đánh giá khả năng gây hại của vi khuẩn xanthomonas sp. gây bệnh đốm lá hành và hiệu quả phòng trị bằng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà lưới

... VI KHUẨN XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH ĐỐM LÁ HÀNH VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BẰNG VI KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI Do sinh vi n Trần Hưng Minh thực bảo vệ trước hội... TRẦN HƯNG MINH, 2014 Đánh giá khả gây hại vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm hành hiệu phòng trị vi khuẩn vùng rễ thuốc hóa học điều kiện in vitro nhà lưới Luận văn tốt nghiệp Đại học chuyên... thể hiệu tốt phòng trị bệnh trồng (Siddiqui, 2006) Do đó, đề tài: Đánh giá khả gây hại vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm hành hiệu phòng trị vi khuẩn vùng rễ thuốc hóa học điều kiện in vitro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI

Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

TS Nguyễn Thị Thu Nga Trần Hưng Minh MSSV: 3107502

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo Vệ Thực Vật với đề tài:

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA VI KHUẨN

XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH ĐỐM LÁ HÀNH

VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BẰNG VI KHUẨN

VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC TRONG

ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI

Do sinh viên Trần Hưng Minh thực hiện và đề nạp

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày tháng năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

TS Nguyễn Thị Thu Nga

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn với tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA VI KHUẨN

XANTHOMONAS SP GÂY BỆNH ĐỐM LÁ HÀNH

VÀ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BẰNG VI KHUẨN

VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC TRONG

ĐIỀU KIỆN IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI

Do sinh viên Trần Hưng Minh thực hiện và bảo vệ trước hội đồng

Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức:

Chủ tịch hội đồng

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: TRẦN HƯNG MINH

Ngày sinh: 01/07/1992

Nơi sinh: Lịch Hội Thượng, Trần Đề, Sóc Trăng

Họ và tên Cha: TRẦN LÝ BIỂN

Họ và tên Mẹ: LA THỊ HIẾU

Quê quán: Lịch Hội Thượng, Trần Đề, Sóc Trăng

Quá trình học tập:

1998-2003: học sinh Trường Tiểu học dân lập Quốc Cường

2003-2005: học sinh Trường Trung học cơ sở Lịch Hội Thượng

2005-2007: học sinh Trường Trung học cơ sở Tân An

2007-2010: học sinh Trường Trung học phổ thông Châu Văn Liêm

2010-2014: sinh viên ngành Bảo Vệ Thực Vật Khoá 36, Khoa Nông nghiệp và

Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng!

Cha, Mẹ suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của con

Chân thành ghi ơn!

Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga, giảng viên hướng dẫn đề tài luận văn tốt nghiệp lòng thành kính và biết ơn sâu sắc của em Cô đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt và động viên em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Quý Thầy, Cô trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật nói riêng và quý Thầy,

Cô của Trường Đại học Cần Thơ nói chung đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian học tại trường

Chân thành biết ơn!

Chị Đoàn Thị Kiều Tiên và tất cả các anh chị trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt đề tài này

Các bạn sinh viên lớp Bảo Vệ Thực Vật 36 đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Trân trọng!

Trần Hưng Minh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

TRẦN HƯNG MINH, 2014 “Đánh giá khả năng gây hại của vi khuẩn

Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành và hiệu quả phòng trị bằng vi khuẩn

vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà lưới” Luận văn tốt

nghiệp Đại học chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga

TÓM LƯỢC

Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm bệnh cây và nhà lưới của bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ từ tháng 12/2012 đến tháng 10/2013 nhằm mục đích chọn ra các vi khuẩn vùng

rễ và thuốc hóa học có hiệu quả phòng trị bệnh đốm lá trên hành do vi khuẩn

Xanthomonas sp gây hại

Đánh giá khả năng gây hại của 5 chủng vi khuẩn Xanthomonas sp được

phân lập từ ruộng hành thuộc các tỉnh Cần Thơ, An Giang và Vĩnh Long Kết quả

chọn ra được chủng Xan CM-AG6 (xã Kiến An – huyện Chợ Mới – tỉnh An Giang)

có khả năng gây hại cao nhất Chủng này được sử dụng làm nguồn tác nhân gây bệnh cho những thí nghiệm sau

Đánh giá khả năng đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ với vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 gây bệnh đốm lá trên hành trong điều kiện phòng thí

nghiệm Kết quả cho thấy có 9 trong tổng số 30 chủng vi khuẩn vùng rễ có khả năng

đối kháng với vi khuẩn Xanthomonas sp CM-AG6 với bán kính vòng vô khuẩn từ 1,1-15,4 mm Trong đó, hai chủng vi khuẩn vùng rễ là 28 (P fluorescens) và 64 (P

fluorescens) thể hiện khả năng ức chế với vi khuẩn Xanthomonas sp CM-AG6 cao

nhất với bán kính vòng vô khuẩn lần lược là 15,4 mm và 7,0 mm

Đánh giá khả năng đối kháng của 8 loại thuốc hóa học với vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 gây bệnh đốm lá trên hành trong điều kiện phòng thí

nghiệm Kết quả cho thấy thuốc Starner 20WP có hiệu quả ức chế vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 cao nhất với bán kính vòng vô khuẩn là 7,9 mm; kế đến

là thuốc Xantocin 40WP (6,0 mm)

Đánh giá hiệu quả phòng trị của hai chủng vi khuẩn vùng rễ và hai loại thuốc

hóa học có khả năng đối kháng cao với vi khuẩn Xanthomonas sp CM-AG6 qua hai

biện pháp xử lý phun trước khi lây bệnh 1 ngày và phun sau khi lây bệnh 1 ngày trong điều kiện nhà lưới, kết quả cho thấy các nghiệm thức đều thể hiện hiệu quả trong việc làm giảm bệnh so với nghiệm thức đối chứng Trong đó chủng vi khuẩn

vùng rễ 28 (P fluorescens) và thuốc Starner 20WP thể hiện hiệu quả hơn các

nghiệm thức còn lại

MỤC LỤC

Nội dung Trang

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN iii

LỜI CẢM TẠ iv

LỜI CAM ĐOAN v

TÓM LƯỢC vi

MỤC LỤC vii

DANG SÁCH BẢNG x

DANH SÁCH HÌNH xi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xii

ĐẶT VẤN ĐỀ .1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .2

1.1 CÂY HÀNH 2

1.1.1 Nguồn gốc 2

1.1.2 Đặc tính thực vật 2

1.1.3 Tình hình sản xuất 2

1.1.4 Một số dịch hại quan trọng trên hành lá 3

1.2 BỆNH ĐỐM LÁ DO VI KHUẨN (Xanthomonas sp.) 3

1.2.1 Triệu chứng 3

1.2.2 Tác nhân 4

1.2.3 Phổ ký chủ 5

1.2.4 Đặc điểm phát sinh phát triển bệnh 5

1.2.5 Biện pháp phòng trị 5

1.3 VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG 7

1.3.1 Khái niệm phòng trừ sinh học 7

1.3.2 Khái niệm vùng rễ và vi khuẩn vùng rễ 7

1.3.3 Vai trò c ủa vi khuẩn vùng rễ 8

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ PHÒNG TRỪ SINH HỌC BẰNG VI KHU ẨN VÙNG RỄ 9

1.5 ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI THUỐC HÓA HỌC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 11

1.5.1 Hỗn hợp Bordeaux 11

1.5.2 Ditacin 8SL 11

1.5.3 Kasumin 2SL 12

1.5.4 Starner 20WP 13

1.5.5 Super cook 85WP 13

1.5.6 Visen 20SC 13

1.5.7 Nước vôi 13

1.5.8 Xantocin 40WP 14

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN - PHƯƠNG PHÁP 15

2.1 P HƯƠNG TIỆN 15

2.1.1 Thời gian và địa điểm 15

2.1.2 Dụng cụ và hóa chất 15

2.1.3 Vật liệu 15

2.2 P HƯƠNG PHÁP 18

2.2.1 Phương pháp thu mẫu bệnh và phân lập vi khuẩn 18

2.2.2 Đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện nhà lưới 19

2.2.3 Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện in vitro 20

2.2.4 Đánh giá khả năng đối kháng của các loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện in vitro 21

2.2.5 Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của 2 chủng vi khuẩn đối kháng và 2 loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện nhà lưới 22

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 25

3.1 Kết quả phân lập và đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn Xanthomonas sp 25

3.1.1 Kết quả phân lập 25

3.1.2 Kết quả đánh giá khả năng gây hại 26

3.2 Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Xanthomonas sp. CM-AG6 gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện in vitro 31

3.3 Đánh giá khả năng đối kháng của các loại thuốc hóa học đối với vi khuẩn Xanthomonas sp. CM-AG6 gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện in vitro 34

3.4 Đánh giá hiệu quả phòng trị của hai chủng vi khuẩn đối kháng và hai loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas sp. CM-AG6 gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện nhà lưới 37

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 43

4.1 KẾT LUẬN 43

4.2 ĐỀ NGHỊ 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Đặc điểm các chủng vi khuẩn vùng rễ sử dụng trong thí nghiệm 16 2.2 Các loại thuốc hoá học được sử dụng trong thí nghiệm 21 3.1 Các chủng vi khuẩn Xanthomonas sp phân lập được từ các ruộng

hành ở các tỉnh Cần Thơ, Vĩnh Long và An Giang 25 3.2 Tỷ lệ bệnh đốm lá trên chậu do 5 chủng vi khuẩn Xanthomonas sp

gây ra trong điều kiện nhà lưới qua các ngày sau khi lây bệnh 27 3.3 Cấp bệnh đốm lá trên chậu do 5 chủng vi khuẩn Xanthomonas sp gây

ra trong điều kiện nhà lưới qua các ngày sau khi lây bệnh 28 3.4 Khả năng đối kháng của 9 chủng vi khuẩn vùng rễ với vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 qua các thời điểm 1, 3 và 5 ngày sau khi

cấy

33

3.5 Khả năng đối kháng của các loại thuốc hóa học với vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 qua các thời điểm 1, 3 và 5 ngày sau khi

cấy

35

3.6 Tỷ lệ bệnh đốm lá trên chậu do khuẩn Xanthomonas sp CM-AG6 gây

ra trong điều kiện nhà lưới qua các ngày 38 3.7 Cấp bệnh đốm lá trên chậu do khuẩn Xanthomonas sp CM-AG6 gây

ra trong điều kiện nhà lưới qua các ngày 39

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Triệu chứng bệnh đốm lá trên hành do vi khuẩn Xanthomonas sp 4

2.2 Cách bố trí các chủng vi khuẩn đối kháng 20 2.3 Cách bố trí các loại thuốc hóa học đối kháng với vi khuẩn 22 3.1 Triệu chứng bệnh đốm lá trên hành do vi khuẩn Xanthomonas sp

3.2 Triệu chứng bệnh đốm lá do các chủng vi khuẩn Xanthomonas sp

3.3 Bán kính vòng vô khuẩn của vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn

Xanthomonas sp CM-AG6 trong điểu kiện in vitro ở thời điểm 3

NSKC

33

3.4 Bán kính vòng vô khuẩn của các loại thuốc hóa học đối với

Xanthomonas sp CM-AG6 trong điều kiện in vitro ở thời điểm 3

NSKC

36

3.5a Mức độ nhiễm bệnh đốm lá do Xanthomonas sp CM-AG6 của các

nghiệm thức tại thời điểm 7 NSKLB trong điều kiện nhà lưới 41 3.5b Mức độ nhiễm bệnh đốm lá do Xanthomonas sp CM-AG6 của các

nghiệm thức tại thời điểm 7 NSKLB trong điều kiện nhà lưới 42

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

cxđ: chưa xác định

ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long

FAO: Food and Agriculture Organization

Ha: hecta

NSKLB: ngày sau khi lây bệnh

NSKC: ngày sau khi cấy

PGPR: Plant Growth Promoting Rhizobacteria

SAR: systemic acquired resistance

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hành lá (Allium fistulosum L.) thuộc họ hành tỏi Alliaceae là một trong

những loại rau gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày, mặc dù vốn đầu

tư và công lao động cao hơn các loại rau gia vị khác, nhưng vẫn đạt hiệu quả kinh tế

cao (Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng Nghĩa, 2007) Theo FAO (2011), sản

lượng hành trên thế giới khoảng 4,3 triệu tấn, diện tích canh tác 236.934 ha, năng suất 18,1 tấn/ha Diện tích trồng hành ở châu Á khoảng 138.502 ha, sản lượng 2,8 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 20,4 tấn/ha Ở nước ta, hành được trồng khắp nơi

và bất cứ thời gian nào trong năm như ở Phan Rang – Ninh Thuận, Lý Sơn – Quảng Ngãi, với diện tích 118 ha và năng suất trung bình 25 tấn/ha (Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 2005)

Ở nước ta do có khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho nhiều loài sâu

bệnh gây hại nghiêm trọng trên hành như sâu xanh da láng (Spodoptera exigua), dòi đục lá (Hylemya antique), sâu ăn tạp (Spodoptera litura), bù lạch (Thrips tabaci), bệnh thối nhũn gốc do vi khuẩn Erwinia sp., bệnh đốm lá do nấm Alternaria pori…

(Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng Nghĩa, 2007) Bên cạnh đó, bệnh đốm lá do

vi khuẩn Xanthomonas sp là một trong những bệnh gây hại quan trọng trên các

vùng trồng hành trên thế giới Bệnh gây hại tất cả các giai đoạn của cây, khi bệnh tiến triển nặng ở giai đoạn đầu của cây có thể làm giảm kích thước thân hành khi thu hoạch Điều này dẫn đến tình trạng cây bị còi cọc và thân hành có kích thước nhỏ Khi bệnh gặp điều kiện thuận lợi, tất cả các lá có thể tàn lụi hoàn toàn dẫn đến cây bị chết (Black và ctv., 2012) Vì vậy, năng suất cây trồng có thể giảm đáng kể

và thiệt hại năng suất từ 10 đến 50% đã được báo cáo tại các cánh đồng bị bệnh ở Colorado và California, lần lượt là 34 và 50% (Schwartz và ctv., 2000; Nunez và ctv., 2002)

Biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp trong đó có sự phối hợp giữa biện pháp canh tác, sinh học và hóa học đang được quan tâm Để khắc phục việc quá lạm dụng biện pháp hóa học, việc nghiên cứu ra loại thuốc hóa học hiệu quả trong phòng trị tác nhân gây bệnh là rất cần thiết và góp phần làm giảm lượng thuốc hóa học áp dụng vào môi trường Ngoài ra, việc nghiên cứu biện pháp sinh học thông qua sử dụng nhóm vi sinh vật đối kháng để hạn chế các quần thể vi sinh vật gây bệnh cũng đang được chú trọng nhằm góp phần giảm việc sử dụng thuốc hóa học Theo nhiều nghiên cứu ghi nhận, nhóm vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria = PGPR) thể hiện hiệu quả tốt trong

phòng trị bệnh trên cây trồng (Siddiqui, 2006) Do đó, đề tài: “Đánh giá khả

năng gây hại của vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành và hiệu quả phòng trị bằng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và

nhà lưới” được thực hiện nhằm tìm ra loại thuốc hóa học và vi khuẩn vùng rễ đối

kháng hiệu quả cao trong phòng trị bệnh đốm lá trên hành

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 CÂY HÀNH

1.1.1 Nguồn gốc

Cây hành lá có tên khoa học là Allium fistulosum L thuộc họ hành tỏi

Alliaceae (CABI, 2007)

Vùng tây bắc Trung Quốc được xem là nơi trồng hành lá đầu tiên Các nhà

nghiên cứu di truyền thấy rằng hành lá bắt nguồn từ loài Allium altaicum hoang dã,

được tìm thấy ở Siberia và Mông Cổ, nơi mà chúng thường được dùng như một loại rau sử dụng trong nước hoặc xuất khẩu sang Trung Quốc Hành được trồng ở Trung Quốc từ năm 200 trước công nguyên Sau đó, chúng được trồng ở Nhật Bản vào những năm 500 sau công nguyên và tiếp tục phổ biến sang Đông Nam Á và châu

Âu Ở Trung Quốc hành lá là một trong những loài rau quan trọng nhất trong lĩnh vực ẩm thực, hơn cả hành tây và tỏi tây ở châu Âu (Oyen và Messianen, 2004) Ngày nay, hành lá được trồng rộng rãi trong các khu vực ôn đới và cận nhiệt đới

trên thế giới (Kim và ctv., 2008)

1.1.2 Đặc tính thực vật

Hành là cây thân thảo, có 5-6 lá Lá hình trụ rỗng, dài 30-50 cm có màu xanh bóng, gốc lá phình to, phía trên thuôn nhọn Hoa tựa dạng hình cầu, gồm nhiều hoa nhỏ xếp liền nhau, màu trắng hoặc vàng nhạt Quả nang, tròn, chứa nhiều hạt Hành

ưa nhiệt độ tương đối mát, khoảng 20-25oC Bộ rễ phát triển nhưng ăn nông, khả

năng chịu hạn và chịu úng kém (Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng Nghĩa,

2007)

Trong y học phương Đông, cây hành cũng thường sử dụng để làm thuốc Ngày nay, người ta biết được giá trị của hành cũng giống như tỏi trong việc phòng trị ung thư (Võ Văn Chi, 2005)

1.1.3 Tình hình sản xuất

Theo Kim và ctv (2008), hành lá được trồng rộng rãi trên thế giới trong các

khu vực ôn đới và cận nhiệt đới, hành lá được xem là một loại rau được trồng phổ biến tại Hàn Quốc Ở Nam Mỹ, hành là loại cây trồng xuất khẩu sang thị trường châu Âu và được trồng nhiều ở khu vực thung lũng Río Colorado và các khu vực khác của miền nam Argentina (Kiehr và ctv., 2012)

Theo Pathak (1994), hành được coi là gia vị quan trọng trong các món ăn ở châu Á và được trồng theo quy mô lớn ở nhiều nước như Indonesia, Philippines, Thái Lan, Sri Lanka và Ấn Độ Loại cây trồng này mang lại nhiều lợi nhuận kinh tế cho người dân địa phương Theo thống kê, châu Á là nơi sản xuất hơn 50% tổng lượng hành thế giới

Theo FAO (2011), sản lượng hành trên thế giới khoảng 4,3 triệu tấn, diện tích canh tác 236.934 ha, năng suất 18,1 tấn/ha Diện tích trồng hành ở châu Á khoảng 138.502 ha, sản lượng 2,8 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 20,4 tấn/ha

Ở Việt Nam, hành được trồng khắp nơi và bất cứ thời gian nào trong năm như ở Phan Rang – Ninh Thuận, Lý Sơn – Quảng Ngãi, với diện tích 118 ha và năng suất trung bình 25 tấn/ha (Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 2005) Ở vùng Đồng Bằng sông Cửu Long, hành được trồng ở nhiều tỉnh khác nhau như Vĩnh Long, An Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Tiền Giang, Long An

1.1.4 Một số dịch hại quan trọng trên hành lá

Theo Trần Văn Hai và ctv (2005); Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng

Nghĩa (2007), trên hành lá có một số sâu bệnh hại như sau:

- Sâu hại: sâu xanh da láng (Spodoptera exigua), dòi đục lá (Liriomyza

huidobrensis), sâu ăn tạp (Spodoptera litura), bù lạch (Thrips tabaci)…

- Bệnh hại: bệnh thối nhũn gốc (Erwinia carotovora), bệnh đốm tím trên lá

(Alternaria pori), bệnh sương mai (Peronospora destrustor), bệnh thán thư

(Colletotricum gloeosporioides và Colletotricum sp.)…

1.2 BỆNH ĐỐM LÁ DO VI KHUẨN (Xanthomonas sp.)

1.2.1 Triệu chứng

Bệnh gây hại tất cả các giai đoạn của cây Đầu tiên có sự xuất hiện các đốm

từ màu trắng đến vàng nâu, các đốm có màu sáng hoặc các vết bệnh có dạng lõm được bao quanh bởi những quầng úng nước Vết bệnh nhanh chóng lan rộng, chuyển từ màu vàng nâu sang nâu kéo theo sự lớn dần diện tích của quầng úng nước (Roumagnac và ctv., 2004b) Khi bệnh tiến triển, các vết bệnh kết hợp lại tạo thành các khu vực bị hoại tử gây ra hiện tượng đầu hành bị chết khô, điển hình là hiện tượng cháy ở mép lá trên các lá già (Black và ctv., 2012)

Trường hợp lá bị nhiễm bệnh ở giai đoạn đầu làm cho lá bị hoại tử dẫn đến việc giảm kích thước thân hành khi thu hoạch Điều này dẫn đến tình trạng cây bị còi cọc và thân hành có kích thước nhỏ Khi gặp điều kiện thuận lợi, tất cả các lá có thể tàn lụi hoàn toàn dẫn đến cây bị chết (Black và ctv., 2012) Vì vậy, năng suất cây trồng có thể giảm đáng kể và thiệt hại năng suất từ 10 đến 50% đã được báo cáo tại các cánh đồng bị bệnh ở Colorado và California, lần lượt là 34 và 50% (Schwartz và ctv., 2000; Nunez và ctv., 2002)

Về tình trạng thối thân hành do vi khuẩn không được được đề cập đến (Alvarez và ctv., 1978)

Hình 1.1 Triệu chứng bệnh đốm lá trên hành do vi khuẩn Xanthomonas sp (Nguồn:

Schwartz, 2006)

Theo Black và ctv (2012), các triệu chứng xảy ra trên tỏi và hẹ cũng xảy ra tương tự như trên hành nhưng ít nghiêm trọng hơn Đối với giống hành ngắn ngày, các triệu chứng có thể phát triển ở bất cứ giai đoạn nào của cây Đối với giống hành dài ngày, các triệu chứng thường phát triển trong suốt quá trình hay sau khi thân hành phát triển

1.2.2 Tác nhân

Theo Paulraj và O’Garro (1993), bệnh được ghi nhận lần đầu tiên tại Barbados vào năm 1971 Sau đó, tác nhân gây bệnh được xác định là vi khuẩn

Xanthomonas sp tại Hawaii vào năm 1978 (Alvarez và ctv., 1978) Bệnh đã trở

thành dịch vào những năm 1990 và đầu những năm 2000 ở một số nước, bao gồm các tiểu bang của Hoa Kỳ (Isakeit và ctv., 2000; Schwartz và ctv., 2000; Nunez và ctv., 2002; Sanders và ctv., 2003), Nhật Bản (Kadota và ctv., 2000), Cộng hòa Nam Phi (Serfontein, 2001), quần đảo Caribbean (O’Garro và Paulraj, 1997), và đảo Réunion (Roumagnac và ctv., 2000) Theo Kadota và ctv (2000), chủng vi khuẩn

gây bệnh được phân lập từ giống hành xứ Walves và được ghi nhận là Xanthomonas

campestris pv allii Phân loại này được chấp nhận, tuy nhiên vẫn còn nhiều tranh

cãi do chỉ dựa trên đặc điểm sinh hóa, sinh lý và kiểm tra khả năng gây bệnh trên một loạt các cây ký chủ, điều đó vẫn chưa đủ cho việc xác định loài gây hại (Wayne

và ctv., 1987; Stackebrandt và ctv., 2002)

Cuối cùng, Roumagnac và ctv (2004a), đã xác định được tác nhân gây bệnh

là vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv allii bằng nhiều phương pháp kiểm tra

qua nhiều quy trình và phân loại

Xanthomonas axonopodis pv allii thuộc Lớp Gramma Proteobacteria, Bộ

Xanthomonadales, Họ Xanthomonadaceae, Chi Xanthomonas (Dowson, 1939)

Theo Roumagnac và ctv (2004a), vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv

allii là vi khuẩn Gram âm, chuyển động với một roi ở cực, là vi khuẩn hiếu khí bắt

buộc với sự trao đổi chất oxy hóa glucose và catalase dương tính, không sản xuất cytochromecoxidase, reductase nitrat, dihydrolase arginine, urease, acetoin hoặc indol và không phát huỳnh quang

1.2.3 Phổ ký chủ

Phạm vi ký chủ của vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv allii bao gồm các loài thuộc họ hành như: hành tây (Allium cepa L.) (Alvarez và ctv., 1978), tỏi (Allium sativum L.), hành lá (Allium fistulosum L.), hẹ tây (Alliium cepa var

ascalonicum Backer) (Roumagnac và ctv., 2004b), hẹ (Allium schoenoprasum L) và

tỏi tây (Allium porrum L.) (CABI, 2007)

Ngoài ra, bệnh do vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv allii được ghi nhận còn có thể gây hại trên một số loại cây thuộc họ đậu như: đậu cove (Phaseolus

vulgaris), đậu tương (Glycine max), đậu lăng (Lens culinaris), đậu gà (Cicer arietinum) và cỏ linh lăng (Medicago sativa) (Gent và ctv., 2005)

1.2.4 Đặc điểm phát sinh phát triển bệnh

Bệnh phát triển ở nhiệt độ cao (trên 27oC) và bùng phát nghiêm trọng thường xảy ra trong khoảng thời gian ngắn (7-10 ngày) trong điều kiện ẩm ướt, mưa nhiều (CABI, 2007) Dịch bệnh bộc phát nghiêm trọng do các trận mưa lớn, mưa đá, các cơn gió thổi cát và biện pháp tưới phun cao vì nó làm tổn hại lá tạo điều kiện để vi khuẩn lây lan nhanh chóng Ngoài ra, bệnh còn lây lan từ hạt giống bị nhiễm bệnh, các cây ký chủ phụ như cỏ dại và các loại đậu Bón quá nhiều đạm có thể làm bệnh nghiêm trọng hơn (Black và ctv., 2012)

1.2.5 Biện pháp phòng trị

 Biện pháp canh tác

Phương pháp ngâm hạt trong nước nóng có thể làm giảm nguy cơ hạt giống

bị nhiễm bệnh, nhưng cũng có thể làm giảm tỷ lệ nảy mầm Chỉ sử dụng hạt giống sạch hoặc cây được cấy ghép kháng bệnh Luân phiên cây trồng ít nhất hai năm một lần Không trồng các loại cây họ đậu sau khi vừa mới thu hoạch loại cây họ hành, tỏi Kiểm soát hành tự mọc và cỏ dại trong và xung quanh ruộng Trong suốt quá trình cây phát triển, tránh áp dụng các biện pháp tưới phun và bón phân đạm cân đối phù hợp với giai đoạn sinh trưởng của cây trồng (Black và ctv., 2012) Chôn sâu cây trồng còn sót lại sau khi thu hoạch để giảm tác nhân gây bệnh còn sống sót Tránh làm việc trong đồng ruộng khi những tán lá còn ướt vì nó có thể lây lan vi khuẩn trong ruộng dễ dàng Trồng theo các dãi hàng lớn theo hướng gió thổi để tăng lượng không khí chuyển động trong tán cây và giảm thời gian lá bị ướt (Schwartz

và Gent, 2007)

 Biện pháp hóa học

Theo Schwartz và Otto (1998), việc quản lý bệnh do vi khuẩn Xanthomonas

axonopodis pv allii trên hành tây tại Colorado chủ yếu là áp dụng thuốc diệt khuẩn

gốc đồng kết hợp với thuốc diệt nấm ethylenebis dithiocarbamate (EBDC) Mặc dù vậy, việc quản lý bệnh phải được áp dụng một cách ngăn ngừa và thường xuyên (phun 5 đến 10 ngày/lần) tùy thuộc vào điều kiện thời tiết để đạt được hiệu quả (Schwartz và ctv., 2003)

Tuy nhiên, việc sử dụng lặp đi lặp lại thuốc gốc đồng có thể dẫn đến tình trạng kháng thuốc, chính vì vây việc quản lý sẽ không có hiệu quả (Bender và Cooksey, 1986; Stall và ctv., 1986) và việc sử dụng thuốc lâu dài có thể gây tác hại cho con người và hệ sinh thái xung quanh (Houeto và ctv., 1995)

Theo O'Garro và Paulraj (1997), báo cáo rằng việc phun xịt thuốc diệt khuẩn gốc đồng nhìn chung không có hiệu quả đối với vi khuẩn gây bệnh ở những nơi sản xuất hành vùng nhiệt đới nhưng điều đó đã không được ghi nhận trong các chủng

Xanthomonas axonopodis pv allii phổ biến ở vùng ôn đới Tuy nhiên, việc kháng

thuốc này xảy ra còn phụ thuộc vào loại và cách sử dung thuốc diệt khuẩn gốc đồng trong quản lý bệnh (Gent và ctv., 2004)

 Biện pháp sinh học

Theo Gent và Schwartz (2005), việc quản lý bệnh do vi khuẩn Xanthomonas

sp có thể đạt hiệu quả cao mà không cần dùng thuốc diệt khuẩn bằng cách áp dụng biện pháp kiểm soát sinh học và khả năng đề kháng của cây

Trong các nghiên cứu của Paulraj và O’Garro (1993) đã tìm ra được chủng vi

khuẩn Pantoea agglomerans phân lập từ vùng rễ hành tây ở vùng Barbados có khả năng ức chế gần như hoàn toàn toàn vi khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá

hành

Theo Jackson (1989), đã áp dụng thành công thực khuẩn thể trong việc quản

lý một số bệnh do vi khuẩn gây hại trên cây trồng Để chứng minh điều đó, Lang và ctv (2007) đã thành công trong việc áp dụng thực khuẩn thể để làm giảm bệnh đốm

lá hành do vi khuẩn Xanthomonas sp gây ra

Một chiến lược thay thế khác cho việc quản lý bệnh vi khẩn Xanthomonas

sp ở hành đó là sử dụng cơ chế kích kháng (systemic acquired resistance (SAR)) Chẳng hạn như acibenzolar-S-methyl (Actigard 50WG, Syngenta Crop Protection, Greensboro, NC) được nghiên cứu có khả năng kích kháng trên cây trồng chống lại nhiều loại mầm bệnh khác nhau Acibenzolar-S-methyl là một sản phẩm phổ biến

có thể được sử dụng để bảo vệ chống lại một loạt các vi khuẩn, nấm và virus gây bệnh và đã được chứng minh có hiệu quả trong việc quản lý bệnh héo do vi khuẩn trên cà chua (Anith và ctv., 2004), đốm vi khuẩn trên cà chua (Louws và ctv., 2001)

và bệnh do vi khuẩn Xanthomonas sp trên hành Acibenzolar-S-methyl đóng vai trò

tương tự như axít salicylic, một trong những hợp chất tín hiệu chính trong SAR

Tuy nhiên, đối với Acibenzolar-S-methyl và các chất gây cảm ứng khác phải được

sử dụng cẩn thận (Gent và Schwartz, 2005)

1.3 VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG

1.3.1 Khái niệm phòng trừ sinh học

Theo Phạm Văn Kim (2006), phòng trị sinh học bệnh cây là điều khiển môi trường, cây trồng và vi sinh vật đối kháng một cách thích hợp, nhằm tạo nên một thế cân bằng sinh học cần thiết, giúp giảm mật số của mầm bệnh xuống dưới ngưỡng gây hại Nhờ đó bệnh cây trồng chỉ xuất hiện ở mức độ nhẹ, không gây ảnh hưởng quan trọng về mặt kinh tế

Theo Agrios (2005), phòng trừ sinh học bệnh cây là kiểm soát bằng sinh học một cách hoàn toàn hay một phần sự phá hủy mật số của mầm bệnh bởi những vi sinh vật khác xuất hiện trong tự nhiên

1.3.2 Khái niệm vùng rễ và vi khuẩn vùng rễ

Vùng rễ (rhizosphere) là thể tích đất xung quanh bộ rễ và ảnh hưởng đến bộ

rễ Rhizoplane là thể tích bề mặt rễ và có ái lực mạnh với các phần tử đất (Kennedy, 2005)

Theo Phạm Văn Kim (2006), trong đất có rất nhiều vi sinh vật sống được xếp vào 5 nhóm chính là nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, tảo và nguyên sinh động vật Trong

đó nhóm vi khuẩn rất đa dạng và giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa vật chất trong đất

Vi khuẩn vùng rễ là những vi khuẩn sống ở vùng rễ và được định vị ở rễ cây, chúng có khả năng sinh sôi và chiếm lĩnh các ổ sinh thái ở rễ vào tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây Có khoảng 2-5% vi khuẩn vùng rễ khi được chủng vào đất có hệ vi sinh vật cạnh tranh, biểu hiện có lợi cho sự tăng trưởng của cây được gọi là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria = PGPR) (Siddiqui, 2006)

Theo Vessey (2003), vi khuẩn vùng rễ gồm hai nhóm:

 Vi khuẩn quanh vùng rễ

Nhiều vùng rễ non được định cư bởi vi khuẩn, nơi đây có nhiều hốc sinh

thái thích hợp mà những vi khuẩn thuộc các loài như Azotobacter, Bacillus và

Pseudomonas có thể phát triển Những vi khuẩn này ngăn chặn vi sinh vật có hại

Nhiều báo cáo ghi nhận rằng vi khuẩn vùng rễ ảnh hưởng có lợi lên sự tăng trưởng của cây thông qua khả năng kiềm chế hay chiếm chỗ của mầm bệnh

 Vi khuẩn nội sinh rễ

Vi khuẩn vùng rễ thường là các vi khuẩn sống tự do, nhưng một số loài có thể xâm nhập vào mô cây sống mà không làm cây biểu hiện triệu chứng bị xâm nhiễm, được gọi là vi khuẩn nội sinh rễ Để thâm nhập vào rễ trước hết chúng phải

là những vi khuẩn vùng rễ (Siddiqui, 2006) Vi khuẩn nội sinh rễ thường được

tách ra từ mô cây đã được khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ bên trong rễ cây (Kloepper và ctv., 2006) Theo Lian và ctv (2008), nhóm vi khuẩn nội sinh

rễ trên cây trồng được tìm thấy gồm Bacillus spp., Pseudomonas spp., Serratia spp., Clavibacter spp.… Vi khuẩn nội sinh rễ có thể sống nội sinh ở vị trí mầm

bệnh và trực tiếp ức chế mầm bệnh hoặc gián tiếp kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh (Raaijmakers và ctv., 2002)

1.3.3 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ

 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong kích thích tăng trưởng cây trồng

- Theo Vessey (2003), có rất nhiều vi khuẩn vùng rễ có vai trò cố định đạm

tự do trong không khí bổ sung cho cây trồng, bao gồm các vi khuẩn nội sinh như:

Azoarcus sp., Burkholderia sp., Herbaspirillum sp., Gluconacetobacter diazotrophicus và các vi khuẩn định vị quanh vùng rễ như: Azotobacter sp., Paenibacillus (Bacillus) polymyxa (Siddiqui, 2006)

- Vi khuẩn vùng rễ có khả năng hòa tan lân dạng khó tiêu trở nên hữu dụng với cây trồng bằng cách tiết ra các axít làm thay đổi pH của môi trường hoặc tiết ra enzyme phytase hoặc một số cơ chế có lợi khác Các chủng vi khuẩn

B subtilis, Klebsiella terrigena, Pseudomonas spp là các chủng có khả năng

tiết ra phytase có thể thủy phân hợp chất phosphate hữu cơ Cây trồng với sự hiện

diện của các vi khuẩn B amyloliquefaciens có thể tiết ra phytase hoặc khi tưới

dịch trích lọc từ chúng có thể kích thích cây trồng tăng trưởng tốt hơn so với cây trồng không có sự hiện diện của vi khuẩn này (Siddiqui, 2006)

- Vi khuẩn vùng rễ trực tiếp tác động vào cây bằng cách tăng cường sản xuất các phytohormone thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây như: indol-3-acetic acid (IAA), gibberellin (GA) và cytokinin (Tien và ctv., 1979) Và hạ thấp mức ethylene của cây thông qua việc tiết enzyme 1-aminocyclopropane-1carboxylic acid (ACC)-deaminase, từ đó kích thích sự phát triển của cây trồng (Glick, 1995; Arshad và Frankenberger, 2002)

- Vi khuẩn vùng rễ giúp gia tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng trưởng rễ, sản lượng (bao gồm cả hạt), khả năng chịu đựng khô hạn và làm chậm quá trình lão hoá của cây (Lucy và ctv., 2004)

 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học bệnh cây

trồng

- Cơ chế tiết chất kháng sinh: theo Fernando và ctv (2006), vi khuẩn vùng

rễ đóng vai trò rất quan trọng trong quản lý bệnh hại cây trồng Chúng sở hữu nhiều cơ chế tác động có lợi cho cây trồng bởi có thể ức chế nhiều mầm bệnh Cơ chế quan trọng chính yếu trong phòng trừ sinh học của các vi khuẩn vùng rễ là khả năng tiết ra các chất kháng sinh Một số chất kháng sinh được biết đến của các vi khuẩn vùng rễ bao gồm: 2,4-diacetylphloroglucinol, phenazin-1-carboxylic acid, phenazine-1-carbonxamide, pyoluteorin, pyrrolnitrin, oomycin A,

viscosinamide, butryrolactones, kanosamine, zwittermycin–A, pseudomonic

acid Nhóm vi khuẩn Pseudomonas spp được ghi nhận tiết nhiều kháng sinh

ức chế mầm bệnh do nấm, vi khuẩn, tuyến trùng và virus gây ra (Keel, 1992)

- Cơ chế cạnh tranh: vi khuẩn vùng rễ cạnh tranh về dinh dưỡng và không gian sống với mầm bệnh, chúng tiết ra các chất ái lực với sắt (siderophore) để lấy sắt không hữu dụng trong môi trường thành sắt hữu dụng cho vi khuẩn tạo nên sự bất lợi cho các vi sinh vật khác không có khả năng tạo ra phức chất này, đặc biệt

là mầm bệnh Các siderophore được sản xuất từ vi khuẩn vùng rễ bao gồm pyoverdin, pyochelin và salicylic axít (Duffy và Defágo, 1999; Bultreys và Gheyson, 2000) Cây trồng không bị ảnh hưởng do sự nghèo sắt trong đất vì cây tăng trưởng ở nồng độ sắt thấp hơn vi sinh vật (Siddiqui, 2006)

- Cơ chế tiêu sinh: nhiều vi khuẩn vùng rễ có khả năng tiết ra các enzyme glucanase, chitinase, proteinase phân huỷ các thành phần glucan, chitin và protein là các thành phần cấu tạo nên vách tế bào của nấm và vi khuẩn gây bệnh (Siddiqui, 2006)

- Cơ chế kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn: cùng với việc ức chế bệnh trong đất theo cơ chế đối kháng, vi khuẩn vùng rễ cũng sở hữu cơ chế kích kháng lên cây trồng có thể hạn chế được cả bệnh ở rễ và trên tán lá Các yếu tố được xác định trong cơ chế kích kháng liên quan đến vi khuẩn như thành phần lipopolysaccharide (hiện diện ở màng ngoài tế bào vi khuẩn), hay siderophore hoặc salicilyc axít do vi khuẩn tiết ra đóng vai trò như chất kích kháng trên cây trồng chống lại mầm bệnh (Van Loon và Bakker, 2005)

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ PHÒNG TRỪ SINH HỌC BẰNG VI KHUẨN VÙNG RỄ

Bởi mang lại nhiều lợi ích cho cây trồng nên các vi khuẩn vùng rễ không ngừng được nghiên cứu và ứng dụng trong suốt thời gian qua Cụ thể rất nhiều công

trình nghiên cứu trong nước và thế giới về lợi ích của chúng đã được ghi nhận:

Theo Kloepper và ctv (1993), các chủng vi khuẩn vùng rễ như

Pseudomonas putida 89B-27, Serratia marcescens 90-166 và Flavimonas oryzihabitans INR-5 có hiệu quả giảm bệnh đốm lá góc cạnh và héo do vi khuẩn

Bacillus pumilus SE34 và Pseudomonas putida 89B61 được biết như là

tác nhân kích kháng lưu dẫn cảm ứng chống lại bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra trên cà chua và dưa leo (Wei và ctv., 1996; Zehnder và ctv., 2001)

Chi vi khuẩn Pseudomonas sống ở vùng rễ như các loài P fluorescens,

P cepacia, P aureofaciens… được ghi nhận có khả năng phòng trị hầu hết các

tác nhân gây bệnh trong đất như nấm Pythium, Phytophthora, Fusarium… khi áp

dụng trên hạt giống và tưới vào rễ thì giúp hạn chế được bệnh héo cây con, thối nhũn (Agrios, 1997)

Theo Yang và Crowley (2000), pyoverdine và siderophore được tiết ra

nhiều bởi Pseudomonas trong việc phòng trị hiệu quả tác nhân Pythium và

Fusarium

Theo Kumar và ctv (2002), trong 80 chủng vi khuẩn phân lập thì có 18 chủng Pseudomonas fluorescens có khả năng đối kháng mạnh với nấm

Rhizoctonia solani và Fusarium oxysporium

Theo Nguyễn Thị Thu Nga và Phạm Văn Kim (2003), bước đầu khảo sát

khả năng đối kháng của vi khuẩn Burkholderia cepacia TG17 đối với nấm

Rhizoctonia solani trong điều kiện in vitro bước đầu thành công

Tiếp theo, Phạm Văn Kim và Mew (2003), sử dụng vi khuẩn Burkholderia

cepacia TG17 ở Tiền Giang nhằm quản lí bệnh đốm vằn ở Đồng Bằng Sông

Cửu Long Sau 4 vụ áp dụng giải pháp này thì vào vụ thứ 4 bệnh đốm vằn không còn quan trọng trên ruộng lúa nữa

Các loài thuộc chi Bacillus như B amiloliquefaciens, B subtilis, B

pasterii, B pumilus, B mycoides và B sphaercus được biết có khả năng kích

kháng hay đối kháng giúp giảm bệnh do nhiều loại tác nhân trên nhiều loại cây

trồng (Kloepper và ctv., 2004)

Sản phẩm Yield Shield với thành phần hoạt chất là nội bào tử của B

pumilus, chủng GB34 được đăng ký tại Mỹ năm 2003 để trị bệnh trên đậu

nành Sản phẩm BioYield với thành phần là 2 chủng B amiloliquefaciens GB

99 và B subtilis GB122, được khuyến cáo kích kháng trên bắp cải, cải bông,

dưa leo, dưa hấu, ớt, cà chua chống lại nhiều tác nhân gây bệnh và kích thích

tăng trưởng cây (Kloepper và ctv., 2004)

Hai loài vi khuẩn đối kháng Bacillus subtilis và Pseudomonas fluorescens

có thể được sử dụng như biện pháp sinh học trong phòng trừ tổng hợp bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây trồng bởi nó có khả năng cạnh tranh, đối kháng, ức chế sự

xâm nhiễm gây hại của R solanacearum (Đỗ Tấn Dũng, 2005)

Theo Ji và ctv (2005), biện pháp áo hạt kết hợp với tưới đất và biện pháp

phun lên lá với ba chủng vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas syringae Cit7,

Pseudomonas fluorescens 89B-61 và Bacillus pumilus SE34 đã giúp ngăn chặn

bệnh đốm lá và đốm trái do vi khuẩn Pseudomonas syringae pv tomato và

Xanthomonas campestris pv vesicatoria gây ra trên cây cà chua ở điều kiện ngoài

đồng

Bằng cách áo hạt và tưới đất với vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa 23 1-1 qua thí nghiệm đã giảm được sự nhiễm bệnh trên lá do nấm Didymella bryoniae

trên dưa hấu trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng (Nga và ctv., 2010)

Theo Nguyễn Thị Tấm (2013), đã tiến hành thí nghiệm đánh giá hiệu quả

phòng trị của vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa 231-1 đối với bệnh cháy bìa lá lúa

(X oryzae pv oryzae) thì thấy rằng các nghiệm thức phun trước 1 ngày khi lây bệnh

với huyền phù vi khuẩn P aeruginosa 231-1 ở mật số 108, 109 cfu/ml và phun sau 1

ngày khi lây bệnh với huyền phù vi khuẩn P aeruginosa 231-1 ở mật số 107, 108, 109cfu/ml đều có hiệu quả giảm bệnh vào thời điểm 10 ngày sau khi lây bệnh

Theo Đoàn Thị Kiều Tiên (2010), chủng vi khuẩn 44 (P fluorescens) cho

hiệu quả phòng trị bệnh cao nhất đối với bệnh cháy lá và đốm trái dưa hấu do

vi khuẩn Acidovorax avenae subsp citrulli gây ra ở tất cả các biện pháp xử lý

với vi khuẩn vùng rễ bao gồm ngâm hạt + tưới đất, phun lá trước, phun lá sau và kết hợp phun lá trước sau trong điều kiện nhà lưới

Chủng vi khuẩn vùng rễ 67 (Bacillus sp.) cho hiệu quả phòng trị cao nhất đối với bệnh đốm lá vi khuẩn trên ớt do vi khuẩn Xanthomonas campestris pv

vesicatoria gây ra khi xử lý kết hợp phun lá trước và sau trong điều kiện nhà

lưới (Nguyễn Vũ Cương, 2011)

1.5 ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI THUỐC HÓA HỌC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM

1.5.1 Hỗn hợp Bordeaux

Theo Trần Văn Hai (2005), nguyên tắc và cách pha chế:

4CuSO4 + 3Ca(OH)2  CuSO4.3Cu(OH)2 + 3CaSO4

Lượng vôi thường được dùng dư để tạo pH trung tính hay kiềm Dạng thường dùng là Bordeaux 1% được pha chế theo tỷ lệ CuSO4 : Ca(OH)2 : H2O

= 1 kg : 1 kg : 100 lít Với cây trồng có độ mẫn cảm cao với đồng, tác động có thể giảm tỷ lệ đồng (0,5 : 1 : 100) Huyền phù mới pha chế khá bền và có tính dính rất tốt Ở thời kỳ cây ngủ nghỉ, có thể dùng ở nồng độ 3-6%, ở nồng độ này thuốc trừ được cả rêu và địa y

Công dụng và cách dùng: thuốc có tác động vạn năng, tuy nhiên ít hiệu lực

với bộ nấm Erysiphales gây bệnh phấn trắng

- Dùng để phun lá: phòng trừ được rất nhiều loại nấm gây bệnh đốm lá, cháy lá Bordeaux 1% có hiệu quả tốt trên bệnh mốc sương hại cà chua, khoai

tây Phytophthora infestan, bệnh rỉ sắt cà phê Hemilia vastatrix, đốm đen hại cam

Phoma citricarpa, bệnh phồng lá chè Exobasidium vexans, đốm mắt cua thuốc lá Cercospora nicotiana…

- Dùng để quét lên vết thương bằng Bordeaux 5% sau khi cạo sạch phần bị

nấm phá hại sẽ phòng trị được bệnh xì mủ cao su Phytophthora palmivora

- Xử lý vườn ươm: chống vi khuẩn Pseudomonas sp gây bệnh chết cây

con thuốc lá và nhiều nấm bệnh, vi khuẩn khác trong đất

1.5.2 Ditacin 8SL

Thuốc có chứa hoạt chất là Ningnamycin ((4-sarco-radical L-scryl-acyl acylamino-4-deoxidation-β-D glucopyranose aldehyde acylamino) cytimidin) Công thức phân tử: C16H23O8N7

eacylacylamino-Đặc tính: dạng bột trắng dễ tan trong nước và methanol, khó tan trong aceton

và benzene Là thuốc trừ bệnh sinh học có tác dụng nội hấp, lưu dẫn

Hoạt chất Ningnamycin có thể phòng trừ các bệnh héo rũ, bệnh khảm, bệnh sáng gân trên thuốc lá; sương mai trên cà chua; cháy bìa lá lúa, đốm vằn trên lúa; thối nõn trên dứa; héo xanh trên lạc, cà chua, dưa chuột… (Ma và Tredway, 2013)

Cách dùng: phun thuốc khi cây chớm bệnh, nếu nặng phun 2 lần cách nhau 5 ngày Pha 10-12 ml cho bình 10-16 lít

Thuốc được phân phối bởi công ty TNHH Nông Sinh

1.5.3 Kasumin 2SL

Thuốc có chứa hoạt chất là Kasugamycin (2,3,4,5,6-pentahydroxycyclohexyloxy)tetrahydropyran-3-yl]amino-α-iminoacetic

([5-amino-2-methyl-6-acid) được ly trích từ môi trường nuôi cấy nấm Streptomyces kasugaensis Công

thức phân tử: C14H28ClN3O10 (Trần Văn Hai, 2005)

Đặc tính: Kasumin ở dạng tinh thể, tan trong nước (125 g/lít), tan ít hoặc không tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ, không bền vững trong môi trường axít và kiềm mạnh Thuố c thuộc nhóm độc IV

Thời gian cách ly: cây ăn quả 14-21 ngày; dưa chuột, cà chua, cải xanh,

xà lách 7 ngày; chè 30 ngày Thuốc không độc đối với cá và ong mật (Trần Văn Hai, 2005)

Cách dùng: Kasumin được sản xuất qua quá trình lên men xạ khuẩn

Streptomyces kasugaensis Để trừ bệnh đạo ôn, bệnh đốm sọc vi khuẩn hại lúa

dùng Kasumin dung dịch hoặc bột thấm nước 2% ở liều lượng 1-1,5 kg chế phẩm/ha Cần phun lúc lúa trổ rộ để trừ đạo ôn cổ bông

Thuốc được phân phối bởi công ty Arysta LifeScience Vietnam Co., Ltd

1.5.4 Starner 20WP

Thuốc có chứa hoạt chất là Oxolinic axít (5-ethyl-5,8-dihydro-8- oxo[1,3]dioxolo[4,5-g]quinoline-7-carboxylic acid) Công thức phân tử: C13H11NO5

Đặc tính: thuốc trừ vi khuẩn nội hấp, tiếp xúc mạnh, dạng bột, tan hoàn toàn trong nước LD50 525 mg/kg đối với chuột và LD50 1890 mg/kg đối với chuột nhắt Rất ít độc với người, vật nuôi và môi trường Thời gian cách ly 7 ngày trước khi thu hoạch Không thả vật nuôi vào nơi mới phun thuốc

Cách dùng : có tác dụng phòng và trừ các bệnh do các vi khuẩn Gram âm,

như các loài Xanthomonas, Pseudomonas và Erwinia hại lúa, rau và cây ăn quả

Có thể pha thuốc với nước ở nồng độ 0,1% phun lên cây khi bệnh mới xuất hiện (tỷ lệ nhiễm bệnh dưới 5%), dùng xử lý hạt giống theo 2 cách:

- Xử lý khô: 30-50 g thuốc trộn với 10 kg hạt giống rồi đem gieo

- Xử lý nước pha nồng độ nước thuốc 5%, ngâm hạt giống vào nước thuốc trong 10 phút

Thuốc được phân phối bởi công ty TNHH Sumitomo Chemical Vietnam

Thuốc có tác động tiếp xúc, phòng trừ nấm bệnh phổ rộng và chống vi khuẩn qua hệ thống thân, lá và rễ của cây trồng Thuốc ít độc với cá, ong, gia súc, gia cầm, con người và không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

Công dụng: phòng trừ được nhiều loài nấm bệnh trên lá cây trồng như các bệnh đốm đen, đốm nâu, ghẻ, bồ hóng trên cam, quýt, chanh…; bệnh rỉ sắt, thán thư trên cà phê; bệnh phồng lá, chấm xám lá trà; bệnh đốm lá, đốm mắt cua hại thuốc lá, bệnh giác ban bông; bệnh đốm nâu, sương mai cà chua; bệnh đốm lá, bệnh rỉ trên đậu…

Cách dùng: Pha 12,5-25 g cho bình 8 lít, phun 4 bình cho 1000m2 Phun ướt

lá, thân lúc sáng sớm hoặc trời mát, phun hoặc tưới gốc để phòng trừ khi bệnh mới xuất hiện Phun cách khoảng 7-14 ngày tùy tình trạng và bệnh của cây trồng

Thời gian cách ly: ngừng phun thuốc 7 ngày trước khi thu hoạch

Thuốc được phân phối bởi công ty Bảo Vệ Thực Vật An Hưng Phát

1.5.6 Visen 20SC

Thuốc có chứa hoạt chất là Saisentong (copper salt of 5,5′- (methylenediimino)bis(1,3,4-thiadiazole-2-thiol)) Công thức phân tử: C5H4CuN6S4

Công dụng: thuốc tác động lưu dẫn cực mạnh, hấp thụ nhanh chóng ngay sau khi phun thuốc và phân tán đều khắp trong các mô cây Có phổ tác dụng rộng trừ

được nhiều nguồn bệnh do nhóm vi khuẩn gây hại như Erwinia,

Xanthomonas…Hầu như không gây hại cho cá, chim và ong

Cách dùng: pha 10-15 ml cho bình 16 lít, dùng 0,25-0,35 lít thuốc pha với 320-400 lít nước phun cho một hecta Phun thuốc khi bệnh chớm xuất hiện, phun lại lần 2 cách lần đầu khoảng 5-7 ngày nếu cần thiết

Được phân phối bởi công ty cổ phần Thuốc sát trùng Việt Nam

1.5.7 Nước vôi

Hoạt chất là canxi hydroxit Công thức phân tử: Ca(OH)2

Tính chất: có tính bazơ trung bình-mạnh, có phản ứng mạnh với các axít và

ăn mòn nhiều kim loại khi có sự tham gia của nước

Khi dùng hydroxit canxi quá liều có thể gây ra các triệu chứng nguy hiểm, bao gồm: khó thở, chảy máu trong, hạ huyết áp, liệt cơ xương, gây nhiễu hệ thống actinmyosin, tăng pH trong máu và gây tổn thương các nội tạng

Cách dùng: pha loãng, để lắng xuống và lấy phần nước trong phun lên cây bệnh Hoà vôi bột (vôi quét tường) vào nước với liều lượng 2 kg vôi/16 lít nước, lắng lấy nước trong và phun lên lá (2 bình/1000 m2) (trích dẫn Trần Thị Thu Thủy, 2007) hay có thể rải vôi 60-80 kg/ha lúc lúa mới chớm bệnh (Lê Lương Tề

Liều lượng và cách sử dụng: pha 10-12,5 g cho bình 16 lít, phun tối thiểu

320 lít/hecta Nên phun ướt đều tán cây trồng, nếu áp lực bệnh cao nên phun lần 2 cách 5-7 ngày

Thời gian cách ly: ngưng phun thuốc trước khi thu hoạch 7 ngày

Thuốc được phân phối bởi công ty cổ phần Khử trùng Việt Nam

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm

- Thời gian: thí nghiệm được thực hiện từ tháng 12/2012 đến tháng

10/2013

- Địa điểm: phòng thí nghiệm bệnh cây và nhà lưới Bộ môn Bảo Vệ Thực

Vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

2.1.2 Dụng cụ và hóa chất

- Dụng cụ: kính hiển vi, máy đo pH, cân điện tử, tủ thanh trùng ướt, tủ thanh trùng khô, đĩa Petri, bình tam giác, ống nghiệm, waterbath, micropipette,

tủ lạnh, tủ úm…

- Hóa chất: cồn, các hoá chất cần thiết cho môi trường King’s B…

- Công thức môi trường King’s B (Shurtleff và Averre, 1997):

MgSO4.7H2O 1,5 g Glycerol 15 ml

- Nguồn vi khuẩn vùng rễ: gồm 30 chủng vi khuẩn vùng rễ được cung cấp tại Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã ghi nhận có khả năng đối kháng với một trong

các loại vi khuẩn và nấm gây bệnh trên cây trồng gồm: Ralstonia solanacearum,

Xanthomonas campestris pv vesicatoria, Acidovorax avenae subsp citrulli, Erwinia carotovora, Colletotrichum lagenarium và Didymella bryoniae (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Đặc điểm các chủng vi khuẩn vùng rễ sử dung trong thí nghiệm

STT Mã số Phân loại Vị trí phân lập

Phân lập từ vùng rễ cây trồng

Đặc tính đối kháng được ghi nhận

R

solana cearum

C

lagena rium

D bryoniae

Ghi chú:

Bảng 2.1 Đặc điểm các chủng vi khuẩn vùng rễ sử dung trong thí nghiệm (tiếp theo)

2.2 PHƯƠNG PHÁP

2.2.1 Phương pháp thu mẫu bệnh và phân lập vi khuẩn

- Phương pháp thu mẫu bệnh: mẫu bệnh thu phải tươi, vết bệnh còn mới

và có viền úng nước, không chọn những lá có vết bệnh đã hoại tử nhằm mục đích còn vi khuẩn kí sinh ở giai đoạn đang hoạt động và hạn chế sự hiện diện của nhiều loài vi sinh vật hoại sinh khác

- Phương pháp phân lập vi khuẩn gây bệnh: mẫu lá thu về được đặt trong

túi nylon riêng biệt và ghi nhãn cụ thể và được phân lập ngay trong ngày hoặc một ngày sau đó Ở phòng thí nghiệm, quan sát dưới kính hiển vi có sự tuôn dòng vi khuẩn nhằm xác định đúng tác nhân gây bệnh trước khi phân lập trên đĩa Petri

 Cách phân lập:

+ Bước 1: khử trùng bề mặt lam kính

+ Bước 2: nhẹ nhàng lau khử trùng bề mặt lá bằng cồn ethanol 70%

+ Bước 3: dùng dao đã được khử trùng cắt 1 phần của mẫu lá bệnh

(giữa phần mô khỏe và mô bệnh), sau đó cắt nhỏ phần lá bệnh đó Tiếp tục nhỏ một giọt nước cất vô trùng lên mẫu bệnh, để khoảng 1-2 phút cho vi khuẩn có đủ thời gian phóng thích vào giọt nước

+ Bước 4: dùng micropipette rút 50 µl huyền phù vi khuẩn cho vào

đĩa Petri chứa môi trường King’s B

+ Bước 5: dùng que cấy vi khuẩn đã được khử trùng vạch giọt huyền

phù vi khuẩn theo hình dưới đây

+ Ủ đĩa vi khuẩn trong 48 giờ ở điều kiện phòng thí nghiệm

+ Sau đó tiến hành tách ròng vi khuẩn gây bệnh từ khuẩn lạc đơn phát triển từ đĩa cấy mới và vi khuẩn gây bệnh được trữ trong ống nghiệm chứa

Giọt huyền phù

vi khuẩn

Hình 2.1 Sơ đồ minh họa đĩa cấy vi khuẩn

môi trường King’s B đã tạo mặt nghiêng ở 4oC dùng làm nguồn tác nhân gây bệnh cho các thí nghiệm sau

2.2.2 Đánh giá khả năng gây hại của các chủng vi khuẩn Xanthomonas sp gây

bệnh đốm lá hành trong điều kiện nhà lưới

- Mục đích: chọn ra chủng vi khuẩn Xanthomonas sp có khả năng gây hại

cao nhất từ các chủng vi khuẩn đã phân lập được nhằm phục vụ cho các nghiên cứu phòng trị sau này

- Vật liệu:

+ Giống hành: giống địa phương được mua tại xã Tân Quới, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long

+ Nguồn bệnh: 5 chủng vi khuẩn Xanthomonas sp

- Phương pháp: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố

gồm 5 nghiệm thức (5 chủng vi khuẩn gây bệnh Xanthomonas sp.) với 4 lần lặp lại,

mỗi lần lặp lại là 1 chậu hành

 Cách lây bệnh: trước và sau khi lây bệnh 1 ngày các chậu hành

được chuyển vào phòng ủ bệnh (25oC), phun huyền phù vi khuẩn với mật số 108cfu/ml lên từng lá hành đến khi ướt đều Từng chậu hành đã lây bệnh được đặt trong khung có túi nylon giữ ẩm và ủ tối Sau 24 giờ, chuyển cây ra nhà lưới, phun nước tạo lớp sương bề mặt lá (2 giờ/lần) nhằm duy trì độ ẩm cho vi khuẩn gây bệnh xâm nhiễm đến khi bệnh xuất hiện và tiến hành lấy chỉ tiêu

 Ghi nhận và đánh giá: Theo dõi và ghi nhận sự xuất hiện của

 Xử lý số liệu: Số liệu ghi nhận được phân tích xử lý bằng phần

mềm thống kê MSTATC (phiên bản 1.2) qua phép thử Duncan

2.2.3 Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi

khuẩn Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện điều kiện in

vitro

- Mục đích: chọn ra các chủng vi khuẩn vùng rễ cho khả năng đối kháng

cao nhất đối với vi khuẩn Xanthomonas sp

- Vật liệu:

+ Nguồn vi khuẩn đối kháng: 30 chủng vi khuẩn vùng rễ

+ Tác nhân gây bệnh: chủng vi khuẩn Xanthomonas sp có khả năng

gây hại cao nhất được chọn ra từ thí nghiệm 2.2.2

- Phương pháp: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố

gồm 30 nghiệm thức với 4 lần lặp lại

 Chuẩn bị: các chủng vi khuẩn vùng rễ và vi khuẩn Xanthomonas

sp được nuôi trong môi trường King’s B trong 2 ngày để vi khuẩn phát triển tạo khuẩn lạc Sau đó, đem vi khuẩn cấy vào ống nghiệm nhỏ chứa môi trường King’s

B để vi khuẩn phát triển trong 2 ngày

 Cách thực hiện

+ Rút 100 µl huyền phù vi khuẩn gây bệnh (Xanthomonas sp.) vào

ống nghiệm chứa 10 ml môi trường King's B đặc đã được nấu tan và giữ ấm ở 55oC Lắc đều bằng vortex sau đó đổ ra đĩa Petri đã thanh trùng và để nguội

+ Nhúng giấy thấm được đục thành khoanh tròn với đường kính 5

mm đã thanh trùng vào ống nghiệm có chứa huyền phù vi khuẩn đối kháng Sau

đó vớt ra để lên giấy thấm đã thanh trùng cho đến khi khoanh giấy khô và đặt khoanh giấy thấm này lên đĩa Petri có chứa vi khuẩn gây bệnh theo 5 điểm đã được đánh dấu trước (Hình 2.2) Tất cả thao tác được thực hiện trong tủ cấy vô trùng Cuối cùng các đĩa Petri được đặt trong tủ úm 28oC

 Ghi nhận và đánh giá: ghi nhận chỉ tiêu bán kính vòng vô khuẩn (mm)

vào 1, 3 và 5 ngày sau khi cấy Số liệu ghi nhận được phân tích xử lý bằng phần mềm thống kê MSTATC (phiên bản 1.2) qua phép thử Duncan

2.2.4 Đánh giá khả năng đối kháng của các loại thuốc hóa học đối vi khuẩn

Xanthomonas sp gây bệnh đốm lá hành trong điều kiện in vitro

- Mục đích: nhằm tìm ra thuốc hoá học có hiệu quả cao trong việc ức chế

vi khuẩn Xanthomonas sp trong điều kiện in vitro

- Vật liệu:

+ Chủng vi khuẩn Xanthomonas sp có khả năng gây hại cao nhất

được chọn ra từ thí nghiệm 2.2.2

+ 8 loại thuốc hóa học (Bảng 2.2)

Bảng 2.2 Các loại thuốc hóa học được sử dụng trong thí nghiệm

- Phương pháp: thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 8 nghiệm thức

với 4 lần lặp lại

 Chuẩn bị: vi khuẩn Xanthomonas sp được nuôi trong môi trường

King’s B trong 2 ngày để vi khuẩn phát triển tạo khuẩn lạc Sau đó đem vi khuẩn cấy vào ống nghiệm nhỏ chứa môi trường King’s B để vi khuẩn phát triển trong 2 ngày

 Cách thực hiện:

+ Rút 100 µl huyền phù vi khuẩn gây bệnh (Xanthomonas sp.) vào

ống nghiệm chứa 10 ml môi trường King's B đặc đã được nấu tan và giữ ấm ở 55oC Lắc đều bằng vortex sau đó đỗ ra đĩa Petri đã thanh trùng và để nguội

0,039 ml

7 Nước vôi 10% Canxi hydroxit 5 g