* Triệu chứng và phạm vi ký chủ bệnh héo xanh vi khuẩn
Năm 1989 tác giả Hà Minh Trung và cộng sự khi nghiên cứu bệnh HXVK trên các giống khoai tây nhập nội đã chỉ ra rằng triệu chứng bệnh chết xanh của khoai tây trên đồng ruộng là nguyên nhân do Pseudomonas solanacearum gây ra, tác giả cũng cho rằng loại bỏ những củ giống bị sây xát sẽ góp phần hạn chế sự
nhiễm và lây lan bệnh trên đồng ruộng.
Khi nghiên cứu về phạm vi ký chủ của loài R. solanacearum Smith tác giả Đoàn Thị Thanh và cộng sự (1995) cho rằng vi khuẩn R. solanacearum
không những gây hại trên cây khoai tây mà còn ký sinh và gây hại trên cây cà chua, thuốc lá, lạc, cây cà. Tác giả còn cho rằng đây là loài vi khuẩn đa thực, có phạm vi ký chủ rộng, trong đó gây hại chủ yếu trên các cây trồng thuộc họ
Cà (Solanaceae), họĐậu (Leguminosae).
Nghiên cứu về tính phổ biến của bệnh HXVK trên cây trồng cạn, tác giả Đỗ Tấn Dũng (1995) cho rằng bệnh HXVK phát sinh, phát triển và gây hại
nghiêm trọng trên cây cà chua, khoai tây, lạc. Trên cây thuốc lá tỷ lệ nhiễm bệnh
do R. solanacearum gây ra có phần nhẹ hơn. Tác giả đã cho biết những kết quả
nghiên cứu ban đầu về bệnh HXVK hại cây cà chua, đặc tính sinh học của vi khuẩn gây bệnh, phương pháp chẩn đoán nhanh và một số biện pháp phòng chống ban đầu trên một số cây trồng cạn như lạc, thuốc lá, cà chua, v.v.
Tác giả Lê Lương Tề (1997) đã nghiên cứu về triệu chứng của bệnh héo xanh, đặc tính sinh học và quy luật phát sinh phát triển của bệnh và một số
hướng phòng trừ. Tác giả đã nêu ra phạm vi ký chủ của loài vi khuẩn R.
solanacearum trên cây cà chua, khoai tây, lạc, thuốc lá, cây cà, vừng, ớt và đay.
* Nòi sinh học (biovar) vi khuẩn gây bệnh héo xanh (R. solanacearum)
Theo tác giả Nguyễn Thị Yến (2002) trong khi nghiên cứu thành phần nòi, biovar vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên cây trồng cạn đã cho kết quả: các isolates vi khuẩn héo xanh thu thập được từ các vùng trồng cà chua, khoai tây ở miền Bắc Việt Nam chủ yếu thuộc biovar 3. Các isolates thu thập trên lạc chủ yếu thuộc biovar 3 và 4, các biovar 3 và 4 đều gây bệnh trên cà chua, khoai tây, thuốc lá và cà pháo.
Trong quá trình nghiên cứu bệnh HXVK hại cà chua và một số cây rau màu vụ thu đông - xuân hè năm 2007 - 2008 ở Ninh Bình, Đỗ Tấn Dũng (2009) cho biết: Bệnh HXVK phát sinh gây hại trên các cây rau màu khác nhau ở cùng thời điểm điều tra, mức độ nhiễm bệnh trên từng cây trồng cũng khác nhau. Tỷ lệ
bệnh biến động trên 3 cây trồng trong điều tra tương ứng là: cây cà pháo (6,5 - 9,8%), cây lạc (3,4 - 5,3%) và cây khoai tây là (0,7 - 3,1%). Tác giả cho biết tác nhân gây ra bệnh HXVK cây cà chua, cà pháo, lạc, khoai tây ở Ninh Bình do loài vi khuẩn R. solanacearum, chúng thuộc chủng sinh lý 1 (race 1), nòi sinh học 3 (biovar 3). Các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh phân lập từ các cây ký chủđều có khả năng lây bệnh chéo cho nhau, mức độ nhiễm bệnh khác nhau, điều đó thể
hiện tính độc, tính gây bệnh giữa các dòng vi khuẩn cũng khác nhau.
* Đa dạng di truyền của vi khuẩn gây bệnh héo xanh (R. solanacearum)
Khi nghiên cứu về đa dạng ADN genome các chủng vi khuẩn (R.
solanacearum) gây bệnh héo xanh cây lạc bằng kỹ thuật RADP, tác giảĐinh Thị
Phòng (2008) cho biết: vi khuẩn gây bệnh có phạm vi ký chủ rộng, ngoài lạc còn gây bệnh cho cà chua, cà tím, khoai tây, thuốc lá, vừng,… Vì vậy, việc phòng trừ
đã phân tích sự đa dạng genome của các chủng vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh héo xanh cây lạc bằng kỹ thuật RADP để làm cơ sở khoa học cho việc xác
định nhận dạng độc tính của các nòi gây bệnh ở một sốđịa phương khác nhau để
tìm ra các giải pháp phòng trừ thích hợp.
* Sử dụng giống chống chịu bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây
Trong các biện pháp phòng chống bệnh HXVK thì chọn giống kháng
được coi là những giải pháp có nhiều ưu điểm. Chiến lược chọn tạo giống kháng bệnh ở nước ta đã được nghiên cứu và ứng dụng trên cây lương thực đã được áp dụng từ lâu, nhất là lúa, ngô. Chương trình chọn tạo giống khoai tây trong đó chọn tạo giống chống chịu các bệnh nghiêm trọng ở miền Bắc Việt Nam là virus, HXVK, mốc sương. Giống khoai tây vụ sớm có năng suất cao, chịu nóng và kháng bệnh HXVK đã được bắt đầu nghiên cứu từ năm 1985, tác giả Phạm Xuân Tùng đã tiến hành lai các tổ hợp khoai tây nhằm tạo ra các tổ hợp có khả năng chống chịu bệnh HXVK được di truyền từ bố hoặc mẹ (Phạm Xuân Tùng, 1995). Trong quá trình thử, khảo nghiệm, đánh giá chọn giống kháng bệnh HXVK, Đoàn Thị Thanh (1998) đã cho biết: từ 140 dòng giống khoai tây ban
đầu, tác giả đã xác định được các giống KT2, KT3, KT8, Nicola và VT2 cho năng suất cao và ổn định ở các vùng sinh thái, tỷ lệ nhiễm bệnh thấp.
Năm 2004 - 2007, Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp đã thực hiện dự án: “Tiếp nhận chuyển giao công nghệ sản xuất giống khoai tây sạch bệnh, năng suất, chất lượng cao tại Quảng Ninh”. Đây là một nhiệm vụ
KHCN được thực hiện trên cây khoai tây lần đầu tiên tại Quảng Ninh, kết quả
thực hiện dự án cho thấy tầm quan trọng của việc sản xuất giống khoai tây sạch bệnh có ý nghĩa to lớn như thế nào đối với người nông dân trong sản xuất khoai tây và đặc biệt là sản xuất giống khoai tây sạch bệnh trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh. Sản xuất giống khoai tây sạch bệnh đã tạo đà cho những năm tiếp theo phát triển sản xuất khoai tây ăn tươi và phục vụ chế biến trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh (Báo cáo tổng kết dự án, 2008).
Năm 2009 - 2011 Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh đã phối hợp với Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ (Viện Cây Lương thực và cây Thực phẩm – Thanh Trì, Hà Nội) thực hiện đề tài “Hoàn thiện quy trình phục tráng và sản xuất giống sạch bệnh một số giống khoai tây có giá trị kinh tế cao do Việt Nam chọn tạo”, kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu đã
hoàn thiện được quy trình sản xuất giống khoai tây sạch bệnh, trong đó đã đáp
ứng được yêu cầu nhiệm vụđề ra, cụ thể mức độ sạch bệnh HXVK cho từng cấp giống: Siêu nguyên chủng, nguyên chủng và xác nhận lần lượt là: 0%; 0% và 0,5% (Báo cáo tổng kết dự án, 2012).
Nguyễn Tất Thắng (2012) các giống khoai tây thể hiện tính chống chịu với bệnh HXVK gồm KT3, VT2, Mariella. Có thể sử dụng các giống khoai tây có khả năng chống chịu với bệnh HXVK như trên để đưa vào trồng trong sản xuất ở những vùng có áp lực bệnh HXVK cao.
* Biện pháp canh tác trong phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây
Kết quả nghiên cứu của Trương Văn Hộ (2004) về ảnh hưởng của biện pháp luân canh đến bệnh HXVK hại khoai tây cho biết: Luân canh khoai tây giữa hai vụ lúa có tác dụng cải tạo đất, hạn chế đáng kể bệnh HXVK. Đất được cải thiện cả về lý tính và hóa tính. Trồng khoai tây làm cho đất lúa thoáng khí, tơi xốp, tăng độ phì đáng kể. Hạn chế một số sâu, bệnh, cỏ dại cho lúa và cho chính khoai tây. Một số vùng thấy rằng luân canh lúa với khoai tây làm cho lúa đạt năng suất cao và ổn định, dễđạt 12 tấn thóc/ ha/ năm, trong đó lúa xuân đạt 6 - 7 tấn/ ha.
Tác giả Đỗ Tấn Dũng (2009) khi nghiên cứu bệnh HXVK hại cà chua và một số cây rau màu vụ thu đông - xuân hè năm 2007 - 2008 ở Ninh Bình cho biết: Kết quả khảo sát bước đầu cho thấy chế độ luân canh cây cà chua với lúa nước hoặc các cây không phải là ký chủ của bệnh đã có tác dụng hạn chế sự phát sinh gây hại của bệnh HXVK ngoài đồng ruộng. Khi luân canh cây cà chua với lúa nước hay những cây trồng cạn không phải là ký chủ của bệnh thì mức độ
nhiễm bệnh HXVK sẽ giảm đi một cách đáng kể. Tỷ lệ bệnh HXVK hại cà chua giao động từ 8,0 - 8,4% khi luân canh cà chua với lúa nước và mức độ nhiễm bệnh HXVK khá nghiêm trọng ở những chân ruộng luân canh cà chua với cây trồng cạn khác hoặc trồng lại trên chân đất đã trồng cà chua vụ trước, tỷ lệ bệnh giao động từ 13,8 - 19,6%.
Theo Nguyễn Tất Thắng (2012) bệnh héo xanh vi khuẩn do loài R.
solanacearum Smith. là một loại bệnh gây hại phổ biến trên cây lạc và cây khoai
tây ở vùng Hà Nội và phụ cận. Tác giả cho biết tỷ lệ nhiễm bệnh HXVK hại cây khoai tây trung bình dao động từ 2,93 - 5,33%; Tác giảđã xác định được biovar 3
và 4 thuộc race 1 (chủng sinh lý 1) từ các mẫu phân lập của loài vi khuẩn R.
solanacearum gây bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây ở một số tỉnh vùng Hà
Nội và phụ cận (Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Nam Định). Trong đó phổ biến nhất là biovar 3 có độc tính cao. Biện pháp kết hợp luân canh cây khoai tây với lúa nước, ngô, đậu tương, khoai lang (hoặc những cây không phải là ký chủ của bệnh HXVK) đã có tác dụng làm giảm đáng kể tỷ lệ bệnh HXVK trên đồng ruộng. Bệnh HXVK phát sinh và gây hại nhẹ nhất ở chân đất có luân canh với lúa nước, tỷ lệ bệnh dao động từ từ 2,4 - 2,93% trên khoai tây; còn ở chân đất vụ
trước trồng cà chua thì bệnh HXVK có xu thế phát sinh gây hại tăng lên, tỷ lệ
bệnh HXVK hại trên khoai tây từ 4,53 - 5,07%.
* Biện pháp sinh học trong phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây
Theo Nguyễn Thị Hồng Hải (2006) khi nghiên cứu đặc điểm sinh học và
ứng dụng vi khuẩn nội sinh thực vật trong phòng trừ bệnh héo xanh cây trồng: từ
12 mẫu cây họ cà, hành, ớt thuộc các vùng sinh thái khác nhau đã phân lập được 16 chủng vi khuẩn nội sinh với các đặc điểm hình thái khác nhau. Tám trong số
16 chủng đó thể hiện hoạt tính đối kháng cao với vi khuẩn gây bệnh héo xanh R. solanacearum trong điều kiện invitro. Tám chủng vi khuẩn nội sinh đối kháng vi khuẩn gây bệnh héo xanh CI1-5, CI1-6, CI1-7, CI4-1, CI4-4, NA3, NA4 và NA16 đều có thể tồn tại và phát triển trong mô rễ cây vừng với mật độ cao (từ
104 - 106 tế bào/gam sinh khối rễ tươi) và ổn định trong một thời gian dài (sau 25 ngày lây nhiễm). Đây là những chủng rất có triển vọng ứng dụng trong phòng trừ sinh học bệnh héo xanh cây trồng. Dựa vào một số các đặc điểm sinh học cơ
bản: 3 chủng CI4-1, CI4-4 và NA16 thuộc chi Bacillus, hai chủng CI1-6, CI1-7 thuộc chi Agrobacterium, hai chủng còn lại NA3 và NA4 tương tự như chi
Pseudomonas theo khả năng phát quang trên môi trường KB và sinh tổng hợp oxidaza và catalaza ngoại bào.
Theo Nguyễn Tất Thắng (2012) sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối kháng
B. subtilis bằng phương pháp ngâm củ khoai tây trước khi trồng, kết hợp với phun chất kích kháng Chitosan đã cho hiệu quả cao trong phòng trừ bệnh HXVK hại cây khoai tây. Hiệu quả phòng trừ bệnh HXVK hại cây khoai tây ngoài đồng ruộng sau 14 ngày đạt đạt 68,2%.
* Biện pháp hóa học trong phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây.
Theo Đỗ Tấn Dũng (1999) trong quá trình khảo sát hiệu lực của một số
loại thuốc hóa học trong phòng trừ bệnh HXVK hại cà chua cho thấy: phòng trừ
bệnh HXVK đang là một vấn đề khó khăn, hiệu quả phòng trừ thấp. Thuốc Streptomycine 200ppm có hiệu lực phòng trừ bệnh cao nhất (82,18%), thuốc Validacin 0,3% có hiệu lực phòng trừ là 36,47%; còn thuốc BenlatC 0,3% và Boocđô 1% gần như không có khả năng hạn chế sự phát triển của bệnh, hiệu lực phòng trừ thấp từ 2,73 - 4,71%. Tuy nhiên trong một số trường hợp cần thiết vẫn có thể sử dụng thuốc Streptomycine 200ppm, Validacin 0,3% để phun phòng trừ
nhằm hạn chế sự phát sinh phát triển và gây hại của bệnh HXVK.
Chu Văn Chuông (2005) trong quá trình nghiên cứu bệnh HXVK hại cà chua ở một số tỉnh đồng bằng sông Hồng và biện pháp phòng chống, tác giả cho biết: chất kích kháng Exin 4.5HP hầu như không có tác dụng trực tiếp ức chế vi
khuẩn R. solanacearum ởđiều kiện trong phòng thí nghiệm; còn thuốc Batocide
có hiệu lực ức chế vi khuẩn ngay ở nồng độ 0,1%, ở nồng độ 0,2% không quan sát thấy khuẩn lạc của vi khuẩn và hiệu lực ức chế của thuốc đạt 100%.
* Biện pháp quản lý tổng hợp bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây.
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Đĩnh (2001) trong quá trình thực hiện biện pháp quản lý cây trồng tổng hợp (ICM) đã xây dựng được quy trình ICM trên cây khoai tây tại đồng bằng sông Hồng. Quy trình ICM gồm 6 bước: xác định thuận lợi khó khăn trong sản xuất và tiêu thụ khoai tây, tuyên truyền nâng cao giác ngộ, tổ chức nhằm sở thích về ICM, huấn luyện nông dân về ICM, thí nghiệm do nông dân quản lý, thăm quan đầu bờ, hội thảo, đánh giá và nhân rộng. Áp dụng quy trình quản lý tổng hợp đối với bệnh héo xanh như: trồng giống khỏe, sử dụng phân chuồng hoai mục, luân canh với lúa nước, bón phân cân đối, đã mang lại kết quả tốt. Tỷ lệ cây bị bệnh héo xanh năm thứ 3 giảm so với đối chứng từ 45 - 58%. Năng suất khoai tây của các hộ ICM cao hơn của các hộ đối chứng từ 13,4 - 36,8%. Quy trình đã áp dụng thành công trong sản xuất tại 4 tỉnh sản xuất nhiều khoai tây (Hà Tây, Nam Định, Thái Bình và Hà Nội) và có khả năng áp dụng cho cây trồng khác.
Ngoài ra một số biện pháp phòng trừ như: thu dọn tàn dư cây bị bệnh, vệ
sinh đồng ruộng cũng bước đầu được nghiên cứu, thử nghiệm. Tuy nhiên hiệu quả của việc sử dụng các biện pháp này còn thấp, chưa ổn định và chưa được áp dụng nhiều trong sản xuất.
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
- Địa điểm nghiên cứu:
Bộ môn Bệnh cây - Khoa Nông học- Học Viện Nông nghiệp Việt Nam. Các vùng trồng khoai tây: Xã Bình Khê TX Đông Triều, Phường Minh Thành TX Quảng Yên, Xã Bằng Cả huyện Hoành Bồ, Xã Tình Húc huyện Bình Liêu thuộc tỉnh Quảng Ninh.
Các thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm tổng hợp thuộc Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 11/2014 tới tháng 12/2015
3.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
3.3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đề tài nghiên cứu bệnh HXVK hại trên cây khoai tây tại Quảng Ninh
3.3.2. Vật liệu nghiên cứu
- Mẫu bệnh héo xanh vi khuẩn của cây khoai tây.
- Cây kí chủ: Khoai tây (giống Atlantic – nguồn gốc Mỹ; giống Solara – nguồn gốc Đức), cà chua (Việt Nam), cà tím (Việt Nam).
- Đất cát pha (tầng canh tác) hấp khử trùng ở nhiệt độ 1210C; 1,5at trong thời gian 45 phút, trấu hun.
- Chế phẩm sinh học BT15: Bacillus subtilis; Bacillus lichennifomic;
Sacharomyces cerevisiae; Lactobacillus plantarum dạng dung dịch, mật độ tế
bào 108 CFU/ml (Các chủng vi sinh vật được nuôi cấy, sản xuất thành dạng chế
phẩm sinh học BT15 tại phòng thí nghiệm Tổng hợp thuộc Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh).
- Một số dụng cụ trang thiết bị thiết yếu khác phục vụ cho nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Tổng hợp thuộc Trung tâm khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh.
- Các dụng cụ, trang thiết bị cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu: que