Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học pseudomonas đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và bệnh chết nhanh trên cây hồ tiêu tại gia lai

Xuất phát từ thực tiễn đó, để tìm ra biện pháp phòng trừ bệnh chết nhanh và nâng cao hiệu quả trong sản xuất hồ tiêu theo hướng bền vững chúng tôi thực Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của chính bản thân Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc

Huế, ngày 17 tháng 7 năm 2015

Tác giả luận văn

Lâm Minh Văn

LỜI CẢM ƠN

Qua gần hai năm học tập và viết đề tài luận văn, bản thân đã nỗ lực hết sức cùng với sự quan tâm giúp đỡ của quý Thầy Cô giáo trường Đại học Nông lâm Huế để tôi hoàn thành luận văn này

Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô giáo hướng dẫn:

PGS TS Trần Thị Thu Hà, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài, cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Huế; gia đình và người thân đã tạo điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành báo cáo luận văn

Mặc dù đã cố gắng để hoàn thành đề tài, song kiến thức và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong sự góp ý, chỉ bảo của quý Thầy Cô giáo để đề tài nghiên cứu được hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi

MỞ ĐẦU 1

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 2

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 CƠ SỞ CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1.1 Cơ sở khoa học 4

1.1.2 Cơ sở thực tiễn 6

1.2 NGUỒN GỐC VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HỒ TIÊU 9

1.2.1 Trên thế giới 9

1.2.2 Trong nước 14

1.3 NGHIÊN CỨU BỆNH CHẾT NHANH HỒ TIÊU 22

1.4 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CHẾ PHẨM SINH HỌC 25

1.4.1 Trên thế giới 25

1.4.2 Ở Việt Nam 27

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 32

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 32

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.3.1 Nghiên cứu xác định số đốt/hom khi nhân giống bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh học Pseudomonas 32

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến bệnh chết nhanh, sinh trưởng phát triển ở vườn kiến thiết cơ bản và năng suất ở vườn kinh doanh 34

3.3.3 Theo dõi khả năng sinh trưởng của hom giâm 36

3.3.4 Các chỉ tiêu đánh giá về sinh trưởng phát triển 37

3.3.5 Các chỉ tiêu đánh giá về năng suất 37

3.3.6 Xác định hiệu quả phòng trừ và hiệu quả kinh tế của các công thức 38

3.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 38

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH SỐ ĐỐT/HOM KHI NHÂN GIÓNG BẰNG HOM THÂN CÓ XỬ LÝ CHẾ PHẨM SINH HỌC PSEUDOMONAS 39

3.1.1 Tỷ lệ bật mầm 39

3.1.2 Động thái ra lá 40

3.1.3 Động thái tăng trưởng chiều cao hom tiêu 42

3.1.4 Khả năng ra rễ của hom tiêu và tỷ lệ hom chết 43

3.1.5 Khả năng tích lũy vật chất của cây sau khi giâm 90 ngày 44

3.1.6 Hiệu quả kinh tế 46

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ BỆNH CHẾT NHANH HỒ TIÊU 47

3.2.1 Ở vườn kiến thiết cơ bản 47

3.2.2 Vườn kinh doanh 51

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

KẾT LUẬN 57

KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AUDPC Tiến triển tỷ lệ bệnh chung

( Area Under Disease Progress Curve)

CFU Đơn vị hình thành khuẩn lạc

(Clony forming unit)

PPI Chất kìm hãm sinh trưởng

PTNN Phát triển nông nghiệp

Tricô-VTN Chế phẩm sinh học Trichorderma của Viện Tây Nguyên VPA Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam (Viet Nam perper Association)

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất tiêu trên thế giới giai đoạn 2005 – 2008 11

Bảng 1.2 Sản lượng xuất khẩu các nước sản xuất hồ tiêu chínhtrên thế giới giai đoạn 2006 – 2011 13

Bảng 1.3 Sản lượng tiêu nhập khẩu trên thế giới gian đoạn 2005 - 2008 14

Bảng 1.4 Diện tích và sản lượng hồ tiêu Việt Nam trong giai đoạn 2005 - 2014 16

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất, xuất khẩu hồ tiêu Việt Nam những năm gần đây 18

Bảng 1.6 Kết quả sản xuất tiêu năm 2014 19

Bảng 1.7 Biến động giá hồ tiêu thế giới (1986-2015) 19

Bảng 3.1 Tỷ lệ bật mầm sau giâm trên các công thức thí nghiệm 40

Bảng 3.2 Động thái ra lá trên từng công thức thí nghiệm 41

Bảng 3.3 Động thái tăng trưởng chiều cao thân chính 42

Bảng 3.4 Số mầm và chiều dài trung bình của mầm hom tiêu sau giâm 120 ngày 43

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chế phẩm đến sự ra rễ của hom tiêu sau giâm 90 ngày 44

Bảng 3.6 Tỷ lệ hom chết của các công thức thí nghiệm sau 90 ngày giâm 44

Bảng 3.7 Khối lượng tươi, khối lượng khô của cành và rễ cây sau giâm 90 ngày 45

Bảng 3.8 Hạch toán hiệu quả kinh tế trên từng công thức thí nghiệm 45

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tốc độ tăng trưởng chiều cao thân chính 47

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tốc độ tăng trưởngsố đốt trên thân chính 48

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tốc độ tăng trưởng chiều dài cành quả 49

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tốc độ tăng trưởngsố đốt trên cành quả 49

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tốc độ tăng trưởng số cành quả cấp 1 50

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tỷ lệ bệnh chết nhanh 51

ở vườn hồ tiêu kiến thiết cơ bản 51

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến các yếu tố cấu thành năng

suất trên cây hồ tiêu 52

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất trên cây hồ tiêu 53

Bảng 3.17 Ảnh hưởng của chế phẩm Pseudomonas đến tỷ lệ bệnh chết nhanhở vườn

hồ tiêu kinh doanh 54

Bảng 3.18 Hạch toán hiệu kinh tế của các công thức thí nghiệm ở vườn hồ tiêu kinh doanh 55

MỞ ĐẦU

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hồ tiêu (Piper nigrum L.) là cây công nghiệp nhiệt đới điển hình, có giá trị xuất

khẩu cao đem lại nhiều lợi nhuận cho người trồng trọt Hạt tiêu là sản phẩm gia vị quý, được sử dụng với số lượng lớn trong công nghệ chế biến đồ hộp, thực phẩm và được

sử dụng rộng rãi trong bữa ăn hàng ngày của người dân nhiều nơi trên thế giới, ngoài

ra hạt tiêu còn dùng trong công nghiệp hương liệu và dược liệu

Diện tích và sản lượng hồ tiêu Việt Nam tăng nhanh chóng từ năm 1999 đến nay đã đưa nước ta vươn lên là nước xuất khẩu hồ tiêu lớn nhất thế giới, từ 37.000 tấn năm 1999 cho đến 120.000 -125.000 tấn mỗi năm hiện nay Hồ tiêu Việt Nam đã được xuất khẩu tới gần 80 quốc gia và vùng lãnh thổ Định hướng của ngành sản xuất hồ tiêu đến 2020 giữ diện tích khoảng 50.000 ha, sản lượng 120.000 tấn và giá trị xuất khẩu đạt 250 triệu USD/năm

Tuy diện tích, năng suất và sản lượng tương đối lớn nhưng ngành sản xuất hồ tiêu ở nước ta hiện nay chủ yếu là tự phát dưới hình thức sản xuất nông hộ, phần lớn cây tiêu được trồng và chăm sóc theo kinh nghiệm từng nông hộ, thâm canh cây tiêu chưa hợp lý dẫn đến tình trạng sâu bệnh ngày càng tăng [14] Do vậy, dù diện tích trồng hồ tiêu tăng nhanh nhưng sản lượng và năng suất hiện nay ngày càng giảm Sâu

bệnh hại phổ biến và gây hại lớn nhất là bệnh chết nhanh do Phytophthora spp , bệnh chết chậm do Fusarium spp , bệnh do virus, bệnh do tuyến trùng, rệp sáp Thành phần

sâu bệnh hại tiêu tuy ít nhưng phức tạp với mối quan hệ giữa các tác nhân và môi trường Nguyên nhân bệnh gây thiệt hại lớn là do chúng xâm nhập và gây hại hầu hết các bộ phận của cây ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng

Công tác phòng trừ bệnh hại cây trồng hiện nay đã và đang áp dụng nhiều biện pháp, trong đó thuốc hóa học vẫn được xem là biện pháp chủ yếu nhưng cũng gặp nhiều khó khăn Nguyên nhân chính là vi sinh vật gây hại trong đất và phát triển nhanh trong điều kiện ẩm ướt, vì thế hiệu quả của thuốc không cao do rửa trôi và hòa tan Bên cạnh đó, thuốc hóa học có thể tiêu diệt sinh vật gây bệnh và cả sinh vật có ích, điều này rất dễ làm bùng phát dịch bệnh do quần thể sinh vật trong đất bị mất cân bằng nghiêm trọng Đồng thời, nếu sử dụng thuốc hóa học không đúng phương pháp, liều lượng sẽ dẫn đến hậu quả gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Biện pháp phòng trừ sinh học được xem là biện pháp chiến lược, nhiều triển

vọng trong phòng trừ bệnh chết nhanh (Phytophthora capsici) trên cây hồ tiêu Vi khuẩn Pseudomonas putida là một loài vi khuẩn đối kháng với tác nhân gây bệnh chết

nhanh hồ tiêu Đây là loài vi khuẩn có ích, có khả năng cạnh tranh, kìm hãm sự phát triển

của nấm Phytophthora capsici Biện pháp phòng trừ sinh học bằng vi khuẩn đối kháng

không những giảm bệnh chết nhanh mà còn kích thích sinh trưởng và phát triển của cây

hồ tiêu [7]

Tỉnh Gia Lai thuộc vùng Tây Nguyên có nhiều tiềm năng về đất đai và khí hậu

để mở rộng diện tích trồng hồ tiêu Theo Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam, tính đến năm

2013 diện tích trồng tiêu trên toàn tỉnh là 7.306 ha, sản lượng 24.604 tấn và năng suất đạt được 4,52 tấn/ha cao hơn 82,3 % năng suất bình quân cả nước

Hiện nay, khi cây hồ tiêu được trồng tập trung và phát triển với số lượng lớn thì tình hình bệnh chết nhanh ngày càng trầm trọng Bệnh chết nhanh được xem là bệnh hại nguy hiểm nhất và nó đã và đang là nguyên nhân chính làm suy thoái nhiều vườn tiêu ở Gia Lai Xuất phát từ thực tiễn đó, để tìm ra biện pháp phòng trừ bệnh chết nhanh và nâng cao hiệu quả trong sản xuất hồ tiêu theo hướng bền vững chúng tôi thực

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến sinh trưởng

phát triển và năng suất cây hồ tiêu

Xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến phòng trừ bệnh chết nhanh

Yêu cầu của đề tài

Hoàn thiện quy trình sản xuất cây giống bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Ý nghĩa khoa học

Hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất hồ tiêu

Xác định số đốt/hom khi nhân giống bằng hom thân nhằm hoàn thiện quy trình

nhân giống hồ tiêu bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh học Pseudomonas

Hạn chế thiệt hại kinh tế do bệnh hại gây ra khi sản xuất hồ tiêu

Giúp cây sinh trưởng phát triển tốt, tăng năng suất và góp phần tăng hiệu quả kinh tế khi sản xuất hồ tiêu

Ý nghĩa thực tiễn

Sản xuất hồ tiêu giống bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh học

Pseudomonas nhằm sản xuất cây khỏe, sạch bệnh

Chuyển giao quy trình sản xuất cây hồ tiêu giống bằng giâm hom thân có xử lý

chế phẩm sinh học Pseudomonas và quy trình ứng dụng chế phẩm sinh học Pseudomonas trong phòng trừ bệnh chết nhanh ở vườn kiến thiết cơ bản và vườn kinh

doanh cho các nông hộ sản xuất hồ tiêu tại Gia Lai

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu

Cây hồ tiêu giống Vĩnh Linh

Bệnh chết nhanh hồ tiêu (Phytophthora capsici)

Chế phẩm sinh học Pseudomonas

Phạm vi nghiên cứu

Xã IaMe, huyện ChưPrông, tỉnh Gia Lai

Tháng 06/2014 đến tháng 03/2015

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 CƠ SỞ CỦA ĐỀ TÀI

1.1.1 Cơ sở khoa học

1.1.1.1 Cơ chế tác động của vi khuẩn Pseudomonas putida lên nấm Phytophthora capsici

Pseudomonas putida thực hiện một sự trao đổi chất rất phức tạp, các protein

kiểm soát một con đường cụ thể không chỉ phụ thuộc vào tín hiệu nhận được, mà còn quản lý các con đường Và lần lượt, một khi các tín hiệu nhận được, nó thông báo cho

tế bào của oxy và chất dinh dưỡng có sẵn Một protein quan trọng là protein CRC là một phần của các con đường dẫn truyền tín hiệu điều hòa sự chuyển hóa carbon Nó cũng có chức năng sản xuất màng sinh học [52]

Chỉ một đơn vị hình thành khuẩn lạc của chủng P putida (109 CFU/ml) nhưng

khi tiếp xúc với bào tử động của nấm P capsici sẽ tạo thành một vòng tròn bao quanh

và trong vòng 30 giây nó sẽ làm cho bào tử của nấm này ngừng hoạt động Bào tử động của nấm bị biến dạng thành các hạt và giảm dần trong vòng 60 giây Sau 10 - 30 giây tiếp theo, bào tử động của nấm biến mất hoàn toàn

Theo Trần Thị Thu Hà và CS (2007), các chủng vi khuẩn Pseudomonas tiết ra các chất hoạt hóa bề mặt có khả năng làm nổ (vở) bào tử động của nấm P capsici và

P infestans trong vòng 90 giây sau khi tiếp xúc [40]

1.1.1.2 Chế phẩm sinh học

Chể phẩm sinh học là các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ sinh học Chúng được sản xuất ra từ các loại thảo dược hay các chủng vi sinh vật được nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng khác nhau theo phương pháp thủ công, bán thủ công hoặc phương pháp lên men công nghiệp để tạo ra chế phẩm có chất lượng cao, có khả năng phòng trừ các loại sâu, bệnh cây trồng nông, lâm nghiệp và kích thích sinh trưởng của cây [56]

1.1.1.3 Ưu thế của việc sử dụng vi sinh vật để sản xuất chế phẩm

Trong nghiên cứu di truyền học, các đối tượng vi sinh vật có nhiều ưu thế hơn hẳn các động vật, thực vật bậc cao

Thời gian thế hệ ngắn, tốc độ sinh sản nhanh

Tăng vọt số lượng cá thể:

Số lượng cá thể lớn giúp nâng cao năng suất phân giải di truyền, tức khả năng phát hiện các đột biến và tái tổ hợp có tần số xuất hiện rất nhỏ

Ưu thế này lại được tăng thêm nhờ môi trường nuôi đơn giản, dễ nuôi cấy, dễ nhân giống, mà điều kiện nuôi cấy không kồng kềnh, ít tốn diện tích hơn so với nuôi ruồi, nuôi chuột và cây trồng Môi trường nuôi cấy dễ kiểm soát theo công thức chặt chẽ như khi làm thí nghiệm hóa học

Cấu tạo bộ gen đơn giản

Dễ thu nhận các đột biến:

Nhờ ưu thế này mà di truyền học vi sinh vật phát triển rất nhanh hình thành nên

di truyền học phân tử và sinh học phân tử Dễ nghiên cứu bằng các kỹ thuật vật lý hóa học

Do những ưu điểm kể trên, với việc sử dụng các đối tượng vi sinh vật, di truyền

đã bước vào giai đoạn nghiên cứu di truyền "trong ống nghiệm" (in vitro)

Mặc dù các vi sinh vật có những đặc điểm riêng nhưng chúng vẫn tuân theo các quy luật di truyền chung, các kết quả thu được có thể đối chiếu áp dụng cho vi sinh vật bậc cao [11]

1.1.1.4 Đặc điểm của giống tiêu Vĩnh Linh

Giống hồ tiêu Vĩnh Linh có nguồn gốc từ tỉnh Quảng Trị Lá có kích thước trung bình, thon, dài, xanh đậm Cây sinh trưởng khỏe, cành quả vươn rộng, gié hoa trung bình 8 - 10 cm, quả to đóng dày trên gié Giống hồ tiêu Vĩnh Linh thường cho quả muộn hơn các giống hồ tiêu lá nhỏ một năm Về thời gian thu hoạch giống Vĩnh Linh thường chín sớm hơn một số giống hồ tiêu khác

1.1.1.5 Hom giống tiêu từ dây thân

Dây thân làm hom giống chỉ được cắt trên các trụ tiêu 1 - 1,5 tuổi trước đó được trồng bằng hom thân Sử dụng đoạn dây thân bánh tẻ, bỏ phần ngọn Mỗi hom dây thân có từ 4 - 6 mắt, các mắt phải có rễ bám tốt Trên mỗi hom dây thân thường có mang 1 - 2 cành quả Hom được cắt tỉa bớt các lá non rồi đem giâm trên luống đất tơi xốp trong vườn ươm sao cho 3 đốt phía dưới hom được vùi vào đất Khi hom ra rễ, đem trồng Cũng có thể trồng trực tiếp ra ngoài đồng không qua giai đoạn giâm ở vườn ươm Do sử dụng hom 5 mắt khá dài nên khi dùng dây thân người ta thường trồng trực tiếp hoặc giâm thành luống trong vườn ươm cho đến khi ra rễ rồi đem trồng

Trồng bằng cách này thì khi trồng xong phải che chắn cẩn thận và che chắn ngay, nếu trời không mưa, sau đó 2 - 3 ngày tưới 1 lần Người ta cũng có thể ươm dây thân trong bầu, nhưng những bầu tiêu phải to và phải đủ độ cao để có thể cắm 2 - 3 mắt xuống dưới mặt bầu

Sản phẩm hồ tiêu Việt Nam ngày càng được nhiều thị trường quốc tế biết đến,

số lượng, giá trị, chất lượng và sức cạnh tranh của hồ tiêu Việt Nam ngày càng được nâng cao, góp phần thúc đẩy ngành hàng hồ tiêu Việt Nam phát triển Năng lực tài chính, quản lý, khoa học công nghệ, mở rộng thị trường, xây dựng quảng bá thương hiệu, nâng cao chất lượng, chủng loại sản phẩm hồ tiêu Việt Nam ngày càng chú trọng

và tăng cao … là những điều kiện tốt để ngành hồ tiêu Việt Nam phát triển theo hướng hiệu quả và bền vững

Tổng quan về những dự báo, những cơ hội và thách thức trong phạm vi toàn cầu về ngành hồ tiêu, có thể dự đoán trong giai đoạn hiện nay, định hướng đến năm

2020 và tầm nhìn nhiều năm tới, hồ tiêu Việt Nam vẫn có nhiều lợi thế cạnh tranh trên trường quốc tế về các mặt: “Thiên thời – Địa lợi - Nhân hòa” so với các nước [47]

* Thách thức:

Giá tiêu liên tục đạt mức cao những năm gần đây (không như chu kỳ thông thường những năm trước đây) đã kích thích sản xuất phát triển nóng, chứa đựng nhiều rủi ro đó là mang tính tự phát tại những nơi có điều kiện không thuận lợi, khai thác quá mức, lạm dụng tài nguyên đất, lạm dụng phân hóa học làm ô nhiễm môi trường, nguy

cơ dịch bệnh lây lan trên diện rộng

Do tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, xu hướng các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt xảy ra ngày càng thường xuyên hơn, do tình trạng dịch bệnh gây hại tiêu cũng ngày càng khó lường, do sự già cỗi của nhiều vườn tiêu sau thời gian dài khai thác và do suy kiệt của tài nguyên đất, nước, … tất cả đã gây khó khăn cho sản xuất hồ tiêu [47]

1.1.2.2 Thiệt hại do bệnh chết nhanh gây ra

Bệnh chết nhanh hồ tiêu do nấm P capsici là một loại bệnh hại nguy hiểm có

thể gây nên sự hủy diệt cả vườn tiêu Bệnh phát triển nhanh, khó phát hiện và khi phát bệnh thì không còn khả năng phòng trị được nữa Theo Chi cục Bảo vệ thực vật Gia Lai, tính đến tháng 1 năm 2015 trên địa bàn tỉnh đã có trên 227 ha hồ tiêu bị bệnh chết nhanh Các địa phương có diện tích hồ tiêu chết nhiều như: ChưPrông 78 ha, IaGrai 30

ha, Đức Cơ 50 ha, Chư Pưh 21 ha, Chư Sê 26 ha Nếu không có biện pháp phòng trừ kịp thời thì thiệt hại do bệnh chết nhanh gây ra sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn trong thời gian tới [58]

1.1.2.3 Nguồn gốc và ưu điểm của chế phẩm sinh học Pseudomonas

Pseudomonas là vi khuẩn xuất hiện ở mọi nơi trong môi trường Sự biến dưỡng

dễ thay đổi và linh động của chúng làm cho chúng có thể sống ở nhiều môi trường khác nhau như nước, đất, trên cây và trong các động vật Trong số những loài

Pseudomonas này, có những loài tiêu biểu có thể được sử dụng trong công nghệ sinh học

Đặc điểm hình thái học chung cho Pseudomonas là gram âm, tế bào hình que,

di động bằng roi ở đầu và không có bào tử Đặc điểm sinh lý là dị dưỡng, không lên men, linh hoạt về dinh dưỡng, không quang hợp hoặc cố định nitroge Nó phát triển tối

ưu ở 25- 30 0

C và có thể dễ dàng cô lập Bề mặt các vùng rễ, gốc, cho phép vi khuẩn

phát triển mạnh từ các chất dinh dưỡng gốc Trong đó, Pseudomonas putida gây ra sự

phát triển của thực vật và bảo vệ thực vật từ tác nhân gây bệnh Bởi vì Pseudomonas putida hổ trợ trong việc thúc đẩy phát triển của cây, các nhà nghiên cứu sử dụng nó

trong nghiên cứu công nghệ sinh học để phát triển thuốc trừ sâu sinh học và cải thiện sức khỏe của thực vật [36]

* Nguồn gốc chế phẩm Pseudomonas:

Vi khuẩn Pseudomonas putida đã được Trần Thị Thu Hà và CS (2007) lấy mẫu

từ vùng rễ hồ tiêu Quảng Trị đưa về phân lập, nghiên cứu về cơ chế ức chế nấm

P capsici và khả năng tiết indole acetic acid (IAA) kích thích sinh trưởng của cây hồ

tiêu giâm hom và hồ tiêu giai đoạn kinh doanh Hiện nay đang được tiến hành sản xuất chế phẩm để đưa ra thí nghiệm thực tế [27]

Chế phẩm sinh học Pseudomonas được làm từ chủng vi khuẩn đối kháng P putida, sử dụng than bùn đã được hoạt hóa làm chất mang với mật độ bào tử 108

CFU/g chế phẩm [41]

* Ưu điểm của chế phẩm sinh học từ vi sinh vật:

Không ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng Không gây ô nhiểm môi trường sinh thái

Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng ) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung

Ứng dụng chế phẩm sinh học không làm lại kết cấu đất, không làm chai đất, thoái hóa đất và làm tăng độ phì nhiêu của đất

Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản

Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không ảnh hưởng đến môi trường như các thuốc Bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học khác

Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh học, phế thải nông nghiệp, công nghiệp, góp phần làm sạch môi trường [3]

Giúp nông dân chủ động sản xuất và giá thành rất thấp, thấp hơn 2 - 3 lần so với các phương pháp khác

Dùng chế phẩm sinh học trong sản xuất hom tiêu giống, giúp loại bỏ các mầm bệnh và phát triển nhanh gấp 2 lần so với nhân hom giống bình thường [6]

1.2 NGUỒN GỐC VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HỒ TIÊU

1.2.1 Trên thế giới

1.2.1.1 Tình hình du nhập và sản xuất tiêu

Cây hồ tiêu có tên khoa học là Piper nigrum L., thuộc họ hồ tiêu Piperaceae [60]

Hồ tiêu có nguồn gốc tự nhiên ở trong rừng nhiệt đới của vùng Ghast và Assam

ở Ấn Độ, được người Ấn Độ phát hiện và sử dụng đầu tiên Đến thế kỷ XIII, cây hồ tiêu thực sự được đưa vào canh tác và sử dụng rộng rãi trong bữa ăn hàng ngày của con người Khởi đầu hồ tiêu được trồng phổ biến ở Kerela và Mysore của Ấn Độ Dần dần, cây tiêu được trồng phổ biến sang nhiều nước ở vùng Nam Á như Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Việt Nam, Lào, Campuchia và Srilanka

Đến thế kỷ XX, hồ tiêu được tăng cường sản xuất Một trong số những nguyên nhân khiến hồ tiêu được chú trọng sản xuất là do nhu cầu hồ tiêu trên thế giới không ngừng gia tăng, trong khi cây hồ tiêu chỉ canh tác thích hợp ở vùng nhiệt đới, do đó hồ tiêu là một nông sản xuất khẩu quan trọng của một số nước Châu Á và Châu Phi [15]

Từ trước năm 1945, Ấn Độ đã là nước sản xuất hồ tiêu nhiều nhất trên thế giới Tuy vậy, những năm gần đây, mặc dù diện tích trồng hồ tiêu của Ấn Độ lên tới 120.000 ha, nhưng sản lượng chỉ đạt khoảng 30.000 tấn hồ tiêu hạt/năm do năng suất bình quân thấp, trung bình chỉ đạt 300 kg/ha [43]

Ở Srilanka, cây tiêu được canh tác nhiều kể từ năm 1793, tập trung ở tỉnh Kandy, sản xuất khoảng 7.000 - 8.000 tấn/năm, phần lớn để sử dụng trong nước

Ở Indonesia, cây hồ tiêu được đưa vào trồng trong khoảng thời gian 100 năm trước công nguyên đến năm 600 sau công nguyên, diện tích canh tác tổng cộng hơn 20.000 ha, phần lớn ở Sumatra chiếm 70 %, đảo Bangka chiếm 20 % và Java chiếm 10 %

Ở Malaysia, hồ tiêu được trồng rất nhiều ở Sarawat theo lối thâm canh với diện tích 12.000 ha vào thời kỳ 1953 - 1955 Trên các đảo khác thuộc Malaysia, diện tích thống kê không nhiều nhưng con số thống kê lại cho thấy mức xuất khẩu lớn

Ở Thái Lan, hồ tiêu trồng tập trung ở tỉnh Krat và Chamtaboun

Ở Đông Dương, cây hồ tiêu hoang dại được tìm thấy tương đối sớm khoảng từ trước thế kỷ XVI, nhưng đến thế kỷ XIX mới được canh tác tương đối quy mô ở vùng

Hà Tiên (Việt Nam) và KamPot (Campuchia) Diện tích canh tác lớn nhất là vào đầu thế kỷ XX, mà đỉnh cao là năm 1909 với 6.000 tấn hồ tiêu xuất khẩu, sau đó giảm xuống do thời gian chiến tranh

Từ cuối thế kỷ XIX, hồ tiêu bắt đầu được phổ biến sang trồng ở Châu Phi với Madagasca là địa bàn canh tác tiêu nhiều nhất

Ở Châu Mỹ, Brazil là nước canh tác hồ tiêu nhiều nhất với giống tiêu do người Nhật đưa từ Singapore sang từ những năm 1920 Nhưng diện tích và sản lượng hồ tiêu của Brazil chỉ tăng nhanh từ sau Chiến tranh thế giới thứ II: Từ 300 tấn (1950) lên

4000 tấn (1960), 14.000 tấn (1968), 20.000 tấn năm 1980 và hiện đang là một trong những nước sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu hàng đầu thế giới [22]

1.2.1.2 Diện tích và sản lượng sản xuất hồ tiêu

Cây hồ tiêu được biết đến hàng ngàn năm nay, từ mọc hoang trong rừng nhiệt đới của Ấn Độ dần dần cây tiêu được trồng với diện tích ngày càng lớn

Trong những năm từ 1935 - 1939 sản lượng tiêu bình quân trên thế giới hàng năm là 83 nghìn tấn Từ những năm 1960 sản lượng tiêu thế giới không ngừng tăng lên, đạt mức trung bình 160 nghìn tấn/năm Nhưng sau đó giảm xuống do thời tiết bất lợi

Năm 1985 sản xuất hồ tiêu giảm xuống mức thấp nhất trong giai đoạn 1980 -

1985 do thời tiết và sâu bệnh Indonesia chỉ thu hoạch được 17.000 tấn so với mức thu hoạch bình thường là 30.000 tấn/năm

Srilanca là nước có sản lượng thấp nhất trong các nước sản xuất chính Trong giai đoạn từ 1993 đến 2002 thì sản lượng hồ tiêu của Việt Nam vẫn còn đứng sau Ấn

Độ và Indonesia, nhưng từ năm 2003 Việt Nam đã vượt lên dẫn đầu thế giới về sản lượng hồ tiêu

Năm 2004, Ấn Độ là nước có diện tích hồ tiêu nhiều nhất thế giới, 231.000 ha Tuy vậy, năng suất hồ tiêu Ấn Độ lại rất thấp nên sản lượng chỉ đạt 62.000 tấn tiêu đen Diện tích hồ tiêu Việt Nam đạt 50.000 ha vào năm 2004 và có chiều hướng tăng nhẹ Năng suất hồ tiêu của chúng ta đạt cao nhất thế giới và bỏ xa các nước khác [15]

Diện tích và sản lượng hồ tiêu trên thế giới đến nay vẫn tập trung chủ yếu ở bảy nước: Việt Nam, Indonesia, Ấn Độ, Trung Quốc, Brazil, Malaysia, Srilanca Đồng thời các nước này cũng là những nước xuất khẩu tiêu ra thị trường quốc tế nhiều nhất, chiếm hơn 80% tổng sản lượng và lượng xuất khẩu trên thế giới Trong giai đoạn 2005

- 2008, theo thống kê ở bảng 1.1 cho thấy Ấn Độ luôn là nước có diện tích sản xuất lớn nhất Về sản lượng, năm 2005 Ấn Độ đứng sau Indonesia, Brazil, Việt Nam Năm

2006, Ấn Độ lại dẫn đầu nhưng từ 2007 - 2008 Việt Nam vươn lên xếp hạng cao nhất

về sản lượng tiêu thu hoạch được (Bảng 1.1)

Theo báo cáo của Hiệp hội hồ tiêu thế giới (ICP) tại hội nghị ICP lần 38 thì tổng sản lượng hồ tiêu thế giới năm 2010 ước đạt 316,4 ngàn tấn Giảm 1 % so với năm 2009, trong đó sản lượng tiêu đen đạt 252 ngàn tấn, tiêu trắng đạt 64,4 ngàn tấn Sản lượng tiêu của Brazil năm 2010 ước đạt 34 ngàn tấn, giảm 16,5 % so với năm

2009 Trái lại các nước như Malaysia, Indonesia, Srilanka đều tăng Malaysia sản lượng hồ tiêu ước đạt 23,5 ngàn tấn tăng 6,8 % so với năm 2009, Indonesia ước đạt 52 ngàn tấn tăng 6,8 % so với 47,5 ngàn tấn năm 2009 [49]

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất tiêu trên thế giới giai đoạn 2005 – 2008

SL: sản lượng (đơn vị: nghìn tấn)

Theo báo cáo của Hiệp hội hồ tiêu thế giới (IPC) thì tổng sản lượng hồ tiêu thế giới năm 2012 (360.000 tấn), 2013 (365.000 tấn) có tăng nhẹ so với năm 2011 (337.400 tấn), nhưng năm 2014 lại giảm sâu (320.000 tấn) Tồn kho gối đầu hàng năm ngày càng hạn hẹp, nên tổng nguồn cung bình quân ba năm coi như không tăng [46].

1.2.1.3 Tình hình xuất nhập khẩu tiêu trên thế giới

Tình hình xuất khẩu hồ tiêu trên thế giới những năm gần đây diễn ra rất phức tạp, nguyên nhân là do sâu bệnh hại hoành hành gây hại khắp nơi làm thiệt hại về sản lượng thu hoạch và thiệt hại kinh tế đồng thời nhu cầu sử dụng hồ tiêu thế giới ngày

càng tăng làm cho cung không đáp ứng cầu

Xuất khẩu hồ tiêu ở các dạng: Tiêu đen, tiêu trắng (tiêu sọ), tiêu xanh và dầu nhựa tiêu Sản xuất tiêu với quy mô lớn ở các nước Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ đã đem lại nguồn thu khá lớn cho người sản xuất Trong đó, tiêu hạt được xuất khẩu dưới

2 dạng: Tiêu đen và tiêu trắng (chiếm tới 85 % lượng xuất khẩu) Ngoài ra các nước như Ấn Độ, Malaysia và Madagasca là ba nước xuất khẩu nhiều tiêu xanh Ấn Độ cũng là nước sản xuất và xuất khẩu nhiều dầu tiêu và oleoresin

Các nước sản xuất nhiều hạt tiêu thường là những nước xuất khẩu quan trọng Cũng như sản lượng sản xuất, sản lượng xuất khẩu của thế giới cũng biến động không đều ở các năm

Trong giai đoạn 2005-2009, các nước: Malaysia, Brazil, Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam là những nước xuất khẩu hồ tiêu nhiều nhất thế giới (Bảng 1.2)

Trong giai đoạn 2006- 2011, sản lượng xuất khẩu của 5 nước: Ấn Độ, Malaysia, Brazil, Indonesia, Việt Nam chiếm trên 70 % tổng sản lượng xuất khẩu tiêu trên thế giới Trong đó Việt Nam là nước xuất khẩu mạnh nhất, chiếm trên 30% lượng tiêu xuất khẩu toàn cầu, riêng năm 2008 sản lượng tiêu xuất khẩu Việt Nam chỉ đạt 52.407 tấn, nhưng vẫn dẫn đầu thế giới (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Sản lượng xuất khẩu các nước sản xuất hồ tiêu chính

trên thế giới giai đoạn 2006 – 2011 (Đơn vị: tấn)

Từ tháng 1 đến tháng 9 năm 2010 tổng xuất khẩu hồ tiêu từ các nước xuất khẩu

đã giảm Khoảng 193 ngàn tấn hạt tiêu đã xuất khẩu từ các nước Malaysia, Brazil, Ấn

Độ, Indonesia, Việt Nam và Srilanka [48]

Với nhu cầu ngày càng tăng của thế giới trong khi diễn biến sâu bệnh hại ngày càng phức tạp làm giảm sản lượng xuất khẩu tiêu thì việc sử dụng chế phẩm sinh học

để phòng trừ sâu bệnh và giảm dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong hạt tiêu, đảm bảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng là cần thiết và phù hợp

* Nhập khẩu:

Hạt tiêu là một loại gia vị có giá trị thương mại và xuất khẩu cao Mức cầu hàng năm tăng thêm từ 4 - 5 % mỗi năm Tuy diện tích và sản lượng hồ tiêu có xu hướng tăng nhưng sự gia tăng này không đều và phụ thuộc rất nhiều vào sự biến động của giá

cả, tình hình sâu bệnh hại Dự báo trong thời gian dài sắp tới, cung vẫn chưa đáp ứng được đủ cầu và hồ tiêu vẫn là cây cho hiệu quả kinh tế cao, so với các loại nông sản khác, cần được nghiên cứu và sản xuất mạnh hơn [15]

Bảng 1.3 Sản lượng tiêu nhập khẩu trên thế giới gian đoạn 2005 - 2008

Giai đoạn này, các nước Liên bang Nga, Ấn Độ, Hà Lan, Singapore, Đức, Hoa

Kỳ là những nước nhập khẩu hồ tiêu chủ yếu, lượng tiêu nhập khẩu vào các nước này chiếm đến 50 % tổng lượng tiêu xuất khẩu trên toàn cầu Trong đó, Hoa Kỳ là quốc gia nhập khẩu tiêu nhiều nhất, đây có thể xem là thị phần triển vọng trong nhập khẩu tiêu (Bảng 1.3)

Nhu cầu tiêu thụ, nhập khẩu hồ tiêu trên thế giới ngày càng tăng là động lực thúc đẩy các nước sản xuất hồ tiêu đẩy mạnh sản xuất một cách có hiệu quả hơn

1.2.2 Trong nước

1.2.2.1 Sản xuất

Theo Phan Hữu Trinh cây hồ tiêu được đưa vào canh tác với quy mô ở vùng Hà Tiên nước ta vào đầu thế kỷ XIX, sau đó được trồng nhiều ở vùng Đông Nam Bộ và ở Bắc Trung Bộ mà chủ yếu ở tỉnh Quảng Trị là các vùng có độ cao so với mặt biển dưới 100 m Cho đến nay, sản xuất hồ tiêu ở nước ta phân bố thành 6 vùng chính: Bắc Trung Bộ, Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng Bằng Sông Cửu Long

Trong thời kỳ đầu sản xuất, cây tiêu Việt Nam cho năng suất bình quân 3 -5 kg/cây/năm, lúc này so với thế giới thì năng suất tiêu nước ta còn thấp Nguyên nhân chủ yếu là do:

Trình độ thâm canh chưa cao

Các biện pháp phòng trừ sâu bệnh còn rất hạn chế

Kỹ thuật bón phân, chăm sóc của người dân còn chưa hợp lý [22]

Cũng chính nguyên nhân này đã làm cho ngành sản xuất hồ tiêu nước ta thời điểm đó mang lại hiệu quả thấp và ít được chú trọng

Tuy nhiên, trình độ thâm canh của người dân đã dần dần được nâng cao, nhiều thành tựu về bảo vệ thực vật đã từng bước được ghi nhận và công bố như các quy trình bón phân cân đối và hợp lý theo từng điều kiện cụ thể cũng đã được nông dân tiếp thu,

áp dụng; thái độ, nhận thức của người dân đã thay đổi rất nhiều Vì vậy, các vùng trồng tiêu của nước ta đã phân bố rộng khắp các tỉnh miền Trung, Nam Bộ và Tây Nguyên như: Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Kon Tum, Gia Lai, Lâm Đồng, Thành phố Hồ Chí Minh, Ninh Thuận, Bình Dương, Bình Thuận, Tây Ninh, Kiên Giang, Trong đó có 6 tỉnh trồng tiêu trọng điểm là: Bình Phước, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Đăk Nông, Đăk Lăk và Gia Lai (chiếm 82 % về diện tích và 88 % về sản lượng tiêu cả nước)

Năng suất và sản lượng hồ tiêu Việt Nam có những bước nhảy vọt kể từ sau năm 1975 Năm 1975, Việt Nam chỉ mới có 500 ha tiêu đạt sản lượng 460 tấn Gần như chưa được biết đến trên thị trường xuất khẩu hồ tiêu Năm 1996 chúng ta sản xuất được gần 7.000 tấn, riêng các nước sản xuất tiêu chính như Malaysia, Indonesia, Brazil mất mùa vì khô hạn, tiêu dùng nội địa tăng cao ở một số nước sản xuất tiêu truyền thống như Ấn Độ, Srilanka giá hồ tiêu liên tục tăng cao, tạo cơ hội cho Việt Nam phát triển sản xuất hồ tiêu Bắt đầu từ năm 2003 thì Việt Nam vượt qua Ấn Độ trở thành nước số một về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu [19]

Sản xuất hồ tiêu nước ta đã hình thành các vùng sản xuất hồ tiêu nổi tiếng như: Tân Lâm (Quảng Trị), Lộc Ninh (Bình Phước), Bà Rịa ( Bà Rịa - Vũng Tàu), Phú Quốc (Kiên Giang), Dak Rlâp (Dak Nông), Chư Sê (Gia Lai), điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc quy hoạch thành các vùng sản xuất hàng hóa, đạt chất lượng xuất khẩu cao [7]

Bảng 1.4 Diện tích và sản lượng hồ tiêu Việt Nam trong giai đoạn 2005 - 2014

Năm Diện tích (ha) Sản lượng (tấn)

(Nguồn: Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam)

Giá hồ tiêu những năm qua tăng liên tục, nên diện tích trồng tiêu trong nước cũng tăng theo Năm 2011 diện tích canh tác chỉ khoảng 52.000 ha, năm 2012 tăng lên 54.500 ha, năm 2013 lên 57.000 ha và 2014 là 62.000 ha Cho dù diện tích canh tác tăng mạnh nhưng ngược lại sản lượng lại thụt lùi Năm 2011 sản lượng lên đến 120.000 tấn, còn năm 2012 diện tích tăng thêm 2.500 ha nhưng sản lượng lại giảm còn 110.000 tấn Năm 2013 diện tích tăng thêm 5.000 ha nhưng sản lượng cũng chỉ bằng năm 2011 Đến năm 2014, diện tích tăng thêm đến 10.000 ha nhưng sản lượng cũng chỉ khoảng 125.000 tấn (Bảng 1.4) Sở dĩ có tình trạng trên là do diện tích hồ tiêu tăng nhanh ở những vùng đất có điều kiện không phù hợp, lạm dụng phân hóa học và thuốc hóa học thay cho canh tác hữu cơ Điều này không chỉ làm giảm năng suất mà còn ảnh hưởng đến môi trường, sâu bệnh phát triển, vườn cây suy thoái và nhiều vườn tiêu chết

hàng loạt [61]

Năng suất tiêu hầu như không tăng và có sự sai khác lớn giữa các vùng và tỉnh

có trồng tiêu Năng suất bình quân năm 1997 đạt 2,08 tấn/ha, đến năm 2009 đạt 2,44 tấn/ha, năm 2010 đạt 1,91 ha/tấn

Tây Nguyên, vùng đất đỏ bazan màu mỡ này cũng là nguồn tiêu triển vọng, cả năm tỉnh đều trồng tiêu, diện tích và năng suất tiêu ở Tây Nguyên chỉ đứng sau Đông Nam Bộ, chiếm 1/3 tổng diện tích trồng tiêu nước ta

Vùng Bắc Trung Bộ sản xuất hồ tiêu tập trung ở Quảng Trị có khoảng trên 2.400 ha, Quảng Bình 318 ha, Nghệ An 280 ha

Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ, sản xuất hồ tiêu rãi rác ở Quảng Nam 110 ha, Quảng Ngãi 200 ha, Bình Định 250 ha, Phú Yên 300 ha, Bình Thuận 2.500 ha [19]

1.2.2.2 Xuất khẩu

Lượng hồ tiêu dùng trong nước không đáng kể mà chủ yếu là để xuất khẩu Phần lớn hồ tiêu nước ta được xuất khẩu dưới dạng tiêu đen, các mặt hàng khác như tiêu xanh, dầu nhựa tiêu hầu như không có Từ năm 2003, Việt Nam đã bắt đầu xuất khẩu tiêu trắng, nhưng chiếm tỷ trọng không đáng kể Song đây là cơ sở để số lượng tiêu trắng xuất khẩu nước ta hàng năm tăng lên, chất lượng tiêu trắng ngày càng được nâng cao đáp ứng nhu cầu của các nước trên thế giới Năm 2006, lượng tiêu trắng xuất khẩu chiếm gần 20 % trong tổng lượng tiêu xuất khẩu Việc gia tăng mặt hàng xuất khẩu tiêu trắng đã làm tăng đáng kể giá trị xuất khẩu của hồ tiêu nước ta

Theo Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam, hiện có khoảng 95 % sản lượng hồ tiêu trong nước để xuất khẩu đến hơn 80 quốc gia, vùng lãnh thổ, còn lại 5 % là tiêu thụ trong nước Việt Nam có khoảng 15 doanh nghiệp xuất khẩu hồ tiêu ở vị trí đầu thế giới, chiếm trên 50 % thị phần xuất khẩu [15]

Năng suất và sản lượng hồ tiêu của nước ta có những bước nhảy vọt kể từ năm

1975 Năm 1975, Việt Nam chỉ có 500 ha tiêu đạt sản lượng là 460 tấn, gần như chưa được biết đến thị trường xuất khẩu hồ tiêu Sự phát triển ngoạn mục này thật sự bắt đầu từ những năm 1983- 1990 khi giá tiêu trên thế giới tăng cao

Năm 1990, Việt Nam đã bắt đầu tham gia vào thị trường xuất khẩu hồ tiêu thế giới với thị phần bước đầu là 6 % và liên tục gia tăng mạnh Diện tích canh tác Việt Nam lúc này đạt gần 92.00 ha từ chỗ 400 ha vào những năm 1970 Năm 2001 nước ta

đã sản xuất và xuất khẩu đạt 60.000 tấn Năm 2002 sản lượng và xuất khẩu đạt 70.000 tấn và đã đứng thứ hai sau Ấn Độ (Ấn Độ sản xuất khoảng 80.000 tấn năm này) Bắt

đầu từ năm 2003 thì Việt Nam đã vượt qua Ấn Độ trở thành nước số một về sản xuất

và xuất khẩu hồ tiêu và xuất khẩu bình quân ước đạt 95.000 tấn/năm [16]

Việt Nam đã chiếm 47 % thị phần hạt tiêu trên thế giới trong năm 2006 với lượng xuất 116 ngàn tấn và có thể duy trì vị trí này trong nhiều năm nữa Brazil đạt vị trí thứ hai (42 ngàn tấn, 17 % thị phần); kế đó là Indonesia (33 ngàn tấn, 13 % thị phần

Xuất khẩu (tấn)

Tổng kim ngạch xuất khẩu (triệu USD)

(Nguồn: Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam)

Trong những năm qua, diện tích sản xuất hồ tiêu nước ta vẫn tiếp tục tăng Năm

2013, xuất khẩu hồ tiêu cả nước ước đạt 134.000 tấn với kim ngạch đạt 900 triệu USD, tăng gần 15 % về lượng và tăng hơn 13 % về kim ngạch so với năm 2012 Năm 2014, xuất khẩu khoảng 150.000 tấn (trong đó tạm nhập tái xuất khoảng 20.000 tấn), kim ngạch đạt 1 tỉ USD Đây là kim ngạch xuất khẩu hồ tiêu lớn nhất từ trước đến nay [53]

Theo Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam, tính đến tháng 2 năm 2015, Việt Nam đã xuất khẩu được 12.058 tấn hồ tiêu các loại, bao gồm 11.013 tấn tiêu đen và 1.045 tấn tiêu trắng Kim ngạch xuất khẩu trong tháng đạt 108,51 triệu USD, tiêu đen đạt 95,41 triệu USD, tiêu trắng đạt 13,1 triệu USD So với tháng trước, lượng xuất khẩu tăng 15,5 %, giá trị xuất khẩu tăng 9,7 % Giá xuất khẩu bình quân tiêu đen trong tháng 2 đạt 8.664 USD/tấn, tiêu trắng đạt 12.538 USD/tấn So với tháng 1, giá xuất khẩu tiêu đen giảm

526 USD, tiêu trắng giảm 698 USD [53]

Trong năm 2014, sản xuất hồ tiêu tập trung và tăng nhanh nhất ở vùng Tây Nguyên với tổng diện tích tăng lên 29.800 ha, chiếm gần 50 % diện tích trồng mới cả nước Năng suất có sự khác biệt giữa các vùng trồng tiêu trong cả nước do điều kiện đất đai, khí hậu, thời tiết và trình độ thâm canh, chăm sóc quyết định Năng suất cao nhất ở vùng Tây Nguyên: Gia Lai 3,6 tấn/ha, Đăk Lăk 2,8 tấn/ha (Bảng 1.6) [51]

Với điều kiện rất thuận lợi, thị trường để nước ta xuất khẩu hồ tiêu liên tục được mở rộng, giá hồ tiêu liên tục tăng và với diện tích hồ tiêu được mở rộng do đó việc tìm ra phương pháp sản xuất có hiệu quả hơn để tăng năng suất là rất cần thiết để phát triển kinh tế đất nước hơn nữa

Bảng 1.6 Kết quả sản xuất tiêu năm 2014

Tỉnh

Diện tích trồng (ha)

Diện tích thu hoạch (ha)

Năng suất bình quân (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

(Nguồn: Hiệp hội hồ tiêu Việt Nam)

Bảng 1.7 Biến động giá hồ tiêu thế giới (1986-2015)

1.2.2.3 Tình hình sản xuất hồ tiêu tại Gia Lai

Gia Lai là một tỉnh miền núi nằm ở khu vực phía Bắc cao nguyên Trung Bộ; phía Bắc giáp tỉnh Kon Tum, phía Nam giáp tỉnh Đắk Lắk, phía Đông giáp tỉnh Bình Định và Phú Yên, phía Tây giáp tỉnh Ratanakiri (Campuchia) với đường biên giới chạy dài khoảng 90 km

Địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam và nghiêng từ Đông sang Tây, chia thành

3 dạng chính: Địa hình đồi núi, chiếm 2/5 diện tích tự nhiên toàn tỉnh, đặc biệt là dãy núi Mang Yang kéo dài từ đỉnh KonKơkinh đến huyện Kông Pa, chia thành 2 vùng khí hậu rõ rệt là Đông Trường Sơn và Tây Trường Sơn; địa hình cao nguyên; là cao nguyên đất đỏ bazan – Plâyku và cao nguyên Kon Hà Nùng, chiếm 1/3 diện tích tự nhiên; địa hình thung lũng, được phân bố dọc theo các sông, suối, khá bằng phẳng, ít

bị chia cắt

Gia Lai thuộc vùng khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa, dồi dào về độ ẩm, có lượng mưa lớn, không có bão và sương muối Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Vùng Tây Trường Sơn có lượng mưa trung bình năm từ 2.200 – 2.500 mm, vùng Đông Trường Sơn từ 1.200 – 1.750 mm Nhiệt độ trung bình năm là 22 – 25C0 Khí hậu và thổ nhưỡng Gia Lai rất thích hợp cho việc phát triển nhiều loại cây công nghiệp ngắn

và dài ngày, chăn nuôi và kinh doanh tổng hợp nông lâm nghiệp đem lại hiệu quả kinh

tế cao [59]

Với điều kiện thỗ nhưỡng và khí hậu có sẵn trên được coi là điều kiện thích hợp

để sản xuất cây hồ tiêu Hiện nay, tỉnh Gia Lai được xem như là thủ phủ hồ tiêu của cả nước với thương hiệu tiêu Chư Sê; năng suất đến 4,5 tấn/ha cao nhất từ trước đến nay Theo thống kê của Sở Nông nghiệp và PTNT, tính đến tháng 3 năm 2015, toàn tỉnh có khoảng 13.104 ha hồ tiêu, trong đó có 10.065 ha tiêu trong giai đoạn kinh doanh; năng suất dự kiến cho niên vụ 2015 ước tính 3,94 tấn/ha, tổng sản lượng ước đạt 39.650 tấn tiêu khô [44]

Việc sản xuất hồ tiêu Tây Nguyên và Gia Lai nói riêng đang gặp nhiều khó khăn về giống, cây trụ, đặc biệt là sâu bệnh hại hồ tiêu Các loại sâu bệnh hại trên cây

tiêu rất phong phú như: Bệnh chết nhanh (Phytophthora capsici), bệnh vàng lá chết chậm (Meloidogyne sp., Fusarium sp.), tuyến trùng hại rễ (Meloidogyne sp., Pratylenchys sp., Rotylenchus sp., Helicotylenchus sp.), bệnh thán thư (Collectotrichum sp., Phoma sp.), bệnh đen lá (Lasiodiplodia theobromae), bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) Các loại rệp sáp (Pseudococcus sp., Ferrisia virgata), mối (Coptotermes sp.), sâu ăn lá (Parsa sp., Thorsea sp ) Trong đó các loại dịch hại phát

sinh từ đất hết sức nguy hiểm và khó phòng trừ

Bảng 1.8 Diện tích trồng, năng suất, sản lượng hồ tiêu tại Gia Lai năm 2012

STT Huyện

2012 Diện tích

trồng (ha)

Diện tích thu hoạch ha)

Năng suất bình quân (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

Vị trí địa lý:

- Bắc giáp: Đức Cơ, Ia Grai, thành phố Pleiku, Đăk Đoa

- Nam giáp: huyện Ea Súp, tỉnh Đăk Lăk

- Đông giáp: các huyện Chư Sê, Chư Pưh

- Tây giáp: CamPuChia

Theo số liệu thống kê, năm 2012 huyện ChưPrông có diện tích trồng hồ tiêu 1.710,0 ha đứng thứ 2 toàn tỉnh, năng suất đạt 4,71 tấn/ha và sản lượng 4.021,0 tấn Nhìn chung các vườn tiêu ở Chư Prông còn khá trẻ, trồng khoảng 10 năm trở lại đây Các vườn tiêu trẻ sẽ đạt năng suất cao trong các năm kế tiếp và đây là nguồn cung cấp

hồ tiêu dồi dào [45]

Giá hồ tiêu thành phẩm trong những năm qua liên tục tăng cao nên nhiều hộ dân ở các huyện Chư Sê, Chư Pưh, Chư Prông , tỉnh Gia Lai đổ xô trồng hồ tiêu Theo báo cáo của Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Gia Lai năm 2014, toàn tỉnh có 848 ha

hồ tiêu bị nhiễm bệnh chết nhanh Trong đó, Chư Prông là huyện chịu ảnh hưởng nặng

nề nhất với gần 100 ha, tập trung chủ yếu ở các xã IaMe, IaGa, IaPia…[50]

Như vậy, hồ tiêu là cây trồng đem lại lợi nhuận cao cho người sản xuất, mang tính đặc trưng của vùng và là thế mạnh kinh tế cần phát huy nhưng chứa nhiều rủi ro

1.3 NGHIÊN CỨU BỆNH CHẾT NHANH HỒ TIÊU

Sâu bệnh hại trên cây tiêu là một vấn đề cực kỳ khó khăn mà người sản xuất

phải đối đầu khi sản xuất Bệnh chết nhanh hồ tiêu do nấm Phytopthora capsici là một

loại bệnh hại nguy hiểm có thể gây nên sự hủy diệt cả vườn tiêu [35]

Nấm gây bệnh Phytopthora capsici có thể gây hại trên nhiều bộ phận của cây bao gồm rễ, cổ rễ, thân lá, chùm bông và quả Nếu Phytopthora capsici xâm nhập vào

phần cổ rễ hay rễ chính sẽ làm cho phần cổ rễ và rễ bị thối hỏng, cây tiêu sẽ mất nước

và héo rũ gây ra hiện tượng chết đột ngột nên bệnh hại thường được nông dân gọi là bệnh chết nhanh

Triệu chứng bệnh đầu tiên là sự kéo dài của ngọn bị ngừng, lá biến màu và mềm, cành nhánh mất độ cứng rắn Sau một thời gian ngắn (khoảng 5 - 10 ngày) sau khi quan sát triệu chứng bệnh đầu tiên bộ lá bắt đầu biến vàng và héo rũ khi trời nắng,

lá héo rũ và rụng xuống khi có gió hay động vào mặc dù lá còn xanh Biểu hiện rõ nhất khi lá, cành và quả rụng đồng loạt tạo một vòng tròn xung quanh gốc tiêu Phần gốc sát mặt đất và rễ bị thối, cắt ngang có mùi khó chịu Tất cả các hệ thống rễ và thân bị hủy hoại, lúc này cây tiêu đã bị chết hoàn toàn Thời gian từ khi lá bắt đầu héo đến khi dây tiêu bị chết rất nhanh, cây tiêu bị nhiễm bệnh trở nên chết khô chỉ 2 - 3 tuần sau đó Tác nhân gây bệnh có thể tấn công vào gốc, dây lươn sát gốc, rễ chính và rễ phụ cây

hồ tiêu Thường khi nấm bệnh mới tấn công vào thân ngầm, dây tiêu vẫn còn xanh tốt chưa thể hiện triệu chứng héo lá; do đó rất khó phát hiện bệnh sớm Đến khi quan sát dây tiêu bị héo thì cổ rễ và rễ chính đã thiệt hại nặng, bệnh không còn khả năng phòng trị được nữa

Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện nóng ẩm, những vườn thoát nước kém, bị đọng, ngập nước hay bị nước tràn qua vườn, vườn rậm rạp thiếu thông thoáng dễ bị nhiễm phát bệnh [24]

Để phòng trừ đã có nhiều nghiên cứu áp dụng các biện pháp khác nhau như: Biện pháp chọn giống, biện pháp canh tác, biện pháp hóa học để khống chế mức gây hại dưới ngưỡng kinh tế

Lai tạo các giống cây trồng và các loài hoang dại nhằm cải thiện đặc tính chống

chịu với bệnh thối rễ gây ra do Phytopthora capsici Trong số hàng trăm cá thể F1

được đánh giá chỉ có 60 cá thể không bị nhiễm khi gây bệnh nhân tạo trong nhà kính Những cá thể này được đánh giá trên đồng ruộng Lampung [39] Nhưng rất đáng tiếc

là các cây mẹ trong lai tạo như Pelating 1, Pelating 2, Narta 1, Narta 2, Chunuk, Bengkayang và Lampung Daun Kecil sau đó đều bị nhiễm bệnh xoắn lùn do virus, chỉ

có loài Peper hirsutum không bị nhiễm xoắn lùn do virus nhân tạo

Theo Phan Quốc Sủng [18] và Trần Văn Hòa [8]: Giống tiêu Lada Belangtoeng

có khả năng kháng bệnh rễ tốt Phạm Văn Biên [2] cũng cho rằng nên chọn trồng những giống cho năng suất khá và tương đối ít bệnh như: Tiêu trung lá lớn, tiêu trung

lá nhỏ, tiêu sẻ lá nhỏ, tiêu Lada Belangtoeng

Biện pháp canh tác rất được chú trọng để phòng ngừa các loại côn trùng, nấm bệnh trong đất Sarma nói: "Những bệnh sinh ra từ đất có thể phòng trừ bằng kỹ thuật canh tác" [40] Biện pháp đầu tiên khi phát hiện cây bị bệnh hiện diện trong vườn là loại bỏ và tiêu hủy các bộ phận bị bệnh của dây tiêu Đây là một khâu rất quan trọng

để ngăn ngừa sự lan truyền của bệnh [2], [22]

Thoát nước tốt cho vườn hồ tiêu là biện pháp phòng bệnh hết sức quan trọng, không để vườn tiêu đọng nước và đất đai quá ẩm trong mùa mưa Thiết kế vườn tiêu thoát nước tốt phải tiến hành ngay khi trồng [24]

Kết hợp bón phân hữu cơ và vô cơ một cách cân đối cho cây tiêu Phân hữu cơ ngoài chất đa lượng, còn có các chất vi lượng, có tác dụng cải thiện lý hóa đất, tăng khả năng thoát và giữ nước, hạn chế được sự phát triển của một số tuyến trùng và nấm bệnh trong đất thông qua thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật đối kháng

Tủ gốc trong mùa nắng và thiết lập các hệ thống mương rãnh thoát nước tốt cho vườn tiêu sẽ hạn chế được sự phát triển của nấm bệnh, giúp năng suất vườn tiêu được cải thiện [17]

Những kết quả điều tra của Trần Thị Thu Hà và cộng sự trong 2 năm 2005 -

2006 tại Quảng Trị cho thấy, biện pháp phòng trừ hóa học mà nông dân sử dụng hiện nay không đem lại hiệu quả trong phòng trừ bệnh chết nhanh hồ tiêu mà còn ảnh hưởng đến chất lượng hạt và môi trường [42]

Theo Nguyễn Vĩnh Trường (2004) kỹ thuật ngâm rễ hồ tiêu trong dung dịch thuốc Phosacide 200 bước đầu cho thấy có thể phòng trừ được bệnh chết héo (chết nhanh) cây hồ tiêu Kỹ thuật này dễ dàng đối với nông dân, ngoài ra còn tiết kiệm

thuốc, không rửa trôi thuốc trong đất do mưa và không ảnh hưởng đến môi trường nhưng biện pháp này có nhược điểm tốn nhiều công lao động [25]

Trần Kim Loang và CS (2009) lại cho rằng việc xử lý Trico-VTN với nồng độ 0,3 - 0,4% mỗi tháng một lần hạn chế được sự phát triển, gây hại của bệnh do nấm

Phytophthora trên cây hồ tiêu, và trên đồng ruộng xử lý chế phẩm này với lượng 10 -

15g/gốc, 4 lần từ đầu mùa mưa, cách nhau 2 tháng kết hợp với bón phân hữu cơ, phân bón lá, vệ sinh đồng ruộng và tiêu thoát nước có thể hạn chế sự phát triển và lây lan của bệnh do nấm này gây hại trên cây hồ tiêu Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ tập trung nghiên cứu bệnh chết nhanh ở giai đoạn kinh doanh [12]

Nấm bệnh tồn tại hàng năm ở trong đất, phát sinh phát triển trong đất ít bón phân và đất chua Hàng năm, bệnh thường gây hại mạnh vào thời điểm chuyển tiếp giữa mùa khô sang mùa mưa Những trận mưa đầu mùa dễ gây ra tình trạng úng tạm thời, làm cho hoạt động sinh lý của cây bị thay đổi đột ngột, cây suy yếu tạo điều kiện cho nấm bệnh xâm nhập dễ dàng Chế độ chăm sóc có quan hệ chặt chẽ đến quá trình xâm nhiễm gây hại của nấm bệnh Nếu bón thiếu phân, bón quá sát gốc làm đứt nhiều

rễ, cây sinh trưởng yếu, bệnh hại tăng Đất có thành phần cơ giới nặng, dí chặt, độ pH quá thấp, có nhiều tuyến trùng, rệp sáp gây hại càng làm gia tăng bệnh nấm gốc ở rễ cây hồ tiêu

Bệnh chết nhanh trên cây hồ tiêu rất nguy hiểm, nấm gây bệnh tấn công trên tất

cả các phần của cây tiêu và ở tất cả thời kỳ sinh trưởng của cây, trường hợp nấm bệnh tấn công vào rễ hoặc cổ rễ sẽ gây chết đột ngột Bệnh thường phát triển nhiều trong mùa mưa, những lá bên dưới sẽ dễ bị nhiễm nấm bệnh sau những cơn mưa lớn vào đầu mùa mưa Nấm bệnh xâm nhập vào cây trực tiếp qua biểu bì hoặc gián tiếp qua khí khổng [7], [44]

Trong thực tế, trên vườn tiêu thường chỉ phát hiện tình trạng bệnh khi bộ lá có biểu hiện suy giảm nên việc chữa trị thường hay chậm trễ, hiệu quả kém, dẫn đến tình trạng bệnh kéo dài trong sản xuất Đồng thời, mỗi biện pháp trên đây thường có hạn chế riêng của nó: Giống thì kháng bệnh này lại nhiễm bệnh kia, kỹ thuật canh tác đòi hỏi nhiều công lao động và biện pháp hóa học gây ô nhiễm môi trường nên hiệu quả của những biện pháp này vẫn chưa thực sự được ghi nhận thỏa đáng

Trước thực trạng đó, biện pháp sinh học đang rất được chú trọng nghiên cứu để phòng trừ các loại bệnh nguy hiểm trên cây tiêu bởi những lợi ích trước mắt và lâu dài

mà biện pháp này đem lại trong sản xuất, người tiêu dùng và môi trường rất lớn Đây

là biện pháp sử dụng những sinh vật hoặc những sản phẩm của chúng để ngăn chặn hay giảm thiệt hại do vi sinh vật có hại gây ra

1.4 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CHẾ PHẨM SINH HỌC

1.4.1 Trên thế giới

Từ thế kỷ XVII, nhà bác học nổi tiếng người Hà Lan - An Tôn Van Lơ Ven

Húc (1623 - 1723) đã chế tạo ra kính hiển vi nguyên thủy và phát hiện ra thế giới của các loài vi sinh vật

Từ năm 1964 vấn đề cố định nitơ phân tử được coi là một trong hai vấn đề quan

trọng nhất của Chương trình sinh học quốc tế (IBP) Nhờ chương trình này nên nhiều

loại chế phẩm vi sinh vật được sản xuất và đưa vào áp dụng trong nông nghiệp: Chế phẩm vi sinh vật đồng hóa nitơ phân tử, chế phẩm vi sinh vật đa chức năng, chế phẩm

Trong đó, thành tựu đáng kể đầu tiên là thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiencis (Bt) đã được nhiều nước như Mỹ, Anh, Canada, Pháp, Nga, Trung

Quốc sản xuất và sử dụng phổ biến phòng trừ các loại sâu ăn lá, mọt hại cây trồng và diệt muỗi do chất Bt rất ổn định, phổ biến diện rộng, hiệu quả diệt sâu cao Số lượng thuốc trừ sâu Bt chiếm 3 - 5% trong tổng số thuốc Bảo vệ thực vật và chiếm tới 90 % thị phần của thuốc trừ sâu sinh học

Việc nghiên cứu và sản xuất chế phẩm sinh học virus côn trùng như NPV (vius nhân đa diện) để trừ sâu hại thuộc bộ cánh vảy I (Lepidoptera) cũng được các nước trên thế giới quan tâm Tại Nga đã có chế phẩm NPV ở dạng bột thấm nước với tên

VIRIN Ha; VIRIN Dp trừ sâu xanh hại cây thuốc lá, cà chua, sâu róm thông Tại Trung Quốc đã nghiên cứu chế phẩm sinh học đa chức năng V-Bt (virus + vi khuẩn) với hiệu quả trừ sâu cao hơn so với dạng đơn lẻ để trừ sâu hại trên hàng vạn ha bông, thuốc lá, cà chua

Để sản xuất chế phẩm NPV trừ sâu hại cây trồng, các nước (Nga, Mỹ, Cộng hòa

Liên bang Đức ) đã dùng kỹ thuật công nghệ nuôi tế bào để nhân đôi virus côn trùng

ở dạng invivo cũng như invitro nhằm thỏa mãn nhu cầu sử dụng chế phẩm trong sản xuất nông - lâm nghiệp

Tuyến trùng ký sinh gây bệnh côn trùng (ENP) như các giống Steinernema và Heterorohabditis nhờ cộng sinh với vi khuẩn gây bệnh Xenorhabdus tạo nên các tổ

hợp ký sinh gây bệnh đã được sản xuất và sử dụng ở một số nước như: Mỹ, Canada, Cộng hòa Liên bang Đức để phòng trừ khoảng 100 loại sâu hại khác nhau Các nước này đã dùng kỹ thuật phân tử, phân tích DNA để phân loại tuyến trùng và công nghệ sinh học để sản xuất sinh khối EPN Tại một số nước thuộc khu vực Đông Nam Á (Thái Lan, Indonesia) cũng bắt đầu nghiên cứu sử dụng EPN (tuyến trùng ký sinh côn trùng) để phòng trừ sâu hại trên rau và cây ăn quả (sử dụng đơn lẻ hoặc tạo thành chế phẩm sinh học đa chức năng trừ sâu hại)

Một số nước (Nga, Ba Lan ) bằng kỹ thuật công nghệ hóa sinh hiện đại đã chiết xuất từ hạt gấc, đậu tương các loại chất có khả năng kiềm hãm sinh trưởng và phát triển của côn trùng để tạo chế phẩm sinh học Bảo vệ thực vật bước đầu đã có những khả quan

Thật vậy, thuốc sinh học Bảo vệ thực vật đã được các nước trên thế giới nghiên cứu sản xuất và sử dụng từ trên 50 năm nay Các nước như Mỹ, Nga, Bungari, Đức,

Hà Lan, Trung Quốc có trên 1400 nhà máy sản xuất thuốc Bt, NPV, Beauverin và một số chất điều hòa sinh trưởng Hàng năm các nước này đã sản xuất hàng vạn tấn chế phẩm sinh học để phòng trừ hàng trục triệu ha cây trồng [26]

Đối với chế phẩm Pseudomonas, trước đây loại chế phẩm này dường như

không được chú trọng Tuy nhiên, trong những năm gần đây việc kiểm soát sinh học

bằng Pseudomonas đã nổi lên như một thay đổi quan trọng trong quản lý bệnh hại từ

đất, đặc biệt là bệnh chết nhanh hồ tiêu

Các vi sinh vật đối kháng như Trichoderma, Alcaligenes và vi khuẩn huỳnh quang Pseudomonas đã cho những kết quả khả quan trong phòng trừ P capsici trên

cây hồ tiêu [30], [38], [31], [32], [33], [34] Nhưng có một điều đặc biệt ở vi khuẩn

Pseudomonas là một số chủng của loài vi khuẩn này có khả năng sản sinh ra chất hoạt

dịch với đặc tính kháng sinh được xác nhận đem lại hiệu quả cao trong phòng trừ

nhiều loại nấm bệnh hại cây trồng như: Pythium aphanidermatum, Plasmobara lactucae-radicis, Phythopthora capsici và Collectotrichum orbisulare [39], [32], [37] Chẳng hạn như chủng vi khuẩn Pseudomonas sp DSS73 đóng vai trò quan trọng trong

phòng trừ hiệu quả các nấm ở rễ cây trồng Bào tử động của lớp nấm Oomycetes như nấm Pythium, Albugo candida và Phythopthora infestans dừng di chuyển trong vòng

30 giây tiếp xúc với dung dịch huyền phù của chủng vi khuẩn Pseudomonas fluorescens SS101 và sau đó nổ (vỡ) trong vòng 60 giây [37] Đồng thời vi khuẩn Pseudomonas rất phổ biến trong môi trường đất và rễ Vì vậy, hiện nay có rất nhiều nghiên cứu đang quan tâm sử dụng vi khuẩn Pseudomonas trong phòng trừ sinh học

bệnh cây trồng do nấm gây ra

1.4.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, nghiên cứu về chế phẩm vi sinh vật được tiến hành từ những năm đầu thập kỷ 60, thế kỷ XX, đến sau những năm 80 mới được đưa vào chương trình khoa học cấp nhà nước như: "Sinh học phục vụ nông nghiệp" giai đoạn 1982 - 1990, chương trình "Công nghệ sinh học "KC.08 giai đoạn 1991 - 1995, chương trình "Công nghệ sinh học phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và sức khỏe con người" KHCN.02 giai đoạn 1996 - 2000 và chương trình "Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ sinh học" giai đoạn sau 2001 [20]

Tuy nhiên, những nghiên cứu về chế phẩm sinh học Bảo vệ thực vật ở nước ta mới chỉ được chú ý thực sự khoảng hơn 10 năm trở lại đây Nghiên cứu bước đầu về thành phần cho thấy ở nước ta phong phú về số lượng, chủng loại vi sinh vật đối kháng bệnh cây và vi sinh vật gây bệnh côn trùng

Trong đó, các chế phẩm sinh học ứng dụng cho cây trồng hiện nay cơ bản được chia làm 3 nhóm sản phẩm với các tính năng khác nhau:

Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho sản xuất phân bón hữu cơ sinh học, phân bón hữu cơ vi sinh, chất kích thích sinh trưởng bón cho cây trồng

Nhóm chế phẩm sinh học dùng cho cải tạo đất, xử lý phế thải nông nghiệp Nhóm chế phẩm sinh học ứng dụng cho việc phòng trừ sâu bệnh hại là nhóm sản phẩm được ứng dụng khá rộng rãi và được ứng dụng sớm nhất trong lĩnh vực cây trồng Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trong danh mục các loại thuốc Bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh học, từ năm 2000 chỉ có 2 sản phẩm trừ sâu sinh học được công nhận cho đăng ký Đến năm 2005 đã có 57 sản phẩm các loại, đến 6 tháng đầu năm 2007 có 193 sản phẩm được cấp giấy phép đăng ký Nâng tổng số có

479 sản phẩm sinh học được phép lưu hành, trong đó có 300 loại thuốc trừ sâu và 98 sản phẩm thuốc trừ bệnh Các sản phẩm này đã góp phần không nhỏ vào công tác

phòng trừ dịch hại, góp phần thay thế và hạn chế dần nguy cơ độc hại do sử dụng thuốc Bảo vệ thực vật nguồn gốc hóa học ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường [26]

Nguồn gốc vi sinh: Thuốc trừ sâu vi sinh Bt (Bacciluss thuringiensis var.) thuộc

nhóm trừ sâu sinh học, có nguồn gốc vi khuẩn, phổ diệt sâu rộng và hữu hiệu đối với các lọai sâu như sâu cuốn lá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp… Sâu khi ăn phải thuốc sẽ ngừng ăn sau vài giờ và chết sau 1 – 3 ngày Ở Việt Nam, chế phẩm Bt

(Bacillus thuringiensis) đã được nghiên cứu từ năm 1971 Hơn 20 chế phẩm Bt nhập

khẩu và nội địa đã cho kết quả tốt trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng đối với một

số sâu hại chính trên đồng ruộng như sâu xanh bướm trắng, sâu xám, sâu tơ, sâu hại bông, sâu đo Các loại sản phẩm thương mại có trên thị trường khá nhiều như Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG, Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch cô đặc Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng (Đại học Cần Thơ) cũng đã nghiên cứu và đưa ra 2 chế phẩm sinh học Biobac và Biosar có khả năng phòng trừ 2 bệnh thường gặp trên lúa là đốm vằn và cháy lá Chế phẩm Biobac được sản xuất từ một chủng vi khuẩn có sẵn ở địa phương, có khả năng tiêu diệt và ức chế sự phát triển của sợi nấm gây bệnh đốm vằn Còn chế phẩm Biosar là sản phẩm được chiết xuất từ một số loài thực vật,

có khả năng kích thích tính kháng bệnh cháy lá lúa (đạo ôn) do nấm Pyricularia gây ra Vi khuẩn đối kháng Bacillus, Burkholderia và Pseudomonas được phân lập từ đất, rễ cây,

có khả năng kiểm soát hiệu quả đối với nấm Pythium, R solani và F oxysporum…

gây bệnh thối rễ, thối thân ở cây đậu tương, cây đỗ, rau diếp, cây trạng nguyên, cây khoai tây Biện pháp chủ yếu để diệt nấm bệnh hiện nay là dùng thuốc diệt nấm có nguồn gốc hóa học Tuy nhiên nếu dùng nhiều loại thuốc hóa học với liều lượng cao trong thời gian dài sẽ làm mất cân bằng trong quần thể vi sinh vật đất có ích, tạo môi trường bất lợi đối với các sinh vật có ích phát triển, và tạo điều kiện để nấm bệnh, các loài côn trùng có hại kháng thuốc hơn, đồng thời cũng tiêu diệt các loài thiên địch có ích Dư lượng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu hóa học còn lại trên sản phẩm nông nghiệp và trên đất sẽ làm ô nhiễm vào nguồn nước ngầm, gây ra tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe của người và vật nuôi Chế phẩm sinh học diệt nấm có nguồn gốc từ

vi khuẩn đối kháng có tác dụng tích cực đối với nông nghiệp, ưu việt hơn so với việc dùng thuốc hóa học Sử dụng chế phẩm có nguồn gốc từ vi khuẩn đối kháng để diệt nấm gây hại trên cây trồng sẽ mang lại những lợi ích lâu dài cho người sản xuất như: Làm tăng năng suất của cây trồng, giảm chi phí đầu tư, làm đất không bị bạc màu, thân thiện với môi trường sinh thái, không ảnh hưởng đến sức khỏe của người và vật nuôi,

góp phần quan trọng trong việc phát triển nền nông nghiệp hữu cơ bền vững và hiệu quả Người sản xuất hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng chế phẩm sinh học từ vi sinh

vật để kiểm soát nấm R solani và F oxysporum gây hại cây trồng [56]

Nguồn gốc nấm: Điều chế từ nấm có sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học VIBAMEC với hoạt chất Abamectin được phân lập từ quá trình lên men nấm

Steptomyces avermitilis Diệt trừ được các loại sâu như sâu vẽ bùa, nhện, sâu tơ, sâu

xanh, bọ trĩ, bọ phấn; Ngoài ra cũng trong nhóm này Vivadamy, Vanicide, Vali… có

hoạt chất là Validamycin A, được chiết xuất từ nấm men Streptomyces hygroscopius var jingangiesis Đây là nhóm thuốc trừ bệnh có nguồn gốc kháng sinh đặc trị các

bệnh đốm vằn trên lúa, bệnh nấm hồng trên cao su, bệnh chết rạp cây con trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, bông vải… Các chế phẩm từ nhóm nấm còn có nấm đối kháng

Trichoderma vừa có tác dụng đề kháng một số nấm bệnh gây hại trên bộ rễ cây trồng

như: Bệnh vàng héo rũ hay còn gọi là bệnh héo chậm do một số nấm bệnh gây

ra: Furasium solari, Pythium sp, Sclerotium rolfosii

Hai chế phẩm nấm trừ côn trùng Metarhizium anisopliae và Beauveria bassiana là sản phẩm của đề tài do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thực hiện: Ometar - Metarhizium anisopliae (nấm xanh); Biovip - Beauveria bassiana (nấm trắng)

Nguồn gốc virus: Tiêu biểu là nhóm sản phẩm sản xuất từ virus Nucleopolyhedrosisvirus (NPV) Đây là loại virus có tính rất chuyên biệt, chỉ lây

nhiễm và tiêu diệt sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) rất hiệu quả trên một số cây

trồng như bông, đậu đỗ, ngô, hành, nho …

Pheromone: Là một nhóm chế phẩm sinh học có tác dụng dẫn dụ giới tính, được sử dụng rộng rãi trong hệ thống bảo vệ thực vật cây trồng Với đặc điểm chuyên tính cao với từng loại sâu hại nên rất an toàn với sản phẩm, sinh vật có ích và môi trường Pheromone được dùng như một công cụ có hiệu quả trong dự báo, phòng trừ dịch hại cây trồng và sản phẩm trong kho nông sản Đến nay trên thế giới đã nghiên cứu và tổng hợp được hơn 3.000 hợp chất sex – pheromone dẫn dụ nhiều loại côn trùng khác nhau Ở Việt Nam hiện nay, việc ứng dụng pheromone được tập trung đối với một số côn trùng sau đây:

Côn trùng hại rau: Các lọai sâu ăn lá: Sâu tơ (Plutella xylostella), sâu xanh

(Helicoverpa armigera), sâu khoang (Spodoptera litura) và sâu xanh da láng (Spodoptera exigua)…

Côn trùng hại cây ăn trái: Tập trung là chất dẫn dụ ruồi vàng đục trái

(Bactrocera dorsalis) Sản phẩm tiêu biểu là Vizubon – D với hoạt chất Methyl

Eugenol dẫn dụ đối với ruồi đực rất mạnh Trong sản phẩm có pha trộn thêm chất diệt

ruồi Naled Đối với sâu đục vỏ trái cam quýt (Prays citri Milliire) cũng đã được sử

dụng pheromone có hoạt chất Z(7)- Tetradecenal

Nguồn gốc tuyến trùng: Trong các giải pháp sinh học, tuyến trùng EPN (viết tắt tên tiếng Anh Entomopathogenic nematodes của nhóm tuyến trùng ký sinh và gây bệnh cho côn trùng) được coi là tác nhân có nhiều triển vọng bởi có khả năng diệt sâu nhanh, phổ diệt sâu rộng, an toàn cho người, động vật và không gây khả năng "kháng thuốc" ở sâu hại Nhóm các nhà khoa học ở Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã điều tra, phân lập nhóm tuyến trùng EPN -

2 giống Steinernema và Heterorhabditis được coi là Entomopathogenic nematodes

(EPN), đưa vào sản xuất thuốc sinh học tuyến trùng Từ đây, nhóm đã sản xuất thử nghiệm 6 chế phẩm sinh học có tên từ Biostar-1 đến Biostar-6, trong đó Biostar-3 và Biostar-5 được sản xuất hàng trăm lít để thử nghiệm rộng rãi trên đồng ruộng

Từ năm 1990 trở lại đây việc nghiên cứu sản xuất và sử dụng các chế phẩm sinh học Bảo vệ thực vật bằng công nghệ sinh học đã được Nhà nước và các cơ quan khoa học quan tâm đầu tư và có những kết quả bước đầu Tuy nhiên, về mặt khoa học cần tiếp tục nghiên cứu tạo ra các chế phẩm trừ sâu bệnh sinh học ở quy mô lớn bằng kỹ thuật công nghệ hiện đại (công nghệ tế bào, công nghệ gen ) với phẩm chất tốt đạt hiệu quả phòng trừ dịch bệnh cao, thuận tiện và dễ sử dụng đối với người nông dân, giảm thiểu sử dụng thuốc trừ sâu hóa học nhằm đảm bảo sức khỏe con người, động vật nuôi và môi trường Nâng thị phần thuốc trừ sâu sinh học lên 3 - 5% trong hệ thống bảo vệ cây trồng nông - lâm nghiệp Đây là vấn đề cấp thiết vì hiện nay dùng thuốc sâu bệnh tràn lan, không đúng cách, lạm dụng thuốc Bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học dẫn đến ngộ độc thực phẩm, vì vậy cần tăng nhanh thị phần thuốc Bảo vệ thực vật sinh học nhằm đáp ứng nhu cầu của nền nông nghiệp và đòi hỏi của cuộc sống nhất là vấn đề môi trường không chỉ riêng nước ta mà mang tính chất toàn cầu [57]

* Nguồn gốc chế phẩm sinh học Pseudomonas

Gần đây, vi khuẩn đối kháng Pseudomonas đã được xác định là có triển vọng

hơn trong kiểm soát sinh học đối với nấm gây bệnh cây trồng Năm 2007, chế phẩm

Pseudomonas fluorescens được Trần Thị Thu Hà và CS nghiên cứu, sản xuất Chế

phẩm này chứa massetoli A, một loại hoạt chất tự nhiên có hoạt tính mạnh, là một

thành phần quan trọng giúp làm giảm sự lây nhiễm bệnh chết chậm cà chua đồng thời chất này khi xâm nhập vào cây thì tạo cho toàn bộ cơ thể có khả năng kháng với nấm bệnh Trong năm 2007 này, Trần Thị Thu Hà và CS cũng đã phân lập từ rễ cây hồ tiêu

ở Quảng Trị được các chủng vi khuẩn Pseudomonas tạo chất hoạt dịch chiếm khoảng 1.3 % trong tổng số quần thể Pseudomonas ở rễ cây hồ tiêu trồng ở Quảng Trị Phân

tích DNA bằng phương pháp BOX-PCR cho thấy sự đa dạng sinh học, tuy nhiên 5 chủng đại diện vi khuẩn này cùng tạo ra một chất hoạt dịch và được xác định là vi

khuẩn Pseudomonas putida Những phân tích về hóa học cho thấy chất hoạt dịch tạo ra bởi các chủng P putida hầu như giống cyclic lipopeptide tương tự như putisolvin I và putisolvin II mà đã được mô tả do chủng P putida PCL1445 tạo ra Các chủng vi

khuẩn này cũng như chất hoạt dịch do chúng tiết ra có khả năng làm nổ (vỡ) bào tử

động của nấm P capsici và P infestans trong vòng 90 giây Năm chủng đại diện P putida (150A, 269A, 199B, 267C, 214D) tạo ra chất hoạt dịch putisolvin có khả năng

làm giảm đáng kể tỷ lệ bệnh chết nhanh của cây tiêu giâm cành ở vườn ươm trồng

trong đất nhiễm nấm P capsici Và một thí nghiệm khác trồng trong đất không nhiễm nấm P capsici nhưng cành tiêu được xử lí bằng dung dịch huyền phù của 5 chủng vi khuẩn P putida này thì có khả năng kích thích sinh trưởng của cây tiêu giâm Số

lượng rễ/hom tiêu giâm tăng và chiều dài cành tăng so với đối chứng Kiểm tra trong

điều kiện invitro cho thấy cả 5 chủng P putida có khả năng tạo ra indoleacetic acid

(IAA) IAA là một chất kích thích sinh trưởng cho cây trồng tương tự nghiên cứu trên

cây dưa chuột phòng trừ bệnh do nấm P capsici gây ra cùng cho những kết quả khả

quan [41]

Tổng hợp nghiên cứu trên cho thấy tiềm năng của chất hoạt dịch cũng như các

vi sinh vật có khả năng tạo ra chất hoạt dịch trong phòng trừ bệnh hại cây trồng [46]

Đồng thời, phương pháp sử dụng vi khuẩn này đơn giản và dễ thực hiện đối với người dân nên việc ứng dụng vào sản xuất là rất khả quan so với các tác nhân phòng trừ sinh học khác Vì vậy, chế phẩm sinh học được sản xuất từ loài vi khuẩn này đã ra đời, đưa vào sản xuất và đang tiếp tục được nghiên cứu, mở rộng hơn để tìm ra phương pháp phòng trừ bệnh chết nhanh có hiệu quả nhất

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định số đốt/hom khi nhân giống bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh học

Pseudomonas

Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến bệnh chết nhanh,

sinh trưởng phát triển ở vườn kiến thiết cơ bản và năng suất vườn kinh doanh

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu xác định số đốt/hom khi nhân giống bằng hom thân có xử lý chế

phẩm sinh học Pseudomonas

Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến sinh trưởng phát triển ở

vườn kiến thiết cơ bản và năng suất vườn kinh doanh

Nghiên cứu xác định hiệu quả của chế phẩm sinh học Pseudomonas đến phòng

trừ bệnh chết nhanh ở vườn kiến thiết cơ bản và vườn kinh doanh

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.1 Nghiên cứu xác định số đốt/hom khi nhân giống bằng hom thân có xử lý chế phẩm sinh học Pseudomonas

Thí nghiệm được tiến hành ở hom thân lấy trên dây tiêu 1 năm tuổi, giống Vĩnh Linh, có rễ bám ở các đốt vùi vào đất

Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 4 công thức, 3 lần nhắc lại, mỗi ô cơ sở 10 hom được ươm vào bầu

Ghi chú: I, II và III là các lần lặp lại; 1,2,3, và 4 là các công thức thí nghiệm Công thức 1: Hom thân 5 đốt, được vùi xuống đất 3 đốt

Công thức 2: Hom thân 4 đốt, được vùi xuống đất 3 đốt

Công thức 3: Hom thân 4 đốt, được vùi xuống đất 2 đốt

Công thức 4: Hom thân 3 đốt, được vùi xuống đất 2 đốt

* Bầu ươm cây:

Túi bầu là bì PE có kích thước 17cm x 27cm (rộng x dài), đục 8 lỗ thoát nước ở nửa dưới của bầu, phân bố thành 2 hàng và cách đáy bầu không quá 2cm

Hỗn hợp đất cho vào bầu:

Sử dụng lớp đất mặt 0 – 20cm, nhặt sạch rễ cây, đá sỏi hay các vật lạ khác Đất lấy về được phơi khô dưới nắng to sau đó đập nhỏ

Phân chuồng hoai mục

Phân lân: Super lân

Đất và phân bón cho vào bầu với tỷ lệ :

4 đất : 1 phân chuồng : 0,5% super lân : 1% vôi bột

Phân chuồng, super lân và vôi được trộn đều theo tỷ lệ trên, đóng vào bao ủ ít nhất 1 tuần đến 1 tháng Sau đó, trộn đều với phân đã ủ, rồi cho vào bầu

Bầu đất phải cân đối, thẳng đứng, lưng bầu không gãy khúc Xếp vào luống 7 -

10 bầu Đặt cho bầu đứng thẳng, không bị đỗ, ngã

* Xử lý hom giống

Hom được cắt xiên 150

so với phương thẳng đứng, vết cắt cách đốt cuối cùng

1,5 - 2cm và xử lý chế phẩm Pseudomonas: Đổ chế phẩm ra đĩa giấy sạch, sau khi cắt

hom, chấm miệng cắt hom giống (đầu gốc nằm trong bầu) vào chế phẩm, để 5 phút và chấm lần 2 rồi giâm vào bầu

* Cắm hom vào bầu

Hom giống qua xử lý, đem cắm vào bầu Mỗi bầu giâm 2 hom

* Chăm sóc cây sau giâm

Tưới nước: Ngay sau khi giâm xong, dùng bình phun sương lên các bầu ươm cho cây đủ ẩm tạm thời Sau đó, khi bề mặt bầu đã đủ ẩm thì cách 2 - 3 ngày tưới một lần tùy theo độ ẩm vườn ươm

Làm cỏ: Sau khi giâm một tháng, cỏ bắt đầu mọc nhiều nên lúc này chúng ta tiến hành làm cỏ để hạn chế sự cạnh tranh của chúng với hom tiêu

Tưới chế phẩm: Sau khi giâm một tháng và hai tháng tiến hành pha chế phẩm

Pseudomonas với nước để tưới lên các bầu ươm

Cách tưới: Cứ 20 gam chế phẩm pha 1 lít nước, khuấy đều cho chế phẩm tan trong nước rồi đem hỗn hợp này tưới cho 20 cây, lượng tưới 50 ml/bầu

Đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, hiệu quả kinh tế giữa các công thức thí nghiệm