Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vi khuẩn Ralstonia solanacearum 1.1 Sơ lược về vi khuẩn Ralstonia solanacearum Vi khuan Ralstonia solanacearum gây hại hon 200 loài thực vật. Day là loài vi khuẩn gây bệnh mạch dẫn được nghiện cứu bởi Halted vào năm 1892. Đến năm 1896, tiếp tục được Smith nghiên cứu, mô tả và định tên Ralstonia solanacearum. Thời gian sau đó, nhiều nhà khoa học trên thế giới đi sâu vào nghiên cứu bệnh héo xanh một cách toàn điện hơn, phải ké đến như là Kelman (1952; 1954); Hayward (1960; 1964; 1976); Yabuuchi (1992), (Vũ Triệu Man và Lê Lương Tê, 1998).
Theo Caldwell va ctv (2017), Ralstonia solanacearum là tac nhân gây bệnh héo xanh do vi khuẩn và lây nhiễm trên 200 loài thực vật thuộc 50 họ. Vi khuẩn trong đất có thê gây chét đôi với nhiêu loài solanaceous, bao gôm cả cà chua.2 Đặc điểm cấu tạo và điều kiện phát triển của vi khuẩn Ralstonia solanacearum Vi khuan Ralstonia solanacearum là vi khuan hình que, hai dau hoi tròn, có lông roi ở một dau, kích thước tế bao 0,5 — 1,5 um, nhuộm gram âm. Vi khuẩn tôn tai trong đất, nước tàn dư thực vật, ký chủ phụ. Vi khuẩn thích hop ở nhiệt độ 25 — 35°C, nhiệt độ tối đa là 41°C, nhiệt độ tối thấp 10°C, nhiệt độ gây chết là 55°C.
Vi khuẩn phát triển trên phạm vi rộng pH= 6,8 - 7,2. Hình thức xâm nhập và triệu chứng gây hại của vi khuẩn R. solanacearum Vi khuẩn R. solanacearum lan truyền theo nước tưới, xâm nhập vào cây qua vết thương hoặc qua lỗ thở tự nhiên, vết nứt đầu rễ và di chuyển vào trong bó mạch, sau đó 13 phá bó mạch làm tắc nghẽn sự vận chuyền nước và chất dinh dưỡng gây ra bệnh héo xanh trên các cây họ cà, mạnh nhất khi cây đang trong giai đoạn phát triển.
Bệnh phát sinh từ cây non đến khi thu hoạch. Triệu chứng thường biểu hiện ngay sau khi xâm nhập vào cây. Ở cây bị bệnh ban ngày lá mat màu nhẫn bóng, tái xanh, héo cup xuống. Ở giai đoạn cây con thường biểu hiện trên toàn cây, còn ở giai đoạn trưởng thành triệu chứng thường biểu hiện ở lá ngọn trước.
Ở 1 — 2 ngày đầu cây có thé phục hồi lại được vào lúc trời mát hoặc về đêm, nhưng sau 2 — 3 ngày lá héo không thê hồi phục lại được nữa và toàn cây bị héo rũ rồi chết. Vỏ thân gần gốc của cây bị bệnh san sùi, khi cắt ngang thấy bó mạch bị hóa nâu. Trong điều kiện âm độ cao, thân cây bị bệnh dan dần thối mềm, ấn mạnh gần miệng cắt có thé thấy dịch nhờn vi khuẩn tiết ra màu trắng sữa, rễ có màu nâu đen và thối (Kucharek, 1998).4 Dac điểm phat sinh phát triển Thời gian vi khuẩn tồn lưu trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như âm độ, nhiệt độ, hóa ly đất. Vi khuẩn có thé tồn lưu trong dat từ 5 — 6 năm, trong co thé ký chủ thực vật hoặc trong hạt giống có thé sống tới 7 tháng, còn nếu bám dính trên bề mặt hat chi tồn tại 2 — 7 ngày (Vũ Triệu Man và Lê Luong Té, 1998).
Vi khuẩn lan truyền chủ yếu bằng nguồn nước, đất như bám dính vào giày dép, dụng cụ canh tác (Martin va French, 1997). Bệnh héo xanh vi khuẩn phát sinh phát triển phụ thuộc vào điều kiện đất đai như trên các chân đất cao bệnh thường nặng hơn các chân đất thấp, đất được luân canh với lúa nước làm giảm tỉ lệ bệnh đáng ké (Đỗ Tan Dũng, 2001). Thời vụ trồng cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển bệnh, thời vụ trồng có mưa nhiều, âm độ cao làm gia tăng sự phát sinh phát triển bệnh. Mật độ trồng cao tỉ lệ bệnh thường cao do chúng tạo một vùng khí hậu thuận lợi cho sự phát sinh phát triển bệnh.2 Biện pháp phòng trừ bệnh do Ralstonia solanacearum gầy ra 1.1 Biện pháp canh tác Luân canh cây trông: đây là biện pháp có hiệu quả cao, có thê luân canh với cây khác họ cà hoặc luân canh với lúa nước.
Không nên trông cà chua 2 vụ liên tiêp trên một chân đất. Xử lý hạt giống trong nước nóng 50°C trong 25 phút. Sử dụng cây giống ở vườn ươm không bị bệnh. Vệ sinh đồng ruộng don sạch cỏ dai.
Sử dụng phân hữu cơ hoai mục để bón. Sử dụng biện pháp ghép dé tăng tinh chống chịu cũng là một trong những biện pháp hiệu quả.2 Biện pháp hóa học Bệnh do vi khuẩn gây ra dùng thuốc hóa học hiệu quả không cao. Cần phát hiện sớm dùng các loại thuốc như Kasuran 50 WP, Kanamin 47 WP có thể hạn chế được bệnh. Tuy nhiên, biện pháp dùng thuốc bảo vệ thực vật được cho là ít có hiệu quả trong phòng chống vi khuẩn R.
solanacearum do vi khuẩn này có nguồn gốc từ đất xâm nhiễm gây bệnh và sinh sản trong hệ thống mạch dẫn của cây. Biện pháp sử dụng giống khang Theo Caldwell và ctv (2017), bệnh được kiểm soát tốt nhất bằng cách sử dụng các giống cây trồng kháng bệnh, đặc biệt là các gốc ghép kháng bệnh mặc du cây kháng bệnh có thé mang mam bệnh cao (từ 10° đến 108 CFU/g trọng lượng tươi). Làm thé nào những cây này bị nhiễm khuẩn tiềm an nhưng duy trì sức đề kháng vẫn chưa được rõ ràng. solanacearum đầu tiên lây nhiễm vào cây thông qua hệ thống rễ và do đó, việc xâm nhiễm rễ sớm có thé là chìa khóa dé hiểu tính kháng.
Có giả thuyết rằng sự phân bồ và thời gian xâm nhập của vi khuẩn khác nhau ở rễ của các giống ca chua kháng và 15 man cảm. Sử dụng kết hợp giữa kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi ánh sáng dé khảo sát R. solanacearum xâm nhập vào rễ của các giống cà chua kháng và man cảm với đất trồng ở nhiều thời điểm sau khi cấy. Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng sự xâm nhập của trụ mạch rễ bị trì hoãn trong khả năng kháng “Hawaii 7996” và một khi vi khuẩn xâm nhập vào các mô mạch sốc, sự xâm nhập của vi khuẩn trong hệ mạch bị hạn chế về mặt không gian.
Dữ liệu cho thấy tính kháng một phần là do khả năng của giống cây trồng kháng bệnh trong việc hạn chế sự xâm chiếm của rễ vi khuẩn trong không gian và thời gian.4 Biện pháp sinh hoc Có thé sử dụng chế phẩm sinh học đối kháng như Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis. Theo “Nghiên cứu bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum Smith) hại cây khoai tây vùng Hà Nội - phụ cận và biện pháp phòng trừ” của Nguyễn Tắt Thắng và ctv (2011), đã cho thấy rằng các dòng vi khuẩn gây bệnh héo xanh phân lập trên các giống khoai tây khác nhau ở các vùng khác nhau đều có khả năng gây hại trên các giống khoai tây sử dụng chế phẩm vi sinh vật đối kháng Bacillus subtilis kết hợp với thuốc hóa học dé phòng trừ bệnh héo xanh vi khuan hại khoai tây. Chế phẩm dùng xử lý đất trước khi trồng có tác dụng hạn chế khả năng xâm nhiễm, phát sinh phát triển của bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây. Các loại thuốc hóa học và kháng sinh có khả năng ức chế sự phát sinh gây hại của bệnh.
Trong đó, thuốc Lobo 8WP có hiệu lực phòng trừ bệnh héo xanh vi khuẩn hại khoai tây cao nhất sau 28 ngày đạt 78,8% - 80,2%. Tiếp đến là thuốc Streptomycine (hiệu lực phòng trừ đạt 69,4% - 70,9%). Thuốc Validamycin có hiệu lực thấp nhất (hiệu lực phòng trừ đạt 61,6% - 62,3%).5 Phòng trị bệnh bằng vi sinh vật đối kháng Vi sinh vật đối kháng là những loài vi sinh vật có khả năng kìm hãm sự phát triển hoặc tiêu diét vi sinh vật khác thông qua các sản phẩm trao đổi chất độc hại của chúng như chất kháng sinh, axit hữu cơ, enzyme, các chất ức chế có tác động kìm hãm phản ứng trao đôi chất hoặc sự cạnh tranh về nơi cư trú, về chất dinh dưỡng (Hafeez, 2006); 16 và sản sinh ra các chât siderophore chủ yêu làm hạn chê lượng sắt sắn có cân thiệt cho sự sinh tong hợp của các mầm bệnh (Lemanceau, 1992). Các loại vi sinh vật đối kháng tiêu diệt hoặc ức chế các hoạt động của vi sinh vật gây bệnh cây chủ yếu bằng các chất kháng sinh, là những sản phẩm trao đồi chất trong quá trình sống của chúng (Vũ Triệu Man và Lê Lương Té, 1998), tiết ra các enzyme như Chitinase, B - 1,3 - Glucanase, Protease phân hủy thành phần vách tế bao vi sinh vật như Glucan, Chitin, Protein của vách tế bào nắm và vi khuẩn gây bệnh (Frindlender, 1993).3 Những nghiên cứu về phòng trừ mầm bệnh Ralstonia solanaceum bằng vi sinh vật đối kháng 1.1 Nghiên cứu trong ngước Lê Lương Té (2002), nghiên cứu “Phòng chống bệnh héo xanh vi khuẩn cà chua có hiệu quả kinh tế cao bằng biện pháp sử dụng rộng rãi các giống cà chua kháng bệnh, có năng suất CLN - 1462A và P.T4719A ở vùng đồng bằng sông Hồng”.
Đã được đưa vào sản xuât rộng rãi ở các tỉnh phía Bac nước ta. Lê Như Kiểu và ctv (2010), nghiên cứu “Phát hiện biovar 1 và 5 trong quan thé vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh cà chua”. Điều này cho thấy rằng quan thể gây bệnh gây bệnh héo xanh cà chua ở nước ta là rất đa dạng. Trong nghiên cứu “Phân lập và tuyển chọn vi khuan Pseudomonas sp.
cô khả năng kháng vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh ở cây cà chua” của Lê Vũ Khánh Trang và Lý Hải Triều (2020), từ các mẫu đất ở rễ cây cà chua được thu thập ở khu vực hộ dân phường Hòa Quý, quận Ngũ Hành Sơn, Thành phố Đà Nẵng đã phân lập được 5 chủng vi khuẩn kí hiệu là P01, P02, P03, P04, P05 có khả năng đối kháng với vi khuân R. Nghiên cứu của Pham Thị Kim Loan (2021), về “Phân lập và đánh giá kha năng đối kháng của các vi khuẩn trong đất đối với vi khuan Ralstonia solanacearum gây bệnh héo rũ trên cây họ cà”. Kết quả phân lập được 06 dòng vi khuân gây bệnh héo xanh trên 17 cây họ cà và 09 dòng vi khuẩn từ đất có khả năng đối kháng với vi khuân Ralstonia solanacearum trong điều kiện phòng thí nghiệm.2 Nghiên cứu ngoài nước Trong nghiên cứu của J¡ và ctv (2008), đã chọn lọc được 04 chủng vi khuẩn từ lá dâu tằm có khả năng ức chết với vi khuan Ralstonia solanacearum. Trong đó có chủng Lu144 được xác định là Bacillus subtilis có khả năng đôi kháng rõ rệt nhất.
Trong nghiên cứu của Ahmed và Zahran (2006), đối tượng là bệnh héo xanh trên cà chua và đậu phộng gây ra bởi vi khuẩn Ralstonia solanacearum bị ức chế bởi vi khuân đôi kháng Pseudomonas fluorescens và Bacillus subtilis.