CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình trồng ớt, lạc ở Việt Nam và trên Thế giới 1. Tình hình trồng ớt và lạc ở Việt Nam * Cây ớt: Ở Việt Nam, ớt cay được trồng ở nhiều tỉnh thành trong cả nước, phổ biến nhất là Hải Dương, Hải Phòng, các tỉnh miền Trung, thành phố Hồ Chí Minh.
Riêng tỉnh Quảng Trị hàng năm trồng tới 100.000 ha ớt cay để xuất khẩu. Quảng Bình cũng là một trong những tỉnh có diện tích trồng ớt lớn, mỗi năm trồng khoảng 125. Năm 2011, Thái Bình có diện tích trồng ớt 1.200 ha, năm 2012 đã tăng lên 1. Một số tỉnh miền Trung có nơi trồng tới 15.000 ha ớt đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn trồng lúa và có thể đạt 400 triệu đồng/ha/năm.
Ớt ngọt được trồng ở Vĩnh Phúc khoảng 200 ha. Từ 41 ha (vụ Đông 2011-2012), đến nay, diện tích trồng ớt của huyện Yên Định, Thanh Hóa đã mở rộng lên 215 ha, thu hút hàng trăm hộ tham gia, cây ớt đã cho nguồn thu từ 40 đến 45 tỷ đồng/năm. Ở Bình Định, huyện Phù Mỹ là địa phương có phong trào trồng ớt mạnh nhất, trong vụ Đông Xuân 2012-2013 diện tích trồng ớt cũng tăng đột biến lên 800 ha, tăng hơn 200 ha so cùng kỳ năm trước [23]. * Cây lạc: Lạc là cây có dầu quan trọng trong số các loại cây có dầu đang trồng trên thế giới, sản phẩm của lạc có nguồn protein cao làm thức ăn tốt cho người và gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến.
Sản phẩm lạc là một mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu khá lớn. Hàng năm, Việt Nam xuất khẩu 100. Năm 2012, diện tích trồng lạc của cả nước đạt 220. Tới năm 2014, tổ chức USDA (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) dự báo diện tích gieo trồng sẽ tăng lên 230.000 ha và sản lượng cũng tăng 7,8% ở mức 530.
Điều kiện thời tiết thuận lợi và những cải thiện về giống sẽ góp phần thúc đẩy năng suất và sản lượng lạc. Năm 2015, sản lượng lạc được dự báo tăng lên 550.000 tấn cùng với sự mở 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com rộng về diện tích gieo trồng. Khu vực trồng lạc chủ yếu tập trung ở bờ biển Bắc Trung Bộ, khu vực miền núi và trung du Bắc Bộ và Duyên Hải Nam Trung Bộ [23]. Tình hình trồng ớt và lạc trên Thế giới * Cây ớt: Diện tích trồng ớt cay trên thế giới khoảng 1,7 triệu ha, tổng sản lượng 11,25 triệu tấn, trong đó châu Á chiếm khoảng 1/3, tập trung ở Ấn Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ và Malaysia.
Tính đến 2008, Trung Quốc là nước sản xuất ớt lớn nhất thế giới, tiếp theo là Mexico. Sản lượng ớt ở những nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Pêru, Bănglađét, Hungari và những nước khác đang tăng lên, với tốc độ tăng khoảng 5,2% mỗi năm, sản lượng của Ấn Độ hàng năm chiếm từ 50 đến 60% tổng sản lượng toàn cầu. Sản lượng của Trung Quốc và Pêru tăng nhanh, trong khi sản lượng của Hungari giảm. Ấn Độ có diện tích trồng ớt năm 2005 là 737.000 ha, giảm xuống 654.000 ha năm 2006, nhưng tăng lên 737.
Năm 2008, diện tích trồng là 805.000ha và năm 2009 là 750. Sản lượng ớt Ấn Độ năm 2005 đạt 1.185 triệu tấn, năm 2006 đạt 1.014 triệu tấn, năm 2007 tăng lên 1.242 triệu tấn, năm 2008 ở mức 1.297 triệu tấn và năm 2009 đạt 1. * Cây lạc: Cây lạc được trồng ở tất cả các châu lục với hơn 100 nước trên thế giới, với tổng diện tích ít biến động ở các vụ trong năm. Năm 2009, diện tích trồng lạc trên thế giới khoảng 23,95 triệu ha, năng suất trung bình đạt 15,2 tạ/ha và sản lượng đạt 36,41 triệu tấn/năm.
Tuy nhiên, sự phân bố về diện tích, năng suất, sản lượng lại tập trung không đều giữa các khu vực trồng lạc khác nhau trên thế giới. Sản xuất lạc phát triển mạnh ở châu Á (chiếm 50% tổng diện tích toàn cầu và 64% tổng sản lượng lạc của thế giới) và châu Phi (chiếm 46 % tổng diện tích toàn cầu và 28% tổng sản lượng của thế giới). Những nước trồng lạc lớn trên thế giới là Ấn Độ, Trung Quốc, Mỹ, Nigeria và Myama [64]. 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
Vi khuẩn Ralstonia solanacearum 1. Đặc điểm phân loại vi khuẩn R. solanacearum Tế bào loài R. solanacearum có hình oval ngắn, gram âm, tròn ở hai đầu, thường thấy ở dạng đơn, ghép đôi hoặc ghép 4, nhưng ít khi kết thành chuỗi, không hình thành nội bào tử.
Tuy có sự dao động đáng kể nhưng kích thước tế bào của chúng khoảng 0,5 – 0,7 µm 1,5 - 2,0 µm, không có màng nhày (non- encapsulated). solanacearum dương tính với catalaza, oxidaza và làm giảm hàm lượng nitrat, không thủy phân tinh bột và gelatin, bị ức chế trong môi trường thịt có NaCl lớn hơn 2% [144]. Hầu như chúng luôn chuyển động, có một đến vài tiên mao ở một cực của tế bào, bề mặt khuẩn lạc thường nhẵn, đôi khi gồ ghề, chảy hoặc không chảy, màu trắng đục hoặc phớt hồng, hoặc trắng (hình 1. Cả chủng có tính độc cao và tính độc thấp đều có các lông nhỏ ở rìa [111].
Vị trí phân loại của R. solanacearum được sắp xếp theo NCBI (2005) như sau: Giới: Bacteria; Ngành: Proteobacteria; Lớp: Betaproteobacteria; Bộ: Burkholderiales; Họ: Burkholderiaceae; Chi: Ralstonia; Loài: solanacearum. Hình ảnh khuẩn lạc vi khuẩn R. solanacearum Pss4 , nuôi cấy trên môi trường TTC (nguồn: Viện Thổ nhưỡng nông hóa) Các nhà khoa học đã chia R.
solanacearum thành 5 race khác nhau, sự phân chia các race thường rất phức tạp do phụ thuộc vào thành phần cây chủ và phạm vi phân bố của chúng [39]. Race 1 là nhóm gây hại với phổ ký chủ rộng và phổ biến ở các nước khu vực châu Mỹ, châu Phi, châu Á và Nam Mỹ. Race 2 chủ yếu gây bệnh 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com cho chuối và tập trung ở Trung tâm châu Mỹ và Đông Nam Á. Race 3 phân bố rộng khắp trên thế giới và liên quan chủ yếu đến cây khoai tây.
Race 4 gây hại trên cây gừng ở Châu Á và Hawaii; Race 5 gây hại đến cây dâu tằm ở Trung Quốc [56, 93, 119]. Race 2 và 3 là các race quan trọng của R.1) và gây bệnh trên nhiều loại cây trồng có giá trị cao trong nông nghiệp. Dựa trên các đặc điểm sinh hoá, khả năng sử dụng và ôxy hóa một số disaccharide (cellobiose, lactose và maltose) và rượu hexose (dulcitol, manitol và sorbitol), He và cs. solanacearum thành 5 biovar khác nhau.
Biovar 1 và 2 thuộc loại dinh dưỡng kém linh hoạt so với biovar 3 và 4, giữa các biovar khác nhau bởi các hình ảnh điện di đồ, các protein màng. Biovar 1 và 2 còn khác biovar 3, 4 và 5 trên cơ sở phân tích các mẫu ADN và RFLP [79, 112].1: Các race quan trọng nhất, cây ký chủ và phân bố địa lý của R. solanacearum Race Cây ký chủ Phân bố địa lý Biovar 1 Nhiều loại Châu Á, Úc, Mỹ 1, 3 và 4 2 Chuối và các loài Muss sp. Caribbean, Brazil, 1 Philippines 3 Khoai tây, cà chua, một số cây họ Khắp thế giới trừ Mỹ 2 cà, Geranium và một số loài khác và Canada 4 Gừng Châu Á 3 và 4 5 Dâu tằm Trung Quốc 5 (Nguồn: Denny và Hayward, 2001)[55].
Biovar 1 và 2 chiếm ưu thế ở châu Mỹ, biovar 3 ở châu Á. Ở Philippin thấy có mặt cả 4 biovar, còn biovar 2 có phân bố địa lý rộng nhất, trong khi đó biovar 3 có đặc điểm dinh dưỡng linh hoạt hơn cả. Có một bằng chứng cho rằng R. solanacearum là một loài cổ, chỉ có quan hệ xa với các loài thuộc chi Ralstonia.
18 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Theo phân loại, R. solanacearum như là một nhóm thuộc Ralstonia đã được biết trong nhiều năm dựa vào phân tích số liệu của những đặc điểm hình thái, lai ADN - ADN hoặc ARN-ARN [57]. Dựa vào sự đa hình về chiều dài đoạn ADN được tạo ra bởi các enzym cắt giới hạn (RFLP), Cook đã chia các biovar thành hơn 40 nhóm RFLP [52]. Trình tự nucleotide của R.
solanacearum FQY-4 khoảng 3,715,422 bp, trong đó tỉ lệ G+C trung bình là 66,8% [51]. solanacearum được chia làm 4 phylotype, liên quan đến 4 nhóm gen chính, mỗi nhóm lại liên quan đến khu vực địa lý xuất hiện. Phylotype I gồm tất cả các chủng R. solanacearum thuộc biovar 3,4,5 được phân lập từ châu Á.
Phylotype II bao gồm các chủng thuộc biovar 1, 2 và 2T (là phân nhóm dưới biovar 2, khu vực nhiệt đới), phân lập từ châu Mỹ; tất cả các chủng thuộc race 3 gây bệnh cho khoai tây và race 2 gây bệnh cho chuối. Phylotype III gồm các chủng thuộc biovar 1 và 2T, từ châu Phi và các khu vực bán đảo xung quanh. Phylotype IV, nhiều hỗn tạp, với biovar 1, 2 và 2T từ Indonesia, Australia và Nhật Bản, cũng như loài R. syzygii và vi khuẩn gây bệnh máu (BDB) [65].
Tài liệu ngày 02 tháng 11 năm 2014 của Tổ chức phi lợi nhuận (Wikimedia Foundation) đăng trên http://en.org/wiki/Ralstonia_solanacearum, khẳng định rằng: Vi khuẩn R. solanacearum là một loại vi khuẩn gây bệnh cây trồng quan trọng nhất trên thế giới vì khả năng gây chết, tồn tại, phổ cây chủ, phân bố địa lý rộng và gây thất thoát năng suất cây trồng của nó. Đặc điểm sinh lý, sinh hoá của vi khuẩn R. solanacearum là vi khuẩn hiếu khí, không hình thành bào tử, có khả năng tổng hợp poly-3-hydroxybutyrat (PHB) như là nguồn cacbon dự trữ, oxy là chất nhận điện tử cuối cùng của chuỗi biến đổi thức ăn, trong vài trường hợp nitrat được sử dụng như là chất nhận điện tử, một vài loại lại oxy hoá hợp chất vô cơ không bắt buộc để sử dụng làm chất dinh dưỡng, chúng có thể oxy hoá H2 hoặc CO thành nguồn năng lượng chính.
solanacearum có thể sinh trưởng trên nhiều loại môi trường khác nhau, khi nuôi cấy R. solanacearum có thể dùng các loại môi trường chứa cao nấm men, pepton, cazein, đường, glycerin trong điều kiện hiếu khí 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com và nhiệt độ 280C 20C. Trong dịch cây nghèo chất dinh dưỡng nhưng lại rất phù hợp cho R. solanacearum phát triển, trong thân cây mật độ tế bào của chúng có thể đạt 108-109CFU/g cây cà chua [85].
PHB là một loại PHA (polyhydroxyalkanoate) được sinh ra từ nhiều loại vi khuẩn, trong điều kiện dư thừa cacbon và thiếu hụt dinh dưỡng dẫn đến tích lũy cacbon và năng lượng trong tế bào [147]. 3 gen qui định các enzyme điều khiển 3 phản ứng quá trình sinh tổng hợp PHB là Acetoacetyl CoA reductase, - ketotiolase, PHB polymerase [106]. solanacearum và một số vi khuẩn gram âm như Pseudomonas, Rhizobium, Azotobacter, Agrobacterium…không sử dụng con đường đường phân thông thường hay pentose- phosphate mà sử dụng con đường Entner- Doudoroff.