Nghiên cứu bệnh héo rũ gốc mốc đen (aspergillus niger) hại lạc vụ xuân 2012 tại huyện nam đàn, tỉnh nghệ an và biện pháp sinh học phòng trừ bệnh

Đặc biệt năng suất cũng như phẩm chất lạc ở đây còn thấp và không ổn định so với các tỉnh khác trong cả nước, một trong những nguyên nhân chính là do bệnh hại.. Hiện nay, nhiều nước trên

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Cây lạc (Arachis hypogaea Linn) thuộc họ đậu (Leguminosae), có nguồn gốc ở Nam Mỹ, là cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao Cây lạc là một trong những cây lấy dầu quan trọng nhất của thế giới, Hạt lạc chứa 32-55% dầu, 16-34% protein, 13,3% gluxit, các axít amin và các chất khác Cây lạc được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới: Ấn Độ, Trung Quốc, Mỹ, Senegal Châu Á đứng đầu thế giới cả về diện tích và sản lượng (chiếm 60% diện tích trồng và 70% sản lượng lạc của thế giới)

Ở Việt Nam, cây lạc được trồng ở khắp các vùng: Đông Bắc, Bắc Trung

bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên lạc là cây trồng xuất khẩu quan trọng Ở các tỉnh phía Bắc, diện tích trồng lạc hàng năm khoảng 160 nghìn ha, năng suất trung bình: 15-17 tạ/ha, riêng Trung du và miền núi phía Bắc thì lạc chủ yếu được trồng trên vùng đất bị hạn và bán khô hạn (vùng nước trời), chiếm 70-80% Ở nước ta, lạc chiếm vị trí quan trọng trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đa dạng hóa các sản phẩm nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa và phát triển nông nghiệp bền vững

Ngoài ra, lạc còn là cây trồng cải tạo đất quan trọng trong hệ thống canh tác đa canh ở nước ta Rễ lạc có khả năng đồng hoá nitơ tự do trong không khí thành dạng đạm sinh học mà cây trồng có thể dễ dàng sử dụng nhờ hệ vi khuẩn

nốt sần Rhizobium vigna sống cộng sinh trong rễ Vì vậy, cây lạc đem lại hiệu

quả kinh tế cao và làm tăng năng suất các cây trồng khác

Nghệ An là tỉnh có diện tích trồng lạc lớn với gần 30000 ha, tập trung ở các huyện như Diễn Châu, Nghi Lộc, Quỳnh Lưu, Hưng Nguyên và ở đây cây lạc được xem là một trong những cây trồng chủ lực Tuy nhiên, thực tế sản xuất trong tỉnh cho thấy tình hình phát triển lạc còn nhiều hạn chế, chưa xứng đáng với tiềm năng đất đai và điều kiện sinh thái của vùng Đặc biệt năng suất cũng như phẩm chất lạc ở đây còn thấp và không ổn định so với các tỉnh khác trong cả nước, một trong những nguyên nhân chính là do bệnh hại

Để bảo vệ năng suất của cây trồng, trong quá trình sản xuất nông nghiệp người nông dân đã quá lạm dụng việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ sâu

bệnh Trong đó, các thuốc trừ nấm ngày càng nhiều làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe con người cũng như gây thiệt hại về mặt kinh tế Một số thuốc trừ nấm dùng nhiều đã gây ra sự huỷ diệt côn trùng trong đất, tạo nên tính kháng thuốc ở một số nấm bệnh hại cây trồng, xuất hiện nhiều chủng loại nấm bệnh mới

Mặt khác, sự đòi hỏi nông sản không có dư lượng thuốc hoá học trên thị trường ngày càng tăng Bởi vậy, xu hướng mới trong bảo vệ thực vật hiện nay là quản lý dịch hại tổng hợp IPM và phòng trừ sinh học

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp sinh học để phòng chống dịch hại, trong đó có chế phẩm sinh học để trừ bệnh hại cây trồng Song, cho đến nay mới chỉ có rất ít chế phẩm này được nghiên cứu và ứng dụng thành công Hầu hết việc sử dụng chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh còn nhiều hạn chế, chưa được nhiều nông dân chấp nhận, kể cả phòng trừ bệnh trên đồng ruộng cũng như việc xử lý hạt giống trước khi gieo trồng

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, để góp phần vào việc phòng trừ bệnh hại hạt giống lạc an toàn, hiệu quả, đồng thời giảm tác hại của bệnh héo rũ lạc trên đồng ruộng, nâng cao năng suất và phẩm chất lạc, dưới sự hướng dẫn của

Th.s Ngô Thị Mai Vi, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu bệnh héo rũ gốc mốc đen (Aspergillus niger) hại lạc vụ xuân 2012 tại huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An và biện pháp sinh học phòng trừ bệnh".

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

- Xác định thành phần và mức độ nhiễm bệnh do nấm gây hại trên hạt giống lạc thu thập tại vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Xác định tình hình nhiễm nấm Aspergillus niger trên các mẫu đất thu

thập tại vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Đánh giá mức độ gây hại, nghiên cứu đặc điểm phát sinh phát triển của

nấm Aspergillus niger gây bệnh héo rũ gốc mốc đen hại lạc vụ xuân 2012 tại

huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An và khảo sát biện pháp sinh học phòng trừ bệnh

2.2 Yêu cầu

- Giám định thành phần nấm gây bệnh trên các mẫu hạt giống lạc thu thập tại vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Xác định tình hình và mức độ (tỷ lệ) nhiễm từng loài nấm của các mẫu hạt giống lạc thu thập tại vùng Nam Đàn – Nghệ An

- Đánh giá tình hình (tỷ lệ mẫu) nhiễm nấm Aspergillus niger trên các mẫu

đất thu thập tại vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Điều tra, giám định thành phần bệnh hại lạc vụ xuân 2012 vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Điều tra diễn biến bênh héo rũ gốc mốc đen hại lạc trong vụ xuân 2012 tại vùng Nam Đàn - Nghệ An

- Tìm hiểu khả năng phòng trừ nấm gây bệnh héo rũ gốc mốc đen

(Aspergillus niger) hại hạt giống lạc bằng biện pháp sinh học (dịch chiết thực

vật) trong điều kiện phòng thí nghiệm

- Đánh giá hiệu lực ức chế nấm Aspergillus niger hại lạc bằng dịch chiết

thực vật trong điều kiện chậu vại, nhà lưới

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới

Lạc là cây công nghiệp ngắn ngày, cây lấy dầu có giá trị kinh tế cao Cây lạc chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế thế giới không chỉ do được gieo trồng trên diện tích lớn ở hơn 100 nước, mà còn vì hạt lạc được sử dụng rất rộng rãi để làm thực phẩm và nguyên liệu cho công nghiệp Nhu cầu sử dụng tiêu thụ lạc ngày càng tăng đã và đang khuyến khích nhiều nước đầu tư phát triển sản xuất lạc với quy mô ngày càng lớn

Trong những năm gần đây, người ta chú ý nhiều đến protein trong hạt lạc Nhân loại đặt nhiều hy vọng vào các loại cây bộ đậu để giải quyết nạn đói protein trước mắt và trong tương lai

Trong các cây bộ đậu của thế giới, lạc có diện tích và sản lượng đứng thứ 2 sau cây đậu tương, với diện tích 22 - 26 triệu ha/ năm, sản lượng 37.144,13 tấn

Bảng tình hình sản xuất lạc trên thế giới (2002 - 2007)

(triệu ha)

Năng suất

(tạ/ha)

Sản lượng

(triệu tấn)

(Nguồn : Số liệu thống kê FAOSTAT, 2008)

Trong những năm trở lại đây từ 2002 - 2007 diện tích đất trồng lạc của thế giới giảm Năm 2002 diện tích là 23,518 triệu ha Đến năm 2007 diện tích đất trồng lạc gảm xuống còn 23.105 triệu ha Năm 2003 -2004 diện tích lên 26.375,76 triệu

ha Năng suất của thế giới năm 2002 đạt 13,4 tạ/ha, đến 2005 năng suất tăng lên 14,47 tạ/ha, sản lượng đạt 36.49214 triệu tấn Năm 2006- 2007 diện tích giảm nhưng năng suất tăng nhanh đạt 15-16 tạ/ha và sản lượng đạt 34.779 – 37114,13 triệu tấn

Bảng diện tích, năng suất và sản lượng lạc một số nước trên thế giới

(2005- 2007)

Nước

Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn)

2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007

Thế giới 25.217.2 22.122,2 23.105,41 14.71 22,12 23,11 36.492.1 34.799,1 37.144,1 Trung Quốc 4.871.8 4.595,5 4.573,17 30.04 32,07 38,58 14.368.5 14.737,6 13.067,9 Argentina 210.0 0.163,7 0.215,06 28.23 21,22 27,90 0.593.0 0.347,3 0.600,0 Brazil 125.5 0.110,8 0.113,78 23.26 22,56 23,15 0.291.9 0.249,9 0.263.4

Việt Nam 269.6 0.246,7 0.254,30 17.42 18,75 19,86 0.489.3 0462,5 0.505,0

(Nguồn: Số liệu thống kê FAOSTAT 2008)

- Về diện tích, Trung Quốc có diện tích lớn nhất năm 2005 là 4.871,8 triệu

ha, tiếp sau đó là Việt Nam có 269,6 nghìn ha và Argentina, đứng thứ 4 là Braxin

có diện tích 0.125,5 triệu ha

- Năng suất, Trung Quốc là nước có năng suất cao nhất thế giới đặt từ 30,0-38,50 tạ/ha, tiếp đến là Argentina năng suất đạt 21 - 28 tạ/ha Sau đó là Braxin năng suất đạt từ 22,60- 23,26 tạ/ha

- Về sản lượng, cao nhất là Trung Quốc và Argentina là 2 nước có sản lượng lớn nhất trên 14 triệu tấn

Như vậy, hướng sản suất lạc trên thế giới trong những năm tới tốc độ phát triển sẽ chậm hơn so với những năm trước Diện tích trồng lạc sẽ có thay đổi nhiều do các chính sách quản lý, thương mại Năng suất là chỉ tiêu để phản ánh tiến bộ nghiên cứu về cây lạc và cây đậu tương, và chính sách là yếu tố quan trọng quyết định tương lai của cây trồng này Những yếu tố quan trọng quyết định năng suất cao là:

- Cải tiến kỹ thuật canh tác và mở rộng diện tích ở các nước nhiệt đới và Á nhiệt đới, đặc biệt các nước đang phát triển

- Chú trọng đến công tác chọn tạo giống mới có năng suất cao hơn, phẩm chất tốt, giống phải phù hợp với từng điều kiện sinh thái, hình thành vùng sản suất hàng hoá, cơ giới hoá sản suất Thuốc trừ sâu, trừ cỏ, bệnh tốt hơn

- Chế biến, đi sâu vào lĩnh vực chế biến dầu thực vật, hỗ trợ và giúp đỡ các nước đang phát triển về xuất khẩu và nhập khẩu lạc nhân

Trong tương lai, sự tác động của công nghệ sinh học, di truyền học phân

tử đối với cây trồng có thể mở ra 1 tiềm năng mới trong tương lai phát triển cây lạc, cây đậu tương ccó thể làm tăng năng suất cây lạc, cây đậu tương lên nhiều thông qua các giống năng suất cao, chống chịu sâu bệnh tốt Công nghệ sinh học cũng là yếu tố quan trọng để cải tiến chất lượng đậu tương, lạc Những tiến bộ kỹ thuật này cũng có thể cải tiến hiệu quả sản suất và tiêu dùng sản phẩm lạc, đậu tương

1.1.2 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam

Cây lạc được du nhập vào nước ta và được trồng từ bao giờ không có tài

liệu xác minh cụ thể Tài liệu cổ nhất nói về lạc là cuốn "Vân đài loại ngữ" của

Lê Quý Đôn thế kỷ XIIX Căn cứ vào tên gọi - từ "Lạc" có lẽ xuất phát từ âm Hán "Lạc Hoa Sinh" - thì từ lạc ở Việt Nam có thể được du nhập từ Trung Quốc.

Từ thế kỷ XVI - XVII, thuyền buôn phương Tây đã đến nước ta chủ yếu là

từ Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Hà Lan Nhưng không có tài liệu nào nói về sự du

nhập các giống cây trồng do các thương nhân trên Như vậy, có thể khẳng định con đường du nhập lạc vào nước ta chỉ có thể qua đường Trung Quốc

Ngày nay, lạc được trồng rộng rãi khắp trong nước, trên nhiều loại đất và địa hình khác nhau Diện tích trồng lạc ở nước ta đặc biệt trong những năm gần đây tăng nhanh đáng kể

Bảng diễn biến sản xuất lạc ở nước ta

Năm

Diện tích

(nghìn ha)

Năng suất

(tạ/ha)

Sản lượng

(nghìn tấn)

2003 242,80 16,65 406,20

(Nguồn: Niên giám thống kê 2008)

Trong những năm chiến tranh (1955 1975) diện tích lạc cả 2 miền Nam -Bắc năm cao nhất chỉ đạt 86.000 ha, nhưng ngay sau ngày thống nhất đất nước, sản xuất lạc tăng nhânh và trong những năm 80 diện tích lạc đã vượt lên 200.000

ha với sản lượng trên 200.000 tấn/năm Đến năm 1994 diện tích đạt 246,600 nghìn ha, sản lượng đạt trên 300.000 tấn với mức tăng trưởng nhanh như vậy, sản phẩm lạc không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước mà còn là mặt hàng nông sản xuất khẩu quan trọng

Trong 10 năm trở lại đây,(1997- 2007) năng suất cao nhất là (19,86tạ/ha) năm 2007; thấp nhất là (13,86tạ/ha)năm 1997 Như vậy, có thể nhận thấy rằng diện tích giảm, năng suất tăng Sản lượng đạt 505 nghìn tấn năm 2007

Theo số liệu thống kê năm 2008 của cục thống kê Việt Nam hiện nay có 8 vùng trồng chính

Bảng diện tích, năng suất, sản lượng lạc của các vùng trọng điểm ở Việt

Nam 2008

Vùng

Diện tích

(nghìn ha)

Năng suất

(tạ/ha)

Sản lượng

(nghìn tấn)

Nam Trung Bộ 25.40 20,0 44,80

(Nguồn: Số liệu thống kê năm 2008)

+ Vùng Bắc trung Bộ, có diện tích lớn nhất (72 nghìn ha) tập trung chủ yếu ở 3 tỉnh là Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, năng suất đạt 20,3tạ/ha, cao hơn năng suất trung bình của cả nước Sản lượng lớn nhất so với cả nước đạt 147,6 nghìn tấn

+ Vùng Đông Bắc, có diện tích đứng thứ 2 sau Bắc trung Bộ về cả năng suất đạt 17 tạ/ha

+ Vùng Đông Nam Bộ, diện tíc đứng thứ 3 về diện tích và năng suất 20,4 tạ/ha, sản lượng 88 nghìn tấn tập trung chủ yếu ở 3 tỉnh là Thanh Hóa, Nghệ An,

Hà Tĩnh

+ Vùng đồng Bằng sông Hồng, tuy có năng suất cao đạt 20,3tạ/ha diện tích gieo trồng 31,10 ha

+ Vùng Đồng Bằng Sông cửu Long, diện tích chỉ có (12.5 ha) năng suất đạt 21,2 tạ/ha cao nhất so với cả nước Nhưng sản lượng thấp do diện tích ít

+ Vùng Tây Bắc, đặc biệt vùng này năng suất, thấp nhất so với cả nước

Nhìn chung các vùng sản xuất lạc của nước ta không đồng đều về trình độ sản xuất, nhất là về thâm canh tăng năng suất chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông cửu Long, đông nam Bộ và Bắc trung Bộ - Đông Bắc

* Triển vọng phát triển cây lạc ở nước ta

Ở nước ta, lạc được coi là cây trồng có hiệu quả kinh tế cao và có giá trị

đa dạng Trước hết, với giá trị dinh dưỡng cao nên lạc là cây thực phẩm quan trọng của nhân dân ta Đây là nguồn protein và lipit quan trọng đối với đa số nhân dân, nhất là nông dân trong điều kiện kinh tế chưa cao Nước ta vẫn còn nằm trong khu vực thiếu protein trên thế giới, vì vậy nguồn protein thực vật là nguồn đóng góp lớn trong cân bằng protein cho nhân dân, lạc rễ trồng phù hợp với khí hậu nhiệt đới - sẽ là nguồn thực phẩm giầu prôtêin chủ yếu của chúng ta

Đất đai nông nghiệp của ta bị rửa trôi và phong hoá nhanh, hàm lượng mùn và dinh dưỡng thấp - nhất là đất bạc màu, đất phù sa cổ, đất dốc tụ Lạc trồng là cây cải tạo đất quan trọng trong hệ thống canh tác đa canh ở nước ta

Để nâng cao hiệu quả kinh tế của lạc, vấn đề là phải tạo vùng sản xuất tập trung để nâng cao tỷ lệ lạc thương phẩm và phấn đấu nâng cao năng suất Cùng với việc hợp tác quốc tế và công tác nghiên cứu chọn tạo giống trong nước, chúng ta đã phổ biến một số giống cải tiến trong sản xuất như B5000, 75/23, V79, MD7 Góp phần nâng cao ổn định năng suất lạc Trước mắt, với mức đầu

tư như hiện nay, nếu năng suất lạc bình quân 1,3 - 1,7 tạ/ha thì sẽ có khả năng cạnh tranh với các cây trồng khác, nhất là ở đất bạc màu, đất cằn

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1 Nghiên cứu thành phần bệnh trên hạt giống lạc

Trong các bệnh truyền qua hạt giống, nhóm bệnh nấm chiếm đa số, đặc biệt là ở những vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Theo M.J Richarson (1990) [23]: có khoảng 29 loại bệnh hại truyền qua hạt lạc, trong đó nấm bệnh chiếm 17 loại Các loại nấm hại hạt đầu tiên phải kể đến là Aspergiluss niger, Aspergiluss flavus, Sclerotium sp., Botrytis sp., Diplodia sp., Fusarium spp, Rhizoctonia sp., v.v Trong đó, riêng loại nấm Fusarium spp đã ghi nhận được 12 loài Các loài nấm trên thường gây hại đồng thời, cùng kết hợp gây hại trên hạt Có những loài không chỉ gây hại trên hạt giống mà còn truyền qua hạt giống gây hại cho cây con

Phần lớn các loài nấm bệnh trên hạt giống thuộc các nhóm bán ký sinh và bán hoại sinh, một số ít trong số chúng là ký sinh chuyên tính Nhiều loài nấm

trong số chúng còn có khả năng sản sinh độc tố mà tiêu biểu và quan trọng nhất

trong số đó là nhóm các loài nấm Aspergilus sp., Fusarium sp và Penicilium sp Trong số nấm bệnh hại hạt lạc có 2 loài nguy hiểm nhất là: A.flavus Link, A.paraciticus Speare gây ra hiện tượng mốc vàng lạc.

Cho đến nay, bệnh được tất cả các nước trồng lạc trên thế giới cũng như các

nước tiêu thụ lạc quan tâm do nấm gây hại chủ yếu trên hạt và tiết ra độc tố Aflatoxin

có khả năng gây ung thư và nhiều bệnh khác cho người và động vật

Bệnh được phát hiện đầu tiên tại nước Anh vào năm 1960 và trở nên phổ biến

ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới (N.KoKalis-Burelle, 1997) [24]

A.flavus xâm nhiễm và phát triển sớm trên cây lạc còn non, trên củ

và hạt lạc ở trong đất trước và sau thu hoạch, ở trong kho bảo quản làm cho lạc bị mốc vàng và thối, hạt lạc bị biến màu và giảm trọng lượng so với hạt khoẻ Là loại nấm hoại sinh, tồn tại trong đất, trên tàn dư cây trồng,

A.flavus có khả năng cạnh tranh với các sinh vật rất khác và tấn công vào

củ lạc khi độ ẩm trong đất thấp (N.KoKalis-Burelle, 1997) [24].

Ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, số lượng các loài trong 3 nhóm trên không chỉ giới hạn xuất hiện trên lương thực dạng hạt mà còn trên cả các sản phẩm chế biến từ hạt Hiện tại đã xác định và mô tả được khoảng 15 loài Aspergilus, 9 loài Fusarium và 18 loài Penicilium có khả năng sinh độc tố và những hợp chất thứ cấp khác Khi dùng phương pháp agar plug và phương pháp HPLC người ta đã xác định được 74 loại độc tố sản sinh từ 3 nhóm trên (Kulwant Singh, 1991) [22] Điển hình là các loài thuộc nhóm Aspegillus sp., chúng có thể sản sinh các độc tố gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho con người và vật nuôi.