NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora palmivora GÂY BỆNH THỐI TRÁI CA CAO TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH BẾN TRE

ix 4.1 Diễn biến bệnh thối trái trên cây ca cao trồng tại huyện Châu Thành 27 4.2 Phân lập và định danh các loài Phytophthora dựa trên đặc điểm hình thái 31 4.2.2 Mô tả đặc điểm hình th

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

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

LÊ THANH TRUYỀN

THỐI TRÁI CA CAO TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH,

TỈNH BẾN TRE

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 11/2010

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

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

LÊ THANH TRUYỀN

NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora palmivora GÂY BỆNH

THỐI TRÁI CA CAO TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH,

i

NGHIÊN CỨU NẤM Phytophthora palmivora GÂY BỆNH THỐI TRÁI CA

CAO TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH, TỈNH BẾN TRE

LÊ THANH TRUYỀN

Hội đồng chấm luận văn:

1 Chủ tịch: GS.TS NGUYỄN THƠ

Hội BVTV Việt Nam

2 Thư ký: TS TỪ THỊ MỸ THUẬN

Đại học Nông Lâm TP HCM

3 Phản biện 1: PGS.TS PHẠM VĂN DƯ

Cục Trồng Trọt

4 Phản bịên 2: PGS.TS TRẦN THỊ THU THUỶ

Đại học Cần Thơ

5 Uỷ viên: TS LÊ ĐÌNH ĐÔN

Đại học Nông Lâm TP HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

Tình trạng gia đình: chưa lập gia đình

Địa chỉ liên lạc: Phòng Nông nghiệp & PTNT huyện Cai Lậy

Điện thoại: 0918759094

Email: lethanhtruyen2007@yahoo.com

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luân văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Ký tên

Lê Thanh Truyền

iv

Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, tôi xin trân trọng ghi ơn và cảm tạ: Ban Giám Hiệu Nhà Trường, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học, Khoa Nông Học

đã tạo điều kiện cho tôi tham gia khóa học

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

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

Ba mẹ, anh, chi, em, bạn bè và các đồng nghiệp đã động viên tôi học tập và hoàn thành luận văn này

Lê Thanh Truyền

v

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu nấm Phytohthora palmivora gây bệnh thối trái ca cao

tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre” được thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo vệ thực vật, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh; các vườn ca cao tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre Thời gian tiến hành từ tháng

04 năm 2008 đến tháng 03 năm 2009 với các nội dung Điều tra tình hình bệnh thối trái trên 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 đang được trồng phổ biến

tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre Định danh các loài Phytophthora là tác

nhân gây bệnh thối trái ca cao dựa trên các đặc điểm hình thái Khảo sát sự gây

bệnh của nấm P palmivora đối với 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 trong

điều kiện nhà lưới và phòng thí nghiệm

Trong thời gian điều tra, bệnh thối trái trên 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre chỉ xuất hiện từ tháng 5 - 11 năm 2008 trên tất cả các giống Mức độ bệnh không giống nhau giữa các giống trong cùng 1 vườn cũng như giữa những vườn hay xã khác nhau Mức độ bênh

có khuynh hướng tăng từ khi bệnh xuất hiện và đạt giá trị cao nhất vào tháng 10, thấp nhất tháng 11 Trong đó, mức độ bệnh bệnh giống TD3 là thấp nhất kế đến

là giống TD9, TD5 và TD8 là cao nhất

Kết quả định danh các mẫu nấm phân lập được dựa trên các đặc điểm hình

thái, nấm Phytophthora spp gây bệnh thối trái ca cao tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre là loài P palmivora Trên môi trường CRA, các mẫu nấm P palmivora

đều phát triển ở nhiệt độ từ 150

C - 350C và thích hợp nhất từ 250

C - 280C, đều cho dạng lai dị hợp và cấu trúc hữu tính tiếp xúc theo kiểu túi đực bao quanh túi noãn

Kết quả điều tra ngoài đồng ruộng cũng như lây nhiễm nhân tạo dịch động

bào tử nấm P palmivora trong phòng thí nghiệm và nhà lưới, giống ca cao TD3 có

mức độ bệnh thấp nhất, kế đến là giống TD9,TD5, TD8 Như vậy, giống TD3 có

khả năng chống chịu cao với sự xâm nhiễm của nấm P palmivora và sử dụng dụng

TD3 trong cơ cấu giống sẽ hạn chế được bệnh thối trái ca cao trồng tại Bến Tre

vi

SUMMARY

The thesis “Research on fungi Phytophthora palmivora causing black pod

disease on cacao in Chau Thanh district, Ben Tre Province” was conducted at the laboratories under the Plant Protection Department Nong Lam University - Ho Chi Minh City; cacao gardens of Chau Thanh district, Ben Tre province The duration of the research was from April 2008 to March 2009 with the following contents Investigate on the 4 types TD3, TD5, TD8 and TD9, which are extensively grown

in Chau Thanh district, Ben Tre province To identify Phytophthora species as

the cause of cacao black pod disease, based on morphological characteristics

Surveying of P palmivora infection on the 4 cacao varieties TD3, TD5, TD8 and

TD9 in greenhouse and laboratory conditions

During in investigation, we found that black pod disease detected on the cacao varieties of TD3, TD5, TD8 and TD9 in Chau Thanh district, Ben Tre Province only appeared and affected in all cacao varieties from May till November 2008 The level of infection was not the same on the various cacao types within graden as well as gradens or different commune chosen for investigation, and tended to mount since the apperance of the disease and reached the highest levels in October, and the lowest in November In particular, the level of cacao infection on type TD3 is the lowest, the second lowest comes

to type TD9, TD5 and the type TD8 is the highest level

Identification results on the isolated fungi samples are based on morphological

characteristics, in which agent Phytophthora spp causing infectious rot on cacao pods in Chau Thanh district, Ben Tre province is the P palmivora On CRA medium, all the isolated P palmivora grow at the temperature range of 150 - 350C and at the most suitable temperature range of 250 - 280C The isolated P palmivora shows A1

maptting type and sexual antheridium spores surrounded oosporangium

The results of investigation on fields as well as P palmivora spores on pod in

laboratory and greenhouse, the level of cacao infection on type TD3 is the lowest, then next is type TD9, TD5, TD8 Thus, the cacao varieties of TD3 is highly

resistant to infection with the fungi P palmivora and the use of strusture varieties

will be limited black pod of cacao cultivation in Ben Tre

viii

2.1.7 Tình hình sản xuất ca cao trong nước và thế giới 7

2.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước về bệnh thối trái ca cao 14

2 4 Biện pháp phòng trừ bệnh thối trái ca cao do Phytophthora spp 17

ix

4.1 Diễn biến bệnh thối trái trên cây ca cao trồng tại huyện Châu Thành 27

4.2 Phân lập và định danh các loài Phytophthora dựa trên đặc điểm hình thái 31

4.2.2 Mô tả đặc điểm hình thái học của 15 mẫu Phytophthora spp 33

4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển nấm P palmivora 40

4.3 Khảo sát sự gây bệnh của nấm P palmivora đối với ca cao 466

4.3.2 Sự gây bệnh của nấm P palmivora đối với trái 50

4.3.3 Sự gây bệnh của nấm P palmivora đối với cây con 50

ICCO: International Cacao Organisation (tồ chức ca cao thế giới)

Ktvdbtn: Kích thước vách dày bào tử noãn

NSC: Ngày sau cấy

PGA: Potato Glucose Agar

TB: Trung bình

TLB: Tỷ lệ bệnh

xi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG

Bảng 4.1 Kích thước túi bào tử của nấm Phytophthora spp 33

Bảng 4.2 Kích thước nuốm, kích thước lỗ phóng thích và chiều dài cuống

Bảng 4.5 Kết quả xác định dạng lai của các mẫu nấm Phytophthora 38

Bàng 4.6 Kích thước vách dày bào tử noãn (ktvdbtn) và kích thước túi đực

Bảng 4.9 Mức độ nhiễm bệnh trên trái giống ca cao TD9 khi được chủng

dung dịch động bào tử nấm P palmivora ở các mức nồng độ 466

Bảng 4.10 Mức độ nhiễm bệnh trên cây con giống ca cao 48 Bảng 4.11 Mức độ nhiễm bệnh thối trái của các giống ca cao khi được chủng

dung dịch động bào tử nấm P palmivora ở nồng độ 105 động bào tử/ml 50

Bảng 4.12 TLB và CSB ở lá của các giống ca cao khi được chủng với dung

dịch động bào tử nấm P palmivora ở nồng độ động bào tử 2 x 105

/ml 50

xii

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 2.1 Chu kỳ sống của Phytophthora (Si-Ammour, 2002) 11

Hình 2.2 A, B lần lượt là triệu chứng bệnh thối trái ca cao do nấm 16

Hình 4.1 Diễn biến lượng mưa và TLB trung bình 28

Hình 4.2 Diễn biến lượng mưa và TLB trung bình 28

Hình 4.3 Diễn biến lượng mưa và TLB trung bình 29

Hình 4.4 Diễn biến ẩm độ và CSB trung bình 29

Hình 4.5 Diễn biến ẩm độ và CSB trung bình 30

Hình 4.6 Diễn biến ẩm độ và CSB trung bình 30

Hình 4.7 A, B, C lần lượt là dạng hình thái tản nấm 32

Hình 4.8 A: cành sinh bào tử; B, C và D: các dạng túi bào tử 35

Hìmh 4.9 A: túi bào tử rụng với cuống ngắn; B: túi bào 35

Hình 4.10 A: chlamydospore mọc xen giữa sợi nấm 36

Hình 4.11 A, B, C cấu trúc hữu tính còn non và trưởng thành 40

Hình 4.12 Hình thái tản nấm của các mẫu nấm PC08-HĐ14 44

Hình 4.13 Hình thái tản nấm của các mẫu nấm PC08-HĐ14 45

Hình 4.14 A, B là trái giống ca cao TD9 được chủng dung dịch 46

Hình 4.16 A, B là trái giống ca cao TD9 được chủng dung dịch 47

Hình 4.15 A, B là trái giống ca cao TD9 được chủng dung dịch………… 47

Hình 4.17 A, B là cây con giống ca cao TD9 lần lượt 48

Hình 4.18 A, B, C, D, E, F, G, H và I là triêu chứng 49

Hình 4.19 A: vết bệnh mới xuất hiện là một chấm nhỏ 51

Hình 4.20 A, B: vết bệnh ở lá non mở rộng nhanh 52

Hình 4.21 Giống TD3 (hình A, B, C) và TD5 (hình D, E, F) 54

Hình 4.22 Giống TD8 (hình A, B, C) và TD9 (hình D, E, F) 55

Hình 4.23 Triệu chứng bệnh ở lá khi được chủng 56

xiii

Hình 4.24 Triệu chứng bệnh ở lá khi được chủng 57

Hình 4.25 Triệu chứng bệnh ở lá khi được chủng 58 Hình 4 26 Cây đối chứng A: giống TD3; B: giống TD5 59

xiv

BIỂU ĐỒ TRANG

Biểu đồ 2.1 Phần trăm về sản lượng ca cao của các quốc gia dẫn đầu trên thế

giới về sản lượng năm 2008 8

Đồ thị 4.1 Đường kính tản nấm của các mẫu nấm P palmivora trên môi

trường CRA ở các mức nhiệt độ 6 NSC 40

1

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ca cao (Theobroma cacao L.) thuộc giống Theobroma, họ Sterculiaceae Nguồn

gốc của ca cao là ở miền trung và miền tây khu vực Amazon của Nam Mỹ Người Mayas, Toltecs và Aztecs trồng cây ca cao hơn 300 năm Từ thế kỷ 16, ca cao bắt đầu phát triển rộng ra các nước khác trên thế giới, trước hết là các nước Nam Mỹ và vùng biển Caribbe như Venezuela, Jamaica, Haiti Ca cao được trồng ở Philippin vào đầu thế kỷ 17 sau đó tiếp tục phát triển ở Ấn Độ và Srilanka (Blaha, 1992)

Cuối thế kỷ 19 ca cao mới được trồng ở các nước Tây Phi, trước hết ở Ghana

và Nigeria Ở đây, ca cao phát triển rất nhanh do có thị trường Châu Âu Năm 1900 Châu Phi chỉ chiếm 17% tổng sản lượng thế giới nhưng đến 1960 đã lên đến 73%

Từ năm 1985 trở lại đây, các nước Châu Á bắt đầu phát triển mạnh ca cao, trước hết ở Malaysia, Indonesia, Ấn Độ, Srilanka Ngay từ khi mới xâm chiếm nước ta, thực dân Pháp đã quan tâm đến việc thử nghiệm trồng ca cao ở các tỉnh phía Nam như Cần Thơ, Tiền Giang và Vĩnh Long (Draudeau, 1984)

Nấm Phytophthora gây hại trên tất cả các phần của cây ca cao như lá, thân,

trái và rễ với các bệnh khác nhau từ khi cây còn trong vườn ươm, cây trong giai đoạn kiến thiết cơ bản hay giai đoạn kinh doanh Trong đó, bệnh thối trái ca cao là

1 trong những bệnh gây hại nghiêm trọng

Có 8 loài Phytophthora được phân lập từ các bộ phận thể hiện triệu chứng bệnh trên cây ca cao như: P palmivora, P megakarya, P capsici và P

citrophthora, P megasperma, P nicotianae, P arecae và P katsurae Bệnh thối

trái ca cao có tác nhân gây bệnh là P palmivora, P megakarya, P capsici và P

citrophthora Tuy nhiên, sự phân bố các loài này thì khác nhau giữa các vùng,

2

mức độ gây thiệt hại về năng suất có sự khác nhau giữa các loài, điều kiện thời tiết, khí hậu của từng vùng hay năm và tính kháng bệnh của các giống ca cao khác nhau (Brasier và ctv, 1981) Theo Iwaro và ctv (1998), bệnh thối trái ca cao do

nấm P palmivora có ở tất cả các vùng trồng ca cao trên thế giới, thiết hại về năng suất do P palmivora từ 10 – 28 % Các vùng sản xuất ca cao ở Châu Phi

(Cameroon và Nigeria), thiệt hại năng suất từ bệnh thối trái do nấm P megakarya

lên đến 50 %, đôi khi lên đến 80 - 100% vào những năm có ẩm độ không khí cao, lượng mưa nhiều và nông dân không áp dụng các biện pháp phòng trị

Để xác định các loài của Phytophthora có ở Việt Nam là tác nhân gây bệnh

thối trái ca cao, đề tài “Nghiên cứu nấm Phytophthora palmivora gây bệnh thối

trái ca cao tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre” được thực hiện để tìm hiểu sâu hơn về bệnh hại này

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Tìm hiểu diễn biến bệnh thối trái ca cao tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre

Nghiên cứu một số đặc tính sinh học và định danh nấm Phytophthora spp

gây bệnh thối trái ca cao dựa trên các đặc điểm hình thái

1.2.2 Yêu cầu

- Điều tra tình hình bệnh thối trái ca cao tại huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre

- Mô tả các đặc điểm hình thái nấm Phytophthora spp

- Đánh giá mức độ nhiễm bệnh của 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9

với nấm Phytophthora spp trong điều kiện nhà lưới và phòng thí nghiệm

1.3 Đối tượng khảo sát

Các mẫu nấm Phytophthora spp phân lập được từ các mẫu trái thu thập

Các giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 trồng xen dưới vườn dừa

1.4 Giới hạn đề tài

Nghiên cứu nấm Phytophthora spp là tác nhân gây bệnh thối ca cao tại xã

An Khánh, Hữu Định và Phước Thạnh, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre

3

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu tổng quát về ca cao

Theo như nhiều nhà nghiên cứu thì cây ca cao có thể bắt nguồn từ những cánh rừng mưa Amazone, thung lũng Orinoco của Venezuela hay vùng Chiapa của Mexico Môi trường sống tự nhiên của giống Theobroma là ở tầng thấp của rừng

mưa nhiệt đới Tất cả các loài của giống có ở các khu rừng mưa nhiệt đới về phía Bắc nữa bán cầu từ 180 Bắc đến 150 Nam nơi có lượng mưa cao, nhiệt độ tương đối không đổi trong năm, có ẩm độ cao và bóng che ổn định Dưới những điều kiện đó

ca cao ra hoa thưa thớt và cho ít trái (Draudeau, 1984)

Theo Cuatrecasas (1964), chia giống Theobroma thành 6 phân chi gồm có 22 loài Theobroma cacao là loài duy nhất được trồng rộng rải và là loài được biết có

ưu thế hơn 2 loài Theobroma bicolor và Theobroma grandiflorum Theobroma

bicolor không điển hình của giống như kiểu phát hoa xuất hiện trên những nách lá mới, trái to và nặng được sinh ra nơi tận cùng của nhánh nên nhánh có khuynh

hướng cong xuống khi trái chín, hạt nhỏ và có lá mầm màu trắng Theobroma cacao

là loài lưỡng bội với số nhiễm sắc thể là 20

2.1.1 Sự phát triển của cây ca cao

Theo McCreary và ctv (1972), khi hạt nẩy mầm, rễ mọc ra trước ăn vào đất sau

đó thân trụ dưới lá mầm nâng hai lá mầm chưa mở lên khổi mặt đất khoảng 3 cm

Đó là giai đoạn thứ nhất sự phát triển của cây

Giai đoạn thứ 2 của sự phát triển bắt đấu khi hai lá mầm mở ra, bằng cách đó đỉnh chồi mầm thân chính được phơi ra và mang 4 lá thật cùng mức vì các lóng mang các lá này rất ngắn Sự phát triển trong khoảng 6 tuần tiếp theo là sự tăng trưởng về chiều cao của thân chính có sự xuất hiện của các lá mới và được sắp xếp

bị hư hại trước khi hình thành tầng táng thì chồi bên ở nách lá ngay bên dưới phát triển theo hướng thẳng đứng và lá được sắp xếp theo dạng xoắn ốc, chồi bên có sự phát triển như thế được gọi là chồi vượt Chồi vượt cũng có khả năng hình thành tầng tán như thân chính Sau nhiều năm phát triển tiến trình này có thể lập lại nhiều

lần và kết quả là cây trở nên cao hơn

2.1.2 Hệ thống rễ của cây ca cao

Hệ thống rễ của cây trưởng thành gồm có rễ trụ dài khoảng 120 – 200 cm và hệ thống rễ bên mọc thẳng gốc với rễ trụ, loại rễ này rất nhiều và có phạm vi phát triển rộng nhưng tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt (20 cm hoặc 40 - 50 cm đối với những loại đất có lớp hữu cơ dầy) Rễ bên đan xen rất phức tạp như một tấm thảm và nó ăn

xa tận giới hạn vòm tán của cây Tại chóp rể của những rễ bên có nhiều rễ con đặc

biệt nơi có nhiều chất hữu cơ hoai mục Rễ trụ phát triển rất nhanh sau khi hạt nẩy

mầm, sau 1 tuần dài khoảng 1 cm, sau 1 tháng dài khoảng 16 - 18 cm, sau 3 tháng là

25 cm Về sau tỉ lệ phát triển giảm dần và đạt 50 cm sau 2 năm Tận cùng của rễ trụ

có một vài rễ nhỏ có nhiệm vụ hút nước và chất dinh dưỡng (Toxopeus, 1970) 2.1.3 Hoa ca cao

Hàng năm hoa chỉ xuất hiện nhiều hoa cùng một vị trí của thân hoặc cành làm cho vị trí này dần trở nên phình to và được gọi là đệm hoa, nếu đệm hoa bị tổn thương thì lượng hoa sẽ giảm vì thế việc cắt tỉa liên quan đến cách mọc của hoa Hoa chỉ mọc trên gỗ có tuổi sinh lý tối thiểu nào đó thường là cành được 2 hoặc 3 năm tuổi với điều kiện phát triển tốt Hoa ca cao thì nhỏ, có đường kính khoảng 15

mm Hoa gồm cuống hoa nhỏ và dài, có 5 đài hoa, 5 cánh hoa, 10 nhị hoa Trong

5

đó, có 5 nhị hoa nằm phía trong có chức năng sinh sản, mỗi nhi hoa có 2 túi phấn và bầu nhuỵ được hình thành từ sự liên kết của 5 lá noãn Với một hoa trưởng thành, hoa nở vào buổi chiều cho đến sáng hôm sau là lúc các túi phấn tung phấn và đây là thời điểm sự thụ phấn xảy tốt nhất trong ngày, các hoa sau khi nở mà không thụ phấn sẽ rụng đi sau 48 giờ Số lượng hoa ra mỗi đợt ở cây ca cao trưởng thành rất nhiều nhưng thông thường chỉ có khoảng 1 - 5% hoa được thụ tinh và kết trái tuy nhiên với giống Amelonado tỉ lệ này cao hơn đã được ghi nhận (Zamoa, 1980)

2.1.4 Sự thụ phấn ở cây ca cao

Sự thụ phấn là hiện tượng phấn hoa tiếp xúc với vòi nhuỵ quá trình này được thực hiện nhờ vào nhiều loại côn trùng khác nhau Hoa ca cao được nhiều côn trùng khác nhau “viếng thăm” như: muỗi vằn, kiến, rệp cây, ruồi đục trái, một trong số đó

đã được xem là có liên quan đến sự thụ phấn của ca cao Muỗi vằn là nhóm côn trùng thụ phấn quan trọng nhất ở ca cao Muỗi vằn rất nhỏ nên khó quan sát vì thế việc nghiên cứu vô cùng khó Môi trường sống của muỗi vằn đòi hỏi mát mẻ, tối,

ẩm ướt và được sinh sản trong những đống xác bả thực vật mục nát như lá hoặc vỏ trái ca cao đã phân huỷ Dòng đời của muỗi vằn khoảng 20 ngày và mật số được gia tăng trong suốt mùa mưa Cả con cái và con đực đều tham gia vào hoạt động thụ phấn hoa ca cao nhưng phần lớn là nhờ hoạt động của con cái và hoạt động thụ phấn diễn ra mạnh vào lúc sau bình minh và đến tối Trong suốt thời gian hoạt động thụ phấn chúng có thể bay xa khoảng 50 m Những nghiên cứu ở Ghana và Nigeria cho thấy phần lớn sự thụ phấn xảy ra giữa những cây lân cận (Winder, 1977)

2.1.5 Sự phát triển của trái và héo trái non

Theo Toxopeus và Jacob (1970), khoảng 40 ngày sau khi thụ phấn trái phát triển chậm, sau đó trái lớn nhanh và đạt kích thước tối đa vào khoảng 75 ngày Sau 85 ngày phôi hạt bắt đầu lớn nhanh, noãn sào được lấp đầy chất nội nhũ nhầy Khoảng 140 ngày sau khi thụ phấn phôi hạt đã tiêu thụ gấn hết chất nhầy này để phát triển đồng thời tích luỹ một lượng chất béo và trái chín khi phôi hạt ngừng phát triển Vậy từ khi thụ phấn đến khi trái chín mất khoảng 150 ngày Trên thực tế, mặc dù với tỉ lệ nhỏ lượng hoa được thụ phấn so với tổng số

6

hoa hình thành nhưng cây thường không duy trì được số trái non hình thành cho đến chín, nguyên nhân dẫn đến tình trạng này là do có hiện tượng trái ngừng phát triển và trở nên vàng ở giai đoạn khoảng 40 ngày sau khi thụ phấn nhưng về sau thì hiện tương này không xuất hiện và được gọi là hiện tượng héo trái non

Độ dày và mức độ hoá gỗ của vỏ khác nhau rất rõ giữa các giống Bên trong vỏ

là hạt được gắn vào giá noãn Mỗi hạt được bao xung quanh bởi chất nhầy gọi là cơm Số hạt của mỗi trái dao động từ 30 -40 hạt, khoảng dao động rộng từ 6 - 50

hạt từ một giống đã được tìm thấy Mỗi hạt gồm hai lá mầm xoắn vào nhau và

một phôi nhỏ được bao quanh bằng vỏ hạt Màu của lá mầm biến đổi từ trắng đến màu tía đậm Cây lai từ cây có hạt màu trắng và cây có hạt màu tía thì trái

của cây này có từ 50 - 100% hạt màu tía (Wessel, 1970)

2.1.6 Giống ca cao

Theo Nguyễn Đình Trí (1989), ca cao là cây công nghiệp dài ngày nên công tác chọn giống rất quan trọng Qua điều tra, nguồn giống hiện có rải rác tại nhiều địa phương đều có năng suất thấp, không có hiệu quả kinh tế, mức độ phân

ly cao Hiện nay, hệ thống giống được sử dụng rộng rãi là hạt lai F1 và các dòng

vô tính đã chọn lọc có năng suất cao và kháng sâu bệnh

1 Hạt lai: Là hạt từ những cặp lai đã xác định cha mẹ và đã trắc nghiệm năng suất F1 Nên trộn nhiều cặp lai để tăng khả năng thụ phấn và làm phong phú cơ sở di truyền

2 Dòng vô tính: Là những cá thể tốt được chọn lộc từ những quần thể xác định được cha mẹ hay những cá thể không rõ nguồn gốc nhưng được phát hiện thông qua điều tra tuyển chọn Các cá thể này được nhân vô tính nên vẫn giữ được hoàn toàn đặc tính của cây mẹ đồng thời tạo ra quần thể có độ đồng điều cao về sinh trưởng, năng suất và chất lượng

Hiện nay, các dòng vô tính sau có tiềm năng năng suất từ 2 - 5 tấn/ha trong điều kiện đồng ruộng là TD5, TD3, TD2,TD6, TD7, TD8, TD9, TD11, TD12, TD13, TD14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19 và CT20 Trong đó TD11, TD14 không thích hợp ở những nơi thiếu nước mùa khô vì khả năng chịu hạn kém

7

2.1.7 Tình hình sản xuất ca cao trong nước và thế giới

Ca cao là loại cây trồng ưa bóng, có thể trồng xen với một số cây ăn trái,

cây công nghiệp hoặc cây lâm nghiệp, không cạnh tranh nhiều với các cây trồng khác và lại giúp nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích đất canh tác Sản xuất và tiêu thụ ca cao hàng hóa của Việt Nam hiện nay tuy chỉ mới bắt đầu, nhưng qua thực tế cho thấy đây là một cây trồng có nhiều triển vọng phát triển do thị trường trong và ngoài nước còn nhiều tiềm năng mở rộng, phù hợp với điều kiện tự nhiên của nhiều vùng đất phía Nam

Trong giai đoạn 1980 đến 1990, Việt Nam đã định hướng phát triển ca cao

ở 2 tỉnh Cửu Long và Hậu Giang; từ 1990 đến 2003 cây ca cao tiếp tục được phát triển ở 3 tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định và Đắk Lắk Tổng diện tích ca cao đã trồng rồi chặt bỏ của 5 tỉnh Cửu Long, Hậu Giang, Quảng Ngãi, Bình Định và Đắk Lắk

là 2.435 ha Mặc dù vậy, từ những năm 2004 đến 2007, diện tích ca cao trên phạm

vi cả nước tăng khá nhanh, từ 594,4 ha lên 9.469,4 ha Đây là chương trình do Chính phủ triển khai thực hiện theo dự án thuộc 5 tỉnh là Bình Phước, Bà Rịa - Vũng Tàu, Đắk Lắk, Tiền Giang, Bến Tre (Phạm Hồng Đức Phước, 2006)

Tính đến tháng 5 năm 2010, tổng diện tích phát triển ca cao của Việt Nam đạt 17.687 ha, tăng 35% so với tổng diện tích năm 2009 Trong đó, Bến Tre vẫn là tỉnh dẫn đầu cả nước với 8.000 ha, tiếp theo là Đắk Lắk 1.960 ha, Bình Phước

1.360 ha, Tiền Giang 1.335,7 ha Dự kiến đến năm 2015, diện tích ca cao cả nước

là 60.000 ha và đến năm 2020 là 80.000 ha

Cây ca cao được trồng nhiều ở Tây Phi, Châu Mỹ và Châu Á Trong đó Bờ Biển Ngà, Ghana, Nigeria, Brazil, Cameroon, Ecuador, Indonesia và Malaysia là những quốc gia có diện tích trồng ca cao lớn, sản lượng hàng năm chiếm khoảng 90% sản lượng thế giới (FAO, 2005)

Theo ICCO (2008), đến năm 2005 diện tích ca cao thế giới vào khoảng 7.000.000 ha, Tây Phi vẫn là châu lục có diện tích trồng ca cao lớn nhất Sản lượng hàng năm chiếm 70% tổng sản lượng ca cao trên thế giới, trong đó đứng đầu là 4 quốc gia gồm Bờ Biển Ngà, Ghana, Nigeria và Cameroon Kế đến là

8

Châu Á và châu Đại Dương sản xuất khoảng 18% sản lượng ca cao toàn cầu hàng năm, Indonesia là nước sản xuất ca cao chính trong khu vực tiếp theo là Papua New Guinea và Malaysia Châu Mỹ sản xuất khoảng 12% sản lượng ca cao toàn cầu hàng năm, đứng đầu là Brazil và Ecuador

2.2 Giới thiệu chung về giống Phytophthora

Phytophthora thuộc bộ Peronosporales, lớp Oomycetes, trong giới Chromista Lớp Oomycetes gồm có 4 bộ, hai trong 4 bộ này là Saprolegniales và Peronosporaies có nhiều vi sinh vật gây bệnh quan trọng cho thực vật, hai bộ còn lại chứa đựng một nhóm nhỏ có tổ chức giống như nấm sống chủ yếu trong nước Một

số đặc điểm đặc trưng của Phytophthora:

1 sợi nấm không có vách ngăn

2 động bào tử có 2 lông roi

3 vách tế bào bao gồm cellulose và polysacarit nhiều hơn chitin

4 thể lưỡng bội

Theo Gregory (1983), Các loài Phytophthora gây hại trên rất nhiều loại cây trồng và là một trong những tác nhân gây ra một số dịch bệnh cho cây trồng trên thế

9

giới, với khoảng 60 loài Phytophthora đã được mô tả Nấm P palmivora là một

trong những tác nhân gây ra rất nhiều bệnh trên nhiều loại cây trồng khác nhau như thối trái ca cao, loét sọc mặt cạo trên cây cao su, thối rễ, loét thân sầu riêng, thối rễ

và xì mủ thân trên cam quýt Phytophthora thường gây hại nặng trên một hoặc

nhiều loại cây trồng khác nhau từ cây họ thập tự, cây cỏ đến các cây cảnh, cây ăn

trái, cây công nghiệp và cây lâm nghiệp Được biết nhiều nhất là loài P infestans gây ra triệu chứng cháy lá trên khoai tây và cà chua Loài P cactorum, P

cambivora, P cinnamoni, P citrophthora, P fragariae, P palmivora và P syringae chủ yếu gây thối gốc, rễ và một số triệu chứng khác như xì mủ thân, khô

cành và thối trái Một số loài khác như P capsici, P cryptogae, P megaspema và

P parasitica với triệu chứng đặc trưng là gây thối thân, rễ và trái của nhiều loại cây trồng khác nhau (Agrios, 2005)

2.2.1 Đặc điểm sinh vật học

Theo Erwin và Ribeiro (1996), lớp Oomycetes có những đặc trưng về hình thái

và chu kỳ sống gần giống nấm thật Tuy nhiên, chúng được phân biệt rất rõ ràng với lớp Basidomycetes và Ascomycetes dựa trên những đặc điểm di truyền học và cơ chế sinh sản của chúng Việc xếp chúng vào giới Chromista và lớp Oomycete được chứng minh bằng các đặc trưng và các biến đổi trong con đường tiến hóa Hình thành động bào tử có lông roi không đều và sự chiếm ưu thế của giai đoạn lưỡng bội trong chu kỳ sinh trưởng, phát triển của nấm Ngoài ra, theo Vũ Triệu Mân và

Lê Lương Tề (1998), Oomycetes là dạng nấm phát triển đơn bào, sinh sản vô tính bằng động bào tử và sinh sản hữu tính bằng noãn bào tử

2.2.2 Chu kỳ sống

Chu kỳ sồng của Phytophthora rất phức tạp, có nhiều dạng bào tử được tạo ra:

dạng bào tử vô tính và bào tử hữu tính Sợi nấm sinh dưỡng lưỡng bội sản xuất ra túi bào tử vô tính Túi bào tử vô tính này có thể phóng thích trực tiếp tạo ra từ 8 - 32 động bào tử, mỗi động bào tử trải qua quá trình phát tán và hóa nang trước khi nẩy

mầm Một vài loài khác như P cinnamomi cũng tạo ra bào tử vách dày vô tính từ hệ

10

sợi nấm Kết quả sinh sản hữu dẫn đến sự hình thành của noãn bào tử Tất cả các dạng bào tử là tiềm lực lây nhiễm

Túi bào tử: Là một cấu trúc sinh dưỡng, đôi khi chúng được xem như là bào tử

vô tính Túi bào tử nẩy mầm trực tiếp trong điều kiện môi trường giàu dinh dưỡng, lượng nước tự do thấp và nhiệt độ cao Sự hiện diện của nước và sterol là những yếu tố hình thành túi bào tử, bên cạnh đó 02 cũng rất quan trọng trong quá trình hình thành bào tử Khi chiếu sáng ở phạm vi gần có bước sóng 320 - 475 nm kích thích sự hình thành túi bào tử và túi bào tử sẽ không hình thành trong môi trường có

pH cao hay hiện diện của ion Cu++

(Drenth và Sendall, 2001)

Động bào tử: Động bào tử được sinh ra trong túi bào tử và thoát ra qua một lỗ nhỏ ở đầu túi khi túi trưởng thành Có nhiều động bào tử được hình thành trong mỗi

túi bào tử, điều này cho phép nấm Phytophthora sản xuất một khối lượng lớn nguồn

lây nhiễm hơn là một túi bào tử đơn độc Quá trình hình thành động bào tử đòi hỏi

có nhiều nước tự do và nhiệt độ thấp hơn khoảng từ 15 - 18oC Động bào tử là bào

tử vách mỏng, vô tính, có dạng hình bầu dục và có khả năng bơi bằng 2 lông roi Sự

di chuyển cũng như quá trình nẩy mầm của động bào tử có khả năng dị hóa các acid amino serine, glutamate và asparagine và bị hấp thu bởi acid amino của dịch tiết ra

từ rễ cây Động bào tử trở nên ít di động khi nhiệt độ môi trường tăng, pH thấp Động bào tử bơi trong khoảng vài phút đến một vài giờ và bơi hầu như không có phương hướng nhưng lại bị hấp dẫn trực tiếp bởi dịch tiết ra từ rễ cây, chổ vết thương hay những phần mọng nước của rễ và chồi ngọn là những vùng thích hợp nhất cho sự lây nhiễm của nấm Khi động bào tử tiếp xúc với mô cây ký chủ thì nó

sẽ hoá nang, hai lông roi biến mất và bắt đầu nẩy mầm để xâm nhiễm vào cây Khi tiến hành xâm nhiễm thì động bào tử xuyên thẳng qua mô cây ký chủ hoặc qua khí khổng đồng thời hình thành giác múc (Erwin và Ribeiro, 1996)

Noãn bào tử hay còn gọi là bào tử hữu tính: noãn bao tử được hình thành từ sự kết hợp của 2 tử phòng phối túi noãn và túi đực Trong đó sterol là thành phần thiết yếu cho sự hình thành noãn bào tử Noãn bào tử bị ức chế bởi điều kiện ánh sáng Nhiệt độ cần thiết cho sự hình thành noãn bào tử thấp hơn so với sự phát triển của

11

túi noãn Tỷ lệ giữa C/N 94:1 thúc đẩy sự hình thành các noãn bào tử Bên cạnh đó, noãn bào tử được xem như là một cấu trúc nghỉ và khi điều kiện không thích hợp cho sự phát triển thì chúng sẽ đi vào giai đoạn ngủ nghỉ Khi điều kiện thuận lợi trở lại cho sự sinh trưởng thì chúng sẽ hình thành sợi nấm sau đó hình thành túi bào tử

và động bào tử (Erwin và Ribeiro, 1996)

Chlamydospore (bào tử vách dày): Bì bào tử được hình thành từ tế bào khuẩn

ty, đây là một dạng cấu trúc nghỉ vô tính Bì bào tử là những tế bào sinh dưỡng được hình thành ở giữa sợi nấm hay cuối sợi nấm Bì bào tử phát triển vách dày và

có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt Điều kiện thích hợp nhất cho sự hình thành bì bào tử là nhiệt độ 15o

C đồng thời cần có sự hiện diện của sterol trong môi trường nuôi cấy và một tỷ lệ C/N 30:1 Tất cả các dạng bào tử đều cần có nước tự

do cho sự nẩy mầm Bào tử thường tồn tại trong tàn dư thực vật hay trong đất Mầm bệnh có thể phát tán rộng được là vào nhờ gió, nước mưa, côn trùng các loài gậm nhấm và nhất là con người Chúng sống tự do như một loài hoại sinh trong một thời gian nhất định trước khi tìm được ký chủ thích hợp (Drenth và Sendall, 2001)

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

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

12

lạc đơn Những loài khác như P Palmivora, P capsici, P.infestans , P nicotianae,

P parasitica, P colocasiae là dị tản (heterothalic) và đòi hỏi sự hiện diện của dạng lai đã biết là A1, A2 cho hình thành bào tử trứng Các dạng lai ở Phytophthora được

xác định bởi gen phân tử hoặc tế bào chất và bản chất thuộc về tế bào học Dạng lai

A1 là đồng hợp lặn aa và A2 là dị hợp Aa, trong khi A1A2 là Aaa Giả thuyết này bị bác bỏ do đặc điểm đồng hợp lặn không phân chia Hầu hết dữ liệu di truyền phân

tử của dạng lai là cơ sở của nghiên cứu bản đồ di truyền bao gồm sử dụng marker phân tử DNA cho xây dựng bản đồ liên kết gen hay nghiên cứu dạng lai kết hợp với marker phân tử DNA Về cơ bản đó chỉ là sự phụ thuộc lẫn nhau vì dạng lai là một tính trạng di truyền phân tử ( Ko, 2007)

2.2.3 Khả năng gây bệnh của Phytophthora

Drenth và Guest (2004), hầu hết những loài thuộc giống Phytophthora đều là

những vi sinh vật gây bệnh trầm trọng cho cây trồng là do những đặc điểm sau:

1 Khả năng tạo ra nhiều loại bào tử khác nhau như túi bào tử và bào tử động cho chu kỳ sống trong khoảng thời gian ngắn và phát tán; hậu bào tử và bào tử noãn

có chu kỳ sống dài

2 Sự phóng thích bào tử rõ rệt trên mô ký chủ điển hình trên là 3 - 5 ngày sau khi xâm nhiễm Kết quả này là sự hình thành nhanh chóng nhiều loại bào tử khác nhau dẫn đến những sự lan truyền dưới điều kiện môi trường thích hợp

3 Động bào tử của Phytophthora có thể xác định được những mô đầu rễ non

thông qua một loại hợp chất hoá học sản sinh ra từ mô đầu rễ giúp chúng có thể bơi đến những đầu rễ đang phát triển, bám vào và xâm nhiễm những mô rễ non nơi dễ

bị tổn thương

4 Động bào tử hay hậu bào tử có khả năng tồn tại bên trong hay bên ngoài mô

ký chủ trong 1 khoảng thời gian dài Ngoài ra, động bào tử còn có khả năng sống sau khi đi qua hệ tiêu hoá động vật

5 Sự sản sinh ra túi bào tử có thể lan truyền trong không khí theo gió hay khi gặp điều kiện thuận lợi túi bào tử phóng thích lượng lớn động bào tử và đây cũng là

nguồn lây nhiễm quan trọng đến cây trồng

13

2.2.4 Nhận biết Phytophthora

Hiện nay để phát hiện và định danh Phytophthora người ta dùng nhiều kỹ

thuật khác nhau như kỹ thuật quan sát những đặc điểm về hình thái của nấm

Phytophthora trên môi trường nuôi cấy Đây được xem như là kỹ thuật định danh

cơ bản vì nó xuất hiện sớm và được sử dụng rộng rãi trong quá trình phân lập, định danh các loài nấm cũng như vi khuẩn gây hại (Waterhouse, 1983)

Theo Drenth và Sendall (2001), đối với Phytophthora một số loài có thể nhận

biết khá dễ dàng Tuy nhiên, giữa chúng sự khác biệt không nhiều vì thế rất khó khăn trong việc định danh chính xác loài Đặc trưng chủ yếu để phân loại

Phytophthora bao gồm sự hình thành túi bào tử, hình thành các cấu trúc của bộ phận hữu tính như noãn phòng, giao tử phòng đực, noãn bào tử, hậu bào tử và hình

thành sợi nấm Một số đặc trưng hình thái làm cơ sở để nhận biết Phytophthora

gồm: hình thái túi bào tử, chóp đầu, tính rụng; hình thái của cành bào tử, sự hiện diện của hậu bào tử, túi trương phòng và sự tiếp xúc của noãn phòng với giao tử

phòng đực Một vài loài Phytophthora hình thành túi bào tử trên bề mặt môi trường

agar trong khi một vài loài khác chỉ hình thành túi bào tử trong môi trường nước, trong dung dịch khoáng hoặc dung dịch đất và một điều quan trọng là túi bào tử của

Phytophthora hình thành phụ thuộc vào ánh sáng

Khi phân lập các loài nấm Phytophthora, một trong những vi sinh vật thường gây sự tạp nhiễm là Pythium Phytophthora và Pythium đều thuộc họ Pythiaceae và

chúng có mối quan hệ di truyền rất gần nhau Sự khác nhau giữa hai giống này bao

gồm sự khác nhau về cách tạo ra động bào tử Ở nấm Phytophthora động bào tử được sản xuất bên trong túi bào tử Ở Pythium, động bào tử phát triển bên trong

nang được sản xuất bởi túi bào tử Đây là đặc điểm quan trọng nhất dùng để phân

biệt Pythium và Phytophthora (Drenth và Guest, 2004)

Các loài Phytophthora được nuôi cấy trên môi trường V-8 juice, lima bean agar và cà rốt agar khi ủ ở nhiệt độ thích hợp sẽ có những biểu hiện hình thái đặc trưng của loài như đặc điểm sợi nấm, hình dạng tản nấm hoặc khả năng các

cơ quan vô tính trên bề mặt môi trường nuôi cấy là đặc điểm quan trọng để

14

nhận biết Phytophthora Kỹ thuật này đòi hỏi nhiều thời gian, công sức vì thế

đây không phải là giải pháp tốt cho những kiểm tra trên một số mẫu lớn (Drenth và Irwin, 2001)

2.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước về bệnh thối trái ca cao

2.3.1 Những nghiên cứu ngoài nước

Brasier và Griffin (1979), đã công bố nghiên cứu chi tiết nguyên tắc phân

loại các loài của Phytophthora gây bênh thối trái ca cao và đề xuất 3 loài: P

palmivora, P magakarya và P capsici và cho rằng P palmivora là tác nhân gây bệnh thối trái ca cao trên khắp thế giới, P megakarya chỉ xuất hiện một số nước ở Tây Phi và P capsici có ở Nam Trung Mỹ và phía đông Ấn Độ P capsici về sau

cũng được báo cáo có ở Cameroon và một loài P citrophthora cũng là tác nhân gây thối trái thối trái ca cao ở bang Bahia của Brazil, Ấn Độ và Châu Mỹ

Bệnh thối trái ca cao là nguyên nhân chính làm giảm năng suất trên nhiều nước trồng ca cao Giảm năng suất do bệnh thối trái ca cao được ước lượng khoảng

30% sản lượng của thế giới (Saul-Maora và ctv, 2003) Phytophthora spp được biết

là tác nhân gây ra bệnh ở châu Phi, châu Mỹ la tinh, Đông Nam Á và các nước vùng đảo Thái Bình Dương (CABI Bioscience, 2003)

Cây ca cao được người dân Indonesia trồng vào năm 1779 và khi ấy mỗi gia đình của tầng lớp thượng lưu trồng ít nhất là 50 cây Đến năm 1940, ca cao được trồng với qui mô lớn, sản lượng hàng năm 2.000 tấn hạt khô Cũng như các nước Tây Phi, Indonesia ca cao được trồng và quản lý ở qui mô gia đình, vì vậy việc phát triển tương đối bển vững Hiện nay, Indonesia là nước có diện tích trồng ca cao lớn

nhất của khu vực Đông Nam Á Phytophthora spp là tác nhân gây ra nhiều bệnh quan trọng cho cây trồng của nước này Có ít nhất 11 loài Phytopthora tấn công trên

138 loại cây trồng đã được ghi nhận P palmivora là tác nhân gây ra bệnh thối trái,

xì mủ thân, xì mủ đệm hoa và cháy lá trên cây ca cao Thiệt hại về năng suất mà P

palmivora gây ra trên ca cao vào khoảng 25 - 50% (Soehardjan, 1992)

ca cao của Malaysia 48.000 ha và sản lượng hàng năm 47.000 tấn hạt khô Bệnh

thối trái do nấm P palmivora là một trong những bệnh quan trọng trên cây ca

cao, thiệt hại về năng suất hàng năm ước lượng 5%, có thời gian lên tới 70% (Bong và Setphen, 1999)

Ở Papua New Guinea, bệnh thối trái ca cao là nguyên nhân chính làm thiệt hại

đến năng suất của vùng mà tác nhân là P palmivora Mất mùa từ bệnh thối trái thì

thấp ở thập niên 60 nhưng nó tăng dần vào thập niên 80 Thiệt hại về năng suất hàng năm được ước lượng vào khoảng 40% sản lượng của cả nước (Hicks, 1975) Djiekpor và ctv (1981), cho rằng bệnh thối trái ca cao mà tác nhân gây là p

megakarya chỉ hiện diện ở các nước sản xuất ca cao của trung tâm và phía Tây Châu Phi và đây là bệnh gây thiệt hại nặng nhất của vùng Hàng năm bệnh này làm thất thu khoảng 30 - 90% sản lượng trên tổng sản lượng của vùng

Bệnh thối trái, xì mủ thân trên cây ca cao mà do nấm Phytophthora spp là một trong những trở ngại lớn cho các quốc gia sản xuất ca cao Bệnh thối trái do nấm P

palmivora là nguyên nhân chính gây mất mùa nghiêm trọng ở các vùng sản xuất ca cao ở Thai Lan và Philippines Hàng năm, bệnh này làm thiệt hại về năng suất từ 15

- 25% sản lượng của vùng (Chomenansilpe, 1983; Kasaempong, 1991)

2.3.2 Những nghiên cứu trong nước

Đặng Vũ Thi Thanh (2002); Trần Kim Loang và ctv (2006), bệnh do nấm

Phytophthora xuất hiện rất phổ biến trên cây ca cao tại Tây Nguyên Các triệu

chứng do nấm Phytophthora gây hại trên cây ca cao như cháy lá, xì mủ thân và thối

16

trái Trong vườn ươm xuất hiện chủ yếu là bệnh cháy lá cây con, còn vườn ở giai đoạn kiến thiết cơ bản và khai thác bệnh xì mủ thân và thối trái gây hại tương đối nghiêm trọng, P palmivora là tác nhân gây bệnh

2.3.3 Triệu chứng của bệnh thối trái ca cao

Triệu chứng gây ra bởi P palmivora, P megakarya, P citrophthora và

P capsici khác nhau không nhiều Triệu chứng lúc ban đầu là một vết đen

mờ và nhỏ trên mặt vỏ trái, thông thường sự xuất hiện khoảng 2 ngày sau khi lây nhiễm dưới điều kiện ẩm độ cao Vết đen này chẳng bao lâu trở nên màu nâu sôcola sau đó đen hơn và mở rộng nhanh với phần rìa không đều vì thế toàn bộ bề mặt của trái đen lại sau 14 ngày Phần rìa có thể lan rộng trung

bình khoảng 12 mm sau 24 giờ Với tác nhân là P megakarya thì bề mặt vết

bệnh có phủ lớp phấn sáng đó là các túi bào tử màu hơi trắng

Vị trí vết bệnh có thể xuất hiện bất cứ nơi nào trên bề mặt vỏ trái và bất cứ

độ tuổi nào của trái Ở trái non vết bệnh xuất hiện ở đích trái, ít khi ở gần nơi đính cuống trái Triệu chứng thối trái ca cao ở trái non thường giống với triệu chứng trái non héo sinh lý

17

2.3.4 Sự phát tán bệnh

Hệ sợi nấm được tìm thấy trên những trái ca cao thối rữa hay bào tử vách dày hiện diện trên những trái bị nhiễm bệnh còn giữ lại trên cây Chúng đóng vai trò quan trọng trong sự sống sót của mầm bệnh khi điều kiện môi trường bên ngoài không thuận lợi Mặc dù, điều kiện cho sự hình thành hoặc nẩy mầm thì chưa rõ Túi bào tử như bột mịn xuất hiện phủ đầy vết bệnh sau 4 - 6 ngày sau khi trái ca cao

bị lây nhiễm Theo Tarjot (1974), Phần lớn điều kiện thời tiết thuận lợi cho việc sản xuất túi bào tử ở ẩm độ tương đối là 80% và nhiệt độ là 25 - 300

C Túi bào tử có thể

sản xuất hệ sợi mới, động bào tử trong nước Sự phóng thích động bào tử tốt khi khi nhiệt độ của nước vào khoảng 15 - 180C và ẩm độ tương đối từ 70 - 80% Sau khi phóng thích, đông bào tử bơi trong nước bằng đôi lông roi, cuối cùng không di chuyển nữa khi được bao vào nang và sau đó bắt đầu nẩy mầm khi nhiệt độ từ 28 -

300C và có đủ ôxy, mặc dù tiến trình này xảy ra tốt khi nhiệt độ từ 15 - 180

C

2 4 Biện pháp phòng trừ bệnh thối trái ca cao do Phytophthora spp

Biện pháp canh tác: Tác động một cách thận trọng lên các điều kiện tăng trưởng của cây trồng nhầm hạn chế các tác nhân gây bệnh đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây ký chủ nhầm tăng khả năng khả năng chống chịu cao với sự xâm nhiễm của mầm bệnh Có nhiều biện pháp canh tác khác nhau để kiểm soát bệnh thối trái ca cao như cắt cành tạo tán ngay từ giai đoạn kiến thiết cơ bản hay điều chỉnh mật độ trồng và cây che mát nhầm cung cấp vừa đủ lượng ánh sáng cần thiết cho sự phát triển của cây đồng thời tạo sự

thông thoáng trong vườn, giảm được ẩm độ vùng tiểu khí hậu bên dưới tán lá Không để trái bệnh trong vườn hoặc huỷ bỏ trái bệnh bằng cách đốt hay chôn vào đất để tránh sự phát tán bào tử Ngoài ra, việc chủ động cung cấp đủ nước vào mùa khô hay thoát nước tốt vào mùa mưa và bón đủ, cân đối các chất dinh dưỡng giúp cây phát triển tốt nhầm tăng tính chống chịu của cây với mầm bệnh (Konam và Guest, 2002)

18

Biện pháp sinh học: Việc sử dụng thuốc hoá học trong thời gian dài sẽ làm ô nhiễm môi trường đất, nước hay tạo ra tính kháng thuốc của nấm bệnh

vì thế biện pháp sử dụng giống kháng được xem là khả quan nhất Tuy nhiên,

để có được giống kháng bệnh tốt đưa vào sản xuất thì các nhà chọn giống phải mất nhiều thời gian và công sức cho công tác tuyển chọn hay lai tạo từ nhiều

giống khác nhau (Lawrence, 1978) Nấm Botryodiplodia theobromae,

Gliocladium roseum, Penicillium spp, Geniculosporium spp, Trichoderma harzianum và vi khuẩn B cereus, B Subtilis, B polymyxa, B sphaericus được phân lập từ lá ca cao khoẻ được xem là vi sinh vật đối kháng của P

megakarya và P palmivora trong điều kiện in vitro nhưng chưa được sử dụng

trong sản xuầt thương mai để phòng trị P megakarya và P palmivora là tác

nhân gây thối trái ca cao (Bong và Stephen, 1999)

Ở Tây Phi, thuốc gốc đồng, metalaxyl, carbendazim, fosety aluminium và mancozeb được nông dân áp dụng phòng và trị bệnh thối trái trên ca cao Theo Matthews và ctv (2003), hiêu quả mang lại từ việc sử dụng thuốc hoá học trong

việc phòng trị bệnh do các loài nấm Phytophthora gây ra cao hay thấp phụ

thuộc vào loại thuốc, thời gian áp dụng và điều kiện thời tiết Potassium phosphonate được xem là một hoá chất phòng trị các bệnh do nấm

Phytophthora gây ra rất hiệu quả đặt biệt là bệnh xì mủ thân ở ca cao, sấu riêng

và nhóm cây có múi Khi tiêm vào thân, potassium phosphonate di chuyển trong

mô xylem và phloem theo cả 2 hướng lên, xuống trong thân cây do đó toàn bộ cây được điều trị Việc không bị nước mưa rửa trôi và cơ chế kháng thuốc hầu như không xẩy ra nên đây là hoá chất được sử dụng phổ biến ở các quốc gia

trồng ca cao để phòng trị các bệnh do nấm Phytophthora gây ra.

19

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.1.1 Thời gian nghiên cứu

Đề tài được tiến hành từ tháng 04 năm 2008 đến tháng 03 năm 2009

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Điều tra được tiến hành tại 3 xã trồng ca cao An Khánh, Hữu Định và Phước

Thạnh, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre

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

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

3.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.1 Điều tra tình hình bệnh thối trái của 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 được trồng xen dưới tán dừa tại 3 xã An Khánh, Hữu Định và Phước Thạnh, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre

Mục đích: tìm hiểu diễn biến bệnh thối trái trong năm của các giống ca cao tại vùng nghiên cứu

3.2.2 Định danh các mẫu Phytophthora phân lập từ trái ca cao bệnh dựa trên

các đặc điểm hình thái

Mục đích: xác định các loài Phytophthora là tác nhân gây bệnh thối trái ca

cao hiện diện ở vùng nghiên cứu

3.2.3 Khảo sát phản ứng của 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 với nấm

Phytophthora đã phân lập

20

Mục đích: tìm hiểu tính kháng bệnh của 4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 đuợc trồng phổ biến khi lây nhiễm nhân tạo với nấm Phytophthora

3.3 Vật liệu nghiên cứu

Các mẫu Phytophthora spp thu được từ quá trình phân lập trên

Trái và cây con các giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9

Các vật liệu khác, Autoclave, tủ định ôn Memmerl, bếp đện, tủ cấy vô trùng,

đĩa petri, ống nghiệm giữ mẫu, giấy thấm, bình tam giác 1 lít, becher 100 ml, đường glucose, Agar, Cồn 70% và 96%, CaCO3

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Điều tra tình hình bệnh thối trái

Phương pháp điều tra được tiến hành theo phương pháp điều tra bệnh hại cây trồng nông nghiệp – điều tra diễn biến bệnh (Iwaro và ctv, 2005)

Điều tra tình hình bệnh thối trái được thực hiện tại 3 xã An Khánh, Hữu Định

và Phước Thạnh, huyện Châu Thành, tỉnh Bến Tre Ở mỗi xã chọn 3 vườn có trồng

4 giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 xen dưới tán dừa (cây ca cao 6 năm tuổi, mật độ trồng 3 x 6 m; cây dừa mật độ trồng 6 x 6 m, mỗi vườn có diện tích ≥ 7000

m2) và cách với trạm khí tượng thị xã Bến Tre khoảng 10 km Trên mỗi vườn chọn chọn 20 cây của mỗi giống để điều tra

Cách điều tra: đếm tất cả trái trên cây của mỗi giống ở các lần điều tra (chỉ đếm những trái đã qua giai đoạn héo trái non)

- Thời gian điều tra: việc điều tra theo định kỳ 15 ngày một lần và thời gian điều tra từ tháng 04 năm 2008 đến tháng 03 năm 2009

- Chỉ tiêu theo dõi: ghi số trái bệnh trên tổng số trái đếm được trên cây ở mỗi lần điều tra

Từ đó, tính được tỷ lệ bệnh (TLB) và chỉ số bệnh (CSB) theo công thức TLB (%) = (Σ Số trái bị bệnh/Σ trái điều tra) x 100

CSB (%) = {( Σ (N1 x 1) + (N2 x 2) + … + (Nn x n))/(n x N)} x100

Trong đó, N1; N2 … Nn: là số trái bị bệnh của từng cấp 1; 2; … n

N: là tổng số trái điều tra; n: cấp bệnh cao nhất

21

Thang phân cấp mức độ bệnh ở trái ca cao được chia 10 cấp (Iwaro, 1996) Cấp 0: có 0% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 1: có 1 - 10% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 2: có 11 - 21% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 3: có 22 - 32% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 4: có 33 - 43% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 5: có 44 - 54% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 6: có 55 - 65% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 7: có 66 - 76% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 8: có 77 - 87% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

Cấp 9: có 88 - 100% diện tích mặt trái bị nhiễm bệnh

So sánh mức độ nhiễm bệnh giữa các giống bằng công thức của Saner và Finney (1977) (trích dẫn bởi Jeger, 2001)

n AUDPC = ∑ (Yi+1 + Yi)(Ti+1 - Ti)/2

i=1

Trong đó, AUDPC: (The area under the disease progress curve) Diện tích dưới đường cong diễn biến bệnh; (n) Tổng số ngày điều tra; (i) Ngày quan sát thứ i; (Yi) Chỉ số bệnh ngày thứ i; (Yi+1) Chỉ số bệnh ngày thứ i + 1; (Ti+1 - Ti) Thời gian giữa hai lần quan sát

AUDPC là sự tích lũy mức độ bệnh theo thời gian giữa 2 thời điểm khác nhau trong thời gian điều tra và được thể hiện bằng diện tích dưới đường cong diễn biến bệnh

3.4.2 Thu thập và phân lập mẫu

Dùng trái bẫy nấm từ đất: mỗi giống ca cao TD3, TD5, TD8 và TD9 chọn 5 trái trưởng thành nhưng chưa chín (4 - 5 tháng tuổi), không có triệu chứng bệnh, không có vết thương, chôn ½ trái vào đất ở những nơi đất ẩm giữa các hàng ca cao Bốn ngày sau khi chôn, thu những trái có triệu chứng nhiễm bệnh để phân lập mẫu

(vết bệnh cứng, màu nâu hay nâu đen và có hình dạng bất định) (Orellana, 1995)

22

Thu trái có triệu chứng bệnh trên những cây được chọn điều tra ở mỗi vườn, mỗi giống lấy 3 trái Trái bệnh khi thu thập được gói bằng giấy báo riêng lẻ đồng thời phải ghi nhận số thứ tự mẫu, địa điểm và thời gian lấy mẫu Mẫu được khử trùng bề mặt bằng cồn 700 trong 1 phút, sau đó được rửa lại 2 lần bằng nước cất đã triệt trùng Lấy phần thịt trái dưới vỏ trái nơi tiếp giáp giữa mô bệnh và mô khoẻ cấy vào môi trường dinh dưỡng đã chuẩn bị sẵn

3.4.3 Cách đặt tên mẫu nấm

PC08-AKn

PC: Phytophthora phân lập từ ca cao

08: Thời điểm phân lập mẫu vào năm 2008

AK: Tên Địa danh lấy mẫu là xã An Khánh

n: Số thứ tự mẫu thu được (n có thể là 1, 2, 3, …, n)

PC08-AK1: Nghĩa là mẫu Phytophthora thứ 1 phân lập từ trái ca cao, vào năm 2008 ở xã An Khánh

3.4.4 Định danh Phytophthora spp dựa vào các đặc điểm hình thái học

Cấy một khoanh nấm được nuôi cấy trên môi trường CRA có đường kính 4

mm, 3 ngày tuổi vào giữa đĩa petri chứa môi trường lỏng là dung dịch CR 20% (120

g cà rốt, 3 g CaCO3 và 1000 ml nước cất) Ủ 48 giờ trong điều kiện tối ở 280

C sau

đó rửa tản bằng nước cất đã triệt trùng và được thay bằng môi trường MSS (4 g Ca(NO3)2 4H2O; 2,66 g MgSO4 7H2O; 0,51 g KNO3; 1 ml chelate, 1000 ml nước cất) và phơi sáng khoảng 12 - 24 giờ, sau đó quan sát hình thái trên kính hiển vi ở vật kính 40X

Hình thái học của nấm Phytophthora spp dựa trên các đặc điểm sau:

1 Màu sắc và tốc độ phát triển tản nấm, dạng hậu bào tử trên môi trường CRA Đối với hậu bào tử, nếu có thì xem hậu bào tử được hình thành xen giữa sợi nấm hay cuối sợi nấm, đo đường kính, vách dày của 25 hậu bào tử kích thước sợi nấm

2 Xác định các chỉ tiêu về kích thước, hình dạng túi bào tử, túi trương phồng (nếu có), tính rụng và khả năng phóng thích động bào tử của túi bào tử, cách phân nhánh và cành sinh bào tử của sợi nấm trên môi trường CR 20% Đối với túi bào tử,

23

chọn ngẫu nhiên 25 túi bào trưởng thành đo chiều ngang, chiều rộng sau đó tính tỉ lệ D/R (dài/rộng), nếu túi bào tử có chóp đầu (chiều sâu hoá dày của nuốm) thì đo chóp đầu của 25 túi bào tử được chọn để đo chiều dài và chiều rộng cho từng mẫu nấm Đo ngẫu nhiên 25 lỗ phóng thích và 25 cuốn của túi bào tử

3 Xác định dạng lai của các mẫu nấm Phytophthora spp

Phương pháp: Cấy 2 mẫu nấm (3 ngày tuổi) được nuôi cấy trên môi trường PGA có kích thước 2 mm x 2 mm x 20 mm (một là mẫu nấm cần lai, một là mẫu chuẩn đã biết dạng lai A1 hay A2) vào giữa đĩa petri có đường kính 9 cm chứa môi trường CRA, khoảng cách giữa hai mẫu nấm là 20 mm Ủ đĩa trong điều kiện tối ở nhiệt độ 25 - 280

C Sau 7 - 10 ngày quan sát sự hiện diện của bào tử hữu tính nơi tiếp giáp giữa 2 mẫu nấm để xác định kiểu lai, dạng bề mặt túi noãn (dạnh trơn hay

gồ gề) đồng thời đo đường kính, vách dày bào tử noãn, chiều dài và chiều rộng túi đực của 25 bào tử hữu tính ở mỗi mẫu lai Nếu mẫu nấm lai với mẫu chuẩn A1 thì

có kiểu lai A2; nấu mẫu nấm lai với mẫu chuẩn A2 thì có kiểu lai A1; nếu mẫu nấm không tạo bào tử hữu tính thì cho kiểu lai A0..

3.4.5 Khảo sát sự phát triển của các mẫu nấm trên môi trường CRA ở các mức nhiệt độ khác nhau

Phương pháp tiến hành: mỗi mẫu nấm đều được khảo sát cùng một thời điểm

ở một ngưỡng nhiệt độ nhất định Cấy 1 khoanh nấm có đường kính 4 mm, 3 ngày tuổi được nuôi cấy trên môi trường PGA vào trung tâm của đĩa petri có đường kính

9 cm chứa môi trường CRA, các đĩa được đặt trong tủ định ôn Memmerl ở các mức nhiệt độ 130

24

3.4.6 Nghiên cứu sự gây bệnh của nấm Phytophthora spp đối với ca cao

3.4.6.1 Nhân sinh khối nấm và tạo động bào tử làm nguồn lây nhiễm

Cấy một khoanh nấm được nuôi cấy trên môi trường CRA có đường kính 4

mm, 3 ngày tuổi vào giữa đĩa petri chứa môi trường lỏng là dung dịch CR 20% Ủ

48 giờ trong điều kiện tối ở 280C sau đó rửa tản bằng nước cất đã triệt trùng và được thay bằng môi trường MSS và phơi sáng khoảng 12 - 24 giờ nhầm kích thích

sự hình thành túi bào tử của tản nấm ở điều kiện nhiệt độ phòng Khi túi bào tử của tản nấm được hình thành, môi trường MSS được thay bằng nước cất khử trùng Kế đến đặt tản nấm ở nhiệt độ 150

C trong 30 phút, sau đó đặt tản nấm ở nhiệt độ phòng đồng thời chiếu sáng để kích thích túi bào tử phó thích động bào tử

3.4.6.2 Vật liệu chủng

Trái: Ở mỗi giống TD3, TD5, TD8 và TD9, chọn những trái có kích thước

tương đương không biểu hiện triệu chứng bệnh thối trái và đã thuần thục nhưng chưa chín (4 - 5 tháng tuổi), trái được thu trong khoảng thời gian từ 7 - 10 giờ sáng để làm vật liệu chủng

Cây con: Cây con gieo trong bầu từ hạt của 4 giống TD3, TD5, TD8 và TD9

Để kiểm soát được sâu, bệnh giúp cây phát triển tốt và sạch bệnh thì các vật liệu vô bầu gieo hạt (tro trấu, xơ dừa và đất) đều được hấp triệt trùng trước khi sử dụng và cây con được gieo trong nhà lưới Khi cây được 4 - 5 lá thật (khoảng 30 ngày sau khi gieo), tiến hành chọn những cây có chiều cao tương đối đồng đều và có 4 - 5 lá thật làm vật liệu chủng (20 cây cho mỗi giống)

3.4.6.3 Xác định nồng độ động bào tử gây bệnh

Chọn 12 trái giống TD9 làm vật liệu chủng với 3 mức nồng độ 104

, 5 x 104,

105 động bào tử/ml nấm P palmivora mẫu PC08-AK5 (Đếm động bào tử bằng

buồng đếm hồng cầu Thomas, tính mật số động bào tử: D = (4000 x a x 103

x 10- n) / b; trong đó: D: Số lượng động bào tử/ml, a: Số lượng bào tử trong 16 ô lớn, b: Số ô con trong 16 ô lớn = 256 ô, n: Nồng độ pha loãng của dung dịch động bào tử; mỗi mức nồng độ chủng 4 trái với 3 lần lập lại) Trái sau khi thu về phòng thí nghiệm được xử lý bề mặt trái bằng cồn 700 và được rửa lại 2 lần bằng nước cất đã triệt