i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
---------
Phần I: MỞ ĐẦU
NGUYỄN VĂN THẮNG
Chương I: Mở đầu
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÁP KỸ
THUẬT PHÒNG CHỐNG XÂM NHIỄM CỦA
NẤM ASPERGILLUS FLAVUS GÂY ĐỘC TỐ
AFLATOXIN ĐỐI VỚI LẠC
Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng
Mã số: 62 62 01 10
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TSKH. Trần Đình Long
2. TS. Nguyễn Văn Liễu
Hà Nội – 2017
ii
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên ủng
hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Hà nội, ngày
tháng 11 năm 2017
Tác giả luận án
Nguyễn Văn Thắng
iv
MỤC LỤC
TT
Nội dung
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt trong luận án
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
1
2
3
3.1
Những nghiên cứu về nấm và độc tố aflatoxin ở lạc
1.5
Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lạc
1.5.1
Nghiên cứu kỹ thuật canh tác lạc trên thế giới
1.5.1.1 Chọn đất và vùng trồng lạc
1.5.1.2 Thời vụ trồng lạc
1
4
4
4
4
5
5
5
7
7
8
10
15
17
19
19
19
20
v
Nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu
Chương II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu và thời gian nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu thực trạng sản xuất, mức
độ nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin ở lạc tại
một số tỉnh trồng lạc chính
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp
kỹ thuật canh tác tới sự xâm nhiễm nấm mốc vàng
và độc tố aflatoxin
Nội dung 3: Nghieen cứu xác định và chọn lọc giống
lạc kháng nấm mốc vàng và năng suất
Nội dung 4: Xây dựng mô hình tổng hợp giảm thiểu
nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp điều tra, thu thập và phân tích mẫu
lạc, mẫu đất
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng các biện pháp
kỹ thuật canh tác tới sự xâm nhiễm nấm mốc vàng
22
24
27
27
29
35
35
38
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón
vôi tới năng suất, sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng
và hàm lượng aflatoxin
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế
phẩm sinh học tới năng suất, xâm nhiễm nấm mốc
vàng và hàm lượng aflatoxin
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất,
tưới nước tới năng suất, sự xâm nhiễm của nấm
mốc vàng và hàm lượng aflatoxin
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý hạt
bằng thuốc trừ nấm tới năng suất, sự xâm nhiễm của
nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của tổn thương
quả lạc do sùng và biện pháp phòng trừ sùng tới năng
suất và sự xâm nhiễm của nấm mốc vàng
42
43
43
45
45
46
Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm
thu hoạch đến năng suất và sự xâm nhiễm của nấm
vii
thái
Phương pháp xây dựng mô hình tổng hợp giảm
2.3.4
thiểu nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin
2.3.4.1 Phương pháp xây dựng mô hình trình diến sản xuất
2.3.4.2 Phương pháp tính hiệu quảkinh tế mô hình
2.3.5
2.3.6
3.1
Các chỉ tiêu theo dõi
Phương pháp phân tích số liệu
Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO
LUẬN
Kết quả nghiên cứu thực trạng sản xuất, mức độ
nhiễm nấm mốc vàng và độc tố aflatoxin ở lạc tại
một số tỉnh trồng lạc chính
Năng suất và cơ cấu giống lạc tại các địa phương
điều tra
3.1.2
Cơ cấu luân canh giữa lạc với cây trồng khác
3.1.3
Kỹ thuật canh tác lạc
Nhận thức của người sản xuất về bệnh mốc vàng
3.1.4
54
56
57
61
62
63
65
67
67
67
69
viii
Ảnh hưởng của bón vôi tới mức độ nhiễm nấm mốc
vàng, độc tố aflatoxin và năng suất lạc
Ảnh hưởng của các phương pháp bón vôi đến tỷ lệ hạt
3.2.2.1
nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin
3.2.2.2 Ảnh hưởng của bón vôi đến năng suất lạc
3.2.2
Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học tới năng suất, sự
3.2.3
xâm nhiễm của nấm mốc vàng (Aspergillus flavus),
hàm lượng aflatoxin ở lạc
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới sự phát
Ảnh hưởng của việc xử lý hạt giống bằng thuốc trừ
nấm đến năng suất, tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng và
độc tố aflatoxin trên lạc
Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch tới tỷ lệ nhiễm
nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin và năng suất
lạc
Ảnh hưởng của mức độ tổn thương quả hạt do sùng
gây hại đến sự xâm nhiễm nấm mốc vàng
(Aspergillus flavus) trên hạt lạc
Ảnh hưởng của phương thức thu hoạch tới tỷ lệ
83
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.2.8
78
79
87
86
89
91
3.4.4
3.4.5
3.4.6
3.4.7
3.4.8
3.5
94
95
99
99
101
102
Kết quả xây dựng mô hình tổng hợp giảm thiểu
nhiễm nấm mốc vàng, độc tố aflatoxin tại Bắc
Giang và Nghệ An
Một số đặc điểm sinh trưởng của lạc trong mô hình
Một số đặc điểm nông học của lạc mô hình
Mức độ chống chịu bệnh hại của lạc trong mô hình
Các yếu tố cấu thành năng suất lạc mô hình
Năng suất lạc trong mô hình
Sự tồn tại của nấm mốc vàng trong đất trước gieo
trồng và sau thu hoạch
Tỷ lệ hạt nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng độc tố
aflatoxin trong hạt lạc
Hiệu quảkinh tế các mô hình tại Bắc Giang và Nghệ
An
Kết luận
Đề nghị
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
118
120
122
125
125
126
127
138
154
xi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
Chữ viết tắt
Diễn giải
AF
Aflatoxin
NN-PTNT
HPLC
Phương pháp phân tích vô sắc lỏng áp suất cao
HPTLC
Phương pháp phân tích vô sắc tầng mỏng hiệu suất cao
HQKT
Hiệu quảkinh tế
ICRISAT
IPM
Viện Quốc tế Nghiên cứu các cây trồng cho vùng nhiệt đới
bán khô hạn.
Quản lý dịch hại tổng hợp
KHKTNNVN
Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam
KHCN
Khoa học Công nghệ
KL
xii
PTNT
Phát triển nông thôn
PT
Phương thức
QCVN
Qui chuẩn Việt Nam
STPT
Sinh trưởng phát triển
TB
Trung bình
TGST
Thời gian sinh trưởng
TCN
Tiêu chuẩn Ngành
Bảng 1.4
Diễn biến diện tích, năng suất và sản lượng lạc Việt
Nam từ 2010-2014
Hàm lượng aflatoxin cho phép tại một số nước trên
thế giới
Một số đặc tính lý hóa của các loại aflatoxin
Bảng 3.1
Năng suất lạc của 3 miền Bắc - Trung – Nam 2009
54
Bảng 3.2
Cơ cấu luân canh giữa lạc với các cây trồng khác ở
các vùng năm 2009
56
Bảng 3.3
Số lượng mẫu lạc và mẫu đất thu thập tại các địa
phương
62
Bảng 3.4
Bảng 3.9
Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến tỷ lệ hạt nhiễm
nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Việt Yên,
Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010
69
Bảng 3.10
Ảnh hưởng của các thời vụ gieo đến tỷ lệ hạt nhiễm
nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại Diễn
Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010
70
Bảng 3.11
Ảnh hưởng của bón vôi đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc
71
Bảng 1.3
Bảng 3.7
19
67
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học tới sự phát
triển của nấm mốc vàng trong đất tại Diễn Châu,
Nghệ An, vụ xuân 2008-2010
75
Bảng 3.16
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến tỷ lệ
nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại
Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2008-2010
76
Bảng 3.17 Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến tỷ lệ
nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại
Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008-2010
77
Bảng 3.18
Ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến năng suất
lạc
78
Bảng 3.19
Ảnh hưởng của chế độ tưới đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc
vàng và hàm lượng độc tố aflatoxin tại Diễn Châu,
Nghệ An, vụ xuân 2009-2010
82
xv
Bảng 3.24
Ảnh hưởng của xử lý hạt giống bằng thuốc trừ nấm
đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng(Aspergillus flavus)
trên cây lạc,Vụ Xuân 2008
83
Bảng 3.25
Ảnh hưởng của xử lý hạt giống bằng thuốc trừ nấm
đến tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng, Vụ Xuân 2009
84
Bảng 3.26
Ảnh hưởng của thuốc xử lý hạt giống đến tỷ lệ
nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại
Việt Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2009-2010
nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng aflatoxin tại
Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008 - 2010
88
Bảng 3.31
Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến năng suất lạc ở
Việt Yên, Bắc Giang và Diễn Châu, Nghệ An, vụ
xuân 2008 - 2010
88
Bảng 3.32
Ảnh hưởng của mức độ tổn thương quả hạt do sùng
gây hại đến khả năng nhiễm nấm mốc vàng
89
Bảng 3.33
Hiệu lực của một số loại thuốc hóa học phòng trừ
sùng tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2008 - 2010
90
Bảng 3.34
Hiệu lực của một số loại thuốc hóa học phòng trừ
Bảng 3.38
Tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng trên hạt của một số giống
địa phương và giống đã công nhận
97
Bảng 3.39
Tỷ lệ nhiễm nấm mốc vàng trên hạt của một số mẫu
giống nhập nội và dòng/giống trong chương trình
chọn tạo giống của Trung tâm Đậu đỗ
98
Bảng 3.40
101
Bảng 3.43
Năng suất của các dòng/giống triển vọng tại Bắc
Giang và Nghệ An, vụ xuân 2009 - 2010
Mức độ nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng
aflatoxin trong hạt của các dòng/giống lạc triển vọng
tại Việt Yên, Bắc Giang năm 2009 và 2010
Mức độ nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng
aflatoxin trong hạt của các dòng/giống lạc triển vọng
tại Diễn Châu, Nghệ An năm 2009 và 2010
Bảng 3.48
Một số đặc điểm nông học của lạc trong mô hình tại
Diễn Châu,Nghệ An, vụ xuân 2010
107
Bảng 3.49
Mức độ chống chịu với bệnh hại của lạc trong mô
hình tại Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010
108
Bảng 3.50
Mức độ chống chịu với bệnh hại của lạc trong mô
hình tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010
108
Bảng 3.51
Các yếu tố cấu thành năng suất trong mô hình tại
Tân Yên, Bắc Giang, vụ xuân 2010
109
Bảng 3.52
Số lượng bào tử nấm mốc vàng trong đất trước và
sau thu hoạch tại Tân Yên, Bắc giang, vụ xuân 2010
113
Bảng 3.56
Số lượng bào tử nấm mốc vàng trong đất trước và
sau thu hoạch tại Diễn Châu, Nghệ An, vụ xuân 2010
113
Bảng 3.57
Tỷ lệ hạt hiễm nấm mốc vàng và hàm lượng afltoxin
trong hạt tại Tân Yên, Bắc giang, vụ xuân năm 2010
114
Bảng 3.58
Tỷ lệ hạt nhiễm nấm mốc vàng và hàm lượng
afltoxin trong hạt tại Nghệ An, vụ xuân 2010
115
Bảng 3.59
Hiệu quảkinh tế các mô hình
Bảng 3.65
Bảng 3.66
Bảng 3.67
Bảng 3.68
Bảng 3.69
Bảng 3.70
118
119
119
120
120
121
122
122
123
123
124
xviii
DANH MỤC HÌNH
TT
Tên hình
Trang
1
Hình 3.5: Diễn biến lượng mưa trung bình các tháng từ 20092013 tại Nghệ An
150
6
Hình 3.6: Diễn biến nhiệt độ trung bình các tháng từ 20092013 tại Bắc Giang
150
7
Hình 3.7: Diễn biến độ ẩm không khí trung bình các tháng từ
2009-2013 tại Bắc Giang
151
8
Hình 3.8: Diễn biến lượng mưa trung bình các tháng từ 20092013 tại Bắc Giang
151
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Cây lạc (Arachis hypogaea L.), Lạc là cây công nghiệp ngăn ngày có
xúc với nấm có trong đất trồng (Horn BW, Dorner JW., 1998), ngoài ra,
nhiệt độ và ẩm độ cao, côn trùng gây hại cũng là những nguyên nhân làm
tăng nhiễm nấm trong quá trình sản xuất và trước thu hoạch (Cotty PJ,
Garcia RJ., 2007).
Sử dụng giống lạc kháng bệnh nấm là biện pháp hiệu quảnhất, chi phí
thấp nhất trong sản xuất lạc và chương trình quản lý giảm đốc tố aflatoxin.
Các giống lạc có mức độ nhiễm nấm và hàm lượng độc tố khác nhau đã
được nhiều nghiên cứu công bố (Mehan VK et al., 1986, 1991; Dage SRS,
Pasad SR., 1989; Ghewande MP, Nagaraj G, Reddy PS., 1989). Bốn chiến
lược kháng nấm A. flavus và A. parasiticus đối với lạc đã được quan tâm
nghiên cứu là chống hạt nhiễm nấm A. flavus (SCAF), đồng ruộng ngăn
nhiễm nấm (FSCAF), ngăn nhiễm trước thu hoạch (PAC) và ngăn tạo ra
aflatoxin. Tuyển chọn giống kháng với aflatoxin là một khâu quan trọng
trong chương trình quản lý aflatoxin. Do vậy, những khuyến cáo về kỹ thuật
canh tác, kỹ thuật sau thu hoạch và bảo quản, công nghệ chế biến cần được
nghiên cứu chuyển giao cho người sản xuất để giảm mức nhiễm aflatoxin
trong sản xuất lạc (Olwari F et al., 2013).
Nấm mốc vàng (Aspergillus flavus) sinh độc tố aflatoxin, đặc biệt là
aflatoxin B1, là độc tố cực kỳ nguy hiểm, nó không chỉ gây tổn thất một khối
lượng lớn các sản phẩm nông nghiệp mà còn gây hậu quả nghiêm trọng cho
sức khoẻ con người khi sử dụng sản phẩm có chứa aflatoxin (Phan Thị Bích
Trâm và Nguyễn Văn Bá., 2004; Ngô Bích Hảo, 2005; Nguyễn Thị Ly, 1996;
Bumbangi NF et al., 2016; Ranganathswamy M et al., 2016).
Nhằm hạn chế ảnh hưởng của aflatoxin đến sức khỏe con người Bộ
trưởng Bộ Y tế đã ban hành quyết định số 867/1998/QĐ-BYT ngày 4/4/1998,
quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 về danh mục tiêu
chuẩn vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm. Thông tư số 02/2011/TT-BYT
3
4
sản xuất đồng bộ để trình diễn và khuyến cáo nhằm hạn chế sự xâm nhiễm
của nấm.
Để từng bước giải quyết được các hạn chế nêu trên, góp phần tăng cường
xuất khẩu lạc và hạn chế thiệt hại do nấm và độc tố aflatoxin gây ra, chúng
tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật phòng chống xâm
nhiễm của nấm Aspergillus flavus gây độc tố aflatoxin đối với lạc”.
2 Mục tiêu của đề tài
Đánh giá thực trạng lạc nhiễm nấm mốc vàng (Aspergillus flavus), xác
định nguyên nhân xâm nhiễm và đề xuất được biện pháp kỹ thuật giảm thiểu
khả năng nhiễm nấm và sản sinh ít aflatoxin góp phần nâng cao chất lượng,
năng suất và hiệu quảkinh tế sản xuất lạc tại vùng nước trời ở một số tỉnh
trồng lạc chính phía Bắc.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học trong việc
xác định nguyên nhân xâm nhiễm nấm mốc vàng, đánh giá, chon lọc giống
lạc kháng nấm và các biện pháp kỹ thuật canh tác hạn chế xâm nhiễm nấm
mốc vàng sản sinh aflatoxin tại vùng lạc nước trời. Đây là tài liệu khoa học
có giá trị phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu về cây lạc.
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Xác định được một số giống lạc và chọn được giống lạc mới L17 có
khả năng kháng nấm mốc vàng sản sinh ít aflatoxin thích hợp với các tỉnh
vùng đồng bằng Sông Hồng và Bắc Trung bộ, góp phần vào việc mở rộng
diện tích trồng lạc có năng suất, chất lượng cao tại các vùng sản xuất lạc
nước trời ở các tỉnh phía Bắc.
Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác hạn chế sự xâm
nhiễm nấm mốc vàng sản sinh aflatoxin thích hợp cho vùng lạc nước trời tại
(2) Xác định được một số biện pháp làm giảm cơ hội xâm nhiễm nấm
mốc vàng và hàm lượng aflatoxin bao gồm: Sử dụng giống lạc kháng bệnh
6
L17, MD 7...; sử lý hạt giống lạc trước khi trồng bằng thuốc Thiram 80WP
hoặc Carbenzim 50WP liều lượng 0,2%; gieo trồng đúng thời vụ; tưới nước
giữ ẩm cho đất khi cần thiết; sử dụng chế phẩm sinh học Trichoderma và
TRS 108; bón vôi làm 2 lần (50% bón lót và 50% bón thúc); các biện pháp
hạn chế tổn thương quả lạc; thu hoạch đúng độ chín (=< 85% số quả chín),
thu hoạch lạc theo phương thức nhổ, vặt bằng tay, phơi ngay đến độ ẩm 1012%.
(3) Xác định được một số nguồn gen kháng để sử dụng trong công tác
tạo giống kháng nấm mốc vàng là: Gié nho quan quả nhỏ, MD7,.... và chọn
được giống lạc mới L17 có năng suất cao, kháng nấm mốc vàng và sản sinh
ít aflatoxin được Bộ NNPTNT công nhận là giống lạc mới.
(4) Hoàn thiện được qui trình tổng hợp phòng chống sự xâm nhiễm
nấm mốc vàng sản sinh aflatoxin. Áp dụng qui trình tổng hợp trong sản xuất
cho lãi thuần từ 49,466 đến 63,066 triệu đông/ha, tỷ suất lợi nhuận cận biên
đạt từ 2,00 đến 4,00 lần so với áp dụng qui trình mới trên giống cũ và biện
pháp kỹ thuật cũ.
7
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam
1.1.1 Sản xuất lạc trên thế giới
Cây lạc (Arachis hypogaea L.), một cây họ đậu tự phấn là một cây họ
1,65
SL (tấn)
43421648 40860028 41311240 45836231 43915365
Nguồn FAOSTAT 2017