Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh héo rũ do nấm Fusarium sp. trên khoai lang.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN VĂN TẬP

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN
TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH HÉO RŨ DO NẤM
Fusarium sp. TRÊN KHOAI LANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT
MÃ SỐ 62620112

NĂM 2022


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN VĂN TẬP

NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN
TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH HÉO RŨ DO NẤM
Fusarium sp. TRÊN KHOAI LANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH BẢO VỆ THỰC VẬT
MÃ SỐ 62620112

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
PGS.TS LÊ MINH TƯỜNG

TS. NGUYỄN ĐỨC CƯƠNG

NĂM 2022


LỜI CẢM ƠN


Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến PGS. TS. Lê Minh Tường và TS.
Nguyễn Đức Cương đã tận tình hướng dẫn tơi trong suốt q trình nghiên cứu và viết
luận án tốt nghiệp này.
Tơi xin chân thành cảm ơn tồn thể q thầy, cơ Khoa Nông nghiệp và quý thầy
cô trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tơi trong suốt
q trình học tập tại trường.
Xin cảm ơn các bạn học viên cao học và sinh viên đã hỗ trợ, cộng tác cùng tơi
trong suốt q trình thực hiện Luận án.
Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và người thân
ln động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành Luận án này.
Chân thành cảm ơn và trân trọng kính chào./.
Cần Thơ, ngày tháng
năm
Người thực hiện

Nguyễn Văn Tập

2022


TÓM TẮT
Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 3 năm 2016 đến tháng 10 năm 2018 nhằm

tìm ra chủng xạ khuẩn có khả năng phịng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang canh tác tại
huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long
Kết quả thu thập và phân lập được 10 dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ
hại khoai lang tại các xã thuộc huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Dựa vào đặc điểm
hình thái và đặc điểm sinh học cho thấy cả 10 dòng nấm phân lập đều thuộc Fusarium
oxysporum. Mặt khác, các dịng nấm đều có khả năng gây bệnh trên cây khoai lang với
triệu chứng điển hình của bệnh héo rũ và dòng nấm Fo.BT10 thể hiện khả năng gây
hại nặng nhất trong tổng số 10 dòng nấm phân lập. Bên cạnh đó, trình tự gen vùng ITS
của dịng Fo.BT10 có mức độ tương đồng với lồi Fusarium oxysporum f.sp. batatas
là 100%. Như vậy, dòng nấm gây bệnh héo rũ hại khoai lang ở huyện Bình Tân, tỉnh
Vĩnh Long thuộc loài Fusarium oxysporum.
Kết quả phân lập được 120 chủng xạ khuẩn từ đất trồng khoai lang ở các xã
thuộc huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn
đối với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai lang được thực hiện trong
điều kiện phịng thí nghiệm. Kết quả cho thấy, có 28 trong tổng số 120 chủng xạ khuẩn
thể hiện khả năng đối kháng với nấm F. oxysporum và 5 chủng TTr4; TL8; TTh15;
TL10 và TĐ7 thể hiện khả năng đối kháng cao thơng qua bán kính vịng vơ khuẩn lần
lượt là 7,4 mm; 6,6 mm; 4,2 mm; 6,4 mm và 6,2 mm và hiệu suất đối kháng lần lượt là
64,2%; 56,0%; 46,4%; 53,3% và 45,2% ở thời điểm 5 ngày sau khi bố trí thí nghiệm.
Khả năng ức chế sự mọc mầm và sự hình thành bào tử nấm F. oxysporum của 5 chủng
xạ khuẩn (TTr4, TL8, TTh15, TL10 và TĐ7) được thực hiện trong điều kiện phịng thí
nghiệm với 4 lần lặp lại. Kết quả cho thấy, chủng TTr4 thể hiện khả năng ức chế sự
mọc mầm và sự hình thành bào tử nấm cao với tỷ lệ bào tử mọc mầm thấp kéo dài đến
thời điểm 24 giờ sau khi xử lý và mật số bào tử nấm hình thành thấp là 70,00 bào
tử/ml ở thời điểm 7 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Ngồi ra, khả năng phân giải chitin
của 5 chủng xạ khuẩn (TTr4, TL8, TTh15, TL10 và TĐ7) được thực hiện với 5 lần lặp
lại. Kết quả cho thấy 3 chủng TTr4, TL8 và TTh15 thể hiện khả năng tiết ra enzyme
phân giải chitin cao thơng qua bán kính vịng phân giải lần lượt là 19,67 mm; 20,40
mm và 18,53 mm và hàm lượng enzyme chitinase tiết ra lần lượt là 107,80 UI/ml;
103,61 UI/ml và 55,44UI/ml ở thời điểm 7 ngày sau khi bố trí thí nghiệm. Khả năng

phân giải β-glucan của 5 chủng xạ khuẩn trên cũng được thực hiện với 5 lần lặp lại.
Kết quả cho thấy 3 chủng TTr4, TL8 và TTh15 có khả năng tiết ra phân giải β-glucan
cao thơng qua bán kính vịng phân giải lần lượt là 15,80 mm; 12,80 mm và 11,13 mm
và hàm lượng enzyme β-glucanase tiết ra lần lượt là 0,754 IU/ml; 0,678 IU/ml và
0,682 IU/ml ở thời điểm 14 ngày sau khi bố trí thí nghiệm.
Khả nảng phòng trừ bệnh héo rũ trên khoai lang của 3 chủng xạ khuẩn (TTr4,
TL8 và TTh15) được thực hiện trong điều kiện nhà lưới với 5 lần lặp lại. Kết quả cho
thấy 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm khi được xử lý kết hợp ở thời điểm 2 ngày trước và
iv


2 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo cho tỷ lệ bệnh thấp lần lượt là 25,0%; 48,0% và
48,0%; chỉ số bệnh thấp lần lượt là 21,5%; 44,0% và 41,0% và hiệu quả giảm bệnh cao
lần lượt là 75,0%; 52,0% và 52,0% ở thời điểm 10 ngày sau khi lây bệnh nhân tạo.
Ba chủng xạ khuẩn (TTr4, TL8 và TTh15) được định danh dựa vào đặc điểm
hình thái, đặc điểm sinh hố và giải trình tự gen vùng 16S-rRNA. Kết quả quan sát đặc
điểm hình thái và đặc điểm sinh hóa cho thấy 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm thuộc chi
Streptomyces và khi so sánh trình tự gene vùng 16S-rDNA của ba mẫu xạ khuẩn trong
nghiên cứu này với các trình tự sẵn có trên ngân hàng gene (GenBank) cho thấy rằng
mẫu TTr4 là loài Streptomyces bacillaris với mức tương đồng là 99%; mẫu TL8 là loài
Streptomyces lavendulae với mức tương đồng là 99% và mẫu TTh15 là loài
Streptomyces violaceoruber với mức tương đồng là 99%.
Đánh giá khả năng phòng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang của 2 chủng xạ khuẩn
TTr4 và TTh15 trong điều kiện ngoài đồng tại ấp Tân Trung, xã Tân ình, huyện
Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long được thực hiện 2 vụ từ tháng 11/2017 đến tháng 10/2018.
Kết quả cho thấy 2 chủng xạ khuẩn TTh15 và TTr4 đều có khả năng phịng trừ bệnh héo
rũ do nấm Fusarium oxysporum ở điều kiện ngoài đồng. Nghiệm thức được xử lý kết
hợp ở giai đoạn 20 NSKT + 40 NSKT + 60 NSKT của chủng TTr4 cho khả năng phòng
trừ bệnh héo rũ cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng và tương đương
với nghiệm thức xử lý thuốc hóa học. Mặt khác, các nghiệm thức được xử lý xạ khuẩn

không làm ảnh hưởng đến sự phát triển về chiều dài và số chồi dây khoai lang. Đồng
thời, các nghiệm thức được xử lý chủng xạ khuẩn TTh15, TTr4 ở giai đoạn 20 NSKT
+ 40 NSKT + 60 NSKT cho năng suất cao tương đương so với nghiệm thức xử lý
thuốc hóa học.
Từ khóa: Bệnh héo rũ hại khoai lang, chitin, Fusarium oxysporum, ức chế sự
hình thành bào tử, ức chế sự mọc mầm bào tử, xạ khuẩn, β-glucan.


ABSTRACT
The research was carried out from March 2016 to October 2018. The objective of
this research was to investigate the actinomycetes able to control Fusarium oxysporum
fungus causing Fusarium wilt disease on Sweet Potato in Binh Tan district, Vinh Long
province.
There were 10 Fusarium spp. strains that were collected in some villages of Binh
Tan district, Vinh Long province. The samples were determined based on
morphological and biological characteristics. The results showed that all 10 strains
belonged to Fusarium oxysporum species. Beside, they induced typical symptoms of
Fusarium wilt disease on Sweet Potato and the Fo.BT10 strain was high pathogenicity
in 10 strains testing. On the other hand, the nucleotide sequences of ITS region of
Fo.BT10 train showed 100% similarity with Fusarium oxysporum f.sp. batatas strain.
Therefore, the pathogen caused the Fusarium wilt disease in Binh Tan district, Vinh
Long province belong to Fusarium oxysporum species.
One hundred and twenty actinomycetes isolates were collected from Sweet
Potato field in some villages of Binh Tan district, Vinh Long province. The
antagonistic ability against Fusarium oxysporum fungus of these actinomyces isolates
were determined in laboratory. The results showed that 28 of 120 isolates in total
presented antagonistic activity against F. oxysporum and 5 isolates, TTr4, TL8, TTh15,
TL10 and TĐ7 showed higher stabler antagonistic ability with radiuses of inhibition
zones reach 7.4 mm; 6.6 mm; 4.2 mm; 6.4 and và 6.2 mm and antagonistic
efficacy of 64.2%; 56.0%; 46.4%; 53.3% và 45.2% respectively at 5 days after coculture.The ability of inhibiting conidia germination and inhibiting sporulation of F.

oxyporum by 5 actinomycetes isolates (TTr4, TL8, TTh15, TL10 and TĐ7) was
examined in Laboratory condition with 4 replications. The resultes indicated that TTr4
isolate have the highest inhibition effecicacy with the lowest rate’s conidia germination
at 24 hour after inoculation and the lowest conidia concentration reaches
70.00 at 7 days after testing. Chitinase activity of 5 actinomycetes isolates, TTr4, TL8,
TTh15, TL10 and TĐ7 was performed with five replicates. The result indicated that, 5
actinomyces isolates had the chitinolytic activity and 3 isolates, TTr4, TL8 and TTh15
showed the highest chitinolytic activity with the chitin lyse halo radius of 19.67mm,
20.40 mm and 18.53 mm and dose of chitinase reach 107.80 IU/ml; 103.61 IU/ml and
55.44 IU/ml reach at 7 days after testing. eside, the testing β-glucanase productivity of these
actinomycetes was conducded with 5 replications. The resultes found that 3 isolates
TTr4, TL8 and TTh15 showed the highest β-glucanolytic activity with the β- glucan
lyse halo radius of 15.80 mm; 12.80 mm và 11.13 mm and dose of β-glucanase reach
0.754 IU/ml; 0.678 IU/ml and 0.682 IU/ml at 14 days after testing.
The biocontrol ability of 3 actinomycete isolates (TTr4, TL8 and TTh15) was
tested in the nethouse conditions. The results indicated that 3 isolates TTr4, TL8 and
TTh15 which were applied twice (2 days before and 2 days after pathogen inoculation)


gave the highest ability to control the disease through three criteria: low ratio of
disease incidence was 25.0%, 48.0% and 48.0%; low disease index was 21.5%, 44.0%
và 41.0% and high efficiency of disease reduction was 75.0%, 52.0% and 52.0% at 10
days after testing on sweet potato in nethouse condition.
Three actinomyces TTr4, TL8 and TTh15 isolates were identified based on
morphological and biochemical characteristics. In addition, the these isolates were also
identified based on the 16S-rRNA gene sequence. The results showed that 3 isolates
TTr4, TL8 and TTh15 belongs to Streptomyces genus. Beside, comparison of the 16SrDNA gene sequence with existing on Gene bank indicated that TTr4 isolate showed
99% similarity with Streptomyces bacillaris isolate, TL8 isolate showed 99%
similarity with Streptomyces lavendulae isolate and TTh15 isolate showed 100%
similarity with Streptomyces violaceoruber isolate.

Investigation of the ability of 2 isolates TTr4 and TTh15 to control the Fusarium
wilt disease on Sweet potato in field condition. The experiment was carried out 2
seasons from November 2017 to October 2018 in Tan Trung hamlet, Tan Binh
commune, Binh Tan district, Vinh Long province. This experiment was performed as a
randomized completely block design with 18 treatments with 4 replications. The
results showed that two actinomycetes isolates, TTh15 and TTr4 were able to control
Fusarium wilt disease on Sweet potato in field condition. The treatments was applied by
TTr4 isolates at 20 and 40 and 60 DAP that have the ability to control Fusarium wilt
disease on Sweet potato and were significantly different compared with the control
treatment and were not significantly different compared with the chemical treatment.
The using actinomycetes had not affected the planting of the Sweet potato by the shoot
lengh and the shoot number. On the other hand, the treatments was applied by TTr4
isolates at 20 and 40 and 60 DAP that showed the high of yield and were significantly
different compared with the control treatment and were not significantly different
compared with the chemical treatment.
Keywords: Actinomycetes, chitin, Fusarium oxysporum, Fusarium wilt disease
on Sweet Potato, inhibiting sporulation, inhibiting conidia germination, β-glucan.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên Nguyễn Văn Tập, là NCS ngành Bảo vệ thực vật, khóa 2015. Tơi xin cam
đoan luận án này là cơng trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được sự
hướng dẫn của PGS.TS. Lê Minh Tường và TS. Nguyễn Đức Cương.
Các thông tin được sử dụng tham khảo trong đề tài luận án được thu thập từ các
nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tôi trích dẫn
nguồn gốc rõ ràng ở phần Danh mục Tài liệu tham khảo. Các kết quả nghiên cứu được
trình bày trong luận án này là do chính tơi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực
và không trùng lắp với các đề tài khác đã được công bố trước đây.
Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.
Cần Thơ, ngày

Người hướng dẫn

tháng

năm 2022

Tác giả thực hiện

Nguyễn Văn Tập


MỤC LỤC
TÓM TẮT...................................................................................................................... i
ABSTRACT................................................................................................................. iii
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................... v
MỤC LỤC.................................................................................................................... vi
DANH SÁCH ẢNG................................................................................................... ix
DANH SÁCH HÌNH.................................................................................................... xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................... xii
CHƯƠNG 1................................................................................................................... 1
GIỚI THIỆU.................................................................................................................. 1
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI........................................................................................... 1
1.2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN.................................................................................. 2
1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN.............................. 3
1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN........................................................ 3
1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN............................................................... 3
1.6 TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN................................................................................... 3
CHƯƠNG 2................................................................................................................... 5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................................. 5
2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY KHOAI LANG....................................................................... 5

2.1.1 Nguồn gốc, phân bố.......................................................................................... 5
2.1.2 Đặc tính thực vật............................................................................................... 5
2.1.3 Tình hình canh tác............................................................................................. 5
2.1.4 Giá trị cây kinh tế.............................................................................................. 6
2.1.5 Giá trị dinh dưỡng............................................................................................. 7
2.2 ỆNH HÉO RŨ TRÊN KHOAI LANG................................................................... 8
2.2.1 Triệu chứng bệnh............................................................................................... 8
2.2.2 Tác nhân............................................................................................................ 8
2.2.3 Đặc tính của nấm bệnh...................................................................................... 8
2.2.4 iện pháp phòng trị........................................................................................ 10
2.3 XẠ KHUẨN.......................................................................................................... 12
2.3.1 Sự phân bố xạ khuẩn trong tự nhiên................................................................ 12
2.3.2 Cấu tạo xạ khuẩn............................................................................................. 13
2.3.3 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học bệnh cây................................. 15
2.3.4 Phương pháp phân loại xạ khuẩn..................................................................... 17
2.3.5 Ứng dụng của xạ khuẩn trong phòng trừ bệnh cây.......................................... 19
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................ 25
3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU........................................................ 25
3.2 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU........................................................................... 25
3.2.1 Dụng cụ thiết bị............................................................................................... 25
3.2.2 Nguồn vật liệu nghiên cứu (nấm, nguồn xạ khuẩn, thuốc hóa học, giống
khoai):............................................................................................................. 25
* Carbenzim 500FL.................................................................................................. 25
* Tinomyl 50WP...................................................................................................... 26
* Đặc tính của giống khoai lang tím Nhật dùng trong thí nghiệm...........................26
3.2.3 Các loại mơi trường, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu:............................... 26
3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.................................................................................. 29


3.3.1 Nội dung 1: Thu thập, phân lập, khảo sát đặc điểm hình thái và đánh giá khả

năng gây hại của các dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang.
29
3.3.2 Nội dung 2: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng
xạ khuẩn có nguồn gốc từ đất trồng khoai lang đối với nấm Fusarium
oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai lang...................................................... 33
3.3.3 Nội dung 3: Khảo sát cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của các
chủng xạ khuẩn có triển vọng.......................................................................... 36
3.3.4 Nội dung 4: Đánh giá khả năng phòng trừ bệnh héo rũ do nấm Fusarium
oxysporum gây ra của các chủng xạ khuẩn trong điều kiện nhà lưới...............41
(Thí nghiệm 8).......................................................................................................... 41
3.3.5 Nội dung 5: Định danh chính xác đến lồi các chủng xạ khuẩn có triển vọng
trong phòng trị bệnh héo rũ hại khoai lang ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long
43
3.3.6 Nội dung 6: Đánh giá khả năng phòng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang của các
chủng xạ khuẩn có triển vọng trong điều kiện ngoài đồng..............................47
3.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU.................................................................................................. 52
CHƯƠNG 4................................................................................................................. 53
KẾT QUẢ - THẢO LUẬN.......................................................................................... 53
4.1 NỘI DUNG 1: THU THẬP, PHÂN LẬP, KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC DÒNG NẤM Fusarium spp.
GÂY BỆNH HÉO RŨ HẠI KHOAI LANG........................................................... 53
4.1.1 Phân lập các dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang ở huyện Bình
Tân, tỉnh Vĩnh Long................................................................................................. 53
4.1.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ hại khoai lang
thu thập tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long........................................................... 54
4.1.3 Khả năng gây hại của 10 chủng nấm Fusarium spp. gây bệnh héo rũ trên cây khoai
lang 56
4.2 NỘI DUNG 2: THU THẬP, PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI
KHÁNG CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐẤT TRỒNG
KHOAI LANG ĐỐI VỚI NẤM Fusarium oxysporum GÂY BỆNH HÉO RŨ HẠI

KHOAI LANG........................................................................................................ 60
4.2.1 Kết quả phân lập xạ khuẩn............................................................................. 60
4.2.2 Khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn với nấm Fusarium oxysporum
dòng VL10 trong điều kiện phịng thí nghiệm.......................................................... 61
4.2.3 Khả năng ức chế sự mọc mầm bào tử nấm Fusarium oxysporum của các chủng xạ
khuẩn triển vọng....................................................................................................... 66
4.2.4 Khả năng ức chế sự hình thành bào tử nấm Fusarium oxysporum của các chủng xạ
khuẩn triển vọng....................................................................................................... 67
4.3 NỘI DUNG 3: KHẢO SÁT MỘT SỐ CƠ CHẾ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ
NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN CÓ TRIỂN VỌNG........69
4.3.1 Khả năng phân giải chitin của 5 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phịng thí nghiệm.
69
4.3.2 Khả năng phân giải β–glucan của 5 chủng xạ khuẩn trong điều kiện phịng thí
nghiệm..................................................................................................................... 70
4.4 NỘI DUNG 4. HIỆU QUẢ PHÒNG TRỪ CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN ĐỐI
VỚI NẤM Fusarium oxysporum GÂY BỆNH HÉO RŨ TRÊN KHOAI LANG
TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI.......................................................................... 73


4.4.1 Tỷ lệ bệnh........................................................................................................ 73
4.4.2 Chỉ số bệnh...................................................................................................... 74
4.4.3 Hiệu quả giảm bệnh......................................................................................... 75
4.5 NỘI DUNG 5: ĐỊNH DANH CHÍNH XÁC ĐẾN LỒI CÁC CHỦNG XẠ
KHUẨN CĨ TRIỂN VỌNG TRONG PHÒNG TRỊ BỆNH HÉO RŨ HẠI KHOAI
LANG...................................................................................................................... 76
4.5.1 Định danh xạ khuẩn dựa vào đặc điểm nuôi cấy, đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh
hóa 76
4.5.2 Định danh các chủng xạ khuẩn bằng phương pháp sinh học phân tử..............79
4.6 NỘI DUNG 6: KHẢ NĂNG PHÒNG TRỪ BỆNH HÉO RŨ HẠI KHOAI LANG
CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN TRONG ĐIỀU KIỆN NGỒI ĐỒNG.............80

4.6.1 Tình hình thời tiết và sâu hại trên ruộng trong quá trính thí nghiệm...............80
4.6.2 Chiều dài dây khoai lang................................................................................. 81
4.6.3 Số chồi/dây khoai lang.................................................................................... 83
4.6.4 Đường kính gốc thân....................................................................................... 86
4.6.5 Tỷ lệ bệnh........................................................................................................ 89
4.6.6 Chỉ số bệnh...................................................................................................... 94
4.6.7 Hiệu quả giảm bệnh....................................................................................... 100
4.6.8 Năng suất khoai lang..................................................................................... 109
CHƯƠNG 5............................................................................................................... 112
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT....................................................................................... 112
5.1 KẾT LUẬN......................................................................................................... 112
5.2 ĐỀ XUẤT............................................................................................................ 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 113
PHỤ LỤC...................................................................................................................... 1


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3. 1 Xây dựng đường chuẩn cho thí nghiệm định lượng chitin........................... 38
Bảng 3. 2 Xây dựng đường chuẩn cho thí nghiệm định lượng glucan.........................40
Bảng 3. 3 Các nghiệm thức trong thí nghiệm............................................................... 48
Bảng 4. 1 Danh sách các chủng nấm Fusarium sp. đã được thu thập ở huyện Bình Tân,
tỉnh Vĩnh Long............................................................................................................. 53
Bảng 4. 2 Tỷ lệ bệnh héo rũ trên cây khoai lang do 10 dòng nấm Fusarium oxysporum
gây ra ở điều kiện nhà lưới qua các giai đoạn khảo sát................................................ 56
Bảng 4. 3 Chỉ số bệnh héo rũ trên cây khoai lang khi chủng nhiễm với các chủng nấm
Fusarium oxysporum ở điều kiện nhà lưới qua các giai đoạn...................................... 58
Bảng 4. 4 Danh sách các chủng xạ khuẩn được phân lập từ đất trồng khoai lang tại các
xã thuộc huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long................................................................... 60
Bảng 4. 5 Khả năng đối kháng của 28 chủng xạ khuẩn với nấm Fusarium oxysporum
qua các thời điểm khảo sát........................................................................................... 62

Bảng 4. 6 Hiệu suất đối kháng (%) của 28 chủng xạ khuẩn với nấm Fusarium
oxysporum qua các thời điểm khảo sát......................................................................... 64
Bảng 4. 7 Tỷ lệ bào tử nấm Fusarium oxysporum mọc mầm qua các thời điểm khảo
sát................................................................................................................................. 66
Bảng 4. 8 Khả năng hình thành bào tử nấm Fusarium oxysporum qua các thời điểm
khảo sát........................................................................................................................ 68
Bảng 4. 9 Bán kính (mm) vịng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm
qua các thời điểm khảo sát........................................................................................... 69
Bảng 4. 10 Hàm lượng chitinase do 5 chủng xạ khuẩn ở thời điểm 3, 5 và 7 ngày sau
khi ni lắc.................................................................................................................. 70
Bảng 4. 11 Bán kính (mm) vịng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn thí
nghiệm qua các thời điểm khảo sát.............................................................................. 71
Bảng 4. 12 Hàm lượng β-glucanase do chủng xạ khuẩn ở thời điểm 10, 12 và 14 ngày
sau khi nuôi lắc............................................................................................................ 69
Bảng 4. 13 Tỷ lệ bệnh héo rũ trên khoai lang do nấm F. oxysporum gây ra qua các thời
điểm khảo sát............................................................................................................... 73
Bảng 4. 14 Chỉ số bệnh (%) héo rũ trên khoai lang do nấm F. oxysporum gây ra qua
các thời điểm khảo sát.................................................................................................. 74
Bảng 4. 15 Hiệu quả giảm bệnh héo rũ trên khoai lang do nấm F. oxysporum gây ra
qua các thời điểm khảo sát........................................................................................... 75
Bảng 4. 16 Đặc điểm về hình thái và sinh hóa của 3 chủng xạ khuẩn thí nghiệm........76
Bảng 4. 17 Khả năng tiết enzyme amylase, lipase và protease của các chủng xạ khuẩn
.......................................................................................................................................77
Bảng 4. 18 Kết quả xác định 3 mẫu xạ khuẩn dựa trên trình tự vùng 16S-rDNA........79
Bảng 4. 19 Diễn biến nhiệt độ, ẩm độ và lượng mưa trung bình trong thời gian thực
hiện thí nghiệm............................................................................................................ 80


Bảng 4. 20 Chiều dài dây khoai lang (cm) qua các giai đoạn phát triển ở vụ 1 (tháng
11/2017 đến tháng 3/2018).......................................................................................... 81

Bảng 4. 21 Chiều dài dây khoai lang (cm) qua các giai đoạn phát triển ở vụ 2 (tháng
6/2018 đến tháng 10/2018).......................................................................................... 83
Bảng 4. 22 Số chồi/dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển vụ 1 (tháng 11/2017
đến tháng 3/2018)........................................................................................................ 84
Bảng 4. 23 Số chồi/dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển ở vụ 2 (tháng 6/2018
đến tháng 10/2018)...................................................................................................... 85
Bảng 4. 24 Đường kính (mm) gốc thân của dây khoai lang vụ 1 (tháng 11/2017 đến
tháng 3/2018)............................................................................................................... 86
Bảng 4. 25 Đường kính (mm) gốc thân của dây khoai lang vụ 2 (tháng 6/2018 đến
tháng 10/2018)............................................................................................................. 87
Bảng 4. 26 Tỷ lệ (%) bệnh héo rũ khoai lang qua các giai đoạn phát triển vụ 1 (tháng
11/2017 đến tháng 3/2018).......................................................................................... 90
Bảng 4. 27 Tỷ lệ bệnh héo rũ khoai lang qua các giai đoạn phát triển ở vụ 2 (tháng
6/2018 đến tháng 10/2018).......................................................................................... 93
Bảng 4. 28 Chỉ số bệnh héo rũ dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển vụ 1 (tháng
11/2017 đến tháng 3/2018).......................................................................................... 96
Bảng 4. 29 Chỉ số bệnh héo rũ dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển ở vụ 2
(tháng 6/2018 đến tháng 10/2018)............................................................................... 99
Bảng 4. 30 Hiệu quả giảm bệnh héo rũ dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển ở
vụ 1 (tháng 11/2017 đến tháng 3/2018)...................................................................... 103
Bảng 4. 31 Hiệu quả giảm bệnh héo rũ dây khoai lang qua các giai đoạn phát triển ở
vụ 2 (tháng 6/2018 đến tháng 10/2018)..................................................................... 104
Bảng 4. 32 Năng suất khoai lang của các nghiệm thức ở vụ 1 (tháng 11/2017 đến tháng
3/2018)....................................................................................................................... 109
Bảng 4. 33 Năng suất khoai lang của các nghiệm thức ở vụ 2 (tháng 6/2018 đến tháng
10/2018)..................................................................................................................... 110


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2. 1 Một số dạng khuẩn lạc của xạ khuẩn Streptomyces noursei.........................14

Hình 2. 2 Dạng bào tử của một số lồi Streptomyces................................................... 15
Hình 2. 3 Năm dạng bề mặt bào tử cơ bản của xạ khuẩn:............................................ 17
Hình 2. 4 Hình dạng cuống sinh bào tử của xạ khuẩn.................................................. 18
Hình 3. 1 Sơ đồ minh hoạ thí nghiệm thử đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm
Fusarium oxysporum trong điều kiện phịng thí nghiệm.............................................. 34
Hình 3. 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ngồi đồng.............................................................. 49
Hình 3. 3 Bố trí thí nghiệm ngồi đồng........................................................................ 50
Hình 4. 1 Triệu chứng bệnh héo rũ hại khoai lang ở điều kiện ngồi đồng..................54
Hình 4. 2 Đặc điểm hình thái của dịng nấm Fusarium oxysporum (Fo.BT10)............55
Hình 4. 3 Triệu chứng bệnh héo rũ trên khoai lang trong điều kiện nhà lưới...............59
Hình 4. 4 Một số hình ảnh về khuẩn lạc của các chủng xạ khuẩn phân lập được.........61
Hình 4. 5 Khả năng đối kháng của các xạ khuẩn đối với sự phát triển của khuẩn ty. . .65
Hình 4. 6 Hình ảnh tiểu bào tử nấm Fusarium oxysporum ở 24 GSXL.......................66
Hình 4. 7 Hình ảnh đại bào tử nấm Fusarium oxysporum ở 24 GSXL........................67
Hình 4. 8 Khả năng phân giải chitin của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm ở thời điểm 7
ngày sau khi cấy........................................................................................................... 69
Hình 4. 9 Khả năng phân giải β-glucan của các chủng xạ khuẩn thí nghiệm ở 14 ngày
sau khi cấy................................................................................................................... 71
Hình 4. 10 Triệu chứng bệnh héo rũ trên khoai lang ở thời điểm 6 ngày sau khi lây
bệnh của các nghiệm thức thí nghiệm.......................................................................... 74
Hình 4. 11 Hình dạng chuổi bào tử dạng rợn sóng...................................................... 78
Hình 4. 12 Khả năng tạo sắc tố melanin của xạ khuẩn trên môi trường nuôi cấy xạ
khuẩn ở 4 ngày sau khi cấy.......................................................................................... 78
Hình 4. 13 Sản phẩm PCR được khuếch đại với đoạn mồi thuộc vùng 16S-Rrna

79

Hình 4. 14 Triệu chứng bệnh héo rũ hại khoai lang ở thí nghiệm ngồi đồng ở vụ 1 107
Hình 4. 15 Triệu chứng bệnh héo rũ hại khoai lang ở thí nghiệm ngồi đồng ở vụ 2 108
Hình 4. 16 Thu hoạch khoai lang............................................................................... 111

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ANOVA

Analysic of variance (phân tích phương sai)

KKLđc

Bán kính tản nấm phát triển về phía đối chứng


BKKLxk

Bán kính tản nấm phát triển về phía xạ khuẩn

BTTN

Bố trí thí nghiệm

CKS

Chất kháng sinh

CSB

Chỉ số bệnh

Đ SCL

Đồng bằng sơng Cửu Long

ĐC

Đối chứng

EC

Độ dẫn điện

HQGB

Hiệu quả giảm bệnh

HSĐK

Hiệu suất đối kháng

KTCC

Khuẩn ty cơ chất

KTKS

Khuẩn ty khí sinh

LBNT

Lây bệnh nhân tạo

NSBT

Ngày sau bố trí

NSKC

Ngày sau khi cấy

NSKT

Ngày sau khi trồng

NSNL

Ngày sau nuối lắc

PTNT

Phát triển nông thôn

SX

Sản xuất

TLB

Tỷ lệ bệnh


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Khoai lang (Ipomoea batatas) là mơt loại cây
màu có tính thích nghi tương đối rộng nên được
trồng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Ở Việt
Nam, cây khoai lang được biết đến là cây lương
thực đứng thứ ba sau lúa và bắp. Mặt khác, củ
khoai lang là nguồn dự trữ dồi dào vitamin A,
vitamin C, mangan, đồng, vitamin 6, chất xơ tiêu
hố, sắt (Wallerstein, 2000), canxi (Woolfe, 1992),.
Ngồi ra, thân lá còn được dùng
làm thức ăn cho người và cho gia súc (Collins and
Walter, 1985; Shakamoto and Bowkamp, 1985).
Năm 2018, diện tích trồng khoai lang cả nước
là 117.900 ha, trong đó Đồng bằng sơng Cửu Long
có diện tích trồng khoai lang 23.900 ha đứng hàng
thứ 3 cả nước chỉ sau Trung du và Miền núi phía
ắc, ắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung. Tuy
nhiên, về sản lượng lại đứng đầu cả nước với
559.500 tấn, chiếm đến 40,9% sản lượng khoai
lang cả nước (Chi cục Thống kê huyện ình Tân,
2020).
Thực hiện theo đề án tái cơ cấu lại ngành
nông nghiệp tỉnh Vĩnh Long theo hướng nâng
cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững giai
đoạn 2017 - 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 cây
khoai lang là một trong ba cây trồng chủ lực
được lựa chọn để chuyển đổi cơ cấu cây trồng
trên đất trồng lúa. Năm 2018 diện tích trồng
khoai lang của tỉnh là 14.718 ha và ình Tân là
huyện có diện tích trồng nhiều nhất với 14.132

ha, chiếm 96% diện tích trồng khoai lang của
tỉnh với sản lượng 365.975 tấn. Sản xuất khoai
lang có thể đem lại lợi nhuận cao gấp nhiều lần
so với trồng lúa nên thu nhập của các hộ dân
được nâng lên, việc sản xuất khoai lang cần
nhiều lao động thủ công cũng đã giải quyết số
lượng đáng kể lao động phổ thông và đã góp
phần cho sự phát triển kinh tế của địa phương
(Trần Quang Vinh, 2020).
16


ên cạnh những
thuận lợi sẵn có thì
việc canh tác khoai
lang ở ình Tân cũng
gặp khơng ít khó khăn
do nhiều mầm bệnh
xuất hiện tấn cơng gây
thiệt hại nặng trong số
đó, bệnh héo rũ (héo
vàng)
do
nấm
Fusarium oxysporum
gây ra là một trong số
các bệnh hại quan
trọng, gây thiệt hại lớn
đến năng suất rất đáng
quan tâm trong qua

trình canh tác khoai
lang.
Fusarium
oxysporum là loại nấm
sống trong đất và có
thể tồn tại trong đất
trong thời gian dài.
Nấm phát triển nhanh
ở thời tiết nóng ấm
(nhiệt độ 25- 30oC).
Ruộng đất cát, chua
(pH từ 4 - 5), thiếu
đạm và lân thường bị
bệnh nhiều, đất trồng
độc canh cây khoai
lang cũng là nguy cơ
bị nhiễm bệnh cao.
Nấm bệnh cũng dễ
dàng lây lan qua vết
thương cơ giới hay
tuyến trùng, cơn trùng
chích hút rễ cây
(Phạm
Văn
Kim,
2006). Cây bị mắc
bệnh có thể chết hoặc
sinh trưởng, phát triển

kém và giảm đáng kể về năng suất (Egel and

Martyn, 2007).
Việc phòng và trị bệnh chủ yếu do tập quán
canh tác của người dân và việc sử dụng thuốc hóa
học. Nhưng việc lạm dụng nông dược dẫn đến
những hậu quả như: mầm bệnh thay đổi tính độc,
làm mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường,
ảnh

17


hưởng đến sức khỏe của con người và không mang lại hiệu quả kinh tế. Theo
Nguyễn Trọng Ân (2013), nông dân tại vùng canh tác khoai lang thuộc huyện ình
Tân sử dụng đến khoảng 78 hoạt chất với hơn 148 tên thương mại thuốc VTV để
quản lý dịch hại. Số lần sử dụng thuốc VTV trong vụ canh tác khoai Tím Nhật lên
đến (19 ± 4 lần/vụ). Nghiên cứu của tác giả cũng cho thấy, tất cả các hộ khảo sát
đều có sử dụng thuốc VTV cao hơn liều lượng chỉ dẫn; trong đó phổ biến nhất là
nhóm thuốc trừ sâu (94,1%); thuốc trừ bệnh là 82,6%; thuốc trừ cỏ và điều hòa
sinh trưởng lần lượt là 71,5% và 91% (Võ Ngọc Thơ, 2018). Liều lượng sử dụng
thuốc VTV của nông dân thường cao hơn so với liều lượng khuyến cáo rất nhiều
lần.
Do đó, cần phải có hướng giải quyết khác có thể hạn chế mầm bệnh nhưng vẫn
khơng ảnh hưởng đến môi trường cũng như bảo vệ cân bằng sinh thái. Hiện nay, trên
thế giới và ở Việt Nam đang hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền vững bằng
cách sử dụng các biện pháp sinh học. Hướng sử dụng vi sinh vật đối kháng đang mở ra
nhiều triển vọng trong lĩnh vực phòng trừ bệnh cây. Trong đó, xạ khuẩn là nhóm vi
sinh vật được nghiên cứu vì có nhiều tiềm năng lớn như trong phịng trừ sinh học bệnh
cây, xạ khuẩn có thể ức chế mầm bệnh với nhiều cơ chế như: tiết kháng sinh, sự tiêu
sinh, cộng sinh và ký sinh... Xạ khuẩn có thể tiết ra các enzyme ngoại bào như:
chitinase, glucanase, β-1,3- glucanase, cellulase, protease… có thể ức chế được với

nhiều mầm bệnh. Ngồi ra, 80% chất kháng sinh được tìm thấy là do nhóm xạ khuẩn
tiết ra. ên cạnh đó, xạ khuẩn cịn có khả năng kích thích tính kháng bệnh cũng như
giúp cây trồng chống chịu đối với điều kiện bất lợi. Song song đó, các chủng xạ khuẩn
cũng có vai trò lớn trong phân giải các chất hữu cơ như: cellulose, lignin, phân giải
photphat vơ cơ khó tan, cố định nitơ mạnh. Điều này chứng tỏ xạ khuẩn có tiềm năng
rất lớn và cần có những nghiên cứu sâu hơn về nhóm vi sinh vật này. Theo kết quả
nghiên cứu của Lê Minh Tường và ctv. (2015) cho rằng, một số xạ khuẩn thuộc chi
Streptomyces được phân lập từ đất vùng rễ cây lúa vừa có hiệu quả trong phịng trị
bệnh đạo ơn, bệnh đốm vằn và bệnh cháy bìa lá lúa vừa có khả năng tiết ra enzyme
như: chitinase, glucanase, cellulase... Gần đây, một số nghiên cứu đã tìm ra các chủng
xạ khuẩn thuộc chi Streptomyces có khả năng quản lý một số bệnh hại quan trọng trên
khoai lang ở Đồng bằng sông Cửu Long như bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia
solanacearum gây ra (Huỳnh Trường Giang và Lê Minh Tường, 2018), bệnh thối gốc
do nấm Slerotium sp. gây ra (Nguyễn Phương Thanh và Lê Minh Tường, 2018), bệnh
héo dây, thối củ do nấm Fusarium solani gây ra (Vũ Thanh Tuấn và Lê Minh Tường,
2021),... Như vậy, có thể thấy xạ khuẩn có triển vọng rất lớn trong quản lý bệnh hại
trên cây khoai lang ở Đ SCL nói riêng và bệnh hại cây trồng nói chung. Vì vậy đề tài
“Nghiên cứu và ứng dụng xạ khuẩn trong phòng trị bệnh héo rũ do nấm
Fusarium sp. trên khoai lang” được thực hiện là rất cần thiết.
1.2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN


- Xác định được loài nấm Fusarium sp. gây bệnh héo rũ trên cây khoai lang tại
huyện ình Tân tỉnh Vĩnh Long.


- Tuyển chọn được các chủng xạ khuẩn có khả năng quản lý bệnh héo rũ do nấm
Fusarium sp. gây ra trên cây khoai lang.
- Tìm hiểu cơ chế có liên quan đến khả năng quản lý bệnh của một số chủng xạ khuẩn
có triển vọng.

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các chủng nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo
rũ hại khoai lang và các chủng xạ khuẩn có khả năng phịng trị bệnh héo rũ hại khoai
lang.
- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là các xã trồng khoai lang thuộc huyện ình Tân,
tỉnh Vĩnh Long
-

-

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
Nội dung 1: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm
Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai lang.
Nội dung 2: Thu thập, phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ
khuẩn có nguồn gốc từ đất trồng khoai lang đối với chủng nấm Fusarium oxysporum
gây bệnh héo rũ hại khoai lang trong điều kiện phịng thí nghiệm.
Nội dung 3: Khảo sát một số cơ chế có liên quan đến khả năng đối kháng của các
chủng xạ khuẩn có triển vọng như khả năng phân giải chitin, β-glucan.
Nội dung 4: Đánh giá khả năng quản lý bệnh héo rũ của các chủng xạ khuẩn có triển
vọng trong điều kiện nhà lưới.
Nội dung 5: Định danh chính xác đến lồi các chủng xạ khuẩn có triển vọng bằng
phương pháp truyền thống và phương pháp sinh học phân tử.
Nội dung 6: Đánh giá khả năng phòng trị bệnh héo rũ hại khoai lang của các chủng xạ
khuẩn có triển vọng trong điều kiện ngồi đồng.
1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiển cao, kết quả đạt được của đề tài là xác
định chính xác đến lồi tác nhân nấm Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ hại khoai
lang tại huyện ình Tân, tỉnh Vĩnh Long và tìm ra các chủng xạ khuẩn có khả năng
quản lý bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum gây hại khoai lang. Kết quả của
nghiên cứu này làm tiền đề cho những nghiên cứu sau nhằm tìm ra chế phẩm sinh học

có nguồn gốc từ xạ khuẩn có khả năng quản lý bệnh héo rũ hại khoai lang nói riêng và
bệnh có nguồn gốc từ đất nói chung vừa hiệu quả, vừa thân thiện với mơi trường.
1.6 TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Xác định loài nấm Fusarium oxysporum gây hại khoai lang tại huyện Bình Tân.
- Xác định được 3 chủng xạ khuẩn TTr4, TL8 và TTh15 có khả năng phịng trị bệnh héo
rũ do nấm Fusarium oxysporum gây hại trên khoai lang ở điều kiện nhà lưới.


- Khả năng đối kháng của 3 chủng xạ khuẩn TTr4, TL8 và TTh15 đối với nấm
Fusarium oxysporum gây bệnh héo rũ trên khoai lang có liên quan đến khả năng tiết
enzyme chitinase và enzyme glucanase.
- Xác định được loài của 3 chủng xạ khuẩn triển vọng là: TTr4 là loài Streptomyces
bacillaris; TL8 là loài Streptomyces lavendulae và TTh15 là loài Streptomyces
violaceoruber.
- Tuyển chọn 2 chủng Streptomyces bacillaris (TTr4) và Streptomyces violaceoruber
(TTh15) có khả năng phịng trừ bệnh héo rũ hại khoai lang ở điều kiện ngoài đồng.


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY KHOAI LANG
2.1.1 Nguồn gốc, phân bố
Khoai lang (Ipomea Batatas) thuộc chi Ipomoea, họ Convolvulaceae có mặt ở
Trung Mỹ vào những năm 2600 đến 1000 trước Công Nguyên. Sau một thời gian phát
triển, khoai lang đã trở nên phổ biến khắp thế giới và là một trong những loại cây
lương thực chính trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Với Việt Nam nói riêng
thì cây khoai lang khơng những được trồng nhiều ở các vùng đồng bằng và đất bãi ven
sơng mà cịn được trồng nhiều ở cả các vùng trung du và miền núi (Thái Hà và ctv.,
2011).

2.1.2 Đặc tính thực vật
Khoai lang là loại thân thảo, thân bị hoặc dây leo, được xếp vào nhóm cây đa
niên (Đinh Thế Lộc và ctv., 1997), hoa đơn tính hình phễu có cuống dài (Mai Thạch
Hồnh, 2004), rể củ phình to có chức năng dự trữ các chất dinh dưỡng (Nguyễn Thị
Mai Phương, 2016).
Căn cứ vào đặc tính và chức năng khoai lang có 3 loại rễ: rễ con, rễ củ và rễ mọc
từ thân (rễ giữa chừng). Thân cây gồm thân chính được phát triển từ ngọn dây khoai
lang đem trồng, thân phụ phát triển từ các nách lá (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc,
2004). Cây khoai lang có khả năng sinh sản bằng hạt, đồng thời có thể nhân giống vơ
tính bằng thân, ngọn hoặc củ (Vũ Đình Hịa, 1996).
2.1.3 Tình hình canh tác
* Ngồi nước
Nhờ vào ưu điểm tính thích nghi tốt, dễ trồng, khoai lang là loài cây trồng phổ
biến nhiều nơi trên thế giới từ vĩ độ 0 - 45 0 ắc Nam (Dương Minh, 1999). Từ đó, khoai
lang được biết đến là một trong 5 cây có củ quan trọng trên thế giới bao gồm: sắn,
khoai lang, khoai mỡ, khoai sọ và khoai tây. Theo thống kê của FAO năm 2001, diện
tích trồng khoai trồng trên thế giới đạt 9.076 triệu ha, năng suất trung bình 14,92
tấn/ha, tổng sản lượng 135,448 triệu tấn (Thái Hà và ctv., 2011). Tuy vậy, trong những
năm gần đây diện tích trồng khoai lang trên thế giới có xu hướng giảm, năng suất tăng
nhưng chưa ổn định nên sản lượng cũng giảm nhẹ (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc,
2004).
* Trong nước
Khoai lang là cây lương thực quan trọng thứ ba đứng sau lúa và bắp, được trồng
ở khắp mọi nơi từ ắc vào Nam. Theo thống kê của FAO năm 2001, diện tích khoai
lang cả nước đạt 269.000 ha, năng suất 1.745.300 tấn, trong đó Đồng bằng sông Cửu
Long (Đ SCL) luôn luôn dẫn đầu về năng suất (Mai Thạch Hồnh và Nguyễn Cơng
Vinh, 2003). Theo thống kê trước đó của ngành nơng nghiệp năm 2001, Đ SCL có


diện tích trồng khoai lang tăng 21.500 ha, nhiều nhất là Vĩnh Long, Đồng Tháp và

Kiên Giang.
Diện tích canh tác khoai lang ở tỉnh Vĩnh Long là 11.765 ha, trong đó, khoai
lang được trồng tập trung chủ yếu ở huyện ình Tân là 10.563 ha, chiếm 90% diện
tích trồng khoai lang cả tỉnh (Niên giám Thống kê tỉnh Vĩnh Long, 2014).
Với tiềm năng phát triển mạnh mẽ, cây khoai lang cũng đã góp phần khơng nhỏ
vào việc giải quyết vấn đề việc làm cho người dân trong vùng. Đặc biệt đối với huyện
ình Tân tỉnh Vĩnh Long, lồi cây lương thực này đã được xuất khẩu đến rất nhiều
quốc gia: Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật ản,… góp phần gia tăng 46% sản
lượng khoai lang toàn khu vực Đ SCL (Niên giám Thống kê tỉnh Vĩnh Long, 2014).
2.1.4 Giá trị cây kinh tế
Khoai lang trên thế giới được trồng chủ yếu làm lương thực cho người 77%, làm
thức ăn cho gia súc 13% và chế biến nhiều sản phẩm khác 3%, thất thoát, loại bỏ 6%
(Dương Minh, 1999 và FAO, 2001).
Vùng nguyên liệu khoai lang ình Tân đã được chứng nhận 17 ha sản xuất
theo tiêu chuẩn GlobalGAP và diện tích cánh đồng mẫu lớn 32 ha sản xuất theo
hướng an toàn và áp dụng những kỹ thuật canh tác mới. Các giống khoai được
trồng phổ biến trong tỉnh như khoai tím Nhật, trắng sữa, trắng giấy, bí đường,
khoai bí nghệ, dương ngọc,…trong đó, khoai tím Nhật chiếm 70% diện tích có
phẩm chất ngon, năng suất cao. Nhãn hiệu tập thể “Khoai lang ình Tân- BÌNH
TÂN SWEET POTATOES” được Cục sở hữu trí tuệ cấp chứng nhận góp phần tạo
thương hiệu cho khoai lang Vĩnh Long đến các quốc gia khác. Khoai lang ình Tân
đã xuất khẩu sang thị trường các nước như Trung Quốc, Nhật ản, Hàn Quốc, Úc,
… ( ùi Thị ích Trâm, 2012).
Giống khoai lang tím Nhật có đặc điểm thân to mập, ít phân cành có màu tím,
khả năng sinh trưởng phát triển mạnh. Dạng củ thn dài, vỏ củ nhẵn màu tím, ruột
màu vàng đậm. Chẳng những thế, giống khoai lang tím cịn vơ cùng thích nghi với thổ
nhưỡng tại ình Tân, Vĩnh Long nên luôn cho năng suất cao và chất lượng tốt, được thị
trường trong và ngồi nước ưa chuộng. Huyện ình Tân trong những năm qua đã chú
trọng phát triển cây khoai lang theo mơ hình “hai vụ màu, một vụ lúa” bởi theo tính
tốn, trồng khoai lang thu lợi nhuận tăng gấp 3 - 5 lần trồng lúa. ởi thế mà khoai lang

tím ình Tân đã thực sự trở thành một cây chủ lực, xóa đói giảm nghèo cho người dân
ở huyện ình Tân- tỉnh Vĩnh Long (Nguyễn Thị ích Dun, 2013).
Ngồi ra, theo ghi nhận của Hồ Đình Hải (2014), cây khoai lang còn được sử
dụng làm nguyên liệu chế biến rất nhiều sản phẩm có giá trị kinh tế cao:
- Ở một số vùng của Ấn Độ, bột khoai lang khơ được trộn chung với bột mì để làm bánh
mì khoai lang (chapattis).
- Ở Nhật ản bột khoai lang được lên men chung với bột gạo để nấu ra một loại rượu
có tên là Shōchū, tương tự, ở Quảng Đơng và Đài Loan có loại rượu nấu từ khoai
lang có tên là Imo- gohan.


- Ở Nam Mỹ, nước ép khoai lang đỏ được kết hợp với nước trái cây để làm thuốc
nhuộm cho vải. ằng cách thay đổi tỷ lệ của các loại nước ép, tất cả các màu từ màu
hồng sang màu đen có thể thu được.
- Trong cơng nghiệp, người ta dùng khoai lang làm nguyên liệu sản xuất tinh bột và cồn
công nghiệp.
- Các nhà nghiên cứu giống khoai lang tại Đại học North Carolina State đang nghiên
cứu các giống khoai lang phục vụ cho sản xuất nhiên liệu sinh học.
2.1.5 Giá trị dinh dưỡng
Khoai lang là một loại cây trồng lấy củ có giá trị dinh dưỡng tương đối cao, chứa
nhiều tinh bột, chất xơ và đường cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Chất xơ thơ: đóng vai trị quan trọng trong dinh dưỡng. Chất xơ thô gồm các
hợp chất lignin, cellulose, hemicellulose và pectin (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc,
2004). Kết quả nghiên cứu của Senanayake và ctv. (2013) cho rằng chất xơ thô của 5
giống khoai lang dao động từ 2,1 - 13,6% khối lượng chất khơ, có tác dụng giúp tiêu
hóa tốt, tăng thải cholesterol, chống táo bón,...
Tinh bột: là thành phần quan trọng của glucid chiếm 60 - 70% chất khô (Palmer,
1982). Chất tinh bột ở khoai thuộc dạng tinh bột dễ tiêu và cịn phần lớn ở dạng
đường (nên ăn khoai có vị ngọt). Hàm lượng tinh bột biến động mạnh phụ thuộc nhiều
yếu tố, trong đó yếu tố giống là quan trọng nhất (Woolfe, 1992).

Hàm lượng đường: trong củ khoai lang khá lớn bao gồm cả đường đơn và đường
đa. Theo Ngô Xuân Mạnh (1996), các giống khoai lang có hàm lượng đường tổng số
biến động từ 3,63 - 6,77% khối lượng chất khơ.
Ngồi ra, theo ghi nhận của Dương Minh (1999), khoai lang còn chứa một số
dưỡng liệu cần thiết cho con người như protein, chất béo, đạm, sắt, vitamin A, chất
khoáng và một số axid amin: methionin, thianin,… nhưng với tỷ lệ trung bình so với
các cây lương thực cùng loại (Ngơ Xn Mạnh, 1996).
Khoai lang có hàm lượng vitamin C khá cao, biến động từ 23 - 35 mg/100 g chất
tươi. Các giống có màu sắc ruột củ thay đổi từ trắng đến vàng da cam hàm lượng
caroten biến động từ 3,0 - 3,4 mg/100g chất tươi hay từ 0,4 - 24,8 mg/100 g chất tươi
(Lê Doãn Diên và ctv., 1990). Ngoài ra, khoai lang chứa một lượng vừa phải thiamin
(vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), vitamin B6, axit pantothenic (vitamin 5) (Đinh
Thế Lộc và ctv., 1997).
Khoai lang tuy không là nguyên liệu cho các món ăn đặc sản cũng không được
xếp vào hàng thực phẩm đắt tiền nhưng những sản phẩm được làm ra từ khoai lang lại
mang đậm âm hưởng truyền thống quê hương và tốt cho sức khỏe như khoai lang luộc,
khoai lang nướng, mứt khoai lang,…
Theo phân tích của ộ Nơng nghiệp Mỹ, trong 100 g củ khoai lang tươi có thành
phần các chất dinh dưỡng gồm: năng lượng (359 kJ), carbohydrates (20,1 g), tinh bột
(12,7 g), đường (4,2 g), chất xơ thực phẩm (3 g), chất béo (0,1 g), protein (1,6 g),
vitamin A (709 mg), một số vitamin và khoáng chất cần thiết khác.


2.2 BỆNH HÉO RŨ TRÊN KHOAI LANG
2.2.1 Triệu chứng bệnh
ệnh héo rũ khoai lang do nấm Fusarium sp. gây ra là một trong các bệnh quan
trọng ở Mỹ và các nước canh tác khoai lang. Triệu chứng ban đầu là các lá già có màu
vàng, sau đó lan dần lên các lá non phía trên dẫn đến héo tồn dây, cuối cùng dây
khoai sẽ khô và chết. Các mạch dẫn bên trong dây khoai sẽ có màu nâu, sau đó rễ
khoai sẽ bị mục, lớp vỏ bên ngoài của rễ, thân dây khoai sẽ xuất hiện các sợi nấm nhỏ

li ti màu trắng. Trong một số trường hợp, có sự chuyển màu của mạch dẫn khi gần vết
bệnh nếu các dây này được lưu tồn và làm giống cho vụ sau dây khoai sẽ truyền bệnh
hay dễ bị nhiễm bệnh hơn so với các dây khác (Clark, 2009).
2.2.2 Tác nhân
Do nấm Fusarium oxysporum f. sp. batatas
Tuy nhiên, có một vài nòi nấm trên cây thuốc lá như F. oxysporum f. sp.
nicotianae cũng mẫn cảm và gây bệnh héo dây khoai lang (Clark, 2009).
2.2.3 Đặc tính của nấm bệnh
Phân loại
- Lớp nấm ất tồn (Deuteromycetes)
- Họ Tuberculariaceae
- ộ nấm bơng (Hyphomycetales)
Fusarium là chi lớn nhất trong Tuberculariaceae, chúng hoại sinh hoặc ký sinh
trên nhiều loại cây trồng, cây ăn trái và rau, là nguyên nhân chính làm héo rũ cây ký
chủ. Việc phân loại, giám định các loài nấm Fusarium spp. được phân lập có thể dựa
vào các chỉ tiêu cơ bản như: màu sắc tản nấm, sự thay đổi của mơi trường, hình thái
sợi nấm, thể bình, hình dạng đại bào tử, tiểu bào tử, bào tử áo vách dầy..., đồng thời
tiến hành lây nhiễm bệnh nhân tạo trên các cây ký chủ nhằm xác định tính gây bệnh và
nguyên nhân gây bệnh.
Theo Burgess et al., (1994) thì có gần 1.000 lồi Fusarium đã được mơ tả và
nghiên cứu về khả năng sinh bào tử trên cây trồng. Nhiều loài biến dị đã được biết đến
với sự thay đổi những đặc tính vốn có của Fusarium, đặc biệt là khi chúng phát triển
trên các chất nền và điều kiện môi trường khác nhau, ngoài ra chúng được nhận biết
nhờ vào tính đặc trưng bởi khả năng tiết ra chất nhầy trong suốt.
Việc phân loại nấm thuộc chi Fusarium dựa trên các đặc điểm về hình thái bên
ngồi thường khó có thể cho kết quả chính xác, do một số lồi có những đặc điểm hình
thái rất giống nhau, chẳng hạn như hình dạng và kích thước của bào tử, hình thái học
cuống bào tử đính, và sắc tố sợi nấm,… Ngồi ra, những đặc điểm này cịn có thể bị
thay đổi theo ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng và điều kiện mơi trường. Sự nhầm
lẫn này có thể xảy ra trong việc phân biệt giữa nấm F. proliferatum, F. oxysporum

(Mulen, 2001) và F. solani (Roy, 1997). Các nghiên cứu về sinh học phân tử cho thấy,