, lượng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lượng đầu vào và con sốnày tính trên toàn thế giới là 5,11 triệu tấn/ năm Vì vậy, việc sản xuất màng bảoquản bằng chitosan đã giải quyết phần nào lượng chất thải trên, tương lai cho thấytiềm năng phát triển của loại màng này là rất cao

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất đã được biết tới từ những năm

1978-1980 bằng quy trình sản xuất chitosan của tác giả Đỗ Minh Phụng trường đại họcThủy sản Nha Trang [7], đã mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu vàứng dụng vào thực tế sản xuất Các thí nghiệm thực tế cho thấy chitosan có khả năng

xxi

ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.coli Một số dẫn xuất của chitosandiệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quảncác loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài Có thể bảo quản các loại thực phẩm tươi sống,đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng mỏng dễ phân hủy sinh học và thân thiệnvới môi trường Việc ứng dụng chế phẩm chitosan trong sản xuất còn có mục đíchnâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản nông sản Người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả nhưđào, dưa chuột, đậu, bưởi v.v Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bềntương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói.

Một ứng dụng nữa của chitosan là làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả.Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị Rauquả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon.Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của cácpolyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợpchất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn [3]

Chitosan có khả năng phân huỷ sinh học dễ hơn chitin, do đó chitosan và cácdẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại

vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tácdụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài

Chitosan là một loại polyme sinh học, nó có tác dụng như một lớp màng đểbảo vệ thực vật chống lại sự tấn công của các vi sinh vật Palma-Guerrero et al(2009)[21] đã chứng minh chitosan có thể Perme hóa màng dịch bào của một sốnấm gây bệnh thực vật, từ đó có thể giết chết các tế bào bằng cách cắt đứt nguồnnăng lượng cung cấp cho quá trình sinh trưởng và phân chia của chúng

Tác dụng kiểm soát các tác nhân gây bệnh của chitosan đã được nghiên cứurộng rãi Mức độ thành công phụ thuộc vào các tình trạng bệnh lý, các dẫn xuất

xxii

được sử dụng, mức độ tập trung, mức độ khử axit, độ nhớt, đối tượng dịch hại vàmục đích được áp dụng (như cải tạo đất, phun trên lá v.v.)

Chitosan có thể được ứng dụng trong bảo vệ thực vật để phòng trừ nhiều đốitượng bệnh hại, thậm chí phòng trừ cả sâu hại

Phòng trừ nấm gây bệnh: hoạt động trừ nấm ký sinh của chitosan được ghi

nhận có thể trừ được nhiều loài nấm và lớp Oomycetes.

Khi nghiên cứu khả năng diệt nấm của 24 dẫn xuất mới của chitosan, Rabea

EI et al (2003)[22] cho biết, tất cả các dẫn xuất có phản ứng chống nấm ở mức độcao, trong đó các dẫn xuất N- dodecyl chitosan, N (p-isopropylbenzyl) chitosan và

N - (2,6-dichlorobenzyl) chitosan hoạt động tích cực nhất chống lại nấm B.cinerea Khả năng phòng trừ nấm P grisea của dẫn xuất N-(m-nitrobenzyl) cao nhất, hiệu

quả ức chế đạt 77% Palma-Guerrero et al (2009)[21] đã chứng minh chitosan cóthể Perme hóa màng dịch bào của một số nấm gây bệnh thực vật, từ đó có thể giếtchết các tế bào bằng cách cắt đứt nguồn năng lượng cung cấp cho quá trình sinhtrưởng và phân chia của chúng Nhìn chung, khi sử dụng với tỷ lệ 1mg/ml (tức 1phần nghìn) chitosan có thể làm giảm sự phát triển của nhiều loài nấm gây bệnh

thực vật, trừ các nấm thuộc lớp nấm trứng Zygomycetes do chitosan là một thành

phần của thành tế bào của nó(Allan C, Hadwiger LA, 1979)[8]

Phòng trừ vi khuẩn gây bệnh: Chitosan hạn chế sự phát triển của rất nhiều

loài vi khuẩn Các muối amon của chitosan như N, N, N - trimethylchitosan, propyl-N, N-dimethylchitosan and N-furfuryl-N,N-dimethylchitosan được ghi nhận

N-có hiệu quả hạn chế sinh trưởng và phát triển của E Coli, đặc biệt trong điều kiện

axit Tương tự, dẫn xuất của chitin và chitosan cũng có tác dụng hạn chế E coli, Staphylococcus aureus và một vài loài Bacillius

Phòng trừ virus gây bệnh: khả năng phòng trừ virus thay đổi theo trọng

lượng phân tử của chitosan Hiện tượng này được ghi nhận với bệnh virus X trênkhoai tây, khảm lá thuốc lá, khảm lá đinh lăng, xoăn lá lạc và khảm lá dưa chuột

xxiii

Phòng trừ sâu hại: nhiều dẫn xuất của chitosan được tổng hợp bằng con

đường hóa học, được ghi nhận là có khả năng trừ sâu thông qua tác động tiếp xúc.Khi càng ngày càng nhiều dẫn xuất chitosan(tức là N-alkyl, N-benzylchitosans)được tạo ra thông qua tổng hợp hóa học, các hoạt động liên quan đến côn trùng củachúng đã được đánh giá thông qua việc sử dụng chitosan cho tiếp xúc với pha sâunon của côn trùng Hai mươi bốn dẫn xuất mới đã được chứng minh là có tính độcđáng kể đối với côn trùng khi được sử dụng với tỷ lệ là 5g/kg thức ăn nhântạo(Rabea EI et al (2005))[23] Dẫn xuất hoạt động tích cực nhất là N-(2-clo-6-fluorobenzyl) chitosan, gây tỷ lệ tử vong cho 100% sâu non và LC50 của nó đượcước tính 0,32 g/kg Tất cả các dẫn xuất tổng hợp đều ức chế sự tăng trưởng của sâunon cao hơn so với chitosan 7% và dẫn xuất hoạt động tốt nhất là O-(decanoyl)chitosan, có khả năng ức chế tăng trưởng 64% sau 5 ngày ở chế độ nhân tạo

Tương tự, khi phun chitosan để kiểm soát bệnh hại sau thu hoạch đã khốngchế tác hại của vi sinh vật (Benhamou, 2004)[11] Lĩnh vực ứng dụng này rất quantrọng vì nó có thể thay thế việc sử dụng các loại hóa chất thuốc bảo vệ thực vật độchại trên sản phẩm tươi sống trong quá trình bảo quản Kết quả điều tra cho thấy khi

sử dụng chitosan để bảo quản cà chua có thể làm cho cà chua chậm chín hơn dochitosan làm giảm tốc độ hô hấp của các tế bào (Ghaouth A, 1992; El Ghaouth A,2000) [13], [14] Các nhà khoa học cũng đã tập trung nghiên cứu các phương phápứng dụng khác nhau của chitosan và chitin để khám phá khả năng kiểm soát hoặcngăn chặn sự phát triển của bệnh thực vật hoặc tạo khả năng đề kháng bẩm sinh củacây trồng chống lại các tác nhân gây bệnh Các phương pháp ứng dụng phổ biếncủa chitosan gồm:

Sử dụng để xử lý hạt giống:

Guan YJ et al (2009)[15], đã nghiên cứu khả năng sử dụng chitosan để xử lýhạt giống ngô Mặc dù chitosan không có ảnh hưởng đáng kể đến việc nảy mầm ởnhiệt độ thấp nhưng nó có tác dụng kích thích và tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt, rút

xxiv

ngắn thời gian nảy mầm, tăng chiều dài bắp, chiều dài rễ, trọng lượng khô của rễ vàbắp của hai giống ngô thử nghiệm

Một nghiên cứu khác của Shao CX et al (2005)[25] cho biết khi xử lý hạtgiống bằng chitosan đã cải thiện sức sống của cây ngô non Kết quả từ một nghiêncứu khác cũng cho biết chitosan có khả năng tăng sức đề kháng của hạt giống lúa

mì với một số bệnh hại và nâng cao chất lượng, tăng khả năng nảy mầm của hạt(Reddy MV et al, 1999)[24]

Sử dụng để phun lên lá

Khả năng ứng dụng của chitosan khi phun lên lá đã được nghiên cứu trongnhiều báo cáo với nhiều mục đích Như khi phun lên lá của Pentamer, chitosan cóảnh hưởng đến tỷ lệ ra hạt của đậu tương và ngô sau sử dụng 1 ngày (Khan W et al,2002)[16] Điều này có liên quan tới sự gia tăng độ dẫn khí khổng và tỷ lệtranspiration Các nghiên cứu cũng chứng minh việc sử dụng chitosan trên lá khônggây bất kỳ ảnh hưởng nào đến sự tích lũy CO2 trong tế bào thực vật Các tác giảđều cho biết khi sử dụng các oligomers phun trên lá không ảnh hưởng đến chiềucao ngô, đậu tương, chiều dài gốc, diện tích lá, hoặc tổng trọng lượng khô

Chitosan cũng đã được nghiên cứu sử dụng rộng rãi theo hình thức phun lên lá đểkiểm soát sự phát triển, lây lan của nhiều bệnh liên quan đến virus, vi khuẩn, nấm và sâubệnh (Rabea EI et al, 2003)[22] Đồng thời nó cũng đã được sử dụng để tăng năng suất

và chất lượng củ của khoai tây trồng trong nhà lưới (Kowalski B et al., 2006)[17]

- Sử dụng để cải tạo đất

Chitosan đã được các nhà khoa học chứng minh có thể sử dụng để cải tạo đất

nhằm kiểm soát sự phát sinh, gây hại của nấm đất Fusarium gây bệnh héo trên

nhiều loài thực vật (Rabea EI et al, 2003)[22] Khi sử dụng ở nồng độ tối ưu, chếphẩm sinh học này có thể làm chậm sự phát triển bệnh và giúp giảm tỷ lệ héo câytrồng (Benhamou N et al, 1994)[10] Kết quả tương tự cũng được báo cáo với các

rừng trồng bị nhiễm F acuminatum và Cylindrocladium floridanum Mức độ

xxv

nhiễm bệnh do hai nấm này gây ra đã giảm đáng kể khi sử dụng chitosan để xử lý

và cải tạo đất (Laflamme P et al, 1999)[18] Nấm Aspergillus flavus cũng bị ức chế

hoàn toàn trên các cánh đồng ngô và đậu phộng sau khi đất trồng được xử lý bằngchitosan (Ghaouth A et al, 1992)[13]

Vruggink (1970)[26] đã báo cáo về hiệu quả của việc sử dụng chitin để cải

tạo xạ khuẩn trong đất và bệnh ghẻ khoai tây do Streptomyces gây ra Theo các tác

giả, tỷ lệ củ khoai bị nhiễm bệnh ghẻ ở công thức không xử lý chitosan có thể lêntới 22%, trong khi tỷ lệ này ở công thức xử lý chitosan chỉ có 4% Khi sử dụngnhững củ này làm củ giống để trồng lại, tỷ lệ đóng bệnh ở công thức đối chứng vẫnlên tới 21% so với 9,5% ở công thức xử lý đất bằng chitosan

Vì vậy, việc nghiên cứu mức độ tác động của chitosan đối với từng loại visinh vật gây bệnh, trên từng đối tượng cây trồng và từng kỹ thuật sử dụng là có cơ

2.2 Vật liệu nghiên cứu:

- Chế phẩm Chitosan

- Thuốc trừ sâu: Abamine 5.4EC

- Thuốc trừ bệnh: Tilt super 300 ND

2.3 Nội dung nghiên cứu:

xxvi

- Nghiên cứu tác động trực tiếp của các nồng độ chế phẩm Chitosan đến sinhtrưởng, phát triển và năng suất của cải bắp.

- Nghiên cứu tác động trực tiếp của các nồng độ chế phẩm chitosan đến khảnăng chống chịu sâu, bệnh của cây cải bắp

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng Chitosan

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Thời gian, địa điểm và phạm vi nghiên cứu.

- Thời gian: Từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 3 năm 2014

- Địa điểm: Xã Quảng Thành, Thành phố Thanh Hóa

- Phạm vi nghiên cứu:

Các nồng độ phun của chế phẩm sinh học Chitosan là 1/100, 1/300, 1/500

Phương pháp sử dụng: Tưới Chitosan vào gốc sau trồng và phun định kỳ

15 ngày/ lần kể từ sau khi trồng

tự

Ký hiệucông thức Chế phẩm Nồng độ

Thời điểm sử dụngthuốc

1 A Chitosan 1/ 500(0,20%) Tưới vào gốc sau

4 D Đối chứng 1(phun nước lã)

5 E Đối chứng 2(phun thuốc đang sử dụng phổ biến)

Ghi chú:

- Lượng nước chế phẩm phun lên lá: 600 lít/ha

- Lượng nước chế phẩm tưới vào gốc: 800 lít/ha

Cụ thể:

+Lượng nước chế phẩm tưới vào gốc ở mỗi ô: 1,20 lít

*Lượng chế phẩm để hòa vào 1,2 lít nước theo các công thức thí nghiệm:

Công thức A lượng chế phẩm chitosan là: 0,24 ml/ô

Công thức B lượng chế phẩm chitosan là: 0,40 ml/ô

Công thức C lượng chế phẩm chitosan là: 1,20 ml/ô

+Lượng nước chế phẩm phun lên cây ở mỗi ô: 0,90 lít

*Lượng chế phẩm để hòa vào 0,9 lít nước theo các công thức thí nghiệm:

Công thức A lượng chế phẩm chitosan là: 0,18ml/ô

Công thức B lượng chế phẩm chitosan là: 0,30 ml/ô

Công thức C lượng chế phẩm chitosan là: 0,90 ml/ô

- Đối chứng 2 phun hỗn hợp 2 loại thuốc hóa học

+Thuốc trừ sâu: Abamine 5.4EC

+Thuốc trừ bệnh: Tilt super 300 ND,

+Định kỳ phun: 15 ngày/1lần

Sơ đồ thí nghiệm.

xxviii

Sơ đồ 1: Sơ đồ thí nghiệm.

- Chăm sóc, bón phân, tưới nước đảm bảo cây con sinh trưởng tốt

100

a: lượng phân nguyên chất bón cho 1 ha(kg/ha)

g phân nguyên chất (%).

c: diện tích ô thí nghiệm (m2)

Bảng 2.2: Lượng phân bón cho các ô thí nghiệm(kg).

Ô thí nghiệm Loại phân

46.016.556.0

125.090.0120.0

15.015.015.0

0,410,810,32Lượng phân bón cho toàn bộ thí nghiệm (không tính dải bảo vệ):

*Ure: 6.15kg; Supe lân: 12.15kg; KCl: 4.8kg

+Kỹ thuật bón: Vôi bón vãi khi làm đất

*Bón lót: Tổng phân chuồng, 1/10 tổng lượng đạm; 1/3 tổng lượng phân lân;1/5 tổng số kali

*Bón thúc:

1) Tưới phân N:

-Sau cấy 5-7 ngày: Tưới đạm 1%

-Sau cấy 12-15 ngày: Tưới đạm 2%

2) Bón phân lần 1 (sau cấy 20-25 ngày): Bón (3/10 N; 1/3 P; 1/5 K), đánhrãnh giữa 2 hàng bón phân rồi lấp lại

3)Tưới phân N (giữa bón lần 1 và lần 2): Tưới phân đạm 2% - 4%

4) Bón phân lần 2 (35- 40 ngày sau khi trồng): Bón 3/10 N; 1/3P; 1/5K rảiphân vào gốc rồi vun gốc

5) (Tưới nuôi bắp) lượng phân còn lại tưới 3 lần: Lần tưới 1 sau bón phân;Lần 2, chỉ tưới đạm (lần tưới giữa bón N) và lần cuối tưới K

- Chăm sóc: Làm cỏ tưới nước kết hợp với bón thúc phân

xxx

Làm cỏ bón thúc phân đợt 1 kết hợp vun gốc: Sau bén rễ hồi xanh (10 ngàysau trồng) Làm cỏ, tưới nước định kỳ 7 ngày lần (tùy thuộc vào khí hậu thời tiết

mà có thể tưới hay không)

2.4.3 Chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi các chỉ tiêu.

2.4.3.1 Các chỉ tiêu theo dõi:

- Đặc điểm hình thái qua các thời kỳ sinh trưởng.

- Tỷ lệ bệnh, chỉ số bệnh, mật độ sâu, tỷ lệ bị hại

- Các yếu tố cấu thành năng suất.

- Năng suất thu hoạch thực tế.

2.4.3.2 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu.

1) Theo dõi số lá ngoài của cây

Phương pháp theo dõi:

- Theo dõi 7 ngày 1 lần, theo 5 điểm của đường chéo góc/ ô; Mỗi điểm điềutra trên 2 cây, đánh dấu cố định cây theo dõi, đánh dấu lá trên cùng mỗi lần theodõi Đếm số lá mới xuất hiện

2) Theo dõi đường kính tán lá (khi chưa cuốn bắp)

Phương pháp theo dõi:

- Theo dõi 7 ngày 1 lần, theo 5 điểm của đường chéo góc/ ô; Mỗi điểm điềutra trên 2 cây, đánh dấu cố định cây theo dõi Đo đường kính tán lá (rộng nhất, hẹpnhất tính trung bình)

3) Theo dõi sâu bệnh

- Theo dõi mức độ phát sinh, phát triển của các loại bệnh hại

+Tỷ lệ bệnh (TLB%), chỉ số bệnh (CSB%)

- Theo dõi sự phát sinh phát triển của các loại sâu hại

+Mật độ sâu (con/m2 ), tỷ lệ bị hại (TLBH%)

Thực hiện theo QCVN 01-38: 2010/Bộ NN&PTNT Quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia về phương pháp điều tra phát hiện dịch hại cây trồng

xxxi

*Theo dõi 5điểm/ô, theo 2 đường chéo góc, định kỳ điều tra 7 ngày một lần,điểm điều tra ngẫu nhiên.

* Điểm điều tra:

Sâu: điểm điều tra 1m2 (đếm số cây tương ứng với số cây/1m2)

Quan sát từ xa để quan sát đối với trưởng thành có khả năng vận động mạnh,quan sát tại điểm điều tra đối với sâu non

Mật độ sâu (con/m2 )= ∑ (số sâu điều tra/ số cây điều tra) x số cây/m2

Bệnh: mỗi điểm điều tra 10 lá ngoài (thời kỳ chưa cuốn bắp), hoặc 10 bắpkhi

100

3 1

n n

CSB

+ Thí nghiệm xử lý thuốc ngay từ sau khi trồng do đó mật độ sâu trước khiphun bằng nhau (bằng 0) vì vậy hiệu lực thuốc được tính theo công thức Abbott.

Ca - Ta

H(%) = x 100

Ca Trong đó: H: Hiệu lực của thuốc(%)

Ta: Số cá thể sâu sống ở công thức nghiên cứu sau phun thuốc

Ca: Số cá thể sâu sống ở công thức đối chứng sau phun thuốc+ Đánh giá hiệu lực của chitosan đối với bệnh hại được tính theo công thứccủa Abbott ứng dụng cho thí nghiệm đồng ruộng:

- Thu hoạch tính năng suất lí thuyết:

+ Năng suất lý thuyết: số cây/m2 , khối lượng bình quân của 1 bắp

*Cân khối lượng của 30 bắp ngẫu nhiên/công thức, tính khối lượng bìnhquân của 1 bắp

NS(lt)tấn/ha = (số cây/m2 x P.trung bình của 1 bắp cải) x 100

- Thu hoạch tính năng suất thực tế:

Thu hoạch riêng từng ô, cân khối lượng từng ô, sau đó quy ra năng suất tạ/ha.5) Theo dõi chỉ tiêu chất lượng:

Hình dáng bắp, mầu sắc, Quan sát khi thu hoạch

xxxiii

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu.

Thực hiện xử lý số liệu theo chương trình IRRISTAT và EXCEL.

PHẦN 3.KẾT QỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.

Thí nghiệm hiệu lực phòng trừ sâu bệnh hại cải bắp của chế phẩm sinh họcchitosan được thực hiện với 3 nồng độ sử dụng: 1/500, 1/300 và 1/100 và phươngpháp sử dụng: phương pháp tưới vào gốc sau trồng + phun định kỳ 15 ngày/lần Thínghiệm được thực hiện trong vụ đông 2013 – 2014 Sau đây tôi xin trình bày kếtquả chi tiết của đề tài

3.1 Hiệu lực phòng trừ một số sâu hại cải bắp của chế phẩm sinh học chitosan 3.1.1 Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát

sinh, phát triển bọ nhảy(Phyllostreta striolata)

3.1.1.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát sinh, phát triển bọ nhảy hại cải bắp

Bọ nhảy là một trong những loài sâu hại gây ảnh hưởng lớn đến quá trìnhsinh trưởng, phát triển và năng suất của cải bắp Do đặc điểm của bọ nhảy là sâunon sống trong đất hại rễ, vì vậy tôi chỉ điều tra trưởng thành hại lá Bọ nhảy

xxxiv

trưởng thành hại lá có khả năng di động cao khi khua động sẽ nhảy, hoạt động vàosáng sớm và chiều mát do đó khi điều tra phải quan sát từ xa

Kết quả thí nghiệm (bảng 3.1) cho thấy, bọ nhảy phát sinh muộn, mật độthấp Ngày 29/12/2013 bọ nhảy mới xuất hiện với mật độ bọ nhảy dao động trongkhoảng từ 0,20 con/m2 đến 0,37 con/m2 Vì sau trồng trời mưa và trong suốt cảtháng 12/2013 trời rét đậm rét hại Từ 5/1/2014 trở về sau xen kẽ có những ngàytrời nắng ấm do đó mật độ bọ nhảy tăng dần cho đến khi thu hoạch

Bảng 3.1.Ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm sinh học chitosan đến sự phát

sinh, phát tiển bọ nhảy (đvt: con/m 2 ).

PP

sử dụng CT

Diễn biến của mật độ bọ nhảy qua các kỳ theo dõi Thu

hoạch 22/12/2013 29/12/2013 5/1/2014 12/1/2014 19/1/2014 26/1/2014

Số liệu theo dõi ngày 12/1/2014 cho thấy CT A MĐ bọ nhảy là: 0,73 con/m2,

CT B MĐ bọ nhảy là: 0,67 con/m2, CT C MĐ bọ nhảy thấp nhất là: 0,60 con/m2

Ở kỳ theo dõi ngày 19/1 và kỳ thu hoạch diễn biến MĐ bọ nhảy ở CT A caonhất, CT C mật độ bọ nhảy thấp nhất Nhưng MĐ bọ nhảy của tất cả các CT nghiêncứu đều thấp hơn MĐ bọ nhảy của CT đối chứng 1 KPT và cao hơn MĐ bọ nhảycủa CT đối chứng 2 PT

-Ảnh hưởng của nồng độ chế phẩm sinh học chitosan đến mật độ bọ nhảy

xxxv