ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG cây ớt và KHÁNG BỆNH héo XANH DO VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM của một số CHỦNG VI KHUẨN VÙNG rễ TRONG điều KIỆN NHÀ lưới

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD
-oOo-

TRANG THANH BÌNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG
CÂY ỚT VÀ KHÁNG BỆNH HÉO XANH DO
VI KHUẨN RALSTONIA SOLANACEARUM
CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN
VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN
NHÀ LƯỚI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT

Cần Thơ/2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD
o0o

TRANG THANH BÌNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY ỚT
VÀ KHÁNG BỆNH HÉO XANH DO VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN
VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT
(Khóa 31: 2005 – 2009)

Cán bộ hướng dẫn:
Ths. Trần Vũ Phến


ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD
o0o

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Trồng Trọt với đề tài

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY ỚT
VÀ KHÁNG BỆNH HÉO XANH DO VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN
VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Do sinh viên Trang Thanh Bình thực hiện

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày …. tháng ….năm 2009
Cán bộ hướng dẫn

ThS. Trần Vũ Phến

iii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư
ngành Trồng Trọt với tên:
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG CÂY ỚT
VÀ KHÁNG BỆNH HÉO XANH DO VI KHUẨN RALSTONIA
SOLANACEARUM CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN
VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Do sinh viên Trang Thanh Bình thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:...................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức: ..........................................

DUYỆT KHOA

Cần Thơ, ngày …. tháng …. năm 2009
Chủ tịch Hội Đồng


iv

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: TRANG THANH BÌNH
Quê quán: Huyện Lai Vung - Đồng Tháp
Ngày sinh: 24/08/1987
Dân tộc: Kinh
Nơi sinh: Phú Tân - An Giang
Họ tên cha: TRANG THANH NGUYÊN
Họ tên mẹ: LÊ HỒNG THẨM
Nguyên quán: Ấp Hòa Định, xã Vĩnh Thới huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp
Quá trình học tập:
1992 – 1997 là học sinh trường tiểu học Vĩnh Thới I
1997 - 2002 là học sinh trường trung học cơ sở Vĩnh Thới
2002 – 2005 là học sinh trường trung học phổ thông Lai Vung II
2005 – 2009 là sinh viên trường Đại Học Cần Thơ, học ngành Trồng Trọt khóa 31,
khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng.


v

LỜI CẢM TẠ
Cha mẹ là người đã sinh ra và dạy dỗ con thành người, dạy cho con biết cách
cư xử và lẽ sống ở đời. Cha mẹ luôn ở bên lúc con vấp ngã, những lời động viên
ủng hộ là nguồn sức mạnh vô giá giúp con vững tin trong cuộc sống. Xin gởi đến
cha và mẹ những lời nói thiêng liêng nhất từ tận đáy lòng của con.
Em xin gởi đến thầy Trần Vũ Phến lòng thành kính biết ơn sâu sắc. Thầy đã
tận tình truyền đạt những kiến thức quí báu từ lúc em vừa bước chân vào phòng thí
nghiệm cho đến khi em có được thành quả ngày hôm nay. Em sẽ luôn nhớ, mang
theo và áp dụng vào cuộc sống.
Xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả quí thầy cô đã dạy dỗ và
truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích cho em trong suốt quá trình học đại học, đặc biệt

là quí thầy cô thuộc bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học
Ứng Dụng.
Xin chân thành cảm ơn các anh chị và các bạn trong bộ môn Bảo Vệ Thực
Vật, các anh chị đã động viên ủng hộ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Cảm ơn Mỹ Hậu, Nhã, Hiếu, Thư, Vi… và tập thể lớp Trồng Trọt K31 đã
bên cạnh giúp đỡ tôi những lúc khó khăn nhất.

Xin chân thành cảm ơn!
TRANG THANH BÌNH


vi

MỤC LỤC

Trang

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

iv

LỜI CẢM TẠ

v

MỤC LỤC

vi

DANH SÁCH BẢNG

ix

DANH SÁCH HÌNH

xi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

xii

TÓM LƯỢC

xiii

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG I

2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2

1.1 BỆNH HÉO XANH

2

1.1.1 Tác nhân gây bệnh.

2

1.1.2 Triệu chứng

2

1.1.3 Sự phát sinh phát triển của bệnh

3

1.1.4 Lưu tồn và lan truyền

4

1.1.5 Biện pháp kiểm soát bệnh

4

1.2 VI SINH VẬT VÙNG RỄ

5

1.2.1 Sự phân bố vi sinh vật quanh rễ cây

5

1.2.2 Vai trò của vi sinh vật vùng rễ

5

1.2.3 Tác động qua lại giữa các vi sinh vật trong đất

6

1.3 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ KÍCH KHÁNG

7

1.3.1. Sự kích thích tính kháng bệnh cây trồng (tính kháng bệnh chủ động) 7
1.3.1.1 Khái niệm

7

1.4 KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH BẰNG VI KHUẨN

8

1.4.1 Độc tố của tác nhân gây kích thích ảnh hưởng lên mầm bệnh

9


vii

1.4.2 Sự cần thiết của khoảng thời gian giữa áp dụng chất
kích thích và chủng mầm bệnh

9

1.4.3 Sự tương quan của nồng độ vi khuNn kích kháng và khả
năng kháng bệnh

10

1.5 KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ

11

1.5.1 Sự tạo ra indol acetic acid (IAA)

11

1.5.2 Hoạt tính của Nitrogenase

11

1.5.3 Khả năng hòa tan lân (P)

12

1.5.4 Tạo ra Siderophore

12

1.6 CƠ CHẾ ĐỐI KHÁNG CỦA VI KHUẨN

12

1.7 NHỮNG NGHIÊN CỨU DÙNG VI KHUẨN VÙNG RỄ
KÍCH THÍCH TĂNG TRƯỞNG ĐỂ PHÒNG TRN BỆNH CÂY
CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐẤT TRONG NÔNG NGHIỆP

14

CHƯƠNG 2

17

PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP

17

2.1 PHƯƠNG TIỆN

17

2.2 PHƯƠNG PHÁP

18

2.2.1 ChuN n bị

18

2.2.2 Tiến hành

20

CHƯƠNG 3

22

KẾT QUẢ THẢO LUẬN

22

3.1 Tổng quan về thí nghiệm

22

3.2 Đánh giá khả năng kích thích tăng trưởng của chủng vi khuN n vùng rễ 23


viii

3.2.1

Sự phát triển chiều cao cây của các nghiệm thức

23

3.2.2 Sự phát triển sinh khối của các nghiệm thức

25

3.3 Đánh giá khả năng kích thích tính kháng bệnh của các chủng vkvr

33

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHN

35

TÀI LIỆU THAM KHẢO

38

PHỤ CHƯƠNG 1
PHỤ CHƯƠNG 2


ix

DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên

Trang

3.1 Diễn biến chiều cao thân của ớt (cm) ở các thời điểm quan sát

24

3.2 Diễn biến trọng lượng thân sau khi sấy của các nghiệm thức

26

3.3 Diễn biến Khối lượng rễ của các nghiệm thức

28

3.4 So sánh khối lượng hai nửa rễ có và không
có chủng vkvr của các nghiệm thức

30

3.5 Diễn biến trọng lượng (gam/nghiệm tthức)
và số lượng trái qua các nghiệm thức
3.6 Diễn biến tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh của các nghiệm thức

32
34


x

DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

2.1 Trồng cây tách rễ trong chậu đôi

19

3.1 Diễn biến nhiệt độ, N m độ và lượng mưa qua các tháng của năm
2008

22

3.2 Biểu hiện bệnh của ĐC 2

36

3.3 Khả năng kích rễ phát triễn của ba chủng vi khuN n 6, 15, 40

37


xi

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
DAPG

2,4-diacetylphloroglucinol

EPS

Exopolysaccarit

IAA

Indol – acetic acid

ISR

Induced Systemic Resistance

LAR

Local Acquired Resistance

LPS

Lipopolysccarit

PCA

Phenazine-1-carboxylic acid

SA

Salicylic acid

SAR

Systemic Acquired Resistance

VKVR

Vi khuN n vùng rễ

xii

Trang Thanh Bình, 2009. Đánh giá khả năng kích thích tăng trưởng cây ớt và kháng
bệnh héo xanh do vi khuN n Salstonia solanacearum của một số chủng vi khuN n
vùng rễ trong điều kiện nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Trồng Trọt. Cán bộ
hướng dẫn ThS. Trần Vũ Phến.
TÓM LƯỢC
Đề tài “Đánh giá khả năng kích thích tăng trưởng cây ớt và khả năng kháng
bệnh héo xanh do vi khuN n Ralstonia solanacearum” được thực hiện từ tháng 08/
2008 đến tháng 12/ 2008, trong điều kiện nhà lưới của Bộ Môn Bảo Vệ Thực Vật,
Khoa Nông Nghiệp & SHƯD, Trường Đại Học Cần Thơ.
Đề tài được thực hiện nhằm tiếp tục chọn lọc các dòng vi khuN n vùng rễ
(VKVR) có khả năng kích thích tăng trưởng thực vật đồng thời giúp kiểm soát bệnh
héo xanh trên cây ớt.
Các chủng VKVR kích thích tăng trưởng cung cấp từ nguồn lưu trữ của bộ
môn Bảo Vệ Thực Vật. VKVR sau khi phục hồi được nuôi nhân mật số trong môi
trường King’s B lỏng trong 36 giờ trước khi chủng kích kháng. Vi khuN n Ralstonia
solanacearum gây bệnh héo xanh được chọn từ những khuN n lạc đặc trên môi
trường TZC, để nhân nuôi trong môi trường King’s B lỏng 36 giờ và điều chỉnh
mật số về 108 vi khuN n cfu/ml trước khi chủng tấn công.
Thí nghiệm đánh giá khả năng kích thích tăng trưởng và kháng bệnh héo
xanh, được thực hiện theo phương pháp chậu đôi, VKVR được xử lý một lần bằng
cách chủng 50 ml huyền phù vi khuN n (có mật số 108 vi khuN n cfu/ml) sau khi tiến
hành tách rễ 10 ngày và vi khuN n gây bệnh cũng được chủng 1 lần với 50 ml và mật
số cũng là 108 (cfu/ml).
Kết quả thí nghiệm. Trong số 10 chủng VKVR được tiến hành thí nghiệm thì
có 8 chủng thể hiện khả năng kích thích tăng trưởng đó là 6, 10, 15, 17, 21, 31, 39,
40, chiếm 80%.
Trong đó có 3, chủng VKVR là 15, 21, 40 biểu hiện khả năng kích thích phát
triển chiều cao cây. Ba chủng kích thích phát triễn rễ là 6, 15, 40. Đặc biệt chủng 40

có dấu hiệu kích thích lưu dẫn. Có 2 chủng VKVR có dấu hiệu kích thích phát triển


xiii

trọng lượng khô là 10, 31. Sáu chủng 6, 15, 17, 21, 31, 39. Kích thích phát triển
trọng lượng trái. 10 chủng VKVR tiến hành thí nghiệm đều có dấu hiệu kích thích
cây ớt hình thành tính kháng đối với bệnh héo xanh do vi khuN n Ralstonia
solanacearum.


1

MỞ ĐẦU
Cây ớt cay (Capsium frutescens L), bên cạnh sử dụng tại chỗ, hiện nay ớt cay
có giá trị kinh tế cao, vừa là nguyên liệu cho chế biến thực phN m, có giá trị dược
liệu dùng để trị một số bệnh ngoài khoa như: phong thấp nhức mỏi, cảm lạnh… nhờ
tính chất capsaicine chứa trong trái (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
Tuy nhiên, ớt trồng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố nên năng suất thấp,
trong đó thiệt hại khá quan trọng là bệnh héo xanh do vi khuN n Ralstonia
solanacearum gây ra. Biện pháp hóa học để phòng, trị bệnh này thường cho kết quả
không cao và ảnh hưởng xấu cho môi trường, do vậy việc nghiên cứu phòng trị sinh
học là cần thiết.
Trong biện pháp sinh học phòng trị bệnh cây bằng vi sinh vật, nhóm VKVR
kích thích tăng trưởng được chú ý khai thác và có nhiều ứng dụng trong sản xuất
(Nelson, 2004). Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu và ứng dụng nhóm VKVR
kích thích tăng trưởng, để quản lý bệnh héo xanh trên ớt ở Việt Nam. Lê Thành Tín
(2008), Nguyễn Thị Ngọc Hân (2008) ghi nhận có những chủng VKVR có triển
vọng trong quản lý bệnh này, tuy nhiên việc đánh giá cũng mới ở bước đầu.
Từ đó đề tài “Đánh giá khả năng kích thích tăng trưởng cây ớt và kháng bệnh

héo xanh do vi khuN n Ralstonia solanacearum của một số chủng VKVR trong điều
kiện nhà lưới” được thực hiện nhằm tuyển chọn các chủng VKVR kích thích tăng
trưởng có khả năng kích thích tăng trưởng và kích kháng bệnh héo xanh trên ớt do
vi khuN n Ralstonia solanacearum.


2

CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.2.

BỆNH HÉO XANH

1.1.1. Tác nhân gây bệnh.
Theo Floyd (2008) thì Ralstonia solanacearum thuộc:
Lớp: Betaproteobacteria
Bộ: Burkholderiales
Họ: Ralstoniaceae
Ralstonia solanacearum được Ervin Smith phát hiện đầu tiên trên cây họ cà
ở Mỹ vào năm 1896 ngày nay bệnh phổ biến hầu hết các châu lục Á, Phi, Mỹ, Úc và
gây hại nghiêm trọng ở các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới (Lê Lương Tề và Vũ Triệu
Mân, 1999).
Vi khuN n Ralstonia solanacearum có hình que kích thước tế bào 0,5 x 1,5
µm, háo khí, có 1 – 3 chiên mao ở đỉnh đầu để chuyển động. Trên môi trường
King’s B, khuN n lạc có màu trắng kem nhẵn bóng, nhờn (tính độc cao), trên môi
trường TZC thì có màu hồng ở giữa và rìa trắng (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân,
1999).
Nhiệt độ thích hợp cho Ralstonia solanacearum phát triển là 26 – 300C, nhiệt
độ tối thiểu là 180C, tối đa 370C, nhiệt độ làm cho vi khuN n chết là 520C trong vòng

10 phút (Phạm Văn Kim, 1990).
Theo Tạ Thu Cúc (2002), vi khuN n này thích hợp trong phạm vi pH từ 6,8 7,2.
1.1.2. Triệu chứng

Bệnh xuất hiện trên cây con và cây lớn, nhất là từ giai đoạn ra hoa đến hình
thành quả non (Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng, 2003).
Lúc đầu cành lá ngọn héo rũ xuống, về sau các lá phía gốc tiếp tục héo cụp
xuống, cuối cùng dẫn tới toàn cây lá rũ xanh, gãy gục xuống và chết. Trên cây
thường các lá non ở ngọn héo vào buổi trưa nắng, triệu chứng héo cả cây tiếp tục


3

diễn ra nhanh sau 1 – 2 ngày sau khi khí hậu thuận lợi và cây chết hoàn toàn mặc dù
lá vẫn còn xanh (Phạm Hồng Cúc, 1999).
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999) bệnh trên cây lớn thường dễ
phát hiện với các triệu chứng điển hình một hai cành, nhánh có lá bị héo rũ xuống,
tái xanh, sau 2 – 5 ngày toàn cây héo xanh trên thân vỏ vẫn còn xanh hoặc xuất hiện
những sọc nâu, vỏ thân phía gốc sù sì, thân vẫn rắn đặc. Cắt ngang thân, cành nhìn
rõ vòng bó mạch dẫn mô xylem có màu nâu sẫm, ngâm đoạn thân cắt vào cốc nước
sạch có thể thấy dịch vi khuN n màu trắng sữa chảy ra qua miệng cắt.
Theo Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát (2004) thì bệnh thường biểu hiện
ngay khi bị vi khuN n xâm nhập, cây nhiễm bệnh ban ngày lá biến màu, tái xanh, héo
cụp xuống. Vào ban ngày các lá gốc bị héo rũ nhưng đến buổi tối và ban đêm có thể
phục hồi được song sự phục hồi đó chỉ trong vòng 2 – 3 ngày sau đó cây chết hẳn.
1.1.3. Sự phát sinh phát triển của bệnh

Theo Phạm Văn Kim (2000) thì Ralstonia solanacearum có thể xâm nhiễm
và gây hại bằng một hoặc cả trong hai cách:
Có thể các chất nhầy bên ngoài vi khuN n (các polysacharid) có phân tử to

làm tăng độ nhờn của nước và muối khoáng do rễ hấp thu, từ đó làm giảm đáng kể
lượng nước và muối khoáng cung cấp cho phần trên của cây và làm cây héo chết.
Hoặc do các chất nhờn là các phân tử to nên không lọt qua được lỗ sàng
trong mạch mộc, bị giữ lại và làm nghẽn mạch mộc, từ đó nước và muối khoáng
không di chuyển được lên phía trên cung cấp cho cây, cây sẽ bị héo chết vì thiếu
nước.
Theo Đường Hồng Dật (1979), Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), thì
sau khi xâm nhiễm vào, vi khuN n lan rộng theo bó mạch xylem, sinh sản phát triển,
sinh sản ra men, độc tố dẫn đến sự phá hủy tế bào, tắc nghẽn mạch dẫn gây cản trở
mạch dẫn nước, chất dinh dưỡng và nhựa cây gây héo nhanh và chết.
Nghiên cứu về mặt sinh học phân tử, các dòng vi khuN n có tính độc quyết
định bởi các gene độc hrp. Vi khuN n xâm nhiễm vào rễ, thân cuống lá và qua vết
thương cơ giới hoặc những vết thương do côn trùng tạo ra … vi khuN n cũng có thể
xâm nhập qua các lỗ hở tự nhiên. Sau khi đã xâm nhập vào các bó mạch xylem, sinh


4

sản phát triển trong đó sinh ra các men pectinaza và cenllulaza để phân hủy mô,
sinh ra các độc tố ở dạng exopolysaccarit (EPS) và lipopolysccarit (LPS) làm tắt
mạch dẫn cản trở vận chuyển nước và nhựa trong cây làm cây héo nhanh chóng
(Cook, Secqueira, (1991) trích bởi Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999).
1.1.4. Lưu tồn và lan truyền
Bệnh gây hại trên 278 loài cây thuộc trên 44 họ thực vật khác nhau, trong đó
đáng chú ý nhất là các cây có ý nghĩa kinh tế cao như cà chua, khoai tây, thuốc lá,
ớt, cà, lạc, vừng, hồ tiêu, đậu tương, dâu tằm, chuối… ( Lê Lương Tề và Vũ Triệu
Mân, 1999).
Theo Bentley và ctv. (2003) một số ký chủ chính: là Cà chua (Lycopersicon
esculentum), thuốc lá (Nicotiana tabacum), cà tím (Solanum melongena), khoai tây
(Solanum tuberosum), chuối (Musa spp.)… Ký chủ

phụ: gừng (Zingiber

officinale), thầu dầu (Ricinus communis), lạc (Arachis hypogaea), ớt (Capsicum
annuum), khoai sọ (Colocasia esculenta), cây nghệ (Curcuma longa), cây bông
(Gossypium), cây cao su (Hevea brasiliensis), khoai lang (Ipomoea batatas)…
Theo Phạm Văn Kim (2000), vi khuN n Ralstonia solanacearum lưu tồn trong
đất rất lâu. Ở đất cát có thể tìm thấy vi khuN n này dưới độ sâu 60 cm. Ở đất ruộng
ngập nước, vi khuN n này không lưu tồn bền như đất thoáng khí. Do đó đất trồng cà
chua hoặc thuốc lá, nếu luân canh với đất lúa thì áp lực của bệnh héo rũ giảm rõ rệt.
Ở trong đất vi khuN n có thể bảo tồn sức sống lâu dài tới 5 – 6 năm hoặc 6 – 7 tháng
tùy thuộc vào ảnh hưởng của nhiệt độ, độ N m, loại đất, các yếu tố sinh vật và các
yếu tố khác (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999). Bệnh lan truyền từ cây này
sang cây khác nhờ nước tưới, mưa, dụng cụ vun xới, tuyến trùng (Lê Lương Tề và
Vũ Triệu Mân, 1999).
1.1.5. Biện pháp kiểm soát bệnh
Phòng chống bệnh héo xanh vi khuN n hiện nay còn rất khó khăn, phức tạp.
Khả năng tốt nhất là áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng hợp (Lê Lương Tề và Vũ
Triệu Mân, 1999).
Chọn hạt giống khỏe không nhiễm bệnh.


5

Tiến hành luân canh cây họ cà ớt với lúa nước, tốt nhất là trên đất 2 lúa 1
màu.
Làm tốt công tác vệ sinh đồng ruộng, tiêu hủy tàn dư cây bệnh, dọn sạch cỏ
dại là ký chủ của bệnh héo xanh.
Trồng cây với mật độ vừa phải, làm luống cao dễ thoát nước. Bón phân hữu
cơ hoai mục kết hợp với vôi lân kali theo tỷ lệ hợp lý.

Có thể sử dụng một số vi sinh vật đối kháng như Bacillus polymyxa,
Pseudomonas fluorescens để xử lý hạt trước khi gieo, nhúng rễ cây con trước khi
trồng hoặc ngay sau khi trồng để ức chế, cạnh tranh và tiêu diệt vi khuN n Ralstonia
solanacearum. (Đỗ tấn Dũng, 2001).
1.3.

VI SINH VẬT VÙNG RỄ

1.2.1. Sự phân bố vi sinh vật quanh rễ cây

Khái niệm về vùng rễ (rhizosphere) được Hiltner đề ra từ năm 1904, tuy
nhiên cho đến nay chúng ta vẫn chưa có phương pháp thống nhất xác định phạm vi
của hệ rễ. Bộ rễ của cây rất phức tạp đồng thời ảnh hưởng của bộ rễ đối với môi
trường chung quanh cũng thay đổi tuỳ theo loại cây và thời kì sinh trưởng của cây.
Khi quan sát một rễ non cho thấy vùng quanh đầu rễ có bao gồm chất do đầu
rễ và vi khuN n sống trong vùng đó tiết ra. Phân tích các chất này thấy gồm có
nhiều chất hữu cơ cần thiết cho vi sinh vật như đường, amino acid, acid hữu cơ,
vitamin… vì vùng quanh rễ chứa nhiều chất hữu cơ như vậy nên vi sinh vật tập
trung quanh rễ nhiều hơn ở xa ( Phạm Văn Kim, 2006).
1.2.2. Vai trò của vi sinh vật vùng rễ
Theo Zeller v à c t v . (2006) thì Kloepper v à c t v . (1991) cho biết trong
tự nhiên vi khuN n kích thích tăng trưởng hiện diện trong đất, chúng định cư ở
rễ cây trồng, kích thích cây trồng phát triển, làm tăng trọng lượng hạt, sinh khối
tăng 10 - 20%. Thuật ngữ vi khuN n vùng rễ (rhizobacteria) được dùng để chỉ
những vi khuN n định cư ở vùng rễ của cây.
Theo Phạm Văn Kim (2006) thì vi sinh vật vùng rễ thực vật giữ vai trò khá
quan trọng:


6

Vi sinh vật tiết ra CO2, các acid hữu cơ và acid vô cơ, trong quá trình hoạt
động của chúng, có tác động lớn đối với việc làm cho các khoáng chất hoặc các
chất như lân (P) dưới dạng không tan trở nên dễ tan và dễ được cây hấp thụ. So
sánh năng suất cây trên đất đã thanh trùng và đất không thanh trùng. Ở hai trường
hợp đều bón cùng lượng P khó tan. Kết quả cho thấy cây trồng ở đất không thanh
trùng có năng suất cao hơn vì hấp thu nhiều P hơn.
Vi sinh vật còn tiết ra các chất kích thích tố tăng trưởng của thực vật giúp rễ
thực vật phát triển được tốt. Một số loài trong chi Pseudomonas và Agrobacterium
có khả năng tiết ra chất indol – acetic acid (IAA), là chất kích thích sự ra rễ của cây
trồng.
Theo Gutierrez - Manero v à c t v . (2001) các vi khuN n trong đất thúc
đN y sự tăng trưởng của cây và làm hạn chế được sự phát triển của mầm bệnh
trong đất là do làm cho sinh vật gây bệnh không lấy được dinh dưỡng, một vài
chủng VKVR có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng cây thông qua sự sản xuất
các chất chuyển hóa có khả năng kích thích như những chất kích thích tăng
trưởng giúp cây phát triển nhanh hơn. Phân tích trọng lượng khô của cây và qua
phương pháp sắc ký thì các chủng VKVR có khả năng làm cây vươn dài là có
liên quan đến GA1, GA3 và GA4 do VKVR tạo ra.
1.2.3. Tác động qua lại giữa các vi sinh vật trong đất
Theo Phạm Văn Kim (2006) thì có 6 nhóm tác động như sau:
Không có tác động lẫn nhau (neutralism):
Các chủng gần như không có tác động lẫn nhau hoặc tác động quá nhỏ
không đáng kể.
Cạnh tranh (competition):
Hai chủng tranh nhau nguồn dinh dưỡng hoặc không gian phát triển.
Tác động hỗ trợ hay tương trợ (mutalism):
Hai chủng tác động tích cực lẫn nhau, làm cho sự phát triển của cả hai tăng
lên so với lúc sống riêng lẻ.

7

Tác động tích cực một chiều (commensalism):
Một chủng tác động tích cực lên chủng thứ hai và không ngược lại.
Tác động tiêu cực một chiều (amensalism):
Chủng này tác động tiêu cực lên chủng kia và không ngược lại. Thí dụ: có
nhiều loài Streptomyces tiết ra kháng sinh làm trở ngại cho sự phát triển của nhiều
vi sinh vật khác.
Kí sinh (parasitism) và làm mồi (predation):
Chủng này sống nhờ chủng kia.
1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ KÍCH KHÁNG
1.3.1. Sự kích thích tính kháng bệnh cây trồng (tính kháng bệnh chủ động)
1.3.1.1. Khái niệm
Kích thích tính kháng thường gọi tắt là “kích kháng”, là sự kích thích tính
kháng bệnh của thực vật. Hiện tượng này làm cho cây trồng bị nhiễm trở nên có
khả năng kháng được bệnh ở mức độ nào đó sau khi xử lý chất kích kháng.
Phương pháp kích kháng không có tác dụng loại trừ trực tiếp mầm bệnh như
những thuốc trừ dịch hại thông thường mà dựa trên sự kích thích tính kháng của
những cơ chế tự nhiên của cây trồng. Chất kích kháng có thể là một loài vi sinh vật
không gây bệnh, không mang tính độc đối với cây trồng hoặc có thể là một loại
hoá chất nào đó không độc và không có tác động trực tiếp diệt mầm bệnh như nông
dược (Phạm Văn Kim, 2002).
Sự kích kháng theo cơ chế phụ thuộc Salicylic acid (SA) (Systemic
Acquired Resistance = SAR)
Sự kích kháng tại chỗ (Local Acquired Resistance LAR). Khi mầm bệnh
xâm nhiễm vào bộ phận nào của cây có tiếp xúc chất kích kháng sẽ kích thích cây
sản sinh ra các hoá chất để tạo ra sự kháng bệnh tại nơi ấy. Các hoá chất chỉ có tác
dụng tại nơi kích kháng (Phạm Văn Kim, 2002).
Sự kích kháng lưu dẫn (Systemic Acquired Resistance SAR). Kích kháng

lưu dẫn là hiện tượng khi cây trồng được xử lý kích kháng, hiệu quả kích kháng


8

không chỉ xảy ra tại vị trí được xử lý bởi các tác nhân kích kháng mà còn phát
triển đến mô cây cách xa điểm kích thích hoặc toàn cây, giúp cho cây trồng có khả
năng tự vệ và chống lại với mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002).
Sự kích kháng theo cơ chế không phụ thuộc Salicylic acid (SA)
(Induced Systemic Resistance = ISR)
Vi khuN n và nấm thường được sử dụng như tác nhân sinh học trong nghiên
cứu kích kháng bệnh cây trồng. Các vi sinh vật này phải không tác dụng đối
kháng với mầm bệnh. Kích kháng lưu dẫn bởi vi khuẫn vùng rễ kích thích tăng
trưởng thực vật (ISR). ISR cũng có thể biểu hiện tại chỗ LAR hoặc lưu dẫn SAR
(Van Loon và ctv., 1998).
1.5.

KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH BẰNG VI KHUẨN
Theo Kloepper và ctv. (1980) thì: Cơ chế kích thích tính kháng bệnh bằng vi

khuN n là do các vi khuN n vùng rễ có thể tiết ra các chất kháng sinh thực vật ức chế
mầm bệnh, tạo ra siderophore cạnh tranh sắt trong đất và tạo ra các enzymes
chitinase và β-1,3 glucanase hòa tan vách tế bào vi khuN n gây bệnh.
Theo Husen (2003) thì Kloepper and Schroth (1978) báo cáo rằng: tương
tác giữa thực vật và vi sinh vật ở vùng rễ có thể là có lợi, trung tính, hoặc gây hại
cho sự tăng trưởng của cây.
Cách thức xử lý thường là đổ dịch huyền phù vi khuN n (hay hỗn hợp
nhiều vi khuN n) vào đất, hoặc nhúng rễ cây con trong dịch hỗn hợp huyền phù vi
khuN n, hay áo hạt với số lượng lớn vi khuN n trước khi gieo. Sau đó cây con được
chủng mầm bệnh ở một phần khác nhau cho thấy vi khuN n có thể di chuyển vào

phía trong những mô cây bên trên. Có nhiều vi khuN n vùng rễ cũng có thể ức chế
trực tiếp sinh trưởng của mầm bệnh, do đó để đánh giá khả năng kích kháng lưu
dẫn, vi khuN n phải không có mặt ở vị trí tấn công của mầm bệnh. ISR và SAR
cho thấy mức độ ngăn chặn bệnh như nhau (Van Loon và ctv., 1998).
Sự kích kháng lưu dẫn không phụ thuộc vào sự phát triển của phản ứng
siêu nhạy cảm, nhưng có khả năng ngăn chặn tối đa khi việc kích thích của mầm
bệnh gây ra vết hoại tử. Trái lại, việc kích thích do VKVR không gây ra bất kỳ


9

một triệu chứng nào trên cây ký chủ, và tăng cường sự sinh trưởng của cây (Van
Loon và ctv., 1998).
Theo Van Loon và ctv. (1998) việc đánh giá tính kích kháng lưu dẫn bằng vi
khuN n thường cần được dựa trên một số chỉ tiêu như sau:
1.4.1. Độc tố của tác nhân gây kích thích ảnh hưởng lên mầm bệnh
Kích kháng lưu dẫn có thể do vi khuN n kích thích sinh ra chất trao đổi ức chế
mầm bệnh, chất trao đổi sinh ra bởi vi khuN n vùng rễ có thể di chuyển qua cây, ức
chế trực tiếp mầm bệnh. Một số kháng sinh sinh ra bởi vi khuN n vùng rễ như 2,4diacetylphloro glucinol (DAP) hay phenazine-1-carboxylic acid (PCA) là độc tố
đối với cây trồng ở nồng độ cao và nó có thể kích kháng lưu dẫn (Van Loon và
ctv., 1998).
1.4.2. Sự cần thiết của khoảng thời gian giữa áp dụng chất kích thích và
chủng mầm bệnh
Cây trồng cần thời gian để dẫn đến trạng thái kích thích. Do đó, ảnh hưởng
tức thì của việc áp dụng vật kích thích lên phản ứng bảo vệ của cây là không thể
tạo ra ngay. Nhiều nghiên cứu cho thấy kích kháng SAR hoặc ISR thường biểu hiện
trong vài ngày đến một tuần. Tính kháng ISR của vi khuN n Pseudomonas
fluorescens WCS374 mỗi trạng thái kích kháng lưu dẫn trong cây củ cải chống lại
bệnh héo Fusarium chỉ thể hiện kích kháng ít nhất một ngày sau khi áp dụng vi
khuN n.

Trái lại, khi dùng vi khuN n Pseudomonas corrugata 13 và P. fluorescens C15
kích kháng lưu dẫn cây bầu bí dưa chống lại bệnh gây ra bởi Pythium
aphanidermatum cho thấy khi áp dụng vi khuN n 1 tuần trước khi chủng mầm bệnh
không làm giảm bệnh cũng như khi chủng đồng thời vi khuN n và mầm bệnh. Kết
quả này cho thấy khoảng thời gian giữa áp dụng vi sinh vật kích thích và chủng
nhiễm mầm bệnh là vấn đề cần được nghiên cứu thêm (Van Loon và ctv., 1998).
Trong số 100 chủng vi khuN n và 100 chủng nấm được thử chỉ có 10 - 15%
có khả năng kích kháng trong cây đậu (Phaseolus vulgaris) chống lại nấm
Uromyces phaseoli. Kích kháng tùy thuộc vào thời gian giữa áp dụng vật kích


10

kháng và mầm bệnh, ít nhất 2 ngày sau khi chủng là có phản ứng kháng. Kích
kháng có hiệu quả chống lại nấm ký sinh và không đặc hiệu. Kích kháng làm
cho sự xâm nhập, phát triển của nấm trong mô ký chủ và sự sinh bào tử đều giảm.
Schonbeck (1980) ghi nhận rằng có sự ức chế sự nN y mầm của bào tử nấm
Uromyces phaseoli, mặc dù không tìm thấy có Phytoalexin trong dịch trích này
(Van Loon và ctv., 1998).
1.4.3. Sự tương quan của nồng độ vi khu n kích kháng và khả năng kháng
bệnh
Khả năng kháng bệnh của cây chỉ thể hiện sau khi được kích thích bằng vi
khuN n kích kháng với nồng độ thích hợp. Tính kháng bệnh không gia tăng thêm dù
được kích thích với mật số vi khuN n tăng cao hơn. SAR thường duy trì trong suốt
thời gian sống của cây và mặc dù mức độ kháng bệnh biểu hiện giới hạn trong một
giai đoạn sinh trưởng nhất định của cây, những lá được kích thích thì duy trì tính
kháng kéo dài đến giai đoạn sau, mặc dù chất kích thích không cần hiện diện trong
suốt giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Trong quá trình tương tác, có một giai
đoạn ở đó kích thước quần thể của vi khuN n phát triển cao hơn trên ngưỡng một số
yêu cầu đủ để ISR và nó vẫn duy trì hoạt động ngay cả nếu quần thể bị suy thoái đi.

Điều này trái ngược với sự ngăn chặn bệnh bằng chất ức chế trực tiếp mầm bệnh
(kích thước quần thể của vật đối kháng phải cao và kéo dài với sự tồn tại
của mầm bệnh) (Van Loon v à c t v . , 1 998).
Khi P. putida 89B-27 hay Serratia marcescens 90 - 166 được chủng trên
hạt của bầu bí dưa trước khi trồng, quần thể của dòng 89B-27 và dòng 90 - 166
suy giảm theo thời gian: Ở 1 tuần sau khi trồng mật số vi khuN n là trên 108 cfu/g rễ
nhưng sau 3 tuần chỉ còn 103 cfu/g rễ. Mặc dù mật số quần thể bị giảm ở rễ
nhưng kích kháng lưu dẫn vẫn duy trì (Van Loon và ctv., 1998).


11

1.6.

KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG CỦA VI KHUẨN VÙNG

RỄ
Các vi khuN n vùng rễ có tác động có lợi cho sự phát triển của cây được
gọi là các vi khuN n vùng rễ kích thích tăng trưởng thực vật. Nhóm vi sinh vật này
giúp cây trồng cải thiện sự tăng trưởng thực vật với hai cơ chế : gián tiếp và trực
tiếp. Trong đó cơ chế gián tiếp là hạn chế sự phát triển vi sinh vật gây hại, đôi khi
còn giết chết mầm bệnh, còn cơ chế trực tiếp là cố định đạm, hoà tan lân khó tan,
sản xuất ra auxin hay cytokinin kích thích cây trồng phát triển ( Kloepper và ctv.,
2004).
Theo Husen (2003) thì Cattelan và ctv. (1999) báo cáo rằng: Mặc dù,
chưa hiểu đầy đủ các cơ chế, nhưng có những bằng chứng cho thấy là vkvr có
liên quan đến các hoạt động làm đN y mạnh sự tăng trưởng của cây nhờ vào các cơ
chế sau:
1.5.1. Sự tạo ra indol acetic acid (IAA)
IAA do vi khuN n tạo ra cải thiện sự tăng trưởng của cây thông qua làm gia

tăng số lượng rễ lông hút và các rễ bên và sinh tổng hợp IAA trong đất do vi sinh
vật gia tăng nhờ vào tryptophan trong dịch tiết từ rễ hoặc tế bào phân giải (Husen,
2003).
Theo Phạm Việt Cường và ctv. (2003) thì việc sử dụng đa chủng trong thực
tế làm tăng hoặc không làm ảnh hưởng tới của các chủng vi khuN n chi Bacillus
được phân lập từ đất trồng tại Việt Nam. Nhưng khả năng sinh tổng hợp IAA phụ
thuộc rất mạnh vào chủng, chi vi khuN n, môi trường nuôi cấy và một số nhân tố
khác. Có 80% vi khuN n phân lập từ vùng rễ có khả năng sản sinh IAA và chúng
được nghiên cứu không chỉ vì hiệu ứng sinh lý của chúng lên cây trồng mà còn có
thể do vai trò của Phytohocmon đáp ứng sự tương tác giữa vi khuN n - thực vật.
1.5.2. Hoạt tính của Nitrogenase
Vi khuN n vùng rễ có khả năng cố định đạm, lấy đạm cần cho sự sống của
chúng làm cho vi khuN n gây bệnh không phát triển được hoặc phát triển chậm lại
(Phạm Văn Kim, 2006).