BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN
------------------
NGUYỄN ANH SƠN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC TRONG
QUẢN LÝ BỆNH SƯNG RỄ DO NẤM PLASMODIOPHORA
BRASSICAE WORONIN TRÊN CÂY CẢI BẮP TẠI
HUYỆN ĐỨC TRỌNG TỈNH LÂM ĐỒNG
Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Xuân Thanh
BUÔN MA THUỘT - 2010
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn ñề
Lâm Đồng là một tỉnh có ñiều kiện khí hậu, ñất ñai thuận lợi cho nghề
trồng rau phát triển. Trong những năm qua, nông dân Lâm Đồng ñã từng bước
tiếp thu khoa học kỹ thuật mới dưới nhiều hình thức: Thông qua hội thảo tập
huấn, thực hiện các mô hình khuyến nông, học hỏi kinh nghiệm sản xuất của các
nhà ñầu tư nước ngoài tại Lâm Đồng và quá trình tích lũy kinh nghiệm qua hàng
nhiều biện pháp khác nhau, tuy nhiên chưa có hiệu quả rõ rệt. Nhiều nông dân
gặp khó khăn trong việc lựa chọn cây trồng khác ñể thay thế cây rau họ thập tự
trên ñất ñã nhiễm bệnh hoặc không dám tiếp tục trồng rau họ thập tự (nhất là cải
bắp) trong khi các biện pháp phòng trừ bệnh hại này chưa có hiệu quả rõ rệt.
Bệnh sưng rễ do nấm Plasmodiophora brassicae Woronin gây hại trên
nhiều loài rau thập tự và rất phổ biến ở các nước ôn ñới trên thế giới. Tại Việt
Nam, bệnh sưng rễ cải bắp mới xuất hiện gần ñây, vì vậy chưa có nhiều nghiên
cứu về bệnh hại này.
Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác góp phần ñáng kể trong
quản lý sâu bệnh hại cây trồng, tuy nhiên người dân chưa thực sự hiểu rõ và
ñánh giá ñược hiệu quả rõ ràng của các biện pháp canh tác.
Với những lí do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu
ảnh hưởng các biện pháp canh tác trong quản lý bệnh sưng rễ do nấm
Plasmodiophora brassicae Woronin trên cây cải bắp tại huyện Đức Trọng tỉnh
Lâm Đồng”
2. Mục tiêu của ñề tài
Đánh giá hiệu quả một số biện pháp kỹ thuật canh tác trong việc phòng
trừ bệnh sưng rễ trên cây cải bắp ñể lựa chọn và ứng dụng ra cộng ñồng góp
phần tăng thu nhập cho người dân ñịa phương.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1 Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp
theo về bệnh sưng rễ cải bắp do nấm Plasmodiophora brassicae Woronin và
biện pháp phòng trừ bệnh này.
2
3
1.1.1 Vị trí cây cải bắp
Tên khoa học của cây cải bắp là Brassica oleracea var capitata. Cải bắp
ngày nay có nguồn gốc từ cải biển không cuốn. Đầu tiên cải biển chỉ ñược dùng
như cây thuốc ñể chữa bệnh như làm dịu cơn ñau của bệnh gút, chữa tiêu chảy,
nước ép cải bắp dùng ñể giải ñộc khi ăn phải nấm ñộc [4].
Ngày nay, người ta còn tìm thấy một số loài cải bắp dại tại bờ biển Anh và
vùng xung quanh Địa Trung Hải. Loài cải bắp cuốn chặt ngày nay là thế hệ sau
của cải bắp dại.
Khi ñiều tra về thực vật, nhà thực vật cổ Hy Lạp Theophastic ñã mô tả 3
dạng hình trong nhóm cải bắp: Dạng hình lá nhăn nheo xoăn hoặc gợn sóng,
dạng hình thứ 2 là mượt nhẵn, dạng hình thứ 3 là dạng dại có mùi hăng. Dựa vào
nguồn gốc, sự phát sinh, phát triển, sự liên quan giữa dạng hình dại và trồng trọt
ñể tiến hành phân loại. Mặt khác, khi phân loại các tác giả còn dựa vào ñặc ñiểm
hình thái và nguồn gốc ñịa lý . . . như vậy sự phân loại sẽ hoàn chỉnh hơn [4].
Loài B. Oleraceae chiếm vị trí quan trọng của chi Bassicaeae, có nhiều
biến chủng có ý nghĩa to lớn trong việc sản xuất thực phẩm, ñời sống kinh tế và
xã hội [20].
Những biến chủng này cũng ñang chiếm vị trí quan trọng trong sản xuất
rau của nhiều quốc gia, có thể tập hợp chúng trong nhóm cải bắp (Cole Crops)
- Cải bắp:
Brassica oleracea L,var.capitata
- Su hào:
Brassica oleracea L,var. gongylodes
- Súp lơ trắng:
Brassica oleracea L,var.botrytis
axit ascorbis, B- caroten, vitamin C, B1, B2, B3 và vitamin K [12].
Một số nhà dinh dưỡng học của Việt Nam cũng như của thế giới nghiên
cứu về khẩu phần thức ăn cho người Việt Nam ñã tính rằng hàng ngày chúng ta
cần khoảng 1300 –1500 calo năng lượng ñể sống và hoạt ñộng, tương ñương với
lượng rau dùng hàng ngày trung bình cho một người phải vào khoảng 250 –
300gr (tức khoảng 7,5 – 9kg/người/tháng). Nghiên cứu của nhà khoa học Pháp,
ông Dorolle (1942) ñã cho biết: lượng rau phải cung cấp trung bình/người
khoảng 360gr/ngày, (tức khoảng 10,8kg/tháng/người) [4].
Cải bắp là nguồn thực phẩm chứa nhiều dinh dưỡng. Ngoài các chất
khoáng như: Mg, Ca, P, Fe… là những chất cấu tạo nên máu và xương thì cải
bắp còn cung cấp các chất quan trọng cho cơ thể như: protein, lipid, axit hữu cơ
và các chất thơm…Đặc biệt trong cải bắp còn chứa các vitamin A, B, C, E và
PP…có tác dụng trong quá trình phát triển cơ thể và hạn chế bệnh tật [25].
Theo bác sĩ Paul Talalay trường ñại học John Hopkin ở bang Marylan
(Mỹ) [4] cho biết: Trong cây cải bắp có chất Sulphoraphan có tác dụng phòng
bệnh ung thư ở người. Ngoài cung cấp dinh dưỡng, cải bắp còn cung cấp các
chất xenllulo có tác dụng khử chất ñộc và cholesterol thừa ra khỏi ống tiêu hoá.
Trong cải bắp có chứa chất dầu và Ancoloit, ñó là các chất kháng sinh, chất diệt
khuẩn giúp bảo vệ con người chống lại sự xâm nhiễm và gây bệnh của nhiều loại
vi sinh vật.
5
6
Cải bắp là món rau vừa ngon, vừa rẻ, lại vừa ñem lại nhiều lợi ích cho sức
khỏe vì nó nằm trong số những loại rau giàu dinh dưỡng, nhất là nguồn vitamin
C và chất xơ. Cải bắp cũng dồi dào nguồn kali, canxi, magie, sắt, sulfur, folate,
vitamin K, axit folic…
β – carotene
Vitamin C
(tấn/ha)
(kg/ha)
(g/ha)
(kg/ha)
Lúa
5,6
414
0
0
Đậu tương
2,5
167
1,9
20,6
Súp lơ
23,9
229
6,9
8,0
Hành
19,5
941
-
2,8
Tỏi
9,5
565
0
8
Theo Bùi Thị Gia (2000) trồng cải bắp sẽ lãi khoảng 40 triệu
ñồng/ha/năm. Cải bắp chịu ñược vận chuyển, bảo quản nên là loại rau dự trữ
tốt, cải bắp còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị [12].
Cải bắp có khả năng thích nghi rộng, dễ trồng, năng suất cao, chất lượng
tốt ñược nhà nông chọn trồng và người tiêu dùng ưa thích. Những nơi trồng cải
bắp nổi tiếng ở Hà Nội: Đặng Xá, Văn Đức, Gia Lâm, Dịch Vọng, Từ Liêm..
Hiện nay sản xuất cải bắp luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn nhiều
loại cây trồng khác. Điều này thể hiện rõ trong bảng 1.2
Bảng 1.2: Năng suất, doanh thu, lợi nhuận một số loại rau tại Đà Lạt
Lợi nhuận Năng suất Đơn giá trung
Loại rau
trung bình bình (VND/
(tấn/ha)
kg)
Doanh thu trung
bình (ha)
(1.000 VND)
Lợi nhuận
trung bình (ha)
(1,000 VND)
Cải bắp
65
2,100-5,500
136,500 – 162,500
53,000-68,000
(Nguồn: Thảo luận nhóm nông dân của hai vùng Đơn Dương & Đức Trọng do
Axis thực hiện, 2007)
So với lúa, trên một ñơn vị diện tích, cây cải bắp có giá trị sản xuất cao
hơn từ 3 –5 lần, thậm chí gấp 5-7 lần [19]. Mặc dù trồng cải bắp yêu cầu thâm
canh cao, công lao ñộng nhiều, thời vụ nghiêm ngặt nhưng cải bắp có tỷ xuất
hàng hoá lớn hơn nhiều loại cây trồng khác, là loại hàng hoá có giá trị xuất khẩu
cao [23]. Cây cải bắp có thời gian sinh trưởng ngắn, có thể trồng ñược nhiều vụ
trong năm nên sản lượng trên một ñơn vị diện tích trong năm cao.
Mức ñầu tư sản xuất cải bắp không lớn, có thời gian sinh trưởng ngắn,
quay vòng ñược ñất sản xuất nên giá thành sản xuất thấp hơn giá bán, do vậy,
nhìn chung sản xuất cải bắp có lãi từ 30 ñến 80 triệu/ha.
8
9
Ngoài ra cải bắp là loại cây trồng ñưa vào sản xuất có thể nâng cao hệ số
sử dụng ruộng ñất, thay ñổi cơ cấu luân canh, nâng cao vòng quay vốn trong
sản xuất nông nghiệp.
1.1.2.4 Giá trị về mặt xã hội
Cây rau nói chung và cây cải bắp nói riêng ñóng một vai trò quan trọng
ướt, không chịu hạn cũng như chịu úng.
Ở thời kỳ cây con rễ phụ phát triển rất nhanh, ñặc biệt là sau trồng 40
ngày sự phân bố của rễ phụ, lông hút gấp 10 lần so với bề mặt lá.
Khối lượng của hệ rễ ñược hình thành và phát triển mạnh vào năm ñầu. Số
lượng rễ của giống sớm thường kém hơn giống muộn.
1.2.1.2 Thân
Thân cây cải bắp có chiều cao 15 – 50cm, mập hình trụ tròn, ñường kính ở
ñoạn thân lớn nhất từ 35 - 60 cm. Cải bắp có thân trong và thân ngoài, thân ngoài
là ñoạn thân có nhiều lá xanh (làm nhiệm vụ quang hợp) sắp xếp sít nhau theo
hình xoáy ốc, chiều cao thân phụ thuộc chủ yếu vào ñặc tính của giống và kỹ
thuật trồng trọt. Độ cao thân có tác dụng chống ñổ khi bắp cuốn chặt. Ở những
vùng vào mùa vụ có gió to cần chọn trồng những giống có thân ngoài ngắn hoặc
trung bình. Khi thu hoạch bằng máy cần sử dụng những giống có ñộ cao thân
ñồng ñều.
Ở mỗi nách lá ñều có mầm
nách ở trạng thái ngủ nghĩ, khi thu
hoạch bắp, chồi sinh trưởng mạnh
sau 25-30 ngày, chúng giống như
một cây cải bắp nhưng không có
rễ. Những nhánh này có thể nhân
giống vô tính hoặc hữu tính tùy
thuộc vào tuổi phát dục của nó.
Thân trong là ñoạn thân
Hình 1.1: Đặc ñiểm thực vật học cây cải bắp
mang những lá không có
màu xanh, ñộ cao thân
trong so với ñộ cao bắp biểu hiện giá trị sử dụng của cải bắp cao hay thấp. Giá trị
sử dụng của cải bắp cao hay thấp ñược biểu diễn bởi công thức h/H*10. Đoạn
ưu thế lai rất rõ. Khi sản xuất hạt giống và thực hiện các chương trình lai tạo
giống cần tiến hành cách ly nghiêm ngặt. Khoảng cách ñể cách ly giữa các giống
là 2000m.
Quả của các cây trong họ thập tự và cây cải bắp thuộc loại quả giác 2
mảnh vỏ, khi quả chín khô, vỏ tách ñôi hạt rơi ra ngoài. Do vậy, cần thu hoạch
khi quả bắt ñầu chín vàng. Quả cải bắp dài trung bình 8 – 10 cm, giống cải bắp
11
12
Hà Nội có từ 115 – 716 quả. Giống cây cải bắp Bắc Hà có khoảng 376 – 464
quả.
Hạt cải bắp nhỏ hình tròn, cầu, nhẵn hoặc dạng lưới, màu nâu ñỏ hoặc nâu
sẫm. Khối lượng 1000 hạt: 3,5 – 6,5g.
1.2.2 Yêu cầu sinh thái của cây cải bắp
1.2.2.1 Nhiệt ñộ
Cải bắp có nguồn gốc ở vùng ôn ñới, trong quá trình sinh trưởng, phát
triển, chúng ưa thích khí hậu mát mẻ, ôn hòa, là cây chịu rét khá, khả năng chịu
nhiệt không cao. Cải bắp có thể sinh trưởng ở nhiệt ñộ từ 15 – 200C. Hạt cải bắp
có thể nẩy mầm ở nhiệt ñộ (-50C) nhưng chậm.
Nhiệt ñộ tác ñộng lên cây bằng nhiều cách: bằng số lượng, trị số nhiệt ñộ,
bằng biến ñộng của trị số nhiệt, bằng tần xuất xuất hiện các trị số nhiệt, bằng
thời gian tác ñộng dài hay ngắn, bằng thời kỳ tác ñộng, bằng sự chênh lệch nhiệt
ñộ theo thời gian v.v…
Nhiệt ñộ là một trong những yếu tố có ý nghĩa quyết ñịnh ñến sinh trưởng
và phát triển của cây cải bắp. Từ miền nhiệt ñộ thích hợp ñi về 2 phía cao hơn
hoặc thấp hơn sẽ hình thành các miền nhiệt ñộ ít thích hợp, gây hại và gây chết
cây [19].
tính của giống. Trong quá trình sinh trưởng phát triển cải bắp yêu cầu thời gian
chiếu sáng dài, cường ñộ ánh sáng trung bình.
Ánh sáng là yếu tố cần thiết ñối với sản xuất cải bắp vì ánh sáng quyết
ñịnh 90 ñến 95% năng suất cây trồng [12].
Đối với cải bắp, ánh sáng tác ñộng thông qua thành phần ánh sáng, cường
ñộ ánh sáng và thời gian chiếu sáng.
Cường ñộ ánh sáng thay ñổi theo vĩ ñộ, thời vụ, mạnh nhất vào mùa hè, rồi
mùa xuân và mùa thu, yếu nhất trong mùa ñông.
Ảnh hưởng của ánh sáng tự nhiên ñối với cây cải bắp còn phụ thuộc vào ñộ
dài ngày, ñộ cao so với mặt biển, mùa vụ trong năm, mật ñộ trồng, vĩ ñộ, mây,
bụi, không khí… [4].
Đối với ruộng rau cường ñộ ánh sáng cũng khác nhau tuỳ theo sự bố trí
mật ñộ trồng, hướng của luống, hình dáng cây và tình hình xen canh…v.v
Thành phần ánh sáng cũng ảnh hưởng ñến phẩm chất cải bắp: Ánh sáng
chứa nhiều tia tím làm tăng hàm lượng vitamin C trong rau, ánh sáng ñỏ kích
13
14
thích sự vươn dài của lóng.
Ở thời kỳ trãi lá, thời kỳ hình thành bắp, cây rất mẫn cảm với ánh sáng,
cây quang hợp mạnh ở cường ñộ ánh sáng 20000 – 22000 lux.
Thời gian chiếu sáng và cường ñộ ánh sáng ñều ảnh hưởng ñến chất lượng
cây giống và cuốn bắp. Ươm cây giống trong ñiều kiện chiếu sáng dài sẽ thúc
ñẩy cây sinh trưởng rút ngắn thời gian ở vườn ươm. Ánh sáng ngày ngắn và
cường ñộ ánh sáng yếu sẽ làm hàm lượng vitamin C trong cây là 25%, ánh sáng
quá mạnh không có lợi cho cây tổng hợp vitamin C.
Giống muộn và giống trung bình sinh trưởng trong ñiều kiện ánh sáng
giảm, giảm ñộ giòn, giảm khả năng chống chịu sâu bệnh hại và ñiều kiện ngoại
cảnh bất lợi, ñồng thời cải bắp không chịu ñược vận chuyển và bảo quản.
1.2.2.4 Đất và dinh dưỡng
Cây cải bắp có khả năng thích nghi rộng trên nhiều loại ñất, nhưng ñất
trồng cải bắp tốt nhất là ñất thịt pha cát, ñất thịt nhẹ và thịt trung bình, giàu chất
dinh dưỡng, ñủ ẩm, tưới tiêu tốt, ñộ pH từ 6 – 7,5, thích hợp nhất là 6-7. Nếu ñất
có ñộ pH dưới 5,5 cần phải bón vôi ñể trung hòa ñộ chua trong ñất.
Cây cải bắp sinh trưởng kém trên ñất nghèo chất dinh dưỡng và trên ñất
nhiều cát. Chất dinh dưỡng của cải bắp phản ứng tốt trên nền phân hữu cơ và
phân khoáng N.P.K.
Nitơ (N) là thành phần quan trọng của chất diệp lục, có tác dụng làm tăng
số lá, diện tích lá, tăng tỷ lệ cuốn bắp, tăng khối lượng bắp, do ñó là yếu tố có tác
dụng quyết ñịnh ñến năng suất và chất lượng bắp. Nhưng thừa hoặc thiếu ñạm
ñều ảnh hưởng không tốt ñến sinh trưởng sinh dưỡng.
Thiếu ñạm cây sinh trưởng chậm, thân lá còi cọc, tán cây nhỏ bé, số lá
giảm nghiêm trọng, thời gian cuốn kéo dài do ñó dẫn ñến năng suất và chất
lượng giảm.
Đạm dư thừa làm cho thân lá non mềm, lá mỏng, cuốn chậm, giảm khả
năng chống chịu sâu bệnh, khó vận chuyển và bảo quản, dư lượng nitrat (NO3-)
trong bắp tăng.
Lân (P) là nguyên tố cây cần ở thời kỳ cây con, làm thúc ñẩy sự sinh
trưởng của cây, trải lá sớm, tăng tỷ lệ cuốn bắp, chín sớm, rút ngắn thời gian sinh
trưởng của cây. Lân có tác dụng cải thiện chất lượng bắp và hạt giống.
15
16
Kali (K) có tác dụng làm tăng khả năng quang hợp của cây, tăng cường
Qua bảng 1.3 ta thấy, pH thích hợp cho cây cải bắp sinh trưởng phát
triển thuận lợi là 6 – 6.8, nếu pH < 5 cần bón vôi ñể nâng ñộ pH thích hợp cho
cây cải bắp sinh trưởng thuận lợi.
1.3 Những nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước bệnh sưng rễ trên cây
cải bắp
1.3.1 Nghiên cứu ở nước ngoài
1.3.1.1 Tình hình nhiễm bệnh sưng rễ tại một số nước trồng cải bắp
Theo Tsujimoto (2005) bệnh sưng rễ trên cây cải bắp nói riêng và cây họ
16
17
thập tự nói chung ñã xuất hiện ñầu tiên ở thế kỷ thứ 5 tại Italy. Sau ñó, bệnh gây
hại lan rộng khắp Châu Âu vào thế kỷ thứ 16 [26]. Năm 1878, ñược Woronin
ñịnh danh ñầu tiên là Plasmodiophora brassicae Woronin (thuộc giới: Protoza,
ngành: Plasmodiophoromycota, bộ: Plasmodiophorales, họ: Plasmodiophoraceae).
Cho ñến nay, bệnh ñã xuất hiện và gây hại ở 69 quốc gia trên 425 loài (CABI,
2000). Bệnh gây hại phổ biến trên cây họ thập tự, kể cả loài hoang dại thuộc họ
thập tự. Tuy nhiên, chúng cũng ký sinh ở pha sơ cấp trên các cây họ hoà thảo, họ
hồng và thuốc phiện (Webb 1945, Mac Farlane 1952, Colhoun 1953) [27].
Theo trường ñại học Cornell, bệnh sưng rễ là bệnh rất nguy hiểm và ảnh
hưởng lớn ñến năng suất ñến cây trồng. Ngoài cải bắp bệnh còn tấn công nhiều loại
cây trồng khác như cải thảo, lơ xanh, su hào…và một số cỏ họ hòa thảo [34].
Theo Vegetable Disease Information Note, bệnh sưng rễ ñã gây hại nặng
ở miền bắc Carolina năm 1995. Đây là vùng chuyên canh và xuất khẩu cải bắp
nhiều năm, mầm bệnh ñã tích tụ và làm cho ñất bị nhiễm nặng. Chính bệnh sưng
rễ ñã gây ảnh hưởng nghiêm trọng ñến việc xuất khẩu cải bắp của vùng này ñến
các vùng khác và các nước khác trên thế giới.
sưng rễ ở Châu Âu ñã ñược công bố và xuất bản (Toxopeus và cộng sự, 1986).
Trong ñó ñã phân loại rõ ràng sự tương tác của bệnh hại trong 15 biến dị, ñược
chia làm 3 nhóm ñộc lập, mỗi nhóm gồm 5 kiểu gen khác biệt ñược chọn lọc từ
các họ Brassicae Campestrix, B. napus và B. Oleracae [34].
Biện pháp kiểm soát di truyền thể gây bệnh ñã ñược Crute (1986) ñề cập,
liên quan ñến lý thuyết chuyển gen. Tuy nhiên, những nghiên cứu thực nghiệm
bị hạn chế bởi thiếu những phương pháp ñáng tin cậy ñể phân lập những bào tử
riêng lẻ bệnh sưng rễ (Jones, 1928; Scott, 1985..) sự phát triển của phương pháp
ñánh dấu nguyên tử ngày nay thuận lợi cho việc nhận dạng và phân lập ñặc ñiểm
của bào tử, tập trung nghiên cứu về việc chuyên biệt ñánh dấu các gen gây ñộc
và tự gây ñộc ñã ñược mô tả bởi Mither (1996) [35].
* Đặc ñiểm sinh thái
Nấm bệnh Plasmodiophora brassicae Woronin phát triển thuận lợi trong
môi trường ñất có ñộ pH ñất thấp, ñất càng chua bệnh phát triển càng mạnh.
Ngưỡng hạn chế nấm bệnh phát triển là pH từ 6.5 trở lên, trong môi trường này
nấm phát triển chậm, khả năng hình thành bào tử thấp [29].
Nhiệt ñộ thích hợp cho nấm phát triển là 20 – 25 0C, ẩm ñộ > 80%, ñiều
kiện này phù hợp với sự sinh trưởng phát triển của cây cải bắp, chính vì vậy ñây
18