ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  LỪ THỊ TRANG Tên đề tài: ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN VÀ XÁC ĐỊNH TÁC NHÂN GÂY BỆNH THỐI RỄ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG CAO LƯƠNG NGỌT CÓ TRIỂN VỌNG NHẬP NỘI TỪ NHẬT BẢN TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Khoa : Nông học Khóa học : 2010 – 2014 Giảng viên hướng dẫn : TS. Dương Thị Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên, trong quá trình học tập đã có một lượng kiến thức cơ bản, thực tập tốt nghiệp là điều kiện để củng cố và hệ thống lại toàn bộ lượng kiến thức đó. Bên cạnh đó, thực tập tốt nghiệp còn giúp sinh viên làm quen với điều kiện sản xuất thực tế ngoài đồng ruộng, vững vàng hơn về chuyên môn và biết cách vận dụng kiến thức đã học vào sản xuất. Được sự nhất trí của Ban Giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và ban chủ nhiệm khoa Nông Học, em đã tiến hành thực hiện đề tài:“Điều tra diễn biến và xác định tác nhân gây bệnh thối rễ trên một số giống cao lương ngọt có triển vọng nhập nội từ Nhật Bản trồng tại Thái Nguyên”. Hoàn thành đề tài này, trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy giáo, cô giáo trong trường đã truyền đạt lại cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại nhà trường. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Dương Thị Nguyên người đã trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Cảm ơn các anh chị trong nhóm thực hiện đề tài cao lương đã trực tiếp chỉ bảo em và cảm ơn gia đình, bạn bè của em đã luôn cổ vũ, động viên và đồng hành cùng em trong suốt thời gian thực tập, hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Do còn hạn chế về thời gian, về trình độ và kinh nghiệm thực tế của bản thân nên không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong được sự tham gia đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để chuyên đề của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 05 năm 2014 Sinh viên Lừ Thị Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DT : Diện tích NS : Năng suất SL : Sản lượng BVTV : Bảo vệ thực vật NLTT : Năng lượng tái tạo NLSH : Năng lượng sinh học CSB : Chỉ số bệnh TLB : Tỉ lệ bệnh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần bệnh hại cao lương trên thế giới 4 Bảng 2.2. Thành phần bệnh hại cao lương tại Việt Nam* 20 Bảng 4.1. Thành phần bệnh hại cao lương ngọt tại Thái Nguyên vụ xuân Năm 2014. 27 Bảng 4.2. Diễn biến bệnh thối rễ cao lương tại Phú Lương vụ xuân năm 2014 29 Bảng 4.3. Bảng diễn biến bệnh thối rễ điều tra tại Đại Học Nông lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014 31 Bảng 4.4. Các dạng triệu chứng bệnh thu được trên đồng ruộng vụ xuân năm 2014 tại Thái Nguyên 33 Bảng 4.5. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm Pythium graminicola cho cao lương ngọt vụ xuân năm 2014 tại Thái Nguyên 36 Bảng 4.6. Đặc điểm nuôi cấy của nấm F. moniliforme trên các loại môi trường khác nhau 39 Bảng 4.7. Tỷ lệ mọc của nấm Fusarium moniliforme trên môi trường PDA sau 5 ngày nuôi cấy…………………………………………………………39 Bảng 4.8. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm Fusarium moniliforme cho cao lương ngọt vụ xuân năm 2014 tại Thái nguyên 40 Bảng 4.9. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng vi khuẩn Erwinia sp. cho cao lương ngọt vụ xuân tại Thái Nguyên năm 2014 44 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Triệu chứng của một số loại bệnh phổ biến phát hiện được trên cao lương ngọt 28 Hình 4.2. Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ tại Phú Lương vụ xuân năm 2014 30 Hình 4.3. Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ tại Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014 31 Hình 4.4. Hình ảnh sợi nấm và bào tử trứng và bào tử hậu của nấm Pythium graminicola 34 Hình 4.5. Mối tương quan giữa điều kiện nhiệt độ và sự phát triển của nấm P.graminicola trên môi trường CMA 35 Hình 4.6. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm P. Graminicola 37 Hình 4.7. Bào tử nấm F. moniliforme phân lập từ vết bệnh thối rễ cao lương 38 Hình 4.8. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm Fusarium moniliforme 41 Hình 4.9. Hình ảnh khuẩn lạc và tế bào vi khuẩn Erwinia sp 42 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn Erwinia sp 43 Hình 4.11. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng vi khuẩn Erwinia sp. 44 MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề……… ……… …………………………………………….1 1.2. Mục đích yêu cầu… ……………………………… ………………….2 1.2.1. Mục đích 2 1.2.2. Yêu cầu 3 1.3. Ý nghĩa đề tài…… …………………………… …………………… 3 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài…… ………………… …………………….4 2.2. Tình hình nghiên cứu bệnh cao lương trên thế giới… ………… …….4 2.2.1. Bệnh vi khuẩn hại cao lương 7 2.2.2. Bệnh Thán thư (Anthracnose - Colletotrichum graminicola (Cesati) Wilson) 8 2.2.3. Bệnh thối than (Charcoal rot - Macrophomina phaseolina (Tassi) Goidanich) 9 2.2.4. Bệnh sương mai (Sorghum downy mildew - Peronosclerospora sorghi (W. Weston & Uppal) C.G. Shaw =Sclerospora sorghi W. Weston & Uppal) 9 2.2.5. Bệnh điên ngọn cao lương (Crazy top - Sclerophthora macrospora) 10 2.2.6. Bệnh đốm lá lớn (Exserohilum turcicum (Syn: Helminthosporium turcicum (Pass) Leonard&Suggs, Bipolaris turcica (Pass) Shoemaker, Drechslera turcica (Pass.) Subram and Jain.) 10 2.2.7. Bệnh than đen (Smut - Sporisorium sp.) 11 2.2.8. Bệnh mốc bông (Head molds) 12 2.2.9. Bệnh khảm lùn (Maize dwarf mosaic virus - MDMV) 12 2.2.10. Một số bệnh do tuyến trùng gây ra 13 2.2.11. Bệnh thối thân Fusarium 13 2.2.12. Một số triệu chứng bất thường khác trên lá 14 2.2.13. Bệnh thối rễ 15 2.2.13.1. Bệnh thối rễ Fusarium 15 2.2.13.2. Bệnh thối rễ Pythium 16 2.2.13.3. Bệnh thối rễ Periconia (Periconia circinata (Mang.) Sacc.) 17 2.3. Tình hình nghiên cứu cao lương ở Việt Nam… … ………………….20 2.3.1. Tình hình nghiên cứu cao lương ở Việt Nam 19 2.3.2. Tình hình nghiên cứu bệnh hại cao lương ở Việt Nam 20 PHẦN 3:ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……………………… …………… 22 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 22 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 22 3.1.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 22 3.2. Nội dung nghiên cứu… ………………… ………………………… 22 3.3. Phương pháp nghiên cứu… …………………… ……………………23 3.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung 23 3.3.2. Phương pháp điều tra thu thập mẫu bệnh 23 3.3.2. Giám định mẫu bệnh hại 24 3.3.3. Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ hại cao lương ngọt tại Thái Nguyên 24 3.3.4. Điều tra diễn biến của bệnh thối rễ hại cao lương 25 3.3.5. Điều tra thành phần và mức độ phổ biến của các loại bệnh hại 25 PHẦN 4:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 4.1. Thành phần bệnh hại cao lương ngọt tại Thái Nguyên…… …… … 26 4.2. Diễn biến bênh thối rễ hại cao lương ngọt……………….…………… 31 4.3. Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ…………… …………………34 4.3.1. Triệu chứng bệnh thối rễ cao lương ngọt 32 4.3.2. Xác định nguyên nhân gây bệnh 34 4.3.2.1. Pythium graminicola 34 4.3.2.2.Fusarium moniliforme 37 4.3.2.3 Erwinia sp 41 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ………………… …… 45 5.1. Kết luận… …………………………………………………………… 45 5.2. Đề nghị… ………… ……………………………………………… 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 TIẾNG VIỆT 46 TIẾNG ANH 46 TÀI LIỆU MẠNG 47 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cuộc khủng hoảng năng lượng đang trở nên hết sức cấp bách, không chỉ đe dọa đến tăng trưởng kinh tế thế giới, mà còn đe dọa trực tiếp hoà bình, an ninh quốc tế. Nguồn năng lượng hoá thạch, món quà cực kỳ quý báu của thiên nhiên ban tặng con người đang cạn kiệt. Để ổn định và đảm bảo an ninh năng lượng, đáp ứng nhu cầu của con người, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn nhiên liệu mới. Trong đó nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật đang được quan tâm. Việt Nam là đất nước nông nghiệp và hàng năm phải nhập khẩu xăng dầu với sản lượng rất lớn để phục vụ nhu cầu trong nước. Trong điều kiện nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu liên tục tăng như hiện nay thì việc nghiên cứu tìm ra nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo thay thế năng lượng truyền thống là một giải pháp hết sức cấp bách. Đứng trước tình hình đó, Chính phủ Việt Nam đã thực hiện chính sách khuyến khích sử dụng đa dạng hóa các nguồn năng lượng như: năng lượng hạt nhân, năng lượng nước, gió, mặt trời, và đặc biệt là năng lượng sinh học. Hiện nay, Bộ Khoa học Công nghệ giao đã giao cho Đại học Nông lâm Thái Nguyên thực hiện đề tài Nghị Định thư với Nhật bản “Nghiên cứu phát triển cao lương ngọt cao sản cho vùng trung du miền núi phía Bắc làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học” với mục tiêu xác định tính khả thi trong việc phát triển cao lương ngọt tại các tỉnh trung du miền núi phía Bắc làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học. Những kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy cao lương ngọt sinh trưởng rất tốt trong điều kiện thời tiết khí hậu của vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam, có thể cho năng suất cao và hứa hẹn sẽ là cây trồng năng lượng sinh học hiệu quả tại Việt Nam. Cao lương ngọt là loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao, có khả năng chịu hạn, chứa hàm lượng protein cao (cao hơn so với ngô), ít chất béo và không có carotene. Cao lương có tiềm năng năng suất sinh khối rất cao có thể đạt 200-300 2 tấn/ha/năm, và có nhiều giá trị sử dụng, đặc biệt, phục vụ sản xuất năng lượng sinh học (Koizumi, 2009). Tại Việt Nam, cao lương đang được xem là loại cây trồng phù hợp và có ưu thế vượt trội hơn so với ngô và mía trong sản xuất năng lượng sinh học, vì cao lương chỉ cần 1/2 lượng nước và 1/2 lượng phân bón so với ngô và mía. Do vậy, cao lương có thể được trồng hiệu quả trên những vùng đất khô cằn, thậm chí gần hoang hóa (khoảng 9,3 triệu hecta đất hoang hóa, và 4,3 triệu hecta đất đồi núi) nơi không thể trồng lúa gạo hoặc cây trồng khác (Ngân hàng Phát triển Châu Á, 2009). Tuy nhiên, trong quá trình trồng thử nghiệm, cao lương ngọt do có sinh khối lớn và hàm lượng đường trong thân cao, nên cũng là loại cây trồng bị nhiều đối tượng sâu bệnh phá hại, trong đó sâu đục thân, rệp muội, bệnh thối rễ, bệnh thối thân là những đối tượng đặc biệt nguy hiểm đối với cây cao lương ngọt. Cao lương ngọt là cây trồng mới ở Việt Nam, những nghiên cứu về cao lương ngọt nói chung và về sâu bệnh hại nói riêng còn rất hạn chế. Bệnh thối rễ ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng cao lương. Bệnh thối rễ thường phát sinh gây hại ngay từ giai đoạn cây con làm cây chết hàng loạt làm giảm mật độ cây, những cây bị nhẹ thường sinh trưởng và phát triển kém, và tỷ lệ đổ cao do bộ rễ bị tổn thương, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và sản lượng. Bệnh thối rễ xuất hiện trên tất cả các giống nhập nội và ở tất cả các thời vụ trồng, có những ruộng năng suất đã bị giảm tới 40%. Để có thể đưa cao lương ngọt vào sản xuất đại trà tại Việt Nam, cần phải có những nghiên cứu về nguyên nhân quy luật phát sinh gây hại của bệnh thối rễ, làm cơ sở xây dựng biện pháp quản lý hiệu quả bệnh thối rễ, nâng cao năng suất và chất lượng của cao lương ngọt. Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài: :“Điều tra diễn biến và xác định tác nhân gây bệnh thối rễ trên một số giống cao lương ngọt có triển vọng nhập nội từ Nhật Bản trồng tại Thái Nguyên”. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Điều tra thành phần các loài bệnh hại trên cao lương ngọt. - Điều tra diễn biến của bệnh thối rễ trên cao lương. [...]...3 - Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ trên cây cao lương ngọt 1.2.2 Yêu cầu - Nhận dạng được các loại bệnh hại trên cây cao lương Điều tra thành phần và mức độ phổ biến của các loại bệnh hại Xác định diễn biến bệnh thối rễ qua các kì điều tra Xác định được nguyên nhân gây bệnh thối rễ trên cây cao lương 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa trong học tập - Giúp sinh viên biết triển khai một đề tài... trên một số giống cao lương ngọt triển vọng nêu trên 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu - Theo dõi diễn biến gây hại bệnh thối rễ trên cây cao lương ngọt - Nguyên nhân gây bệnh thối rễ trên cây cao lương 3.1.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Điều tra diễn biến bệnh tại 2 địa điểm là khu thí nghiệm gần nhà lưới, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và xã Hợp Thành huyện Phú Lương tỉnh Thái Nguyên 3.2 Nội dung... cứu - Điều tra thành phần và mức độ phổ biến của các loại bệnh hại trên cây cao lương ngọt - Diễn biến bệnh thối rễ 23 - Nguyên nhân gây bệnh thối rễ 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung Điều tra theo phương pháp 5 điểm chéo góc mỗi điểm điều tra 50 cây, đếm tổng số cây bị bệnh hại Định kì 7 ngày điều tra 1 lần Chỉ tiêu theo dõi : Tỉ lệ bệnh thối rễ và chỉ số bệnh thối rễ Tỉ... khi lây bệnh nhân tạo 5, 10, 15, 20, 25 và 30 ngày - Tái phân lập vi sinh vật từ cây biểu hiện triệu chứng bệnh, và so sánh với loài vi sinh vật phân lập từ cây bị bệnh trên đồng ruộng 3.3.4 Điều tra diễn biến của bệnh thối rễ hại cao lương Điều tra diễn biến của bệnh hại theo phương pháp điều tra của Viện Bảo vệ Thực vật Điều tra trên điểm cố định, định kỳ 7 ngày 1 lần trên các giống khác nhau và ruộng... bón cao, và trồng với mật độ cao có thể làm tăng mức độ phổ biến của phức hệ vi sinh vật gây bệnh thối rễ và thối thân cao lương Do đó, cần hiểu rõ triệu chứng, đặc điểm sinh học, sinh thái để quản lý bệnh được hiệu quả hơn Điều này đặc biệt quan trọng ở một số vùng trên thế giới nơi trồng những giống cao lương ngắn ngày, năng suất cao thay thế cho những giống bản địa (Zummo, 1983) Đã xác định được một. .. Sweets, 2009) 2.2.3 Bệnh thối than (Charcoal rot - Macrophomina phaseolina (Tassi) Goidanich) Bệnh thối than, do nấm Macrophomina phaseolina (Tassi) Goidanich gây ra, là tác nhân gây bệnh có phổ ký chủ rộng bao gồm cao lương và đậu tương Nấm gây bệnh có thể qua đông trên tàn dư cây bệnh và một số loài cỏ dại cùng chi cao lương Triệu chứng ban đầu của bệnh thối than có thể giống với bệnh thối thân do nấm... dựa trên vật liệu thí nghiệm là giống cao lương ngọt triển vọng nhập nội từ Nhật Bản EN6, EN8, FS902, NL3, KCS105, Sugar grase STT Tên giống Nguồn gốc 1 EN6 Công ty Earthnote Nhật Bản 2 EN8 Công ty Earthnote Nhật Bản 3 FS902 Công ty Snow brand seed Nhật Bản 4 NL3 Đại Học Nagoya Nhật Bản 5 KCS105 Công ty Kaneko seeds Nhật Bản 6 Sugar grase Công ty Advanta Úc - Đối tượng nghiên cứu: Bệnh thối rễ trên một. .. năng suất và diện tích trồng cao lương Bệnh trên hạt và cây con rất phổ biến ở tất cả các vùng trồng cao lương, có thể gây chết cây, làm giảm mật độ cây trên đồng ruộng Một số loài vi sinh vật sống trong đất có thể tấn công hạt và cây con như Fusarium sp., Pythium sp và Rhizoctonia sp Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện độ pH của đất thấp và nhiệt độ của đất mát mẻ Rễ cây cao lương khỏe có màu trắng,... ruộng khác nhau Điều tra theo phương pháp đường chéo để đảm bảo tính đại diện Mỗi điểm điều tra 50 cây Đếm tất cả số cây bị thối rễ Các chỉ tiêu theo dõi: tỷ lệ bệnh thối rễ TLB (%) và chỉ số bệnh thối rễ CSB (%) Vẽ biểu đồ diễn biến bệnh 3.3.5 Điều tra thành phần và mức độ phổ biến của các loại bệnh hại Phát hiện đầy đủ thành phần các loài sâu bệnh hại trên cây cao lương Đánh giá mức độ phổ biến của chúng... than, bệnh thối thân Fusarium cần một số điều kiện để phát triển và gây hại trong quá trình phát triển của cây trồng, và đặc biệt gây hại nặng nhất cho những cây bị hạn Nhưng không giống như bệnh thối than, vì bệnh thối than gây hại nghiêm trọng trong giai đoạn áp lực ẩm độ cao, bệnh thối thân Fusarium thường gây hại nặng trong điều kiện thời tiết mát mẻ, ướt kéo theo điều kiện thời tiết nóng và khô Bệnh . của cao lương ngọt. Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài: : Điều tra diễn biến và xác định tác nhân gây bệnh thối rễ trên một số giống cao lương ngọt có triển vọng nhập nội. Nguyên và ban chủ nhiệm khoa Nông Học, em đã tiến hành thực hiện đề tài: Điều tra diễn biến và xác định tác nhân gây bệnh thối rễ trên một số giống cao lương ngọt có triển vọng nhập nội từ. HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  LỪ THỊ TRANG Tên đề tài: ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN VÀ XÁC ĐỊNH TÁC NHÂN GÂY BỆNH THỐI RỄ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG CAO LƯƠNG NGỌT CÓ TRIỂN VỌNG NHẬP