“Tuyển chọn xạ khuẩn streptomyces và nấm đối kháng trichoderma phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn (ralstonia solanacearum smith) gây hại cà chua, ớt trong điều kiện in vitro và in vivo”

Thu thập mẫu, phân lập, tuyển chọn và bảo quản được nguồn vi khuẩn Ralstonia solanacearum, nguồn xạ khuẩn Streptomyces và các chủng nấm Trichoderma. Đánh giá hoạt tính kháng sinh của xạ khuẩn Streptomyces, khả năng ức chế của nấm Trichoderma đối với vi khuẩn Ralstonia solanacearum trong điều kiện in vitro. Đánh giá kết quả phòng trừ vi khuẩn Ralstonia solanacearum của các chủng xạ khuẩn Streptomyces và nấm Trichoderma đã tuyển chọn bằng lây bệnh nhân tạo.

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện khóa luận này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất từ phía các thầy cô để tôi hoàn thành đề tài.

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới cô giáo PGS TS Trần Thị Thu Hà đã hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian tôi thực hiện khóa luận này.

Tôi xin cảm ơn tới các thầy, cô giáo và cán bộ, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật và các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, các thầy, cô giáo quản lý trại sản xuất thức

ăn chăn nuôi trường Đại Học Nông Lâm Huế đã quan tâm và tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện khóa luận này.

Cảm ơn các bạn, các anh, các chị và người thân đã động viên, chia sẻ giúp

đỡ tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành tốt bài khóa luận.

Xin chân thành cảm ơn!

Huế, ngày tháng Năm 2013

Sinh Viên

Trần Xuân Song

MỤC LỤC

Bảng 2.3 Các nước có giá trị nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới năm 2008

Bảng 2.4 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và tiêu xanh của thế giới

giai đoạn 2001- 2011

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam

Bảng 2.6 Diện tích, năng suất, sản lượng ớt và tiêu khô của Việt Nam

từ năm 2001-2011

Bảng 4.1 Khảo sát tính gây bệnh của chủng héo xanh trên cây ớt và cà chua

Bảng 4.2 Khả năng tồn tại của chủng 2 trong đất trên các môi trường nhân tạo Bảng 4.3 Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc của chủng vi khuẩn

R solanacearum Smith gây bệnh HXVK trên môi trường nhân tạo

Bảng 4.4 Sự phân bố của xạ khuẩn từ các giá thể khác nhau tại địa bàn

Thừa Thiên Huế

Bảng 4.5 Số lượng và sự phân bố của xạ khuẩn theo nhóm màu

Bảng 4.6 Hoạt tính kháng sinh của các chủng xạ khuẩn với vi khuẩn héo xanh Bảng 4.7 Kết quả phân lập nấm Trichoderma từ các mẫu đất khác nhau

Bảng 4.8 Phân cấp mức độ đối kháng của nấm Trichoderma với vi khuẩn

Ralstonia solanacearum

Bảng 4.9 Hiệu quả ức chế (%) của một số chủng nấm Trichoderma với vi khuẩn Ralstonia solanacearum

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CKS Chất kháng sinh

CFU Colony Forming Unit (Số đơn vị khuẩn lạc)

CS Cộng sự

FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức

Liên Hợp Quốc về lương thực và nông nghiệp)HTKS Hoạt tính kháng sinh

HXVK Héo xanh vi khuẩn

KB King's B (Môi trường nuôi cấy vi khuẩn)

N Nấm

PA Pseudomonas Agar (Môi trường nuôi cấy vi khuẩn)

PCR Polymerase chain reaction

PGA Potato– glucose– agar

PPSA Potato– pepton– saccaro– agar

RADP Random Amplified Polymorphic DNA

SPA Sucrose– peptone– agar

TZC Triphenyl tetrazolium chloride

VSV Vi sinh vật

XK Xạ khuẩn

Phần 1

MỞ ĐẦU, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Mở đầu

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) và Cây ớt cay (Capsicum annuum L)

là hai loài cây trồng có vai trò quan trọng trong họ cà Solanaceae, cây cà chua là

loại rau ăn quả được trồng ở hầu khắp các nước trên thế giới, có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều glucose, nhiều axit hữu cơ, các vitamin và khoáng chất

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của 100g cà chua

Thành phần Quả chín tự nhiên Nước ép tự nhiên

Nguồn: USDA Nutrient Data Base.

Bên cạnh những giá trị dinh dưỡng to lớn giúp bổ sung nhiều dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể thì cà chua còn có ý nghĩa rất lớn về mặt y học Cà chua có vị ngọt,

tính mát, có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, giải nhiệt, chống hoại huyết, kháng khuẩn, chống độc, kiềm hoá máu có dư axit, hoà tanurê, thải urê, điều hoà bào tiết, giúp tiêu hoá dễ dàng các loại bột và tinh bột Dùng ngoài để chữa bệnh trứng cá, mụn nhọt, viêm tấy và dùng lá để trị vết đốt của sâu

bọ Chất tomatin chiết xuất từ lá cà chua khô có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm,diệt một số bệnh hại cây trồng Diện tích trồng cà chua hằng năm của thế giới được ước tính khoảng 4,6 triệu ha với sản lượng hơn 126 triệu tấn Nhu cầu sử dụng trong tiêu dùng và chế biến cà chua ngày càng gia tăng, cà chua có thể sử dụng ở nhiều phương thức khác nhau, có thể dùng ở dạng sa lát, chế biến các món ăn, làm quả tươi ở món tráng miệng, nước giải khát Sản phẩm cà chua chế biến cũng rất đadạng như: cà chua cô đặc, cà chua đóng hộp nguyên quả, nước quả, nước sốt, tương

cà chua Ở Việt Nam, cây cà chua được xếp vào các loại rau có giá trị kinh tế cao, diện tích trồng cà chua lên đến chục ngàn ha, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và trung du phía Bắc Hiện nay, có một số giống cà chua nhiệt đới lai tạo chọn lọc có thể được trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tích ngày càng được mở rộng Nhiều giống cà chua lai ghép có chất lượng tốt được phát triển mạnh ở Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng Ngoài ra một số giống cà chua chất lượng như giống C95 đạt được tiêu chuẩn xuất khẩu ra thị trường thế giới (Đào Xuân Thắng, 2003; Trương Quốc Ánh và cộng sự, 2012)

Cùng với cà chua, Cây ớt cay (Capsicum annuum L) là loại cây quan trọng thứ

hai sau cà chua trong họ cà Ớt là một loại rau quả gia vị, rất cần thiết trong mỗi bữa ăn của mỗi người, có lịch sử trồng trọt từ lâu đời ở nước ta và được ưa chuộng nhất trong nhóm cây gia vị Ớt chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa như đường, đạm, caroten (tiền vitamin A), các sinh tố khác như vitamin C, B1, B2 (Lê Thị Khánh, 2009)

Trong tương lai với sự phát triển của ngành sản xuất rau, tất yếu phải hình thành ngành chế biến rau quả tương xứng, sẽ đòi hỏi khối lượng lớn ớt cung cấp cho nhà máy chế biến Khác với các loại rau khác, ớt có thể thu hoạch nhiều lần, sơ chế hay chế biến đơn giản (phơi khô, xay bột, làm tương ) với đặc điểm này cây ớt khắc phục được tính rủi ro của thị trường, giữ giá cả ổn định, đảm bảo được lợi ích của người sản xuất Ớt là loại cây dễ trồng không kén đất, thích ứng với nhiều vùng sinh thái và tiềm năng phát triển ớt ở nước ta rất to lớn (Trương Thị Hồng Hải, năm2002) Với những đặc điểm quan trọng về hai loài cây trồng cà chua và ớt cay trên kết hợp với nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh nămnên thuận lợi cho việc gieo trồng các loại cây này, đồng thời điều kiện thời tiết khí hậu của nước ta cũng rất thuận lợi cho các loài vi sinh vật xâm nhiễm gây hại đối với cây trồng Trong đó các loài nấm, vi khuẩn gây bệnh là nhóm tác nhân chính gây bệnh trên hầu hết các loại cây trồng, đặc biệt là nhóm vi khuẩn gây bệnh héo xanh (Nguyễn Tất Thắng, 2012) Một trong những loài vi khuẩn điển hình gây

bệnh héo xanh trên cà chua, ớt, cà, lạc, khoai tây, thuốc lá, là vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith.

Vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith gây ra bệnh héo xanh Bệnh này có

nguồn gốc trong đất, phổ biến và gây tổn thất nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp, làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nông sản phẩm (Nguyễn

Tất Thắng và cộng sự, 2011) Vi khuẩn Ralstonia solanacearum có khả năng gây

hại trên 200 loài cây trồng, cây rừng thuộc hơn 35 họ thực vật khác nhau

Trong thực tế sản xuất, phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn là vấn đề rất khó

khăn Vi khuẩn gây bệnh Ralstonia solanacearum có nhiều chủng và nòi khác nhau

(theo Vũ Triệu Mân có 5 chủng), phân bố ký chủ rộng, tồn tại lâu trong tàn dư thựcvật và trong đất Các bệnh này khó phòng trừ bằng thuốc hóa học nên càng dễ lạm dụng gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, đất, nước, môi trường sinh thái,

từ đó các chế phẩm sinh học được coi là biện pháp có triển vọng Hiện nay ở nước

ta những nghiên cứu về chế phẩm sinh học để phòng trừ các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất hại cây trồng chưa được ứng dụng nhiều trong sản xuất

(Nguyễn Tất Thắng và cộng sự, 2010) Trên cơ sở của thực tế sản xuất để góp phần

ổn định năng suất, đảm bảo hiệu quả và thúc đẩy sản xuất nông nghiệp (Ngô Thị Việt Hà, 2008), chúng tôi thực hiện đề tài:

“Tuyển chọn xạ khuẩn Streptomyces và nấm đối kháng Trichoderma phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum Smith) gây hại cà chua, ớt trong điều kiện in vitro và in vivo”.

1.2 Mục đích của đề tài

- Thu thập mẫu, phân lập, tuyển chọn và bảo quản được nguồn vi khuẩn

Ralstonia solanacearum, nguồn xạ khuẩn Streptomyces và các chủng nấm Trichoderma.

- Đánh giá hoạt tính kháng sinh của xạ khuẩn Streptomyces, khả năng ức chế của nấm Trichoderma đối với vi khuẩn Ralstonia solanacearum trong điều kiện

in vitro.

- Đánh giá kết quả phòng trừ vi khuẩn Ralstonia solanacearum của các chủng

xạ khuẩn Streptomyces và nấm Trichoderma đã tuyển chọn bằng lây bệnh nhân tạo.

1.3 Yêu cầu đề tài

- Phân lập và làm thuần vi khuẩn Ralstonia solanacearum, xạ khuẩn

Streptomyces và nấm Trichoderma từ các mẫu khác nhau.

- Đánh giá khả năng gây độc và nghiên cứu đặc điểm hình thái của vi khuẩn

Ralstonia solanacearum.

- Xác định khả năng ức chế, hoạt tính kháng sinh của nấm Trichoderma, xạ

khuẩn Streptomyces, trong điều kiện in vitro và khả năng phòng trừ trong điều kiện

in vivo với vi khuẩn Ralstonia solanacearum.

Phần 2

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở lý luận và thực tiễn

2.1.1 Cơ sở lý luận

Để đáp ứng nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng tăng của con người, quá trình sản xuất nông nghiệp ngày càng phát triển Đồng thời cùng với quá trình phát triển sản xuất, sự xuất hiện của dịch hại là nguyên nhân gây bất ổn đến chất lượng và năng suất nông sản, gây thiệt hại tới 20- 30% sản lượng, đôi khi còn cao hơn

Để phòng chống dịch hại bảo vệ cây trồng con người đã sử dụng các biện phápkhác nhau như biện pháp thủ công, biện pháp vật lý, biện pháp hóa học, biện pháp sinh học Trong thời gian qua biện pháp hóa học được coi là biện pháp tích cực cho hiệu quả cao, nhanh, đơn giản, dễ sử dụng Nhưng biện pháp này bộc lộ nhiều tồn tại

Mặt trái của thuốc hóa học thể hiện ở chổ nếu sử dụng thuốc không hợp lý, không đúng, sử dụng lâu dài sẽ kéo theo hàng loạt vấn đề như ảnh hưởng tới sức khỏe con người và động vật tăng khả năng hình thành tính kháng thuốc của bệnh hại, tiêu diệt hệ thiên địch, phá vỡ cân bằng sinh học, gây ra nhiều vụ dịch hại mới, gây hậu quả xấu tới môi trường, có thể giảm chất lượng của sản phẩm khi dư lượngthuốc cao, chi phí phòng trừ bệnh cao

Để góp phần khắc phục tồn tại này, phòng trừ bệnh hại bằng biện pháp sinh học đã được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu Hiện nay, hướng nghiên cứu chính trong kiểm soát dịch hại là biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), trong đó biện pháp sinh học là biện pháp quan trọng

Nông nghiệp nói riêng và hoạt động của con người nói chung hiện đang đứng trước bốn thách thức lớn lao: có đủ lương thực để nuôi sống người dân; nguồn dầu khoáng cạn kiệt; sự suy giảm đa dạng sinh học do sự khai thác quá mức và ô nhiễmmôi trường do sử dụng nhiều hóa chất Do đó, cần phải định hướng lại sản xuất theo quan điểm hệ thống tổng hợp, trong đó các biện pháp quản lý dịch hại đều ảnhhưởng tới hệ thống cây trồng trong hệ thống canh tác từ lúc gieo trồng đến lúc thu hoạch Chính vì vậy, nhiều nhà khoa học nhận thấy rằng quản lý dịch hại cần đóng vai trò quan trọng hơn, như là hình mẫu thực hiện quan điểm tổng hợp trong mọi hoạt động nông nghiệp Quản lý dịch hại hiện đại phụ thuộc nhiều vào biện pháp

sinh học vì nó bền vững, rẻ và an toàn nhất Năm 2005, xu thế chung là biện pháp sinh học đã được sử dụng nhiều, chiếm 30- 40% các biện pháp phòng trừ dịch hại Biện pháp sinh học là biện pháp có hiệu quả so với những loại thuốc đặc hiệu được sử dụng để phòng trừ mầm bệnh trong đất Bên cạnh đó biện pháp này còn tạo ra những hiệu ứng tốt cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm, góp phần giảm chi phí nhờ khả năng phân giải chất hữu cơ trong môi trường đất Việt Nam có tiềm năng trồng các loại cây họ cà như

cà chua, khoai tây, ớt Tuy nhiên, bệnh hại trong đất đặc biệt là bệnh héo xanh vi khuẩn đã gây ảnh hưởng tới năng suất các loại cây trồng này Vì vậy tìm những vi sinh vật đối kháng với loại bệnh này và thân thiện với môi trường là rất cần thiết,

trong đó nấm Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces là một trong những tác nhân

sinh học ưa chuộng hiện nay

2.1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm, nên thuận lợi cho việc trồng nhiều cây trồng khác nhau, đặc biệt là các cây trồng cạn Điều kiện thời tiết khí hậu của nước ta cũng rất thuận lợi cho các loại vi sinh vật xâm nhiễm gây hại đối với cây trồng, trong đó có loài vi khuẩn gây bệnh héo xanh

Vi khuẩn gây hại có tên là Ralstonia solanacearum Smith gây bệnh héo xanh phổ

biến và nguy hiểm đã gây tổn thất nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp, nhất làcác cây trồng có ý nghĩa kinh tế như lạc, ớt, khoai tây, cà chua làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nông sản phẩm Trên thế giới và ở Việt Nam đã cónhững con số về mức độ hại của vi khuẩn héo xanh trên một số cây trồng thuộc họ

cà như: Ở Đài Loan năm 2001 bệnh gây hại trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, ớt, cà

tím, tổn thất về năng suất từ 5-100% Ở Ai Cập sự hiện diện của Ralstonia

solanacearum cũng đã gây thiệt hại trên cà chua và atisô từ 5- 20% Ở Việt Nam

bệnh héo xanh cà chua là một trong những bệnh gây hại rất phổ biến làm chết hàng loạt cây cà chua trên đồng ruộng, gây tổn thất lớn ở các vùng trồng cà chua trong nước, nhất là ở vùng đồng bằng sông Hồng

Do các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất nên việc chẩn đoán và công tác phòng trừ bệnh gặp rất nhiều khó khăn Các bệnh này rất khó phòng trừ bằng thuốc hóa học nên càng dễ bị lạm dụng, gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe conngười, đất, nước, môi trường sinh thái Mặt khác, hiện nay ở nước ta những nghiên

cứu về chế phẩm sinh học để phòng trừ các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất hại cây trồng chưa được ứng dụng nhiều trong sản xuất

Vì vậy, nghiên cứu đề xuất quy trình quản lý tổng hợp, trong đó chú trọng biệnpháp sinh học một cách tổng hợp để nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh trên một số cây trồng cạn là điều cấp thiết hiện nay (Nguyễn Tất Thắng, 2012)

Từ những cơ sở trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này để góp phần giúp bà con nông dân có một định hướng phòng trừ bệnh héo xanh do vi khuẩn

Ralstonia solanacearum có hiệu quả, giảm thiệt hại do bệnh gây ra, nâng cao hiệu

quả kinh tế và đảm bảo cân bằng sinh thái

2.2 Tình hình phát triển cà chua và ớt trên thế giới

2.2.1 Tình hình phát triển cà chua trên thế giới

Cà chua là loại cây trồng tuy được chấp nhận như một loại thực phẩm và có lịch sử phát triển tương đối muộn nhưng do nó có khả năng thích ứng rộng và hiệu quả kinh tế cũng như giá trị sử dụng cao nên trên thế giới đã có nhiều giống mới được ra đời nhằm đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng và chất lượng Theo FAO (1999), trên thế giới đã có 158 nước trồng cà chua.Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục trên thế giới năm 2010 thểhiện như sau:

Bảng 2.1 Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2010

Tên châu lục Diện tích

(ha)

Năng suất (tấn/ha )

Sản lượng ( tấn)

Nguồn : FAO Database Static 2011

Trong 10 năm (từ năm 2001 đến năm 2010) diện tích cà chua thế giới tăng 1,09 lần (từ 3.990.300 ha lên 4.338.830 ha), sản lượng tăng 1,35 lần (từ 107.977.760 tấn lên 145.751.510 tấn), trong khi năng suất không có sự thay đổi đáng kể

Theo bảng 2.1 thì năm 2010, Châu Á có diện tích trồng cà chua (2.436.490 ha) và sản lượng (81.812.010 tấn) lớn nhất thế giới Tuy nhiên, Châu Úc và Châu Mỹ có năng suất lớn nhất: Châu Úc là 63,28 tấn/ha; Châu Mỹ là 50,86 tấn/ha.

Bảng 2.2 Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm 2010

STT Tên nước Sản lượng (tấn)

Nguồn : FAO Database Static 2011

Cà chua là loại rau cho hiệu quả kinh tế cao và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước ở cả hai dạng ăn tươi và chế biến Đứng đầu về tiêu thụ cà chua là nước Mỹ, sau đó là các nước Châu Âu Lượng cà chua trao đổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 triệu tấn, trong đó cà chua dùng ở dạng ăn tươi chỉ chiếm 5-7% Điều đó cho thấy, cà chua được sử dụng chủ yếu ở dạng đã qua chế biến

Bảng 2.3 Các nước có giá trị nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới năm 2008

ST T

Tên nước Sản lượng

(tấn)

Giá trị (1000 $)

Nguồn: FAO Database Static 2009

Cà chua chế biến được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới nhưng nhiều nhất là

ở Mỹ và Italia Ở Mỹ, năm 2002 sản lượng nhiều nhất ước đạt 10,1 triệu tấn Trong

đó các sản phẩm cà chua chế biến chủ yếu là cà chua cô đặc Ở Italia, sản lượng cà chua chế biến ước tính đạt được là 4,7 triệu tấn Ở Châu Á, Đài Loan là một trong những nước có nền công nghiệp chế biến cà chua sớm nhất Ngay từ 1918, Đài Loan đã phát triển cà chua đóng hộp Năm 1967, họ mới chỉ có một công ty chế biến cà chua Đến năm 1976, họ đã có tới 50 nhà máy sản xuất cà chua đóng hộp (Nguyễn Viết Khoa, năm 2012)

2.2.2 Tình hình phát triển ớt trên thế giới

Cây ớt có nguồn gốc rất cổ xưa Các nhà khảo cổ học đã tìm thấy quả ớt khôtrong ngôi mộ cổ của Pêru hàng ngàn năm trước Nhiều tác giả khẳng định rằng ớt

có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ và được trồng lâu đời ở Pêru, Mêhicô.Trung tâm khởi nguồn của ớt có thể là Mêhicô và trung tâm thứ hai là Guatemala.Cây ớt được phân bố rộng rãi khắp châu Mỹ kể cả dạng hoang dại và dạng trồng Ởchâu Âu đến tận thế kỷ 16 cây ớt mới được biết đến nhờ Columbus Từ Tây BanNha ớt được phát tán rộng ra đến vùng Địa Trung Hải và nước Anh, tiếp tục vàocác trung tâm Châu Âu trong những năm cuối thế kỷ 16 Trước năm 1885 người BồĐào Nha đã mang ớt từ Barazil đến Ấn Độ Từ cuối thế kỷ 14 đến đầu thế kỷ 15,khu vực châu Á cây ớt đã được trồng ở Trung Quốc và lan rộng qua Nhật Bản, bánđảo Triều Tiên Các giống ớt trồng ở vùng này thuộc nhóm ớt cay hay hơi cay Ở

Đông Nam Á như Inđônêsia, cây ớt được trồng sớm hơn Châu Âu và hiện nay khuvực này chủ yếu trồng dạng ớt cay.

Theo Pickersgill (1997) chi Capsicum bắt nguồn từ vùng nhiệt đới nước Mỹ

từ đó được phổ biến rộng rãi ở khắp nơi trên thế giới bao gồm vùng nhiệt đới, cận

nhiệt đới và các vùng có khí khậu ôn hoà Theo Tong và Bosland, chi Capsicum bao gồm khoảng 20 - 27 loài, 5 trong số chúng được thuần hoá là Capsicum annuum, Capsicum baccatum, Capsicum chinense, Capsicum frutescens, và Capsicum pubescens, và được trồng ở nhiều nơi trên thế giới Trong số 5 loài Capsicum được trồng, Capsicum annuum là một trong những loài được trồng nhiều nhất trên thế giới kế tiếp là Capsicum frutescens.

Theo tổ chức Nông lương thế giới năm 2003 (FAO, 2003) cây ớt được xem

là một trong số những cây trồng quan trọng ở các vùng Nhiệt đới Diện tích trồng

ớt trên thế giới vào khoảng 1.700.000ha cho mục đích lấy quả tươi và khoảng1.800.000ha để làm ớt bột, tổng diện tích khoảng 3.729.900 ha cho tổng sản lượng20.000.000 tấn (Phạm Đình Quân, 2009) Sau 8 năm sản lượng đã tăng lên đáng kể,

cụ thể là sản lượng ớt và tiêu xanh của thế giới năm 2011 gần 30.000.000 tấn Theothống kê của FAO năm 2011 diện tích, sản lượng và năng suất trồng ớt và tiêu xanhcủa thế giới như sau:

Bảng 2.4 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và tiêu xanh của thế giới

giai đoạn 2001- 2011

Năm

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Năng suất (tấn/ha)

Các nước nhập khẩu và xuất khẩu ớt quan trọng nhất bao gồm: Trung Quốc,

Ấn Độ, Mêxicô, Pakistan, Thái Lan và Thổ Nhĩ Kỳ Theo bảng 2.4 thì nhìn chungdiện tích, sản lượng cũng như năng suất trồng ớt và tiêu xanh của thế giới có tăngqua các năm cụ thể là năm 2011 diện tích tăng 1,15 lần, sản lượng tăng 1,4 lần vànăng suất tăng 1,2 lần so với năm 2001 điều đó chứng tỏ rằng thế giới cũng đangquan tâm tới việc phát triển các loại gia vị nói chung và ớt nói riêng trong tươnglai

2.3 Tình hình nghiên cứu, phát triển cà chua và ớt ở Việt Nam

2.3.1 Tình hình sản xuất cà chua tại Việt Nam

Cà chua là cây được du nhập vào Việt Nam mới được hơn 100 năm nhưng đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng ngày càng rộng rãi Cà chua ở nước ta được trồng chủ yếu vào vụ đông với diện tích khoảng 6.800- 7.300 ha và thường tập trung ở các tỉnh thuộc đồng bằng và trung du Bắc Bộ (Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc…), còn ở Miền Nam tập trung ở các tỉnh An Giang, Tiền

Giang, Lâm Đồng Trong điều tra của Phạm Đồng Quảng và cộng sự, hiện nay cả nước có khoảng 115 giống cà chua được gieo trồng, trong đó có 10 giống được gieo trồng với diện tích lớn 6.259 ha, chiếm 55% diện tích cả nước Giống M386 được trồng nhiều nhất (khoảng 1.432 ha), tiếp theo là các giống cà chua Pháp, VL200, TN002, Red Crown

Ở Việt Nam, giai đoạn từ 1996- 2001, diện tích trồng cà chua tăng trên 10.000

ha (từ 7.509 ha năm 1996 tăng lên 17.834 ha năm 2001) Đến năm 2008 diện tích

đã tăng lên 24.850 ha Năng suất cà chua nước ta trong những năm gần đây tăng lênđáng kể Năm 2008, năng suất cà chua cả nước là 216 tạ/ha bằng 87,10% năng suất thế giới (247,996 tạ/ha) Vì vậy, sản lượng cả nước đã tăng rõ rệt (từ 118.523 tấn năm 1996 đến 535.438 tấn năm 2008) (Nguyễn Viết Khoa, 2012)

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam

Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn)

Nguồn: Số liệu của tổng cục thống kê 2008

Cà chua là một loại rau ăn trái đã và đang nắm giữ vị trí quan trọng và là tâm điểm nghiên cứu của các nhà chọn tạo giống cây trồng trong tương lai Nhờ vậy màhàng loạt các giống cà chua mới, năng suất cao, phẩm chất tốt được ra đời để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Để phục vụ công tác đó cần sử dụng rất

nhiều phương pháp như lai tạo, chọn lọc, xử lý đột biến, nuôi cấy in vitro…

Tuy nhiên so với sự phát triển chung của thế giới thì cả diện tích và năng suất ở nước ta còn rất thấp Theo dự đoán của một số nhà chuyên môn thì trong một vài năm tới diện tích và năng suất cà chua đều sẽ tăng nhanh do:

- Các nhà chọn giống trong những năm tới sẽ đưa ra sản xuất hàng loạt các giống có ưu điểm cả về năng suất và chất lượng, phù hợp với từng vùng sinh thái, từng mùa vụ nhất là các vụ trái, giải quyết rau giáp vụ

- Các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới sẽ được hướng dẫn và phổ biến cho nông dân các tỉnh

- Nước ta đã đưa vào một nhà máy chế biến cà chua cô đặc theo dây chuyền hiện đại tại Hải Phòng với công suất 10 tấn nguyên liệu/ ngày Vì vậy việc quy hoạch vùng trồng cà chua để cung cấp nguyên liệu cho nhà máy đang trở nên cấp

thiết nhất là ở các tỉnh Hải Phòng, Hà Nội, Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình (Nguyễn Viết Khoa, 2012).

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ớt ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong khu vực 80 - 230 vĩ Bắc, chịu ảnh hưởng của khí hậunhiệt đới gió mùa, thích hợp cho cây ớt phát triển quanh năm Tuy nhiên, để bảođảm có năng suất cao, tăng hệ số sử dụng đất, cây ớt thường được gieo trồng vào 2

vụ chính là: Vụ đông xuân, gieo hạt từ tháng 10 đến tháng 2, trồng tháng 1 - 2 vàthu hoạch vào tháng 4 - 5, hay tháng 6 - 7 Vụ hè thu: Gieo hạt tháng 6 - 7, trồngtháng 8 - 9, thu tháng 1 - 2 Ngoài ra có thể trồng ớt trong vụ xuân hè gieo hạttháng 2 - 3, trồng tháng 3 - 4, thu tháng 7 - 8

Mặc dù cây ớt ở nước ta đã được trồng trọt từ lâu đời nhưng chủ yếu tậptrung ở các tỉnh miền Trung (Quảng Bình, Quảng Trị), vùng ven đô, khu vực đôngdân cư (Hà Nội, Thái Bình, Hải Hưng, Vĩnh Phúc, vv…) Vùng chuyên canh ớt đãđược hình thành ở Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế Tuy nhiên, diện tíchtrồng ớt có thể mở rộng ra ở đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng sông Cửu Long và miềnTây Nam Bộ

Trong giai đoạn trước năm 1990, nhiều vùng sản xuất ớt lớn được hình thành

để phục vụ cho xuất khẩu ớt Chỉ tính riêng mấy tỉnh miền Trung, vùng sản xuấthàng hoá có khoảng 3.000ha, có năm lên đến 5.700ha (1988), đảm bảo mỗi nămxuất sang thị trường Liên Xô (cũ) 4.500 tấn ớt bột

Ở Thanh Hoá, cây ớt được trồng tập trung ở một số huyện như Thiệu Yên,Vĩnh Lộc, Triệu Sơn, Thọ Xuân Năm 1983, toàn tỉnh mua được 50 tấn ớt khô, năm

1984 là 100 tấn

Năm 1994 - 1995 Thừa Thiên Huế có diện tích trồng ớt là 600ha, năng suấttrung bình là 10,6 tấn/ha, xuất khẩu khoảng 400 - 500 tấn ớt, ngoài ra còn đượcxuất theo con đường tiểu ngạch hàng trăm tấn

Bảng 2.6 Diện tích, năng suất, sản lượng ớt và tiêu khô của Việt Nam

từ năm 2001-2011

Năm

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Năng suất (tấn/ha)

Hiện nay diện tích trồng ớt của nước ta còn manh mún chưa được quy hoạch.

Do đó cần có chiến lược phát triển đối với ngành trồng ớt Tình hình sản xuất cây

ớt và tiêu khô của nước ta những năm trở lại đây được thể hiện qua bảng cho thấy:

cả 3 yếu tố là diện tích, sản lượng và năng suất trong 10 năm từ 2001 đến 2011 có

sự biến động tăng giảm thất thường qua các năm Với thời gian 10 năm nhưng nhìnmột cách tổng quát thì năm 2011 so với năm 2001 tăng khoảng 1,1 lần về các tiêuchí diện tích, sản lượng và năng suất Thấy rõ được tiềm năng của thị trường ớttrong tương lai, phục vụ cho chế biến và xuất khẩu, cây ớt là một trong những câytrồng được chú ý phát triển trong giai đoạn tới (Phạm Đình Quân)

2.4 Tổng quan về đối tượng nghiên cứu

2.4.1 Những đặc điểm và nghiên cứu về bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith

Vi khuẩn Ralstonia solanacearum là vi khuẩn gây hại mạch dẫn trên 200 loài

cây cỏ Halted đã nghiên cứu bệnh này vào năm 1896; E.F.Smith nghiên cứu, mô

tả, định tên Pseudomonas solanacearum Những năm sau đó bệnh héo rũ được

nhiều nhà trên thế giới đi sâu, nghiên cứu một cách toàn diện như Kelman 1953; Hayward 1964; Cook and Backer 1983; Yabuuchi 1992; 1995 (Vũ Triệu Mân và

Lê Lương Tề, 1998)

Bệnh héo rũ do vi khuẩn hại các loại cây họ cà có tên khoa học là Ralstonia solanacearum Người Hoa Kỳ gọi là Southern wilt, người Anh gọi là Bacterial wilt,

người Việt Nam gọi là bệnh héo xanh, héo rũ

Ngày nay bệnh đã có mặt và gây hại ở hầu hết các châu lục, phổ biến là cácnước như Angola, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Nam Phi Bệnh gây thiệt hại kinh tế lớn, giảm năng suất từ 5- 100% tuỳ theo loài cây,giống cây, vùng địa lý và nhiều yếu tố khác

Vi khuẩn gây bệnh có thể xâm nhiễm dễ dàng vào rễ, gốc thân, thân, cành,cuống lá, qua các vết thương sây sát khi nhổ cây con giống, do côn trùng, tuyếntrùng, do tiến hành các biện pháp kỹ thuật chăm sóc, làm giàn, bón phân, vun xới

Vi khuẩn có thể xâm nhiễm vào cây qua các lỗ hở tự nhiên Sau khi xâm nhập vào

rễ, vi khuẩn lan rộng theo bó mạch dẫn, sinh sản phát triển, sinh ra các men, độc tốdẫn đến sự phá hủy các mô tế bào, vít tắc mạch dẫn gây cản trở sự vận chuyểnnước, chất dinh dưỡng và nhựa trong cây, cây héo rũ nhanh chóng và chết Bệnhhéo xanh vi khuẩn truyền lan trên đồng ruộng từ cây này sang cây khác, từ vùng

có ổ bệnh sang vùng xung quanh bằng nhiều con đường khác nhau: nhờ nước tưới,nước mưa, không khí, truyền lan qua hạt giống nhiễm bệnh Ngoài ra, bệnh có thểtruyền lan qua tuyến trùng nốt sưng hại rễ và qua các hoạt động chăm sóc của conngười Nguồn bệnh héo xanh vi khuẩn có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau: vikhuẩn có thể tồn tại và sống lâu ở trong đất, trong tàn dư bệnh, trong vật liệu giốngnhiễm bệnh (hạt giống, cây giống), các cây ký chủ khác như: khoai tây, lạc, thuốc

lá, cà, ớt, vừng, gừng, đậu tương và cỏ dại cũng là ký chủ của vi khuẩn gây bệnh.Bệnh phát sinh, phát triển và gây hại trong điều kiện nhiệt độ cao, ẩm độ cao, mưagió, bão nhiều Bệnh thường phát sinh gây hại nặng trên những chân đất cát pha,đất thịt nhẹ, chân đất đã nhiễm bệnh Tuy nhiên, bệnh héo xanh vi khuẩn có xu thếgiảm khi trồng các cây ký chủ luân canh với lúa nước, ngô hoặc các loại câykhông phải ký chủ của bệnh, hoặc bón phân chuồng đã ủ hoai mục kết hợp cân đốivới lân và kali Bệnh có thể xuất hiện phát sinh và gây hại từ giai đoạn cây con đếnlúc thu hoạch nhưng thường gây hại nghiêm trọng ở giai đoạn cây ra hoa và hìnhthành quả non (Nguyễn Văn Viên và cộng sự, 2010)

Vi khuẩn gây bệnh héo xanh là loại vi khuẩn đất, ký sinh thực vật thuộc họ

Pseudomonadacea, thuộc bộ Pseudomonadales Vi khuẩn hình gậy 0,5 × 1,5

µm, háo khí, chuyển động có lông roi (1- 3) ở đầu, nhuộm gram âm Trên môi

trường Kelman (1954) khuẩn lạc màu trắng kem nhẵn bóng, nhờn (vi khuẩn cótính độc gây bệnh) Nếu khuẩn lạc chuyển sang kiểu khuẩn lạc nâu, răn reo làisolate vi khuẩn mất tính độc (nhược độc) Để phát hiện dòng vi khuẩn có tínhđộc thường dùng môi trường chọn lọc TZC Trên môi trường này isolate vikhuẩn có tính độc sẽ có khuẩn lạc ở giữa màu hồng, rìa trắng.

Nói chung loài Pseudomonas solanacearum có khả năng phân giải làm lỏng

gelatin, có dòng có khả năng thuỷ phân tinh bột, esculin, có khả năng tạo ra axitkhi phân giải một số loại đường, hợp chất cacbon… Vi khuẩn phát triển thíchhợp ở pH 7- 7,2 Nhiệt độ thích hợp 25- 300C nhất là ở 300C, nhiệt độ tối thiểu là

100C, tối đa là 410C, nhiệt độ gây chết là 520C (Vũ Triệu Mân, 2007)

Bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, các cây họ cà ở nhiều nước trên thế giới Bệnh HXVK làloại bệnh điển hình ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và những vùng có khí hậu ôn đới trên thế giới Bệnh gây nên những thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế, làm giảm năng suất trên nhiều cây trồng từ 15 đến 95%, thậm chí 100% trên cây cà chua, 70% trên cây khoai tây và 90% trên cây lạc

Ở Brazil, tỷ lệ bệnh HXVK trung bình trên cà chua của 30 vùng điều tra là13,1%, trong đó có 7 vùng tỷ lệ bệnh từ 20,1 đến 50% và 1 vùng tỷ lệ bệnh lớn hơn90%

Ở Trung Quốc, bệnh HXVK gây hại nghiêm trọng trên nhiều loại cây trồng và phân bố rộng rãi không chỉ có trên cây họ cà như cà chua, cây cà, khoai tây, thuốc

lá, gừng mà còn gây hại phổ biến trên cây thân gỗ như ôliu (Olea europoeo), cây dâu (Morus alba)

Trên cây lạc, bệnh HXVK đã được công bố ở Inđônêsia vào năm 1905 và mức

độ gây hại có thể làm giảm năng suất 90% đối với lạc, 16% đối với cà chua và 18%đối với khoai tây Hàng năm ước tính thiệt hại do bệnh HXVK trên lạc từ 50.000 đến 150.000 tấn

Với điều kiện nóng ẩm của vùng nhiệt đới ở Malaysia, bệnh HXVK cũng gây hại trên nhiều loài cây trồng Trên cây lạc tỷ lệ cây nhiễm bệnh trung bình từ 5 đến 20% và là nguyên nhân chính làm diện tích trồng lạc giảm từ 5.197 ha năm 1980 còn 1.318 ha năm 1986 với sản lượng tương ứng từ 19.437 tấn giảm còn 5.000 tấn

Bệnh HXVK cũng được phát hiện trên các cây trồng khác như: cà chua, khoai tây, thuốc lá, cây cà

Bệnh HXVK do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum là một bệnh hại nghiêm

trọng có phân bố rộng rãi ở Thái Lan Bệnh làm giảm năng suất đáng kể đối với cà chua, khoai tây, gừng, cà, ớt, thuốc lá, lạc, vừng (Nguyễn Tất Thắng, 2012)

Ở Đài Loan Yung An Lee năm 2001 đã dùng phương pháp PCR với cặp

primer PS- IS đặc hiệu với vi khuẩn héo xanh cho kết quả thấy rằng tất cả các dòng

vi khuẩn thu thập trên cà chua, khoai tây, ớt, cà tím, thuốc lá, đều thuộc chủng 1 (Hồ Thanh Hoàng, 2005)

Ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về bệnh Ralstonia solanacearm Các nhà

khoa học trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn trên các cây lạc, cà chua, khoai tây Kết quả nghiên cứu cho thấy bệnh héo

xanh vi khuẩn do Ralstonia solanacearum Smith là một bệnh gây hại phổ biến trên

cây khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận vụ đông, cây lạc trong vụ hè thu năm 2008

và năm 2009, ngoài ra các nhà khoa học cũng nhận định có thể sử dụng chế phẩm

vi sinh vật đối kháng Bacillus subtilis kết hợp với thuốc kháng sinh, thuốc hóa học

để phòng trừ bệnh HXVK hại cây khoai tây và lạc cho hiệu quả cao

Về mức độ sinh học phân tử năm 2008 Đinh Thị Phòng cũng đã công bố sự đa dạng AND các chủng vi khuẩn gây bệnh héo xanh hại lạc bằng kỹ thuật RADP, kếtquả nghiên cứu của tác giả cho thấy rằng: Khi phân tích tính đa hình của 6 chủng khuẩn với 20 mồi ngẫu nhiên thì có 15/20 cho tính đa hình Trong phạm vi vùng phân tích có 126 phân đoạn ADN được nhân bản, số lượng phân đoạn ADN được nhân bản của các mồi dao động từ 1 đến 13 Hệ số sai khác di truyền giữa 6 chủng khuẩn nghiên cứu là từ 0,02% đến 29% Chủng P4 có sự sai khác rõ rệt với các chủng còn lại, hai chủng P3 và P5 có sự giống nhau đến 98% Sự đa dạng của các chủng còn thể hiện ngay trên cùng một vùng địa lý

Lê Lương Tề (2002) đã đưa ra kết quả là giống cà tím EG203 có tính kháng cao đối với các dòng vi khuẩn phân lập từ các vùng phía bắc, ghép cà chua VL2000trên gốc ghép là cà tím EG203 kháng bệnh có khả năng phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn Cũng theo tác giả thì khi nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn ở vùngđồng bằng sông Hồng, tác giả đã công bố kết quả các giống cà chua CLN-1462A

và P.T4719A đưa lại năng suất cao ở vùng này

Hoàng Hoa Long (2002) cùng cộng sự cũng đã sử dụng phương pháp kỹ thuật

gen PCR (Polymerase Chain Reaction) để giám định vi khuẩn héo xanh, qua các

mẫu phân lập từ cà chua và khoai tây bị bệnh héo xanh điển hình, tác giả nhận địnhtất cả 5 chủng vi khuẩn độc đều cho sản phẩm PCR là 281bp và các băng đều thể

hiện tính đặc hiệu cao do vậy tất cả 5 chủng đều thuộc loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum Ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử trong việc xác định loài vi khuẩn thuộc chi Pseudomonas có khả năng kháng vi khuẩn Ralstonia

solanacearum cũng được viện công nghệ sinh học nghiên cứu, kết quả của các nhà nghiên cứu cho thấy đã phân lập được 7 chủng Pseudomonas spp có khả năng kháng mạnh vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh vi khuẩn với

đường kính vòng vô khuẩn 18-33 mm và bằng kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại (Kỹ thuật Western blot với kháng huyết thanh chuẩn) đã xác định được chủng

H 3.2 thuộc loài Pseudomonas putida và chủng H 2.5 thuộc loài Pseudomonas aeruginosa (Nguyễn Ngọc Quyền và cộng sự, 2002).

Năm 2003 Lê Như Kiểu và cộng sự đã phát hiện biovar 1 và 5 trong quần thể

vi khuẩn héo xanh trên cà chua, điều này cho thấy quần thể vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cà chua ở Việt Nam rất đa dạng

Năm 2012 Trương Quốc Ánh đã báo cáo trong tạp chí khoa học và phát triển

nông thôn số 19 rằng: Các giống cà chua Vimina 1 và Vimina 2 biểu hiện kháng cao với 3 dòng vi khuẩn RsĐD1, RsĐT6, RsĐT3

Qua đó cho thấy tình hình nghiên cứu về vi khuẩn héo xanh trong và ngoài nước luôn không ngừng, từ những nghiên cứu điều tra ngoài đồng ruộng cho tới nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, đặc biệt đã ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại vào quá trình nghiên cứu để từ đó hiểu rõ hơn về vi khuẩn này và có các biện pháp phòng trừ thích hợp

2.4.2 Đặc điểm và những nghiên cứu về nấm Trichoderma

Nấm đối kháng là những thành viên phổ biến của hệ vi sinh vật đất Sự phânbiệt của chúng phụ thuộc vào vùng địa lý, loại đất, điều kiện khí hậu và thảm thực

vật ở từng khu vực Với nấm Trichoderma là một loại nấm đất, thuộc:

Ngành : Ascomycota;

Lớp: Deuteromycetes;

Bộ: Hypocreales;

Họ: Hypocreaceae;

Chúng được tìm thấy khắp mọi nơi từ những vĩ độ cực Nam và cực Bắc Nấm

Trichoderma phổ biến trong những khu rừng nhiệt đới ẩm hay cận nhiệt đới, chúng

sống trên rễ cây, trong đất hay sống trên xác sinh vật đã chết hay trên những loại

nấm khác Mỗi dòng nấm Trichoderma khác nhau sẽ yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm khác nhau Trichoderma phát triển ở trong đất có độ pH từ 3,5 cho đến 7 nhưng

không thể phát triển trong điều kiện pH nhỏ hơn 3,5, phát triển tốt ở độ pH trung

tính Điều kiện phát triển tối ưu của nấm 25- 300C Một vài loại phát triển tốt ở

350C Một số ít phát triển tốt ở 400C Khuẩn ty của vi nấm không màu, cuống sinh bào tử phân nhánh nhiều, ở cuối nhánh phát triển thành một khối tròn mang các bào

tử trần không có vách ngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ ở đầu cành nhờ chất nhầy Bào tử hình cầu, hình elip hoặc hình thuôn Khuẩn lạc nấm có màu

trắng hoặc từ lục trắng đến màu lục, vàng, xanh Các chủng nấm Trichoderma phát

triển rất nhanh, chúng có thể đạt đường kính khuẩn lạc từ 2- 9 cm sau 4 ngày nuôi cấy

Nấm Trichoderma được ứng dụng để bảo vệ cây trồng chống các nấm và vi khuẩn gây bệnh Nấm Trichoderma đối kháng với nấm gây bệnh cây trồng thông

qua nhiều cơ chế bao gồm: chất kháng sinh và enzym phân hủy vách tế bào của nấm bệnh (Nguyễn Văn Đĩnh và cộng sự, 2007)

Ý niệm đầu tiên sử dụng nấm Trichoderma cho cây trồng có từ đầu thập kỷ

30 Weingding đã ghi nhận rằng bón nấm Trichoderma vào đất có thể bảo vệ được

các cây con mới mọc từ hạt không bị bệnh Từ đó những nghiên cứu về nấm

Trichoderma được nghiên cứu và sử dụng chúng để trừ bệnh hại cây trồng đã được

tiến hành ở nhiều nước trên thế giới Cho đến nay đã có khoảng 30 nước có những

nghiên cứu sử dụng nấm Trichoderma để trừ bệnh hại cây trồng như: Nga, Mỹ,

Anh, Pháp, Đức, Hungari, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin, Malaysia Thống kê cho thấy có khoảng 150 loài vi sinh vật (chủ yếu là nấm) gây bệnh trên 40 loài cây

trồng đã được nghiên cứu trừ bằng nấm Trichoderma.

Một số nghiên cứu đã chứng minh hiệu lực phòng trừ của nấm Trichoderma

như: Năm 1932 Weingding mô tả chi tiết của những sợi nấm là tác nhân sinh học

trên sợi nấm Rhizoctonia solani bao gồm sự cuộn quanh nấm bệnh và xâm nhập,

phân giải tế bào chất của nấm bệnh Hiện tượng này xảy ra bất kể việc cung cấp cácchất dinh dưỡng bên ngoài nấm bệnh

Năm 2000 Itamar Soares de Melo và Jane L.Faull đã mô tả cơ chế đối kháng

Trichoderma spp với nấm Rhizoctonia solani là một trong những nấm có nguồn

gốc từ đất gây bệnh lở cổ rễ, sau 3 ngày theo dõi sự tương tác các chủng

Trichoderma sp ức chế hoàn toàn nấm Rhizoctonia solani

Ở mức độ liên quan đến nội dung nghiên cứu thì theo Guo cùng cộng sự

(2004) các loài Trichoderma là những tác nhân phòng trừ sinh học có triển vọng

trong phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn, có tác dụng giảm tỷ lệ bệnh và tăng năng suất

Theo Rajan cùng cộng sự (2002) cũng xác nhận Trichoderma harzianum cũng

có hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh trên cây gừng

Ở Việt Nam cũng đã có những công trình nghiên cứu về nấm Trichoderma đối

kháng với một số loài nấm hại cây trồng nông nghiệp như: Theo Đỗ Tấn Dũng khi

có mặt của nấm Trichoderma viride thì bản thân có khả năng cạnh tranh, chiếm chỗ, ức chế và tiêu diệt các loài nấm Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii,

Fusarium oxysporum và Pythium debaryarum

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến sự sinh trưởng của nấm

Trichoderma, theo Trần Thị Thuần ánh sáng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng, phát triển, hình thành bào tử của nấm Trichoderma harzianum, ở nhiệt độ 280C khi ánh sáng xen tối là điều kiện thuận lợi nhất cho nấm này sinh trưởng và phát triển, tác

giả cũng đã đưa quy trình sản xuất và sử dụng chế phẩm Trichoderma phòng trừ

bệnh hại

Trong kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ tuổi trẻ năm 2007, Tăng Thị Ánh Thơ cùng đồng nghiệp đã khảo sát được khả năng đối kháng của 14 dòng nấm

Trichoderma với 4 loại nấm gây bệnh trong điều kiện in vitro, trong đó có 14 dòng

có khả năng đối kháng tốt với Phytophthora capsici, 10 dòng có khả năng đối kháng tốt với Rhizoctonia solani, 1 dòng có khả năng đối kháng với Sclerotium rolfsii, các tác giả cũng đã chứng tỏ được khi xử lý chế phẩm Trichoderma virens

trên dưa leo ngoài đồng ruộng làm giảm tỷ lệ chết còn từ 0,8- 1,2% và kích thích sựsinh trưởng cho cây làm tăng năng suất từ 221- 513 kg/1000m2 so với nghiệm thức đối chứng

Khi nghiên cứu về khả năng ức chế của nấm Trichoderma spp đối với nấm Sclerotium rolfsii trên cây lạc, theo Ngô Bích Hảo thì nấm Trichoderma viride có khả năng ức chế nấm gây hại này lớn hơn nấm Trichoderma harzianum

Năm 2010 Trần Thị Ngọc Sơn và cộng sự đã tuyển chọn được 3 dòng nấm

Trichoderma sp có chỉ số phân hủy xenlulo cao, nhất là K3, V1 và HG2 để sản xuất

2 chế phẩm phân hủy rơm bao gồm dạng chế phẩm hòa tan và không hòa tan trong nước

Năm 2011 Dương Minh cùng một số tác giả đã khảo sát khả năng tiết

Cellulase của các chủng nấm Trichoderma được thu thập tại đồng bằng Sông Cửu

Long cho thấy hai chủng T- LM7a và T- VTa3d đều có hoạt tính của endo và exo- cellulase cao nên có tiềm năng phân hủy tốt các xác bã thực vật

Năm 2012 Nguyễn Văn Viên cùng cộng sự đã nghiên cứu sản xuất và sử dụng

chế phẩm nấm đối kháng Trichoderma viride phòng trừ bệnh hại khoai tây, lạc, đậu tương ở một số tỉnh miền Bắc Phân lập và xác định được nấm Trichoderma viride

từ đất, trong 72 mẫu đất được thu thập ở Hà Nội, Hưng Yên, Bắc Ninh có 12 mẫu

có nấm Trichoderma viride chiếm tỷ lệ 16,7% Môi trường PSA tản nấm

Trichoderma viride tạo ra nhiều bào tử nhất (5,46x108/1 ml ) Nấm Trichoderma viride phát triển tốt trên thóc tẻ luộc, cho số lượng bào tử nhiều hơn thóc nếp luộc

Xử lý giống khoai tây bằng 50 gam CP2 với 10 kg củ và trộn 200g CP4 vào 100 kgphân chuồng để trồng cho hiệu quả phòng trừ bệnh héo gốc mốc trắng cao nhất đạt58,3% Cây đậu tương ngoài đồng xử lý bằng cách hoà 15g chế phẩm CP3 vào 3 lítnước phun cho 30m2 ở giai đoạn cây con cho hiệu lực phòng trừ bệnh sau 21 ngàyđạt 75,5% đối với bệnh lở cổ rễ và 67,7% đối với bệnh héo gốc mốc trắng Bệnh lở

cổ rễ hại lạc được xử lý hạt lạc theo phương pháp bán ướt 5g CP3/1kg hạt lạc, hoặc5g CP2/1kg hạt lạc trước khi gieo trồng, hiệu lực phòng trừ bệnh đạt 80,8% và79,4% tương ứng Hoà 50g CP2 vào 10 lít nước phun cho 360m2 sau khi lạc ra hoahiệu lực phòng trừ bệnh đạt 51,9% Trên ruộng mô hình năng suất khoai tây đã tăng9,7%, năng suất đậu tương tăng 12,2%, năng suất lạc tăng 15,6%

Ở Thừa Thiên Huế, theo Trần Thị Thu Hà đã phân lập được 40 chủng nấm

Trichoderma để khảo nghiệm khả năng ức chế và đối kháng với nấm bệnh Sclerotium rolfsii, trong đó có 11 chủng có hiệu quả ức chế cao; 26 chủng đối

kháng trung bình và 3 chủng có khả năng ức chế yếu

Ở Miền Nam, theo Phạm Thị Ánh Hồng cũng đã phân lập và khảo sát khả

năng sinh tổng hợp enzym của 18 dòng Trichoderma Tác giả đã tiến hành khảo sát

khả năng sinh tổng hợp enzym (amylase, protease, cellulase, xylanase, pectinase)

của 18 dòng nấm Trichoderma qua phương pháp định tính nhằm sơ bộ chọn lọc các

chủng triển vọng

Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam cũng đã nghiên cứu thăm dò khả năng đối

kháng của nấm Trichoderma đối với một số nấm gây bệnh chính trên cây cao su cho thấy các mẫu nấm Trichoderma thử nghiệm có khả năng ức chế đối với các nấm Corticium salmonicolor, Phytophthora palmivora,

Colletotrichum gloeosporioides khá cao, phần lớn trên 70%, trong đó có nhiều dòng tỷ lệ ức chế trên 80% Đối với nấm Botryodiplodia theobromae và

Corynespora cassiicola chỉ có vài dòng có tỷ lệ ức chế trên 70%.

Ở Việt Nam, việc sử dụng nấm Trichoderma trong phòng trừ bệnh héo xanh vi

khuẩn đang còn hạn chế, hầu hết mới dừng lại ở mức độ trong phòng thí nghiệm và

chưa có số liệu cụ thể nào cho thấy khả năng đối kháng của nấm Trichoderma với

bệnh héo xanh vi khuẩn Chính vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng các tác nhân

phòng trừ trong đó có nấm Trichoderma với bệnh héo xanh vi khuẩn hại một số cây

thuộc họ cà mở ra triển vọng mới trong phòng trừ bệnh hại và sản xuất nông nghiệpbền vững và an toàn thực phẩm

2.4.3 Đặc điểm và những nghiên cứu về xạ khuẩn Streptomyces

Trước thế kỉ 19 người ta xếp xạ khuẩn vào nấm Về sau do nghiên cứu sâu hơnngười ta mới thấy có nhân nguyên thủy, có kích thước nhỏ bé hơn vi khuẩn nên xếpvào vi khuẩn Năm 1978 Gibbens và Murray chia các vi khuẩn nhân nguyên thủy thành 4 ngành gồm các vi khuẩn gram âm, vi khuẩn gram dương, các vi khuẩn có thành tế bào và các vi khuẩn chưa có thành tế bào

Xạ khuẩn (Actinomycetes) là đối tượng nghiên cứu quan trọng của ngành vi sinh vật Các chất kháng sinh do xạ khuẩn sinh ra được sử dụng rất nhiều trong

y học, sinh học, trong công tác bảo vệ thực vật và trong nhiều lĩnh vực của đời sốngcon người Trong số 8000 chất kháng sinh hiện tại đã được biết đến trên thế giới thìtrên 80% là do xạ khuẩn sinh ra (Nguyễn Lân Dũng cùng cộng sự, 2007; Vũ Thị Đoan Chính và cộng sự, 2007) Theo hệ thống phân loại hiện nay thì xạ khuẩn thuộc:

Giới vi khuẩn chuẩn: Eubacteria;

Ngành: Tenericutes (gồm vi khuẩn Gram dương và xạ khuẩn);

Lớp: Actinobacteria;

Bộ: Actinomycetales;

Họ: Streptomycetaceae;

Bao gồm dưới 10 bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài trong đó có 478 loài đã được

công bố thuộc chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi còn lại và được

xếp vào nhóm xạ khuẩn hiếm

Xạ khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên và có thể tìm thấy trong hầu hết cácmôi trường: đất, nước, không khí, thậm chí trong những môi trường mà cả vi khuẩn

và nấm mốc không phát triển được Xạ khuẩn phân bố nhiều trong xác bã hữu cơ,trong đất, chúng sử dụng acid humic và các chất hữu cơ khó phân giải khác trongđất, đóng vai trò rất quan trọng trong chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.Mật độ xạ khuẩn trong đất chiếm từ 20- 40% tổng số các VSV có trong đất vàtrong 1 gam đất có khoảng 29.000- 24.000.000 CFU Sự phân bố xạ khuẩn còn phụthuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, độ pH của môi trường Đa số xạ khuẩn là các VSV hiếukhí, ưa ẩm, nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng và phát triển là 25-300C, một sốkhác có thể phát triển ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn (xạ khuẩn ưa nhiệt và xạkhuẩn ưa lạnh) Độ ẩm thích hợp từ 40-55%, giới hạn pH nằm trong khoảng 6,8-7,5 Xạ khuẩn thường sống trong đất có nồng độ muối NaCl thấp (0,5-1g/l) Xạkhuẩn có cấu trúc tế bào tương tự các vi khuẩn gram dương Dưới kính hiển vi điện

tử có thể thấy rõ các thành phần chính: Thành tế bào, màng sinh chất, nguyên sinhchất, chất nhân, các thể ẩn nhập Thành tế bào được cấu tạo từ các lớp glucopeptide,gồm các gốc N- axetylglucozamin liên kết với acid N- axetylmuzamic bằng liên kết1,4 - β glucozit Khi xử lý bằng lyzozyme, các liên kết này bị phá vỡ, thành tế bào bịphá hủy Khác với nấm, thành tế bào xạ khuẩn không chứa cellulose và kitin nhưngchứa nhiều enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất và quá trình vận chuyển vậtchất qua màng tế bào Trên thành tế bào xạ khuẩn còn có các lỗ cho phép các hợp chất

có phân tử lớn đi qua Dựa vào thành phần hóa học chính cấu tạo nên thành tế bào mà

xạ khuẩn được chia thành 8 loại, trong đó chi Streptomyces thuộc loại I với thành phần

chính là acid LL - A2pm (L-ADP) và glixin

Xạ khuẩn được đặc biệt quan tâm là do khả năng sinh ra các hợp chất thứ sinh

có giá trị ứng dụng cao Trong các hợp chất tự nhiên do vi sinh vật sinh ra đã đượccông bố sử dụng trên toàn thế giới thì 45% được sinh ra từ xạ khuẩn, 38% từ nấm

và 17% từ vi khuẩn đơn bào Hai phần ba kháng sinh đã biết được sinh ra bởi xạ

khuẩn chủ yếu từ các loài Streptomyces Các hợp chất kháng sinh khác nhau của xạ

khuẩn đã được nghiên cứu đặc điểm gồm aminoglycoside, anthracyclin,

glycopeptide, β-lactam, macrolides, nucleoside, peptide, polyene, polyeste,

polyketide, actinomycin và tetracycline Các hợp chất này đã được sử dụng thànhcông làm thuốc diệt cỏ, thuốc chống ung thư, chất điều hòa miễn dịch và các chấtchống trùng

Với nhóm xạ khuẩn Streptomyces, đây là chi có số lượng loài được mô tả lớn

nhất Khuẩn lạc thường không lớn có đường kính khoảng 1 - 5 mm Bề mặt khuẩn lạc thường được phủ bởi khuẩn ty khí sinh dạng nhung, dày hơn cơ chất, đôi khi có

tính kỵ nước Xạ khuẩn chi Streptomyces sinh sản vô tính bằng bào tử Khuẩn ty

khí sinh ở giai đoạn trưởng thành tạo chuỗi từ ba đến nhiều bào tử Trên đầu sợi khísinh hình thành cuống sinh bào tử và chuỗi bào tử Cuống sinh bào tử có những hình dạng khác nhau tùy loài: thẳng, lượn sóng, xoắn, có móc, vòng

Một số ít loài, hình thành chuỗi bào tử ngắn trên khuẩn ty cơ chất Bào tử không có

khả năng di động Bào tử xạ khuẩn chi Streptomyces có hình bầu dục, hình lăng trụ,

hình cầu với đường kính khoảng 1,5 μm Màng bào tử có thể nhẵn, gai, khối u, nếp m Màng bào tử có thể nhẵn, gai, khối u, nếp nhăn Tùy thuộc vào loài xạ khuẩn và môi trường nuôi cấy Thường trên môi trường có nguồn đạm vô cơ và glucoza, các bào tử biểu hiện các đặc điểm rất rõ Màu sắc của khuẩn lạc và hệ sợi khí sinh cũng rất khác nhau tùy theo nhóm

Streptomyces, màu sắc này cũng có thể biến đổi khi nuôi cấy trên môi trường khác

nhau Các khuẩn lạc ban đầu thường trơn nhẵn nhưng sau đó khuẩn ty khí sinh sẽ phát triển rất mạnh mẽ Sinh nhiều loại sắc tố khác nhau cũng như sắc tố có khả

năng khuếch tán ra môi trường Streptomyces là loại hiếu khí, gram dương, không

nhuộm kháng acid-cồn, thường có khả năng khử nitrate thành nitrit Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 25-35 0C, pH tối ưu là 6,5-8,0 (Nguyễn Lân Dũng và CTV 2006)

Xạ khuẩn chi này có khả năng tạo thành số lượng lớn các chất kháng sinh ức chế vikhuẩn, nấm sợi, các tế bào ung thư, virus và nguyên sinh động vật Cho đến nay để

xác định thành phần loài của chi Streptomyces, các nhà phân loại đã sử dụng hàng

loạt các điều kiện và các khóa phân loại khác nhau (Bùi Thị Hà, 2008; Nguyễn LânDũng và CTV, 2006)

Người đầu tiên đặt nền móng cho khoa học nghiên cứu CKS là Alexander Fleming, nhà sinh vật học người Anh, đã phát hiện ra penixillin vào tháng 10 năm

1928 Sau một thập kỷ, nhờ sự nỗ lực hợp tác của các nhà vi sinh học và sinh hóa học Anh, Mỹ, penixillin đã được nghiên cứu, sản suất với số lượng lớn và trở thành

"một loại thuốc thần kỳ" Năm 1945, A.Fleming, E Chain và H.W.Florey đã được nhận giải thưởng Nobel vì đã khám phá ra giá trị to lớn của penixillin mở ra một kỷnguyên mới trong y học - kỷ nguyên kháng sinh Những năm 1940 - 1959 được coi

là thời kỳ hoàng kim của việc nghiên cứu CKS với hàng loạt CKS mới liên tiếp được phát hiện như: gramixidin, tiroxidin do Rene' Jules Dubos phát hiện năm

1939, streptomycin do Waksman phát hiện năm 1941, erythomycin do Gurre phát hiện năm 1952 Cùng với việc phát hiện ra các CKS mới, công nghệ lên men sản xuất CKS cũng ra đời và dần được hoàn thiện

Ngay từ những năm 1950, CKS đã được nghiên cứu sử dụng trong việc phòng chống bệnh, kích thích sự tăng trưởng của động vật nuôi và cây trồng CKS thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới Tốc độ tìm kiếm các CKS trong thời gian gần đây vẫn diễn ra nhanh chóng, nhiều trung tâm nghiên cứu khoa học về y học, dược phẩm và nông nghiệp tại nhiều nước trên thế giới vẫn liên tục phát hiện được hàng loạt các CKS mới có giá trị ứng dụng trong thực tiễn

Ở Trung Quốc cũng đã tuyển chọn được nhiều CKS như policin chống bệnh đạo ôn, jangamicin chống bệnh khô vằn ở lúa Năm 1950, Trung Quốc đã tuyển

chọn được chủng Streptomyces sp 5406 phân lập được từ rễ cây cỏ đinh lăng và cây bông có khả năng ức chế Rhizoctonia solani và Verticillium albo- atrum gây thối rễ

ở bông non

Năm 1999 một kháng sinh mới khác được phát hiện có tác dụng ngăn chặn hiện tượng cholesterol, tăng sức đề kháng đối với các chất độc của chuột, ngoài ra kháng sinh này còn có hoạt tính chống nấm gây bệnh mạnh Đó là kháng sinh

loposomal HA - 92, được tách ra từ xạ khuẩn Streptomyces CDRLL - 312.

Năm 2002, ở Ấn Độ đã phân lập được chủng Streptomyces sp 201 có khả

năng sinh chất kháng sinh mới là z-methylheptyl iso- nicotinate, chất kháng sinh có

khả năng kháng được nhiều loại nấm gây bệnh như: Fusarium oxysporum,

Fusarium solani, Fusarium semitectum, Fusarium moniliforme

Năm 2003, nhiều nước trên thế giới vẫn tiếp tục phát hiện được hàng

loạt các CKS mới Tại Nhật Bản, chất kháng sinh mới là yatakemycin đã

được tách chiết từ xạ khuẩn Streptomyces sp TP - A0356 bằng phương pháp

sắc ký cột CKS này có khả năng kìm hãm sự phát triển của nấm Aspergillus

fumigalus và Candida albicans Ngoài ra chất này còn có khả năng chống lại

các tế bào ung thư với giá trị Mic là 0,01- 0,3 mg/ml (Nguyễn Lân Dũng, 2007).Năm 2006 các nhà khoa học thuộc hãng dược Merck & Co đã tìm ra

Platensimycin từ xạ khuẩn Streptomyces platensis có khả năng chống lại các vi

khuẩn đang kháng lại những loại kháng sinh hiện tại

Năm 2007, tại Hàn Quốc đã phân lập được loài xạ khuẩn Streptomyces sp

C684 sinh CKS laidlomycin, chất này có thể tiêu diệt cả những tụ cầu đã kháng methicillin và các cầu khuẩn kháng vancomycin

Về phương diện bảo vệ thực vật, việc sử dụng chất kháng sinh trong bảo vệ thực vật ngày càng được áp dụng trên thế giới và đang dần thay thế cho việc sử dụng các loại chất hóa học độc hại, 10 loại CKS chống bệnh ở thực vật như

kasugamycin từ XK Streptomyces kasugaensis, blastixidin từ xạ khuẩn

Streptomyces griseochromogenes, validamicin từ Streptomyces hygroscopicus

các chất kháng sinh này có độc tính thấp và có khả năng chống bệnh đạo ôn, khô vằn hại lúa

Ở Việt Nam xạ khuẩn đã được nghiên cứu khá nhiều như: Nguyễn Phương

Nhuệ năm 2004 đã nghiên cứu đặc điểm sinh học của xạ khuẩn Streptomyces

orientalis 4912 sinh vancomycin Năm 2006 Nguyễn Xuân Tấn Thắng và cộng sự

đã tuyển chọn được 4 chủng vi sinh vật có hoạt tính cellulose khá cao tại tỉnh Thái Nguyên và xác định một số điều kiện nuôi cấy tối ưu cho sự sinh tổng hợp cellulosecủa chúng, trong đó thời gian thích hợp nhất cho 3 chủng CX1, CX3, CX4 là 5 ngày, cho chủng P là 4 ngày, độ pH ban đầu thích hợp nhất cho 3 chủng CX1, CX3,CX4 là 6,8 cho chủng P là 7,2, nhiệt độ thích hợp nhất cho 2 chủng CX1, CX3 là

300C, cho 2 chủng CX4 và P là 480C, chủng CX4 và P là 2 chủng vi sinh vật ưa nhiệt, có khả năng sử dụng trong xử lý phế thải cellulose giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường

Bùi Thị Hà đã nghiên cứu khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn

Streptomyces phòng chống nấm gây bệnh trên cây chè Đã tuyển chọn được 2

chủng xạ khuẩn là Đ1 và R2 có hoạt tính mạnh nhất trong số 30 chủng có hoạt tính kháng nấm, kháng được cả 2 chủng nấm gây bệnh trên chè là CT - 2E và CT - 5X, đồng thời cũng có khả năng kháng các nấm kiểm định và tác giả đã tiến hành xác định các đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa, khuếch đại gen 16S - rRNA để nhận

định: Chủng R2 có thể là loài Streptomyces misawaensis; Chủng Đ1 có thể là loài Actinomyces brunneofungus.

Năm 2007 Vũ Thị Đoan Chính cũng nghiên cứu đặc điểm sinh học của Chủng

TC 32 có tên loài là Streptomyces griseocastaneus và Chủng NC 182 có tên loài là Streptomyces flavovariabilis được phân lập từ đất Thái Nguyên

Biền Văn Minh cũng đã nghiên cứu đặc điểm sinh học của hai chủng xạ khuẩn

Streptomyces A5 và A6 tại Thừa Thiên Huế Nuôi cấy 2 chủng A5 và A6 trên môi

trường Gause1 có nguồn carbon là saccarose, nguồn nitrogen là cao thịt, pH=6, nhiệt độ là 300C, sau 4 ngày nuôi cấy thì khả năng tổng hợp kháng sinh cao nhất có

hiệu số vòng vô khuẩn đối với vi khuẩn kiểm định Staphylococcus aureus lần lượt

là 24 mm và 22 mm

Năm 2008 Lương Bảo Uyên đã nghiên cứu xạ khuẩn để xử lý mạt dừa trồng nấm bào ngư Mẫu M4 gồm 20ml chế phẩm và 100g mạt dừa được phân hủy tốt nhất Hàm lượng lignin ban đầu là 58.69% sau 60 ngày còn 34.63% như vậy lignin

đã giảm 41%, hàm lượng cellulose từ 29.34% giảm còn 7.26% (giảm 75.25% hàm lượng) và hàm lượng nitơ tăng từ 0.46% lên 1.16% (tăng 60.3%), tỷ lệ C/N : 19

Do đó mẫu mạt dừa này có tiềm năng sử dụng làm phân sinh hóa hữu cơ Kết quả thử nghiệm gieo hạt cải cho thấy tỷ lệ nảy mầm khá cao (>90%)

Năm 2009 Nguyễn Danh đã phân lập một số chủng xạ khuẩn có khả năng phân hủy xenluloza từ vỏ cà phê ở Gia Lai, theo kết quả nghiên cứu của tác giả số lượng xạ khuẩn có trong vỏ cà phê khô phế thải tại tỉnh Gia Lai khá cao trung bình đạt 4,2- 197,8.106 CFU/g mẫu khô, đã phân lập được 115 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt

và có khả năng phân giải xenluloza, trong đó có 2 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt M48 và M63 có khả năng phân giải xenluloza mạnh với kích thước vòng phân giải đạt 36,5-38,5mm và cũng đã xác định được chủng M48 có đặc điểm thuộc loài

Streptomyces eurythermus và chủng M63 có đặc điểm phân loại giống loài

Streptomyces flavochromogenes

Nguyễn Huỳnh Minh Quyên năm 2011 cũng đã điều tra, nghiên cứu một số hoạt chất có khả năng kháng vi sinh vật và kháng dòng tế bào ung thư từ xạ khuẩn,

424 chủng xạ khuẩn đã được phân lập từ Vườn Quốc gia Cát Bà với 353 chủng (83.25%) từ đất và 71 chủng (16.75%) từ mẫu lá cây mục.

Gần 70% số chủng phân lập được thuộc chi Streptomyces, phần còn lại thuộc về 10 chi xạ khuẩn hiếm trong đó hơn 6% thuộc chi Micromonospora và 4% thuộc chi Nonomuraea.

Qua những công trình nghiên cứu về xạ khuẩn đặc biệt là chi Streptomyces đã

nghi nhận, cần có những nghiên cứu sâu hơn nữa để biết hết vai trò quan trọng của

nó với những nhu cầu cấp thiết của con người

2.4.4 Những nghiên cứu phòng trừ bệnh héo xanh bằng biện pháp sinh học

Khi sử dụng thuốc hóa học để bảo vệ thực vật thì thuốc sẽ tạo thành một lớp mỏng trên bề mặt lá, quả, thân cây, mặt đất, mặt nước và một lớp chất lắng gọi là

dư lượng ban đầu của thuốc vì vậy biện pháp sinh học trong công tác bảo vệ thực vật ngày càng chú ý khai thác và vị trí của biện pháp này ngày càng được nâng cao.Việc bảo vệ môi trường sống, môi trường sản xuất cũng như tiến hành một nền nông nghiệp sạch thì biện pháp này có ý nghĩa hơn

Để phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn theo phương pháp sinh học đã có những

công trình nghiên cứu và thử nghiệm chế phẩm vi sinh vật đối kháng vi khuẩn R solanacearum gây bệnh héo xanh trên cà chua:

Sử dụng một số vi khuẩn đối kháng như Bacillus subtilis, Pseudomonas

fluorescens để xử lý hạt trước khi gieo, nhúng rễ cây trước khi trồng hoặc đưa vi

sinh vật đối kháng vào vùng rễ sau trồng nhằm ức chế, cạnh tranh và tiêu diệt vi

khuẩn Ralstonia solanacearum (Đỗ Tấn Dũng, 2001).

Lê Như Kiểu và cộng sự (2002) cho biết kết quả thử nghiệm trên đồng ruộng phạm vi hẹp, tỷ lệ cây sống sót của cà chua là 75% đối với công thức xử lý chế phẩm vi khuẩn đối kháng V58, trong khi đó ở công thức đối chứng tỷ lệ sống sót của cà chua chỉ còn 20%

Nguyễn Thị Hồng Hải và cs (2006) khi nghiên cứu đặc điểm sinh học và ứng dụng vi khuẩn nội sinh thực vật trong phòng trừ bệnh héo xanh cây trồng: Từ 12 mẫu cây họ cà, hành, ớt thuộc các vùng sinh thái khác nhau đã phân lập được 16 chủng vi khuẩn nội sinh với các đặc điểm hình thái khác nhau Tám trong số 16 chủng đó thể hiện hoạt tính đối kháng cao với vi khuẩn gây bệnh héo xanh

Ralstonia solanacearum trong điều kiện in vitro Tám chủng vi khuẩn nội sinh đối

kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh CI1-5, CI1-6, CI1-7, CI4-1, CI4-4, NA3, NA4

và NA16 đều có thể tồn tại và phát triển trong mô rễ cây vừng với mật độ cao (từ

104 - 106 tb/ gam sinh khối rễ tươi) và ổn định trong một thời gian dài (sau 25 ngày lây nhiễm) Đây là những chủng rất có triển vọng ứng dụng trong phòng trừ sinh học bệnh héo xanh cây trồng Dựa vào một số các đặc điểm sinh học cơ bản: 3

chủng CI4-1, CI4-4 và NA16 thuộc chi Bacillus Hai chủng CI1-6, CI1-7 thuộc chi Agrobacterium Hai chủng còn lại NA3 và NA4 tương tự như chi Pseudomonas

theo khả năng phát quang trên môi trường KB và sinh tổng hợp oxidaza và catalazangoại bào

Tác giả Nguyễn Thu Hà và cs (2006) trong quá trình nghiên cứu sử dụng

Bacillus nhằm nâng cao năng suất và hạn chế bệnh héo xanh vi khuẩn đối với cây lạc cho thấy: từ 20 chủng nghiên cứu đã lựa chọn được 3 chủng Bacillus là B.14,

B.16 và B.18 đa hoạt tính sinh học Đường kính ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh

của các chủng B.14, B.16, B.18 là: 10, 30 và 20mm Ba chủng Bacillus lựa chọn có

khả năng kiểm soát bệnh héo xanh vi khuẩn trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo (đất

vô trùng) Nhiễm Bacillus hoặc hỗn hợp Bacillus và Rhizobium làm giảm tỷ lệ

nhiễm bệnh héo xanh vi khuẩn của cây lạc khác nhau, tùy thuộc vào giống và mùa

vụ Tỷ lệ này là 45,43% trong vụ Xuân, 45,87% trong vụ Thu đối với giống L05; 60% ở vụ Xuân, 54,54% trong vụ Thu đối với giống L14; 59,99% trong vụ Xuân

và 40,01% trong vụ Thu đối với giống MD7 Phân vi sinh vật chứa Bacillus và hỗn hợp Bacillus, Rhizobium có khả năng hạn chế bệnh HXVK trên đồng ruộng Giảm

tỷ lệ nhiễm bệnh so với công thức bón phân chuồng lần lượt 76,36%, 79,82% đối với giống L05; 33,69%, 44,06% đối với giống L14; 49,38% và 61,41% đối với giống MD7

Trong quá trình nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học BE, BC để hạn chế bệnh HXVK trên cà chua, khoai tây, Đoàn Thị Thanh cùng cs (2008) cho biết: đã phân lập được 49 isolates vi sinh vật đối kháng được phân loại chủng và nòi ở mức phân tử bằng sequence bởi giải mã RNA Các chế phẩm BE, BC có hiệu quả gần

như chế phẩm EXTN-1 trong in vitro và nhà lưới Khả năng ức chế của vi khuẩn đối kháng trong chế phẩm BC, BE đối với vi khuẩn héo xanh Ralstonia

solanacearum trong in vitro không sai khác nhiều Hiệu quả phòng trừ bệnh HXVK

trong nhà lưới với giống mẫn cảm đối với công thức BC là 48,89%, BE là 42,22%