Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu Bệnh Thán Thư Thanh Long và Biện pháp Quản lý Tổng Hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP ĐẶNG THỊ KIM UYÊN NGHIÊN CỨU BỆNH THÁN THƢ TRÊN THANH LONG VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số ngành: 62620112 Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP ĐẶNG THỊ KIM UYÊN NGHIÊN CỨU BỆNH THÁN THƢ TRÊN THANH LONG VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số: 62620112 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: 1. NGUYỄN VĂN HÕA Năm 2022 CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG Luận án này với tựa đề là “Nghiên cứu bệnh thán thư trên thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp”, do nghiên cứu sinh Đặng Thị Kim Uyên thực hiện theo sự hướng dẫn của PGS. Trần Vũ Phến và TS. Luận án đã báo cáo và được Hội dòng đánh giá luận án tiến sĩ thông qua ngày: 31/10/2021 Luận án đã được chính sửa theo góp ý và được Hội đồng đánh giả luận án xem lại.

Thƣ ký Ủy viên (kỷ tên) (ký tên) Ủy viên Phản biện 3 (ký tên) (ký tên) Phản biện 2 Phân biện 1 (ký tên) (kỷ tên) Ngƣời hƣớng dẫn Chủ tịch Hội đồng (kỷ tên) (kỷ tên) i 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. Trần Vũ Phến và TS. Nguyễn Văn Hòa đã dành nhiều thời gian để góp ý, định hướng phương pháp luận, cho ý tưởng, nội dung nghiên cứu, chỉnh sửa văn phong và 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 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 luận án.

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 chân thành cám ơn GS. Rangaswamy Muniappan, của trường Đại học Virginia Tech - Gender Evaluation Hoa Kỳ đã cung cấp quỹ và hỗ trợ tôi thực hiện công trình nghiên cứu này. Tôi xin thành thật cảm ơn Thầy PGS.

Trần Nhân Dũng - 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 - Viện Cây ăn quả miền Nam, 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 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 2022 Nghiên cứu sinh ĐẶNG THỊ KIM UYÊN ii TÓM TẮT Luận án với tiêu đề “Nghiên cứu bệnh thán thư trên cây thanh long và biện pháp quản lý tổng hợp” được thực hiện từ tháng 02 năm 2015 đến tháng 12 năm 2019, tại 3 tỉnh Tiền Giang, Long An và Bình Thuận với các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm và ngoài đồng nhằm để xác định tác nhân gây bệnh, điều kiện lưu tồn phát sinh phát triển của bệnh và nghiên cứu một số biện pháp phòng trừ có hiệu quả đối với bệnh thán thư (Colletotrichum spp.) trên thanh long.

Nội dung luận án bao gồm: (i) Thu thập và định danh các loài từ chi Colletotrichum gây bệnh thán thư trên thanh long bằng đặc điểm hình thái học và kỹ thuật sinh học phân tử. (ii) Nghiên cứu một số điều kiện phát sinh và phát triển của bệnh thán thư trên thanh long. (iii) Đánh giá một số biện pháp phòng trừ tổng hợp. Kết quả đã đạt được: (1) Đã Thu thập và phân lập được 44 chủng nấm gây bệnh thán thư trên thanh long, qua phân loại hình thái kết hợp kỹ thuật sinh học phân tử, giải trình tự gen, so sánh và phân tích trình tự DNA trên vùng ITS-rDNA đã khẳng định được các chủng thuộc loài Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum.

truncatum đều gây bệnh trên giống thanh long ruột trắng Chợ Gạo, giống ruột trắng Bình Thuận, giống ruột đỏ và giống tím hồng, trong đó loài C. truncatum gây hại nặng nhất là trên giống thanh long ruột đỏ. Nhằm hiểu rõ nguồn gốc mầm bệnh phát sinh của bệnh thán thư gây hại thanh long, nghiên cứu về sự hiện diện nấm Colletotrichum trong nước mưa, nước mương, rãnh, tàn dư thực vật và mẫu đất ở độ sâu (0 - 10 cm) trong vườn thanh long được tiến hành. Kết quả thu thập được 8 chủng nấm Colletotrichum từ các mẫu nước mưa, nước mương, mô chết-tàn dư thực vật và đất trong vườn thanh long tại Tiền Giang, Long An và Bình Thuận và các chủng nấm này đều gây bệnh thán thư trên cành thanh long qua quy trình Koch.

Bệnh thán thư phát sinh và gây hại nặng nhất vào tháng có lượng mưa và ẩm độ cao trong năm, bắt đầu xuất hiện từ tháng 6 dương lịch. Đỉnh điểm gây hại nặng vào tháng 9 đến tháng 10 năm 2018, thời điểm này trùng vào mùa mưa tại Đồng Bằng Sông Cửu Long. (3) Hoạt chất hóa, sinh học như Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole và Polyoxin complex có hiệu quả ức chế tản nấm Colletotrichum gloeosporioides và Colletotrichum truncatum phát triển với hiệu lực từ 72% đến 93,75%. Dịch trích cây móng tay ở nồng độ 2% có hiệu lực ức chế nấm gây bệnh thán thư trên thanh long từ 56% đến 93,7%.

Tuyển chọn được các dòng vi khuẩn Bacillus (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT– N–BS 2; VK3; BS) có hiệu suất đối kháng từ 62% đến 68% và chủng xạ khuẩn (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11 và BT1) có hiệu suất đối kháng từ 50% đến 71,3% đối với tác nhân gây bệnh thán thư trên thanh long ở điều kiện phòng thí nghiệm. Ở điều kiện ngoài đồng áp lực bệnh cao (tỷ lệ bệnh trên 20%) dùng hoạt chất Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay cho hiệu quả cao, ức chế sự phát triển của đường kính vết bệnh và tỷ lệ bệnh thán thư. Ngoài ra, đối với áp lực bệnh thấp (tỷ lệ bệnh dưới 20%) trong vườn dùng iii hoạt chất sinh học Polyoxin complex và vi sinh vật có ích xạ khuẩn Streptomyces (TG17), Streptomyces lydicus và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2)) có hiệu quả phòng ngừa được bệnh. Trên mô hình diện hẹp, áp dụng giải pháp quản lý tổng hợp như cắt tỉa loại bỏ mầm bệnh ra khỏi vườn và kết hợp phun các hoạt chất Propiconazole + Difenoconazole, dịch trích cây móng tay, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, xạ khuẩn (TG17) và vi khuẩn Bacillus (VL–N–BS 2) giảm được áp lực bệnh, giảm được số lần phun thuốc và tăng lợi nhuận so với tập quán nông dân.

Từ khóa: Cây thanh long, Colletotrichum gloeosporioides, C. truncatum, bệnh thán thư, lưu tồn, phát sinh bệnh, hóa học, sinh học và trình tự DNA vùng ITS-rDNA. iv ABSTRACT The thesis titled "Study on anthracnose disease on dragon fruit and its integrated management measures" had been carried out from February 2015 to December 2019 at three provinces of Tien Giang, Long An and Binh Thuan. The experiments had been carried out at both in the laboratory and under field conditions to identify the causal agent, suitable conditions for the disease development and study on some effective control measures against anthracnose (Colletotrichum spp.) on dragon fruit (DF).

The contents of the thesis include: (i) Collection and identification of species from the genus Colletotrichum causing anthracnose disease on DF by morphological characteristics and molecular biological techniques. (ii) Research on some conditions for the arising and development of anthracnose on DF. (iii) Evaluation of some integrated control measures. The results showed that: (1) Collected and isolated 44 strains of fungi causing anthracnose on DF, through morphological classification combining molecular biological techniques, gene sequencing, comparison and analysis.

DNA sequence analysis on the ITS-rDNA region confirmed strains belonging to Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum truncatum species. truncatum both cause diseases on Cho Gao white flesh DF variety, Binh Thuan white flesh variety, red flesh and pink purple flesh varieties, in which C. truncatum species caused the heaviest damage, especially on red flesh DF variety. In order to understand the source of the inoculum of the anthracnose disease affecting DF, research on the presence of Colletotrichum fungus in rainfall, ditch, cannel water, plant residues and soil samples at depths (0 - 10 cm) in DF garden was conducted.

The results showed that collected 8 strains of Colletotrichum fungus had been collected from samples of rainwater, ditch water, dead tissue-plant residues and soil in DF gardens at Tien Giang, Long An and Binh Thuan and these strains all caused anthracnose disease on DF branches through Koch postulation. Anthracnose disease arose and caused the most damage in the month with high rainfall and humidity of the year, starting from June of the year. The peak of severe damage was from September to October, 2018, which coincided with the rainy season in the Mekongriver delta region in Vietnam. (3) Chemical and biological active ingredients such as Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, Difenoconazole and Polyoxin complex were effectively inhibit the growth of the fungus Colletotrichum gloeosporioides and Colletotrichum truncatum with an efficacy from 72% to 93.

The Impatiens balsamina extract at a concentration of 2% had an inhibitory effect on the fungus causing anthracnose on DF from 56% to 93. Selection of Bacillus strains (TB–TL–BS 4; DN–X–BS 4; VL–N–BS 1; VL–N–BS 2; VT–N–BS 1; VT–N–BS 2; VK3; BS) had antagonistic efficiency from 62% to 68% and Actinomycete strains (TG8, TG12, BT3, TG17, TG11 and BT1) had antagonistic efficiency from 50% to 71.3% against the agent causing anthracnose disease on DF under laboratory conditions. In field conditions with high disease pressure (disease rate v over 20%) using active ingredients Difenoconazole, Azoxystrobin + Difenoconazole, Propiconazole + Difenoconazole, the Impatiens balsamina extract for high efficiency, inhibiting the growth of wound diameter and disease severity of anthracnose. In addition, for low disease pressure (disease rate less than 20%) in the garden, using biologically active ingredients Streptomyces lydicus and Polyoxin complex, actinomycetes (TG17) and bacteria (VL–N–BS 2) were effective in preventing disease.

On a small scale model, applied integrated management solutions such as pruning to remove pathogens from the garden and combined spraying with active ingredients Propiconazole + Difenoconazole, the Impatiens balsamina extract, Streptomyces lydicus, Polyoxin complex, actinomycete (TG17)) and bacteria (VL–N– BS 2) reduced disease pressure, reduced the number of sprays and increased profits compared to farmers' practices. Key word: Dragon fruit (DF), Colletotrichum gloeosporioides, C. truncatum, anthracnose, persistence, pathogenesis, chemistry, biology and sequences ITS-rDNA region DNA.