(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu một số vi sinh vật đối kháng nấm fusarium oxysporum gây bệnh héo vàng cà chua tại hà nội và phụ cận

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM THỊ LƯƠNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VI SINH VẬT ĐỐI KHÁNG
NẤM FUSARIUM OXYSPORUM GÂY BỆNH HÉO VÀNG
CÀ CHUA TẠI HÀ NỘI VÀ PHỤ CẬN
Chuyên ngành:

Bảo vệ thực vật

Mã số:

60.62.01.12

Người hướng dẫn khoa học: TS. Hà Minh Thanh

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

download by :


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Thị Lương

i

download by :


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc TS. Hà Minh Thanh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và
tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo Ban Đào tạo Sau đại học, Viện
Khoa học Nông nghiệp Việt nam đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và có những góp ý sâu sắc
trong thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các anh, chị và bạn bè đông nghiệp trong Bộ môn Bệnh
cây, Viện Bảo vệ thực vật đã giúp đỡ tơi trong suốt q trình trong q trình thực hiện
đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Thị Lương

ii

download by :


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ................................................................................................................. ix
Trích yếu luận văn ............................................................................................................ x
Thesis abstract ................................................................................................................ xii
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2

1.4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................ 2

1.4.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 2

1.4.2.

Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 3
2.1.

Tình hình nghiên cứu ở ngồi nước .................................................................... 3

2.1.1.

Tác hại của bệnh héo vàng cà chua .................................................................... 3

2.1.2.

Những nghiên cứu về nấm F. oxysporum ........................................................... 3

2.1.3.

Vi sinh vật đối kháng và cơ chế đối kháng của vi sinh vật ................................ 4

2.2.

Tình hình nghiên cứu ở trong nước .................................................................. 13

2.2.1.

Tác hại của bệnh héo vàng cà chua .................................................................. 13

2.2.2.

Những nghiên cứu về nấm F. oxysporum ......................................................... 13

2.2.3.

Vi sinh vật đối kháng và cơ chế đối kháng của vi sinh vật .............................. 14

2.2.4.

Nghiên cứu về chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh hại .................................... 17

2.2.5.

Nghiên cứu về nhân sinh khối nấm có ích ...................................................... 18

Phần 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................... 20

3.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 20

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 20

3.3.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 20

3.3.1.

Mẫu vật nghiên cứu .......................................................................................... 20

3.3.2.

Vật liệu nghiên cứu trong phịng thí nghiệm .................................................... 20

3.3.3.

Vật liệu nghiên cứu trong nhà lưới ................................................................... 21

iii

download by :


3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 21

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 21

3.5.1.

Điều tra, thu thập nguồn nấm Fusarium gây bệnh, nguồn vi sinh vật đối
kháng ................................................................................................................ 21

3.5.2.

Phương pháp phân lập nấm Fusarium gây bệnh héo vàng cà chua ................. 21

3.5.3.

Phương pháp lây bệnh nhân tạo........................................................................ 23

3.5.4.

Phương pháp phân lập nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn trong đất .............................. 24

3.3.5.

Phương pháp đánh giá khả năng đối kháng của nấm có ích với nấm
Fusarium ....................................................................................................... 24

3.5.6.

Phương pháp đánh giá khả năng đối kháng của vi khuẩn, xạ khuẩn với
nấm F. Oxysporum ........................................................................................... 25

3.5.7.

Nghiên cứu các phản ứng sinh lý, sinh hóa của VSV đối kháng ..................... 27

3.5.8.

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh học đến sinh trưởng và
phát triển của VSV đối kháng trong điều kiện phịng thí nghiệm .................... 29

3.5.9.

Giám định vi sinh vật có ích bằng phương pháp sinh học phân tử................... 31

3.5.10. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 31
Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 32
4.1.

Phân lập nấm F. oxysporum từ mẫu cây cà chua bị bệnh héo vàng thu
thập ngoài đồng ruộng ...................................................................................... 32

4.1.1.

Phân lập nấm Fusarium oxysporum từ mẫu bệnh héo vàng ............................. 32

4.1.2.

Xác định tác nhân gây bệnh qua lây bệnh nhân tạo

4.2.

Thu thập nguồn vi sinh vật đôi kháng nâm F.oxysporum gây bệnh héo

..................................... 33

vàng cà chua ..................................................................................................... 34
4.2.1.

Phân lập các dòng vi sinh vật đối kháng .......................................................... 34

4.2.2.

Khả năng đối kháng của các dịng vi khuẩn, xạ khuẩn có triển vọng trong
phịng thí nghiệm .............................................................................................. 37

4.3.

Đặc điểm sinh học, sinh lý và sinh hóa của các dịng vi khuẩn, xạ khuẩn
có triển vọng ..................................................................................................... 41

4.3.1.

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng, phát triển của các dòng vi
khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng ...................................................................... 41

4.3.2.

Ảnh hưởng của mơi trường dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của
các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng. ................................................ 42

4.3.4.

Đặc tính sinh lý, sinh hóa của vi khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng ................. 45

4.4.

Giám định vi sinh vật đối kháng ....................................................................... 55

4.5.

Khả năng đối kháng của các dòng vi khuẩn, xạ khuẩn trong điều kiện
nhà lưới ......................................................................................................... 55

iv

download by :


4.5.1.

Biến động quần thể của các dòng vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm f.
Oxysporum trong điều kiện nhà lưới ................................................................ 55

4.5.2.

Hiệu quả ức chế của các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng đối với
bệnh héo vàng cà chua trong nhà lưới .............................................................. 57

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 59
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 59

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 59

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 60

v

download by :


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BVTV

Bảo vệ thực vật

VK

Vi khuẩn

VSV

Vi sinh vật

XK

Xạ khuẩn

vi

download by :


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Phân lập nấm Fusarium oxysporum từ mẫu cây cà chua bị bệnh
héo vàng ....................................................................................................... 33
Bảng 4.2. Kết quả lây bệnh nhân tạo và phân lập trở lại nấm F. oxysporum trên
cây cà chua ................................................................................................... 34
Bảng 4.3. Phân lập và thử nghiệm khả năng đối kháng của các dòng VSV với
nấm F. oxysporum ........................................................................................ 35
Bảng 4.4. Phân lập nấm Trichoderma từ đất trồng cà chua ......................................... 37
Bảng 4.5. Khả năng đối kháng của các dịng VSV có triển vọng với nấm F.
oxysporum theo phương pháp cấy đối xứng ................................................ 38
Bảng 4.6. Khả năng đối kháng của các dịng VSV có triển vọng với nấm F.
oxysporum theo phương pháp giếng ............................................................ 40
Bảng 4.7. Khả năng đối kháng của các dòng Trichoderma với nấm F. oxysporum
gây héo vàng cà chua bằng ký sinh trực tiếp ............................................... 40
Bảng 4.8. Khả năng ức chế bằng kháng sinh bay hơi của các dòng Trichoderma
với nấm F. oxysporum gây héo vàng cà chua .............................................. 41

Bảng 4.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của các dịng VK, XK có
triển vọng ..................................................................................................... 41
Bảng 4.10. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của
các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng .............................................. 43
Bảng 4.11. Ảnh hưởng của pH mơi trường đến sinh trưởng, phát triển của các
dịng vi khuẩn, xạ khuẩn có triển vọng ........................................................ 44
Bảng 4.12. Đặc tính yếm khí của các dịng VK, XK triển vọng .................................... 45
Bảng 4.13. Khả năng khử Nitrat của các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn có triển vọng ..... 46
Bảng 4.14. Khả năng đồng hóa nguồn cac bon của các nguồn vi khuẩn, xạ khuẩn
có triển vọng ................................................................................................ 47
Bảng 4.15. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến sinh trưởng, phát triển của các dịng
vi khuẩn, xạ khuẩn có triển vọng ................................................................. 49
Bảng 4.16. Định tính hoạt độ enzym của các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn
triển vọng ..................................................................................................... 50
Bảng 4.17. Khả năng thủy phân tinh bột của các dòng vi khuẩn, xạ khuẩn có
triển vọng ..................................................................................................... 52
Bảng 4.18. Đánh giá khả năng gây độc bán trường diễn của các chủng vi sinh vật
đối kháng và thảo mộc trên chuột (Sau 30 ngày)......................................... 54

vii

download by :


Bảng 4.19. Trọng lượng chuột ở các ngày sau uống ...................................................... 54
Bảng 4.20. Kết quả giám định vi khuẩn, xạ khuẩn đối kháng........................................ 55
Bảng 4.21. Biến động quần thể của các dòng vi khuẩn, xạ khuẩn đối kháng trong
điều kiện nhà lưới......................................................................................... 56
Bảng 4.22. Biến động mật độ bào tử nấm gây bệnh trong đất khi sử dụng các vi
sinh vật trong điều kiện nhà lưới ............................................................... 57

Bảng 4.23. Hiệu quả của các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn đối kháng có triển vọng
với bệnh héo vàng cà chua trong nhà lưới ................................................... 58

viii

download by :


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Bệnh héo vàng trên cây cà chua (Fusarium oxysporum) ............................. 32
Hình 4.2. Nấm Fusarium oxysporum sau 7 ngày ni cấy trên mơi trường
nhân tạo ................................................................................................... 37
Hình 4.3. Nấm Fusarium oxysporum phân lập từ thân cây sau 10 ngày lây bệnh ...... 37
Hình 4.4. Đối kháng của một số dòng vi khuẩn, xạ khuẩn với nấm F. oxysporum
theo phương pháp cấy đối xứng .................................................................. 39
Hình 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến một số dòng vi khuẩn, xạ khuẩn .................... 42
Hình 4.6. Ảnh hưởng của các loại mơi trường đến một số dịng vi khuẩn,
xạ khuẩn ....................................................................................................... 43
Hình 4.7. Ảnh hưởng của các độ pH đến một số dịng vi khuẩn và xạ khuẩn ............. 44
Hình 4.8. Tính yếm khí của một số dịng vi khuẩn và xạ khuẩn ................................. 46
Hình 4.9. Khả năng khử nitrat của một số dịng vi khuẩn, xạ khuẩn ........................... 47
Hình 4.10. Nguồn Cacbon từ Glucose .......................................................................... 50
Hình 4.11. Nguồn Cacbon từ Saccarose ....................................................................... 50
Hình 4.12. Nguồn Cacbon từ Manitol .......................................................................... 50
Hình 4.13. Nguồn Cacbon từ tinh bột tan ..................................................................... 50
Hình 4.14. Khả năng chịu muối của dịng vi khuẩn F29.1 .............................................51
Hình 4.15. Khả năng hoạt hóa enzyme chitinase của một số dịng vi khuẩn,
xạ khuẩn ....................................................................................................... 51
Hình 4.16. Khả năng hoạt hóa enzyme β-glucanase của một số dịng vi khuẩn,
xạ khuẩn ....................................................................................................... 51

Hình 4.17. Khả năng hoạt hóa enzyme cellulose của một số dịng VK, XK ................. 52
Hình 4.18. Khả năng thủy phân tinh bột của một số dòng VK và XK .......................... 53

ix

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Phạm Thị Lương
Tên luận văn: Nghiên cứu một số vi sinh vật đối kháng nấm Fusarium oxysporum gây
bệnh héo vàng cà chua tại Hà nội và phụ cận.
Ngành: Bảo vệ thực vật

Mã số: 60.62.01.12

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu:
Xác định được một số chủng vi sinh vật có khả năng đối kháng cao với nấm
Fusarium oxysporum gây bệnh héo vàng cà chua tại Hà nội và phụ cận.
Phương pháp nghiên cứu:
- Thu thập, phân lập nguốn nấm Fusarium gây bệnh, nguồn vi sinh vật
đối kháng.
Theo phương pháp nghiên cứu BVTV quyển I và quyển 3 của Viện Bảo vệ thực vật năm
1997 và 2000.
+ Chọn các vườn đại diện, thu mẫu cây bị bệnh héo vàng và thu mẫu đất tại
vùng rễ cây bị bệnh (đối với phân lập nấm Fusarium) và không bị bệnh (đối với phân
lập VSV đối kháng nấm gây bệnh).
+ Phân lập nấm Fusarium từ mô cây bị bệnh và từ đất: theo phương pháp của
Burgess L.W., 2009.

+Phân lập VSV đối kháng nấm: Theo phương pháp của Wen-Chuan Chung et
al. (2011).
Pha loãng dung dịch đất từ 10-5 đến 10-7 lần, chan đều 0,5 ml dung dịch đã pha
lỗng trong hộp petri có chứa môi trường dinh dưỡng nhân tạo (SPA, YS, NA và CGA).
+Lây bệnh nhân tạo: nấm Fusarium nhân nuôi trong 7 ngày, thu dịch bào tử và
lây bệnh trên cây cà chua giai đoạn 3-4 lá thật bằng cách ngâm rễ cây trong dung dịch
nấm có mật độ 1x10-4 bào tử/ml trong thời gian 20 phút.
- Đánh giá khả năng đối kháng của VSV có ích với nấm Fusarium: Theo phương
pháp của Wen-Chuan Chung et a. (2011).
+ Trong điều kiện phịng thí nghiệm: Nấm Fusarium và VSV đối kháng được
nhân nuôi và cấy trên môi trường PDA. Theo dõi sự phát triển của nấm và VSV để đánh
giá khả năng đối kháng của chúng.
+ Trong điều kiện nhà lưới: Trộn đều dung dịch nấm F. oxysporum (nồng độ
1x10 bào tử/g) và dung dịch VSV đối kháng (nồng độ 1x109 cfu/g) trong chậu có chứa
4

x

download by :


3 kg đất khử trùng. Sau 7 ngày, cây cà chua giai đoạn 3-4 lá thật được trồng trong các
chậu có chứa hỗn hợp dung dịch nấm và VSV. Theo dõi, đánh giá tỉ lệ bệnh và chỉ số
bệnh sau 20, 30 và 40 ngày sau trồng.
- Nghiên cứu các đặc điểm sinh học của VSV đối kháng
Ảnh hưởng của các ngưỡng nhiệt độ, ánh sáng và độ pH tới sinh trưởng và
phát triển của VSV đối kháng.
- Nghiên cứu các phản ứng sinh lý, sinh hóa của VSV đối kháng
Xác định tính yếm khí, khả năng khử nitrat; khả năng đồng hóa nguồn cacbon
từ đường glucose và sacrose; tính chịu muối NaCl; định tính hoạt độ enzym chitinase,

β-glucanase và cellulase).
- Đánh giá độc tính của các chủng VSV đối kháng đối với chuột bạch: Theo
phương pháp thường quy
- Giám định VSV bằng phương pháp sinh học phân tử
Tách chiết DNA, phản ứng PCR, chạy điện di, đọc kết quả và giải trình tự gen.
Kết quả chính và kết luận:
- Các dịng vi khuẩn và xạ khuẩn có khả năng hạn chế sự phát triển của nấm F.
oxysporum với hiệu quả dao động từ 78,41 đến 86,59% và từ 57,4 đến 67,7% (trong
điều kiện phịng thí nghiệm và nhà lưới).
- Các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn sinh trưởng và phát triển tốt trên môi trường
PDA và SPA, điều kiện nhiệt độ 25-300C, độ pH của môi trường thay đổi từ 7-8.
- Các dòng vi khuẩn và xạ khuẩn đều thuộc nhóm kỵ khí, có khả năng khử nitrat,
đồng hóa nguồn các bon từ các loại đường, thủy phân tinh bột và có khả năng cao hoạt
hóa các enzym cellulase, chitinase và β-glucanase.
- Các dịng vi sinh vật có triển vọng không gây ảnh hưởng đến sinh rưởng và
phát triển của chuột bạch.
- Giám định được 2 dịng có tính đối kháng nấm F. oxysporum mạnh nhất là
dòng vi khuẩn (ký hiệu VF-7) là lồi Bacillus subtilis và dịng xạ khuẩn (ký hiệu F-123)
là lồi Streptomyces katrae.
- Hai dịng Bacillus subtilis và Streptomyces katrae sẽ được sử dụng là tác
nhân sinh học để nghiên cứu và sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh héo vàng
cà chua.

xi

download by :


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Pham Thi Luong

Thesis title: Study on microorganisms to antagonize Fusarium oxysporum caused
yellow wilt of tomato at Hanoi and surrounding area.
Major: Plant Protection

Code: 60.62.01.12

Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research objective: Determine strains of microorganism which have a highly
antagonistic to Fusarium oxysporum caused yellow wilt of tomato at Hanoi and
surrounding area.
Materials and methods
Materials: F. oxysporum fungus, microorganisms, artificial culture, instrument in
laboratory and greenhouse…
Methods
- Collecting and isolating Fusarium fungi and microorganisms: following
Method of Research on Plant Protection, Plant Protection Research Institute, Volume 1
and 3, 1997 and 2000.
+ Collected diseased and soil samples from infested plants and rhizosphere (for
Fusarium fungi) and from non-infested plant rhizosphere (for antagonistic
microorganisms).
+ Isolated Fusarium fungi from infested plants and soil: Burgess L.W. (2009).
+ Isolated antagonistic microorganisms: Wen-Chuan Chung et al. (2011)
Diluted soil solution to 10-5 to 10-7 times and regularly spread to petri contained
SPA, NA and CGA media.
+ Artificially inoculated: F. oxysporum fungus was cultured in media. After 7
days, fungal solution (104 spores/ml) was collected and inoculated on tomato at true 3-4
leaf stage by soaking plant roots in fungal solution for 20 minutes.
- Evaluating of antagonistic ability of microorganisms to Fusarium fungus:
Wen-Chuan Chung et al. (2011).
+ In laboratory: Fusarium and microorganisms were cultured in the same petri.

Observation of Fusarium growth to understand of antagonistic ability of
microorganisms.

xii

download by :


+ In greenhouse: evenly mixed fungal and microorganic solution (104 spores/gr
for fungi and 109 cfu/gr for microorganisms) in pods contained 3 kg of sterilized soil.
After 7 days, tomato plants at true 3-4leaf stage were grown on these pods. Diseased
incidence and severity were observed at 20, 30 and 40 days after growing.
- Study on biological characterization of antagonistic microorganisms: Effect of
different temperature, light and pH level thresholds on growth and development of
antagonistic microorganisms.
- Study on physiological and chemical characterization of antagonistic
microorganisms: anaerobic conditions, depolarize nitrate and assimilate carbon from
glucose and sucrose, mediate chitinase, cellulase and β glucanase enzymes.
- Identification of microorganisms by molecular technique.
DNA extraction, PCR reaction, electrophoresis, result reading, gene sequencing.
Main finding and conclusions
- Baterial and steptomyces strains had a high antagonism to Fusarium
oxysporum with effective ranging from 78.41 to 86.59% and 57.4 to 67.5% in
laboratory and greenhouse conditions respectively.
- Baterial and steptomyces strains good grown on PDA and SPA media, 250

30 C, pH level from 7-8.
- The promising microorganisms can grow and develop in anaerobic conditions,
depolarize nitrate and assimilate carbon from glucose and sucrose, mediate amylase,
chitinase, cellulase and β glucanase enzymes.

- Bacillus subtilis and Streptomyces katrae species were identified.
- Bacillus subtilis and Streptomyces katrae species will be used as biological
agents to develop bioproduct to control tomato yellow wilt disease.

xiii

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cà chua là một trong những cây rau màu có giá trị kinh tế cao, được trồng
phổ biến tại Việt nam. Cũng như các loại cây trồng khác, cà chua thường bị nhiều
đối tượng bệnh hại tấn công, gây thiệt hại đáng kể về năng suất và chất lượng sản
phẩm. Trong số các bệnh hại, bệnh héo vàng do nấm Fusarium oxysporum gây ra
là một trong những bệnh hại nguy hiểm, có thể làm giảm năng suất cà chua từ
20-30%, có khi tới trên 50% ở những nơi bị bệnh nặng. Hiện nay do việc đẩy
mạnh thâm canh, tăng năng suất, bón phân khơng cân đối nên sự phát sinh và gây
hại của bệnh ngày càng gia tăng.
Có nhiều biện pháp đang được sử dụng để hạn chế sự gây hại của nấm
Fusarium oxysporum gây bệnh héo vàng trên cà chua như sử dụng giống kháng,
luân canh cây trồng, kỹ thuật canh tác, thuốc hóa học và khử trùng đất cũng như
áp dụng biện pháp kiểm soát sinh học bằng cách sử dụng các chế phẩm vi sinh,
phân hữu cơ vi sinh chứa các chủng vi sinh vật đối kháng có khả năng ức chế và
làm giảm độc tính của F.oxysporum … Tuy nhiên việc phịng trừ là rất khó khăn
do Fusarium oxysporum là lồi nấm có phổ ký chủ rộng, có khả năng tồn tại lâu
dài trong đất, thích ứng với các điều kiện ngoại cảnh khó khăn dưới dạng bào tử
hậu. Hơn nữa, việc sử dụng nhiều thuốc hóa học đã làm tăng khả năng kháng
thuốc của các loài nấm này, gây ô nhiễm cho môi trường, dư lượng thuốc vượt
q ngưỡng cho phép và thậm chí cịn phá hủy tầng ơ zơn. Giảm thiểu việc sử

dụng thuốc hóa học là hướng đi toàn cầu trong nền sản xuất nông nghiệp hiện
đại, đặc biệt là khi nước ta đã gia nhập WTO, yêu cầu sử dụng biện pháp sinh
học hay sử dụng chế phẩm sinh trong bảo vệ thực vật là rất cần thiết để có sản
phẩm sạch và an toàn với sức khỏe cộng đồng.
Những nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phẩm sinh học hiện nay để
phòng trừ bệnh héo vàng Fusarium trên cà chua ở nước ta hiện nay cịn rất hạn
chế, riêng lẻ, khơng đồng bộ và gặp nhiều khó khăn như hiệu quả của chế phẩm,
tính ổn định về độc tính của chế phẩm, giá thành sản phẩm trên thị trường và
phương pháp sử dụng trên đồng ruộng. Từ thực tế nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu
một số vi sinh vật đối kháng nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo vàng cà
chua tại Hà nội và phụ cận” được thực hiện làm cơ sở cho việc nghiên cứu và
sản xuất chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh héo vàng cà chua, đảm bảo sản xuất
cà chua bền vững trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp hiện nay.
1

download by :


1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Xác định được một số chủng vi sinh vật có khả năng đối kháng cao với
nấm Fusarium oxyporum gây bệnh héo vàng cà chua tại Hà nội và phụ cận.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở xác định được một số chủng vi sinh vật đối kháng nấm F.
Oxysporum gây bệnh héo vàng cà chua tại Hà Nội và phụ cận. Đề tài đi sâu
nghiên cứu đặc tính sinh lý, sinh hóa của vi sinh vật và khả năng làm giảm bệnh
héo vàng cà chua trong phịng thí nghiệm và nhà lưới của các vi sinh vật có ích.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở dẫn liệu khoa học về sử dụng vi
sinh vật có ích trong phịng trừ bệnh do nấm Fusarium oxysporum gây hại trên

cây trồng nói chung, cây cà chua nói riêng.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho việc nghiên cứu và sản xuất
chế phấm sinh học phòng trừ bệnh, góp phần quan trọng trong việc ứng dụng biện
pháp sinh học phịng trừ bệnh héo vàng có hiệu quả và an tồn với mơi trường.

2

download by :


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƯỚC
2.1.1. Tác hại của bệnh héo vàng cà chua
Cà chua thường bị tấn công và gây hại bởi các loại bệnh do nấm, vi khuẩn,
vi rút và tuyến trùng. Bệnh héo vàng cà chua được mô tả đầu tiên do Massee. G. E.
ở Anh năm 1895, đây là bệnh hại quan trọng trên cây cà chua ở ít nhất là 32 nước
trên thế giới. Ở phía nam nước Mỹ bệnh này đã gây hại nghiêm trọng trên đồng
ruộng. Bệnh héo vàng do nấm F.oxysporum gây ra là một trong những bệnh nguy
hiểm, gây thiệt hại lớn ở nhiều nước trên thế giới. Bệnh thường phát sinh nhiều ở
thời vụ có thời tiết nóng, nhiệt độ hơn 250C. Cà chua bị bệnh héo vàng do nấm
Fusarium sẽ chết nhanh và thiệt hại lớn khi cùng bị tuyến trùng (Meloidogine
incognita) xâm nhập vì tuyến trùng làm giảm tính chống bệnh của cà chua đối với
nấm Fusarium. Ở những nước có khí hậu mát mẻ thường thấy bệnh trong nhà kính.
Theo R.H.Stover ở vùng nhiệt đới, nấm F.oxysporum còn gây hại trên nhiều ký
chủ khác như thuốc lá, cà chua, khoai lang, khoai tây… Theo Burgess et al.
(1998), nấm F.oxysporum là tác nhân gây bệnh héo, thối rễ, thân và mầm cây.
Ngồi ra F.oxysporum cịn gây thối nõn ngơ (Nelsin et al.,1988).
2.1.2. Những nghiên cứu về nấm F. oxysporum
Trong các loài nấm gây hại thì nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo là

một trong những nhóm nấm nguy hiểm nhất (Smith et al., 1988). Đây là nhóm
nấm có thể tồn tại lâu dài trong đất cũng như trong tàn dư của cây trồng từ vụ này
sang vụ khác. Chúng có thể tồn tại dưới dạng sợi nấm, các dạng bảo tử lớn, bào
tử nhỏ và hậu bào tử (Agrios, 1997). Yangui et al. (2008) chỉ ra rằng việc phịng
trừ nhóm nấm bệnh như Fusarium, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia... là rất
khó khăn do đặc tính sinh học, sinh thái của các nhóm nấm này, chúng có khả
năng thích ứng với các điều kiện ngoại cảnh khó khăn dưới dạng bào tử hậu hoặc
dạng hạch. Bên cạnh đó, nấm F.oxysporum tồn tại trong đất, xâm nhiễm và gây
bệnh bên trong bó mạch chủ yếu thơng qua bộ rễ, do đó khó khăn cho việc dùng
thuốc hóa học.
Fusarium oxysporum thuộc giới nấm, lớp nấm bất tồn, bộ Moniliales, họ
Tuberculariaceae, là nấm sợi đa bào, màu trắng, sinh sản vơ tính. Nấm Fusarium
gây bệnh héo tồn tại trong hầu hết các vùng đất trồng cà chua nên hầu hết cây
trồng dễ bị nhiễm bệnh nếu khơng có biện pháp phòng trừ bệnh hữu hiệu. Nhiệt
3

download by :


độ cao, kết cấu đất chặt, cứng, ẩm độ cao, mật độ cây trồng cao là những yếu tố
thuận lợi cho bệnh héo Fusarium phát triển. Canh tác không đúng kỹ thuật, các
loại bệnh trong đất khác, các loại thuốc trừ cỏ cũng là những yếu tố làm ảnh
hưởng đến rễ non, từ đó giúp cho bệnh héo Fusarium càng phát triển và gây hại.
C.Booth (1977-1979) đã cho rằng nấm F. oxysporum có số lượng 90 lồi. Nấm
F. oxysporum có phạm vi ký chủ rất rộng lớn và tồn tại nhiều dạng khác nhau
trong đất. Garber and Kapplmen (1981), Cock and Kelman (1981) đều công bố
rằng bệnh này gây hại lớn đối với các vùng trồng bông ở Trung quốc. Như vậy
nấm Fusarim oxysporum có phạm vi ký chủ lớn.Mặt khác, thành phần và sự phân
bố của nấm F. oxysporum trong đất có liên quan chặt chẽ với sự xuất hiện và
mức độ gây hại trên cây ở mỗi vùng sinh thái khác nhau.

Chu kỳ sinh trưởng của nấm bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong
quá trình phát tán bào tử nấm có mặt trong khơng khí và trong thời gian giữa các
thời vụ. Kết quả điều tra thành phần loài nấm Fusarium vùng Queenland
Australia với 3 loài nấm Fusarium moniliforme, F. serif và F. semitectum, loài
nấm Fusarium oxysporum xuất hiện ở hầu hết các mẫu phân lập (Burgess and
Summerll, 1992).
Mỗi dạng của loài F. oxysporum thường chỉ gây héo trên một loài ký chủ,
như: F. oxysporum f.sp.cubense gây héo chuối; F. oxysporum f.sp. lycopersici
trên cà chua, F. oxysporum f.sp.pisi trên đậu Hà Lan; F. oxysporum f.sp. niveum
trên dưa hấu; F. oxysporum f.sp. callistephi trên cúc tây; F. oxysporum f.sp.
ziniberi trên gừng; F. oxysporum f.sp. dianthy trên cẩm chướng.
Đặc điểm sinh học của nấm F. oxysporum rất rõ rệt, sợi nấm phát triển
mạnh, màu sắc biến đổi từ màu trắng đến màu tím violet, tản nấm thường sinh sắc
tố màu hồng đến màu tím đậm trên mơi trường PDA. Bào tử lớn hình thành trên
mơi trường PDA có kích thước ngắn trung bình hoặc dài, phần lớn có 3 vách ngăn
mỏng, một đầu nhọn hoặc thon nhọn, một đầu hình bàn chân, bào tử nhỏ hình
thành trên cành bào tử phân sinh đơn nhánh ngắn thường khơng có ngăn ngang,
đơi khi có một ngăn. Hình dạng bào tử thay đổi từ hình ovan, hình elip hoặc hình
quả thận. Hậu bào tử thường hình thành hầu hết trên các mẫu phân lập sau 3 – 6
tuần nuôi cấy trên bề mặt thạch của môi trường PGA (Burgess et al., 1994).
2.1.3. Vi sinh vật đối kháng và cơ chế đối kháng của vi sinh vật
Trong tự nhiên nhiều loài vi sinh vật có khả năng ức chế sinh trưởng và
phát triển của các loài vi sinh vật khác và chúng thường được gọi là vi sinh vật
4

download by :


đối kháng. Việc sử dụng hiện tượng đối kháng này trong công tác bảo vệ thực vật
được gọi là biện pháp phòng trừ sinh học. Biện pháp này được cho là một

phương pháp quản lý bệnh cây trồng trực tiếp, bằng cách sử dụng các thành phần
trong hệ sinh thái để giúp cây trồng chống lại những tác nhân gây bệnh, nó là
chìa khóa để tạo một nền nơng nghiệp bền vững. Trên thế giới, vi sinh vật đối
kháng với một số bệnh cây trồng đã được các nhà khoa học nghiên cứu và ứng
dụng từ những năm đầu của thế kỷ XX. Nhóm vi khuẩn đối kháng bệnh cây
trồng rất đa dạng bao gồm hàng loạt các loài vi khuẩn thuộc các chi
Agrobacterium, Bacillus, Streptomyces, Burkhoderia, Pseudomonas…. Các vi
khuẩn này có thể đối kháng ở mức tiêu diệt, hoặc hạn chế sự phát triển cả các vi
sinh vật gây bệnh trong đất vùng rễ, trên các bộ phận trên mặt đất hay thậm chí
tồn tại trong thân, rễ, lá cây.
- Cơ chế tác động của một số vi khuẩn đối kháng
Các vi khuẩn vùng rễ phân lập từ đất có khả năng tăng cường, kích thích
sinh trưởng cây trồng (PGPR) và các chủng vi khuẩn đối kháng như Bacillus
amyloliquefaciens cùng các chủng khác, được phân lập từ môi trường bên ngoài
cây trồng bao gồm vùng đất rễ, bề mặt rễ, thân, lá hay từ các cơ quan, bộ phận
bên trong lá bao, tất cả thường có tác động lên sự kích kháng hệ thống được xui
khiến (SAR) và sự sản xuất các hợp chất kháng khuẩn khác nhau có giá trị như
surfactin, inturin, fengycin với các cơ chế và một tác động phổ rộng trong việc
tiêu diệt nấm, vi khuẩn, tuyến trùng và virut hại cây trồng (Xiaobing Wang et al.,
2014; HaiyanLi et al., 2015; Han Qiao Hu et al., 2010; Shimaila Rashid et al.,
2012). Những vi khuẩn có tiềm năng đối kháng này có thể phát sinh ra các hợp
chất kháng sinh lý tưởng chưa từng được tìm thấy trước đây (Zhihui Xu, 2012;
Alvarez et al., 2011).Các hợp chất tự nhiên này có tiềm năng áp dụng cao trong y
học, hóa sinh học cho cơng nghiệp bảo quản, chế biến thực phẩm và phòng trừ
sâu bệnh hại cây trồng.
+ Vi khuẩn vùng rễ kích thích sinh trưởng (PGPR):
Có các cơ chế hoạt động đa dạng được liên quan đến các tương tác vi khuẩncây trồng và trong rất nhiều trường hợp, các PGPR có một số cơ chế lên các hoạt
động của chúng để kích thích sự sinh trưởng của cây trồng tại các thời điểm khác
nhau trong suốt chu kỳ sống của cây trồng ( Bemard R.Glick et al., 1997;
Gabriele Berg et al., 2002; Muller H et al. 2009). Được cơ bản dựa trên phương

thức hoạt động của chúng, các PGPR được chia thành 2 nhóm chính nhóm
PGPRs có ảnh hưởng trực tiếp tới cơ chế chuyển hóa trong cây trồng kết quả
5

download by :


tăng cường sinh trưởng cây trồng, ra hạt hoặc tăng năng suất và nhóm
Biocontrol-PGPRs có khả năng phịng trừ các tác nhân gây bệnh, vì vậy gián tiếp
làm cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt (Wang K et al., 2006).
+ Các vi khuẩn Pseudomonas:
Theo Nielssen et al. (2002), các chủng của vi khuẩn Pseudomonas kháng
nấm đều có cơ chế cạnh tranh sắt tạo siderophore và có thể tham gia vào cơ chế
kháng nấm. Tìm hiểu cơ chế kháng nấm, ơng cịn cho rằng các chủng
Pseudomonas fluorescens vừa có khả năng đối kháng nấm có thành tế bào được
cấu tạo chủ yếu với chitin, enzyme chitinase làm phân hủy chitin dẫn đến sự phá
hủy thành tế bào, mặt khác nó có khả năng đối kháng với nấm có thành tế bào có
cấu tạo chủ yếu với glucan, có sự tham gia của chất kháng sinh và endochitina.
Theo tác giả Diby et al. (2006), vi khuẩn Pseudomonas fluorescens sản sinh các
chất kích thích sinh trưởng như: gibberellin, cytokinin và axit acetic.
+ Các vi khuẩn Bacillus:
Theo tác giả Kyung Seok Park et al. (2008), sản phẩm EXTN-1 gồm vi
khuẩn đối kháng Bacillus vallismortis (dạng viên và dạng lỏng), nếu dạng viên
kết hợp với than bùn non. Cơ chế tác động của EXTN-1:
- EXNT- 1 được phân tích bởi sự bài tiết vật chất hoá học của rất nhiều
chủng loại. Đặc biệt, chất kết hợp của 2 loại chất sau được coi là vật chất tăng
cường kháng bệnh mạnh nhất: Cyclo dipeptide và Cyclo depsipeptide.
- EXTN-1 chứa Pr- protein có khả năng ngăn ngừa dịch bệnh cho cây. Các
Pr- protein có sự hoạt động của kháng thể vi sinh vật (anti-microbial activity) có
tác dụng ngăn cản men sinh vật gây bệnh thâm nhập vào thực vật. Trong các loại

Pr- protein thì Pr-1a là chất đạm có sức đề kháng tiêu biểu nhất.
- Sức đề kháng vật lý của EXTN-1: thúc đẩy hình thành callus, ngăn chặn
lây lan bào tử vi rút, vi khuẩn và nấm gây bệnh, phịng ngừa sự hình thành vi
khuẩn gây bệnh phụ. Tế bào hình thành callus dầy và Lignin kết hợp lại làm cho
cường độ tế bào nâng cao sẽ chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh ở tế
bào biểu bì. Bản thân vật chất phát sinh trong q trình hình thành Ligin có độc
tính trong vi khuẩn gây bệnh và các bệnh lây nhiễm kèm theo.
- Các vi khuẩn Bacillus nội sinh:
Thuật ngữ nội sinh (endophyte) được sử dụng cho các vi sinh vật sống
bên trong các cây trồng ký chủ của chúng. Các vi khuẩn này nhìn chung
6

download by :


thường định vị bên trong các khoảng không nội bào và chúng được phân lập
từ tất cả các khoảng không bên trong cây trồng và hạt giống (Posada F et al.,
2005). Vi khuẩn nội sinh có thể được phân chia một cách tương đối thành hai
nhóm. Một nhóm có thể kích thích khả năng sinh trưởng và tăng năng suất cây
trồng bao gồm Azopirillum sp., Azostobacter sp., Staphylococcus sp.,
Enterobacter sp. và Pseudomonas sp.. Những vi khuẩn nội sinh thuộc nhóm
này được chỉ ra có tiềm năng để loại bỏ sự nhiễm độc của đất bởi tăng cường
sự phục hồi và điều trị ở mức bên trong thực vật (phytoremediation) và có thể
đóng một vai trị trong việc làm màu mỡ đất trồng thơng qua sự hịa tan
phosphat và sự cố định đạm. Nhóm kia bao gồm Bacillus sp., Clavibacter sp.,
Pseudomonas sp. và Serrata sp. có thể tăng cường sức khỏe cây trồng và hoạt
động như các tác nhân phòng trừ sinh học để bảo vệ cây trồng. Các vi sinh vật
nội sinh này có tác động ít nhất trong việc lấp đầy vị trí mà các tác nhân gây
bệnh có thể xâm chiếm hoặc tác động nhiều hơn trong sự xui khiến kích kháng
hệ thống ISR. Chúng mang lại những lợi ích cho cây ký chủ bởi việc tạo ra

một dải rộng các sản phẩm tự nhiên bao gồm các hợp chất diệt khuẩn/ kháng
sinh có tiềm năng được áp dụng trong y học, nông nghiệp hoặc công nghiệp bảo
quản và chế biến thực phẩm. Thêm vào đó, ngày càng có nhiều sự chú ý, quan
tâm đến việc phát triển và áp dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học cho vi sinh
vật nội sinh nhằm tăng cường sự điều trị ở bên trong thực vật và sự sản xuất
bền vững các cây trồng phi thực phẩm dành cho sản xuất công nghiệp, sản
xuất nhiên liệu sinh học và sinh khối (Ryan RP et al., 2008).
- Cơ chế tác động của xạ khuẩn Streptomyces:
Xạ khuẩn thuộc giới (regnum) vi khuẩn, họ Streptomycetaceae, chi
Streptomyces. Xạ khuẩn (Actinobacteria) thuộc nhóm vi khuẩn Procaryote
phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên. Xạ khuẩn có cấu trúc tế bào tương tự như vi
khuẩn Gram dương, toàn bộ cơ thể chỉ là một tế bào bao gồm các thành phần
chính: thành tế bào, màng sinh chất, nguyên sinh chất, chất nhân và các thể ẩn
nhập. Tuy nhiên, thành tế bào xạ khuẩn không chứa xenllulose và kitin mà chứa
nhiều enzym tham gia vào quá trình trao đổi chất và quá trình vận chuyển vật
chất qua màng tế bào. Các xạ khuẩn Streptomyces sinh bào tử. Cơ chế
Streptomyces đóng vai trị là vi sinh vật phân hủy rất quan trọng. Hơn một nửa số
thuốc kháng sinh của thế giới được tách chiết từ quá trình chuyển hóa thứ cấp

7

download by :


của các loài xạ khuẩn (Takamatsu et al., 2007). Đây chính là cơ chế phịng trừ
các vi sinh vật gây hại khác của xạ khuẩn.
- Cơ chế tác động của nấm đối khángTrichoderma
Nấm Trichoderma spp. hiện diện gần như trong tất cả các loại đất và trong
một số môi trường sống khác. Chúng là loại nấm được nuôi cấy thông dụng nhất.
Chúng hiện diện với mật độ cao và phát triển mạnh ở vùng rễ của cây, một số

giống có khả năng phát triển ngay trên rễ. Những giống này có thể được bổ sung
vào trong đất hay hạt giống bằng nhiều phương pháp. Ngay khi chúng tiếp xúc
với rễ, chúng phát triển trên bề mặt rễ hay vỏ rễ phụ thuộc vào từng giống. Vì
vậy, khi được dùng trong xử lý hạt giống, những giống thích hợp nhất sẽ phát
triển trên bề mặt rễ ngay cả khi rễ phát triển dài hơn 1m phía dưới mặt đất và
chúng có thể tồn tạo, còn hiệu lực cho đến 18 tháng sau khi sử dụng. Tuy nhiên,
khơng có nhiều giống có khả năng này.
Ngồi sự hình thành khuẩn lạc trên rễ, nấm Trichoderma cịn tấn cơng, ký
sinh và lấy chất dinh dưỡng từ các lồi nấm khác. Bởi vì nơi Trichoderma phát
triển tốt nhất là nơi có nhiều rễ khỏe mạnh, vì Trichoderma sở hữu nhiều cơ chế
cho việc tấn cơng các loài nấm gây bệnh cũng như cơ chế cho việc nâng cao sự
sinh trưởng và phát triển của cây. Nhiều phương pháp mới trong kiểm soát sinh
học và nâng cao sự sinh trưởng của cây hiện nay đã được chứng minh rõ ràng.
Quá trình này được điều khiển bởi nhiều gen và sản phẩm từ gen khác nhau. Sau
đây là một số cơ chế chủ yếu: Ký sinh nấm, kháng sinh, cạnh tranh chất dinh
dưỡng và không gian; sự chịu đựng các điều kiện bất lợi bằng việc gia tăng sự
phát triển của cây và rễ; làm hòa tan và cô lập chất dinh dưỡng vô cơ, cảm ứng
sự kháng bệnh, bất hoạt enzyme gây bệnh.
Hầu hết các giống Trichoderma khơng sinh sản hữu tính mà thay vào đó là cơ
chế sinh sản vơ tính. Tuy nhiên, có một số giống sinh sản hữu tính đã được ghi
nhận nhưng những giống này khơng thích hợp để sử dụng trong các phương pháp
kiểm soát sinh học. Phương pháp phân loại truyền thống dựa trên sự khác nhau
về hình thái, chủ yếu là ở bộ phận hình thành bào tử vơ tính. Gần đây, nhiều
phương pháp phân loại dựa trên cấu trúc phân tử đã được sử dụng. Hiện nay, nấm
Trichoderma ít nhất 33 lồi.
Khả năng kiểm sốt bệnh

8

download by :

Rất nhiều giống Trichoderma có khả năng kiểm sốt tất cả các loài nấm
gây bệnh khác. Tuy nhiên một số giống thường có hiệu quả hơn những giống
khác trên một số bệnh nhất định. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, nấm
Trichoderma giết nhiều loại nấm gây thối rễ chủ yếu như: Pythium, Rhizoctonia
và Fusarium. Q trình đó được gọi là: ký sinh nấm (mycoparasitism).
Tricoderma tiết ra một enzym làm tan vách tế bào của các loài nấm khác. Sau đó
nó có thể tấn cơng vào bên trong lồi nấm gây hại đó và tiêu thụ chúng. Sự kết
hợp này cho phép nó bảo vệ vùng rễ của cây trồng chống lại các loại nấm gây
thối rễ trên đồng ruộng.
Những phát hiện mới hiện nay cho thấy rằng một số giống có khả năng
hoạt hóa cơ chế tự bảo vệ của thực vật, từ đó những giống này cũng có khả năng
kiểm soát những bệnh do các tác nhân khác ngồi nấm.
2.1.4. Nghiên cứu chế phẩm sinh học phịng trừ bệnh héo vàng
Hiện nay có nhiều biện pháp đang được sử dụng để hạn chế sự gây hại của
nấm Fusarium gây bệnh héo như sử dụng giống kháng, luân canh cây trồng, kỹ
thuật canh tác, thuốc hóa học và khử trùng đất (Innes, 1995). Natarajan et al.
(1985) cho thấy cây lúa miến (sorghum) luân canh với cây đậu triều (pigeon pea)
có thể làm giảm bệnh héo rũ Fusarium từ 20-30% trong 2 năm. Thuốc
Prochloraz và Carbendazim có thể hạn chế tới 69,6% và 87% sự phát triển của
sợi nấm Fusarium trên môi trường nhân tạo (Song W. et al., 2003).
Tuy nhiên hiệu quả hạn chế bệnh của các biện pháp trên khơng được cao,
bên cạnh đó việc sử dụng q nhiều thuốc bảo vệ thực vật đã gây ra những hệ
quả tiêu cực như ô nhiễm môi trường, gây ra tính kháng thuốc của dịch hại và
ảnh hưởng đến sức khỏe con người và vật ni. Do đó, một trong những hướng
đi được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm là nghiên cứu, sản xuất chế
phẩm sinh học để phòng trừ dịch hại.
Tác động trực tiếp của phòng trừ sinh học là sử dụng các VSV đối kháng
đặc hiệu để hạn chế tác hại của bệnh hoặc sự tồn tại của VSV gây hại. Cơ chế tác

động của các tác nhân VSV có ích trong phịng trừ sinh học bao gồm: cạnh tranh
dinh dưỡng và nơi cơ trú giữa VSV có ích và VSV gây hại; các VSV có ích sản
sinh ra các chất kháng sinh, men phân giải, hoạt chất có độc tính hạn chế mật độ
của VSV gây hại; ký sinh bậc hai và tăng cường hiệu quả của các loài VSV khác
dưới tác động của VSV có ích. Hoạt động phịng trừ sinh học có thể được tiến
9

download by :


hành một cách thủ công bằng cách đưa các vật đối kháng ngoại lai vào trong đất,
hoặc bằng cách kích thích hoạt động của các đối kháng nội sinh thơng qua việc
bổ sung thêm các lớp che phủ hoặc phân hữu cơ (Erwin and Ribeiro, 1996).
- Sử dụng nấm có ích để phịng trừ bệnh hại
Việc sử dụng nấm có ích để phòng trừ bệnh hại đã được nghiên cứu và áp
dụng nhiều trên thế giới. Báo cáo của Biswas and Das (1999) cho thấy sử lý hạt
giống cây pigeonpea bằng nấm Trichoderma harazianum nhân nuôi trong bột
ngô và cát với liều lượng 40-60 g/kg đất có thể hạn chế bệnh chết héo cây tới
89%. Hiện nay tại Mỹ, các chế phẩm PlantshieldTM và RootshieldTM từ lồi
Trichoderma harzianum nịi T22 đã được khuyến cáo để sử dụng phòng trừ một
số bệnh do nấm Fusarium, Phytophthora, Pythium, trên một số cây trồng. Ở Ấn
Độ, trong số 12 loài nấm vùng rễ được phân lập và thử nghiệm tính đối kháng
với nấm R. solani trên các giống cà chua, kết quả cho thấy có một số lồi có khả
năng đối kháng tốt như Trichoderma viride, Trichoderma hazianum,
Trichoderma hamatum…Nấm Trichoderma viride có thể ức chế tới 83,4% sự
phát triển của nấm R. solani gây bệnh thối củ khoai tây. Đối với nhóm nấm gây
bệnh có nguồn gốc trong đất (R. solani, S. rolfsii, Fusarium sp…) việc bón chế
phẩm nấm đối kháng Trichoderma viride vào đất hoặc xử lý hạt hạt giống đều có
hiệu lực phòng trừ bệnh nấm rất cao. Ở Thái lan theo Saksirirat, W et al. (1996)
cho biết nên phối hợp sử dụng nấm Trichoderma viride và Mancozeb 1800 mg/l

để phòng trừ nấm S.rolfsii trong nhà kính cho hiệu quả phịng trừ đạt tới 90% và
ngoài đồng ruộng đạt tới 88,9%. Theo nghiên cứu của Dubey et al. (2007) chất
kháng sinh dễ bay hơi của nấm Trichoderma reesei có thể ức chế được sự phát
triển của R. solani tới 71,0%. Dung dịch chứa 50% dịch nuôi nấm Trichoderma
viride đã ức chế được sự phát triển của tản nấm R.solani trên môi trường agar. Ở
Isarael, nấm Trichoderma harzianum được sử dụng để trừ bệnh héo do R. solani
cho cây Iris kết quả làm giảm được 93% tỷ lệ cây bị bệnh so với đối chứng (
Chet et al., 1980).
Theo Jollès and Muzzarelli (1999), các loài nấm mốc như Trichoderma,
Gliocladium ... cho hàm lượng chitinase cao. Chitinase giữ vai trị chính trong
hoạt động ký sinh của các loài nấm này với các loài nấm gây bệnh cho cây trồng.
Nấm Trichoderma khi ký sinh nấm gây bệnh sẽ tiết ra hệ enzym phân hủy chitin
của vách tế bào nấm gây bệnh bao gồm 6 enzym: 2 enzym -1,4-Nacetylglucosaminidase và 4 enzym endochitinase. -glucanase của Trichoderma
10

download by :


giữ vai trị chính trong hoạt động ký sinh để đối kháng nấm gây bệnh cây trồng.
-1,3-glucanase ở Trichoderma kìm hãm quá trình sinh tổng hợp -1,3-glucan
vách tế bào, ức chế sự phát triển của nấm gây bệnh. Theo kết quả nghiên cứu của
Witkowska et al. (2002), tất cả các dòng Trichoderma được đánh giá đều ức chế
sự phát triển của các tác nhân gây bệnh trên cây trồng và những thử nghiệm cũng
cho thấy các enzyme thủy phân đóng vai trò trong ức chế sự phát triển của nấm
bệnh. Những enzyme thuỷ phân của nấm Trichoderma như các endo-chitinase, βN-acetylhexosaminidase và β-1,3-glucanase có độc tính mạnh đối với nấm bệnh.
Vì vậy, các enzyme này được xem như những nhân tố cực kỳ quan trọng để đánh
giá khả năng phòng trừ sinh học của nấm Trichoderma.
- Sử dụng vi khuẩn, xạ khuẩn phịng trừ bệnh
Bên cạnh nhóm nấm có ích thì nhóm vi khuẩn như vi khuẩn Bacillus spp.,
Streptomyces spp. và vi khuẩn huỳnh quang cũng được sử dụng nhiều để phát triển

chế phẩm sinh học phòng trừ bệnh hại do các nhóm vi khuẩn này có nhiều tiềm
năng như chúng phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có tính kháng cao đối với các loài
VSV gây hại và an tồn với các VSV khác và mơi trường. Landa et al. (1997) cho
rằng Bacillus sp. phân lập tại vùng rễ cây lúa miến có khả năng hạn chế sự nảy
mầm và phát triển của nấm Fusarium f. sp. cieris gây bệnh héo rũ. Vi khuẩn
Bacillus subtilis GBO3 được sử dụng để sử lý hạt làm giảm bệnh thối rễ cây đậu
và tăng năng suất 31% so với đối chứng (Jensen et al., 2002). Lemanceau et al.
(1993) cho thấy pseudobactin sản sinh bởi Pseudomonas putida WCS358 giúp
tăng khả năng phòng trừ sinh học đối với bệnh héo rũ hoa cẩm chướng do sự cạnh
tranh sắt và giảm sự đồng hóa gluco của nấm gây bệnh. Vi khuẩn P. fluorescens có
hiệu quả giảm bệnh Fusarium trên cây đậu tới 50% do chúng kích thích sự tích lũy
acid salicylic trong bộ rễ của cây (Saika et al., 2003). Theo Nielssen et al. (1998),
Berg et al. (2000) các chủng của vi khuẩn Pseudomonas kháng nấm đều có khả
năng tổng hợp sidorophore và có thể tham gia vào cơ chế kháng nấm. Tìm hiểu cơ
chế kháng nấm, Nielssen còn cho rằng các chủng Pseudomonas fluorescens vừa có
khả năng đối kháng nấm có thành tế bào được cấu tạo chủ yếu với chitin, vừa có
khả năng đối kháng với nấm có thành tế bào có cấu tạo chủ yếu với glucan, có sự
tham gia của chất kháng sinh và endochitina. Vi khuẩn Paenibacillus polymyxa
trong phân vi sinh bón vào đất trồng dưa hấu có tác dụng giảm tỷ lệ bệnh trên đồng
ruộng từ 59 – 73%, do đối kháng với nấm Fusarium, giúp cây chống bệnh, tăng
năng suất. Dùng các chế phẩm thô chiết xuất từ Chaetomium cupreum CC; C.
11

download by :