Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Mục lục Mở đầu 3 Chơng I. Tổng quan tài liệu .5 I. Đặc điểm chung về cây dứa 5 II. Sơ lợc về nấm trong đất gây hại cây trồng .7 III. Những bệnh thờng gặp ở cây dứa .8 4.1. Bệnh thối nõn dứa 8 4.2. Một số bệnh hại dứa khác 9 IV. Đặc điểm phân loại của nấm mốc Phytophthora 10 Chơng II. Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu .12 I. Đối tợng nghiên cứu .12 II. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 12 2.1. Thời gian nghiên cứu .12 2.2. Địa điểm nghiên cứu: .12 III. Phơng pháp nghiên cứu .12 2.1. Phơng pháp điều tra hiện trờng 12 2.2. Phơng pháp thu mẫu cây dứa .12 2.3. Phơng pháp phân lập nấm mốc 13 2.4. Phơng pháp định loại nấm mốc .13 2.5. Phơng pháp nghiên cứu sự sinh trởng của nấm mốc trong các điều kiện pH khác nhau 13 Chơng III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận .15 I. Tình hình trồng dứa ở xã Quỳnh Thắng và xã Quỳnh Tân .15 1.1. ở xã Quỳnh Thắng .15 1.2. ở xã Quỳnh Tân .16 II. Bệnh thối nõn dứa tại xã Quỳnh Thắng và Xã Quỳnh Tân .16 2.1.1. Kết quả điều tra đợt 1 .16 2.1.2. Kết quả điều tra đợt 2 .16 2.1.3. Tình trạng bệnh thối nõn dứa trong mối quan hệ với điều kiện thời tiết 17 III. Kết quả điều tra về thành phần nấm mốc trên cây dứa .20 3.1. Thành phần chủng nấm mốc đợc phát hiện trên cây dứa 20 3.2. Những chủng nấm là tác nhân chính gây bệnh thối nõn dứa 23 3.3. Kết quả định loại 3 chủng NN6 , NN8 , NN11 .24 3.3.1. Chủng NN6 24 3.3.2. Chủng NN8 24 3.3.3. Chủng NN11 .25 3.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của pH môi trờng nuôi cấy nấm đến sự sinh trởng và phát triển của chủng NN11 26 27 Kết luận và đề nghị 28 I. Kết luận .28 II. Đề nghị .29 Tài liệu tham khảo 30 1 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Phần phụ lục 31 Phụ lục 1. Số liệu điều tra các bệnh gây hại cây dứa tại xã Quỳnh Thắng (Đợt 1- tháng 9/2005) 31 Phụ lục 2. Số liệu điều tra về bệnh gây hại trên cây dứa tại xã Quỳnh Tân - Quỳnh Lu Nghệ An (Đợt 2 Tháng 3/2006) .32 Phụ lục3: Số liệu điều tra về bệnh gây hại trên cây dứa tại xã Quỳnh Thắng- Quỳnh Lu Nghệ An (đợt 2 tháng 3 2006) .33 Phụ lục 4. Một số hình ảnh về cây dứa và nấm mốc 34 2 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Mở đầu Cây dứa trong chiến lợc phát triển nông nghiệp hiện nay ở Việt Nam, việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng để nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích đất đai đang là một yêu cầu bức thiết của sản xuất. Thực tế việc chuyển đổi mô hình từ trồng các loại cây ăn quả khác sang trồng dứa đã mang lại hiệu quả cao cho ngời sản xuất. Cây dứa ở phía Bắc Nghệ An hiện nay đang đợc trồng rộng rãi để phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ hoa quả tơi và đóng hộp trong nớc và xuất khẩu. Điển hình là nông trờng Tổng đội Thanh niên Xung phong thuộc xã Quỳnh Thắng huyện Quỳnh Lu tỉnh Nghệ An, là một nông trờng dứa với gần 700 ha. Bệnh thối nõn dứa đã xuất hiện ở nông trờng xã Quỳnh Thắng nhiều năm nay. Triệu chứng của bệnh là lá cây có màu vàng đỏ, phần gốc bị thối nhũn, có mùi thối, vì vậy lá cây dễ dàng nhổ lên, phần gốc lá có màu thấm nớc, ranh giới giữa phần bị thối và phần cha bị thối có đờng viền màu nâu sẫm. Cây bệnh sẽ héo và chết nhanh chóng. Theo điều tra của chúng tôi, bệnh thối nõn dứa đã gây hại trên diện tích lớn ở các vùng trồng dứa thuộc 2 xã Quỳnh Thắng và Quỳnh Tân huyện Quỳnh Lu - Nghệ An. Các loại nấm gây hại thực vật, gây hại dứa nh Fusarium, Phytophthora, Aspegillus . đã tồn tại trên tàn d và trong đất, khi gặp điều kiện thuận lợi ở vụ sau, nấm phát triển và tiếp tục gây hại cây trồng. Hạch nấm này đợc xác định đó là phytophthora. Huyện Quỳnh Lu là một trong những huyện trọng điểm về kinh tế của Nghệ An. Là huyện có nhiều vùng đồi núi, đây là điều kiện thuận lợi để phát triển vùng dứa nguyên liệu. Diện tích đất trồng dứa ngày càng đợc mở rộng do nhu cầu trong nớc và xuất khẩu. đặc biệt đó là vùng cung cấp nguyên liệu cho nhà máy ép hoa quả tại xã Quỳnh Thắng. Trong những năm gần đây tình hình sâu bệnh gây hại cây dứa, đặc biệt là bệnh thối nõn dứa đã làm giảm năng suất và gây thiệt hại 3 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng không nhỏ về kinh tế và thu nhập của ngời sản xuất. Nhng hiện nay cũng cha tìm đợc giải pháp khắc phục hiệu quả bệnh thối nõn dứa. Hơn nữa những công trình nghiên cứu theo hớng điều tra tình hình gây bệnh thối nõn trên cây dứa còn khá ít. Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu về nấm mốc gây bệnh thối nõn dứa tại một số địa phơng thuộc xã Quỳnh Thắng và Quỳnh Tân - huyện Quỳnh Lu - tỉnh Nghệ An. Mục đích nghiên cứu: Nhằm tìm hiểu về thực trạng bệnh thối nõn dứa dứa, đồng thời nghiên cứu xác định tác nhân chính gây bệnh thối nõn dứa tại một số địa phơng của xã Quỳnh Thắng và xã Quỳnh Tân - huyện Quỳnh Lu tỉnh Nghệ An. Nhiệm vụ nghiên cứu: 1. Điều tra về thực trạng bệnh thối nõn dứa tại một số địa phơng thuộc xã Quỳnh Thắng và xã Quỳnh Tân (Quỳnh Lu, Nghệ An). 2. Điều tra về thành phần loài nấm mốc gặp trên cây dứa. 3. Xác định chủng nấm mốc là tác nhân chính gây bệnh thối nõn dứa. 4. Nghiên cứu sự sinh trởng của một số chủng nấm mốc trong các điều kiện pH môi trờng nuôi cấy khác nhau. 4 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Chơng I. Tổng quan tài liệu I. Đặc điểm chung về cây dứa Cây dứa là cây ăn quả nhiệt đới. nớc ta hiện nay, cây dứa là một trong ba loại cây ăn quả hàng đầu: Chuối, dứa và cam quýt. Dứa đợc trồng ở nhiều nơi trên toàn quốc. Quả dứa dùng để ăn tơi hoặc chế biến thành các sản phẩm xuất khẩu. Dứa thích hợp với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao, sợ rét và sơng muối. Trong điều kiện thích hợp cây dứa có thể sinh trởng quanh năm. Dứa là loại cây ăn quả không kén đất. Vùng gò đồi, đất dốc 20 0 trở xuống, những loại đất nghèo dinh dỡng đều có thể trồng đợc dứa. ở đồng bằng sông Cửu long, trên đất phèn, dứa là cây tiên phong đi mở đờng cho các loại cây hoa màu và các loại cây khác nh mía, chuối, cam . Trồng dứa nhanh cho thu hoạch. Sau 1 2 năm có thể đạt năng suất 10 - 20 tấn/ha. Đợc thâm canh tốt, một ha có thể đạt 30 35 tấn quả. Quả dứa đợc xem là Hoàng Hậu của các loài quả vì hơng vị thơm ngon và giàu chất dinh dỡng. Trong quả dứa Cayen có từ 11 15% đờng, (trong đó saccaroza chiếm 1/3 còn lại là glucoza), 0,6% axit (trong đó axit xitric chiếm 87% còn lại là axit malic và một số axit khác). Quả dứa chứa nhiều loại vitamin, trong đó vitamin A có 130 đơn vị quốc tế, B 1 0,08mg; B 2 0,02mg; C 4,2mg/100g. Các chất khoáng có: Canxi: 16mg; P : 11mg; Fe 0,3mg; Cu 0,07mg.Thành phần cấu tạo hữu cơ chủ yếu của quả dứa là: Prôtêin: 0,4g; Lipit: 0,2g; Gluxit: 13,7g; Xenluloza: 0,4g; nớc: 83,5g. Ngoài ra trong quả dứa còn có enzim Bromelin, là loại enzim giúp tiêu hoá rất tốt. Ngời ta đã chiết xuất và sản xuất ra chế phẩm Bromelin dùng trong công nghiệp thực phẩm, thuộc da, vật liệu làm phim. Sản phẩm phụ trong công nghiệp chế biến dứa quả đợc dùng làm nguyên liệu để lên men chế biến thành thức ăn gia súc. Sau khi thu hoạch quả, lá dứa có thể dùng để lấy sợi. Trong lá có 2 3% xenlulo. Sản phẩm dệt từ lá sợi dứa bền đẹp, chất lợng tốt hơn sợi đay. 5 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Thân cây dứa chứa 12,5% tinh bột, là nguyên liệu để lên men chuyển hoá thành môi trờng nuôi cấy nấm và vi khuẩn. Dứa đợc trồng ở nớc ta từ lâu. Khắp từ Bắc đến Nam, tỉnh nào cũng có dứa. Dứa có thể trồng trong vờn, phân tán dới các tán cây hoặc trồng thuần ở các vờn đồi, hoặc tập trung hàng trăm ha ở các nông trờng quốc doanh, các trang trại . Dứa đợc trồng nhiều ở các tỉnh phía Nam, chiếm 75,43% tổng diện tích cả nớc. Trong đó, đồng bằng sông Cửu Long chiếm 69,36% diện tích của cả nớc. Những tỉnh có diện tích trồng dứa lớn nh: Kiên Giang ( Rạch Giá, Hà Tiên), Cà Mau, Bạc Liêu, Cần Thơ, Sóc Trăng, Mỹ Tho, Vĩnh Long, Thanh Hoá, Bắc Giang, Phú Thọ .Năng suất bình quân chỉ mới đạt 13,7 tấn/ha. Trong khi đó năng suất bình quân của thế giới là 60 70 tấn/ha. Trong những năm gần đây, nhà nớc đã chú ý đến việc đầu t xây dựng các cơ sở chế biến dứa quả. Hiện nay trên cả nớc có 12 nhà máy chế biến dứa hộp, 9 nhà máy dứa đông lạnh [8]. Dứa đợc nhân giống bằng chồi (nhân giống vô tính) cho nên phần lớn cây mọc từ thân ra. Rễ dứa nhỏ và phân nhánh nhiều. loại đất có tầng mặt đất dày, rễ dứa có thể ăn sâu 0,9m. Tuy nhiên hệ thống rễ dứa tập trung ở tầng đất mặt 10 26cm và lan rộng chung quanh đến 1m. Đất trồng dứa tốt nhất là đất đồi Ferarit đỏ vàng. Trên đất cát, đất nhiều sét, đất nặng, rễ phát triển kém. Hàm lợng nớc trong đất từ 10 20% rất thích hợp cho sự phát triển của bộ rễ dứa. Đất bão hoà nớc làm cho rễ dứa phát triển chậm. Rễ dứa bị chết khi ngâm nớc quá 24 giờ. Độ pH thích hợp nhất cho dứa phát triển là 4,0 4,5. Giới hạn chịu đựng của rễ dứa là 3,5 6,0. Để cho dứa phát triển bình thờng phải có các nguyên tố vi lợng N, P, K, Ca, Mg, S .trong đó quan trọng nhất là N, P. Thiếu N, P, rễ sẽ kém phát triển, không ra hoa và quả đợc. Nhiệt độ ảnh hởng mạnh đến sinh trởng và phát triển của bộ rễ dứa. Trong phạm vi từ 12 30 0 C. Nhiệt độ càng tăng bộ rễ phát triển càng mạnh, ngoài nhiệt độ trên rễ sẽ kém phát triển. 6 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Hàng năm bắt đầu từ tháng 3, khi nhiệt độ ấm lên nớc trong đất đầy đủ, rễ dứa bắt đầu phát triển. Sau tháng 4, tháng 5 nhiệt độ tăng dần lên rễ hoạt động mạnh dần lên. Vào tháng 5 rễ dứa hoạt động ở đỉnh cao nhất. Sau đó vào mùa ma, độ ẩm và hàm lợng nớc quá cao, rễ hoạt động kém, lúc này lá phát triển mạnh. Thời gian rễ hoạt động mạnh thì bộ lá phát triển kém [4]. II. Sơ lợc về nấm trong đất gây hại cây trồng Nấm có rất nhiều chức năng khác nhau mà đến nay chúng ta vẫn cha biết hết các chức năng của chúng. Có khoảng 100 nghìn loài nấm đã đợc miêu tả nhng còn rất nhiều loài cha đợc quan tâm nghiên cứu. Chúng sinh sống và tồn tại trên các tàn d cây trồng trên ruộng trong đất và nguồn dinh d- ỡng của chúng là các chất hữu cơ phân giải. Có khoảng hơn 8000 loài nấm đợc biết có khả năng gây bệnh cho cây trồng và có một vài loài nấm có thể gây hại trên rất nhiều loại cây trồng. Những nấm gây bệnh cho cây trồng mà có khả năng tồn tại lâu dài trong đất và trên các tàn d cây trồng đợc gọi là nấm có nguồn gốc trong đất gây hại cây trồng. Chúng có thể dễ dàng lan truyền qua đất và qua cây trồng từ vùng này qua vùng khác. Tuy nhiên có vài loại nấm đất chỉ bó hẹp trong vùng địa lý nhất định nào đó. Chúng gây bệnh cho rễ và các phần của cây trồng tiếp xúc với đất. Vì vậy mà chúng chỉ đợc phát hiện thấy khi các bộ phận trên mặt đất có những biểu hiện nh cây héo, vàng, đổ rạp, thối gốc hoặc các phần thân, lá, củ, quả bị thối . Bệnh do nấm trong đất gây ra rất khó phòng trừ vì nấm bệnh có khả năng tồn tại trong đất rất lâu cả khi trên đồng ruộng không có mặt cây chủ. Thêm nữa chúng có phổ ký chủ rất rộng; bao gồm cả các loại cây cỏ. Các biện pháp phòng trừ bằng thuốc hoá học thờng không hiệu quả và các biện pháp dùng cây chống bệnh cũng rất khó khăn và tốn kém. Bệnh nấm trong đất còn rất khó phân lập nhanh chóng để xác định bệnh và có một số nấm không có khả năng nuôi cấy trong môi trờng nhân tạo hoặc sử dụng môi tr- ờng nhân nuôi đắt tiền. 7 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Nhiệt độ, hàm lợng nớc trong đất và độ pH là những yếu tố quan trọng ảnh hởng tới sự sinh trởng, phát triển và bảo tồn của nấm. Nhiệt độ thích hợp nhất của nấm là 25 28 0 C, nhiệt độ thấp nhất là 5 10 0 C và cao nhất là 35 0 C. Vì vậy, hầu hết các loại nấm không thể phát triển trong cơ thể con ng- ời. Độ pH thích hợp nhất là 6 6,5. Điều kiện hanh khô thích hợp cho nấm bảo tồn hơn là điều kiện nóng ẩm [4]. Triệu chứng của bệnh nấm đất: Nấm đất xâm nhiễm gây hại cây trồng làm cho rễ và các tế bào mạch dẫn của thân không còn khả năng hút nớc và chất dinh dỡng từ đất. Vì vậy, triệu chứng của bệnh nấm đất gây ra thờng rất giống nhau: đều gây héo vàng, còi cọc và chết cây. Những triệu chứng nh vậy rất khó có thể cho kết luận chính xác ngay trên ruộng là cây chết do nấm gây bệnh mà thờng phải qua quá trình phân lập, nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để xác định nguyên nhân gây bệnh. Sự bảo tồn của nấm: Nấm gây bệnh có thể tồn tại trong đất trong thời gian rất dài kể cả trong điều kiện không có cây ký chủ. Chúng bảo tồn bằng các sợi nấm, hạch nấm, hậu bào tử, bào tử trứng và bào tử có vách dày ở trong đất và trên tàn d cây trồng. III. Những bệnh thờng gặp ở cây dứa Một số nghiên cứu trong nớc đã cho thấy các bệnh hại dứa không nhiều về số lợng, nhng có những loại bệnh có ảnh hởng lớn đến năng suất dứa đặc biệt là bệnh thối nõn dứa [9, 12] 4.1. Bệnh thối nõn dứa Triệu chứng: Cây dứa có thể nhiễm bệnh từ khi mới trồng đến khi thu hoạch. Bộ phận bị bệnh bao gốm rễ, thân, quả, lánhng triệu chứng phổ biến nhất là thối nõn dứa. Rễ bị bệnh ban đầu thờng có mầu thấm nớc, sau chuyển thành màu đen, cây phát triển chậm ( nhiều khi ngời ta nhầm tởng do rễ bi rệp sáp hoặc tuyến trùng ). Lá chuyễn màu vàng nhạt. 8 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng Bệnh phát triển vào thân, gây thối thân và thối nõn, lá chuyển màu vàng nhạt, thờng thối ở gốc lá, rất dễ rút lá dứa khỏi thân cây bị bệnh. Gốc lá bị thối đầu tiên có màu thấm nớc, sau đó thối đen. Ranh giới phần bệnh và phần khoẻ trên lá thờng có một màu nâu thẩm. Các cây dứa đã trởng thành bị bệnh và thối thờng đổ ngã trên ruộng. Nấm gây bệnh cũng có thể phát triển trên cuống và quả, cuống bị bệnh gặp trời nắng khô dần, gặp trời ma thối và bị gảy. Quả cũng bị thối do nấm và các vi sinh vật hoại sinh khác. Tác nhân gây bệnh: Bệnh thối nõn dứa do nấm phytophthora gây ra tuỳ theo điều kiện khí hậu thời tiết và vùng địa lí khác nhau mà có các loại nấm khác nhau gây hại. Trên thế giới thông thờng có ba loại Phytophthora gây hại là P. cinamomi, P. nicotinanae và P. palmivora. ở Việt Nam, theo kết quả nghiên cứu bớc đầu cho thấy có hai loại nấm là P. cinamomi và P. nicotinanae gây hại trên các mẫu bệnh thu nhập ở các tỉnh miền Trung và các tỉnh phía Bắc. Điều kiện phát sinh và gây hại: Nấm bệnh có thể phát sinh ở nhiệt độ 19 0 C 36 0 C, ẩm độ đất và không khí cao cũng tạo điều kiện cho bệnh phát triển. Nớc tự do trong đất giúp cho bệnh lây lan thuận lợi. Độ pH của đất cao gây bệnh hại nặng hơn so với đất có pH thấp (đất vùng Đồng giao Ninh Bình dứa bị bệnh nặng hơn so với đất chua phèn ở đồng bằng sông Cửu Long ). 4.2. Một số bệnh hại dứa khác Ngoài bệnh thối nõn dứa do nấm Phytophthora, một số nghiên cứu khác còn ghi nhận sự hiển diện và phá hoại của nấm Sclerotium rolfsii nhng tỷ lệ thấp. Nấm gây hại ở cổ và thân cây dứa sát mặt đất. Triệu chứng bệnh sau cùng là cây dứa bị héo vàng, phần bị bệnh cũng bị thối và có nhiều hạch nấm. Nhìn chung thiệt hại của bệnh là không đáng kể. ở một số vùng nh Thừa Thiên Huế và Ninh Bình, trong mùa ma, còn ghi nhận sự hiển diện của nấm Phythium sp. Nấm gây bệnh thối rễ, cây bị bệnh 9 Luận văn tốt nghiệp Cử nhân Sinh học Hồ Đình Cơng có bộ rễ phát triển kém rễ bị bệnh thối đen và khô lại khi âm độ đất thấp cây bị bệnh phát triển kém và chậm ra quả. Bệnh khá phổ biến ở Thừa Thiên Huế. Những nghiên cứu về bệnh này cha đợc tiến hành nhiều ở nớc ta [4]. IV. Đặc điểm phân loại của nấm mốc Phytophthora Loại nấm này đợc Anton DeBari mô tả vào năm 1876 với loài nấm Phytophthora anfestans. Sợi nấm dày và thô hơn nấm Phythium và cành bào tử nang phát triển có giới hạn, bào tử nang sinh ra du động bào tử mà nó thuần thục ở trong bào tử nang trớc khi đợc giải phóng ra ngoài hoặc chúng có thể nảy mầm ngay trong bào tử nang trớc khi giải phóng, hoặc là bào tử nang trực tiếp sinh ra sợi nấm . Có thể có những gai nhọn trên bề mặt đặc biệt ở những loài sống ở môi trờng biển . Những loài đồng tản (bào tử trứng chỉ sinh ra khi có sự gặp nhau giữa các dòng tơng hợp). Tuy nhiên, một số dòng khác tản trở thành dòng đồng tản sau một vài lần nuôi cấy nhân tạo. Thể đực luôn luôn một tế bào, nhng có thể có 2 tế bào và sự kết dính của chúng ở noãn có thể là đính bên hay thể noãn mọc xuyên qua thể đực . Một số đặc điểm phân biệt các loài trong chi Phytophthora: Sợi dạng san hô. Sợi nấm có u bớu nhỏ giống nh san hô là đặc điểm của nấm P. cinnamomi. Đầu cuối sợi nấm cuộn lại thấy ở nấm P. porri. Những u phình góc cạnh thành chuỗi của sợi nấm thấy ở loài P.cryptogae, P. erythroseptica và P. richardiae. Các u phình sợi nấm có dạng hình cầu, to và tụ tập với nhau là đặc điểm của P. cinnamomi. Về kích thớc bào tử nang: Bào tử nang nhỏ (chiều dài <45 àm) thờng đ- ợc tìm thấy ở loài P. cactorum, P. botryosa, P. iranica và P. katsurae; bào tử nang lớn (thờng dài hơn 75 àm) đợc tìm thấy ở P. palmivova, P. porri, P. capsici, P. citrophthora, P. primulae, P. fragariae, P. cambivora và P. cinnamomi. 10 . tài: Nghiên cứu về nấm mốc gây bệnh thối nõn dứa tại một số địa phơng thuộc xã Quỳnh Thắng và Quỳnh Tân - huyện Quỳnh Lu - tỉnh Nghệ An. Mục đích nghiên cứu: . về thực trạng bệnh thối nõn dứa dứa, đồng thời nghiên cứu xác định tác nhân chính gây bệnh thối nõn dứa tại một số địa phơng của xã Quỳnh Thắng và xã Quỳnh