Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn ralstonia solanacearum smith hại cây lạc, cây khoai tây vùng hà nội, phụ cận và biện pháp phòng trừ

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái, kỹ thuật đến sự phát sinh phát triển của bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây 92 3.3.1.. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-  -

NGUYỄN TẤT THẮNG

NGHIÊN CỨU BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN

CÂY KHOAI TÂY VÙNG HÀ NỘI, PHỤ CẬN

2 PGS.TS Nguyễn Văn Tuất Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

HÀ NỘI - 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất cứ một luận án nào khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận án

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm, dìu dắt, tận tình hướng dẫn của PGS TS Đỗ Tấn Dũng và PGS TS Nguyễn Văn Tuất

Tôi xin trân trọng cám ơn các Thầy, Cô giáo Bộ môn Bệnh cây, Khoa Nông học và Ban quản lý đào tạo, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cám ơn Lãnh đạo, các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện

Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn đã ủng hộ, tạo điều kiện giúp đỡ về mọi mặt để tôi thực hiện

đề tài trong suốt thời gian qua

Tôi xin trân trọng cám ơn Ban chủ nhiệm HTX Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội; HTX Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh; Ban chủ nhiệm một số HTX cùng một

số các Bác xã viên ở vùng Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Nam Định đã quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cám ơn Gia đình, Vợ, Con, người thân, tất cả bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả luận án

Nguyễn Tất Thắng

1.2 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước 7

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 452.1 Địa điểm, vật liệu và thời gian nghiên cứu 45

2.1.3 Thời gian nghiên cứu 47

2.3.1 Phương pháp điều tra, nghiên cứu bệnh HXVK ngoài

2.3.5 Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK

trên cây khoai tây ở Xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh 672.3.6 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 68

3.1 Đánh giá thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây lạc, cây

3.1.1 Đánh giá thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc ở vùng Hà Nội

3.2 Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học, xác

định các biovar của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum 783.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học của loài vi

khuẩn R solanacearum hại cây lạc, cây khoai tây 79

3.2.2 Nghiên cứu xác định biovar của các mẫu phân lập vi khuẩn

R solanacearum trên cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội

3.2.3 Nghiên cứu tính gây bệnh của một số isolates vi khuẩn

R solanacearum trên một số giống lạc và khoai tây vùng

Hà Nội và phụ cận (trong điều kiện chậu vại) 84

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái, kỹ thuật đến

sự phát sinh phát triển của bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây 92

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của chân đất đến bệnh héo xanh vi

3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ bón phân đạm đến bệnh

HXVK hại lạc, khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận 103

3.3.4 Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số

giống lạc, khoai tây trong điều kiện chậu vại 107

3.4 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, cây

3.4.1 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây

bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc

hóa học, chất kích kháng trong điều kiện phòng thí nghiệm 112

3.4.2 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai

tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng trong điều kiện

3.4.3 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK bằng một số

thuốc kháng sinh, thuốc hóa học và chất kích kháng trong

3.4.4 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây

bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc

hóa học và chất kích kháng điều kiện ngoài đồng ruộng 1283.4.5 Thực nghiệm mô hình phòng trừ bệnh HXVK hại cây

khoai tây ở xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh, vụ đông năm

CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

1 B megaterium Bascillus megaterium

2 B subtillis Bascillus subtillis

10 P solanacearum Pseudomonas solanacearum

11 R solanacearum Ralstonia solanacearum

3.4 Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây lạc tại xã Đặng Xá,

3.5 Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây khoai tây tại xã Tam

3.6 Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của các isolates

vi khuẩn R solanacearum gây bệnh HXVK hại lạc, khoai tây

3.7 Xác định biovar phổ biến hại trên cây lạc, cây khoai tây vùng

3.8 Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R solanacearum hại

lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ xuân 2009) 853.9 Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R solanacearum trên

cây lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ hè thu 2009) 863.10 Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống lạc trong

lây bệnh nhân tạo với 14 isolates vi khuẩn R solanacearum

3.11 Tính gây bệnh của các isolate vi khuẩn R solanacearum hại

khoai tây phân lập ở các vùng khác nhau (vụ đông năm 2009) 90

3.12 Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống khoai

tây trong lây bệnh nhân tạo với 10 isolates vi khuẩn

R solanacearum (vụ đông năm 2009) 91

3.13 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại

xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 93

3.14 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại

xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 94

3.15 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại khoai tây

vụ đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (năm 2009 - 2010) 95

3.16 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài

vi khuẩn R solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa,

Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 97

3.17 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài

vi khuẩn R solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa,

Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 97

3.18 Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài

vi khuẩn R solanacearum trên đất trồng khoai tây tại xã Tam

3.19 Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội

3.20 Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội

3.21 Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại khoai tây vùng

Hà Nội và phụ cận (vụ đông năm 2008 - 2010) 102

3.22 Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại lạc tại xã Đặng

3.23 Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại khoai tây vụ

đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn (năm 2009 - 2010) 106

3.24 Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống

3.25 Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống

khoai tây trong điều kiện chậu vại (năm 2009) 1093.26 Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống

khoai tây trong điều kiện chậu vại (năm 2010) 1103.27 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh lạc,

khoai tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng B subtilis trong

3.28 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh HXVK hại lạc

bằng thuốc kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện phòng

3.29 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh HXVK hại khoai

tây bằng thuốc kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện

3.30 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc bằng chế

phẩm vi sinh vật đối kháng B subtilis trong điều kiện chậu vại

3.31 Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc bằng chế

phẩm VSV đối kháng B subtilis trong điều kiện chậu vại (vụ

3.32 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây bằng chế phẩm

VSV đối kháng B subtilis trong điều kiện chậu vại (vụ đông

3.33 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của thuốc kháng sinh,

thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ xuân năm 2009) 1223.34 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của thuốc kháng sinh,

thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ hè thu năm 2009) 123

3.35 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây của thuốc

kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ đông

3.36 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của chất kích kháng

3.37 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây của chất kích

kháng trong điều kiện chậu vại (vụ đông năm 2009-2010) 1273.38 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc trong điều kiện ngoài

đồng ruộng tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (vụ xuân năm 2010) 1293.39 Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc trong điều kiện

ngoài đồng ruộng tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (vụ hè

3.40: Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây trong điều kiện

ngoài đồng ruộng tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông

3.41 Kết quả thực nghiệm mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK

hại khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông năm

3.42 Hiệu quả kinh tế của mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK

hại cây khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông

khoai tây trên môi trường Kings’B, TZC, SPA 813.6 Thử phản ứng siêu nhạy của loài R solanacearum phân lập

trên cây lạc (isolates LSS2) và trên cây khoai tây (isolates

3.7 Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống lạc trong

lây bệnh nhân tạo với 14 isolates vi khuẩn R solanacearum

3.8 Lây nhiễm nhân tạo bệnh HXVK (R solanacearum) hại lạc

3.9 Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống khoai tây

trong lây bệnh nhân tạo với 10 isolates vi khuẩn R

solanacearum (vụ đông năm 2009) 913.10 Lây nhiễm nhân tạo bệnh HXVK (R solanacearum) hại khoai

3.11 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R solanacearum đối với

isolates LSS2 bằng chế phẩm VSV đối kháng B subtilis trên

3.12 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R solanacearum của thuốc

3.13 Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R solanacearum của thuốc

3.14 Thực nghiệm biện pháp quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây

khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh vụ đông năm 2010 1343.15 Một số hình ảnh thực hiện mô hình quản lý tổng hợp bệnh

HXVK hại khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh vụ

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) có nguồn gốc ở Nam Mỹ, là cây công

nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao và ngày càng được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới Diện tích trồng lạc trên toàn thế giới là 25,2 triệu ha (năm 2009), trong đó lớn nhất là Ấn Độ với diện tích 6,7 triệu ha Trung Quốc dẫn đầu về sản lượng lạc hàng năm (15,1 triệu tấn/ năm), chiếm tới 45,1% tổng sản lượng trên toàn thế giới Một số nước như

Mỹ, Trung Quốc, Achentina, Hàn Quốc, thuộc nhóm các quốc gia đạt năng suất lạc cao nhất thế giới do tập trung đầu tư vào nghiên cứu và áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trên cây lạc (FA0, 2010) [68]

Việt Nam hiện nay đứng thứ 10 thế giới và thứ 5 tại châu Á về diện tích trồng lạc Năm 2009, diện tích lạc của cả nước là 270.000 ha, được trồng ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước Nhưng một số vùng trồng tập trung có diện tích lớn chủ yếu tại vùng Đồng bằng sông Hồng (34.000ha), vùng Đông Bắc (37.000ha), vùng Bắc Trung Bộ (82.000ha) và vùng Đông Nam Bộ (43.000ha) (Tổng cục thống kê, 2010) [44] Năng suất lạc của Việt Nam (khoảng 1,8 tấn/ha) cao hơn năng suất trung bình của thế giới (1,42 tấn/ha), nhưng thấp hơn so với Trung Quốc (2,96 tấn/ha) Qua đó cho thấy tiềm năng về nâng cao năng suất lạc của nước ta còn rất lớn Tuy nhiên năng suất lạc của nước ta hiện nay còn thấp, theo các nhà khoa học là do: thiếu giống năng suất cao, chất lượng tốt, giống có khả năng chống chịu sâu bệnh,… đó là những nguyên nhân chính làm cho năng suất lạc thấp, không ổn định và diện tích trồng lạc mở rộng chậm Phát triển và mở rộng diện tích các giống lạc mới có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh là một trong những hướng nghiên cứu ưu tiên nhằm đẩy mạnh sản xuất lạc ở nước ta

Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có nguồn gốc từ châu Mỹ, là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong củ khoai tây có chứa nhiều tinh bột, đạm, đường, chất béo và các loại vitamin khác nhau, vì vậy khoai tây còn là cây lương thực chủ yếu của nhiều nước trên thế giới Chính vì vậy cây khoai tây hiện nay đang được trồng rất rộng rãi trên thế giới và phát triển mạnh ở châu Âu cũng như châu Á Do điều kiện sinh thái, mức độ thâm canh

và trình độ sản xuất khác nhau nên năng suất khoai tây ở các vùng chênh lệch rất lớn từ 7 tấn đến 65 tấn/ha Năm 2009 diện tích trồng khoai tây trên thế giới

là 18,89 triệu ha, sản lượng đạt 320,98 triệu tấn (FAO, 2010) [68]

Năm 2009 ở Việt Nam, diện tích trồng khoai tây đạt 35.000 ha, năng suất trung bình đạt 10,57 tấn/ ha, sản lượng đạt 370.000 tấn (FAO, 2010) [68]

Ở Việt Nam, cây khoai tây là cây trồng vụ đông cho hiệu quả kinh tế cao nhưng khá nhạy cảm với điều kiện canh tác, sâu bệnh, phân bón vô cơ và thuốc BVTV Tuy nhiên, cũng như các cây trồng khác khi diện tích gieo trồng tăng, thì xuất hiện nhiều vấn đề về khả năng cung cấp giống, tăng tỷ lệ sâu bệnh, tăng khả năng lưu truyền nguồn bệnh trong môi trường làm lây lan phát triển thành dịch và giảm năng suất nghiêm trọng, Hiện nay trong quá trình sản xuất diện tích cây khoai tây ở nước ta mở rộng với tốc độ chậm và năng suất hàng năm không cao do những nguyên nhân: thiếu bộ giống thích hợp với điều kiện nóng ẩm đặc biệt là giống có chất lượng tốt; củ giống bị thoái hóa, không sạch bệnh, giá thành giống cao,

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm nên thuận lợi cho việc gieo trồng nhiều loại cây trồng khác nhau, 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 Một trong những loài vi

khuẩn điển hình gây bệnh héo xanh trên cây lạc, cây khoai tây là vi khuẩn

Ralstonia solanacearum Smith

Bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế giới Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và điển hình nhất ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và những vùng có khí hậu ôn đới trên thế giới (Hayward, 1994 [76]; Prior et al., 1997 [125]) 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 (AVRDC report, 2000) [54], đến 70% trên cây khoai tây (Sinha, 1986) [133] và 90% trên cây lạc (Machmud, 1986) [107]

Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới (Hayward, 1991 [77]; Kelman, 1997 [96]) Hàng năm ước tính thiệt hại do bệnh HXVK trên lạc từ 50.000 đến 150.000 tấn (Machmud et al., 1994) [105]

Qua điều tra, khảo sát bệnh trong những năm 1990 - 1992, Nguyễn Xuân Hồng và cs (1993) [87] đã cho biết: bệnh HXVK hại lạc xuất hiện phổ biến ở hầu hết các vùng, mức độ bị bệnh có sự thay đổi giữa các vùng sinh thái Bệnh hại nghiêm trọng ở một số vùng trọng điểm ở Tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa với tỷ lệ bệnh giao động từ 15 - 35% và ở vùng trồng lạc của Tỉnh Long An và Tây Ninh là 20 - 30%

Trong kết quả nghiên cứu về bệnh HXVK hại cây lạc ở 3 tỉnh Hà Nội, Bắc Giang và Nghệ An, Nguyễn Thị Ly và cs (1991) [25] đã cho rằng: ở 14 HTX trồng lạc thì bệnh HXVK hại nặng ở một số điểm điều tra của tỉnh Nghệ

An với tỷ lệ bệnh giao động trong khoảng 15 - 40%, trong khi đó ở Việt Yên (Bắc Giang) tỷ lệ bệnh trung bình chỉ từ 10 đến 15%

Nguyễn Văn Liễu (1998) [24] khi điều tra tình hình bệnh HXVK hại lạc trong sản xuất ở Miền Bắc cho thấy: hầu hết các giống lạc đang được trồng phổ biến trong sản xuất hiện nay là không kháng bệnh HXVK (tỷ lệ cây

chết trung bình trong vụ xuân là 15-25%), ở những vùng ổ dịch bệnh gây chết 90-100%) Tác giả cho rằng đây là một trong những nguyên nhân chính làm cho tác hại của bệnh trong sản xuất ngày càng gia tăng

Chính vì vậy, quá trình điều tra nghiên cứu đánh giá thực trạng bệnh

héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây,

mức độ phổ biến, tác hại cũng như nghiên cứu những biện pháp phòng trừ bệnh là hết sức cần thiết Xuất phát từ những nhu cầu bức thiết của thực tiễn

sản xuất rau màu hiện nay, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu

bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận và biện pháp phòng trừ”

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh, khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây, từ đó đề xuất qui trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận nhằm nâng cao và

ổn định năng suất, chất lượng của cây lạc, cây khoai tây

2.2 Yêu cầu

- Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận; nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh

- Khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây bằng một số biện pháp: canh tác, sinh học, hóa học

- Xây dựng được qui trình quản lý tổng hợp (kết hợp đồng bộ các biện pháp canh tác, sinh học, chất kích kháng) bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận

- Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây khoai tây ở vùng Hà Nội

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Các kết quả nghiên cứu của luận án là một dẫn liệu khoa học có giá

trị về việc đánh giá được thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn

R solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây một cách tổng hợp; đồng

thời nhằm hạn chế tác hại của bệnh HXVK, tăng cao năng suất và chất

lượng nông sản phẩm

- Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học của loài R

solanacearum Smith có ý nghĩa trong chẩn đoán, giám định và dự báo xu thế

phát sinh gây hại của bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội

và phụ cận

- Luận án góp phần xây dựng ngày càng hoàn thiện hơn quy trình

quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và

phụ cận

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Đề xuất quy trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai

tây vùng Hà Nội và phụ cận, góp phần giải quyết nhu cầu cần thiết trong thực

tiễn sản xuất cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận do bệnh HXVK

gây ra

- Bổ sung nguồn tư liệu khoa học làm cơ sở xây dựng định hướng quy

hoạch, nghiên cứu phát triển vùng trồng cây lạc, cây khoai tây của các nhà

quản lý, các nhà khoa học trong nước

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đề tài tiến hành từ tháng 6 năm 2008 đến tháng 10 năm 2011

- Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây

- Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học; xác định các

race, biovar của loài R solanacearum gây bệnh HXVK

- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh, phát triển bệnh HXVK

- Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận

5 Những đóng góp mới của luận án

- Đề tài là công trình khoa học đã nghiên cứu làm rõ hơn một số vấn đề về bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận

- Xây dựng mô hình và quy trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây một cách đơn giản, dễ làm, dễ áp dụng, phù hợp với điều kiện thực tiễn, đạt hiệu quả kinh tế cao và mang tính bền vững

- Bổ sung nguồn tư liệu có ý nghĩa về bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây, là tài liệu tham khảo cho công tác đào tạo cán bộ kỹ thuật và các nghiên cứu tiếp theo về bệnh này

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Các bệnh hại cây trồng có nguồn gốc trong đất trong đó vi khuẩn

Ralstonia solanacearum Smith (R solanacearum Smith) gây bệnh héo xanh phổ biến và nguy hiểm đã gây tổn thất nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp, nhất là các cây trồng có ý nghĩa kinh tế như lạc, khoai tây, cà chua làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nông sản phẩm

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 con người, 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 biện pháp canh tác, chọn lọc sử dụng giống chống chịu bệnh, biện pháp 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

1.2 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

1.2.1.1 Lịch sử nghiên cứu, mức độ phổ biến, tác hại và sinh thái của bệnh héo xanh vi khuẩn trên cây lạc, cây khoai tây và một số cây trồng khác

Bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế giới

Vi khuẩn được Smith nghiên cứu và đặt tên là Pseudomonas solanacearum (P solanacearum) từ năm 1896 Năm 1996 tác giả Yabuuchi đã nghiên cứu,

đề nghị chuyển vi khuẩn gây bệnh HXVK thành tên mới Ralstonia

solanacearum (Smith) Yabuuchi Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và điển hình nhất ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và những vùng có khí hậu ôn

đới trên thế giới (Hayward, 1994 [76]; Prior et al., 1997 [125]) 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 (AVRDC report, 2000) [54], đến 70% trên cây khoai tây (Sinha, 1986) [133] và 90% trên cây lạc (Machmud, 1986) [107]

Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới (Hayward, 1991 [77]; Kelman, 1997 [96]) Trên cây lạc, bệnh HXVK đã được công bố ở Indonesia 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

(Machmud et al., 1994) [105]

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) (He, 1986) [82] Trên cây lạc bệnh HXVK được phát hiện từ những năm 1930 ở những vùng trồng lạc phía nam Với diện tích trồng lạc 3,3 triệu ha, hàng năm có tới 200.000 ha (khoảng 6% trong tổng diện tích) bị nhiễm bệnh với mức độ phân bố rộng rãi ở 17 tỉnh trồng lạc Mức độ nhiễm bệnh rất khác nhau và thay đổi theo vùng với 1 - 5%

ở các vùng có luân canh lạc - lúa, 10 - 30% ở những vùng khô, còn những vùng bị nặng tỷ lệ này lên đến 50% (OCRI, 1997 [117] Bệnh gây thiệt hại

ước tính từ 45.000 - 65.000 tấn lạc hàng năm (Tan et al., 1990) [137]

Với điều kiện nóng ẩm của vùng nhiệt đới ở Malaysia, bệnh HXVK

gây hại nghiêm trọng trên nhiều loài cây trồng (Mehan et al., 1986) [113]

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 (Lum, 1990) [103]

Bệnh HXVK do vi khuẩn P 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 (Titatarn, 1986) [138]

Bệnh héo xanh do vi khuẩn R solanacearum (Smith) gây ra là một vấn

đề nghiêm trọng trong ngành công nghiệp sản xuất khoai tây ở Malawi do làm

giảm năng suất và chất lượng bảo quản của củ sau khi thu hoạch Để định

lượng mức độ và tỷ lệ mắc bệnh, một cuộc khảo sát về kiến thức của nông

dân về việc xác định sự lây lan cũng như việc kiểm soát căn bệnh này đã được

tiến hành với 81 nông dân và 489 mẫu củ thu thập ngẫu nhiên trong 8 chợ lớn

để xác định bệnh tiềm ẩn bằng phương pháp DAS-ELISA Kết quả cho thấy

100% nông dân đã nhận thức được sự xuất hiện của bệnh héo xanh do vi

khuẩn trên cánh đồng của họ và phương thức lây lan Mức độ nhiễm bệnh của

vi khuẩn gây bệnh héo xanh được đánh giá là cao hơn 25% so với các loại vi

khuẩn khác (Kagona, 2008) [95]

1.2.1.2 Những nghiên cứu về vi khuẩn gây bệnh héo xanh R solanacearum Smith

Các công trình nghiên cứu cho thấy rằng bệnh HXVK do vi khuẩn

P solanacearum Smith có hình gậy ngắn, tròn ở hai đầu gây ra Vi khuẩn

thường gặp ở dạng đơn lẻ, ghép đôi hoặc bốn hiếm khi thấy chúng kết hợp thành

chuỗi Kích thước của chúng trong khoảng 1,0 - 1,5 x 0,5 - 06 μm Chúng có từ

một đến vài tiên mao và luôn chuyển động Khuẩn lạc có bề mặt trơn, nhẵn, ít

khi gồ ghề, hơi chảy hoặc không chảy, có thể có màu trắng, trắng đục hoặc phớt

hồng ở tâm khuẩn lạc trên môi trường TZC Vi khuẩn có tính độc cao và có tính

độc thấp đều có lông nhỏ ở rìa (Mehan et al., 1994) [109]

Vi khuẩn gây bệnh HXVK là ký sinh đa thực Nó có thể gây hại trên cà chua, lạc, thuốc lá và nhiều cây trồng, cây rừng và cỏ dại Vi khuẩn có thể tồn tại lâu dài trong đất, trong tàn dư cây bệnh và trên cỏ dại Nhiều công trình

của các tác giả trước đây đã công bố cho thấy sự tồn tại của vi khuẩn P

solanacearum bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện môi trường như: nhiệt độ và

khuẩn R solanacearum race 3 biovar 2 (R3bv2) không xuất hiện ở Mỹ nhưng

khả năng lây nhiễm vào nước này rất cao thông qua con đường nhập khẩu cành giâm cây hoa phong lữ được sản xuất tại nước ngoài Nếu vi khuẩn R3bv2 này lây nhiễm vào Mỹ sẽ dẫn tới hậu quả nghiêm trọng cho ngành sản xuất khoai tây Vi khuẩn này đã được liệt vào danh sách các tác nhân gây

bệnh trên cây và có điều luật kiểm tra an toàn sinh học chặt chẽ tại Mỹ

(Hodges Amanda, 2010) [85]

Vi khuẩn R solanacearum gây bệnh cho hơn 200 loài cây trong hơn 50

họ bao gồm cây trồng, cây cảnh và cỏ dại R solanacearum phân bố rộng trên

toàn thế giới từ vùng nhiệt đới đến vùng ôn đới (Châu Á, Bắc Á) Đây là vi khuẩn gây bệnh và lây lan trong đất và nước Vi khuẩn gây bệnh thuộc race 3, biovar 2, phylotype IIB và sequevar 1 (2) có nguồn gốc từ vùng cao nguyên nhiệt đới, phân bố rộng rãi trên khắp thế giới trừ Canada và Mỹ Cây vật chủ của loài vi khuẩn này là cây khoai tây và cà chua Ngoài ra vi khuẩn còn gây bệnh trên các loài vật chủ khác như hạt tiêu, thuốc lá, cây phong lữ và cỏ dại

(Patrice Champoiseau, 2009) [120]

Vi khuẩn có thể tồn tại nhiều năm ở một số loại đất Tuy nhiên sự tồn

tại đó phụ thuộc vào race của loài P solanacearum có mặt trong đất và

thường race 1 tồn tại nhiều năm hơn so với race 3 do khả năng sống sót của

race 3 bị giảm sút nhanh (Martin et al., 1985) [108] Ở lớp đất có độ sâu 55 -

65cm vi khuẩn P solanacearum, race 3, biovar 2 có thể tồn tại được 82 ngày,

còn ở lớp đất bề mặt (10 - 15cm) thì race 3 chỉ tồn tại được 10 ngày Ở Nhật

Bản, Okabe (1975) [118] đã phát hiện thấy vi khuẩn P solanacearum ở độ

sâu 80 - 100cm trên cánh đồng trồng thuốc lá bị nhiễm bệnh tự nhiên sau thu

hoạch 4 tháng Trong tàn dư cây bị bệnh, vi khuẩn có thể sống sót được tới 7

tháng còn trong đất tới 14 tháng

Vi khuẩn R solanacearum là tác nhân gây bệnh trong đất và trong

nước, vi khuẩn này có thể tồn tại và phân tán trong một thời gian dài trong đất

hoặc nước bị nhiễm khuẩn Vi khuẩn thường lây nhiễm thông qua rễ cây

khoai tây (thông qua các vết thương hoặc tại các điểm xuất hiện của rễ bên)

Các sinh vật trong đất như giun tròn có thể gây ra tổn thương cho rễ cây và

tạo điều kiện cho sự xâm nhập của vi khuẩn vào cây Trong một số trường

hợp, vi khuẩn từ cây bị nhiễm bệnh có thể lây lan qua các cây chưa bị nhiễm

bệnh qua nước tưới Vi khuẩn R solanacearum có thể tồn tại trong nhiều

ngày thậm chí nhiều năm trong củ giống khoai tây bị nhiễm bệnh ở trong đất,

trong nước tưới tiêu bị nhiễm khuẩn, cỏ dại bị nhiễm bệnh và trong nước thải

Từ những nguồn bệnh đó, vi khuẩn có thể lây lan từ những ruộng bị nhiễm

bệnh đến các ruộng chưa bị nhiễm bệnh qua đất dính trên nông cụ, nước tưới

hay do mưa Trong điều kiện nhiệt độ thấp (<40

C) mật độ vi khuẩn giảm nhanh chóng nhưng vi khuẩn vẫn có thể tồn tại và thường ở trạng thái tiềm ẩn

Trong môi trường tự nhiên, vi khuẩn R solanacerum biovar 3 race 2 có thể

sống sót qua mùa đông trong cỏ dại bán thủy sinh, trong các phần sót lại của

cây trên ruộng hoặc trong vùng đất quanh rễ của các cây chủ ký (Patrice,

2008) [121]

Nghiên cứu những đặc tính sinh hóa chính của vi khuẩn

R solanacearum, He et al (1983) [83] đã cho biết:

Vi khuẩn không hóa lỏng gelatin, thủy phân tinh bột, không có khả

năng tạo indol và không sử dụng arginin; Ngược lại R solanacearum có khả

năng tạo ra H2S khử nitrat, có khả năng thủy phân T.ween 80, phản ứng dương tính Le-van, phân giải đối với sữa limut, có phản ứng oxidaza và catalaza, urê, pectin, ôxi hóa acetat, malonat và gluconat

Vi khuẩn R solanacearum là vi khuẩn hiếu khí, không hình thành bào

tử và có khả năng tổng hợp poly-β-hydroxybutyrat như là nguồn các bon dự trữ Nó có thể tổng hợp sắc tố khuếch tán màu nâu trên môi trường thạch có

chứa Tyrozin R solanacearum có thể khử nitrat thành nitrit và tạo ra khí

nhưng không thể thủy phân tinh bột, hóa lỏng yếu hoặc không hóa lỏng gelatin Nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn phát triển trong khoảng từ 25 đến

350C R solanacearum có phản ứng rất khác nhau với kháng sinh, các biovar

có thể mẫn cảm với streptomycin, nhưng chống chịu với penixilin

viomyxin,… (He et al., 1983) [83]

Tính độc của vi khuẩn có mối quan hệ với hình thái khuẩn lạc và các

race tổng hợp polysacharit ngoại bào (Kelman et al., 1954) [97] Các biovar đột biến của P solanacearum có thể được phát hiện dễ dàng khi chúng được

cấy vạch trên môi trường thạch Kelman có 2,3,5-triphenyl tetrazolium clorit (TZC) sau 36-48 giờ (Kelman et al., 1954) [97] Những đột biến có tính độc

hoặc không có tính độc thường hình thành các khuẩn lạc nhỏ hình chai có một quầng xẫm nổi bật Các chủng độc thường hình thành những khuẩn lạc màu trắng, thể nhầy lỏng, khoanh tròn mực với màu phớt hồng ở tâm Khả năng tổng hợp chất nhầy polysacharit là một thuộc tính chung của tất cả các chủng

phân lập P solanacearum có tính độc Tuy nhiên sự tương quan giữa khả

năng tổng hợp chất nhầy và tính độc của vi khuẩn rất phức tạp

Về mặt sinh hóa của tính độc, năm 1963 khi nghiên cứu so sánh sự tổng

hợp IAA (axit indol 3-axetic) ở P solanacearum dạng chảy không cố định có

độc tính và dạng chai không độc, Sequeira và Williams (1963) [131] đã phát

hiện ra rằng cả hai dạng đều tổng hợp IAA dễ dàng ngay cả khi tryptophan không có mặt trong môi trường nuôi cấy Khi cấy trên môi trường TZC, tế

bào vi khuẩn P solanacearum tạo thành các khuẩn lạc có bề mặt nhẵn, hơi

chảy màu trắng đục ở rìa và phớt hồng ở tâm

Cho đến nay đã có nhiều tác giả công bố kết quả nghiên cứu về race

của loài P solanacearum Người ta đã phát hiện và công bố 5 race khác nhau

trên cơ sở phân biệt về phạm vi ký chủ, phân bố địa lý và khả năng tồn tại ở những môi trường khác nhau (He, 1986) [82]

Dựa vào khả năng sử dụng, oxy hóa 3 loại rượu mạch vòng (hexose alcohol) là mannitol, sorbitol, dulcitol và 3 loại đường là lactoza, maltoza

cellobioza (He et al., 1983b [83]; Hua et al., 1984 [90]) đã nghiên cứu và

phân loại vi khuẩn đến biovar (thứ sinh học) Theo các tác giả, loài P

solanacearum có 5 biovar gây bệnh HXVK đó là:

Biovar 1: không có phản ứng ôxy hóa cả hai nhóm đường và nhóm rượu Biovar 2: chỉ ôxy hóa nhóm đường và không ôxy hóa nhóm rượu

Biovar 3: có phản ứng ôxy hóa cả nhóm đường và nhóm rượu

Biovar 4: chỉ có phản ứng ôxy hóa nhóm rượu

Biovar 5: chỉ ôxy hóa lactoza, maltoza, cellobioza và manitol mà không ôxy hóa sorbitol và dulcitol

Mỗi race, biovar của loài P solanacearum đều có tính độc và phạm vi

ký chủ khác nhau và phân bố rộng rãi ở khắp các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới

và một phần vùng có khí hậu ôn đới Race 1 bao gồm biovar 1, 3, 4 phân bố rộng ở các nước Race 3 bao 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, châu Mỹ và châu Đại Dương Đặc biệt race 3 đã phát hiện gây hại trên khoai tây ở nhiều nước có khí hậu ôn đới của châu Âu từ những năm 1990 Race 2 bao gồm biovar 1 gây héo chuối có phân bố hẹp ở một số nước Race 4 gồm biovar 4 gây héo cây gừng ở Trung Quốc,

Philippines và một số nước khác Race 5, biovar 5 chỉ gây hại ở cây dâu tằm (TD từ [10])

Tại Nhật Bản, vi khuẩn gây bệnh héo xanh được công bố gây hại trên hơn 40 loài, trong 20 họ thực vật Dựa vào kết quả lây bệnh nhân tạo các dòng

vi khuẩn phân lập của Nhật bản, Tsuchiya và cs (2004) [141] đã phân chia các

chủng vi khuẩn R solanacearum thành 4 nhóm gây bệnh, từ nhóm I đến

nhóm III gây hại chính trên các cây trồng họ cà, thuộc race 1, còn nhóm IV gây hại trên khoai tây thuộc race 3 Nghiên cứu biovar trên các chủng vi khuẩn ở Nhật Bản được chia thành 3 biovar đó là biovar 3, 4 và N2 Biovar 3

và 4 là phổ biến nhất, còn biovar N2 ở Nhật có một số đặc điểm của kiểu hình khác với biovar 2 và N2 của nước ngoài So sánh về trình tự DNA của tiểu phần riboxom 16S trong nghiên cứu về tính đa dạng của gen của loài vi khuẩn

R solanacearum thu thập tại Nhật Bản và một số nước Đông Nam châu Á

Tác giả đã xác định loài vi khuẩn R solanacearum thuộc nhóm 1 của Nhật

Bản (bao gồm các chủng của biovar N2, 3 và 4 thuộc race 1) có quan hệ gần gũi với các chủng của biovar 3, 4 và 5 thuộc Division I thuộc Châu Á và Australia, còn các chủng vi khuẩn thuộc nhóm 2 (biovar N2 thuộc race 3) của Nhật Bản cũng có quan hệ gần với biovar 2 và N2 của Indonesia thuộc subdivision 2b

Tại Hoa Kỳ, biovar 1 có khả năng gây ra bệnh héo xanh trên các cây trồng chính như cà tím, hạt tiêu, thuốc lá, khoai tây và cà chua (Patrice, 2008) [121]

Nghiên cứu về sự phân bố địa lý và đặc tính chuyên hóa của cây ký chủ

của loài R solanacearum, Denny Hayward (2005) [63] cho thấy trên một số

cây trồng như khoai tây, một số cây họ cà chúng phân bố rộng (trừ Mỹ và Canada) do biovar 2 gây hại; trên chuối và các cây họ chuối vùng Caribean, Brazil và một số nước Châu Á (Philippines, Indonesia,…) biovar 1 gây hại; biovar 3 và 4 gây bệnh trên nhiều loại cây trồng ở vùng địa lý Châu Á, Australia, biovar 3 và 4 gây bệnh trên cây gừng ở Châu Á

1.2.1.3 Các phương pháp xác định và nhận dạng vi khuẩn gây bệnh héo xanh

Trên đồng ruộng có thể xác định nhanh bằng cách cắt một đoạn thân cây bị bệnh (3-5 cm) sát gốc, rửa sạch rồi treo thẳng trong cốc thuỷ tinh bằng kẹp Sau đó đổ nước sạch ngập thân cây và để yên trong vòng 2 đến 5 phút rồi quan sát kết quả Sau khoảng 5 phút sẽ thấy dịch vi khuẩn màu trắng đục rỉ ra

từ thân cây bị cắt Đối với củ khoai tây bị bệnh, khi quan sát mắt của củ khoai

sẽ thấy có dịch vi khuẩn rỉ ra, những vùng đất xung quanh củ thường bị vón cục vì dịch do vi khuẩn gây bệnh tiết ra Khi cắt ngang củ khoai tây ở 1/3 chiều dài củ sát với cuống rồi để yên trong 5 đến 10 phút hoặc bóp mạnh ở vết

cắt sẽ thấy có dịch vi khuẩn rỉ ra (Priou et al., 2009) [124]

Gần đây, nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp và ứng dụng kỹ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh trên cây trồng và các ứng dụng khác trong

bệnh học thực vật đã được công bố (Arnheim et al., 1992, [52]; Hanson et al.,

1993 [74])

Phương pháp PCR có nhiều lợi thế hơn hẳn so với các phương pháp chẩn đoán truyền thống nhờ ở độ nhạy cao, tốc độ nhanh và chỉ với lượng mẫu nhỏ Ngoài ra phương pháp này người ta cũng không phải nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường như đối với các phương pháp khác, kể cả phương

pháp RAPD (Caetano et al., 1991) [59]; (Devos et al., 1992) [65] Bằng phương pháp ứng dụng PCR nhờ đó mà sau chỉ một vài giờ, từ một đoạn ADN ban đầu và một đoạn ADN mồi (primer - đối với P solanacearum là

P759/760 do Timis, đại học Adelaide, Úc thiết kế, trùng hợp và cung cấp) người ta nhân lên hàng trăm triệu lần sau đó đi sâu phân tích kiểu gen và xác

định, nhận biết một cách chính xác loài, race và biovar P solanacearum ở

trong mẫu cây bệnh, trong đất nhiễm bệnh,v.v

Kubota và cs (2008) [101] đã đưa ra phương pháp khuếch đại vòng trung gian đẳng nhiệt (Loop-mediated Isothermal Amplification - LAMP) để

phát hiện R solanacearum một cách nhanh và nhạy thông qua phương pháp

đẳng nhiệt để sao chép ADN Gene mã hóa cho đơn vị thành phần của roi,

fliC, được sao bản bằng một bộ 4 mồi trong điều kiện được tối ưu để hoàn thành trong 60 phút tại 650C Sau quá trình khuếch đại, magiê pyrophotphát được xác định bằng cách đo độ đục của dung dịch và ADN được xác định

bằng phương pháp điện di trên thạch agarose và gene fliC chỉ được phát hiện trên R solanacearum Phương pháp LAMP có khả năng phân tích 104

-106 CFU/ml và có tiềm năng để phát triển một phương pháp phát hiện R

solanacearum một cách nhanh và nhạy trong đất và nước

Ngoài ra còn một số phương pháp chẩn đoán vi khuẩn R

solanacearum thuộc race 3 biovar 2 khác như dùng: Kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody), bộ mồi đặc hiệu cho vi khuẩn R3bv2, IMS-PCR, MCH-PCR, Phương pháp khuếch đại mới LAMP Các phương pháp này có

độ đặc hiệu cao cho các loại mẫu dịch chiết từ cây, mẫu đất và mẫu nước

(Patrice, 2009) [120]

1.2.1.4 Các nghiên cứu phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn do R solanacearum gây ra

Vi khuẩn R solanacearum có phổ ký chủ rộng (trên 3 họ thực vật với

trên 200 loài cây từ cây nông nghiệp đến cây lâm nghiệp và cây cỏ hoang dại), tồn tại lâu trong tàn dư thực vật và trong đất Hơn nữa vi khuẩn có tính

đa dạng với nhiều race, biovar và các dòng có tính độc khác nhau, các biến thể tùy theo điều kiện tự nhiên, môi trường nên phòng chống gặp rất nhiều khó khăn Hayward (1994) [78] cho biết để phòng chống bệnh HXVK theo phương pháp phòng trừ tổng hợp được hiệu quả, cần thiết phải biết về trạng thái của cây (giai đoạn và hiện trạng sinh trưởng của cây), race và biovar của

vi khuẩn có mặt tại khu vực, các biovar và biến thể (pathotype) của vi khuẩn

và các phương thức lan truyền Trong các kết quả công bố của nhiều tác giả cho đến nay, để phòng trừ bệnh, không có một phương pháp riêng rẽ nào đem lại hiệu quả Vấn đề được đặt ra là cần kết hợp tổng hợp và đồng bộ các biện

pháp như chọn và dùng giống kháng bệnh, sử dụng các biện pháp phòng trừ sinh học, biện pháp canh tác,v.v (French, 1998 [69]; Kelman, 1997 [96])

* Biện pháp chọn, tạo và sử dụng giống chống chịu bệnh để phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn trong sản xuất

Để phòng chống bệnh HXVK hại cây trồng mang lại hiệu quả và kinh

tế thì việc chọn và sử dụng giống kháng bệnh được coi là một trong những biện pháp dễ áp dụng nhất Chọn, tạo được giống kháng để có thể đưa ra sản

xuất là mục tiêu của nhiều chương trình chọn, tạo giống khác nhau (Dnoyes et

al., 1989 [64]; Opena et al., 1989 [119])

Trên cây lạc, từ năm 1910 biện pháp dùng giống kháng bệnh HXVK đã được biết đến Việc chọn tạo và đưa vào ứng dụng giống lạc Schwarz 21 kháng bệnh HXVK tại Indonesia năm 1927 và sau đó giống này trở thành vật liệu khởi đầu cho chọn giống lạc kháng bệnh như: Gajah, Pelanduk, Tupai

(Middleton et al., 1990) [115] Ở miền Nam Trung Quốc, những năm 1990 người ta cũng đã tạo được những giống lạc kháng bệnh HXVK cho năng suất

cao và chất lượng tốt như: Luhua 3, Guiyou 28, Zhong Hua 2, Yue You 92, Jinyou 3121 Những giống lạc kháng P solanacearum này thường tỷ lệ

nhiễm bệnh trong khoảng 10%, trong khi đó ở những giống cảm nhiễm thì ở

cùng điều kiện tỷ lệ nhiễm bệnh lên đến 90% (Mehan et al., 1994) [107] Ở

Uganda, từ 1992 đến 1994 Busolo-Bulafu (1997) [56] đã nghiên cứu đánh giá chọn lọc nhiều giống lạc và đã tìm ra được một số giống lạc kháng bệnh HXVK đưa vào thực tế ứng dụng như: Igola-1, AT474/3/5/3

Thái Lan, Malaysia, Philippines, Fiji, Papua New Guinea, Ấn Độ, là những nước mới phát hiện ra bệnh HXVK hại lạc trong những năm gần đây

Việc xác định nguồn gen kháng bệnh HXVK luôn được coi là một hướng ưu tiên và được xúc tiến ngay từ những giai đoạn nghiên cứu đầu tiên về bệnh HXVK ở những quốc gia này (Mehan và Liao, 1994) [109]

Theo Liao và cs, tính đến năm 1994, riêng ở Trung Quốc và Indonesia

số mẫu giống được đánh giá về tính kháng bệnh HXVK đã lên tới con số hơn

6000 và số mẫu giống được xác định là kháng bệnh HXVK là hơn 140, trong

đó có 50 mẫu giống thuộc dạng “Dragon” của Trung Quốc

Ngoài ra một số nước như Uganda, Mỹ, Thái Lan, Malaysia, Philippines, Srilanca cũng luôn coi việc sử dụng giống chống bệnh là biện pháp chính và quan tâm nhất trong chương trình kiểm soát bệnh HXVK ở các nước này (Mehan và Liao, 1994) [109]

Từ đó cho thấy sử dụng giống chống chịu với bệnh luôn là hướng ưu tiên hàng đầu trong chiến lược phòng chống bệnh HXVK ở hầu hết các nước

mà có bệnh HXVK đang gây hại

Trên cây khoai tây, việc nghiên cứu chọn tạo và đưa vào sản xuất giống kháng bệnh là biện pháp có hiệu quả trong phòng chống bệnh Một số dòng, giống đã được chọn, tạo và đưa vào sản xuất như: BP88068-3; BP-881665; BP88074-1 (Alice et al., 1997) [50]

Hiện nay, ngân hàng gen của CIP có tới hàng trăm dòng, giống khoai tây có nguồn gen phong phú theo hướng chống chịu khác nhau cho từng vùng

và từng nước khác nhau (Kloos, Fernandez, 1986) [100]

Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) bắt đầu thực hiện chương trình chọn giống kháng bệnh HXVK từ năm 1967 Chương trình chọn giống khoai tây kháng bệnh HXVK của CIP vẫn tiếp tục cho đến ngày nay và hiện nay đã có

5 loài khoai tây hoang dại kháng bệnh HXVK như: S phureja, S choense, S

raphanifolium, S microdontum, S parsipilum và hàng loạt các dòng, giống có tên đầu là BR MS LT, một số giống địa phương như: Achat (Brazil), Ontario, Snowchip, Sequeria (Úc), Domoni (Fiji), kháng bệnh HXVK (Schimiediche, 1985) [128]

Ở Brazil đã lai loài S phureja, S choense, S microdontum và đã chọn

được 18 tổ hợp lai với tên đầu là 38, Sau 4 năm các dòng đó cho năng suất

cao, kháng bệnh HXVK và chất lượng tốt làm vật liệu cho lai tạo cho Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) ở các vùng (I, II, III, IV, V, VI, VII) (Lopes, 1991) [100] đã chọn ra hàng trăm dòng, giống kháng bệnh HXVK Từ 163 tổ hợp khai tây hạt có khả năng chống chịu bệnh HXVK được nhập từ CIP về

năm 1987 đến năm 1996 sau 4 năm chọn lọc đã chọn lọc ra được 20 dòng có khả năng chống bệnh HXVK như: 386092-2, 386092-3, 389007-1 qua bốn giai đoạn chọn lọc nhân tạo Ở miền Đông Châu Phi đã trồng 52 dòng khoai tây có bố mẹ chống chịu bệnh HXVK và lây nhiễm bởi nòi 3 Sau 3 năm chọn lọc (1987 - 1990) thấy dòng 720118, 800212 và 800224 là hầu hết chống chịu bệnh HXVK ở các vùng thử nghiệm (Lopes, Buso, 1991) [102]

Vander Zaag (1986) [144] cho biết ở Philippines đã chọn được 15 dòng khoai tây kháng bệnh HXVK ở vườn ươm từ 60 tổ hợp của CIP, New Zealand như: 1282.19, AT 100.67, AT 100.71, 1282-19-40, 376019-8.21,v.v

Ở Srilanka do có chương trình hợp tác với CIP từ năm 1980 có nguồn

gen nhị bội S phureja và một số dòng từ CIP như BR.63.65, BR.63.74 có gen

kháng bệnh HXVK đã lai tạo với nguồn gen chịu nhiệt LT như: LT7, LT8, LT8.50, LT18.40 và đã tạo ra một số dòng 3778, 3796, 3850 và 800 chống chịu bệnh HXVK ở vùng Rahangala và Siti Eliya Ngoài ra các tác giả còn tìm thấy dòng CGN.69.1 chống chịu bệnh HXVK ở vùng đất thấp (Schimiediche, 1985) [128]

Trong chương trình chọn giống chống chịu bệnh HXVK thì kỹ thuật di truyền gen đã mở ra hướng phát triển mới và thành công Số lượng lớn gen chống chịu đã được chuyển vào cây khoai tây với mức chống chịu bệnh HXVK cao (Schimeidiche và cs, 1988) [127] Trước hết đây là phương pháp

sử dụng đơn gen hoặc với một nhóm gen nhỏ chuyển vào các giống khoai tây, sau đó có thể thu được giống chống chịu với vài loại vi khuẩn như HXVK,

thối ướt do Ewinia carotovora Bằng hướng này có thể tái tổ hợp ADN trong

chọn giống khoai tây Kỹ thuật di truyền gen này có thể còn tiếp tục phát triển

và thu được nhiều thành công trong công tác chọn giống chống chịu bệnh HXVK (Scott & Wilcockson, 1982) [129]

* Biện pháp sinh học trong phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây lạc, cây khoai tây và một số cây trồng

Trong phòng chống bệnh héo xanh do vi khuẩn gây ra thì kẻ thù tự nhiên của loài R solanacearum là một số vi khuẩn đối kháng như B subtilis,

B polymyxa, P fluorescens, P cepacia và P gladioli theo tài liệu của CABI

(1997) đã công bố Aspiras et al (1986) [53] cho biết khi xử lý đất bị nhiễm

P solanacearum bằng vi khuẩn đối kháng B polymyxa và P fluorescens trên

ruộng cà chua, khoai tây, kết quả cho thấy: ở công thức đối chứng (không xử lý) tỷ lệ cây chết ở mức 100% trong khi đó ở công thức thí nghiệm tỷ lệ cây chết ở mức từ 10 - 40%

Năm 1994 Trigalet et al [139] đã đưa ra các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả về biện pháp phòng trừ sinh học đối với loài vi khuẩn P

solanacearum, như sau: Ở phạm vi trong phòng thí nghiệm, nhà lưới và ở điều kiện đồng ruộng quy mô nhỏ, các tác nhân phòng trừ sinh học có thể làm

giảm số lượng quần thể đối với P solanacearum một cách hiệu quả Sử dụng

các tác nhân trong phòng trừ sinh học được dựa trên khả năng khống chế vi khuẩn thông qua cạnh tranh ở vùng rễ cây ký chủ, sinh kháng sinh hay cảm ứng cây chủ và ức chế tăng trưởng của vi khuẩn

Trong điều kiện nhà kính, vi khuẩn B polymyxa và vi khuẩn P fluorescens

góp phần hạn chế triệu chứng héo trên cà chua (Aspiras, 1986) [54] Các biện pháp cải tạo đất bằng một hỗn hợp theo công thức ammonium sulphate, bột xương, bột hải ly, cua, glycetin, xỉ silic làm tăng khả năng tạo khuẩn lạc ở đầu rễ

cây của chủng P fluorescens và qua đó làm tăng khả năng chống bệnh HXVK cho cây được thí nghiệm trong chậu (Hsu et al., 1993) [89] Hartman et al (1994)

[75] cho rằng loài P cepacia được phân lập từ rễ ngô cũng có khả năng kiềm chế hoạt động của P solanacearum trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm trong chậu

Biện pháp sinh học trong kiểm soát bệnh HXVK hại lạc đã được nghiên cứu nhiều trong khoảng 3 thập niên gần đây (Akiew và cs, 1992 [49]; Elphinstone, 1992 [66]) Biện pháp này dựa trên việc sử dụng các vi khuẩn

đối kháng như P cepacia, P fluorecens, P glumae và Bacillus spp., các dòng

P solanacearum đột biến nhược độc (Frey và cs, 1993 [71]; Mehan và Hayward, 1994 [110])

Biện pháp sinh học dựa trên khả năng cạnh tranh của các tác nhân

sinh học trên với vi khuẩn P solanacearum ở vùng rễ bằng việc tạo ra các

chất bacteriocin có tác dụng hạn chế sự sinh trưởng, phát triển của vi khuẩn

P solanacearum (Frey và cs, 1993 [71]; Mehan và Liao, 1994 [109])

Những nghiên cứu gần đây, bằng công nghệ di truyền đã tạo ra các thể đột

biến của P solanacearum có mang nhóm gen hrp (Arlat và cs, 1992) [51],

các thể đột biến này có khả năng tạo ra các bacteriocin có thể ngăn chặn các dòng vi khuẩn có tính độc cao xâm nhiễm và phát triển ở các loại cây chủ mẫn cảm với bệnh hoặc có thể kích thích hình thành các hoóc môn hoặc các fitonxit trong cây chủ (Frey và cs, 1993 [71]; Trigalet và Trigalet-Demery, 1990 [140])

Theo Lwin (2006) [104] cho biết những chủng vi sinh vật đối kháng triển vọng đã được phân lập và đánh giá trong thí nghiệm và thực nghiệm như là một tác nhân kiềm chế sinh học cho bệnh gây héo cây Tất cả các tác nhân kiềm chế sinh học được thử nghiệm đã cho kết quả giảm thiểu bệnh héo cây với các mức độ khác nhau Trong tất cả các tác nhân kiềm chế sinh học đã được phân tích, vi sinh vật hữu hiệu (EM - Effective microoganisms) có hiệu quả tức thời, trong khi đó mức độ ức chế của các

vi sinh vật khác có sự khác biệt phụ thuộc vào thời gian sử dụng Hiệu lực của EM-FPE và Bokashi là tương đương với EM Trong các vi sinh vật đối kháng phân lập từ mẫu đất bị nhiễm bệnh LR10 thu được rất nhiều vi sinh vật

có khả năng đối kháng cao Những vi sinh vật đối kháng phân lập từ nguồn

EM cũng có tác dụng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo cây rất hữu hiệu

Phương pháp kiểm soát sinh học dựa trên các vi sinh vật đối kháng với

vi khuẩn R solanacearum đã cho những kết quả đầy hứa hẹn ở quy mô thử

nghiệm nhỏ, nhưng vẫn cần nghiên cứu sâu hơn để áp dụng trên quy mô đồng ruộng (Patrice, 2008) [121]

Khi nghiên cứu về sự tồn tại và khả năng diệt trừ mầm bệnh héo xanh

trong các khu vực bị nhiễm vi khuẩn R solanacearum được nghiên cứu trên

các loại đất khác nhau về nguồn gốc (đất ở Hà Lan so với các loại đất ở Ai

Cập), Messiha (2006) [114] cho biết chủng Stenotrophomonas maltophilia,

phân lập từ các vùng rễ của cây cà tím ở đồng bằng sông Ai Cập, có khả năng

đối kháng với vi khuẩn R solanacearum Chủng S maltophilia được lựa chọn

có khả năng sống sót lâu hơn và làm giảm số lượng vi khuẩn R solanacearum

tồn tại trong đất ở Ai Cập nhiều hơn so với trong đất sét của Hà Lan và có khả năng ức chế bệnh héo xanh trên khoai tây trong đất của Ai Cập (ít nhất là 36%) nhưng không có khả năng ức chế trong đất của Hà Lan Hiệu quả của việc diệt khuẩn trong đất sinh học (Biological soil disinfection) đã được thử nghiệm trong bình thủy tinh, quy mô nhỏ và trong ruộng trồng thương mại vô tình bị nhiễm vi khuẩn Phương pháp diệt khuẩn trong đất sinh học dựa trên việc sản sinh ra các axit hữu cơ có độc thông qua tiêu hóa kỵ khí các chất hữu

cơ Phương pháp diệt khuẩn trong đất sinh học được thực hiện bằng cách kết hợp với cỏ hoặc thân cây khoai tây trong đất và được phủ nhựa kín Sự tồn tại

của vi khuẩn R solanacearum trong đất và củ khoai tây giảm đáng kể sau khi

áp dụng phương pháp diệt khuẩn trong đất sinh học (>93%)

Tóm lại việc sử dụng biện pháp sinh học để kiểm soát bệnh HXVK là rất có triển vọng và để cho triển vọng này trở thành thực tiễn thì việc cần làm

là phải biến các tác nhân sinh học có thể hạn chế bệnh trong điều kiện nhân

tạo (phòng thí nghiệm, nhà kính) như hiện nay thành các chế phẩm sinh học

dễ sử dụng cho nông dân trong tương lai (Mehan và Liao, 1994) [109]

* Biện pháp canh tác trong phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây trồng

Luân canh cây trồng là ký chủ của P solanacearum với những cây

trồng không phải là ký chủ của vi khuẩn này là một trong những giải pháp quan trọng giúp giảm mật độ vi khuẩn trong đất và hạn chế tối đa nguồn bệnh

từ các tàn dư thực vật vụ trước Một trong các cây trồng được coi là cây

không phải là ký chủ và làm giảm tỷ lệ bệnh đáng kể đó là cây lúa (Prior et

al., 1993) Các nghiên cứu từ Philippines, Ấn Độ (Ramesh et al., 1992) [126]

cho rằng luân canh cây họ cà với cây một lá mầm như lúa, ngô, mía tỷ lệ nhiễm bệnh HXVK giảm đáng kể

Biện pháp luân canh là một biện pháp phòng ngừa tổng hợp rất hữu hiệu đối với vi khuẩn gây bệnh héo xanh Kết hợp các biện pháp vệ sinh và canh tác thích hợp sẽ giúp giảm thiểu và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh trong đất trồng Những cây chủ ký sinh của vi khuẩn gây bệnh héo xanh là những cây thuộc họ cà (khoai tây, cà chua, cà tím và ớt chuông) Những cây không mẫn cảm với bệnh héo xanh như ngũ cốc (ngô, lúa mỳ, cây kê), cải bắp, đậu, bầu

bí, hành tây, tỏi tây, hành củ, cà rốt v.v được sử dụng như các loại cây trồng luân canh để phòng ngừa và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh héo xanh Vi khuẩn gây bệnh héo xanh không có khả năng sống ký sinh trên rễ của những cây trồng này do đó quần thể vi khuẩn sẽ không thể phát triển hoặc số lượng giảm

đi rõ rệt Bằng phương pháp này đất bị nhiễm bệnh dần dần được cải tạo đến sạch bệnh sau một vài vụ mùa trồng luân canh các cây miễn nhiễm với vi khuẩn gây bệnh héo xanh Đối với những ruộng có tỉ lệ cây bị nhiễm bệnh dưới 20% số cây trồng thì phải trồng luân canh ít nhất với 2 loài cây miễn nhiễm với vi khuẩn gây bệnh Còn đối với những ruộng có tỉ lệ cây bị nhiễm bệnh trên 20% số cây trồng thì phải trồng luân canh với hơn 3 loài cây miễn

nhiễm với vi khuẩn gây bệnh trở lên (Priou et al., 2009) [124]

Để giảm thiểu tác hại của bệnh HXVK, việc trồng khoai tây phải phối hợp các biện pháp canh tác như: luân canh, chọn địa điểm, thời vụ trồng, sử dụng đất sạch bệnh, giống xác nhận sạch bệnh, dụng cụ lao động đã được tiệt trùng và dùng nước sạch để tưới cho cây trồng Luân canh khoai tây với lúa nước ở vùng đồng bằng nhiệt đới và những cây trồng khác như ngô, mía, lúa mạch đều có tác dụng phòng ngừa bệnh phát triển Hơn nữa, nếu phơi ải đất 5 tháng và không trồng luân canh với cây họ cà thì hiệu quả phòng bệnh HXVK

sẽ ổn định hơn (Jackson et al., 1981) [92]

Trên cây lạc biện pháp canh tác cũng rất được coi trọng trong phòng chống bệnh HXVK Những nghiên cứu ở Sơn Đông, Trung Quốc cho thấy luân canh lạc với lúa nước trong 3 năm thì tỷ lệ bệnh giảm từ 83,4% xuống

1,5% (Wang et al., 1982) [146] Tác giả He (1990) [81] cũng cho rằng ngâm ruộng 15 - 30 ngày trước trồng lạc hoặc luân canh với cây lúa nước 2 - 4 năm

có tác dụng giảm tỷ lệ nhiễm bệnh của lạc Ở các công thức luân canh khác nhau, hiệu quả phòng trừ bệnh HXVK cũng khác nhau theo thứ tự từ cao đến thấp: lạc - lúa nước - lạc - ngô, lạc - đậu tương, lạc - lạc (giống kháng bệnh héo xanh) và lạc - khoai lang (Machmud, 1993) [106] Đối với các vùng đất cao, khó khăn trong việc trồng lúa và tưới nước nói chung thì luân canh với cây lúa mì, đại mạch, tiểu mạch, ngô trong chu kỳ 4 - 5 năm cũng có tác dụng

giảm tỷ lệ bệnh (Mehan et al., 1993) [111] Kết quả nghiên cứu của Chang et

al (1998) [62] cũng chỉ ra rằng sự thay đổi thành phần đất qua việc bổ sung oxit canxi cùng với thành phần các chất hữu cơ, vô cơ trong đất cũng như urê cũng có tác dụng làm giảm tác hại của bệnh Việc luân canh lạc với cây không phải là ký chủ như ngô, lúa, mía là một biện pháp hữu hiệu để kiểm soát bệnh (Mehan và Liao, 1994) [109]

Ở Ấn Độ, luân canh khoai tây - lúa mì - đậu lupin - ngô - khoai tây và khoai tây - lúa mì - khoai tây - ngô - khoai tây đã đem lại hiệu quả là làm giảm tỷ lệ nhiễm bệnh héo xanh trên khoai tây từ 80,1% xuống còn 6,3% và

7,5% ở năm thứ 5 Biện pháp xen canh cũng đem lại hiệu quả trong phòng chống bệnh HXVK Xen canh giữa khoai tây với ngô hoặc đậu cô ve đã làm giảm tỷ lệ nhiễm bệnh héo xanh trên khoai tây (Crop, 2004) [62]

Việc để ải đất cũng có tác dụng làm giảm bệnh HXVK rất rõ do vi

khuẩn P solanacearum rất mẫn cảm với điều kiện khô, hơn nữa việc cày ải

còn làm hạn chế sự phát triển của cỏ dại (Mehan và Liao, 1994) [109], mà cỏ dại cũng rất có thể là ký chủ của vi khuẩn gây bệnh

Ngâm nước ruộng 15-20 ngày trước khi làm đất gieo hạt cũng làm cho tỷ

lệ bệnh giảm rõ rệt (He, 1990) [81], còn theo tác giả Hồng và cs (1994) [86] lại thấy rằng vùng đất bãi ven sông nhất là đất thỉnh thoảng bị ngập nước lại có tỷ

lệ bệnh hại cao

Ở Ấn Độ, việc lùi thời vụ gieo trồng cũng giúp giảm được tỉ lệ mắc

bệnh HXVK của cây Điều này đạt được là do sự giảm nhiệt độ môi trường Nhiệt độ cao nhất trong quá trình nuôi trồng giảm từ 31,6 - 33,20C xuống còn 29,3 - 29,60C trong mỗi năm khi lùi ngày gieo trồng chậm đi 2 tháng Ở Nhật

Bản, trong bản báo cáo của việc gieo trồng chậm đi 3 tuần trong mùa thu cũng đưa ra những kết luận tương tự Việc hoãn thời gian gieo trồng giúp kéo dài thời gian nghỉ, trong quá trình đó sự ức chế của đất đóng vai trò giúp giảm sự lây nhiễm bệnh HXVK (French) [70]

Việc làm đất (phơi đất đã được cày dưới ánh nắng mùa hè) và đốt rơm

rạ ở luống cày đã giúp giảm thiểu tỷ lệ lây nhiễm của bệnh HXVK trên khoai tây ở Ấn Độ (Shekhawat và cs., 1993) [132]

Ngoài ra trong canh tác người ta cũng chú ý sử dụng các biện pháp khác như: vệ sinh đồng ruộng, thu dọn tàn dư cây bệnh, bón phân cân đối, dùng giống sạch bệnh, điều chỉnh thời vụ gieo trồng, cũng có tác dụng hạn chế đáng kể bệnh HXVK gây hại

* Phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây trồng bằng biện pháp hóa học

Biện pháp dùng hóa chất bảo vệ thực vật phòng chống bệnh HXVK

được cho là ít có hiệu quả trong phòng chống P solanacearum do vi khuẩn

này có nguồn gốc từ đất xâm nhiễm gây bệnh và sinh sản trong hệ thống bó mạch của cây Xử lý đất bằng các loại thuốc xông hơi ít có tác dụng hạn chế

bệnh (Murakoshi et al., 1984) [116]

Dùng các chế phẩm kháng sinh được coi là biện pháp có triển vọng, thay thế thuốc hóa học do thuốc kháng sinh được hấp phụ tốt, chuyển dịch trong mạch dẫn, trong mô cây dễ dàng Tuy nhiên dùng kháng sinh dễ tạo ra

các dạng/chủng vi khuẩn mới kháng thuốc Hơn nữa thuốc kháng sinh có giá thành cao cũng là một trở ngại cho việc ứng dụng rộng rãi Nhiều tác giả khác cũng công bố các kết quả góp phần chứng minh luận điểm rằng dùng hóa chất

phòng chống bệnh HXVK có hiệu quả thấp (Prior et al., 1997) [125],

Theo Kiraly và cs, (1983) [99] khi dùng streptomycine với liều lượng

200 - 400mg/ lít đã kìm hãm sự sinh trưởng và sinh sản của vi khuẩn, tuy nhiên nếu dùng streptomycine không cẩn thận có thể gây ra sự phát triển của

những dạng vi khuẩn gây bệnh lao kháng thuốc ở người và kết quả là rất nguy hiểm nếu ta dùng rau quả tươi có sử dụng streptomycine để phòng chống bệnh (Izainxki, 1988) [91]

Hartman và cs (1993) cũng đã nghiên cứu việc xử lý đất bằng một số loại muối như KNO3, NaNO3, NaCl và KCl với nồng độ 1% theo khối lượng

cũng thấy mật độ vi khuẩn P solanacearum ở trong đất giảm đáng kể tới mức

không thể phân lập được nữa ở 4-25 ngày sau xử lý, tùy loại muối

Salicylic acid (SA) trong cây lúa và cây thuốc lá cũng được tổng hợp từ Cinnamic acid qua Benzoic acid Khi tiêm chủng vi khuẩn không

gây bệnh Pseudomonas synnae D20 trong cây thì cho thấy có tương quan