Tài liệu Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn (ralstolia solanacearum smith) hại một số cây trồng cạn tại tỉnh bắc giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHẠM MINH TÚ NGHIÊN CỨU BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN (Ralstonia solanacearum Smith) HẠI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CẠN TẠI TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI PHẠM MINH TÚ NGHIÊN CỨU BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN (Ralstonia solanacearum Smith) HẠI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CẠN TẠI TỈNH BẮC GIANG CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT Mà SỐ : 60.62.10.12 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. ðỖ TẤN DŨNG HÀ NỘI - 2013 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Bắc Giang, ngày 19 tháng 9 Năm 2013 Tác giả Phạm Minh Tú Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi nhận ñược rất nhiều sự quan tâm, giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất của các thầy cô, bạn bè, người thân và các cơ quan ñơn vị.. Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong ban ñào tạo sau ñại học và khoa Nông họcñã trực tiếp giảng dạy, trang bị những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian qua. ðặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS. ðỗ Tấn Dũng, người ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ và ñộng viên tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới nhân dân ñịa phương huyện Lục Nam, Lạng Giang, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Việt Yên và T.P Bắc Giang ñã giúp ñỡ tôi tận tình trong thời gian thực hiện ñề tài. Bắc Giang, ngày 19 tháng 9 Năm 2013 Tác giả Phạm Minh Tú Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục ảnh viii Danh mục biểu ñồ ix MỞ ðẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1 Những nghiên cứu ngoài nước 3 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu, mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn 3 1.1.2 ðặc tính sinh học của loài R.solancearum và sinh thái của bệnh HXVK 6 1.1.3 Nghiên cứu về ñặc ñiểm hình thái, ñặc tính sinh lý, sinh hoá của R.solancearum Smith 1.1.4 Nghiên cứu xác ñịnh race (chủng sinh lý), biovar (nòi sinh học) của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith 1.1.5 8 Triệu chứng tác hại và một số phương pháp phát hiện, chẩn ñoán và giám ñịnh bệnh HXVK 1.1.6 7 11 Những nghiên cứu về phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn do Ralstonia solanacearum Smith gây ra 13 1.2 Những nghiên cứu trong nước 17 1.2.1 Những nghiên cứu cơ bản về bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên một số cây trồng 1.2.1 17 Những nghiên cứu phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn trên một số cây trồng 21 Chương 2VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 ðối tượng, vật liệu và ñịa ñiểm nghiên cứu 23 2.1.1 ðối tượng, vật liệu nghiên cứu 23 2.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu 24 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phương pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Phương pháp ñiều tra, nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn hại một số cây trồng ngoài ñồng ruộng 24 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng 26 2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới 29 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 30 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 31 ðiều tra ñánh giá mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh HXVK hại một số cây trồng cạn tại Bắc Giang 31 3.1.1 Bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây cà chua 32 3.1.2 Tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại một số cây ký chủ tại tỉnh Bắc Giang năm 2012 3.2 38 Nghiên cứu một số ñặc ñiểm hình thái khuẩn lạc và ñặc tính sinh học của loài Ralstonia solanacearum Smith 44 3.2.1 Phương pháp phân li nuôi cấy vi khuẩn gây bệnh 46 3.2.2 ðặc ñiểm hình thái tế bào khuẩn lạc của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith 3.2.3 Nghiên cứu khả năng phát triển của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên môi trường nhân tạo 3.2.4 56 Xác ñịnh nòi sinh học (biovar) của một số dòng phân lập vi khuẩn gây bệnh héo xanh tại tỉnh Bắc Giang 3.2.6 50 Thử phản ứng siêu nhạy của các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) 3.2.5 47 58 Khảo sát tính gây bệnh của vi khuẩn R. solanacearum trên một số cây kí chủ bằng phương pháp sát thương rễ 60 3.3 Nghiên cứu khả năng phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn 65 3.3.1 Biện pháp canh tác 65 3.3.2 Biện pháp sinh học 71 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 83 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải nghĩa B. subtilis Bacillus subtilis BVTV Bảo vệ thực vật ctv Cộng tác viên CC1 Cà chua -Tiên Hưng - Lục Nam - Bắc Giang CC2 Cà chua -Thái ðào - Lạng Giang - Bắc Giang Cell Cellobiose CP Cà pháo - Bảo ðài - Lục Nam - Bắc Giang Dul Dulcitol HXVK Héo xanh vi khuẩn KT1 Khoai tây - ðông phú - Lục Nam - Bắc Giang KT2 Khoai tây - Tư Mại - Yên Dũng - Bắc Giang L1 Lạc - Tân Mỹ - Tp Bắc Giang - Bắc Giang L2 Lạc - An Thượng - Yên Thế - Bắc Giang Lac Lactose Mal Maltose Man Mannitol P. solanacearum Pseudomonas solanacearum R. solanacearum Ralstonia solanacearum Sor Sorbitol Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v DANH MỤC BẢNG STT 3.1 Tên bảng Trang Mức ñộ phổ biến của bệnh HXVK (Ralstonia solanacearum Smith) hại cây cà chua vụ xuân hè năm 2012 tại tỉnh Bắc Giang 3.2 Mức ñộ phổ biến của bệnh HXVK (Ralstonia solanacearum Smith) hại cây cà chua vụ thu ñông năm 2012 tại tỉnh Bắc Giang 3.3 55 Kết quả kiểm tra phản ứng siêu nhạy của các dòng vi khuẩn trên cây thuốc lá (Nicotiana tabacum) 3.12 53 Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith 3.11 50 Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt ñộ ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên môi trường SPA 3.10 48 Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn phân lập từ một số cây ký chủ 3.9 43 Một số ñặc ñiểm hình dạng, màu sắc khuẩn lạc các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên môi trường nhân tạo 3.8 41 Tình hình bệnh HXVK hại cây lạc vụ xuân năm 2012 tại tỉnh Bắc Giang 3.7 38 Tình hình bệnh HXVK hại cây khoai tây vụ ñông năm 2012 tại tỉnh Bắc Giang 3.6 35 Tình hình bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây cà pháo tại huyện Lục Nam- Bắc Giang 3.5 34 Mức ñộ phổ biến của bệnh HXVK (Ralstonia solanacearum Smith) hại cây cà chua vụ ñông xuân năm 2012- 2013 tại tỉnh Bắc Giang 3.4 33 57 Kết quả xác ñịnh biovar của các dòng vi khuẩn phân lập trên các cây ký chủ nhiễm bệnh héo xanh 59 3. 13 Tính gây bệnh của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên một số cây ký chủ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 61 vi 3.14 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến bệnh HXVK hại cây cà chua vụ thu ñông năm 2012 tại xã Tiên Hưng- Lục Nam- Bắc Giang 3.15 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến bệnh HXVK hại cây khoai tây vụ thu ñông năm 2012 tại ðông Phú- Lục Nam- Bắc Giang 3.16 67 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến bệnh HXVK hại cây lạc vụ xuân năm 2012 tại Vũ Xá- Lục Nam- Bắc Giang 3.17 66 68 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến khả năng tồn tại của vi khuẩn R. solanacearum Smith trên ñất trồng cà chua vùng Lục Nam - Bắc Giang năm 2012 3.18 69 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn của vi khuẩn ñối kháng Bacillus subtilis trong ñiều kiện chậu vại Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 72 vii DANH MỤC ẢNH STT Tên ảnh Trang 3.1 Triệu chứng bệnh HXVK hại cà chua Ralstonia solanacearum Smith 3.2 Bó mạch dẫn thân cây cà chua nhiễm bệnh HXVK 36 Ralstonia solanacearum Smith 36 3.3 Triệu chứng bệnh HXVK hại cây cà pháo R. solanacearum Smith 39 3.4 Triệu chứng bệnh HXVK hại cây khoai tây Ralstonia solanacearum Smith 39 3.5 Triệu chứng bệnh HXVK hại củ khoai tây Ralstonia solanacearum Smith 41 3.6 Triệu chứng bệnh HXVK hại cây lạc Ralstonia solanacearum Smith 42 3.7 Dịch vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh trên cà chua tiết ra ở ñầu vết cắt 3.8 Chẩn ñoán nhanh bệnh HXVK R. solanacearum Smith bằng phương pháp giọt dịch 3.9 62 Sự phát triển của vi khuẩn ñối kháng Bacillus subtilis trên môi trường nhân tạo SPA 3.15 58 Cây cà chua bị bệnh HXVK Ralstonia solanacearum Smith trong thí nghiệm lây bệnh nhân tạo 3.14 51 Thử phản ứng siêu nhạy vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên mô lá thuốc lá 3.13 49 Nhuộm Gram vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith bằng dung dịch KOH 3% 3.12 49 Sự phát triển của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên môi trường TZC 3.11 45 Sự phát triển của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trên môi trường SPA 3.10 45 62 Nghiên cứu sự tồn tại của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith trong ñất bằng phương pháp nuôi cấy trên môi trường SPA Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 71 viii DANH MỤC BIỂU ðỒ STT 3.1 Tên biểu ñồ Trang Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn phân lập từ một số cây ký chủ 3.2 Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt ñộ ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum trên môi trường SPA 3.3 64 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến bệnh HXVK hại cây cà chua vụ thu ñông năm 2012 tại xã Tiên Hưng- Lục Nam- Bắc Giang 3.9 63 Tính gây bệnh của dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh khoai tây trên các cây ký chủ 3.8 63 Tính gây bệnh của dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh lạc trên các cây ký chủ 3.7 61 Tính gây bệnh của dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh cà pháo trên các cây ký chủ 3.6 56 Tính gây bệnh của dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh cà chua trên các cây ký chủ 3.5 54 Ảnh hưởng của pH môi trường nuôi cấy ñến sự phát triển của các dòng vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith 3.4 51 66 Ảnh hưởng của chế ñộ luân canh ñến khả năng tồn tại của vi khuẩn R. solanacearum Smith trên ñất trồng cà chua vùng Lục Nam - Bắc Giang năm 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 70 ix MỞ ðẦU Tính cấp thiết của ñề tài Việt Nam là một nước có ña phần người dân tham gia vào hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp ñặc biệt là ở các vùng nông thôn. Thu nhập từ hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp ñã góp phần quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế ñất nước. Bên cạnh cây lương thực, thực phẩm thì rau ñược biết ñến là một loại thực phẩm rất quan trọng cung cấp cho con người những chất thiết yếu hàng ngày. Ngoài giá trị dinh dưỡng, rau còn là cây trồng có ý nghĩa kinh tế giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng Việt Nam. Ngoài việc ñáp ứng nhu cầu trong nước rau còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị, ñặc biệt những sản phẩm ñã qua chế biến. Năng suất chất lượng sản phẩm nông nghiệp phụ thuộc rất nhiều vào các nhân tố như: khí hậu thời tiết ñất ñai con người sâu bệnh hại. Trong các nhân tố này thì bệnh hại chiếm một phần rất quan trọng, chúng có tác ñộng ñáng kể ñến kinh tế nông nghiệp. Bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) do loài Pseudomanas solanacearum Smith (1896), Ralstonia solanacearum (Smith 1896) gây ra là một trong những bệnh phổ biến, phân bố rộng rãi, gây nhiễm trên 44 họ cây trồng khác nhau, ñặc biệt trên các cây trồng họ cà, họ bầu bí (Lê Lương Tề, Vũ Triệu Mân, 2001). Ở Việt Nam với ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới gió mùa nóng ẩm rất thuận lợi cho bệnh hại nói chung và bệnh HXVK Ralstonia solanacearum Smith nói riêng phát sinh gây hại. Thiệt hại do bệnh rất lớn, ảnh hưởng ñến năng suất chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Thực tiễn sản xuất ở những vùng trồng cà chua, khoai tây, lạc, thuốc lá… cho thấy bệnh HXVK phát sinh phát triển và gây hại nghiêm trọng ảnh hưởng ñến năng suất cũng như chất lượng sản phẩm. Bắc Giang là một tỉnh thuần nông, trong những năm gần ñây xuất phát từ nhu cầu của thị trường và giá trị kinh tế của cây cà chua và cây lạc mang lại chính vì vậy diện tích trồng cà chua và lạc ngày càng tăng lên. Bên cạnh ñó xây dựng những cánh ñồng mẫu lớn sản xuất khoai tây chế biến phục vụ cho công nghiệp thực phẩm gặp rất nhiều loại bệnh hại trong ñó có bệnh HXVK do vi khuẩn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 Ralstonia solanacearum Smith ñã ảnh hưởng và ñe dọa nghiêm trọng ñến năng suất, chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về tác nhân gây bệnh và phòng chống bệnh HXVK, xuất phát từ nhu cầu bức xúc của thực tế sản xuất, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum Smith) hại một số cây trồng cạn tại tỉnh Bắc Giang”. Mục ñích và yêu cầu Mục ñích ðiều tra tình hình bệnh HXVK hại trên một số cây trồng cạn tại tỉnh Bắc Giang. Nghiên cứu một số ñặc ñiểm hình thái sinh học của tác nhân gây bệnh héo xanh, xác ñịnh phạm vi kí chủ của vi khuẩn Ralstonia solanacearum. Tìm hiểu khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại một số cây trồng cạn bằng chế phẩm vi sinh vật ñối kháng. Yêu cầu ðánh giá thực trạng bệnh HXVK hại một số cây trồng cạn tại tỉnh Bắc Giang. Tìm hiểu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái và kỹ thuật ñến sự phát sinh, phát triển của bệnh HXVK hại một số cây trồng cạn. Nghiên cứu một số ñặc tính hình thái học và sinh thái học của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh trừ bệnh HXVK hại cà chua bằng chế phẩm vi khuẩn ñối kháng phòng trừ bệnh trong ñiều kiện chậu vại. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 2 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Những nghiên cứu ngoài nước 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu, mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh héo xanh vi khuẩn Trên thế giới cũng như ở Việt Nam bệnh HXVK hại cây trồng là một trong những bệnh gây hại nghiêm trọng nhất ñến năng suất, chất lượng cà chua. Năm 1896, E.F Smith ñã phát hiện triệu chứng bệnh HXVK và ông ñã ñi sâu nghiên cứu vi khuẩn gây bệnh héo xanh cà chua, cà và khoai tây và ñặt tên là Pseudomonas solanacearum Smith (P.solanacearum). ðến năm 1996 tác giả Yabuuchi ñã nghiên cứu, ñề nghị ñổi tên vi khuẩn gây bệnh HXVK thành tên mới là Ralstonia solanacearum Smith (Yabuuchi). Bệnh HXVK phân bố rộng khắp thế giới, ñặc biệt ở các vùng nhiệt ñới với mức ñộ gây hại nghiêm trọng (Hayward A.C., 1986). Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và ñiển hình nhất ở vùng nhiệt ñới, cận nhiệt ñới và những vùng có khí hậu ôn ñới trên thế giới (Bradburty, 1986). Bệnh gây nên những thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế, làm giảm năng suất trên nhiều cây trồng từ 15 ñến 95%, thậm chí 100% trên cây cà chua (AVRDC Report, 2000). Phạm vi ký chủ của loài Ralstonia solanacearum Smith (R. solanacearum). Vi khuẩn R. solanacearum Smith là loài ký sinh ña thực, có sự biến ñổi về tính gây bệnh trên các cây ký chủ với các chủng sinh lý (race) khác nhau. Mỗi loài cây trồng ở các vùng khí hậu khác nhau ñều có thể nhiễm một hay nhiều race của loài R. solanacearum. Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả ñã ghi nhận một số cây trồng có giá trị kinh tế như cà chua, khoai tây lạc thuốc lá, cà chuối, hồ tiêu, gừng... ñều nhiễm bệnh nặng so với loài cây trồng khác (Kelman, A.1953); (Persley, G.J. 1968). ðây là loài vi khuẩn có phạm vi ký chủ rộng chúng gây nhiễm trên 35 họ thực vật gồm 200 loài cây trồng khác nhau (Kelman, A.1953). Những cây ký chủ có ý nghĩa kinh tế phổ biến thuộc các cây họ cà (Solanaceae), họ ñậu (Fabaceae), họ chuối (Musaceae), họ cúc sao (Asteraceae),... Những cây có giá trị kinh tế bị nhiễm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 3 bệnh HXVK phổ biến như cà chua (Lycopersicon esculentum Mill), khoai tây (Solanum tuberosum L.), lạc (Arachis hypogea), chuối (Musa sp.)... (Hayward, A.C., 1986); (He L. Y và CTV, 1983). Ảnh hưởng của ñiều kiện ngoại cảnh ñến sự phát sinh, phát triển của bệnh HXVK ñã ñược nhiều tác giả ñề cập: Nhiệt ñọ và ẩm ñộ ñất, lượng mưa, kết cấu và pH ñất… có liên quan chặt chẽ ñến sự phát sinh, phát triển của bệnh HXVK hại cà chua. Nhiệt ñộ thích hợp cho vi khuẩn phát triển trong khoảng từ 25 ñến 35oC, nhiệt ñộ tối thiểu là 10oC và tối ña là 41oC; pH thích hợp 7.0- 7.2 (Kelman et al. 1994). Bệnh thường gây thiệt hại nặng ở những vùng nhiệt ñới với nhiệt ñộ trên 25oC ở ñộ sâu 5 cm cùng với ẩm ñộ cao. ðộ ẩm ñất và các sinh vật ñối kháng cũng là những yếu tố hạn chế quan trọng khống chế hay thúc ñẩy sự phát triển của bệnh. Lượng mưa cũng ảnh hưởng rất lớn ñến sự phát triển của vi khuẩn Ralstonia solanacearum. Ở những vùng mưa nhiều, nhiệt ñộ không khí trong khoảng 25 ñến 35oC bệnh thường gây hại nặng nề về kinh tế. Sau những trận mưa, thời tiết nóng hoặc xen kẽ giữa ngày mưa và ngày nắng ấm sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển nhanh và hậu quả là bệnh sẽ xảy ra nghiêm trọng (Tan et al. 1994). Kelman, A (1997) cho biết bệnh HXVK gây hại nghiêm trọng, phổ biến, phân bố rộng rãi và ñiển hình nhất ở vùng nhiệt ñới, bán nhiệt ñới và những vùng khí hậu ấm áp trên thế giới. Bệnh HXVK hại lạc ñược phát hiện ñầu tiên ở Indonesia vào năm 1905 do Van Breda de Haan. Ở Mỹ, bệnh HXVK hại lạc cũng ñược phát hiện sớm từ năm 1912 ở vùng Granville bắc Carolina. Bệnh HXVK hại thuốc lá là ñối tượng ñược nghiên cứu ở Indonesia từ những năm 1980. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy thiệt hại về năng xuất do bệnh héo ở vùng Deli trung bình là 8,3% năm 1983. ðặc biệt theo nghiên cứu của Machmud, M (1986), ở những vùng sản xuất giống thuốc lá lấy hạt, năng xuất giảm rõ rệt từ 8,3% năm 1980 tới 11,6% năm 1981 (Chu Văn Chông. 2005). Ở Fiji, bệnh HXVK hại cà chua ñược phát hiện, công bố ñầu tiên vào năm 1934. Theo Graham, K.M (1971) những cây trồng như khoai tây, cà chua, thuốc lá, lạc, cà, ớt ñều nhiễm bệnh nặng. Một số kết quả nghiên cứu của tác giả nhận xét rằng bệnh HXVK là một trong những bệnh hại quan trọng nhất, gây nên những thiệt Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 4 hại lớn về năng suất một số cây trồng: Khoai tây, cà chua, cà, ớt. Bình quân, bệnh giảm năng suất khoảng 40%- 60% ở những nơi nhiễm bệnh nặng, năng suất có thể giảm tới 90% (Iqbal, M và CTV, 1986); (ðỗ Tấn Dũng. 1999). Bệnh HXVK là loại bệnh hại nghiêm trọng, phân bố rộng rãi trên nhiều loài cây trồng ở Trung quốc (He, L.Y. 1986). Bệnh héo xanh khoai tây ñược phát hiện ñầu tiên vào cuối năm 1970, lúc ñầu bệnh chỉ phát sinh gây hại ở một số vùng nhỏ tại tỉnh Hunan và Sichuan nhưng hiện nay bệnh ñã phát triển lan rộng ra các tỉnh phía Bắc (He, L.Y và CTV, 1985). Theo tác giả Guangdong Academy, (1975) bệnh HXVK không những gây hại trên cây họ cà, họ hoà thảo mà còn lây nhiễm trên một số cây thân gỗ như oliu (Olea- europoea), cây dâu (Morus - alba) và gây nên những thiệt hại ñáng kể. Với cây thuốc lá, bệnh HXVK vẫn ñang là vấn ñề nghiêm trọng ở nhiều ñịa phương, nhất là những nơi gần vùng trồng khoai tây nhiễm bệnh nặng (He, L.Y và CTV.1983). Bệnh HXVK hại lạc ñược phát hiện từ năm 1930 ở một số vùng trồng lạc thuộc những tỉnh phía Nam (Li, T.J.(1958). Ngày nay, với diện tích cây lạc 3,3 triệu ha, bệnh ñã gây nhiễm trên 200.000 ha và phân bố rộng ở 17 tỉnh trồng lạc (He, L.Y.1990). Wang, J.S và CTV 1983 ñã nhận xét từ sau những năm 1960, bệnh HXVK ñã trở thành phổ biến, phân bố từ 90o ñến 390 vĩ Bắc (ðỗ Tấn Dũng 1998). Mức ñộ bị bệnh cũng thay ñổi ở các vùng, tỷ lệ bệnh héo: 1 - 5% ở các vùng luân canh với lúa nước và 10 - 30% ở các vùng ñất khô... Hàng năm, bệnh HXVK gây thiệt hại trên cây lạc ước tính khoảng 45.000 - 65.000 tấn. Những nghiên cứu về sự phân bố, mức ñộ phổ biến và tác hại của bệnh trên cà chua, khoai lang, hồ tiêu, gừng, ớt, vừng, dâu tằm ở Trung quốc, cũng ñược ñề cập tới (He, L.Y. 1986). Malaysia, theo Mehan, V.K và CTV (1986) bệnh HXVK hại lạc là một loại bệnh hại nghiêm trọng. Bệnh phổ biến ở nhiều vùng trồng lạc, ñặc biệt ở 2 vùng Kelantan và Terengganu, tỷ lệ bệnh trung bình khoảng 5- 20%. Diện tích trồng lạc từ 5197 ha năm 1980 giảm xuống chỉ còn 1.318 ha năm 1986, do ñó tổng sản lượng lạc từ 19.437 tấn giảm xuống chỉ còn 5.000 tấn. Bệnh héo xanh lạc là một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm sút diện tích, năng suất và sản lượng, ñe Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 5 doạ quá trình sản xuất. Vi khuẩn gây bệnh còn lây nhiễm trên nhiều cây kí chủ khác như: Cà chua, khoai tây, thuốc lá, cây cà. Tại Uganda, bệnh HXVK ñược coi là một trong những bệnh hại quan trọng nhất ñối với cây lạc, ñã phát hiện từ năm 1938. Theo Opio, A.F và CTV (1990) bệnh hại khá nghiêm trọng ở miền trung và tây Bắc, thiệt hại do bệnh gây ra từ 10 40% sản lượng. Ngoài ra bệnh còn gây hại trên cây cà chua, khoai tây, thuốc lá, cà... (Chu Văn Chuông. 2005). Bênh HXVK hại cây trồng ở Philippines ñược Agati, J.A phát hiện và công bố từ năm 1918 trên cây: Cà chua, khoai tây, thuốc lá, cây cà và hồ tiêu trong ñiều kiện thuận lợi bệnh pháp triển mạnh gây thiệt hại lớn ñến năng suất, có khi ñến 95% trên cây cà chua, 80% trên cà, 40% trên hồ tiêu và 50% trên thuốc lá. Một số kết quả nghiên cứu về sự phân bố và tác hại của bệnh cũng ñược ñề cập (Zehr, E.I 1969). Khi nghiên cứu về phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh tác giả Zehr, E.I (1969) công bố một số loài cây khác như: chuối, lạc, gừng, ñậu bò, ñậu ván,.. ñều có thể nhiễm bệnh HXVK. Ở Srilanka, bệnh HXVK ñược phát hiện ñầu tiên từ năm 1930 trên cây cà chua, cà (Park,M và CTV, 1938). Bệnh lây nhiễm trên nhiều loại cây trồng: cà chua, khoai tây, cà, ớt, phân bố rộng rãi ở các vùng sinh thái ẩm và khô, ở các ñịa hình ñất ñai cao, thấp khác nhau. ðây là một trong những nguyên nhân cơ bản hạn chế sự mở rộng sản xuất khoai tây. Trên cây cà chua, ở một và nơi, mức ñộ bị bệnh tương ñối nghiêm trọng: tỷ lệ bệnh là 81,5% trên giống Marglobe và 47,0% trên giống Talatuoya (Abeygunawardena, D.V và CTV. 1963). Thái Lan, bệnh ñã gây nên những thiệt hại ñáng kể về năng suất trên nhiều cây trồng: Cà chua, khoai tây, gừng, cà, ớt, thuốc lá, lạc, vừng (Titatarn. 1986). 1.1.2. ðặc tính sinh học của loài R.solancearum và sinh thái của bệnh HXVK Bệnh HXVK do loài Pseudomonas solanacearum Smith gây ra, thuộc họ Pseudomonadaceae lớp Eubacteriales. Về mặt vị trí phân loại, danh pháp quốc tế và tên khoa học ñối với loài Ralstonia solanacearum Smith ra bệnh HXVK ñã ñược các tác giả ñề cập. Sự thay ñổi tên gọi loài vi khuẩn gây bệnh héo xanh theo thời gian như sau: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 6 + Bacillus solanacearum Smith 1896 + Bacterium solanacearum (Smith) Chester 1897. + Bacterium solanacearum var asiaticum Smith 1914. + Pseudomonas solanacearum (Smith 1896) Smith 1914 + Phytomonas solanacearum (Smith) Bergey et al.1923. + Xanthomonas solanacearum (Smith) Dowson 1943. + Xanthomonas solanacearum var asiatica (Smith) Elliott 1951 + Burkholderria solanacearum (Smith 1896). Yabuuchi et al. 1992. Gần ñây, với những kết quả nghiên cứu của nhiều tác giải về phân loại, giám ñịnh vi khuẩn gây bệnh héo xanh, theo ñề xuất mới của Yabuuchi, E và CTV (1992), tại Hội nghị quốc tế lần 2 về bệnh HXVK tại Pháp (1997) ñã thống nhất, ñổi tên và gọi loài vi khuẩn này là Ralstonia solancearum Smith (Smith 1896) Yabuuchi và CTV, 1996. Loài R. solancearum là loài không ñồng nhất, ña dạng, với tính chuyên hoá khác nhau, bao gồm một số biovar và pathovar khác biệt nhau (Kelman, A. 1997). 1.1.3 Nghiên cứu về ñặc ñiểm hình thái, ñặc tính sinh lý, sinh hoá của R.solancearum Smith Vi khuẩn gây bệnh héo xanh có tên khoa học là R. solanacearum có hình gậy ngắn, trong hai ñầu. Vi khuẩn thường gặp ở dạng ñơn lẻ, ghép ñôi hoặc bốn, hiếm khi thấy chúng kết hợp thành chuỗi. Kích thước của chúng trong khoảng 0.3- 0.6 x 0.5- 4.5 µm chúng có thừ một ñến vài tiên mao và luôn chuyển ñộng. Khuẩn lạc có bề mặt trơn, nhẵn, ít khi gồ ghề, hơi chảy hoặc không chảy, có thể có màu trắng, trắng ñục hoặc có phớt hồng trên môi trường TZC. Cả nguồn vi khuẩn có tính ñộc cao và nguồn có tính ñộc thấp ñều có lông nhỏ ở rìa (Mehan et al, 1994). Vi khuẩn R. solanacearum có thể tạo axít, nhưng không tạo khí trong môi trường có ñường. Theo Dowson, WJ (1949) vi khuẩn có thể sử dụng cacbon: Glucose, Saccarose, Maltose, Lactose, Glysezin, Pepton, Tyrosin, Asparagin, axit Glutamic, ñồng thời vi khuẩn có thể sử dụng nguồn ñạm như muối Amôn, muối nitrat, và không sử dụng muối Kali nitrat (ðỗ Tấn Dũng.1999). Theo Bradbury, JF. (1986) cho biết: loài R. solanacearum không có vỏ nhờn, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 7 tế bào không hình thành sắc tố. Vi khuẩn có khả năng tạo H2S, khử nitrat, phân giải gelatin yếu, không thuỷ phân tinh bột, tạo bong bóng khí trong nước oxy già (H2O2) 3% (sản sinh men catalase), không ñồng hoá arginine (không sản sinh men arginine dihydrolase), không tạo khí indole. Vi khuẩn có thể phát triển trên môi trường nhân tạo chứa 0,5 - 1,0% muối NaCl nhưng không thể phát triển ở nồng ñộ muối NaCl 2%, Chu Văn Chuông (2005). 1.1.4. Nghiên cứu xác ñịnh race (chủng sinh lý), biovar (nòi sinh học) của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith Nghiên cứu về race, biovar, dòng, tính tộc, tính gây bệnh của loài R. solanacearum ñã ñược nhiều tác giả ñề cập tới. Những kết quả nghiên cứu của Bradbury. J.F (1986) cho thấy: các dòng vi khuẩn ñược phân lập từ các vùng ñịa lý phân bố khác nhau, từ các cây ký chủ khác nhau thường không giống nhau về ñặc tính gây bệnh, ñặc tính sinh hoá, huyết thanh và tính mẫn cảm với khuẩn thực thể (Bacteriophage), chúng khác nhau theo nhiều ñặc ñiểm. Khi nghiên cứu về dòng của loài R. solanacearum ñược sử dụng khi dùng các Isolate vi khuẩn có nguồn gốc riêng về phạm vi kí chủ của nó khi lây nhiễm trên các cây trồng khác nhau. Biovar của loài R. solanacearum ñược nghiên cứu dựa trên cơ sở có sự khác nhau về phản ứng sinh hoá của các isolate vi khuẩn. Dựa vào phản ứng oxy hoá nguồn cacbon của 3 loại ñường (Disaccharides) và 3 loại rượu mạch vòng (Hexose alcohols): Lactose, Maltose, Cellobiose Dulcitol, Mannitol, Sorbitol. Cho ñến nay, ñã có nhiều tác giả nghiên cứu về race của loài P. solanacearum. Người ta ñã phát hiện và công bố 5 race khác nhau về phạm vi ký chủ, phân bố ñịa lý và khả năng tồn tại với những ñiều kiện môi trường khác nhau (He et al. 1983); (He, L.Y. 1986); (Buddenhagen, I. W. 1986). Race1: Có phổ kí rộng, phân bố ở khắp các vùng ñất thấp nhiệt ñới, cận nhiệt ñới, gây bệnh chủ yếu trên các cây thuộc họ cà như: Cà chua, khoai tây, cây cà, thuốc lá, ớt và nhiều cây trồng khác thuộc họ ñậu kể cả ký chủ là cỏ dại. Race 2: Gây bệnh trên các cây thuộc họ chuối (Musaceae); chuối tiêu, chuối là cây và cây song tử diệp (Helycolia spp), phân bố chủ yếu ở các vùng trung và Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 8 nam Mỹ, nhưng hiện nay ñã phát hiện thấy race này ở một số nước thuộc châu Á. Race 3: Có phạm vi ký chủ hẹp, gây bệnh chủ yếu trên cây khoai tây và các cây ký chủ là cỏ dại. Race 4: Gây bệnh trên cây gừng ở Philippines. Race 5: Gây bệnh trên cây dâu tằm ở Trung Quốc và một số vùng khác. Thành phần Biovar của loại R. solanacearum ñã ñược nghiên cứu và xác ñịnh bởi nhiều tác giả trên thế giới (Hayward, A.C. 1976); (He, L.Y và CTV 1983);... Theo các tác giả có 5 Biovar của loài R. solanacearum gây bệnh HXVK. Biovar 1: Không có phản ứng oxy hoá cả 2 nhóm ñường và nhóm rượu. Biovar 2: Chỉ có oxy hoá nhóm ñường và không oxy hoá nhóm rượu. Biovar 3: Có phản ứng oxy hoá cả 2 nhóm ñường và nhóm rượu. Biovar 4: Chỉ có oxy hoá nhóm rượu. Biovar 5: Chỉ có oxy hoá Lactose, Maltose, mà không ô xi hoá Sorbitol và Dulcitol. Mỗi race, biovar của loài vi khuẩn R. solanacearum ñều có phạm vi ký chủ khác nhau và phân bố rộng rãi ở khắp các vùng nhiệt ñới, cận nhiệt ñới và vùng khí hậu ôn hoà, ấm áp. Race 1 bao gồm Biovar 1, 3, 4 phân bố rộng rãi ở các nước. Race 3 gồm Biovar 2, có nguồn gốc ở trung và nam Mỹ với phạm vi ký chủ hẹp nhưng phân bố khá rộng ở nhiều vùng, nhiều nước thuộc châu Á, châu Phi và bắc Mỹ, trung và nam Mỹ và châu ðại Dương. ðặc biệt race 3 ñã phát hiện thấy gây hại trên cây khoai tây ở nhiều nước châu Âu từ những năm 1990. Race 2 gồm Biovar 1 gây bệnh héo cây chuối (Mokao - Disease - Of - Balalas) phân bố hẹp ở một số nước. Race 4 gồm Biovar 3, 4 gây héo cây gừng ở Philippines và Trung Quốc. Còn race 5 gồm Biovar 5 chỉ lây nhiễm cây dâu tằm ở Trung Quốc và một số nước khác (CABI, 1997). Biovar của loài R. solanacearum ñược chi thành 2 nhóm dựa trên cơ sở phân tích ''ña dạng ñoạn dài giới hạn'' (RFLP: restrition Fragment length Polymorphism). Nhóm 1 gồm Biovar 3,4,5; nhóm 2 gồm biovar 1,2 và 2N (Cook, D và CTV, 1988). Quá trình khảo sát nghiên cứu về race và biovar của loài R. solanacearum ñã ñược công bố ở nhiều nước. Ở Trung quốc người ta ñã thu thập, phân lập các Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 9