Luận án Nghiên cứu hội chứng Chổi Rồng trên cây nhãn (Dimocarpus longan Lour.) và biện pháp quản lý tổng hợp tại Đồng bằng sông Cửu Long

i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ---------- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của NCS Trần Thị Mỹ Hạnh với sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Văn Huỳnh và TS. Nguyễn Văn Hòa. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS. NGUYỄN VĂN HUỲNH TRẦN THỊ MỸ HẠNH TS. NGUYỄN VĂN HÒA ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, trước hết cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới các thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Huỳnh và TS. Nguyễn Văn Hòa đã tận tình hướng dẫn, động viên trong lúc gặp khó khăn và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm, đặc biệt là quý Thầy, Cô và các anh chị trong Bộ môn Bảo vệ Thực vật-Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng và các Thầy Cô của Trường Đại học Cần Thơ, những người đã dạy và giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Cây ăn quả miền Nam và các anh chị em đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin thành thật cảm ơn Thầy GS.TS. Vũ Triệu Mân-Hội Nghiên cứu bệnh hại thực vật Việt Nam, TS. Bùi Thị Ngọc Lan-Viện Cây ăn quả miền Nam, BS. Nguyễn Thanh Thủy-Viện Vệ sinh Dịch tể Trung Ương, TS. Phạm Đức Toàn-Viện Công nghệ Sinh học-Trường Đại học Nông Lâm, KS. Trần Văn Bé Năm-Viện Công nghệ Sinh học-Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ trợ thực hiện một số nội dung nghiên cứu có liên quan đến đề tài. Xin chân thành cảm ơn các anh, chị, em bộ môn Bảo vệ Thực vật, bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Cây ăn quả miền Nam, em Nguyễn Châu Quốc Khánh, bạn bè và các bạn cùng khóa nghiên cứu sinh đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, xin dâng lên ba, mẹ đã sinh thành nuôi dưỡng con, ba mẹ chồng đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho con và xin được chia sẻ niềm vui này đến chồng và con thương yêu đã luôn ủng hộ trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Cần Thơ, ngày tháng năm Nghiên cứu sinh TRẦN THỊ MỸ HẠNH iii TÓM TẮT Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu là kiểm tra sự hiện diện của vi sinh vật trong mẫu nhãn bệnh Chổi Rồng (CR), xác định vai trò của nhện lông nhung Eriophyes dimocarpi đối với bệnh CR trên nhãn, xác định đặc điểm hình thái, sinh học, sinh thái của nhện lông nhung E. dimocarpi, xây dựng hoàn thiện quy trình và thực hiện mô hình quản lý hiệu quả nhện lông nhung (NLN) và bệnh CR trên nhãn. Đối tượng nghiên cứu bệnh CR và NLN E. dimocarpi trên cây nhãn tại các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long và Bến Tre từ 01/2011 đến 11/2015. Nội dung luận án bao gồm: (1) Điều tra hiện trạng bệnh Chổi Rồng trên nhãn Tiêu da bò tại Tiền Giang và Vĩnh Long. (2) Nghiên cứu tác nhân gây bệnh Chổi Rồng và phương thức truyền bệnh trên nhãn. (3) Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của nhện lông nhung trên nhãn tại các tỉnh ĐBSCL. (4) Nghiên cứu mức độ mẫn cảm đối với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn và (5) Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp nhện lông nhung và bệnh Chổi Rồng trên nhãn. Kết quả cho thấy: (1) bệnh CR xuất hiện phổ biến nhất theo cơi đọt non của cây nhãn và vào mùa nắng, giống nhãn Tiêu da bò (TDB) được trồng rất phổ biến, chiếm 92% và thiệt hại về năng suất do bệnh CR gây ra tại các huyện điều tra là từ 11,5 đến 66,0%. (2) Chẩn đoán tác nhân gây bệnh CR bằng phương pháp PCR, nested-PCR, RT- PCR trên mẫu nhãn nhiễm bệnh và kết quả giải trình tự cho thấy chưa phát hiện có sự hiện diện chắc chắn của phytoplasma, vi khuẩn hay vi rút. Tuy nhiên, quan sát lát cắt siêu mỏng của mẫu nhãn bệnh lại cho thấy có hiện diện rải rác của một dạng giống như bó sợi của nhóm vi rút hình sợi, với chiều dài từ 385-1860 nm và đường kính từ 393-472 nm. Nhện lông nhung được khẳng định là môi giới truyền bệnh CR trên nhãn và bệnh này không lưu truyền qua mắt ghép hay qua hạt. (3) Nhện lông nhung gây hại trên nhãn tại Tiền Giang và Vĩnh Long là loài E. dimocarpi (Acari: Eriophyidae), vòng đời của NLN E. dimocarpi là 13,70±2,16 ngày. (4) Trong 14 giống nhãn được thử nghiệm tính chống chịu bệnh CR, kết quả cho thấy giống nhãn TDB có tính “nhiễm nặng”, giống nhãn Edor, Vũng Tàu và Thạch kiệt có tính “nhiễm”, các giống nhãn Xuồng cơm trắng, Cùi, Lồng Hưng Yên, nhãn lai NL1-19 có tính “nhiễm trung bình”, giống nhãn Giồng, Sài Gòn và nhãn lai NL1-23 được đánh giá là có tính “kháng trung bình”, trong khi giống nhãn Xuồng cơm vàng, Long và Super chưa thể hiện triệu chứng bệnh ở điều kiện ngoài vườn sau 11 tháng bố trí thí nghiệm. (5) Kết quả của các thử nghiệm trong đề tài đã được chọn lọc để đưa vào viết quy trình và lập mô hình về quản lý tổng hợp bệnh CR trên nhãn. Kết quả của 3 mô hình thực hiện tại Tiền Giang cho thấy mật số NLN và tỷ lệ nhiễm bệnh CR ở lô mô hình thấp hơn so với lô đối chứng ở các thời iv điểm theo dõi, nên năng suất của lô mô hình đạt lần lượt là 11.956 kg/ha (mô hình 1), 14.296 kg/ha (mô hình 2) và 10.120 kg/ha (mô hình 3) cao hơn so với lô đối chứng đạt tương ứng là 3.302 kg/ha (mô hình 1), 5.498 kg/ha (mô hình 2) và không cho năng suất ở mô hình 3. Do đó lợi nhuận đạt được của lô mô hình là 208,01 triệu đồng/ha ở mô hình 1, 248,91 triệu đồng/ha ở mô hình 2 và 166,33 triệu đồng/ha ở mô hình 3 cao hơn so với lô đối chứng đạt lần lượt là 44,54 triệu đồng/ha ở mô hình 1, 98,08 triệu đồng/ha ở mô hình 2 và lỗ 18,50 triệu đồng/ha ở mô hình 3. Từ khóa: Bệnh Chổi Rồng, cây nhãn, nhện lông nhung E. dimocarpi. v SUMMARY The research was conducted with the aim of check the presence of microorganisms in Longan Witches‟ broom (LWB) samples, determine roles of mite Eriophyes dimocarpi to LWB, find out the morphology, biological and ecological characteristics of mite Eriophyes dimocarpi, complete the procedure and implement the model integrated management of E. dimocarpi and LWB on longan. The research was applied on longan trees in Tien Giang, Vinh Long and Ben Tre from 01/2011 to 11/2015. The dissertation includes: (1) Investigate the current state of LWB on longan in Tien Giang and Vinh Long. (2) Study the pathogen of LWB and spreading method on longan. (3) Study the morphology, biological and ecological characteristics of mite E. dimocarpi on longan in Mekong Delta. (4) Study the sensitivity of the longan varieties to LWB and (5) Study the integrated management method of E. dimocarpi and LWB on longan. The results showed that: (1) Longan Witches‟ broom appear the most according to the buds of longan trees and in sunny season. Tieu da bo variety was planted so commonly, holding 92%, and the damage of productivity caused by LWB in the investigated districts was from 11.5 to 66.0%. (2) The pathogens of LWB were diagnosed by PCR, nested-PCR, and RT-PCR methods on the longan infected samples and the results of sequence explanation showed that the definite presence of phytoplasma, bacteria or viruses was not discovered. The observations of super-thin slices of infected samples showed that there were scattered presence of a form similar with the fiber bundle of fiber virus group, length from 385 to 1860 nm and width from 393 to 472 nm. Mite E. dimocarpi affirms that this was vector of LWB on longan, the disease does not spread via grafted knots and seed. (3) The mite which was vector of LWB was Eriophyes dimocarpi (Acari: Eriophyidae). Life cycle of mite E. dimocarpi was 13,70±2,16 days. Host plants of this mite were longan Dimocarpus longan, rambutan Nephelium lappaceum and casava Manihot esculenta. (4) The resistance against LWB of 14 longan varieties showed that Tieu da bo variety was assessed as “severely infected”, the next was Edor, Vung Tau and Thach Kiet which were assessed as “infected”, the followings were Xuong com trang, Cui, Long Hung Yen which were assessed as “averagely infected”, the varieties Giong, Sai Gon and hybrid NL1-23 were assessed as “average resistant”, the varieties of Xuong com vang, Long and Super have not presented the symptom of Witches‟ broom in the condition of orchard after 11 months of experiment. (5) The results of above experiments have been selected in order to write the procedure and set up the models of integrated management of LWD on longan. The results of 3 models implemented in Tien Giang showed that density of E. dimocarpi and the rate vi of LWB infection were lower than the ones of control plot at the monitoring time, so the productivities of treatment plots were respectively 11,956 kg/ha (model 1), 14,296 kg/ha (model 2) and 10,120 kg/ha (model 3), higher than the control plots correlatively 3,302 kg/ha (model 1), 5,498 kg/ha (model 2) and no productivity in model 3. Therefore, the obtained profits of treatment plots were 208.01 million dong/ha in model 1, 248.91 million dong/ha in model 2 and 166.33 million dong/ha in model 3, higher than the control plots, respectively 44.54 dong/ha in model 1, 98.08 dong/ha in model 2 and loss 18.50 dong/ha in model 3. Key words: Longan Witches’ broom, longan tree, Long Nhung mite E. dimocarpi. vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................... Error! Bookmark not defined. LỜI CẢM ƠN ............................................ Error! Bookmark not defined. TÓM TẮT ............................................................................................... iii SUMMARY ............................................................................................. v DANH SÁCH BẢNG .............................................................................. x DANH SÁCH HÌNH ............................................................................. xv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................ xviii Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ........................................................................ 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu ................................................................................. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................... 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................... 2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 3 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 3 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 3 1.4.3. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................... 3 Chƣơng 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................... 4 2.1. Giới thiệu về cây nhãn................................................................................................ 4 2.1.1. Nguồn gốc và phân bố ............................................................................................ 4 2.1.2. Một số giống nhãn ở nước ta .................................................................................. 4 2.2. Nghiên cứu về bệnh Chổi Rồng trên nhãn ................................................................. 6 2.2.1. Ký chủ và phân bố .................................................................................................. 6 2.2.2. Tình hình bệnh Chổi Rồng trên nhãn ...................................................................... 7 2.2.3. Triệu chứng bệnh Chổi Rồng trên nhãn .................................................................. 9 2.2.4. Phương pháp xác định tác nhân gây bệnh trên cây trồng và các nghiên cứu về tác nhân gây bệnh Chổi Rồng trên nhãn ...............................................................................10 2.2.4.1. Phương pháp xác định tác nhân gây bệnh trên cây trồng .................................10 2.2.4.2. Các nghiên cứu về tác nhân gây bệnh Chổi Rồng trên nhãn .............................13 2.2.5. Môi giới truyền bệnh Chổi Rồng trên nhãn ..........................................................14 2.3. Nghiên cứu về nhện thuộc họ Eriophyidae trên một số cây trồng và nhện lông nhung Eriophyes dimocarpi trên nhãn ............................................................................ 15 2.3.1. Nghiên cứu về nhện thuộc họ Eriophyidae trên một số cây trồng ........................15 2.3.1.1. Phân bố của nhện Eriophyidae ..........................................................................15 2.3.1.2. Đặc điểm phân loại và hình thái của nhện Eriophyidae ....................................15 viii 2.3.1.3. Đặc điểm sinh học và cách gây hại của nhện Eriophyidae ...............................15 2.3.2. Nghiên cứu về nhện lông nhung E. dimocarpi trên cây nhãn ............................... 20 2.3.2.1. Vị trí phân loại ...................................................................................................20 2.3.2.2. Ký chủ, đặc điểm sinh học và sinh thái ..............................................................20 2.3.2.3. Cách gây hại ......................................................................................................21 2.4. Biện pháp quản lý Chổi Rồng trên nhãn .................................................................. 21 2.4.1. Sử dụng vật liệu trồng an toàn và tính kháng của giống .......................................21 2.4.2. Biện pháp canh tác ................................................................................................22 2.4.3. Biện pháp sinh học, dịch trích thảo mộc và sử dụng kháng sinh ..........................23 2.4.4. Biện pháp hóa học .................................................................................................24 2.4.5. Quản lý tổng hợp bệnh Chổi Rồng........................................................................25 2.5. Giới thiệu một số loại nấm gây bệnh côn trùng và dịch trích thảo mộc ................... 25 2.5.1. Giới thiệu một số loại nấm gây bệnh côn trùng gây hại cây trồng ........................ 25 2.5.1.1. Điều kiện, phương thức xâm nhiễm và phát triển của nấm ký sinh côn trùng ...26 2.5.1.2. Đặc tính của một số loài nấm ký sinh côn trùng phổ biến .................................27 2.5.2. Sơ lược về một số dịch trích thảo mộc .................................................................30 Chƣơng 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 32 3.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 32 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................................ 33 3.2.1. Thời gian nghiên cứu ............................................................................................33 3.2.2. Địa điểm nghiên cứu .............................................................................................33 3.3. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................. 33 3.4. Phương pháp............................................................................................................. 36 3.4.1. Điều tra hiện trạng bệnh Chổi Rồng trên nhãn Tiêu da bò tại Tiền Giang và Vĩnh Long ................................................................................................................................36 3.4.2. Nghiên cứu tác nhân gây bệnh Chổi Rồng và phương thức truyền bệnh trên nhãn36 3.4.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của bệnh Chổi Rồng đến tế bào mô cây nhãn ..................36 3.4.2.2. Nghiên cứu tác nhân gây bệnh Chổi Rồng trên nhãn ........................................37 3.4.2.3. Xác định phương thức lan truyền bệnh Chổi Rồng trên nhãn tại ĐBSCL .........48 3.4.3. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của nhện lông nhung trên nhãn tại các tỉnh ĐBSCL ................................................................................................53 3.4.3.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh học của nhện lông nhung .....................53 3.4.3.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái của nhện lông nhung ........................................54 3.4.4. Nghiên cứu mức độ mẫn cảm đối với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn .............59 3.4.4.1. Đánh giá mức độ mẫn cảm với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn được trồng phổ biến tại Tiền Giang ..................................................................................................59 3.4.4.2. Đánh giá mức độ mẫn cảm đối với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn tại ĐBSCL ............................................................................................................................59 ix 3.4.5. Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp nhện lông nhung và bệnh Chổi Rồng trên nhãn .................................................................................................................................62 3.4.5.1. Biện pháp canh tác .............................................................................................62 3.4.5.2. Biện pháp sinh học và dịch trích thảo mộc ........................................................65 3.4.5.3. Biện pháp hóa học..............................................................................................71 3.4.5.4. Xây dựng quy trình và mô hình quản lý tổng hợp hiệu quả bệnh Chổi Rồng trên nhãn.................................................................................................................................72 3.5. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................................ 76 Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................... 77 4.1. Hiện trạng bệnh Chổi Rồng trên nhãn Tiêu da bò tại Tiền Giang và Vĩnh Long..... 77 4.2. Tác nhân gây bệnh Chổi Rồng và phương thức truyền bệnh trên nhãn ................... 82 4.2.1. Ảnh hưởng của bệnh Chổi Rồng đến tế bào mô nhãn ...........................................82 4.2.2. Tác nhân gây bệnh Chổi Rồng trên nhãn ..............................................................83 4.2.3. Xác định phương thức lan truyền bệnh Chổi Rồng trên nhãn tại ĐBSCL ..........100 4.3. Đặc điểm hình thái, sinh học và sinh thái của nhện lông nhung trên nhãn tại các tỉnh ĐBSCL .......................................................................................................................... 109 4.3.1. Đặc điểm hình thái, sinh học của nhện lông nhung ............................................109 4.3.2. Đặc điểm sinh thái của nhện lông nhung ............................................................113 4.4. Mức độ mẫn cảm đối với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn ............................. 124 4.4.1. Mức độ mẫn cảm bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn được trồng phổ biến tại Tiền Giang ....................................................................................................................124 4.4.2. Mức độ mẫn cảm đối với bệnh Chổi Rồng của các giống nhãn tại ĐBSCL .......130 4.5. Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp nhện lông nhung và bệnh Chổi Rồng trên nhãn ............................................................................................................................... 134 4.5.1. Biện pháp canh tác