ẢNH HƯỞNG của nấm TRICHODERMA và xạ KHUẨN STREPTOMYCES đến SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN và BỆNH THÁN THƯ, héo XANH VI KHUẨN hại ớt tại BÌNH ĐỊNH

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN ĐÔNG ẢNH HƯỞNG CỦA NẤM TRICHODERMA VÀ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ BỆNH THÁN THƯ, HÉO XANH VI KHUẨN HẠI ỚT TẠI BÌNH

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN ĐÔNG

ẢNH HƯỞNG CỦA NẤM TRICHODERMA VÀ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ BỆNH

THÁN THƯ, HÉO XANH VI KHUẨN HẠI ỚT TẠI BÌNH ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HUẾ – 2015

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- 

 -NGUYỄN VĂN ĐÔNG

ẢNH HƯỞNG CỦA NẤM TRICHODERMA VÀ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ

BỆNH THÁN THƯ, HÉO XANH VI KHUẨN HẠI ỚT

TẠI BÌNH ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từngđược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ

Để có được kết quả nghiên cứu này, tôi xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, Phòng quản lý Đào tạo sau đại học, các cán bộ & giáo viên Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu.

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS TS Trần Thị Thu Hà – Cô đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian định hướng và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo cơ quan Chi cục Kiểm dịch thực vật vùng

IV đã tạo mọi điều kiện tốt nhất trong thời gian học tập và hoàn thành kết quả nghiên cứu này.

Xin gửi tấm lòng tri ân tới Gia đình của tôi Những người thân yêu trong Gia đình đã thực sự là nguồn động viên lớn lao, là những người truyền nhiệt huyết, luôn dành cho tôi sự quan tâm, sự trợ giúp trên mọi phương diện để tôi yên tâm học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn./

Huế, ngày 18 tháng 07 năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Đông

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY ỚT 4

1.1.1 Nguồn gốc lịch sử và sự phân bố của cây ớt 4

1.1.2 Sơ lược về thành phần hóa học của quả ớt 5

1.1.3 Một số bệnh phổ biến trên ớt 5

1.1.4 Tình hình sản xuất, tiêu thụ ớt trên thế giới và Việt Nam 6

1.1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ớt trên thế giới 6

1.1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ớt ở Việt Nam 7

1.1.5 Dinh dưỡng và đất trồng ớt: 9

1.2 TỔNG QUAN VỀ BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN HẠI ỚT 10

1.2.1 Bệnh héo xanh vi khuẩn Ralsonia solanacearum 10

1.2.2 Phổ ký chủ, phân bố địa lý và mức độ gây hại của vi khuẩn gây bệnh 11

1.2.3 Triệu chứng bệnh héo xanh vi khuẩn 12

1.2.4 Vi khuẩn R solanacearum – tác nhân gây bệnh héo xanh trên ớt 12

1.2.5 Đặc điểm phát sinh – phát triển bệnh 13

1.2.6 Bệnh pháp phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn 14

1.3 TỔNG QUAN VỀ BỆNH THÁN THƯ HẠI ỚT COLLETOTRICHUM SP.15 1.3.1 Nghiên cứu về nấm Colletotrichum gloeosporioides 16

1.3.2 Đặc điểm phát sinh phát triển và gây hại của nấm Colletotrichum gloeosporioides gây bệnh thán thư ớt 16

1.3.3 Nghiên cứu về nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt 17

1.3.3.1 Phân bố và phạm vi ký chủ của nấm Colletotrichum capsici 17

1.3.3.2 Triệu chứng, đặc điểm hình thái và sinh học của nấm Colettotrichum capsici 18

1.3.3.3 Quy luật phát sinh và gây hại của nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt 18

1.3.3.4 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh thán thư do nấm Colletotrichum sp 19

1.3.3.5 Những nghiên cứu về bệnh thán thư trong nước 20

1.4 TỔNG QUAN VỀ NẤM TRICHODERMA 22

1.4.1 Đặc điểm chung của nấm Trichoderma 22

1.4.2 Khả năng đối kháng với mầm bệnh của nấm Trichoderma 23

1.4.3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng nấm Trichoderma trong bảo vệ thực vật 24

1.5 TỔNG QUAN VỀ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES 25

1.5.1 Đặc điểm chung của xạ khuẩn và chi Streptomyces 25

1.5.2 Khả năng đối kháng với mầm bệnh của xạ khuẩn 26

1.5.3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng xạ khuẩn trong bảo vệ thực vật 27

1.6 PHÒNG TRỪ BỆNH HXVK BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC 28

1.6.1 Vài nét về phòng trừ sinh học bệnh cây 28

1.6.1.1 Khái niệm phòng trừ sinh học bệnh cây 28

1.6.1.2 Vi sinh vật – một tác nhân phòng trừ sinh học 29

1.6.1.3 Một số nghiên cứu phòng trừ bệnh HXVK bằng biện pháp sinh học 29

1.7 PHÒNG TRỪ BỆNH THÁN THƯ BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC 31

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 32

2.1.1 Mục tiêu chung 32

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 32

2.2 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 32

2.2.1 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu 32

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 32

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.4.1 Đánh giá hiệu quả phòng trừ của các chế phẩm từ nấm Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces ngoài đồng ruộng 33

2.4.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 33

2.4.2 Phương pháp phân tích VSV đất trước và sau bố trí thí nghiệm 34

2.4.3 Diễn biến khí hậu thời tiết trong thời gian thí nghiệm 37

2.4.4 Các chỉ tiêu theo dõi 39

2.4.4.1 Chỉ tiêu sinh trưởng 39

2.4.4.2 Các chỉ tiêu phát triển 39

2.4.4.3 Xác định hiệu quả phòng trừ của các công thức 40

2.4.4.4 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 40

2.4.5 Hạch toán hiệu quả kinh tế 40

2.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 41

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC TRICHODERMA VÀ STREPTOMYCES ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT ỚT .42

3.1.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến thời gian sinh trưởng phát triển của cây ớt 42

3.1.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến sự tăng trưởng chiều cao của cây ớt 44

3.1.3 Ảnh hưởng của chế phẩm từ nấm Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces đến số lá trên cây ớt 46

3.1.4 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến đường kính tán của cây ớt 48

3.1.5 Ảnh hưởng chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến khả năng phân cành của cây ớt 50

3.1.6 Ảnh hưởng chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến sự ra hoa của cây ớt 52

3.1.7 Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến các

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ớt 533.1.7.1 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến cácyếu tố cấu thành năng suất của cây ớt 533.1.7.2 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đếnnăng suất của ớt 553.1.7.3 Kết quả phân tích vi sinh vật đất trước và sau khi bố trí thí nghiệm.56

3.2 ẢNH HƯỞNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRICHODERMA VÀ STREPTOMYCES ĐẾN PHÒNG TRỪ BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN (RALSONIA SOLANACEARUM) VÀ BỆNH THÁN THƯ HẠI ỚT (COLLECTOTRICHUM SP.) 59

3.2.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến bệnh héoxanh vi khuẩn ở các công thức thí nghiệm 59

3.2.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến bệnh thán

thư ở các công thức thí nghiệm 623.3 HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC

TRICHODERMA VÀ STREPTOMYCES ĐỐI VỚI CÂY ỚT 64

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 66

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

6 NPK Ni tơ- Photpho- Kali

7 HXVK Héo xanh vi khuẩn

8 CKS Chất kháng sinh

9 NSLT Năng suất lý thuyết

10 NSTT Năng suất thực thu

11 TLB Tỷ lệ bệnh

12 Quả TP Quả thương phẩm

13 Ngày ST Ngày sau trồng

14 GĐST Giai đoạn sinh trưởng

15 TB Trung bình

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và tiêu khô của thế giới giai đoạn

2003- 2013 7Bảng 1.2 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và ớt khô của Việt Nam từ giai đoạn

2003 – 2013 8Bảng 2.1 Diễn biến khí hậu thời tiết tại Bình Định 38Bảng 3.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến thời gian

sinh trưởng của cây ớt 43Bảng 3.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến sự tăng

trưởng chiều cao của cây ớt 45Bảng 3.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến số lá trên

cây của cây ớt 47Bảng 3.4 Ảnh hưởng của chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến đường

kính tán của cây ớt 49Bảng 3.5 Ảnh hưởng chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến khả năng phân

cành của cây ớt 51Bảng 3.6 Ảnh hưởng chế phẩm Trichoderma và Streptomyces đến sự ra hoa của

cây ớt 52Bảng 3.7 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến các

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây ớt 54Bảng 3.8 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến năng

suất của ớt 55Bảng 3.9 Kết quả phân tích vi sinh vật đất trước và sau khi bố trí thí nghiệm 57Bảng 3.10 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến tỉ lệ

bệnh và AUDPC của bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralsonia solanacearum)hại ớt 61Bảng 3.11 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến tỷ lệ

bệnh thán thư (Colletotrichum sp.) hại ớt 62Bảng 3.12 Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Trichoderma và Streptomyces đến chỉ

số bệnh thán thư (Colletotrichum sp.) hại ớt 63Bảng 3.13 Đánh giá iệu quả kinh tế của việc sử dụng chế phẩm sinh học

Trichoderma và Streptomyces đối với cây ớt 64

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Diễn biến khí hậu thời tiết tại thời điểm bố trí thí nghiệm 38

MỞ ĐẦU

Cây ớt (Capsicum sp.) thuộc chi Capsicum, họ Cà (Solanaceae) Có hai nhóm

ớt phổ biến là ớt cay (Capsicum frutescens L.) và ớt ngọt (Capsicum annuum L.).

Trong số các cây trồng thuộc họ Cà, cây ớt có tầm quan trọng thứ hai chỉ sau cây càchua [33] Ngày nay ớt được trồng rộng rãi trên toàn thế giới từ 550B – 550N, đặc biệttrồng nhiều ở châu Mỹ và một số nước châu Á như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan,Hàn Quốc, Indonesia, Việt Nam, Malaysia [45] Hiện nay có khoảng 50 giống ớt khácnhau có tên gọi rất khác nhau tùy theo hình dạng hay đặc tính, như ớt sừng trâu, ớt cựa

gà, ớt cà, ớt Chỉ thiên, ớt hiểm, ớt ngọt…[17] Theo Bosland và Votava (2003)[56] quả

ớt có nhiều lợi thế trong nấu nướng, trong quả ớt có nhiều chất hóa học bao gồm chấtdầu dễ bay hơi, dầu béo, capsaicinoit, carotenoit, vitamin, protein, chất sợi và cácnguyên tố khoáng chất Nhiều thành phần quan trọng trong quả ớt có giá trị dinhdưỡng quan trọng, làm gia vị, mùi thơm và màu sắc Quả ớt giúp làm giảm nhiễm sạ

và cholesterol, giàu vitamin A và C, nhiều khoáng kali, axit folic và vitamin E

Ở Việt Nam, cây ớt là một loại rau gia vị có giá trị kinh tế cao, rất cần thiết trongbữa ăn hàng ngày của mỗi gia đình, ớt có nhiều chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa nhưđường, đạm, caroten (tiền vitamin A), các sinh tố khác như vitamin C, B1, B2 Nước

ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm, điều này thuậnlợi cho việc trồng nhiều loại cây trồng cạn, trong đó có cây ớt Tuy nhiên, điều kiệnthời tiết khí hậu của nước ta cũng rất thuận lợi cho nhiều loài vi sinh vật (VSV) pháttriển, xâm nhiễm gây hại đối với cây trồng Trên ớt có một số bệnh phổ biến như bệnh

thối rễ Phytophthora, thối gốc, héo xanh vi khuẩn (HXVK – bacterial wilt), thán thư,

bệnh virus, sưng rễ do tuyến trùng [20].… ảnh hưởng lớn đến năng suất cũng như chấtlượng ớt, trong đó HXVK là một bệnh nguy hiểm, gây chết hàng loạt ớt trên đồngruộng và có thể làm mất năng suất từ 5% – 100, và bệnh thán thư ớt là bệnh gây hạinặng hầu hết các vùng trồng ớt của nước ta, tỷ lệ bệnh ở những ruộng nhiễm bệnhnặng có thể lên đến 70% [28]

Với đặc điểm tự nhiên của vùng duyên hải Nam Trung Bộ, Bình Định ớt đượctrồng hầu hết các huyện trong tỉnh Tổng diện tích ớt của tỉnh Bình Định năm 2014 là1.680,4 ha, trồng chủ yếu ở các huyện Phù Mỹ, Phù Cát, Hoài Ân trong đó diện tích

ớt của huyện Hoài Nhơn là 7,4 ha

Tuy nhiên, trong những năm gần đây diện tích ớt có xu hướng giảm do nhiềuloại bệnh hại nghiêm trọng ảnh hưởng đến năng suất, trong đó bệnh thán thư và bệnhhéo xanh vi khuẩn là một trong những bệnh hại chủ yếu trên cây ớt ở Bình Định Đểphòng trừ những bệnh này người nông dân đa số sữ dụng thuốc hóa học, biện pháp nàytuy có hiệu quả nhưng gây ảnh hưởng đến môi trường, chất lượng nông sản, đối vớicây ớt là rau ăn trái, bệnh gây hại nặng trên quả vào giai đoạn chín nên việc dư lượngthuốc hóa học tồn dư trong sản phẩm là khó tránh khỏi

Từ thực tế đó, việc tìm ra một biện pháp phòng trừ mới thân thiện với môitrường là rất cần thiết Một trong các hướng đó là dùng biện pháp sinh học, đây là biệnpháp đang được thế giới và Việt Nam quan tâm ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp.

Ưu điểm của biện pháp này là vừa quản lý được bệnh hại vừa đảm bảo dược nông sản

an toàn; thân thiện với môi trường và con người Chính vì vậy, việc nghiên cứu sửdụng các biện pháp sinh học nhằm phòng trừ bệnh HXVK và bệnh thán thư là rất có ýnghĩa và phù hợp với xu hướng nông nghiệp sinh thái bền vững hiện nay

Nấm Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces thường có khả năng đối kháng với

nhiều loài VSV gây bệnh, trong đó có nhiều loài VSV gây bệnh ở thực vật Do đó,

việc thử nghiệm và đánh giá các chế phẩm Trichoderma và Streptomyces có khả năng phòng trừ bệnh HXVK do R solanacearum gây ra và bệnh thán thư Collectotrichum

sp trở nên cấp thiết Từ đó nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn sản xuất nhằm phòng

trừ bệnh HXVK và bệnh thán thư hại ớt

Xuất phát từ vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Ảnh hưởng của nấm

Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces đến sinh trưởng phát triển và bệnh thán

thư, héo xanh vi khuẩn hại ớt tại Bình Định”.

Mục đích nghiên cứu và yêu cầu của đề tài:

Mục đích nghiên cứu:

- Xác định hiệu lực của sự kết hợp hai chủng Trichoderma và Streptomyces đến sự

sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ớt sừng trâu địa phương

- Phòng trừ hiệu quả bệnh héo xanh vi khuẩn và bệnh thán thư hại ớt, làm cơ sởcho việc nghiên cứu sản xuất chế phẩm sinh học phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn

và bệnh thán thư ở cây ớt nhằm nâng cao năng suất, tăng thu nhập cho các hộ nôngdân đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sinh thái

Yêu cầu của đề tài:

Thí nghiệm yêu cầu đạt độ chính xác trên 95%

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn:

Ý nghĩa khoa học:

- Góp phần hạn chế sử dụng thuốc hóa học bảo vệ thực vật trong sản xuất ớtnên góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường và an toàn nông sản

- Hạn chế thiệt hại kinh tế đến mức thấp nhất do bệnh hại gây ra

- Giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt và nâng cao năng suất cây ớt

Từ đó, xây đựng quy trình sản xuất ớt bền vững

Ý nghĩa thực tiễn:

- Xây dựng quy trình sản xuất ớt có sử dụng chế phẩm Trichoderma và streptomyces để cải thiện năng suất và phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn và bệnh thán

thư hại ớt ở Hoài Nhơn, Bình Định

- Là cơ sở để nhân rộng quy trình sản xuất ớt có xử lý chế phẩm sinh học khácnhằm phục vụ cho việc cải thiện năng suất và phòng trừ nhiều loại bệnh hại ớt khác ởđịa phương

Điểm mới của đề tài:

Sử dụng phương pháp nghiên cứu phối hợp giữa chế phẩm từ nấm

Trichoderma và xạ khuẩn Streptomyces để đánh giá khả năng kết hợp và tác dụng

tương hỗ giữa 2 tác nhân phòng trừ sinh học này đến việc phòng trừ bệnh héo xanh vi

khuẩn (Ralsonia solanacearum) và bệnh thán thư (Collectotrichum sp.) hại ớt.

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY ỚT

1.1.1 Nguồn gốc lịch sử và sự phân bố của cây ớt

Cây ớt có nguồn gốc rất cổ xưa Các nhà khảo cổ học đã tìm thấy quả ớt khôtrong ngôi mộ cổ của Pêru hàng ngàn năm trước[73] Cây ớt được phân bố rộng rãikhắp châu Mỹ kể cả dạng hoang dại và trồng [67] Nhiều tác giả khẳng định rằng ớt cónguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ và được trồng lâu đời ở Pêru, Mêhicô [77].Trung tâm khởi nguồn của ớt có thể là Mêhicô và trung tâm thứ hai là Guatemala.Theo Pickersgill (1997) [72]chi Capsicum bắt nguồn từ vùng nhiệt đới nước Mỹ từ đóđược phổ biến rộng rãi khắp nơi trên thế giới bao gồm vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới vàcác vùng có khí hậu ôn hòa

Ở châu Âu đến tận thế kỷ 16 cây ớt mới được biết đến nhờ Columbus Từ TâyBan Nha ớt được phát tán rộng ra đến vùng Địa Trung Hải và nước Anh, tiếp tục vàocác trung tâm châu Âu trong những năm cuối thế kỷ 16 Trước năm 1885 người BồĐào Nha đã mang ớt từ Brazil đến Ấn Độ[37] Từ cuối thế kỷ 14 đến đầu thế kỷ 15,khu vực châu Á cây ớt đã được trồng ở Trung Quốc và lan rộng qua Nhật Bản, bán đảoTriều Tiên Các nhóm ớt trồng ở vùng này thuộc nhóm ớt cay hay hơi cay

Ở Đông Nam Á, Indonesia là nước cây ớt được trồng sớm hơn cả châu Âu và hiệnnay đã bao phủ toàn bộ khu vực với dạng ớt cay là chủ yếu[77] Trong khu vực này có

nhiều giống ớt địa phương được hình thành để phục vụ cho từng mục đích khác nhau[77] Ở nước ta chưa có nghiên cứu đầy đủ về lịch sử trồng trọt ớt cay, nhưng căn cứ vào

sự đa dạng của các giống địa phương đã khẳng định ớt được trồng từ rất lâu đời TheoMai Phương Anh (1997), ở Việt Nam, cây ớt do người Pháp đưa sang [8]

Ớt bao gồm khoảng 20 – 30 loài, 5 trong số đó đã được thuần là: Capsicum annuum L., Capsicum baccatum L., Capsicum chinense Jacquin, Capsicum frutescens

L và Capsicum pubescens Ruiz & Pavon Đó cũng chính là các loài phổ biến nhất và

được trồng trọt chính hiện nay [44] Ở nước ta có khoảng 50 giống ớt khác nhau có têngọi rất khác nhau tùy hình dạng hay đặc tính như ớt sừng trâu, ớt cựa gà, ớt cà, ớt chỉthiên, ớt hiểm, ớt ngọt

5 loại ớt được trồng trọt trên thuộc 3 trung tâm khởi nguyên khác nhau: Mexico

là trung tâm khởi nguồn C annuum còn Guatemala là trung tâm thứ hai Amazon là trung tâm khởi nguyên của C frutescens và C chinense, Peru và Bolivia là trung tâm khởi nguồn của C baccatum và C pubescens [35]

1.1.2 Sơ lược về thành phần hóa học của quả ớt

Theo Bosland và Votava trong quả ớt chứa nhiều chất hoá học bao gồm tinhdầu dễ bay hơi, dầu béo, capsaicinoid, carotenoid, vitamin, protein, chất xơ và cácnguyên tố khoáng chất [36], [63]

Trong thịt quả ớt có chứa khoảng 0,2% capsaicin (C18H27NO3), đây là một loạialkaloid có vị cay, tạo cảm giác ngon miệng khi ăn, kích thích quá trình tiêu hóa, chấtnày có nhiều trong thành phần giá noãn và biểu bì hạt Hoạt chất capsaicin giúp cơ thểphòng ngừa được sự hình thành các cục máu đông, làm tan máu bầm, làm giảm đautrong nhiều chứng viêm trong cơ thể, gần đây người ta còn chứng minh được vai tròcủa ớt ngăn cản các chất gây ung thư [8]

Nhiều thành phần trong quả ớt có giá trị dinh dưỡng quan trọng, được sử dụnglàm gia vị, mùi thơm và màu sắc Quả ớt giúp làm giảm nhiễm xạ và giảm cholesterol,giàu vitamin A và C, nhiều kali, acid folic và vitamin E Trong quả ớt tươi có chứanhiều vitamin C hơn so với quả thuộc họ cây có múi và chứa nhiều vitamin A hơn sovới củ cà rốt Hai nhóm chất hoá học quan trọng trong ớt là capsaicinoid và carotenoid.Capsaicinoid là alkaloid tạo ra vị cay cho quả ớt Một số lượng lớn carotenoid cungcấp giá trị dinh dưỡng cao và màu sắc cho quả ớt [ 86]

1.1.3 Một số bệnh phổ biến trên ớt

Theo cẩm nang chuẩn đoán bệnh cây ở Việt Nam năm 2009 được xuất bản bởiTrung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia (ACIAR) thống kê 6 bệnh phổbiến trên ớt gồm: bệnh thối rễ Phytophthora, thối gốc, héo vi khuẩn (còn gọi là héoxanh vi khuẩn), thán thư, bệnh virus, sưng rễ tuyến trùng [ 20]

Bệnh thối rễ Phytophthora do nấm Phytophthora capsici gây ra, triệu chứng

chính là thối rễ và héo Triệu chứng của bệnh thường xuất hiện muộn thông qua hiệntượng các lá già bị rụng Tiếp theo là sự lây nhiễm nấm sang các lá non và cuối cùng làcây bị chết Trong nhiều trường hợp, chỉ có một cành hoặc một phần của cây có triệuchứng héo [20]

Bệnh thối gốc hay bệnh héo rũ gốc mốc trắng (Sclerotium rolfsii): bệnh gây hại

trong điều kiện thời tiết ấm và ẩm ướt Cây trồng bị nhiễm bệnh thường bị héo do rễ vàthân bị chết Trong điều kiện thời tiết có ẩm độ cao, sợi nấm trắng xuất hiện trên thân ở

vị trí tiếp giáp với mặt đất Nhiều hạch nấm nhỏ tròn màu nâu xuất hiện trên hệ sợi nấm,ban đầu hạch nấm có màu trắng sau chuyển sang màu nâu [20]

Bệnh HXVK là một trong những bệnh nguy hiểm gây chết hàng loạt ớt trênđồng ruộng Bệnh này có nguồn gốc trong đất, phổ biến và gây tổn thất nghiêm trọngtrong sản xuất nông nghiệp, làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nôngsản phẩm [14] Bệnh HXVK do vi khuẩn Gram (–) R solanacearum Smith gây ra,

triệu chứng của bệnh là xuất hiện dịch khuẩn ở thân, thân bị biến màu nâu, lá héo vàng

và cụp xuống, 1 – 2 ngày đầu lá có thể phục hồi lại vào lúc trời mát hoặc ban đêmnhưng sau đó héo rũ hoàn toàn và cây chết Bệnh thường phát sinh gây hại nặng trênnhững chân đất cát pha, đất thịt nhẹ, chân đất đã nhiễm bệnh trong điều kiện nhiệt độcao, mưa nhiều, độ ẩm cao Bệnh có thể xuất hiện phát sinh và gây hại từ giai đoạn câycon đến lúc thu hoạch nhưng thường gây hại nghiêm trọng ở giai đoạn cây ra hoa vàhình thành quả non [19]

Bệnh thán thư gây hại trên ớt là do nấm Colletotrichum sp gây ra Bệnh có thể

hại thân, lá, quả và hạt nhưng hại chủ yếu trên quả vào giai đoạn chín Ban đầu vếtbệnh là một đốm nhỏ, hơi lõm, ướt trên bề mặt vỏ quả sau 2 – 3 ngày kích thước vếtbệnh có thể lên tới 1cm đường kính Vết bệnh thường có hình thoi, lõm, phân ranh giớigiữa các mô bệnh là một đường màu đen chạy dọc theo vết bệnh [28]

Ngoài các bệnh do nấm, vi khuẩn thì ớt còn bị bệnh do virus gây ra Bệnh virustác nhân gây bệnh là virus thực vật, bệnh làm lá non còi cọc, kém phát triển Bệnh

sưng rễ tuyến trùng do Meloidogyne sp gây ra, tuyến trùng xâm nhập vào cây ớt và

làm u sưng trên rễ [20]

1.1.4 Tình hình sản xuất, tiêu thụ ớt trên thế giới và Việt Nam

1.1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ớt trên thế giới

Chi Capsicum có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu Mỹ và đã được truyền đi

trên khắp thế giới bao gồm vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và cả khu vực ôn đới [67].Xuất phát từ những giá trị dinh dưỡng, hiệu quả kinh tế cao, cây ớt ngày càng đượctrồng phổ biến và ưa chuộng Trong khu vực nhiệt đới, ớt là cây rau và là cây gia vịkhông thể thiếu trong khẩu phần ăn Ớt được coi là một trong những cây trồng quantrọng nhất ở vùng nhiệt đới Diện tích trồng ớt trên toàn thế giới khoảng 1.700.000 hacho mục đích lấy quả tươi và khoảng 1.800.000 ha để làm ớt bột, tổng diện tíchkhoảng 3.900.729 ha với tổng sản lượng 20.000.000 tấn Các nước sản xuất và xuấtkhẩu ớt quan trọng nhất là Trung Quốc, Ấn Độ, Mexico, Morocco, Pakistan, Thái Lan

và Thổ Nhĩ Kỳ [86]

Ớt đã được thương mại hóa trên toàn thế giới, công ty Mellhenry ở Louisiana(Mỹ) xuất khẩu mỗi năm trên 100 triệu lọ ớt cay đến hơn 100 quốc gia Nước Mỹ códiện tích trồng ớt là 24.000 ha, năng suất trung bình 12,5 tấn/ha nhưng hằng năm vẫnphải nhập khẩu 25 – 30 ngàn tấn ớt [23]

Hàn Quốc, với món ăn truyền thống “Kim Chi”, ớt là thành phần không thểthiếu được Ớt là loại rau chủ yếu của nước này, chiếm 60% diện tích trồng rau và40% tổng sản lượng Tuy trồng ớt đòi hỏi nhiều công lao động nhưng vẫn là cây manglại hiệu quả kinh tế cao cho nông dân [23]

Bảng 1.1 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và tiêu khô của thế giới

giai đoạn 2003- 2013 [ 93 ]

(ha)

Sản lượng (tấn)

Năng suất (tấn/ha)

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

Cây ớt cay (Capsicum frutescens L.) là cây gia vị có lịch sử lâu đời ở nước ta và

được ưa chuộng nhất trong nhóm cây gia vị Nước ta nằm trong khu vực 80 – 230 vĩ Bắc,

chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho cây ớt phát triển quanhnăm Tuy nhiên, để bảo đảm có năng suất cao, tăng hệ số sử dụng đất, cây ớt thườngđược gieo trồng vào 2 vụ chính là: vụ đông xuân, gieo hạt từ tháng 10 đến tháng 2, trồngtháng 1 – 2 và thu hoạch vào tháng 4 – 5, hay tháng 6 – 7; vụ hè thu: gieo hạt tháng 6 –

7, trồng tháng 8 – 9, thu tháng 1 – 2 Ngoài ra có thể trồng ớt trong vụ xuân hè gieo hạttháng 2 – 3, trồng tháng 3 – 4, thu tháng 7 – 8 [8], [18], [22]

Mặc dù cây ớt ở nước ta đã được trồng từ lâu đời nhưng chủ yếu tập trung ở cáctỉnh miền Trung như: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, vùng ven đô, khu vựcđông dân cư (Hà Nội, Thái Bình, Hải Hưng, Vĩnh Phúc,…) Vùng chuyên canh ớt đãđược hình thành ở Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế Tuy nhiên, diện tíchtrồng ớt có thể mở rộng ra ở đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng sông Cửu Long và miềnTây Nam Bộ [22]

Bảng 1.2 Diện tích, sản lượng, năng suất ớt và ớt khô của Việt Nam

từ giai đoạn 2003 – 2013 [ 93 ]

Năng suất (tấn/ha)

Hiện nay, diện tích trồng ớt của nước ta còn manh mún chưa được quy hoạch.Thấy rõ được tiềm năng của thị trường ớt trong tương lai, phục vụ cho chế biến vàxuất khẩu, cây ớt là một trong những cây trồng được ngành nông nghiệp chú ý pháttriển trong giai đoạn tới.

1.1.5 Dinh dưỡng và đất trồng ớt:

- Dinh dưỡng:

Ớt là cây có năng suất cao, có thời gian sinh trưởng dài, lại vừa ra hoa ra quả,quả lớn cùng một lúc do vậy yêu cầu nhiều dinh dưỡng

+Ớt cần dinh dưỡng nhiều về số lượng và chất lượng, mẫn cảm với phân hữu cơ

và phân khoáng Theo tài liệu trồng ớt, ở Hungary, muốn thu được 2 tấn quả khô/ haphải bón 30 tấn phân chuồng, 400kg urê, 200kg kali, 800kg vôi Vì vậy, sử dụng phânbón thích hợp sẽ nâng cao chất lượng, sản phẩm ớt

+ Trong các nguyên tố dinh dưỡng, ớt hút nhiều đạm thứ đến là kali và lân, Cacũng rất cần thiết cho quá trình sinh trưởng

+ Đạm cần trong suốt thời kỳ sinh trưởng Nhưng cần nhiều nhất vào thời kỳphân cành đến ra hoa, ra quả vì xúc tiến phát triển cành lá, hoa, quả và là yếu tốquyết định năng suất ớt

+ Lân xúc tiến ra rễ giúp cho quá trình đồng hoá đạm, xúc tiến sự chín của quả,làm cho quả chín sớm và tăng phẩm chất quả, chống sâu bệnh

+ Kali xúc tiến quá trình quang hợp, quá trình vận chuyển, tăng cường khả nănghút đạm, chống rét và hạn chế sâu bệnh, tăng trọng lượng quả và phẩm chất quả (bónphân gà vịt cho ớt rất tốt) Tăng khả năng chín sớm và chống đỡ cho ớt Ớt yêu cầunhiều dinh dưỡng vào thời kỳ ra hoa, ra quả Do vậy phải bón kịp thời, đầy đủ cân đốicho các đợt quả ra trước nhiều, đợt quả ra sau không hoặc ít làm giảm trọng lượng Tỷ

lệ NPK thích hợp cho ớt là 2: 0,75 : 1 hay 2:1:1

+ Ca: kích thích sự sinh trưởng của rễ, làm cho thân cứng Tránh ảnh hưởng độccủa những nguyên tố làm tăng pH của môi trường dinh dưỡng và tạo điều kiện tốt cho

ớt hấp thụ tốt nhất các nguyên tố (lân, vi lượng )

+ Thiếu Ca đỉnh sinh trưởng yếu, lá màu vàng quả nhỏ Yêu cầu Ca tăng lêntrong điều kiện thiếu ánh sáng

+ Thiếu kali xuất hiện vết nâu vàng ở mép lá, lá cuộn lại, cây ngừng sinhtrưởng, lá héo và chết

+ Thiếu lân cũng dẫn đến cây ngừng sinh trưởng, kéo dài thời gian phát dục củaquả và chín muộn Thân có màu nâu tím, lá có màu xanh lục, sau đó màu lục

+ Thiếu đạm cây sinh trưởng phát triển kém, cây bé, ít hoa, ít quả, quả bé, năngsuất thấp.

+ Bón phân gà vịt, phân dơi, khô dầu lạc, làm tăng phẩm chất ớt

Ngoài những yếu tố chính, ớt còn yêu cầu các nguyên tố vi lượng để sinhtrưởng, phát triển bình thường như Bo, Mo, Mn, Cu, Fe, Mg bón phân vi lượng sẽnâng cao sản lượng và chất lượng quả

+ Có nguồn nước tưới tốt và giao thông vận chuyển sản phẩm thuận tiện

Đất chuẩn bị trồng phải được luân canh lúa, bắp, đậu… tối thiểu 3 năm, vụtrước không trồng cây thuộc họ cà như: ớt, cà chua, cà tím,… để phòng nấm bệnhtrong đất truyền cho ớt Đất phải được cày bừa tơi xốp, sạch cỏ và thoát nước tốt Mùamưa cần phải lên líp cao kích thước trung bình: mặt liếp rộng 1m, chiều cao 20 – 30cm

và mương thoát rộng 40 cm Nên sử dụng màng phủ nông nghiệp (Plastic) để trồng ớtrất tốt Dùng màng phủ nông nghiệp chiều ngang 1,2m trồng hàng đôi, cách làm đất,bón lót, trải màng phủ giống như trải trồng dưa hấu

1.2 TỔNG QUAN VỀ BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN HẠI ỚT

1.2.1 Bệnh héo xanh vi khuẩn Ralsonia solanacearum

Bệnh HXVK lần đầu tiên được mô tả bởi Smith E.F ở cà chua, khoai tây và

cà tím vào năm 1896 và sau đó ở thuốc lá vào năm 1908 [80] Nguồn gốc và sự phổbiến sớm của nó vẫn chưa xác định kể từ khi báo cáo đầu tiên được đưa ra vào cuốithế kỷ XIX ở châu Á, Nam Mỹ, Mỹ và Australia [58] Sau đó, bệnh này tăng cường

sự hiện diện trên các cây ký chủ nhạy cảm khác trong vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới

và ôn đới [58], [80]

Bệnh HXVK là một trong những bệnh gây hại nghiêm trọng nhất trên nhiều loại

cây trồng, bao gồm cây ớt (Capsicum sp.) ở tất cả các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới

trên thế giới vì có sự phân bố rộng, khả năng gây bệnh lớn và phổ ký chủ rộng của tácnhân gây bệnh [87] Ở Việt Nam, vi khuẩn R solanacearum phân bố rộng rãi, đặc biệt

là khu vực Nam Trung Bộ, nơi thường có nhiệt độ và ẩm độ cao, là điều kiện thích hợpcho sự phát sinh và gây hại của vi khuẩn này

1.2.2 Phổ ký chủ, phân bố địa lý và mức độ gây hại của vi khuẩn gây bệnh

Vi khuẩn R solanacearum đã được mô tả và phân lập trong hơn 200 loài thực vật

thuộc 53 họ khác nhau Vi khuẩn này phân bố trên toàn thế giới, có phổ ký chủ rộng vàliên tục mở rộng, do đó việc mô tả các cây ký chủ mới không phải là hiếm [38], [43],[58] Ký chủ phổ biến và quan trọng nhất là chuối (Musa spp.), cà tím (Solanum melongena), lạc (Arachis hypogaea), khoai tây (Solanum tuberosum), thuốc lá (Nicotiana tabacum), ớt (Capsicum sp.) và cà chua (Lycopersicon esculentum) [33] Phần lớn ký chủthuộc các cây họ cà (Solanaceae) và họ chuối (Musaceae) Dựa vào phổ ký chủ, vi khuẩn

R solanacearum được phân loại vào 5 race [38], [52]

- Race 1: Tấn công trên nhiều vùng địa lý, nhiều loại cây trồng khác nhau Đặcbiệt trên các cây như khoai tây, cà chua, cà tím, ớt, thuốc lá, lạc, một số cây cảnh và

cây ăn quả… Vi khuẩn R solanacearum thuộc race 1 thường gây hại ở những vùng

có nhiệt độ ấm áp và gây hại nặng ở vùng nhiệt đới [33], [43]

- Race 2: Chủ yếu tấn công trên các cây thuộc họ chuối như chuối tam bội,chuối lá, chuối sợi Race này xuất hiện chủ yếu ở vùng nhiệt đới Nam Mỹ và một sốvùng ở Philippines [33], [43]

- Race 3: Tấn công trên các cây như: phong lữ, cà tím, cà chua và chủ yếu làkhoai tây Race này phân bố rộng rãi ở tất cả các châu lục [33], [43].

- Race 4: Tấn công ở các cây thuộc họ gừng (Zingiberaceae) Race 4 có mặt ởchâu Á [43]

- Race 5: Được ghi nhận tấn công ở cây dâu tằm (Morus spp.) Race này chỉ giới

hạn ở Trung Quốc [43]

Sự phân chia các race thường rất phức tạp do phụ thuộc vào thành phần cây kýchủ và phạm vi phân bố của chúng Theo Martin và French (1997), race 1 lưu tồnnhiều năm trong đất, ngược lại race 3 thường có xu hướng giảm sau vài năm nếukhông có khoai tây dại làm ký chủ [66]

Ngày nay, R solanacearum được ghi nhận là vi khuẩn gây hại ở hầu hết các

châu lục, phổ biến là ở các nước như Angola, Trung Quốc, Bangladesh, Ấn Độ,Indonesia, Srilanka, Ethiopia, Lybia, Kenya, Malaysia, Nigieria, Philippines, Nam Phi,Đài Loan, Thái Lan, Uganda, Hoa Kỳ, Việt Nam, Zambia [4]

Ở Việt Nam, bệnh héo xanh cà chua do vi khuẩn R solanacearum gây ra là một

trong những bệnh gây tổn thất lớn ở các vùng trồng cà chua trong nước, nhất là ở vùngđồng bằng sông Hồng Bệnh này được ghi nhận trên cà chua, khoai tây, cà tím, thuốc

lá, đậu phụng, gừng, ớt Qua một số kết quả nghiên cứu công bố gần đây cho thấy ởnước ta vi khuẩn gây bệnh héo xanh thuộc race 1, biovar 3 và 4 [5]

Ở Indonesia, bệnh được phát hiện đầu tiên trên cây lạc vào năm 1905, ở vùngCirebon Về sau bệnh được ghi nhận trên nhiều loại cây trồng khác như cà chua, khoaitây, thuốc lá, ớt, chuối Kết quả nghiên cứu bệnh héo xanh trên cây lạc của ACIARvào năm 1985 cho thấy đây là bệnh gây hại chính trên cây lạc ở Indonesia, sự thiệt hại

do bệnh gây ra có thể làm giảm từ 15 – 90% năng suất [4]

Ở Đài Loan, bệnh gây hại trên cà chua, khoai tây, thuốc lá, ớt, cà tím, đậuphụng, dâu tây, tía tô, thầu dầu, mè, củ cải, rau dền và một số cây trồng khác Trênnhiều loại cây trồng, sự thiệt hại do bệnh gây ra có thể từ 5 – 100% năng suất Các

dòng vi khuẩn R solanacearum chủ yếu thuộc race 1 [4].

Ở Ai Cập, bệnh héo xanh vi khuẩn do R solanacearum được ghi nhận là gây hại nặng nhất trên cà chua và cây atisô (Cynara scolymus) trong những năm gần đây,

sự thiệt hại gây ra trên atisô chiếm từ 5 – 20% năng suất [4]

1.2.3 Triệu chứng bệnh héo xanh vi khuẩn

Triệu chứng thường biểu hiện ngay sau khi vi khuẩn xâm nhập vào cây Ở cây

bị bệnh, ban ngày lá mất màu nhẵn bóng, tái xanh hoặc vàng, héo cụp xuống, ở giaiđoạn cây con thường biểu hiện trên toàn cây còn ở giai đoạn cây trưởng thành triệuchứng thường biểu hiện ở lá ngọn trước [58] Ở 1 – 2 ngày đầu, cây có thể phục hồi lạiđược vào lúc trời mát hoặc về đêm, nhưng sau 2 – 3 ngày, lá héo không thể hồi phụclại được nữa và toàn cây bị héo rũ rồi chết Cắt ngang đoạn thân cây gần mặt đất tathấy bó mạch bị hoá nâu, trong điều kiện độ ẩm cao, thân cây bị bệnh dần dần thốimềm, ấn mạnh gần miệng cắt có thể thấy dịch nhờn vi khuẩn tiết ra màu trắng sữa Rễ

có màu nâu đen và thối Mặc dù bệnh thường tiến triển cho đến khi héo tàn và chếtnhưng các loài thực vật khác nhau có các biểu hiện của các triệu chứng và tỷ lệ pháttriển bệnh có thể khác nhau tùy thuộc vào tính nhạy cảm của vật chủ và tính độc củacác chủng gây bệnh [28]

1.2.4 Vi khuẩn R solanacearum – tác nhân gây bệnh héo xanh trên ớt

R solanacearum không phải là tên thường gọi của loài vi khuẩn này Nó đã được

phân loại trong nhiều chi kể từ khi được mô tả lần đầu tiên Mặc dù Burrill T.J là ngườiđầu tiên phân lập ra các chủng vi khuẩn này vào năm 1890 nhưng Smith E.F mới là

người đầu tiên xuất bản một mô tả khoa học và phân loại nó trong chi Bacillus như B solanacearum năm 1896 [58], [80] Tuy nhiên, sau đó nó đã được chuyển vào chi

Bacterium và chi Pseudomonas với tên của P solanacearum, sau đó tạm thời phân loại lại trong chi Phytomonas và Xanthomonas, cuối cùng chuyển về chi Pseudomonas vào

năm 1948 [58] Năm 1992, nó đã được đặt trong chi Burkholderia, nhưng gần đây qua

phân tích sự phát sinh loài và phân tích kiểu hình qua nhiều giai đoạn, người ta đã đề xuất

thành lập chi mới tên là Ralstonia vào năm 1995 [91] Kể từ đó, vi khuẩn này được đặt

tên là Ralstonia solanacearum và thuộc họ Ralstoniaceae.

R solanacearum hiện đang được coi là một loài không đồng nhất hay là một

“loài phức” [47] Khái niệm “nhóm loài” đã được đề xuất vào năm 1964 và giả thuyếtrằng các chủng của loài này “là sản phẩm của sự tiến hóa trong thời gian dài, xảy rađộc lập ở các khu vực riêng biệt trong các ký chủ khác nhau” [38]

Ngoài các race, R solanacearum đã được phân loại truyền thống vào biovars.

Dựa vào đặc tính sinh lý, sinh hoá khác nhau của các mẫu phân lập, 5 biovars có thểnhận dạng dựa trên cơ sở khả năng mầm bệnh sử dụng và ôxy hóa rượu hexose(dulcitol, mannitol, sorbitol) và một số disaccharides (cellobiose, lactose, maltose)[38], [53] Cho đến nay, 5 races và biovars đã được mô tả [38], [53] và châu Phi là lụcđịa có sự đa dạng cao nhất [43]

Vi khuẩn R solanacearum Smith là vi khuẩn Gram (–), có hình gậy ngắn (0,5 –

0,7 × 1,5 – 2,5m), tròn ở hai đầu, có tiên mao, có thể di động [14], [72] Khuẩn lạc của

R solanacearum có bề mặt trơn, nhẵn, ít khi gồ ghề, lỏng, có màu phớt hồng ở giữa và

phần xung quanh màu trắng trên môi trường TZC [72] Vi khuẩn R solanacearum có

khả năng phân giải gelatin, có dòng có khả năng phân giải tinh bột, esculin, có khả năngtạo ra acid khi phân giải một số loại đường, hợp chất carbon… Vi khuẩn phát triển thíchhợp ở pH từ 7 – 7,2 Nhiệt độ thích hợp 25 – 300C, nhất là ở 300C, nhiệt độ tối thiểu là

100C, tối đa là 410C, nhiệt độ gây chết là 520C [28]

1.2.5 Đặc điểm phát sinh – phát triển bệnh

Vi khuẩn gây bệnh có nguồn gốc trong đất, thời gian vi khuẩn tồn lưu trong đấtphụ thuộc nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, tính chất hoá lý của đất…[72] Bên cạnh

đó còn phụ thuộc vào race gây bệnh, race 1 thường tồn lưu lâu trong đất, trái lại race 3thường giảm sau vài năm do khả năng thích ứng thấp hơn Vi khuẩn có thể tồn lưutrong đất từ 5 – 7 năm ngay cả khi không có cây ký chủ Trong cơ thể ký chủ thực vậthoặc trong hạt giống chúng có thể sống tới 7 tháng, còn nếu bám dính trên bề mặt hạtchỉ tồn tại 2 – 7 ngày [29] R solanacearum có thể tồn tại xung quanh vùng rễ của các

cây trồng không phải là ký chủ, bao gồm cỏ dại Vì vậy việc phòng trừ bệnh HXVKgặp rất nhiều khó khăn [72] Vi khuẩn xâm nhập vào cây qua rễ, vết thương cơ giới,thân non, lỗ hở tự nhiên, do côn trùng, khi vào bên trong chúng sinh sản rất nhanh làmbít các lỗ mạch đồng thời tiết ra độc tố làm các bó mạch bị hoá nâu, đen và gây ra hiệntượng héo do cây bị thiếu nước Dưới những điều kiện thuận lợi vi khuẩn có thể dichuyển xuyên qua lớp vỏ và đi ra bên ngoài môi trường đất, đó cũng là sự tương tácgiữa đất và rễ, rễ bị nhiễm vi khuẩn từ đất và ngược lại vi khuẩn từ trong cây đi ra môitrường đất [6] Vi khuẩn lan truyền chủ yếu bằng nguồn nước, đất như bám dính vàogiày dép, dụng cụ canh tác [66]

Bệnh HXVK phát sinh, phát triển phụ thuộc vào điều kiện đất đai, trên các chânđất cao bệnh thường nặng hơn các chân đất thấp, đất được luân canh với lúa nước làm

giảm tỉ lệ bệnh đáng kể Thời vụ trồng cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phátsinh phát triển bệnh, thời vụ trồng có mưa nhiều, độ ẩm cao làm gia tăng sự phát sinh pháttriển bệnh Mật độ trồng cao tỉ lệ bệnh thường cao do chúng tạo một vùng khí hậu thuậnlợi cho sự phát sinh phát triển bệnh Vì nước là nguồn lây lan chủ yếu của bệnh, do đóphương pháp tưới là một trong những yếu tố gia tăng tỉ lệ gây hại của bệnh [3].

1.2.6 Bệnh pháp phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn

Phòng chống bệnh HXVK hiện nay còn gặp rất nhiều khó khăn và phức tạp,đây là vấn đề tồn tại chung trên thế giới Khả năng tốt nhất là phải áp dụng các biệnpháp phòng trừ tổng hợp, chủ động sớm thì mới hiệu quả [28] Sau đây là một số biệnpháp phòng trừ đã được áp dụng hiện nay [19]:

- Tiêu hủy tàn dư cây bệnh Tiêu diệt các loài cỏ dại đặc biệt các loài cỏ dại là ký chủ

của bệnh như: Ageratum conyzoides, Solanum nigrum, Eupatorium odoratum…

- Ngâm nước ruộng trong 15 – 30 ngày, hoặc cày đất phơi ải khô, hạn chếnguồn bệnh vi khuẩn và tuyến trùng ở trong đất Chúng mẫn cảm với điều kiện ngậpnước và khô khan

- Luân canh với lúa nước hoặc các loài cây phi ký chủ như ngô, mía, bông

- Tăng cường bón phân hữu cơ, phân hoai mục và bón vôi

 Biện pháp cơ giới – vật lý:

- Nhổ bỏ cây bị bệnh gom lại đem đi đốt

- Tránh việc tiếp xúc giữa cây bệnh và cây khỏe, lưu ý khi tưới nước, tỉa cành,thu hái

- Tránh gây tổn thương rễ trong quá trình trồng trọt, chăm sóc

 Biện pháp dùng chế phẩm kháng sinh và các thuốc hóa học: Biện pháp dùng

hóa chất phòng chống bệnh HXVK được cho là ít có hiệu quả do vi khuẩn này cónguồn gốc từ đất xâm nhiễm gây bệnh và sinh sản trong hệ thống bó mạch của cây.Nếu phát hiện bệnh sớm thì dùng các loại thuốc như Kasuran 50 WP, Kanamin 47

WP, Lobo 8WP,…có thể hạn chế được bệnh Dùng chloropicrin xử lý đất trước khitrồng 10 ngày cho hiệu quả phòng bệnh tốt [46] Một số loại kháng sinh nhưstreptomycine, tetracycline, chloramphenicol, validamycin cũng đang được sử dụng

để phòng trừ bệnh do R solanacearum gây ra [87] Một số thuốc khác như:Thiabendazole (C5H6N6S2) có thể giảm tỷ lệ bệnh xuống 50% nhưng do thuốc này có

độ độc cấp tính cao với con người và gia súc nên cho đến nay thuốc này chưa thể ápdụng vào sản xuất [14]

 Biện pháp sinh học: Sử dụng chế phẩm VSV đối kháng với vi khuẩn R solanacearum, tạo điều kiện cho đất tơi xốp, nhiều chất hữu cơ để tăng cường số lượng và hoạt tính đối kháng của các VSV có ích ở trong đất như Pseudomonas fluorescens, Bacillus polymyxa, Bacillus subtilis, Streptomyces…[3] Hiện nay cácbiện pháp phòng trừ sinh học đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu cũng như ứngdụng của nhiều nước trên thế giới

1.3 TỔNG QUAN VỀ BỆNH THÁN THƯ HẠI ỚT COLLETOTRICHUM SP.

Tác giả Isaac năm 1992 [55] cho rằng tên bệnh thán thư có nguồn từ tiếng HyLạp có nghĩa ‘coal’, cách gọi tên này căn cứ vào việc mô tả đặc điểm của bệnh là rấttối, thương tổn bị lõm xuống, chứa các khối bào tử Nhìn chung bệnh thán thư do các

loài Colletotrichum gây nên thuộc Giới Nấm; Ngành Ascomycota; Lớp Deuteromycetes; bộ Melanconiales, họ Melanconiaceae Giai đoạn hữu tính là Glomerella

Bệnh thán thư ớt được Halsted (1890) [50] báo cáo đầu tiên tại New Jersey,

USA vào năm 1980, Halsted đã mô tả các tác nhân gây ra là Gloeopsorium piperatum

và Colletotrichum nigrum Arx (1957) xem sự phân loại học này lúc đó như là tương đồng với Colletotrichum gloeosporioides [56]

Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gây ra là một trong số những bệnh có ý

nghĩa kinh tế quan trọng nhất làm giảm năng suất từ 10 đến 80% ở một số quốc giađang phát triển, đặc biệt là Thái Lan Bệnh thán thư gây hại chủ yếu trên quả ớt chín,

gây thiệt hại nghiêm trọng cho quả ớt cả trước và sau khi thu hoạch [56]

Bệnh thán thư trên ớt đã được nghiên cứu là do các loài nấm Colletotrichum gây ra bao gồm nấm C acutatum (Simmonds), Colletotrichum capsici (Syd.) Butler và Bisby, Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz và Sacc., và C coccodes [56].Năm 1989 tại Đài Loan [85], Suryaningsih xác định các loài nấm Colletotrichum capsici, Colletotrichum gloeosporioides, Glomerella cingulata gây hại trên quả ớt chín, trong đó 2 loài Colletotrichum capsici và Colletotrichum gloeosporioides là

quan trọng hơn cả

Theo Park và Kim [61], [59] xác định các loài gây bệnh thán thư trên ớt ở Hàn

Quốc là Colletotrichum gloeosporioides ; C acutatum ; C coccodes ; C dematium ; Glomerella cingulata Trong đó loài Colletotrichum gloeosporioides là phổ biến hơn

Nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học Kasetsart Kamphaeng Saen Campus,Nakhom Pathom, Thái Lan (2007) [70] đã xác định 5 loài trong chi Colletotrichum gây bệnh loét trên ớt là: C acutatum, C coccodes, Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum capsici, C graminicola Trong hệ thống phân loại bệnh học chi Colletotrichum, Simmonds, Freeman et al, Cannon et al [79], [48], [39] đều chỉ ra rằng

các loài Colletotrichum khác nhau có thể kết hợp gây ra bệnh thán thư trên cùng cây

ký chủ Các loài Colletotrichum gây nên bệnh thán thư trên ớt ở các quốc gia, các vùng

khác nhau là khác nhau Mặc dù nghiên cứu về các loài đã thu được nhiều kết quảđược ghi nhận trong các báo cáo song vẫn còn nhiều điều cần được nghiên cứu thêm

để biết về quá trình lây bệnh và về mối quan hệ phức hợp liên quan giữa các loài Kim

et al (2004) [60] cho rằng, các loài khác nhau gây bệnh ở những bộ phận khác nhau

của cây ớt Ví dụ, nấm Colletotrichum capsici phổ biến trên quả ớt đỏ, nhưng ngược lại nấm C acutatum và Colletotrichum gloeosporioides được xem là phổ biến trên cả

quả xanh non và chín [54]

1.3.1 Nghiên cứu về nấm Colletotrichum gloeosporioides

Theo số liệu của CABI [42] thì nấm Colletotrichum gloeosporioides gây hại

trên hầu hết các loại cây trồng ở 47 nước trên thế giới, đặc biệt phổ biến ở vùng nhiệtđới và vùng á nhiệt đới Ở vùng nhiệt đới giai đoạn tồn tại chủ yếu của nấm

Colletotrichum gloeosporioides là sống hoại sinh trên mô chết hoặc những tàn dư của

cây trồng Do đó trong quá trình điều tra thường xuyên bắt gặp sự xuất hiện của nấmtrên đồng ruộng (Waller, 1992) [89] Theo K.D Kim và ctv.,[61],[59] nấm

Colletotrichum gloeosporioides được biết đến là nguyên nhân gây bệnh thán thư trên nhiều loại cây trồng Isolated của nấm Colletotrichum gloesporioides từ các ký chủ

khác nhau là không có tính đặc trưng rõ ràng theo từng cây ký chủ Phạm vi ký chủcủa nấm có khoảng 70 loài cây trồng khác nhau bao gồm các ký chủ chính như : Đay

(Corchorus), đậu Lupins (Luinus spp.), điều (Anacadium occidentale), đu đủ, bông,

bơ, bưởi, cà chua, cà phê, cam, chanh, cao su, phong lan và các ký chủ phụ khác nhưcác loài đậu, bí ngô, dưa, vải

1.3.2 Đặc điểm phát sinh phát triển và gây hại của nấm Colletotrichum gloeosporioides

gây bệnh thán thư ớt.

Theo Kim B.S; H.K Park, W.S Lee (1989) và Suryaningsih [59], [85] nấm

Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum capsici và Glomerella cingulata là tác nhân gây bệnh loét trên quả ớt xanh và quả ớt chín (Capsicum annuum L.) tại Đài Loan, trong đó loài nấm Colletotrichum gloeosporioides là có ý nghĩa nhất

Trong các tác nhân gây bệnh thán thư trên ớt [61], [59] thì nấm Colletotrichum gloeosporioides là loài phổ biến nhất trong các loài C.acutatum, C coccodes, C dematium, Colletotrichum gloeosporioides và Glomerella cingulata Một Isolate của

Colletotrichum gloeosporioides thu được thể hiện triệu chứng loét điển hình chỉ có ở

trên quả ớt xanh Khi quan sát dưới kính hiển vi tác giả thấy rằng sự xâm lấn của nấm ởIsolate vào trong thành tế bào thông qua lớp biểu bì chỉ xảy ra trên những quả ớt xanh

mà không xảy ra trên những quả ớt chín Bởi vậy, dựa vào đặc tính này để nghiên cứu,kiểm soát và đánh giá sự phát triển của bệnh loét trên quả ớt xanh và quả ớt chín khi đã

phân lập được nấm Colletotrichum gloeosporioides từ quả ớt xanh.

Tác giả Ko,Y.H (1986) [62] cho rằng có thể phòng trừ bệnh bằng việc sử dụnggiống kháng hoặc giống chống chịu hay việc sử dụng thuốc hoá học Để đánh giá sứcchống chịu của giống và hiệu quả của thuốc hoá học đều phải thông qua quá trình lâynhiễm nhân tạo Vì vậy, cần có khối lượng bào tử lớn để tiến hành lây nhiễm Cần xácđịnh môi trường nuôi cấy thích hợp và những điều kiện vật lý như nhiệt độ, ánh sángcho sự hình thành bào tử

Theo Kim B S; H.K Park & W S Lee (1989) [59] cho rằng bệnh thán thư làmột nhân tố hạn chế sản lượng ớt ở hầu khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.Năng suất quả ớt có thể bị mất tới hơn 50% Bệnh này gây hại chính trên quả đã chín,tuy nhiên bệnh cũng làm chết thui ở chồi, ngọn, gây đốm lá và quả xanh cũng có thể bịhại Nấm gây bệnh tồn tại trong hạt giống

Nếu nguồn bệnh sơ cấp tồn tại ở trong hạtt giống, sau đó gặp điều kiện ẩm ướtthì nãy mầm và bệnh thứ cấp ở cây con tiếp tục tiềm tàng trong cây Triệu chứng điểnhình trên vỏ quả là những đốm lõm tròn màu đen trên cả quả xanh lẫn quả đã chín vàsinh bào tử ngay dưới vết bệnh trong điều kiện ẩm ướt, thường thấy những vòng trònđồng tâm chứa khối bào tử Khi vết bềnh phát triển, nấm sản sinh ra bào tử trong vòng

3 đến 5 ngày ở 30oC và độ ẩm tương đối 90% 5 loài trong chi Colletotrichum bao gồm: Colletotrichum capsici, C acutatum, C cococdes, Colletotrichum gloeosporioides, C graminicola được báo cáo là gây ra bệnh thán thư trên ớt Các loài

khác nhau gây thán thư trên ớt có thể gây bệnh trên nhiều vụ và tồn tại trong hạt giống,tàn dư mô bệnh, ký chủ luân phiên hoặc tồn tại trong đất

1.3.3 Nghiên cứu về nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt

1.3.3.1 Phân bố và phạm vi ký chủ của nấm Colletotrichum capsici

Theo Maiti và Sen (1982) nấm Colletotrichum capsici (Syd.) E J Butler &

Bisby gây bệnh nghiêm trọng ở Ấn Độ trên nhiều ký chủ khác nhau, đặc biệt là trên

cây ớt (Capsicum annuum) và hồ tiêu (Piper betle) làm thiệt hại 35% năng suất, gây

hại trên cây khoai tây và cây nho ở Nigeria, phá hại mùa màng thiệt hại tới 50% năngsuất (Okoli & Erinle, 1989) [42] Việc xác định phạm vi ký chủ của các loài

Coletotrichum thường là rất khó (Johnston & Jones, 1997) Các loài cây trồng có mối quan hệ trong họ cà như ớt (Capsicum annuum: chilli, pepper), cà chua, khoai tây, cà

tím Tuy nhiên theo Mordue (1971) không thể phân biệt được đặc điểm hình thái vìphạm vi ký chủ của nấm rất rộng, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới [11]

1.3.3.2 Triệu chứng, đặc điểm hình thái và sinh học của nấm Colettotrichum capsici

Triệu chứng của bệnh do các loài nấm Colettotrichum gây ra thể hiện rất khác

nhau, thường là vết bệnh điển hình nhỏ hoặc to được hình thành trên lá và quả (chủyếu là trên quả), đôi khi cả ở trên thân Nhưng trong một số trường hợp khác bệnh cóthể phát triển như một đốm màu hơi đỏ tía hoặc nâu mà không có sự hình thành vếtbệnh rõ ràng Thân và cuống lá có thể bị tróc vỏ, cụm hoa bị tàn lụi và chết đen khibệnh phát triển mạnh ở giai đọan này

Như các loài nấm Colletotrichum, loài Colletotrichum capsici gây ra rất nhiều

triệu chứng bệnh mà không bị hạn chế bởi các vết loét điển hình (Alabi & Emechebe,1992; Beura & Dash, 1992; Basak, 1994; Kolte & Sapkal, 1994; Pring & ctv., 1995)[11] Có nghĩa là dựa vào triệu chứng thì không thể nhận dạng thậm chí tới mức độgiống hoặc loài Vì vậy, việc phân lập và nuôi cấy trên môi trường nhân tạo đồng thờiphân tích dưới kính hiển vi là thực sự cần thiết [11]

Sự phát triển của nấm ảnh hưởng đến các mô mới bởi sự sản sinh giác bámmàu nâu khi bào tử nảy mầm Những giác bám này thâm nhập vào bề mặt của cây vàcác chồi ngủ hoặc các bộ phận đang sinh trưởng của cây gây ra các triệu chứng khácnhau bao gồm các vết bệnh rất điển hình được gọi chung là bệnh loét [11]

1.3.3.3 Quy luật phát sinh và gây hại của nấm Colletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt.

Theo P.D Roberts và K.L Pernezny [43] năm 1998 là một năm Elnino mưa

nhiều và thường xuyên tại vùng miền Nam bang Florida, bệnh thán thư trên ớt quả

(Capsicum annuum, C frutscens) phát triển mạnh Bệnh hại chủ yếu trên quả Trên

một khu đồng thì có khoảng 10 - 20% quả bị nhiễm nặng

Năm 2001 thời tiết không thuận lợi cho sự phát triển của bệnh, tuy nhiên bệnhđược phát hiện rất đa dạng trên ớt tại miền Đông và miền Bắc bang Florida Có ít nhất

3 loài Colletotrichum (Colletotrichum gloeosporioides, Colletotrichum capsici, C coccodes) được báo cáo là nguyên nhân gây bệnh trên ớt tại bang Florida Bệnh xãy ra

trong suốt thời kỳ ẩm ướt và mưa nhiều, bệnh hại nghiêm trọng khi trồng những hạtgiống nhiễm bệnh do không được kiểm soát Bệnh loét trên quả ớt đã trở nên là mộtvấn đề của vùng có thời tiết ẩm ướt và ấm áp [71]

Các loài nấm Colletotrichum có thể gây bệnh trên hầu hết các bộ phận của cây

ớt trong bất kỳ giai đọan sinh trưởng nào, tuy nhiên bệnh trên quả là có ý nghĩa kinh tếquan trọng hơn cả Cụm bào tử màu hồng da cam, nấm mọc thành cụm Triệu chứngtrên quả lúc đầu là những vết bệnh dạng ngậm nước và sau đó trở nên mềm nhũn đồng

thời xuất hiện những vết lõm nhỏ, sạm lại (có màu nâu vàng hay màu rám nắng) Vếtbệnh có thể bao trùm hết bề mặt quả và xuất hiện những thương tổn phức tạp Bề mặtcủa vết bệnh trở nên ẩm ướt tạo thành đĩa cành với những lông gai màu đen trông rấtcứng Những vòng tròn đồng tâm thường xuất hiện bên trong vết lõm (chỉ ở trongphạm vi vết lõm) Trong vài trường hợp vết bệnh màu nâu mà không phải là màu dacam và sau đó cũng hình thành những lông cứng [71]

Nấm bệnh xâm nhập vào đồng ruộng thông qua việc trồng những cây bị nhiễmbệnh hoặc bệnh lan truyền từ vụ này qua vụ khác qua tàn dư cây bệnh hoặc trên nhữngcây ký chủ phụ Những cây ký chủ phụ bao gồm cỏ dại và các loài cây thuộc họ cà như

cà chua, khoai tây [71]

1.3.3.4 Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh thán thư do nấm Colletotrichum sp

Tác giả Bailey (1987) và Agrios (2005) [56] đưa ra kỹ thuật quản lý tổng hợp,

không một chương trình quản lý riêng biệt nào có thể loại trừ được bệnh thán thư ớt

Hiệu quả của việc kiểm soát bệnh thán thư do nấm Colletotrichum gây ra thường liên

quan đến việc kết hợp biện pháp canh tác, sinh học, hoá học và sử dụng giống kháng

+ Biện pháp canh tác

Theo Roberts ruộng trồng ớt đã nhiễm bệnh thán thư từ vụ trước nên tránhtrồng cây họ cà ít nhất là 2 năm (et al., 2001) Thực hành vệ sinh đồng ruộng bao gồmkiểm soát cỏ dại và các cây ớt dại Lựa chọn các giống ớt chín nhanh để tránh sự xâmnhiễm bởi các loài nấm Hạn chế vết thương tổn trên quả do côn trùng hoặc các loài

khác để giảm nguy cơ lây nhiễm của các loài nấm Colletotrichum sp và các vi khuẩn

gây thối rữa khác Đến cuối vụ các tàn dư cây trồng bị nhiễm bệnh trên đồng ruộngcần mang khỏi đồng ruộng hoặc chôn vùi [56]

+ Biên pháp hoá học

Theo Padaganur và Naik (1991) nấm bệnh thán thư tồn tại bên ngoài hạt giống

do vậy dễ bị ảnh hưởng bởi thuốc hoá học nhưng không phải lúc nào việc xữ lý hoá

chất cũng mang lại hiệu quả [42] Hơn nữa, cũng theo Staub (1991) cho rằng, nếu sử

dụng đơn lẻ một loại thuốc kéo dài, tính chống thuốc của nấm gây bệnh thán thư sẻ

hình hành [56] Một sộ loài nấm Colletotrichum còn có phản ứng khác nhau trước các biện pháp phòng trừ, ví dụ loài C acutatum ít mẫn cảm với thuốc trị nấm benzimidazole, trong khi loài Colletotrichum gloeosporioides mẫn cảm cao với hoạt

chất này Vì vậy, việc xác định đúng loài nấm sẻ giúp cho việc quản lý bệnh hiệu quảhơn [56] Thuốc trừ nấm cổ truyền được khuyến cáo để quản lý bệnh thán thư trên ớt

là Manganese ethylenebisdithiocarbamate (Maneb) (Smith, 2000), mặc dù nó khôngthích hợp với phòng chống vào giai đoạn bệnh thán thư gây hại nặng trên ớt Cácthuốc trừ nấm (Quadris), trifloxystrobin (Flint), và pyraclostrobin (Cabrio) gần đây đã

được đưa ra để phòng trừ bệnh thán thư ớt, các loài thuốc này có hiệu quả phòngchống bệnh thán thư ngay cả khi bệnh thán thư đã gây hại nặng [32], [64], [81]

Trên thực tế, đối với các bệnh do nấm gây ra nói chung và bệnh do các loài

nấm Colletotrichum gây ra nói riêng, biện pháp hoá học vẫn đóng vai trò cần thiết.

Theo CABI [42] thuốc có hợp chất gốc đồng, Benzamidazole, Dithiocarbamates,Triazole và các thuốc trừ nấm như : Chlorothalonil, Imazalil, Prochloraz có hiệu quả

trừ nấm Colletotrichum gloeosporioides do những nhóm thuốc này có khả năng xâm

nhập vào mô cây ngăn cản và phá huỷ sự xâm nhiễm tiềm ẩn của nấm Tuy nhiên,việc dùng Benzamidazole liên tục có thể làm tăng khả năng kháng thuốc của nấm

(Voorrips et al [56])

+ Biện pháp sử dụng giống chống chịu bệnh

Nhiều thực nghiệm của Agrios nhận thấy sử dụng các loài giống kháng làmgiảm mức độ nhiễm bệnh thán thư và giảm chi phí và máy móc và thuốc hoá học trong

phòng trừ bệnh Có một số giống được ghi nhận kháng bệnh thán thư là C chinense

Accs 1555, 1554, 906 Tính chống bệnh thán thư là trội và do vài gen quy định [56]

Tại trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu Châu Á nghiên cứu tính chốngbệnh thán thư của 8 giống ớt, kết luận rằng giống PBC 495 có khả năng kháng bệnhthán thư Giống có biểu bì dày thì giảm tốc độ phát triển cửa nấm bệnh [56]

1.3.3.5 Những nghiên cứu về bệnh thán thư trong nước.

Đối với bệnh thán thư những nghiên cứu ở nước ta còn chưa nhiều Theo Ngô

Bích Hào (1991) nguyên nhân gây bệnh thối quả ớt là do 2 loài nấm Colletotrichum nigrum và Colletotrichum capsici Bệnh thường xuất hiện và gây hại nặng vào giai

đoạn đang thu hoạch quả, nhiệt độ trung bình là 28 - 30oC, độ ẩm 85 - 90%, mưanhiều Bệnh hại nặng vào tháng 4, 5, 6 (TLB 80% - Huế), tháng 6,7,8 (TLB 20% - HàNội) Vào thời điểm nhiệt độ 20oC bào tử nấm nảy mầm với tốc độ nhanh Khả năng

nhiễm bệnh của Isolate Colletotrichum nigrum trên giống ớt Chìa vôi Huế là rất mạnh.

Các Isolate nấm ở các vùng sinh thái khác nhau có khả năng nhiễm bệnh khác nhau

Sự phân bố và mức độ gây hại của hai loài nấm C nigrum và Colletotrichum capsici

có sự khác nhau ở vùng trồng ớt tỉnh Thừa Thiên Huế và Hà Nội, loài C nigrum là phổ biến, ngược lại ở Hải Dương, Hưng Yên, Hà Bắc loài Colletotrichum capsici phổ

biến hơn Tuy nhiên, cả hai loài cùng phá hại mạnh vào cuối giai đoạn sinh trưởng của

ớt ở khắp các vùng trồng Cây ớt đặc biệt mẫn cảm với bệnh giai đoạn quả già và chín.Quả càng già tỷ lệ nhiễm bệnh càng cao ở quả xanh tỷ lệ nhiễm bệnh là 8,64%, quả

ương là 23,9% và quả chín là 44,47% Hai loài nấm C nigrum và Colletotrichum capsici phát triển tốt, khả năng hình thành bào tử lớn nhất trên môi trường bán tổng

hợp so với 2 loại môi trường là môi trường Mactin và môi trường khoai tây Ở mứcnhiệt độ 30 - 350 C bào tử nảy mầm với tỷ lệ cao nhất với cả hai loài nấm Tuy nhiên ở

mức nhiệt độ 18 - 200C sau 48 giờ trên 50% số bào tử đã nãy mầm, đây chính là thờiđiểm cần phòng trừ để ngăn chặn khả năng xâm nhiễm và truyền lan của bệnh trênđồng ruộng Bệnh gây hại nặng vào thời kỳ mưa nhiều và nhiệt độ cao nên biện phápphòng trừ bằng thuốc hoá hocc ít có hiệu quả, cần áp dụng biện pháp phòng trừ tổng

hợp đối với bệnh này Theo tác giả nấm Colletotrichum nigrum và Coletotrichum capsici gây bệnh thán thư ớt có khả năng tồn tại trên hạtt giống sau 16 tháng bảo quản.

Xữ lý hạt giống bằng KMnO4 hoặc nước nóng 520C có thể hạn chế được bệnh và làmtăng sức sống của cây con [9], [10], [11]

Theo Phạm Thị Miên (2008) [26] cho rằng trong vụ xuân hè năm 2008, tại vùng

Hà Nội và phụ cận đã xác định có hai loài gây bệnh thán thư trên ớt đó là loài

Colletotrichum capsici và Colletotrichum gloeosporioides Đặc điểm triệu chứng gây

hại, hình dáng đĩa cành, bào tử, giác bám của 2 loài là khác nhau Trên đồng ruộng vụ

xuân hè năm 2008 loài nấm Colletotrichum gloeosporioides xuất hiện và gây hại trên

ớt phổ biến hơn loài Colletotrichum capsici

Trần Thanh Tùng (2002) [25] nghiên cứu xây dựng quy trình phòng trừ tổnghợp bệnh thán thư trên cây ớt tại thành phố Hồ Chí Minh Tác giả cho rằng bệnh thán

thư do nấm Colletotrichum spp gây nên cần có biện pháp phòng trừ tổng hợp Trồng

giống chống chịu như F1-20, H28, SG 1.2 với mật độ khoảng 30.000 cây/ha và bónphân 200kg N 150kh K2O/ha Bệnh sẻ giảm nếu mặt ruộng được che phủ nilon và loại

bỏ những quả bị bệnh ra khỏi ruộng

Bệnh có thể hại thân, lá, quả và hạt, nhưng hại chủ yếu trên quả vào giai đoạnchín Vết bệnh ban đầu là một đốm nhỏ, hơi lõm, ướt trên bề mặt vỏ quả, sau 2 - 3ngày kích thước vết bệnh có thể lên tới 1cm đường kính Vết bệnh thường có hìnhthoi, lõm, phân ranh giới giữa mô bệnh là một đường màu đen chạy dọc theo vết bệnh.Trên bề mặt vết bệnh có những chấm nhỏ là đĩa cành của nấm gây bệnh Các vết bệnh

có thể liên kết với nhau làm quả bị thối, vỏ khô có màu trắng vàng bẩn [28] Nấm có

thể gây hại trên một số chồi non, gây hiện tượng thối ngọn ớt Chồi bị hại có màu nâuđen, bệnh có thể phát triển nặng làm cây bị chết dần hoặc cây bệnh có quả ở từng phầnnhưng quả ít, chất lượng kém [28]

Theo Vũ Triệu Mân và CTV [28] bệnh do hai loại nấm Colletotrichum nigrum Ell et Hals và Colletotrichum capsici (Syd.) Butler và Bisby gây ra

Hai loài nấm trên thường song song phá hại làm quả ớt bị thối nhanh chóng Đĩa

cành của nấm C nigrum đường kính từ 120 - 280 mm có nhiều lông gai đen nhọn ở

đỉnh, kích thước 55 - 190 x 6,5 - 65µm bào tử phân sinh hình bầu dục hoặc hình trụ haiđầu tròn, không màu, đơn bào, kích thước 18 - 25 x 3 mm Cành bào tử phân sinh ngắn

hình gậy kích thước 20 - 50 x 25 mm Ở loài nấm Colletotrichum capsici thì đĩa cành có

đường kính 70 - 100 mm có lông gai màu nâu sẫm, đỉnh có màu hơi nhạt có nhiều ngăn

ngang và dài tới 150 mm Bào tử phân sinh không màu, đơn bào, hơi cong hình lưỡiliềm, kích thước 17 - 28 x 3 - 4 mm có giọt dầu bên trong [28].

Bào tử phân sinh của hai loài nấm đều nãy mầm trong nước sau 4 giờ, nhiệt độthích hợp cho nấm gây bệnh là 28 - 300C Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độcao, ẩm độ cao Bào tử phát tán nhờ gió và nhờ côn trùng Bệnh gây thiệt hại lớn trongnhững năm mưa nhiều ở nước ta, bệnh phát triển mạnh vào tháng 5 - 7 khi cây ớt đang

ở thời kỳ thu hoạch quả Bệnh còn gây hại vào giai đoạn sau thu hoạch trong quá trìnhbảo quản và vận chuyển Ở những ruộng bón đạm nhiều, mật độ trồng cao bệnh nặng.Giống ớt chìa vôi Huế và ớt sừng trâu nhiễm bệnh nặng hơn các giống Chỉ thiên và một

số giống Thái Lan nhập nội [28] Nấm tồn tại trên hạt giống dưới dạng sợi nấm và bào

tử phân sinh và trên tàn dư cây bệnh Bào tử phân sinh có sức sống cao, trong điều kiệnkhô mặc dù tàn dư bị vùi trong đất vẫn có thể nãy mầm vào vụ sau [28]

Biện pháp phòng trừ: Tiêu diệt nguồn bệnh, dọn sạch tàn dư cây bệnh, chọn hạtgiống khoẻ, sạch bệnh Xữ lý hạt giống với nước nóng 520C trong 2 giờ hoặc KMnO40,1% từ 1 - 2 giờ hoặc với các loại thuốc trừ nấm Luân canh với cây trồng khác họ

Bố trí mật độ trồng thích hợp Diệt côn trùng hại quả Khi bệnh xuất hiện có thể phunmột số loại thuốc sau: Benlat 50WP 1 kg/ha; Topsin M 70WP 0,4 - 0,6 kg/ha; Score250ND 0,5 lít/ha [28]

1.4 TỔNG QUAN VỀ NẤM TRICHODERMA

1.4.1 Đặc điểm chung của nấm Trichoderma

Trichoderma là một trong những nhóm vi nấm gây nhiều khó khăn cho việc

định danh, phân loại do còn nhiều đặc điểm cần thiết cho việc định danh, phân loại vẫn

chưa được biết đầy đủ Việc phân loại nấm Trichoderma vẫn còn đang tranh luận Nhìn chung, phần lớn các tác giả thống nhất quan điểm nấm Trichoderma thuộc lớp Euascomycetes, bộ Hypocreales, họ Hypocreaceae, gồm 5 nhóm: Trichoderma, Longibrachiatum, Satunisporum, Pachybasium và Hypocreanum Cho đến nay có hơn

50 loài Trichoderma khác nhau đã được tìm thấy [51].

Nấm Trichoderma có thể sơ bộ phân loại dựa vào một số chỉ tiêu như: hình

dạng, màu sắc của bào tử, kích thước của bào tử, hình dạng cành bào tử, cách mọc củathể bình (phialide), sự phát triển của khuẩn lạc trên các loại môi trường ở các nhiệt độkhác nhau, mùi vị trên môi trường, sự phân bố của khuẩn lạc trên môi trường Đặc

điểm hình thái chung của nấm Trichoderma là sợi nấm không màu, có vách ngăn, có

khả năng phân nhánh nhiều, cành bào tử không màu, bào tử rất nhiều, đính ở đỉnh của

cành bào tử Bào tử đính của Trichoderma là một khối tròn mọc lên ở đầu cuối của

cuống sinh bào tử (phân nhiều nhánh), mang các bào tử trần bên trong không có váchngăn, không màu, liên kết nhau thành chùm nhỏ nhờ chất nhầy Bào tử thường có màuxanh, đơn bào, hình trứng, tròn, elip, hoặc oval tùy theo từng loài Cuống bào tử là một

nhóm sợi nấm bện vào nhau, có kích thước từ 1 – 7m, có hình đệm rất rắn chắc [51].

Trên cùng một môi trường nuôi cấy, mỗi loài Trichoderma có hình dạng khuẩn

lạc khác nhau Đây là một trong những đặc điểm để nhận dạng và phân biệt Khuẩn lạc

Trichoderma phát triển rất nhanh và thành thục trong vòng 5 – 7 ngày Trên môi trường

PDA khi ủ ở nhiệt độ ở 250C, khuẩn lạc nấm Trichoderma lúc đầu có màu trắng, sau

chuyển sang màu xanh đậm hoặc xanh vàng khi có bào tử xuất hiện Đặc điểm nổi bật

của nấm Trichoderma là bào tử có màu xanh đặc trưng, một số ít có màu trắng (như T virens), vàng hay xanh xám Ở một số loài Trichoderma còn có khả năng tiết ra một số chất làm thạch (môi trường PDA) có màu vàng Một số loài Trichoderma còn tạo mùi đặc trưng như Trichoderma viride tạo mùi dừa [51].

Hầu hết các loài Trichoderma không có giai đoạn sinh sản hữu tính Phương

thức sinh sản vô tính được di truyền cho thế hệ sau bằng nhiều cách như: sự tiếp hợp,đột biến, hay sự sai biệt trong quá trình phân chia tế bào; nhờ đó nấm thích nghi và dầnphát triển tạo nên một sự đa dạng, phong phú trong kiểu hình và kiểu gen của nhữngdòng hoang dại Đây là những dòng thích nghi tốt trong quá trình chọn lọc và cũng lànhững dòng có ý nghĩa trong việc sử dụng vào mục đích, kiểm soát mầm bệnh thực vật[2]

Trichoderma là một loại nấm đất, chúng phát triển tốt trên các loại đất giàu dinh dưỡng hoặc trên tàn dư thực vật Do đó Trichoderma có khả năng sử dụng nguồn hỗn hợp carbon và nitrogen Nguồn carbon Trichoderma sử dụng được là đường đơn và

đường đa, cùng với hỗn hợp polysaccharides, amino acid…[24]

Đa số các dòng nấm Trichoderma phát triển ở trong đất có độ pH từ 2,5 – 9,5 Phát triển tốt ở pH 4,5 – 6,5 Nhiệt độ để Trichoderma phát triển tối ưu thường là 25 –

300C Một vài dòng phát triển tốt ở 350C Một số ít phát triển được ở 400C Hình thái

khuẩn lạc và bào tử của Trichoderma khác nhau khi ở những nhiệt độ nuôi cấy khác

nhau Ở 350C chúng tạo ra những khuẩn lạc rắn dị thường với sự hình thành bào tử nhỏ

và ở mép bất thường, ở 370C không tạo ra bào tử sau 7 ngày nuôi cấy [75]

1.4.2 Khả năng đối kháng với mầm bệnh của nấm Trichoderma

Ý niệm đầu tiên sử dụng nấm Trichoderma cho cây trồng có từ đầu thập kỷ 30 Weindling đã ghi nhận rằng bón nấm Trichoderma vào đất có thể bảo vệ được các cây

con mới mọc từ hạt không bị bệnh [90] Từ đó những nghiên cứu về nấm Trichoderma

đã được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới để ứng dụng phòng trừ bệnh hại câytrồng Cho đến nay đã có khoảng 30 nước có những nghiên cứu sử dụng nấm

Trichoderma để trừ bệnh hại cây trồng như: Nga, Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Hungari, Ấn

Độ, Thái Lan, Philippines, Malaysia Thống kê cho thấy có khoảng 150 loài VSV(chủ yếu là nấm) gây bệnh trên 40 loài cây trồng đã được nghiên cứu phòng trừ bằng

nấm Trichoderma.

Nấm Trichoderma được sử dụng để bảo vệ cây trồng chống các bệnh do nấm và vi

khuẩn gây ra nhờ khả năng ký sinh Theo Weindling thì đây là hiện tượng “giao thoa sợinấm” [90] Khi quan sát dưới kính hiển vi, hiện tượng ký sinh của Trichoderma được mô

tả như sau: Sợi nấm gây bệnh teo lại và chết tại những điểm nấm Trichoderma tiếp xúc

với nấm gây bệnh Bên cạnh đó, ở những điểm không có sự tiếp xúc của nấm

Trichoderma với nấm gây bệnh thì nấm vẫn chết, các nhà nghiên cứu cho rằng điều này là

do tác động của CKS từ nấm Trichoderma sinh ra gây độc cho nấm gây bệnh [24]

Vai trò lớn nhất của nấm Trichoderma là do nấm có khả năng sinh ra các enzyme

và kháng sinh giúp chống lại các tác nhân gây bệnh ở thực vật Tùy thuộc vào loài nấm

mà tạo ra các loại kháng sinh và enzyme khác nhau Nấm Trichoderma có khả năng sinh

ra các kháng sinh như: viridin, trichodermin, gliotoxin…hoặc các vitamin,carbonhydrate, nitrogen nhờ vậy làm đất tốt giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt

hơn Sự kiểm soát sinh học của nấm Trichoderma còn nhờ vào khả năng cạnh tranh

không gian sống và nguồn dinh dưỡng với các tác nhân gây bệnh [51].

Nhiều nghiên cứu cho thấy Trichoderma có khả năng sản sinh các enzyme

chitinase và β–glucanase với hàm lượng cao Chitinase và β–glucanase giữ vai tròchính trong hoạt động ký sinh của loài nấm này với các loài nấm gây bệnh cho cây

trồng Nấm Trichoderma khi ký sinh trên nấm gây bệnh sẽ tiết ra 2 enzyme này để

thủy phân vách tế bào của nấm gây bệnh [57] Bên cạnh sự tác động qua lại trong quần

thể nấm đối kháng và nấm bệnh, nấm Trichoderma còn có tác động trực tiếp lên sự

phát triển của cây trồng thông qua việc tiết ra các enzyme phân giải một số chất hữu cơ(cellulose, mùn, phosphate khó tan ) trong đất Nhờ các enzyme này các chất hữu cơ

có trong đất được phân hủy nhanh hơn, làm tăng chất dinh dưỡng dưới dạng dễ hấpthu cho cây trồng, tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển tốt [24]

Tóm lại, Trichoderma được sử dụng như một tác nhân kiểm soát sinh học vì

chúng có các hoạt động sau: a) xâm nhiễm lên đất hoặc một bộ phận của cây và chiếmmột khoảng không gian vật lý ngăn cản sự nhân lên của tác nhân gây bệnh; b) sản xuất

ra những enzyme phân hủy thành tế bào chống lại các tác nhân gây bệnh; c) sản xuất

ra kháng sinh để tiêu diệt nguồn bệnh; d) kích kháng cơ chế miễn dịch của cây [51].

1.4.3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng nấm Trichoderma trong bảo vệ thực vật

Hiện nay tại Mỹ, các chế phẩm PlantshieldTM và RootshieldTM từ loài

Trichoderma harzianum nòi T22 đã được khuyến cáo để sử dụng phòng trừ một số bệnh do nấm Botryris, Pythium, Rhizoctonia, Fusarium trên một số cây trồng Chế

phẩm được sử dụng bằng cách phun lên lá, tưới hay bón vào đất Promote Plus cũng là

một chế phẩm Trichoderma (T koningii và T harzianum) được khuyến cáo sử dụng tại đây để phòng trừ bệnh do nấm Rhizoctonia solani, một số loài Pythium và Scleotium rolfsii [24]

Theo Nguyễn Đăng Diệp và CS (2004), Trichoderma ức chế mạnh đối với các nấm gây bệnh cây trồng như: Fusarium solani, Scleotium rolfsii, Fusarium oxysporum.

Đây là các loài nấm gây bệnh chết ẻo, bệnh thối nhũn cổ rễ, bệnh héo úa, đốm vàng lácho nhiều loại cây trồng như lúa, ngô, rau, lạc, cao su, cà phê, chè, dâu tằm và một sốcây ăn quả [24]

Trần Thị Thu Hà và CS (2012) đã phân lập được 40 chủng nấm Trichoderma để khảo nghiệm khả năng ức chế và đối kháng với nấm bệnh Sclerotium rolfsii, trong đó

có 11 chủng có hiệu quả ức chế cao; 26 chủng đối kháng trung bình và 3 chủng có khảnăng ức chế yếu [27].

Trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, nấm Trichoderma chủ yếu được nghiên cứu và

ứng dụng nhiều trong việc phòng trừ các bệnh do nấm gây ra Ở nước ta, việc sử dụng

nấm Trichoderma trong phòng trừ các bệnh thực vật do vi khuẩn nói chung và bệnh

HXVK nói riêng đang còn rất hạn chế, hầu hết mới dừng lại ở mức độ nghiên cứu trongphòng thí nghiệm và chưa có số liệu cụ thể nào cho thấy khả năng đối kháng của nấm

Trichoderma với bệnh HXVK Chính vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng các tác nhân phòng trừ trong đó có nấm Trichoderma với bệnh HXVK hại ớt sẽ mở ra một hướng

mới trong phòng trừ bệnh và tạo ra sản phẩm nông nghiệp an toàn

1.5 TỔNG QUAN VỀ XẠ KHUẨN STREPTOMYCES

1.5.1 Đặc điểm chung của xạ khuẩn và chi Streptomyces

Xạ khuẩn thuộc lớp Actinobacteria, chia 5 phân lớp và 6 bộ, thuộc nhóm vikhuẩn thật, phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên Trong đó, bộ được nhắc đến nhiều nhất

(có giá trị trong y học và kinh tế) là bộ Actinomycetales Bộ Actinomycetales có 13 dưới bộ, 42 họ và khoảng 200 chi trong đó có chi Streptomyces Xạ khuẩn có trong

đất, nước, rác, phân chuồng, bùn, thậm chí cả trong cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốckhông phát triển được [1] Theo Waksman thì trong 1g đất có khoảng 29 nghìn đến 2,4triệu mầm xạ khuẩn, chiếm 9 – 45% tổng số VSV [88]

Xạ khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn Gram (+), thường có tỉ lệ G–C trong DNA cao

hơn 55%, đặc biệt giống Streptomyces có tỉ lệ này chiếm đến 69 – 78% Về mặt hình

thái chúng có cấu tạo dạng sợi phân nhánh Khuẩn lạc của xạ khuẩn thường chắc, xù

xì, có dạng da, dạng phóng xạ, dạng vôi, dạng nhung tơ hay dạng màng dẻo Khuẩn lạc

xạ khuẩn có nhiều màu sắc khác nhau như đỏ, da cam, vàng, nâu, xám, trắng…tuỳthuộc vào loài và điều kiện ngoại cảnh Hệ sợi cơ chất đâm sâu vào môi trường, hệ sợikhí sinh ngắn và phần lớn chúng có khả năng sinh bào tử Trong môi trường lỏng, cácsợi kết bện với nhau tạo thành khối cầu Bào tử xạ khuẩn được bao bọc bởi màngmuco polysaccharide giàu protein với độ dày khoảng 300 – 400A0 được chia 3 lớp.Các lớp này tránh cho bào tử khỏi những tác động bất lợi của điều kiện ngoại cảnh nhưnhiệt độ, pH…[1]

Sự sinh trưởng, phát triển và khả năng tiết kháng sinh của xạ khuẩn chịu ảnhhưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ, pH, nguồn carbon, nguồn nitrogen, nguồnphosphate và các nguyên tố vi lượng Trong đó, nhiệt độ tối ưu cho sinh tổng hợp chấtkháng sinh (CKS) thường chỉ nằm trong khoảng 18 – 280C pH tác động trực tiếp đếntính chất hệ keo của tế bào, đến hoạt lực của các enzyme và tác động gián tiếp qua môitrường Nguồn carbon thích hợp cho nhiều loài xạ khuẩn là tinh bột, một số chủng sửdụng tốt các loại đường đơn như glucose, mannose, fructose, maltose Ngoài ra một sốchủng còn có thể sử dụng các loại acid hữu cơ và chất béo làm nguồn thức ăn carbontrong lên men sinh CKS [13], [1].

Chi Streptomyces là một chi xạ khuẩn bậc cao được Waksman và Henrici đặt

tên năm 1943 Đây là chi có số lượng loài được mô tả lớn nhất Các đại diện chi này có

hệ sợi khí sinh và hệ sợi cơ chất phát triển phân nhánh Đường kính sợi xạ khuẩnkhoảng 1 – 10m, khuẩn lạc thường không lớn có đường kính khoảng 1 – 5mm.Khuẩn lạc chắc, dạng da mọc đâm sâu vào cơ chất Bề mặt khuẩn lạc thường được phủbởi hệ sợi khí sinh dạng nhung, dày hơn cơ chất, đôi khi có tính kỵ nước [88]

Xạ khuẩn chi Streptomyces sinh sản vô tính bằng bào tử Trên đầu sợi khí sinh

hình thành cuống sinh bào tử và chuỗi bào tử Cuống sinh bào tử có những hình dạngkhác nhau tùy loài: thẳng, lượn sóng, xoắn, có móc, vòng Bào tử được hình thànhtrên cuống sinh bào tử bằng hai phương pháp phân đoạn và cắt khúc Bào tử xạ khuẩn

có hình bầu dục, hình lăng trụ, hình cầu với đường kính khoảng 1,5m Màng bào tử

có thể nhẵn, gai, khối u, nếp nhăn tùy thuộc vào loài xạ khuẩn và môi trường nuôicấy Màu sắc của khuẩn lạc và hệ sợi khí sinh cũng rất khác nhau tùy theo nhóm

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

nhau [92]

Các loài xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces có cấu tạo giống vi khuẩn Gram (+),

hiếu khí, dị dưỡng các chất hữu cơ Nhiệt độ tối ưu thường là 25 – 300C, pH tối ưu 6,5– 8,0 Một số loài có thể phát triển ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn (xạ khuẩn ưanhiệt và ưa lạnh) Xạ khuẩn chi này có khả năng tạo thành số lượng lớn các CKS ứcchế vi khuẩn, nấm sợi, các tế bào ung thư, virus và nguyên sinh động vật Cho đến

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

hàng loạt các điều kiện và các khóa phân loại khác nhau [1]

1.5.2 Khả năng đối kháng với mầm bệnh của xạ khuẩn

Một trong các đặc tính trợ sinh quan trọng nhất của xạ khuẩn là khả năng sinh

ra các CKS tiêu diệt mầm bệnh Trong số 8000 CKS hiện biết trên thế giới có trên80% là có nguồn gốc từ xạ khuẩn

Xạ khuẩn tiết ra các CKS như là một loại vũ khí sinh học diệt các sinh vật cạnhtranh với chúng trong môi trường Kháng sinh là sản phẩm chuyển hóa thứ cấp được

hình thành vào cuối pha lũy thừa, đầu pha cân bằng của chu kỳ sinh trưởng Các phân tửkháng sinh ngăn cản sự hoạt động của enzyme gyrase trong quá trình sao chép củaDNA Do đó, các vi khuẩn không thể phân chia một cách bình thường Còn bản thân xạkhuẩn thì có những cơ chế tự bảo vệ bằng hệ thống bơm phân tử (đẩy các phân tử khángsinh ra ngoài), protein bảo vệ ribosome và các enzyme biến đổi, trung hòa các kháng

sinh bằng cách sản xuất nhóm acetyl hay phosphate [12], [84]

Ngoài ra, xạ khuẩn còn có khả năng sản sinh nhiều loại enzyme ngoại bào nhưamylase, cellulase, protease, chitinase và glucanase Những enzyme này sẽ phân giảicác hợp chất hữu cơ phức tạp trong đất (cellulose, mùn, chitin, lignin…), góp phầnquan trọng trong vòng tuần hoàn chuyển hóa các hợp chất và nâng cao độ tơi xốp,phì nhiêu cho đất Chính điều này đã gián tiếp tạo điều kiện cho cây trồng sinhtrưởng, phát triển tốt, nâng cao sức đề kháng, hạn chế sâu bệnh [77] Chitinase và β–1,3–glucanase được coi là enzyme thủy phân quan trọng trong việc làm tan thành tế

bào nấm bệnh, ví dụ như thành tế bào của Fusarium oxysporum, Sclerotinia rolfsii

[67], [82]

Streptomyces là một trong những nguồn hấp dẫn nhất tạo ra các chất có hoạt

tính sinh học như vitamin, alkaloid, các yếu tố sinh trưởng thực vật, các enzyme vàchất ức chế [77] Streptomyces trong đất chính là yếu tố đóng góp vào đệm sinh học

của đất và có vai trò trong sự phân hủy các chất hữu cơ nông nghiệp [49] Nhiều

nghiên cứu thậm chí cho thấy rằng việc sử dụng Streptomycetes còn tăng cường sự

phát triển của cây trồng

Trong lĩnh vực bảo vệ thực vật, các nhà bệnh học thực vật trên toàn thế giới đãnghiên cứu sử dụng các CKS từ xạ khuẩn trong việc ngăn chặn các bệnh thực vật Tuycòn ở mức thấp nhưng đã thu được những thành tựu nhất định trong nền nông nghiệphiện đại Sự đối kháng giữa các VSV trong đất là cơ sở của biện pháp sinh học phòngchống bệnh cây Sự có mặt của xạ khuẩn đối kháng trong đất làm giảm rõ rệt tỷ lệ mắcbệnh của cây Thông thường, một loài xạ khuẩn đối kháng có thể ức chế một vài loàiVSV gây bệnh nhưng có những loài hoạt phổ rộng có thể ức chế nhiều tác nhân gâybệnh có trong đất Đây là quy luật cân bằng sinh học trong tự nhiên Nếu sự cân bằngmất đi, lập tức sẽ nảy sinh ra bệnh khi trong đất có mầm gây bệnh Ngoài ra, nhiều xạkhuẩn còn tiết ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật cũng như kích thích các khu

hệ VSV có lợi trong vùng rễ

1.5.3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng xạ khuẩn trong bảo vệ thực vật

Ngay từ những năm 1950, CKS có nguồn gốc từ xạ khuẩn đã được nghiên cứu sửdụng trong việc phòng chống bệnh, kích thích sự tăng trưởng của động vật nuôi và câytrồng Việc sử dụng CKS trong bảo vệ thực vật ngày càng được áp dụng trên thế giới vàđang dần thay thế cho việc sử dụng các loại chất hóa học độc hại Một số loại kháng

sinh chống bệnh ở thực vật như kasugamycin từ Streptomyces kasugaensis, blasticidin

từ S griseochromogenes, validamycin từ S hygroscopicus Các CKS này có độc tính

thấp và có khả năng chống bệnh đạo ôn, khô vằn hại lúa

Năm 2001, các nhà khoa học Ai Cập đã tuyển chọn được chủng Streptomyces plicatus có khả năng tổng hợp chitinase mạnh Chitinase do S plicatus có khả năng kháng các bệnh do nấm Fusarium oxysporum, Altrernaria alternata và Verticillium albo–atrum gây hại ở cà chua [30]

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

sinh CKS mới là z–methylheptyl iso–nicotinate, CKS này có khả năng kháng được

nhiều loại nấm gây bệnh như: Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Fusarium semitectum, Fusarium moniliforme [1]

Hiện nay, nước ta cũng đã bắt đầu sử dụng các CKS từ xạ khuẩn do Nhật Bản hayTrung Quốc sản xuất để thay thế dần cho việc sử dụng các chất hóa học độc hại trongcông tác bảo vệ thực vật Mặc khác, chúng ta cũng đã bắt đầu nghiên cứu, phân lập được

một số chủng xạ khuẩn sinh CKS chống nấm bệnh như Pyricularia oryzae gây bệnh đạo

ôn và Fusarium oxysporum gây bệnh thối rễ ở thực vật.

Năm 2005, Đào Thị Lương và CS đã phân lập được từ đất chủng Streptomyces

sp L30 có khả năng sinh CKS phổ rộng, kháng vi khuẩn và nấm, nhưng mạnh nhất là

chống các chủng R solanacearum gây bệnh héo rũ ở cây trồng [2]

Năm 2008, Bùi Thị Hà đã nghiên cứu khả năng sinh kháng sinh của xạ khuẩn

Streptomyces phòng chống nấm gây bệnh trên cây chè ở Thái Nguyên Tác giả đã

tuyển chọn được 2 chủng xạ khuẩn là R2, Đ1 có hoạt tính kháng nấm mạnh nhất và

định danh chủng R2 là loài Streptomyces misawaensis; chủng Đ1 là loài Actinomyces brunneofungus [1]

Những kết quả nghiên cứu đạt được cho thấy xạ khuẩn hứa hẹn nhiều triển vọng,

là đối tượng có tiềm năng cùng với các VSV truyền thống khác để sử dụng cho mục đíchbảo vệ thực vật Tuy nhiên việc sử dụng các CKS từ xạ khuẩn trong bảo vệ thực vật ởnước ta còn ở mức độ thấp bởi tập quán canh tác quen dùng một số hóa chất bảo vệ thựcvật nhất định

1.6 PHÒNG TRỪ BỆNH HXVK BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC

1.6.1 Vài nét về phòng trừ sinh học bệnh cây

1.6.1.1 Khái niệm phòng trừ sinh học bệnh cây

Theo Cook và Baker (1983), phòng trừ sinh học bệnh cây là thông qua việc sửdụng một hoặc nhiều sinh vật (ngoại trừ con người) để khống chế mầm bệnh hay làmgiảm sự sinh trưởng và phát triển của một tác nhân gây hại nào đó [40] Đến năm

1988, Cook đã đưa ra một khái niệm rộng hơn về phòng trừ sinh học Theo ông phòngtrừ sinh học bệnh cây là việc sử dụng sinh vật, gene và các sản phẩm của gene để điềukhiển tác nhân gây bệnh Các cách điều khiển tác nhân gây bệnh có thể là: (a) duy trìmật số nguồn bệnh ở mức thấp dưới ngưỡng kinh tế, (b) làm chậm hoặc loại trừ tiếntrình xâm nhiễm của bệnh, (c) kích hoạt và tạo điều kiện phát huy hệ thống tự vệ củacây [41].

Theo Phạm Văn Kim, biện pháp sinh học trong phòng trừ bệnh cây là điềukhiển môi trường, cây trồng và sinh vật đối kháng một cách thích hợp để tạo nên mộtthế cân bằng sinh học cần thiết, giúp giảm mật số của mầm bệnh xuống dưới ngưỡnggây hại Nhờ đó, bệnh của cây trồng chỉ xuất hiện ở mức độ nhẹ, không gây ảnh hưởngquan trọng về mặt kinh tế Biện pháp sinh học không có mục đích tiêu diệt toàn bộmầm bệnh, và cũng không có khả năng này [4]

1.6.1.2 Vi sinh vật – một tác nhân phòng trừ sinh học

Nhiều công trình nghiên cứu về các tác nhân phòng trừ sinh học đã công bố từđầu thế kỷ XX, trong đó có vi khuẩn Nhóm vi khuẩn sử dụng trong phòng trừ sinh học

phổ biến nhất là Pseudomonas spp., Bacillus spp và Streptomyces spp [40]

Qua những nghiên cứu về vi khuẩn ở vùng rễ, thân và lá cây, đã chia chúngthành ba loại: loại có hại cho cây, loại trung tính và loại có ích cho cây Ảnh hưởng cóích của nhóm vi khuẩn này là do chúng sản sinh ra chất kích thích sinh trưởng cây, cácchất ức chế hoặc làm suy yếu tác nhân gây bệnh hoặc cả hai Cơ chế ban đầu ức chếtác nhân gây bệnh là tiết ra các CKS Tuy nhiên những yếu tố khác như việc tiết rachất sidrophores, HCN, sự cạnh tranh dinh dưỡng cũng có vai trò quan trọng trongviệc ức chế tác nhân gây bệnh [40].

Một tác nhân phòng trừ sinh học quan trọng nữa là nấm Trichoderma Cho đến nay Trichoderma spp là một trong những tác nhân kiểm soát sinh học được nghiên

cứu nhiều nhất và thương mại trên thị trường như là một thuốc trừ sâu sinh học mạnh,phân sinh học và cũng được sử dụng trong cải tạo đất Tùy thuộc vào chủng

Trichoderma sử dụng trong nông nghiệp có thể cung cấp rất nhiều lợi thế: (a) chế độ

kiểm soát vùng rễ cho phép thành lập nhanh chóng quần thể VSV có ích ổn định trongvùng rễ, (b) kiểm soát bệnh và cạnh tranh với VSV có hại sử dụng nhiều cơ chế khácnhau, (c) tăng khả năng kháng mầm bệnh của thực vật và (d) kích thích sự sinh trưởng

và phát triển vật [52]

1.6.1.3 Một số nghiên cứu phòng trừ bệnh HXVK bằng biện pháp sinh học

Năm 2011, Akiko Fujiwara và CS (Đại học Kyoto) đã sử dụng các thể thực

khuẩn để kiểm soát bệnh HXVK do R solanacearum gây ra Họ đã xử lý R solanacearum với ba thể thực khuẩn: φRSA1, φRSB1, và φRSL1 Nhiễm φRSA1 và