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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  NGUYỄN TẤT THẮNG NGHIÊN CỨU BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN Ralstonia solanacearum Smith HẠI CÂY LẠC, CÂY KHOAI TÂY VÙNG HÀ NỘI, PHỤ CẬN VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Bảo vệ thực vật Mã số : 62.62.1001 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đỗ Tấn Dũng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 2. PGS.TS. Nguyễn Văn Tuất Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam HÀ NỘI - 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất cứ một luận án nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm, dìu dắt, tận tình hướng dẫn của PGS. TS. Đỗ Tấn Dũng và PGS. TS. Nguyễn Văn Tuất. Tôi xin trân trọng cám ơn các Thầy, Cô giáo Bộ môn Bệnh cây, Khoa Nông học và Ban quản lý đào tạo, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cám ơn Lãnh đạo, các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn đã ủng hộ, tạo điều kiện giúp đỡ về mọi mặt để tôi thực hiện đề tài trong suốt thời gian qua. Tôi xin trân trọng cám ơn Ban chủ nhiệm HTX Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội; HTX Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh; Ban chủ nhiệm một số HTX cùng một số các Bác xã viên ở vùng Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Nam Định đã quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cám ơn Gia đình, Vợ, Con, người thân, tất cả bạn bè và đồng nghiệp đã luôn động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận án Nguyễn Tất Thắng iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH xii MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 4 2.1. Mục đích 4 2.2. Yêu cầu 4 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5 3.1. Ý nghĩa khoa học 5 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 5 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5 4.1. Đối tượng nghiên cứu 5 4.2. Phạm vi nghiên cứu 5 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 7 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 7 1.2. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước 7 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 7 1.2.2. Những nghiên cứu trong nước 32 Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1. Địa điểm, vật liệu và thời gian nghiên cứu 45 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu 45 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu 45 iv 2.1.3. Thời gian nghiên cứu 47 2.2. Nội dung nghiên cứu 47 2.3. Phương pháp nghiên cứu 47 2.3.1. Phương pháp điều tra, nghiên cứu bệnh HXVK ngoài đồng ruộng 47 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng 49 2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm nghiên cứu bệnh HXVK trong điều kiện chậu vại và ngoài đồng ruộng 56 2.3.4. Xây dựng qui trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 66 2.3.5. Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây khoai tây ở Xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh 67 2.3.6. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 68 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 70 3.1. Đánh giá thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 70 3.1.1. Đánh giá thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc ở vùng Hà Nội và phụ cận 70 3.1.2. Đánh giá thực trạng bệnh HXVK hại cây khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 73 3.1.3. Đánh giá mức độ tác hại của bệnh HXVK trên cây lạc, cây khoai tây 75 3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học, xác định các biovar của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum 78 3.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học của loài vi khuẩn R. solanacearum hại cây lạc, cây khoai tây 79 v 3.2.2. Nghiên cứu xác định biovar của các mẫu phân lập vi khuẩn R. solanacearum trên cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 82 3.2.3. Nghiên cứu tính gây bệnh của một số isolates vi khuẩn R. solanacearum trên một số giống lạc và khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận (trong điều kiện chậu vại) 84 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái, kỹ thuật đến sự phát sinh phát triển của bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây 92 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây 92 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chân đất đến bệnh héo xanh vi khuẩn hại lạc, khoai tây 100 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ bón phân đạm đến bệnh HXVK hại lạc, khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận 103 3.3.4. Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống lạc, khoai tây trong điều kiện chậu vại 107 3.4. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận 111 3.4.1. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc hóa học, chất kích kháng trong điều kiện phòng thí nghiệm 112 3.4.2. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng trong điều kiện chậu vại 117 3.4.3. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK bằng một số thuốc kháng sinh, thuốc hóa học và chất kích kháng trong điều kiện chậu vại 121 vi 3.4.4. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc hóa học và chất kích kháng điều kiện ngoài đồng ruộng 128 3.4.5. Thực nghiệm mô hình phòng trừ bệnh HXVK hại cây khoai tây ở xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh, vụ đông năm 2009 - 2010 132 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 139 4.1. Kết luận 139 4.2. Đề nghị 140 CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 PHỤ LỤC 159 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT TT Viết tắt Cụm từ 1 B. megaterium Bascillus megaterium 2 B. subtillis Bascillus subtillis 3 BVTV Bảo vệ thực vật 4 CS Cộng sự 5 CT Công thức 6 ĐC Đối chứng 7 EF Effective microoganisms 8 HXVK Héo xanh vi khuẩn 9 HLPT Hiệu lực phòng trừ 10 P. solanacearum Pseudomonas solanacearum 11 R. solanacearum Ralstonia solanacearum 12 SA Salicylic acid 13 TB Trung bình 14 VSV Vi sinh vật 15 VK Vi khuẩn viii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1. Cách thức phân vi khuẩn gây bệnh héo xanh thành các biovar 52 3.1. Tình hình bệnh HXVK hại cây lạc vụ xuân ở vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2008 - 2010) 71 3.2. Tình hình bệnh HXVK hại cây lạc vụ hè thu ở vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2008 - 2010) 72 3.3. Tình hình bệnh HXVK hại cây khoai tây vụ đông ở vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2008 - 2010) 73 3.4. Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây lạc tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009) 75 3.5. Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông năm 2009) 76 3.6. Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của các isolates vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh HXVK hại lạc, khoai tây trên môi trường nhân tạo 80 3.7. Xác định biovar phổ biến hại trên cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2008 - 2009) 83 3.8. Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R. solanacearum hại lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ xuân 2009) 85 3.9. Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R. solanacearum trên cây lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ hè thu 2009) 86 3.10. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống lạc trong lây bệnh nhân tạo với 14 isolates vi khuẩn R. solanacearum (năm 2009) 88 3.11. Tính gây bệnh của các isolate vi khuẩn R. solanacearum hại khoai tây phân lập ở các vùng khác nhau (vụ đông năm 2009) 90 ix 3.12. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống khoai tây trong lây bệnh nhân tạo với 10 isolates vi khuẩn R. solanacearum (vụ đông năm 2009) 91 3.13. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 93 3.14. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 94 3.15. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại khoai tây vụ đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (năm 2009 - 2010) 95 3.16. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 97 3.17. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 97 3.18. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (năm 2009 - 2010) 99 3.19. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2009) 100 3.20. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội và phụ cận (năm 2010) 101 3.21. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận (vụ đông năm 2008 - 2010) 102 3.22. Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại lạc tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (năm 2010) 104 3.23. Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại khoai tây vụ đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn (năm 2009 - 2010) 106 [...]... vi khuẩn gây bệnh héo xanh Một trong những loài vi 3 khuẩn điển hình gây bệnh héo xanh trên cây lạc, cây khoai tây là vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith Bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế giới Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và điển hình nhất ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và những vùng. .. cây khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận và biện pháp phòng trừ 2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2.1 Mục đích Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh, khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây, từ đó đề xuất qui trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận nhằm nâng cao và ổn định... nghiên cứu đánh giá thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây, mức độ phổ biến, tác hại cũng như nghiên cứu những biện pháp phòng trừ bệnh là hết sức cần thiết Xuất phát từ những nhu cầu bức thiết của thực tiễn sản xuất rau màu hiện nay, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai. .. loài R solanacearum gây bệnh HXVK - Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh, phát triển bệnh HXVK - Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận 5 Những đóng góp mới của luận án - Đề tài là công trình khoa học đã nghiên cứu làm rõ hơn một số vấn đề về bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận - Xây dựng mô hình và quy... kháng) bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận - Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây khoai tây ở vùng Hà Nội 5 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học - Các kết quả nghiên cứu của luận án là một dẫn liệu khoa học có giá trị về vi c đánh giá được thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn R solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây một... vùng Hà Nội và phụ cận 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề xuất quy trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận, góp phần giải quyết nhu cầu cần thiết trong thực tiễn sản xuất cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận do bệnh HXVK gây ra - Bổ sung nguồn tư liệu khoa học làm cơ sở xây dựng định hướng quy hoạch, nghiên cứu phát triển vùng trồng cây lạc, cây khoai tây. .. lượng của cây lạc, cây khoai tây 2.2 Yêu cầu - Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận; nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh - Khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây bằng một số biện pháp: canh tác, sinh học, hóa học - Xây dựng được qui trình quản lý tổng hợp (kết hợp đồng bộ các biện pháp canh... vùng trồng cây lạc, cây khoai tây của các nhà quản lý, các nhà khoa học trong nước 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu - Bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận 4.2 Phạm vi nghiên cứu - Đề tài tiến hành từ tháng 6 năm 2008 đến tháng 10 năm 2011 - Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây 6 - Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh... khoai tây và một số cây trồng khác Bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế giới Vi khuẩn được Smith nghiên cứu và đặt tên là Pseudomonas solanacearum (P solanacearum) từ năm 1896 Năm 1996 tác giả Yabuuchi đã nghiên cứu, 8 đề nghị chuyển vi khuẩn gây bệnh HXVK thành tên mới Ralstonia solanacearum (Smith) ... của bệnh héo xanh do vi khuẩn trên cánh đồng của họ và phương thức lây lan Mức độ nhiễm bệnh của vi khuẩn gây bệnh héo xanh được đánh giá là cao hơn 25% so với các loại vi khuẩn khác (Kagona, 2008) [95] 1.2.1.2 Những nghiên cứu về vi khuẩn gây bệnh héo xanh R solanacearum Smith Các công trình nghiên cứu cho thấy rằng bệnh HXVK do vi khuẩn P solanacearum Smith có hình gậy ngắn, tròn ở hai đầu gây ra Vi