TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về cây ba kích
2.1.1 Cây ba kích tím (Morinda officinalis How)
Cây ba kích tím (Morinda officinalis How) thuộc họ Rubiaceae và chi Morinda, với nhiều loài chủ yếu là cây bụi, gỗ nhỏ hoặc dây leo, phân bố ở vùng nhiệt đới, đặc biệt từ Borneo, New Guinea, Bắc Úc và New Caledonia Ba kích tím có tác dụng tăng cường số lượng và chất lượng tinh trùng ở nam giới, cải thiện sức dẻo dai và điều trị vô sinh cho những người có tình trạng vô sinh tương đối và suy nhược thể lực Nhờ vào những lợi ích y dược này, ba kích tím không chỉ được khai thác từ rừng tự nhiên mà còn được trồng tại một số tỉnh ở Trung Quốc qua phương pháp nuôi cấy mô và nhân hom giống Ở Việt Nam, ba kích có bốn loài, trong đó ba kích tím được biết đến lâu đời và có giá trị y dược cùng giá trị kinh tế cao, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu.
Củ cây ba kích tím đã được sử dụng từ lâu trong dân gian với nhiều công dụng quý giá Nó có tác dụng ôn thận, trợ dương, giúp mạnh gân cốt, và chữa trị các triệu chứng phong thấp, cước khí, gân cốt yếu mềm, cũng như tình trạng lưng gối mỏi đau Đặc biệt, củ cây ba kích tím còn hỗ trợ điều trị bệnh liệt dương và xuất tinh sớm.
Ba kích là loại cây mọc hoang ở ven rừng và đồi rậm, chủ yếu phân bố tại các tỉnh như Quảng Ninh, Hà Tây (cũ), Phú Thọ, Bắc Giang và Bắc Ninh Do nhu cầu tăng cao, ba kích đã trở thành cây dược liệu được trồng nhiều hơn Đặc biệt, ba kích tím trồng tại Quảng Ninh (Ba Chẽ, Hoành Bồ) có hàm lượng hoạt chất sinh học cao hơn so với các vùng khác như Bắc Giang, Lạng Sơn và Tuyên Quang Với những lợi thế này, ba kích tím ở Quảng Ninh không chỉ được khai thác tự nhiên mà còn được nghiên cứu và trồng rộng rãi, từ dưới tán rừng đến các khu vực trồng tập trung.
2.1.2 Điều kiện sinh trưởng và phát triển của cây ba kích
Cây ba kích là loại cây mọc hoang phổ biến ở nhiều tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam, bao gồm Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Giang, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Ninh Bình, Thanh Hóa và Nghệ An Trong giai đoạn dưới 2 năm tuổi, cây ba kích chịu bóng tốt, nhưng khi trưởng thành, nó lại ưa sáng.
Cây Ba kích có khả năng thích ứng tốt với nhiều điều kiện sinh thái, phát triển mạnh mẽ trong khoảng nhiệt độ từ 22,5 - 23,1°C, có thể chịu được nhiệt độ thấp nhất -2,8°C và cao nhất 41,4°C, cùng với độ ẩm không khí trung bình từ 82 - 89% Lượng mưa hàng năm dao động từ 1420,7 - 2574,5 mm Loại đất ưa thích của cây là đất feralit đỏ vàng, feralit giàu mùn trên núi và đất thịt ẩm mát Thời gian sinh trưởng của cây từ 5 - 7 năm để thu hoạch dược liệu, với năng suất trung bình đạt 8 - 12 kg củ tươi/gốc; sản lượng và chất lượng dược liệu sẽ tăng cao khi cây được trồng lâu năm.
2.1.3 Biện pháp nhân giống và trồng ba kích a) Nhân giống ba kích
Có thể áp dụng hai phương pháp trồng là bằng hạt hoặc bằng hom thân Đối với phương pháp nhân giống bằng hạt, Zheng (2014) khuyến cáo sử dụng hom giống khỏe mạnh, cắt hom dài khoảng 25 cm với 2 - 3 mắt Sau đó, nên nhúng hom vào dung dịch hormone sinh trưởng indole hoặc axit indole butyric với nồng độ 160 - 190 mg/l.
Để trồng cây, chuẩn bị cát ẩm và đào hố sâu khoảng 18 cm Đặt hom giống nghiêng 40º, với khoảng cách giữa các hom là 6 cm và giữa các hàng là 13 cm Phủ cát lên 2/3 chiều dài của hom Sau khi trồng, tưới nước 2 lần mỗi ngày để duy trì độ ẩm khoảng 55%.
- 60%, chú ý che nắng cho hom giống để tránh ánh nắng trực tiếp và duy trì nhiệt độ
Các nghiên cứu đã đạt được thành công trong nhân giống hữu tính và vô tính, cũng như nuôi cấy mô loài ba kích tím, góp phần đáp ứng nhu cầu cây giống tại Quảng Ninh Mặc dù giống cây con từ nuôi cấy mô có hệ số nhân giống cao, nhưng năng suất và chất lượng củ vẫn đang được đánh giá Việc nghiên cứu đất và kỹ thuật làm đất trồng ba kích cũng rất quan trọng để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Cây ba kích thích hợp với đất dày ở vùng đồi núi dưới 600 m tại miền Bắc, cần đất không nhiễm độc tố và có phân tích đất trước khi trồng Quản lý đất và đánh giá định kỳ là cần thiết, cùng với việc phân tích nguồn nước tưới để đảm bảo an toàn cho cây Nên chọn đất feralit đỏ vàng hoặc đất thịt nhẹ pha cát, ẩm mát và giàu mùn Cần vệ sinh đồng ruộng, thu gom tàn dư cây trồng và cỏ dại, làm ải đất từ cuối năm trước và giữ ẩm sau khi cày Trước khi trồng ba kích, cần bừa lại để đất tơi xốp, nhặt sạch tạp chất, lên luống cao 20 cm và tạo hốc 30 × 30 × 20 cm Đối với đất đồi dốc, không cày mà cuốc hốc cách nhau đồng mức ít nhất 15 ngày trước khi trồng.
1 m, cách hàng 1,5 - 2 m, kích thước hố 40 × 40 × 30 cm c) Thời vụ trồng ba kích
Thời vụ gieo ươm hạt ba kích nên diễn ra vào tháng 1, sau đó trồng vào tháng 5 đến tháng 7 Việc này giúp đảm bảo điều kiện thuận lợi, nâng cao tỷ lệ sống của cây, đồng thời hỗ trợ sự sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh của cây Ngoài ra, cách này cũng giúp giảm công sức chăm sóc cây con Mật độ và khoảng cách trồng cũng cần được chú ý để tối ưu hóa hiệu quả canh tác.
Sự phát triển mạnh mẽ của bộ rễ cây ba kích phụ thuộc vào chất lượng đất; nếu đất được canh tác tơi xốp, hệ rễ sẽ phát triển tốt Mật độ trồng lý tưởng cho cây ba kích là khoảng 8.500 cây/ha với khoảng cách 1,0 m × 1,2 m cho mỗi cây, hoặc 10.000 cây/ha với khoảng cách phù hợp.
Để trồng cây ba kích, cần đào hố với kích thước 30 cm × 30 cm hoặc 40 cm × 40 cm, sâu từ 20 - 30 cm Trộn 2 - 3 kg phân chuồng hoai mục với đất mùn và đổ đầy hố, tránh để hố trũng đọng nước Mỗi hố chỉ trồng một cây đã bỏ bầu, lấp đất đầy hố, lèn chặt gốc và tưới nước ngay sau khi trồng, tốt nhất là vào ngày râm mát Việc chăm sóc và quản lý đồng ruộng trồng ba kích cũng rất quan trọng để cây phát triển khỏe mạnh.
Sau khi trồng cây ba kích, cần cắm cây che nắng hoặc làm giàn che nắng ngay và tưới nước giữ ẩm trong 7 - 10 ngày, tốt nhất là vào buổi sáng Vào tháng 5 và tháng 8 hàng năm, thực hiện làm cỏ, xới xáo và vun gốc cho cây Định kỳ kiểm tra và vệ sinh đồng ruộng để loại bỏ cỏ dại, đồng thời cung cấp đủ ẩm cho cây, đặc biệt trong giai đoạn cây con và mùa nắng hạn.
Lượng phân chuồng hoai mục cần bón lót cho cây trồng dao động từ 15 - 20 tấn/ha Trong ba năm đầu, nên tưới nước phân chuồng pha loãng với liều lượng 3 - 5 tấn/ha/năm hoặc nước phân đạm urê pha loãng 20% với 80 kg/ha/năm vào tháng 5, sau khi làm cỏ và vun gốc Ngoài ra, việc áp dụng chế độ luân canh hoặc xen canh cũng rất quan trọng để tối ưu hóa năng suất cây trồng.
Ba kích là một loại cây trồng lâu năm, có thể áp dụng phương pháp thâm canh để tăng năng suất Sau khi thu hoạch, nông dân có thể chuyển sang trồng các loại cây khác như Hà thủ ô đỏ, khoai lang hoặc hoài sơn Sau 2-3 năm, có thể tiếp tục trồng lại ba kích để duy trì sản xuất.
Tình hình nghiên cứu trong và nước về cây giảo cổ lam
Cây giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum) thuộc họ Cucurbitaceae, còn được biết đến với các tên gọi như cây Trường sinh, cỏ Thần kỳ, Sâm Phương nam, và Ngũ diệp sâm Loài cây này được trồng và sử dụng phổ biến ở nhiều quốc gia như Bangladesh, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Lào, Myanmar, Nepal, Sri Lanka và Việt Nam.
Tại Hàn Quốc, phương pháp nhân giống vô tính bằng thân sau khi cắt hết lá cho ra rễ tốt nhất Giảo cổ lam có thể được nhân giống vô tính qua nuôi cấy mô từ chồi bất định trong môi trường MS với BA 1 mg/l và IAA 0,05 mg/l, hoặc bằng cành trong đất hoặc cát ẩm Mặc dù giảo cổ lam cũng có thể nhân giống hữu tính, phương pháp này gây ra sự phân ly trong quá trình trồng trọt Nhiều nghiên cứu đã đề xuất các biện pháp kỹ thuật canh tác như bán canh tác và trồng xen để sản xuất giảo cổ lam trên diện tích lớn.
Cây giảo cổ lam phát triển tốt nhất ở vùng khí hậu mát, ẩm và có mùa hoa quả từ tháng 6 đến tháng 10 Cây này tái sinh chủ yếu từ hạt và mọc chồi từ các phần còn lại sau khi cắt Là cây ưa bóng, ánh sáng là yếu tố quan trọng trong quá trình trồng trọt Trong điều kiện nhân tạo, giảo cổ lam nên được thu hoạch vào tháng 6 để đạt hàm lượng gynenoside cao nhất, trong khi ở điều kiện tự nhiên, tháng 8 là thời điểm thu hoạch tối ưu cho hàm lượng gypenoside.
Cây giảo cổ lam đã được khai thác và thâm canh tại nhiều quốc gia trên thế giới trong thời gian dài, tuy nhiên, vẫn còn rất ít báo cáo về thành phần sâu bệnh trên cây giảo cổ lam mọc tự nhiên và trong điều kiện canh tác tập trung (Xiao và cs., 1991; Zhu và cs., 1990).
Giảo cổ lam, một loại thảo dược quý, có nguồn gốc từ Việt Nam và một số quốc gia trong khu vực Tại Việt Nam, giảo cổ lam chủ yếu phân bố ở các tỉnh miền núi như Lào Cai (Sa Pa), Hà Giang, Cao Bằng (Quảng Hòa, Quảng Yên, Thạch An), Lạng Sơn (Bắc Sơn, Văn Quan, Văn Lãng), Quảng Ninh (Móng Cái), Hòa Bình (Mai Châu), Tuyên Quang (Nhà Hang), Bắc Cạn (Ba Bể), Thừa Thiên Huế, cùng với các tỉnh Kon Tum và Gia Lai.
Sự khai thác quá mức giảo cổ lam từ tự nhiên đã dẫn đến sự suy giảm nhanh chóng về số lượng và chất lượng dược liệu này Để quản lý hiệu quả nguồn nguyên liệu, tỉnh Quảng Ninh và một số tỉnh miền núi phía Bắc đã bắt đầu nuôi trồng và canh tác cây giảo cổ lam một cách tập trung Hiện nay, các vùng trồng giảo cổ lam lớn như Sa Pa, Ba Vì và Mai Châu đang phát triển Hầu hết các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào mô hình trồng thử nghiệm và tìm kiếm phương pháp tối ưu để nhân giống cây giảo cổ lam hiệu quả.
Phương pháp chọn giống giảo cổ lam được thực hiện thông qua việc chọn lọc hệ vô tính ưu tú, phù hợp với cây nhân giống bằng hom hoặc thân mầm (Nguyễn Văn Hiển, 2000).
Trong những năm gần đây, công ty Đông Bắc đã tiến hành trồng thử nghiệm giảo cổ lam tại Quảng Ninh, với thời gian từ trồng đến thu hoạch là 4 tháng và mỗi năm thu hoạch 2 lứa Sản lượng thu hoạch đạt 66 tấn giảo cổ lam tươi, tương đương 6,6 tấn giảo cổ lam khô, với năng suất từ 1,25 đến 1,38 tấn/ha/lứa Công ty đã mở rộng diện tích trồng lên 1,8 ha tại các xã thuộc huyện Vân Đồn, thành phố Cẩm Phả và Hạ Long, cho thấy cây giảo cổ lam thích ứng tốt với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tại đây.
Cây giảo cổ lam, do chủ yếu được khai thác từ tự nhiên, ít gặp sâu bệnh hại Tuy nhiên, khi cây được trồng tập trung với kỹ thuật thâm canh cao và chế độ phân bón không hợp lý, sẽ dẫn đến sự bùng phát của sâu bệnh, ảnh hưởng đáng kể đến số lượng và chất lượng của cây dược liệu.
Để nâng cao khả năng nhận diện sâu bệnh hại trên cây giảo cổ lam, cần tiến hành điều tra và theo dõi thành phần sâu bệnh Việc này giúp xác định các loài sâu bệnh chính có nguy cơ đe dọa sản xuất, từ đó góp phần mở rộng vùng trồng dược liệu của tỉnh.
Nghiên cứu về nấm Fusarium gây hại cây trồng và biện pháp phòng trừ
Nấm Fusarium gây hại cho nhiều loại cây trồng, trong đó có cây Ba kích Nấm tấn công chủ yếu ở vùng rễ, có thể xâm nhập trực tiếp hoặc qua các vết thương, dẫn đến sự phá hủy bộ rễ và gây ra hiện tượng vàng lá, thối củ.
2.3.1 Trên cây ăn quả có múi
Bệnh vàng lá thối củ, do nấm Fusarium solani và tuyến trùng gây ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây ăn quả có múi tại nhiều vùng trồng Bệnh khởi phát từ rễ cây, gây ra triệu chứng vàng lá, lá nhỏ và rụng dần Ở rễ cây, các rễ non bị thối, lan rộng đến rễ lớn, làm lớp vỏ rễ dễ dàng tách khỏi lõi gỗ, xuất hiện sọc nâu Khi bệnh nặng, toàn bộ rễ bị thối ướt, dẫn đến cây chết.
Việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học không chỉ không giảm thiểu đáng kể thiệt hại do bệnh gây ra mà còn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường đất và nước, ảnh hưởng đến sức khỏe con người Hiện tượng vàng lá thối củ, do sự kết hợp giữa tuyến trùng và nấm, cho thấy tuyến trùng tạo ra vết thương cơ giới, tạo điều kiện cho nấm Fusarium xâm nhập Do đó, một trong những biện pháp quan trọng để phòng ngừa hiện tượng này là kiểm soát tuyến trùng Ngoài ra, việc sử dụng chế phẩm sinh học từ nấm đối kháng Trichoderma để bón vào đất cũng giúp hạn chế sự xâm nhập và phát triển của nấm.
Khi cây xuất hiện hiện tượng vàng lá thối củ, việc kết hợp nấm đối kháng Trichoderma và thuốc hóa học là cần thiết để giảm thiểu tác hại của bệnh Một số loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học hiệu quả trong việc trừ nấm Fusarium bao gồm hợp chất Mancozeb kết hợp với Metalaxyl-M như Ridomil Gold 68WG, Mancolaxyl 72WP và Tungsin-M 72WP Ngoài ra, các sản phẩm sinh học từ vi khuẩn Streptomyces lydicus như Actinovate cũng có thể được sử dụng.
Actino-Iron 1.3 SP và nấm Trichoderma (TRICÔ-ĐHCT) là những giải pháp hiệu quả trong việc phòng trừ bệnh cho cây ăn quả có múi Sản phẩm này đã được áp dụng thành công tại nhiều vùng trồng cây ăn quả ở Việt Nam.
Nấm Fusarium đóng vai trò quan trọng trong việc gây ra bệnh chết chậm ở cây hồ tiêu Bệnh vàng lá chết chậm hồ tiêu là một bệnh phức tạp, liên quan đến sự tương tác giữa các loài sâu hại trong đất như tuyến trùng hại rễ và rệp sáp, cùng với một số vi sinh vật gây bệnh cũng có mặt trong môi trường đất.
Fusarium, Pythium, Rhizoctonia và Phytophthora là những loại nấm gây hại có thể dẫn đến chết cây, với diễn biến bệnh thường kéo dài từ 1-2 năm trước khi cây chết Nhóm sinh vật này có nguồn gốc từ đất và được bảo vệ bởi lớp đất, khiến việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trở nên khó khăn.
Nấm thuộc các chi Fusarium và Rhizoctonia xâm nhập vào rễ cây cà phê qua các vết thương do tuyến trùng Pratylenchus sp và Meloidogyne spp gây ra, dẫn đến hư hại cho bộ rễ Cây cà phê sẽ có các triệu chứng như phát triển kém, thối rễ, vàng lá và có thể chết Bệnh này đặc biệt nghiêm trọng ở những vùng đất ẩm ướt, thoát nước kém và nơi có sự hiện diện của tuyến trùng gây hại nặng.
2.3.4 Nghiên cứu về vi sinh vật đối kháng trong phòng trừ bệnh hại trong đất 2.3.4.1 Nghiên cứu về nấm đối kháng Trichoderma
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã đạt được nhiều thành công trong nghiên cứu và ứng dụng nấm đối kháng Trichoderma để phòng trừ các bệnh hại cây trồng Các nghiên cứu tiêu biểu bao gồm chế phẩm Trichoderma được thử nghiệm trên cây rau tại Viện Sinh học Nhiệt đới, cũng như trên cây xà lách xoong ở Vĩnh Long do Trường Đại học Cần Thơ thực hiện Những ứng dụng này hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả tích cực trong việc bảo vệ cây trồng.
Trường Đại học Nông Lâm TP HCM đã nghiên cứu và phát triển chế phẩm sinh học đa chức năng MT1, được Viện Bảo vệ thực vật ứng dụng để phòng trừ bệnh thối quả ca cao do nấm Sản phẩm này hứa hẹn mang lại hiệu quả cao trong việc bảo vệ cây ca cao, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.
Fusarium spp., và một số loài nấm khác của Viện Bảo vệ thực vật
Nghiên cứu của Nguyễn Văn Tuất và Lê Văn Thuyết (2001) đã chỉ ra rằng nấm đối kháng có khả năng kí sinh hoặc quấn quanh sợi nấm bệnh, đồng thời các loại men do nấm đối kháng tiết ra có thể khiến sợi nấm bệnh bị quăn lại và chết từng đoạn mà không cần ký sinh trực tiếp Những men này giúp phân hủy nhanh chóng các chất hữu cơ trong đất, tăng cường chất dinh dưỡng dễ hấp thu cho cây trồng, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Nghiên cứu của Trần Thị Thuần và cộng sự (1992) cho thấy nấm Trichoderma có khả năng ức chế cao từ 67,7 - 85,5% đối với các nấm gây bệnh như Fusarium spp., Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii và Aspergillus spp Phạm Ngọc Dung và cộng sự (2008) cũng chỉ ra rằng Trichoderma hazianum có khả năng ức chế mạnh mẽ sự phát triển của sợi nấm Phytophthora tropicalis, với khả năng tiêu diệt sợi nấm này chỉ sau 3 ngày nuôi cấy Ngoài ra, một số chủng nấm Trichoderma spp không chỉ ức chế sự phát triển của sợi nấm và sự nảy mầm của bào tử Phytophthora mà còn có khả năng phân hủy tốt các loại tàn dư thực vật, hữu ích trong quá trình ủ phân hữu cơ, góp phần cung cấp phân hữu cơ cho các vườn hồ tiêu.
Theo Trần Kim Loang và cs (2008), sử dụng chế phẩm Trico-VTN (gồm
Sử dụng Trichoderma virens và Trichoderma asperellum với nồng độ 0,3 – 0,4% mỗi tháng một lần có thể hạn chế sự phát triển của bệnh do nấm Phytophthora trên cây tiêu và ca cao trong vườn ươm Trên đồng ruộng, việc xử lý chế phẩm Trico-VTN với lượng 10 – 15 g/gốc, thực hiện 4 lần từ đầu mùa mưa, cách nhau 2 tháng, kết hợp với bón phân hữu cơ, phân bón lá, vệ sinh đồng ruộng và tiêu thoát nước sẽ giúp kiểm soát bệnh chết nhanh hồ tiêu hiệu quả.
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Châu (2009) cho thấy việc sử dụng nấm Trichoderma kết hợp với phân hữu cơ và tưới nước giữ ẩm có hiệu quả trong việc phòng trừ các bệnh như thối rễ, vàng lá và nứt gốc ở vườn cây ăn quả Ngoài ra, các vườn ươm cũng đã áp dụng nấm Trichoderma để kiểm soát bệnh do nấm gây hại trên cây giống Hiệu quả phòng trừ bệnh càng được nâng cao khi nấm Trichoderma được phối trộn với phân chuồng hoai mục và bón định kỳ cho vườn cây.
Nấm Trichoderma, theo Hồng Châu (2009), giúp tăng tốc quá trình phân giải chất hữu cơ, từ đó rút ngắn thời gian hoai mục khi ủ phân chuồng và phân xanh Chủng Trichoderma do Trường Đại học Cần Thơ sản xuất đã được nông dân đánh giá cao về khả năng ngăn ngừa các loại nấm hại như Fusarium, Rhizoctonia, và Phytophthora, gây bệnh trên cây ăn quả có múi và rau họ bầu, bí Vì lý do này, các chế phẩm chứa Trichoderma ngày càng được sử dụng phổ biến, đặc biệt tại các vườn chanh ở Bến Lức.
2.3.4.2 Nghiên cứu về vi khuẩn đối kháng
Luận giải về việc đặt ra mục tiêu và những nội dung cần nghiên cứu của đề tài
Cây thuốc và thực vật có nguồn gốc từ cây mọc tự nhiên, nhưng nhu cầu sử dụng cây dược liệu ngày càng tăng đã biến chúng thành cây trồng quan trọng với giá trị kinh tế cao Nhiều nghiên cứu đã ứng dụng tiến bộ kỹ thuật để nâng cao năng suất và chất lượng cây dược liệu thông qua việc chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác, bảo quản và chế biến Mặc dù có nhiều công trình nghiên cứu đóng góp cho sản xuất cây dược liệu tại Việt Nam, nhưng nghiên cứu về bảo vệ thực vật vẫn còn hạn chế Khi sâu bệnh xuất hiện và gây hại rộng rãi, người quản lý và sản xuất gặp khó khăn trong việc đưa ra giải pháp phòng trừ, dẫn đến giảm năng suất và chất lượng sản phẩm, thậm chí nhiều diện tích không thể thu hoạch.
Quảng Ninh, với điều kiện thiên nhiên thuận lợi, đang phát triển thành một trong những trung tâm cây dược liệu lớn nhất Việt Nam, với nhiều loại cây dược liệu được thử nghiệm và sản xuất Để đảm bảo sự phát triển bền vững cho ngành dược liệu, cần tiến hành nghiên cứu về bảo vệ thực vật nhằm hiểu rõ các đối tượng dịch hại và đưa ra giải pháp phòng chống kịp thời Cây ba kích, một trong những cây trồng chủ lực của tỉnh, có diện tích khoảng 400 ha, nhưng đang gặp khó khăn do bệnh vàng lá thối củ, gây thiệt hại nặng nề sau 1-2 năm trồng Nguyên nhân gây bệnh vẫn chưa được xác định đầy đủ, mặc dù nấm F oxysporium đã được ghi nhận là một tác nhân, và chưa có biện pháp phòng trừ hiệu quả nào được đề xuất.
Cần thiết phải nghiên cứu và xác định nguyên nhân cũng như áp dụng các biện pháp phòng ngừa hiệu quả để bảo vệ an toàn cho các vùng sản xuất cây ba kích tím.
Tỉnh Quảng Ninh có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển nhiều loài cây dược liệu quý, với mục tiêu trở thành trung tâm cây dược liệu của vùng Đông Bắc Việt Nam Tỉnh đã định hướng quy hoạch phát triển vùng dược liệu gắn liền với chế biến hiệu quả, ưu tiên bảo tồn và phát triển các loài cây dược liệu bản địa Để thực hiện thành công chiến lược này, cần xây dựng vùng nguyên liệu ổn định về diện tích, năng suất, chất lượng và tính an toàn của sản phẩm.
Theo dự án “Điều tra, đề xuất quy hoạch trồng cây thuốc trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh” do Sở Y tế thực hiện, cây ba kích tím đã trở thành dược liệu quan trọng được nhiều doanh nghiệp quan tâm, với tổng diện tích trồng lên tới 160 ha vào năm 2015, trong đó 149 ha do các doanh nghiệp đảm nhiệm, chủ yếu tập trung ở Hoành Bồ và Ba Chẽ Một số doanh nghiệp tiêu biểu như Công ty TNHH trồng chế biến và sản xuất dược liệu Đông Bắc (9 ha) và Công ty CP Công nghệ xanh Đông Sơn (90 ha) đã tạo ra các vùng sản xuất hàng hóa lớn Tuy nhiên, ngành sản xuất cây ba kích tím tại Quảng Ninh vẫn đối mặt với nhiều thách thức như chi phí đầu tư cao (khoảng 120 triệu/ha), chất lượng giống không đồng đều và sự tấn công của nhiều loài sinh vật mà chưa có biện pháp phòng trừ hiệu quả.
Ba kích là một loại cây dược liệu có giá trị kinh tế cao, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng về diện tích trồng Hiện nay, diện tích cây ba kích tím tại tỉnh đạt khoảng 400 ha, chủ yếu tập trung ở huyện Ba Chẽ và Hoành Bồ.
Ba Chẽ là địa phương nổi bật với diện tích trồng ba kích tím lớn nhất cả nước, mang lại thu nhập cao hơn nhiều so với việc trồng cây ăn quả cho người dân các xã Lương Mông, Minh Cầm, Đạp Thanh và Thanh Lâm Tuy nhiên, sản xuất ba kích tím đang đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là về giống, kỹ thuật canh tác và kỹ thuật bảo vệ thực vật.
Trong những năm gần đây, sự phát triển đồng loạt của cây ba kích tím với đầu tư thâm canh cao đã làm giảm khả năng chống chịu của cây trước dịch bệnh Bệnh vàng lá thối củ đã khiến nhiều cây ba kích tím từ 1-3 tuổi chết hàng loạt Tại Công ty CP Công nghệ xanh Đông Sơn ở Hoành Bồ, hiện tượng héo vàng thối củ xuất hiện từ năm 2014 và vẫn chưa có dấu hiệu giảm, với tỷ lệ nhiễm bệnh dao động từ 20-30% Nhiều diện tích bị nhiễm bệnh nặng đã phải thay thế bằng cây trồng khác hoặc tốn nhiều công sức để trồng dặm mà chưa tìm ra phương pháp phòng chống hiệu quả.
Tại huyện Ba Chẽ, bệnh vàng lá thối củ đã xuất hiện phổ biến ở hầu hết các xã trồng ba kích tím, đặc biệt tại HTX Toàn Dân, tỷ lệ bệnh trung bình lên đến 40 - 50%, thậm chí một số vườn ghi nhận tỷ lệ lên tới 70% Việc chưa xác định rõ nguyên nhân gây bệnh đã dẫn đến hiệu quả áp dụng các biện pháp phòng trừ rất thấp.
Viện Bảo vệ thực vật đã tiến hành điều tra và phát hiện một số loài nấm, tuyến trùng xung quanh rễ cây ba kích tím bị hại sau 6 tháng đến 1 năm trồng Hầu hết cây ba kích tím chết hàng loạt ở giai đoạn 1 - 2 năm tuổi, dẫn đến giảm mật độ trồng hoặc phải trồng mới, ảnh hưởng lớn đến thời vụ và kinh tế của nông dân Đến nay, vẫn chưa có biện pháp phòng trừ hiệu quả cho tình trạng này.
Giảo cổ lam là một loại dược liệu quý, phù hợp với điều kiện tự nhiên của Quảng Ninh, góp phần vào chiến lược phát triển cây dược liệu đến năm 2020 và các kế hoạch tiếp theo.
Đến năm 2030, giảo cổ lam sẽ trở thành một trong 10 loại cây dược liệu chủ chốt được tỉnh chú trọng phát triển Hiện tại, cây giảo cổ lam đã được trồng và có xu hướng mở rộng sang các huyện như Vân Đồn (Đài Xuyên, Vạn Yên), Tiên Yên (Đồng Ngũ, Hà Lâu) và Hoành.
Để phát triển sản xuất giảo cổ lam trên diện rộng tại Bồ và Cẩm Phả, cần thực hiện đánh giá sơ bộ về các thành phần sâu bệnh hại chính và nguy cơ gây hại trong tương lai Điều này sẽ là cơ sở quan trọng để quản lý dịch hại hiệu quả, phòng ngừa nguy cơ dịch bệnh có thể xảy ra.
Cây ba kích tím và giảo cổ lam có giá trị y dược và kinh tế cao, dẫn đến việc trồng tập trung để tạo ra khu vực cây hàng hóa Tuy nhiên, quá trình canh tác thâm canh đã làm gia tăng bệnh hại, đặc biệt là bệnh vàng lá thối củ ba kích tím Đây là một bệnh nghiêm trọng không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia khác Nghiên cứu quốc tế đã ghi nhận sự xuất hiện của hai loài nấm Fusarium sp và F oxysporium gây ra hiện tượng này.
Việt Nam đã xác định loài nấm Fusarium oxysporum là nguyên nhân gây ra hiện tượng này Nhiều loài vi sinh vật trong môi trường đất, bao gồm nấm Fusarium, đóng vai trò quan trọng trong vấn đề này.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
Nghiên cứu đã xác định các thành phần loài sâu và bệnh hại chính ảnh hưởng đến cây ba kích tím và giảo cổ lam Đồng thời, bài viết cũng đề xuất các biện pháp hiệu quả để phòng trừ những loài sâu bệnh hại chủ yếu trên cây ba kích tím tại Quảng Ninh.
- Xác định được thành phần loài và cơ chế gây hại của sâu, bệnh hại chính trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam tại Quảng Ninh
- - Xây dựng được biện pháp phòng trừ hiệu quả sâu, bệnh hại chính trên cây
Ba kích tím tại Quảng Ninh.
Nội dung nghiên cứu
Điều tra bổ sung nhằm đánh giá thực trạng trồng trọt và tình hình sâu bệnh hại, đồng thời xác định thành phần sâu bệnh hại chính cùng với thiên địch của chúng trên cây trồng.
Ba kích tím và Giảo cổ lam tại Quảng Ninh
- Nội dung 1.1 Điều tra bổ sung, đánh giá thực trạng trồng, tình hình sâu bệnh hại trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam;
Điều tra và xác định thành phần sâu bệnh hại chính cùng với thiên địch của chúng trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam được thực hiện tại huyện Ba Chẽ, Hoành Bồ, với các cuộc điều tra bổ sung ở Cẩm Phả và Vân Đồn.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học và sinh thái của các loại sâu bệnh hại quan trọng trên cây Ba kích tím là rất cần thiết để hiểu rõ quy luật phát sinh và phát triển của chúng Việc nắm bắt thông tin này giúp xác định các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát hiệu quả, bảo vệ cây trồng và nâng cao năng suất.
- Nội dung 2.1 Nghiên cứu các đặc điểm sinh học của bệnh hại quan trọng trên cây Ba kích tím
- Nội dung 2.2 Nghiên cứu các đặc điểm sinh học của loài sâu hại quan trọng trên cây Ba kích tím;
Nghiên cứu quy luật phát sinh và phát triển của các sâu bệnh hại quan trọng trên cây Ba kích tím được thực hiện tại Viện Bảo vệ thực vật, huyện Ba Chẽ Mục tiêu của nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về sự xuất hiện và phát triển của những loại sâu bệnh này, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả, bảo vệ cây trồng.
Nội dung 3 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ sâu, bệnh hại chính trên cây ba kích tím ở huyện Ba Chẽ
- Nội dung 3.1 Nghiên cứu các biện pháp canh tác trong phòng trừ sâu, bệnh hại chính trên cây ba kích;
- Nội dung 3.2 Nghiên cứu các biện pháp sinh học trong phòng trừ sâu, bệnh hại chính trên cây ba kích tím;
- Nội dung 3.3 Nghiên cứu các biện pháp hóa học trong phòng trừ sâu, bệnh hại chính trên cây ba kích tím;
- Nội dung 3.4 Xây dựng quy trình phòng trừ tổng hợp sâu, bệnh hại chính trên cây Ba kích tím;
- Địa điểm thực hiện: huyện Ba Chẽ
Nội dụng 4 Xây dựng mô hình phòng trừ sâu, bệnh hại chính trên cây Ba kích tím
- Nội dung 4.1 Tổ chức 01 hội thảo xây dựng mô hình
- Nội dung 4.2 Xây dựng mô hình
+ Xây dựng 01 mô hình áp dụng các biện pháp phòng trừ sâu bệnh hại chính trên cây Ba kích tím
+ Xây dựng 01 mô hình xử lý bệnh vàng lá thối củ trên vườn Ba kích tím
+ Địa điểm thực hiện: dự kiến huyện Ba Chẽ
Nội dung 5 Tập huấn, chuyển giao kỹ thuật trong phòng trừ sâu, bệnh hại trên cây Ba kích tím tại Quảng Ninh
- Tập huấn chuyển giao kỹ thuật cho cán bộ và nông dân địa phương tại huyện
Ba Chẽ và Hoành Bồ; Địa điểm thực hiện: huyện Ba Chẽ
Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Nội dung 1 Điều tra bổ sung đánh giá thực trạng trồng, tình hình sâu bệnh hại; xác định thành phần sâu bệnh hại chính và thiên địch của chúng trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam tại Quảng Ninh
3.3.1.1 Nội dung 1.1 Điều tra bổ sung, đánh giá thực trạng trồng, tình hình sâu bệnh hại trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam
Phương pháp điều tra được thực hiện thông qua phỏng vấn trực tiếp người trồng cây ba kích tím và giảo cổ lam bằng phiếu điều tra Mục tiêu là thu thập thông tin phản ánh thực trạng trồng trọt, chăm sóc cũng như tình hình sâu bệnh hại ảnh hưởng đến cây trồng tại huyện Ba Chẽ, Hoành Bồ, Vân Đồn và Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện 64 phiếu phỏng vấn hộ trồng ba kích và giảo cổ lam Địa điểm điều tra bao gồm huyện Ba Chẽ và Hoành Bồ cho ba kích, cùng với Tiên Yên và Cẩm Phả cho giảo cổ lam.
3.3.1.2 Nội dung 1.2 Điều tra, xác định thành phần sâu bệnh hại chính và thiên địch của chúng trên cây Ba kích tím và Giảo cổ lam
3.3.1.2.1 Phương pháp điều tra và xác định thành phần sâu, bệnh hại
Việc điều tra dịch hại trên cây trồng được thực hiện dựa trên phương pháp của Viện Bảo vệ thực vật (1997) và theo Quy chuẩn Quốc gia QCVN-01-38:2010/BNNPTNT, ban hành ngày 12/10/2010 bởi Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Trong mỗi huyện, ba xã sẽ được chọn, với mỗi xã chọn ba vườn đại diện cho tuổi cây và địa hình trồng Tại mỗi vườn, mười điểm sẽ được lựa chọn, và từ mỗi điểm, mười cây sẽ được quan sát Trong quá trình điều tra, các tập tính và hoạt động sống của sâu hại, thiên địch, cũng như triệu chứng bệnh hại sẽ được ghi chép Các mẫu sẽ được thu thập riêng biệt và bảo quản trong hộp nuôi sâu hoặc túi thu mẫu chứa hóa chất chống ẩm, kèm theo thông tin chi tiết như cây ký chủ, vị trí bị hại, triệu chứng, ngày thu mẫu và người thu mẫu Mẫu sẽ được đưa về phòng thí nghiệm trong thùng mát có đá gel Tại đây, sâu hại và thiên địch sẽ được nuôi tiếp đến pha trưởng thành để làm mẫu tiêu bản, trong khi các loài bệnh hại sẽ được nuôi cấy, phân lập và làm thuần để phục vụ cho công tác giám định.
Ngoài việc khảo sát tại các điểm điều tra cố định, cần tiến hành điều tra bổ sung tại những khu vực khác để đánh giá tình hình dịch hại Việc này được thực hiện trong các giai đoạn phát triển của cây và theo sự xuất hiện của từng lứa sâu hại cũng như thời điểm thích hợp cho các loại bệnh Địa điểm điều tra bao gồm huyện Ba Chẽ, Hoành Bồ, Tiên Yên và Cẩm Phả Tác hại của các đối tượng dịch hại trên cây ba kích và giảo cổ lam sẽ được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu theo dõi cụ thể.
Tỷ lệ cây bị hại (%) = Tổng số cây bị hại
Tổng số cây điều tra × 100
3.3.1.2.2 Xác định nguyên nhân gây bệnh vàng lá thối củ cây ba kích tím tại Quảng Ninh
Các điều tra được thực hiện theo "Phương pháp điều tra cơ bản dịch hại nông nghiệp và thiên địch của chúng" của Viện Bảo vệ thực vật (1997) cùng với các tiêu chuẩn ngành liên quan Quy trình bao gồm: (i) quan sát, phân tích và phân loại triệu chứng; (ii) quan sát vi sinh vật gây bệnh dưới kính hiển vi; (iii) phân lập và nuôi cấy vi khuẩn, nấm theo các phương pháp chung; và (iv) xác định nguyên nhân gây bệnh dựa trên tài liệu của Đặng Vũ Thị Thanh và Hà Minh Trung (1999, 2001) cùng các tác giả khác.
Năm 2001 và 2006, để xác định mẫu bệnh do vi rút và phytoplasma gây ra, cần áp dụng phương pháp giải mã gene đặc trưng Đối với mẫu thực vật, sử dụng các phương pháp ép khô và bảo quản tiêu bản màu xanh trong hộp kính hoặc phong bì Đồng thời, tiến hành làm tiêu bản lam cho mẫu nấm và lưu giữ các vi sinh vật gây bệnh trên tiêu bản lam, giấy khô chân không và trong dầu khoáng.
Phân lập nấm gây bệnh vàng lá thối củ cây ba kích được thực hiện theo phương pháp của Burgess và cộng sự (2008) Đầu tiên, bề mặt mẫu bệnh được khử trùng bằng Ethanol 70%, sau đó cắt thành các mẫu nhỏ kích thước 0,5×0,5mm và đặt lên đĩa petri chứa môi trường WA (20g Agar trong 1 lít nước) Khi nấm mọc, các nguồn nấm được cấy chuyển sang môi trường PDA (20g Dextrose + 20g Agar + 250g khoai tây trong 1 lít nước, pH=7.0) để tách dòng thuần bằng cách cấy truyền các đỉnh sợi nấm Quá trình này bao gồm quan sát sự phát triển của nấm, mô tả đặc điểm phát triển của tản nấm, sự hình thành bào tử, cũng như hình dạng và kích thước của bào tử.
Sau khi thuần nấm, tiến hành nhân nuôi sinh khối nấm trên môi trường PDA và thực hiện lây nhiễm nhân tạo theo chu trình Koch Cây ba kích con một năm tuổi được trồng trong đất đã được khử trùng trong chậu Nhân sinh khối nấm được lây nhiễm bằng dung dịch bào tử nấm có nồng độ 5×10^6 bào tử/ml Đối với cây đối chứng, không bị lây bệnh, thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần, mỗi lần lặp lại 30 cây.
Số cây lây nhiễm nhân tạo: 30 cây/thí nghiệm × 3 lần = 90 cây
Số cây đối chứng: 30 cây/thí nghiệm × 3 lần = 90 cây
Quan sát thời gian xuất hiện triệu chứng bệnh vàng lá trên các cây thí nghiệm và so sánh với triệu chứng bệnh trên đồng ruộng là rất quan trọng Việc này giúp xác định tỷ lệ cây bị bệnh, từ đó có những biện pháp phòng ngừa và xử lý hiệu quả.
Các cây lây bệnh nhân tạo có triệu chứng tương tự như bệnh trên đồng ruộng được phân lập lại nấm để so sánh với loài nấm đã sử dụng trong quá trình lây bệnh nhân tạo.
- Định danh nấm gây bệnh:
Nấm gây bệnh vàng lá thối củ được làm thuần bằng đỉnh sợi nấm, cấy trên môi trường PDA trong 7 ngày DNA tổng số của sợi nấm được chiết xuất bằng phương pháp CTAB theo hướng dẫn của Doyle & Doyle (1990) Phản ứng PCR được thực hiện với cặp primer ITS4 và ITS5 để khuếch đại vùng ITS của nấm, theo nghiên cứu của White và cộng sự (1990).
Sản phẩm PCR được tinh sạch từ agarose gel bằng QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen, Đức) và được giải trình tự gen trực tiếp cả hai chiều trên máy ABI3100 tại Hàn Quốc, sử dụng BigDye Terminator 3.1 Kit (Applied Biotech) Trình tự mẫu được so sánh với Ngân hàng Gen qua phần mềm trực tuyến http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (Altschul và cs 1990) Cây phả hệ được xây dựng theo phương pháp Neighbor-joining, với khoảng cách di truyền giữa các chuỗi xác định dựa trên mô hình thay thế Kimura hai tham số, cùng giá trị thống kê bootstrap (%) với 1000 lần lặp lại trong phần mềm MEGA 7.0 (Kumar và cs., 2016).
3.3.2 Nội dung 2 Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái và quy luật phát sinh phát triển của một số loại sâu bệnh hại quan trọng trên cây Ba kích tím 3.3.2.1 Nội dung 2.1 Nghiên cứu các đặc điểm sinh học của bệnh hại quan trọng trên cây Ba kích tím
3.3.2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của nấm F fujikuroi