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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI





NGUYỄN TẤT THẮNG


NGHIÊN CỨU BỆNH HÉO XANH VI KHUẨN
Ralstonia solanacearum Smith HẠI CÂY LẠC,
CÂY KHOAI TÂY VÙNG HÀ NỘI, PHỤ CẬN
VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ


LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Bảo vệ thực vật
Mã số : 62.62.1001

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Đỗ Tấn Dũng
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
2. PGS.TS. Nguyễn Văn Tuất
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

HÀ NỘI - 2012
i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học của
riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng được sử
dụng để bảo vệ bất cứ một luận án nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.

Tác giả luận án
ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc trước sự quan tâm, dìu dắt, tận tình hướng dẫn của PGS. TS. Đỗ Tấn
Dũng và PGS. TS. Nguyễn Văn Tuất.
Tôi xin trân trọng cám ơn các Thầy, Cô giáo Bộ môn Bệnh cây, Khoa
Nông học và Ban quản lý đào tạo, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã
quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cám ơn Lãnh đạo, các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện
Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch - Bộ Nông nghiệp & Phát
triển nông thôn đã ủng hộ, tạo điều kiện giúp đỡ về mọi mặt để tôi thực hiện
đề tài trong suốt thời gian qua.
Tôi xin trân trọng cám ơn Ban chủ nhiệm HTX Đặng Xá, Gia Lâm, Hà
Nội; HTX Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh; Ban chủ nhiệm một số HTX cùng một
số các Bác xã viên ở vùng Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Nam Định đã quan
tâm tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cám ơn Gia đình, Vợ, Con, người thân, tất cả bạn bè và
đồng nghiệp đã luôn động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực
hiện luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả luận án



Nguyễn Tất Thắng
iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT vii
DANH MỤC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH xii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 4
2.1. Mục đích 4
2.2. Yêu cầu 4
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5
3.1. Ý nghĩa khoa học 5
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 5
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5
4.1. Đối tượng nghiên cứu 5
4.2. Phạm vi nghiên cứu 5
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 7
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 7
1.2. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước 7

1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 7
1.2.2. Những nghiên cứu trong nước 32
Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45
2.1. Địa điểm, vật liệu và thời gian nghiên cứu 45
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu 45
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu 45
iv

2.1.3. Thời gian nghiên cứu 47

2.2. Nội dung nghiên cứu 47
2.3. Phương pháp nghiên cứu 47
2.3.1. Phương pháp điều tra, nghiên cứu bệnh HXVK ngoài
đồng ruộng 47

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng 49
2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm nghiên cứu bệnh HXVK
trong điều kiện chậu vại và ngoài đồng ruộng 56

2.3.4. Xây dựng qui trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây
khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 66

2.3.5. Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK
trên cây khoai tây ở Xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh 67

2.3.6. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 68
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 70
3.1. Đánh giá thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây lạc, cây
khoai tây ở vùng Hà Nội và phụ cận 70

3.1.1. Đánh giá thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc ở vùng Hà Nội
và phụ cận 70

3.1.2. Đánh giá thực trạng bệnh HXVK hại cây khoai tây ở vùng
Hà Nội và phụ cận 73

3.1.3. Đánh giá mức độ tác hại của bệnh HXVK trên cây lạc, cây
khoai tây 75

3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học, xác
định các biovar của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum 78

3.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học của loài vi
khuẩn R. solanacearum hại cây lạc, cây khoai tây 79

v

3.2.2. Nghiên cứu xác định biovar của các mẫu phân lập vi khuẩn
R. solanacearum trên cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội
và phụ cận 82

3.2.3. Nghiên cứu tính gây bệnh của một số isolates vi khuẩn

R. solanacearum trên một số giống lạc và khoai tây vùng
Hà Nội và phụ cận (trong điều kiện chậu vại) 84

3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái, kỹ thuật đến
sự phát sinh phát triển của bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây 92

3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh

HXVK hại cây lạc, khoai tây 92

3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của chân đất đến bệnh héo xanh vi
khuẩn hại lạc, khoai tây 100

3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ bón phân đạm đến bệnh
HXVK hại lạc, khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận 103

3.3.4. Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số
giống lạc, khoai tây trong điều kiện chậu vại 107

3.4. Nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, cây
khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận 111

3.4.1. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây
bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc
hóa học, chất kích kháng trong điều kiện phòng thí nghiệm 112

3.4.2. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai
tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng trong điều kiện
chậu vại 117

3.4.3. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK bằng một số
thuốc kháng sinh, thuốc hóa học và chất kích kháng trong
điều kiện chậu vại 121

vi

3.4.4. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc, khoai tây
bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng, thuốc kháng sinh, thuốc

hóa học và chất kích kháng điều kiện ngoài đồng ruộng 128

3.4.5. Thực nghiệm mô hình phòng trừ bệnh HXVK hại cây
khoai tây ở xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh, vụ đông năm
2009 - 2010 132

4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 139
4.1. Kết luận 139
4.2. Đề nghị 140
CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO 142
PHỤ LỤC 159
vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

TT
Viết tắt
Cụm từ
1
B. megaterium
Bascillus megaterium
2
B. subtillis
Bascillus subtillis
3
BVTV
Bảo vệ thực vật
4
CS

Cộng sự
5
CT
Công thức
6
ĐC
Đối chứng
7
EF
Effective microoganisms
8
HXVK
Héo xanh vi khuẩn
9
HLPT
Hiệu lực phòng trừ
10
P. solanacearum
Pseudomonas solanacearum
11
R. solanacearum
Ralstonia solanacearum
12
SA
Salicylic acid
13
TB
Trung bình
14
VSV

Vi sinh vật
15
VK
Vi khuẩn















viii

DANH MỤC BẢNG

STT
Tên bảng
Trang
2.1. Cách thức phân vi khuẩn gây bệnh héo xanh thành các biovar 52
3.1. Tình hình bệnh HXVK hại cây lạc vụ xuân ở vùng Hà Nội và
phụ cận (năm 2008 - 2010) 71

3.2. Tình hình bệnh HXVK hại cây lạc vụ hè thu ở vùng Hà Nội và
phụ cận (năm 2008 - 2010) 72

3.3. Tình hình bệnh HXVK hại cây khoai tây vụ đông ở vùng Hà
Nội và phụ cận (năm 2008 - 2010) 73

3.4. Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây lạc tại xã Đặng Xá,
Gia Lâm, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009) 75

3.5. Mức độ tác hại của bệnh HXVK hại cây khoai tây tại xã Tam
Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông năm 2009) 76

3.6. Một số đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của các isolates
vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh HXVK hại lạc, khoai tây
trên môi trường nhân tạo 80

3.7. Xác định biovar phổ biến hại trên cây lạc, cây khoai tây vùng
Hà Nội và phụ cận (năm 2008 - 2009) 83

3.8. Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R. solanacearum hại
lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ xuân 2009) 85

3.9. Tính gây bệnh của các isolates vi khuẩn R. solanacearum trên
cây lạc phân lập từ các vùng khác nhau (vụ hè thu 2009) 86

3.10. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống lạc trong
lây bệnh nhân tạo với 14 isolates vi khuẩn R. solanacearum
(năm 2009) 88

3.11. Tính gây bệnh của các isolate vi khuẩn R. solanacearum hại

khoai tây phân lập ở các vùng khác nhau (vụ đông năm 2009) 90

ix

3.12. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống khoai
tây trong lây bệnh nhân tạo với 10 isolates vi khuẩn

R. solanacearum (vụ đông năm 2009) 91
3.13. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại
xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 93

3.14. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại lạc tại
xã Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 94

3.15. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến bệnh HXVK hại khoai tây
vụ đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (năm 2009 - 2010) 95

3.16. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài
vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa,
Đông Anh, Hà Nội (vụ xuân năm 2009 - 2010) 97

3.17. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài
vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng lạc tại xã Cổ Loa,
Đông Anh, Hà Nội (vụ hè thu năm 2009 - 2010) 97

3.18. Ảnh hưởng của chế độ luân canh đến khả năng tồn tại của loài
vi khuẩn R. solanacearum trên đất trồng khoai tây tại xã Tam
Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (năm 2009 - 2010) 99

3.19. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội

và phụ cận (năm 2009) 100

3.20. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại lạc vùng Hà Nội
và phụ cận (năm 2010) 101

3.21. Ảnh hưởng của chân đất đến bệnh HXVK hại khoai tây vùng
Hà Nội và phụ cận (vụ đông năm 2008 - 2010) 102

3.22. Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại lạc tại xã Đặng
Xá, Gia Lâm, Hà Nội (năm 2010) 104

3.23. Ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh HXVK hại khoai tây vụ
đông tại xã Tam Sơn, Từ Sơn (năm 2009 - 2010) 106

x

3.24. Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống
lạc trong điều kiện chậu vại (năm 2009) 108

3.25. Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống
khoai tây trong điều kiện chậu vại (năm 2009) 109

3.26. Khảo sát khả năng chống chịu bệnh HXVK của một số giống
khoai tây trong điều kiện chậu vại (năm 2010) 110

3.27. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh héo xanh lạc,
khoai tây bằng chế phẩm vi sinh vật đối kháng B. subtilis trong
điều kiện phòng thí nghiệm (năm 2009) 112

3.28. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh HXVK hại lạc

bằng thuốc kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện phòng
thí nghiệm (năm 2009) 114

3.29. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn gây bệnh HXVK hại khoai
tây bằng thuốc kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện
phòng thí nghiệm (năm 2009) 115

3.30. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc bằng chế
phẩm vi sinh vật đối kháng B. subtilis trong điều kiện chậu vại
(vụ xuân năm 2009 - 2010) 118

3.31. Khảo sát khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc bằng chế
phẩm VSV đối kháng B. subtilis trong điều kiện chậu vại (vụ
hè thu năm 2009 - 2010) 119

3.32. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây bằng chế phẩm
VSV đối kháng B. subtilis trong điều kiện chậu vại (vụ đông
năm 2009 - 2010) 121

3.33. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của thuốc kháng sinh,
thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ xuân năm 2009) 122

3.34. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của thuốc kháng sinh,
thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ hè thu năm 2009) 123

xi

3.35. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây của thuốc
kháng sinh, thuốc hóa học trong điều kiện chậu vại (vụ đông
năm 2009) 124

3.36. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc của chất kích kháng
trong điều kiện chậu vại (năm 2009) 126

3.37. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây của chất kích
kháng trong điều kiện chậu vại (vụ đông năm 2009-2010) 127

3.38. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc trong điều kiện ngoài
đồng ruộng tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (vụ xuân năm 2010) 129

3.39. Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại lạc trong điều kiện
ngoài đồng ruộng tại xã Đặng Xá, Gia Lâm, Hà Nội (vụ hè
thu năm 2010) 130

3.40: Khả năng phòng trừ bệnh HXVK hại khoai tây trong điều kiện
ngoài đồng ruộng tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông
năm 2010) 131

3.41. Kết quả thực nghiệm mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK
hại khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông năm
2009 - 2010) 133

3.42. Hiệu quả kinh tế của mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK
hại cây khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh (vụ đông
năm 2010) 136


xii

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT
Tên hình
Trang
3.1. Triệu chứng bệnh héo xanh vi khuẩn hại cây lạc, cây khoai tây
trên đồng ruộng 74

3.2. Chẩn đoán nhanh bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây trong
phòng thí nghiệm 77

3.3. Bó mạch cây lạc bị bệnh HXVK (a) và cây lạc khỏe (b) 78
3.4. Bó mạch cây khoai tây khỏe và cây bị bệnh HXVK 78
3.5. Khuẩn lạc của loài vi khuẩn Ralstonia solanacearum hại lạc,
khoai tây trên môi trường Kings’B, TZC, SPA 81

3.6. Thử phản ứng siêu nhạy của loài R. solanacearum phân lập
trên cây lạc (isolates LSS2) và trên cây khoai tây (isolates
KTTY2) 84

3.7. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống lạc trong
lây bệnh nhân tạo với 14 isolates vi khuẩn R. solanacearum
(năm 2009) 88

3.8. Lây nhiễm nhân tạo bệnh HXVK (R. solanacearum) hại lạc
bằng phương pháp sát thương rễ 89

3.9. Mức độ nhiễm bệnh trung bình (%) của một số giống khoai tây
trong lây bệnh nhân tạo với 10 isolates vi khuẩn R.
solanacearum (vụ đông năm 2009) 91

3.10. Lây nhiễm nhân tạo bệnh HXVK (R. solanacearum) hại khoai
tây bằng phương pháp sát thương rễ 92

3.11. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R. solanacearum đối với
isolates LSS2 bằng chế phẩm VSV đối kháng B. subtilis trên
môi trường SPA 113

xiii

3.12. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R. solanacearum của thuốc
kháng sinh trên môi trường SPA 116

3.13. Khảo sát khả năng ức chế vi khuẩn R. solanacearum của thuốc
hóa học trên môi trường SPA 116

3.14. Thực nghiệm biện pháp quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây
khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh vụ đông năm 2010 134

3.15. Một số hình ảnh thực hiện mô hình quản lý tổng hợp bệnh
HXVK hại khoai tây tại xã Tam Sơn, Từ Sơn, Bắc Ninh vụ
đông năm 2010 135


1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây lạc (Arachis hypogaea L.) có nguồn gốc ở Nam Mỹ, là cây công
nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao và ngày càng được

trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Diện tích trồng lạc trên toàn thế
giới là 25,2 triệu ha (năm 2009), trong đó lớn nhất là Ấn Độ với diện tích 6,7
triệu ha. Trung Quốc dẫn đầu về sản lượng lạc hàng năm (15,1 triệu tấn/
năm), chiếm tới 45,1% tổng sản lượng trên toàn thế giới. Một số nước như
Mỹ, Trung Quốc, Achentina, Hàn Quốc, thuộc nhóm các quốc gia đạt năng
suất lạc cao nhất thế giới do tập trung đầu tư vào nghiên cứu và áp dụng các
tiến bộ khoa học kỹ thuật trên cây lạc (FA0, 2010) [68].
Việt Nam hiện nay đứng thứ 10 thế giới và thứ 5 tại châu Á về diện
tích trồng lạc. Năm 2009, diện tích lạc của cả nước là 270.000 ha, được
trồng ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. Nhưng một số vùng trồng
tập trung có diện tích lớn chủ yếu tại vùng Đồng bằng sông Hồng
(34.000ha), vùng Đông Bắc (37.000ha), vùng Bắc Trung Bộ (82.000ha) và
vùng Đông Nam Bộ (43.000ha) (Tổng cục thống kê, 2010) [44]. Năng suất
lạc của Việt Nam (khoảng 1,8 tấn/ha) cao hơn năng suất trung bình của thế
giới (1,42 tấn/ha), nhưng thấp hơn so với Trung Quốc (2,96 tấn/ha). Qua đó
cho thấy tiềm năng về nâng cao năng suất lạc của nước ta còn rất lớn. Tuy
nhiên năng suất lạc của nước ta hiện nay còn thấp, theo các nhà khoa học là
do: thiếu giống năng suất cao, chất lượng tốt, giống có khả năng chống
chịu sâu bệnh,… đó là những nguyên nhân chính làm cho năng suất lạc
thấp, không ổn định và diện tích trồng lạc mở rộng chậm. Phát triển và mở
rộng diện tích các giống lạc mới có năng suất cao, chất lượng tốt, chống
chịu sâu bệnh là một trong những hướng nghiên cứu ưu tiên nhằm đẩy
mạnh sản xuất lạc ở nước ta.
2

Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có nguồn gốc từ châu Mỹ, là
loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong củ khoai tây có chứa nhiều
tinh bột, đạm, đường, chất béo và các loại vitamin khác nhau, vì vậy khoai tây
còn là cây lương thực chủ yếu của nhiều nước trên thế giới. Chính vì vậy cây
khoai tây hiện nay đang được trồng rất rộng rãi trên thế giới và phát triển

mạnh ở châu Âu cũng như châu Á. Do điều kiện sinh thái, mức độ thâm canh
và trình độ sản xuất khác nhau nên năng suất khoai tây ở các vùng chênh lệch
rất lớn từ 7 tấn đến 65 tấn/ha. Năm 2009 diện tích trồng khoai tây trên thế giới
là 18,89 triệu ha, sản lượng đạt 320,98 triệu tấn (FAO, 2010) [68].
Năm 2009 ở Việt Nam, diện tích trồng khoai tây đạt 35.000 ha, năng suất
trung bình đạt 10,57 tấn/ ha, sản lượng đạt 370.000 tấn (FAO, 2010) [68].
Ở Việt Nam, cây khoai tây là cây trồng vụ đông cho hiệu quả kinh tế
cao nhưng khá nhạy cảm với điều kiện canh tác, sâu bệnh, phân bón vô cơ và
thuốc BVTV. Tuy nhiên, cũng như các cây trồng khác khi diện tích gieo trồng
tăng, thì xuất hiện nhiều vấn đề về khả năng cung cấp giống, tăng tỷ lệ sâu
bệnh, tăng khả năng lưu truyền nguồn bệnh trong môi trường làm lây lan phát
triển thành dịch và giảm năng suất nghiêm trọng, Hiện nay trong quá trình
sản xuất diện tích cây khoai tây ở nước ta mở rộng với tốc độ chậm và năng
suất hàng năm không cao do những nguyên nhân: thiếu bộ giống thích hợp
với điều kiện nóng ẩm đặc biệt là giống có chất lượng tốt; củ giống bị thoái
hóa, không sạch bệnh, giá thành giống cao,
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh
năm nên thuận lợi cho việc gieo trồng nhiều loại cây trồng khác nhau, đồng
thời điều kiện thời tiết khí hậu của nước ta cũng rất thuận lợi cho các loài vi
sinh vật xâm nhiễm gây hại đối với cây trồng. Trong đó các loài nấm, vi
khuẩn gây bệnh là nhóm tác nhân chính gây bệnh trên hầu hết các loại cây
trồng; đặc biệt là nhóm vi khuẩn gây bệnh héo xanh. Một trong những loài vi
3

khuẩn điển hình gây bệnh héo xanh trên cây lạc, cây khoai tây là vi khuẩn
Ralstonia solanacearum Smith.
Bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) là một trong các bệnh gây hại nghiêm
trọng đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế
giới. Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và điển hình nhất ở vùng nhiệt đới,
cận nhiệt đới và những vùng có khí hậu ôn đới trên thế giới (Hayward, 1994

[76]; Prior et al., 1997 [125]). Bệnh gây nên những thiệt hại nghiêm trọng về
kinh tế, làm giảm năng suất trên nhiều cây trồng từ 15 đến 95%, thậm chí
100% trên cây cà chua (AVRDC report, 2000) [54], đến 70% trên cây khoai
tây (Sinha, 1986) [133] và 90% trên cây lạc (Machmud, 1986) [107].
Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở
vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới
(Hayward, 1991 [77]; Kelman, 1997 [96]). Hàng năm ước tính thiệt hại do bệnh
HXVK trên lạc từ 50.000 đến 150.000 tấn (Machmud et al., 1994) [105].
Qua điều tra, khảo sát bệnh trong những năm 1990 - 1992, Nguyễn
Xuân Hồng và cs (1993) [87] đã cho biết: bệnh HXVK hại lạc xuất hiện phổ
biến ở hầu hết các vùng, mức độ bị bệnh có sự thay đổi giữa các vùng sinh
thái. Bệnh hại nghiêm trọng ở một số vùng trọng điểm ở Tỉnh Nghệ An và
Thanh Hóa với tỷ lệ bệnh giao động từ 15 - 35% và ở vùng trồng lạc của Tỉnh
Long An và Tây Ninh là 20 - 30%.
Trong kết quả nghiên cứu về bệnh HXVK hại cây lạc ở 3 tỉnh Hà Nội,
Bắc Giang và Nghệ An, Nguyễn Thị Ly và cs (1991) [25] đã cho rằng: ở 14
HTX trồng lạc thì bệnh HXVK hại nặng ở một số điểm điều tra của tỉnh Nghệ
An với tỷ lệ bệnh giao động trong khoảng 15 - 40%, trong khi đó ở Việt Yên
(Bắc Giang) tỷ lệ bệnh trung bình chỉ từ 10 đến 15%.
Nguyễn Văn Liễu (1998) [24] khi điều tra tình hình bệnh HXVK hại
lạc trong sản xuất ở Miền Bắc cho thấy: hầu hết các giống lạc đang được
trồng phổ biến trong sản xuất hiện nay là không kháng bệnh HXVK (tỷ lệ cây
4

chết trung bình trong vụ xuân là 15-25%), ở những vùng ổ dịch bệnh gây chết
90-100%). Tác giả cho rằng đây là một trong những nguyên nhân chính làm
cho tác hại của bệnh trong sản xuất ngày càng gia tăng.
Chính vì vậy, quá trình điều tra nghiên cứu đánh giá thực trạng bệnh
héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith. hại cây lạc, cây khoai tây,
mức độ phổ biến, tác hại cũng như nghiên cứu những biện pháp phòng trừ

bệnh là hết sức cần thiết. Xuất phát từ những nhu cầu bức thiết của thực tiễn
sản xuất rau màu hiện nay, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum Smith hại cây lạc, cây
khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận và biện pháp phòng trừ”.
2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và
phạm vi ký chủ của vi khuẩn gây bệnh, khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh
HXVK hại cây lạc, khoai tây, từ đó đề xuất qui trình quản lý tổng hợp bệnh
HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận nhằm nâng cao và
ổn định năng suất, chất lượng của cây lạc, cây khoai tây.
2.2. Yêu cầu
- Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây vùng Hà Nội và
phụ cận; nghiên cứu đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học và phạm vi ký chủ
của vi khuẩn gây bệnh.
- Khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh HXVK hại cây lạc, khoai tây bằng
một số biện pháp: canh tác, sinh học, hóa học.
- Xây dựng được qui trình quản lý tổng hợp (kết hợp đồng bộ các biện
pháp canh tác, sinh học, chất kích kháng) bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai
tây vùng Hà Nội và phụ cận.
- Thực nghiệm một mô hình quản lý tổng hợp bệnh HXVK trên cây
khoai tây ở vùng Hà Nội.
5

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Các kết quả nghiên cứu của luận án là một dẫn liệu khoa học có giá
trị về việc đánh giá được thực trạng bệnh héo xanh vi khuẩn

R. solanacearum Smith hại cây lạc, cây khoai tây một cách tổng hợp; đồng

thời nhằm hạn chế tác hại của bệnh HXVK, tăng cao năng suất và chất
lượng nông sản phẩm.
- Kết quả nghiên cứu một số đặc tính sinh học của loài R.
solanacearum Smith có ý nghĩa trong chẩn đoán, giám định và dự báo xu thế
phát sinh gây hại của bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây ở vùng Hà Nội
và phụ cận.
- Luận án góp phần xây dựng ngày càng hoàn thiện hơn quy trình
quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và
phụ cận.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề xuất quy trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai
tây vùng Hà Nội và phụ cận, góp phần giải quyết nhu cầu cần thiết trong thực
tiễn sản xuất cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận do bệnh HXVK
gây ra.
- Bổ sung nguồn tư liệu khoa học làm cơ sở xây dựng định hướng quy
hoạch, nghiên cứu phát triển vùng trồng cây lạc, cây khoai tây của các nhà
quản lý, các nhà khoa học trong nước.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tiến hành từ tháng 6 năm 2008 đến tháng 10 năm 2011
- Điều tra thực trạng bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây.
6

- Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, đặc tính sinh học; xác định các
race, biovar của loài R. solanacearum gây bệnh HXVK.
- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh, phát
triển bệnh HXVK.
- Nghiên cứu biện pháp quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại cây lạc, cây

khoai tây vùng Hà Nội, phụ cận.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Đề tài là công trình khoa học đã nghiên cứu làm rõ hơn một số vấn đề về
bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai tây vùng Hà Nội và phụ cận.
- Xây dựng mô hình và quy trình quản lý tổng hợp bệnh HXVK hại
cây lạc, cây khoai tây một cách đơn giản, dễ làm, dễ áp dụng, phù hợp với
điều kiện thực tiễn, đạt hiệu quả kinh tế cao và mang tính bền vững.
- Bổ sung nguồn tư liệu có ý nghĩa về bệnh HXVK hại cây lạc, cây khoai
tây, là tài liệu tham khảo cho công tác đào tạo cán bộ kỹ thuật và các nghiên
cứu tiếp theo về bệnh này.






7

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Các bệnh hại cây trồng có nguồn gốc trong đất trong đó vi khuẩn
Ralstonia solanacearum Smith (R. solanacearum Smith) gây bệnh héo xanh
phổ biến và nguy hiểm đã gây tổn thất nghiêm trọng trong sản xuất nông
nghiệp, nhất là các cây trồng có ý nghĩa kinh tế như lạc, khoai tây, cà chua
làm giảm đáng kể đến năng suất và chất lượng của nông sản phẩm.
Do các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất nên việc chẩn đoán
và công tác phòng trừ bệnh gặp rất nhiều khó khăn. Các bệnh này rất khó
phòng trừ bằng thuốc hóa học nên càng dễ bị lạm dụng, gây ảnh hưởng không

tốt đến sức khỏe con người, đất, nước, môi trường sinh thái.
Mặt khác, hiện nay ở nước ta những nghiên cứu về chế phẩm sinh học
để phòng trừ các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc trong đất hại cây trồng chưa
được ứng dụng nhiều trong sản xuất.
Vì vậy, nghiên cứu đề xuất quy trình quản lý tổng hợp, trong đó chú
trọng biện pháp canh tác, chọn lọc sử dụng giống chống chịu bệnh, biện pháp
sinh học,… một cách tổng hợp để nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh héo xanh
trên một số cây trồng cạn là điều cấp thiết hiện nay.
1.2. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước
1.2.1.1. Lịch sử nghiên cứu, mức độ phổ biến, tác hại và sinh thái của bệnh
héo xanh vi khuẩn trên cây lạc, cây khoai tây và một số cây trồng khác
Bệnh héo xanh vi khuẩn là một trong các bệnh gây hại nghiêm trọng
đến năng suất và chất lượng cây lạc, cây khoai tây ở nhiều nước trên thế giới.
Vi khuẩn được Smith nghiên cứu và đặt tên là Pseudomonas solanacearum
(P. solanacearum) từ năm 1896. Năm 1996 tác giả Yabuuchi đã nghiên cứu,
8

đề nghị chuyển vi khuẩn gây bệnh HXVK thành tên mới Ralstonia
solanacearum (Smith) Yabuuchi. Bệnh HXVK là loại bệnh quan trọng và
điển hình nhất ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và những vùng có khí hậu ôn
đới trên thế giới (Hayward, 1994 [76]; Prior et al., 1997 [125]). Bệnh gây nên
những thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế, làm giảm năng suất trên nhiều cây
trồng từ 15 đến 95%, thậm chí 100% trên cây cà chua (AVRDC report, 2000)
[54], đến 70% trên cây khoai tây (Sinha, 1986) [133] và 90% trên cây lạc
(Machmud, 1986) [107].
Bệnh HXVK phân bố rộng rãi, phổ biến và gây tác hại nghiêm trọng ở
vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và những vùng có khí hậu ấm và ẩm trên thế giới
(Hayward, 1991 [77]; Kelman, 1997 [96]). Trên cây lạc, bệnh HXVK đã được
công bố ở Indonesia vào năm 1905 và mức độ gây hại có thể làm giảm năng

suất 90% đối với lạc, 16% đối với cà chua và 18% đối với khoai tây. Hàng
năm ước tính thiệt hại do bệnh HXVK trên lạc từ 50.000 đến 150.000 tấn
(Machmud et al., 1994) [105].
Ở Trung Quốc, bệnh HXVK gây hại nghiêm trọng trên nhiều loại cây
trồng và phân bố rộng rãi không chỉ có trên cây họ cà như cà chua, cây cà,
khoai tây, thuốc lá, gừng mà còn gây hại phổ biến trên cây thân gỗ như ôliu
(Olea europoeo), cây dâu (Morus alba) (He, 1986) [82]. Trên cây lạc bệnh
HXVK được phát hiện từ những năm 1930 ở những vùng trồng lạc phía nam.
Với diện tích trồng lạc 3,3 triệu ha, hàng năm có tới 200.000 ha (khoảng 6%
trong tổng diện tích) bị nhiễm bệnh với mức độ phân bố rộng rãi ở 17 tỉnh
trồng lạc. Mức độ nhiễm bệnh rất khác nhau và thay đổi theo vùng với 1 - 5%
ở các vùng có luân canh lạc - lúa, 10 - 30% ở những vùng khô, còn những
vùng bị nặng tỷ lệ này lên đến 50% (OCRI, 1997 [117]. Bệnh gây thiệt hại
ước tính từ 45.000 - 65.000 tấn lạc hàng năm (Tan et al., 1990) [137].
Với điều kiện nóng ẩm của vùng nhiệt đới ở Malaysia, bệnh HXVK
gây hại nghiêm trọng trên nhiều loài cây trồng (Mehan et al., 1986) [113].
9

Trên cây lạc tỷ lệ cây nhiễm bệnh trung bình từ 5 đến 20% và là nguyên nhân
chính làm diện tích trồng lạc giảm từ 5.197 ha năm 1980 còn 1.318 ha năm
1986 với sản lượng tương ứng từ 19.437 tấn giảm còn 5.000 tấn.
Bệnh HXVK cũng được phát hiện trên các cây trồng khác như: cà chua,
khoai tây, thuốc lá, cây cà (Lum, 1990) [103].
Bệnh HXVK do vi khuẩn P. solanacearum là một bệnh hại nghiêm
trọng có phân bố rộng rãi ở Thái Lan. Bệnh làm giảm năng suất đáng kể đối
với cà chua, khoai tây, gừng, cà, ớt, thuốc lá, lạc, vừng (Titatarn, 1986) [138].
Bệnh héo xanh do vi khuẩn R. solanacearum (Smith) gây ra là một vấn
đề nghiêm trọng trong ngành công nghiệp sản xuất khoai tây ở Malawi do làm
giảm năng suất và chất lượng bảo quản của củ sau khi thu hoạch. Để định
lượng mức độ và tỷ lệ mắc bệnh, một cuộc khảo sát về kiến thức của nông

dân về việc xác định sự lây lan cũng như việc kiểm soát căn bệnh này đã được
tiến hành với 81 nông dân và 489 mẫu củ thu thập ngẫu nhiên trong 8 chợ lớn
để xác định bệnh tiềm ẩn bằng phương pháp DAS-ELISA. Kết quả cho thấy
100% nông dân đã nhận thức được sự xuất hiện của bệnh héo xanh do vi
khuẩn trên cánh đồng của họ và phương thức lây lan. Mức độ nhiễm bệnh của
vi khuẩn gây bệnh héo xanh được đánh giá là cao hơn 25% so với các loại vi
khuẩn khác (Kagona, 2008) [95].
1.2.1.2. Những nghiên cứu về vi khuẩn gây bệnh héo xanh R. solanacearum Smith.
Các công trình nghiên cứu cho thấy rằng bệnh HXVK do vi khuẩn

P. solanacearum Smith có hình gậy ngắn, tròn ở hai đầu gây ra. Vi khuẩn
thường gặp ở dạng đơn lẻ, ghép đôi hoặc bốn hiếm khi thấy chúng kết hợp thành
chuỗi. Kích thước của chúng trong khoảng 1,0 - 1,5 x 0,5 - 06 μm. Chúng có từ
một đến vài tiên mao và luôn chuyển động. Khuẩn lạc có bề mặt trơn, nhẵn, ít
khi gồ ghề, hơi chảy hoặc không chảy, có thể có màu trắng, trắng đục hoặc phớt
hồng ở tâm khuẩn lạc trên môi trường TZC. Vi khuẩn có tính độc cao và có tính
độc thấp đều có lông nhỏ ở rìa (Mehan et al., 1994) [109].
10

Vi khuẩn gây bệnh HXVK là ký sinh đa thực. Nó có thể gây hại trên cà
chua, lạc, thuốc lá và nhiều cây trồng, cây rừng và cỏ dại. Vi khuẩn có thể tồn
tại lâu dài trong đất, trong tàn dư cây bệnh và trên cỏ dại. Nhiều công trình
của các tác giả trước đây đã công bố cho thấy sự tồn tại của vi khuẩn P.
solanacearum bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện môi trường như: nhiệt độ và
độ ẩm đất (Persley, 1986) [122].
R. solanacearum là vi khuẩn gây bệnh héo xanh trên rất nhiều loại cây
trồng và cây cảnh bao gồm cây khoai tây, cà chua và cây hoa phong lữ. Đây
là một trong những loại vi khuẩn phá hoại cây nghiêm trọng nhất trên toàn thế
giới và hàng năm gây thiệt hại cho ngành nông nghiệp hàng tỉ đô la Mỹ. Vi
khuẩn R. solanacearum race 3 biovar 2 (R3bv2) không xuất hiện ở Mỹ nhưng

khả năng lây nhiễm vào nước này rất cao thông qua con đường nhập khẩu
cành giâm cây hoa phong lữ được sản xuất tại nước ngoài. Nếu vi khuẩn
R3bv2 này lây nhiễm vào Mỹ sẽ dẫn tới hậu quả nghiêm trọng cho ngành sản
xuất khoai tây. Vi khuẩn này đã được liệt vào danh sách các tác nhân gây
bệnh trên cây và có điều luật kiểm tra an toàn sinh học chặt chẽ tại Mỹ.
(Hodges Amanda, 2010) [85].
Vi khuẩn R. solanacearum gây bệnh cho hơn 200 loài cây trong hơn 50
họ bao gồm cây trồng, cây cảnh và cỏ dại. R. solanacearum phân bố rộng trên
toàn thế giới từ vùng nhiệt đới đến vùng ôn đới (Châu Á, Bắc Á). Đây là vi
khuẩn gây bệnh và lây lan trong đất và nước. Vi khuẩn gây bệnh thuộc race 3,
biovar 2, phylotype IIB và sequevar 1 (2) có nguồn gốc từ vùng cao nguyên
nhiệt đới, phân bố rộng rãi trên khắp thế giới trừ Canada và Mỹ. Cây vật chủ
của loài vi khuẩn này là cây khoai tây và cà chua. Ngoài ra vi khuẩn còn gây
bệnh trên các loài vật chủ khác như hạt tiêu, thuốc lá, cây phong lữ và cỏ dại
(Patrice Champoiseau, 2009) [120].
Vi khuẩn có thể tồn tại nhiều năm ở một số loại đất. Tuy nhiên sự tồn
tại đó phụ thuộc vào race của loài P. solanacearum có mặt trong đất và
11

thường race 1 tồn tại nhiều năm hơn so với race 3 do khả năng sống sót của
race 3 bị giảm sút nhanh (Martin et al., 1985) [108]. Ở lớp đất có độ sâu 55 -
65cm vi khuẩn P. solanacearum, race 3, biovar 2 có thể tồn tại được 82 ngày,
còn ở lớp đất bề mặt (10 - 15cm) thì race 3 chỉ tồn tại được 10 ngày. Ở Nhật
Bản, Okabe (1975) [118] đã phát hiện thấy vi khuẩn P. solanacearum ở độ
sâu 80 - 100cm trên cánh đồng trồng thuốc lá bị nhiễm bệnh tự nhiên sau thu
hoạch 4 tháng. Trong tàn dư cây bị bệnh, vi khuẩn có thể sống sót được tới 7
tháng còn trong đất tới 14 tháng.
Vi khuẩn R. solanacearum là tác nhân gây bệnh trong đất và trong
nước, vi khuẩn này có thể tồn tại và phân tán trong một thời gian dài trong đất
hoặc nước bị nhiễm khuẩn. Vi khuẩn thường lây nhiễm thông qua rễ cây

khoai tây (thông qua các vết thương hoặc tại các điểm xuất hiện của rễ bên).
Các sinh vật trong đất như giun tròn có thể gây ra tổn thương cho rễ cây và
tạo điều kiện cho sự xâm nhập của vi khuẩn vào cây. Trong một số trường
hợp, vi khuẩn từ cây bị nhiễm bệnh có thể lây lan qua các cây chưa bị nhiễm
bệnh qua nước tưới. Vi khuẩn R. solanacearum có thể tồn tại trong nhiều
ngày thậm chí nhiều năm trong củ giống khoai tây bị nhiễm bệnh ở trong đất,
trong nước tưới tiêu bị nhiễm khuẩn, cỏ dại bị nhiễm bệnh và trong nước thải.
Từ những nguồn bệnh đó, vi khuẩn có thể lây lan từ những ruộng bị nhiễm
bệnh đến các ruộng chưa bị nhiễm bệnh qua đất dính trên nông cụ, nước tưới
hay do mưa. Trong điều kiện nhiệt độ thấp (<4
0
C) mật độ vi khuẩn giảm
nhanh chóng nhưng vi khuẩn vẫn có thể tồn tại và thường ở trạng thái tiềm ẩn.
Trong môi trường tự nhiên, vi khuẩn R. solanacerum biovar 3 race 2 có thể
sống sót qua mùa đông trong cỏ dại bán thủy sinh, trong các phần sót lại của
cây trên ruộng hoặc trong vùng đất quanh rễ của các cây chủ ký (Patrice,
2008) [121].
Nghiên cứu những đặc tính sinh hóa chính của vi khuẩn

R. solanacearum, He et al. (1983) [83] đã cho biết: