Tuy nhiên, biện pháp này vẫn còn hạn chế nhiều, một mặt do ựặc ựiểm phát triển của nấm bệnh, mặt khác nông dân sử dụng thuốc hoá học khi mầm bệnh vượt quá mức phòng trị, ô nhiễm môi trườ
Trang 1Thoâng tin khoa hoỉc Số 15 11
(Systemic Acquired Resistance) (Systemic Acquired Resistance) ỜỜỜỜ moảt hỏôùng ựi môùi trong phoụng trò
beảnh chaùy laù luùa ? beảnh chaùy laù luùa ?
Nguyễn Phú Dũng
I MỞ đẦU
Bệnh cháy lá lúa (Pyricularia oryzae) là một trong
những bệnh hại phổ biến và nguy hiểm gây thiệt hại
năng suất cho lúa ở đồng Bằng Sông Cửu Long
(đBSCL) (Phạm Minh Sang và ctv.1996) Theo số liệu
của Cục Bảo Vệ Thực Vật phắa Nam cho biết vào năm
1990, miền Bắc bị nhiễm cháy lá 632.000 ha, còn ở
miền Nam thì hầu như tỉnh nào cũng có bệnh xuất hiện
và gây thiệt hại, nặng nhất là tỉnh Long An với 33.000
ha, An giang với 88.981 ha trong ựó vụ đông Xuân 2001
là 76.765 ha (Chi cục bảo vệ thực vật An Giang 2001)
Bệnh gây hại nặng ở vụ đông Xuân và nhẹ hơn ở vụ
Hè Thu, nhưng lúc nào bệnh cũng xuất hiện do trong vài
thập niên gần ựây nông dân sử dụng giống lúa cao sản,
thâm canh tăng vụ nên cây lúa hiện diện quanh năm tạo
ựiều kiện cho bệnh lưu tồn và phát triển như huyện
Chợ Mới, An Giang với 3 vụ/năm
để phòng trị bệnh này, cho ựến nay biện pháp hoá
học vẫn là phổ biến Tuy nhiên, biện pháp này vẫn còn
hạn chế nhiều, một mặt do ựặc ựiểm phát triển của
nấm bệnh, mặt khác nông dân sử dụng thuốc hoá học
khi mầm bệnh vượt quá mức phòng trị, ô nhiễm môi
trường sốngẦ Biện pháp sử dụng giống có tắnh kháng
trên diện tắch rộng sẽ gây áp lực chọn lọc của sâu bệnh,
ựiều này dễ phát sinh ra nòi sinh học mới phá vỡ tắnh
kháng của cây trồng (Kiyosawa S, 1989; Way và Heong,
1994; Noda và ctv, 1998), thực tế thì ựã phát hiện nhiều
nòi gây bệnh cháy lá lúa ở đBSCL (Dư et al, 1998; định
et al, 1999) Việc sử dụng chất kắch kháng lưu dẫn
(System Acquired Resistance, SAR), giúp cây có phản
ứng tự bảo vệ khi ựược chủng trước vi sinh vật và sau
ựó lây nhiễm với cùng hoặc khác chủng vi sinh vật gây
bệnh ựã ựược nghiên cứu nhiều và cho kết quả khả
quan (Sticher et al, 1997) SAR ở cây trồng ựược kắch
thắch bởi các yếu tố ngoại sinh ựã ựược nhiều nhà khoa
học chứng minh, ựặc biệt ở lúa thì các yếu tố vô hay hữu sinh ựược sử dụng ựể kắch kháng SAR chống lại bệnh cháy lá như các hoá chất tổng hợp ựược sử dụng
ựể kắch kháng gồm Salicyclic Acid (SA), Acetyl Salicylic Acid (ASA), Di-Potassium Phosphate (K2HP04), CuCl2, Sodium Salicylate Ầ cũng ựược ghi nhận (Manandhar et
al 1998, Kloepper et al 1992) Theo các nghiên cứu trong nhà lưới của Lê Thanh Phong, Trịnh Ngọc Thuý, Diệp đông Tùng và Phạm Văn Kim (1999) cũng cho thấy các hoá chất K2HP04, Na2Si03, Acid Benzoid, CuCl2 Ầ có hiệu quả kắch kháng bệnh cháy lá lúa Vì vậy việc tìm ra biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh cũng như bảo vệ môi trường là ựiều cần thiết, trong ựó kắch kháng có thể ựược xem như là biện pháp có triển vọng
II Nội Dung 2.1 định nghĩa SAR là kắch thắch tắnh kháng bệnh lưu dẫn (ở thực vật), thường ựược gọi là Ộkắch khángỢ
Vậy kắch kháng là gì? Nghĩa là khi chúng ta dùng một tác nhân (vi sinh vật hay hoá chất không phải là thuốc bảo vệ thực vật) tác ựộng lên lá, chồi non hoặc lên hạt, giúp cho cây có khả năng kháng với một bệnh mà chúng
ta xem xét Tuy nhiên cây ựược kắch kháng trở nên kháng bệnh chỉ ở một mức ựộ nào ựó
2.2 Cơ chế
Ở một số giống cây trồng có mang tắnh kháng bệnh, khi bị mầm bệnh tấn công, cây sẽ có phản ứng ựể chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh, nhờ ựó cây thoát khoải bệnh hoặc chỉ bệnh nhẹ
Cơ nguyên kháng bệnh này do nhiều cơ chế khác nhau, trong ựó có thể do cây tiết ra các chất chống lại
sự xâm nhiễm của mầm bệnh hoặc do phản ứng tự chết của mô cây, do ựó cây không bị mầm bệnh gây hại (Phạm Văn Kim, 2000)
Ở cây trồng có các gen ựiều khiển tế bào tiết ra các chất giúp mô cây kháng lại với một bệnh nào ựó Trong ựiều kiện bình thường, các gen này bị một gen ức chế bên cạnh ức chế Do bị ức chế nên các gen này không hoạt ựộng ựược Ta gọi ựó là các gen kháng bệnh ẩn Khi ta sử dụng các tác nhân gây kắch kháng lên lá cây, kắch thắch các thụ thể có ở bề mặt lá Các thụ thể này tạo ra tắn hiệu và truyền ựến nhân tế bào và tác ựộng vào các gen ựiều tiết Gen ựiều tiết bị tác ựộng nên không hoạt ựộng và không còn gen ức chế các gen kháng bệnh ẩn, nhờ ựó tế bào cây có thể tiết ra các chất kháng bệnh
Trang 2Thoâng tin khoa hoỉc Số 15 12
2.3 Tác nhân gây kắch kháng
2.3.1 Tác nhân hữu sinh
Vi khuẩn và nấm là hai tác nhân thường ựược dùng
trong nghiên cứu gây sự kắch kháng chống lại bệnh trên
cây trồng Các vi sinh vật này không có tác ựộng ựối
kháng với mầm bệnh thì mới ựược xem là tác nhân gây
kắch kháng
2.3.2 Tác nhân vô sinh
Sử dụng các hoá chất không phải là thuốc bảo vệ
thực vật làm tác nhân gây kắch kháng Các hoá chất này
không có tác ựộng trực tiếp lên mầm bệnh, mà chỉ gây
kắch thắch tắnh kháng bệnh của cây
2.4 Các kết quả ứng dụng kắch kháng trong và
ngoài nước
2.4.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới
đã có nhiều công trình nghiên cứu khoa học về việc
sử dụng hoá chất ựể kắch thắch tắnh kháng ở cây trồng
ựể chống lại sự xâm
nhiễm của nấm hoặc vi
khuẩn như:
* Yamada và ctv (1990),
ựã sử dụng Methanol trắch
từ hạt lúa mì và lúa mạch
mạnh
* Phun Silincon dạng
bột mịn (Si02) cho thấy
kắch kháng SAR do gia
tăng hoạt ựộng của phân
hoá tố ựối với Chitin
(Schneider and Ulrich, 1994)
* Salicyclic acid (SA) trong cây lúa và cây thuốc lá
ựược tổng hợp từ Cinnamic acid qua Benzoic acid Khi
tiêm chủng vi khuẩn không gây bệnh Pseudomonas
syrinae D20 hoặc chủng nấm gây bệnh Magnaporthe
grisea trong cây thì thấy có tương quan ựến tắnh kháng
bệnh (Silverman và ctv, 1995)
* SA cũng kắch thắch tắnh kháng bệnh trên dưa leo
chống lại nấm Colletotrichum và trên lúa mạch chống lại
bệnh phấn trắng (Erysiphe graminis f sp hordei) theo
Manandhar (1998) Cũng theo tác giả này thì K2HP04 gây
ra tắnh kháng bệnh trên cây dưa leo, nho và bắp
* Xử lý Nickel nitrate trên callus ở cây lúa có tác dụng
là tăng hoạt ựộng của Phenylalanine amonialyase và
Peroxidase, sẽ kắch kháng ựối với bệnh cháy bìa lá lúa
do Xanthomonas campestris pv oryzae (Rajoppan và ctv,
1995)
* Theo Asai và Nakai (1998), thì việc xử lý hạt và
phun trên lá lúa bằng chất Ethyleneimine và
Ethylmethanosulfonate sẽ kắch thắch tắnh kháng chống lại
bệnh cháy bìa lá lúa do Xanthomonas campestris pv
oryzae
Riêng về bệnh cháy lá lúa do nấm Pyricularia oryzae,
thì cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu khoa học
theo hướng sử dụng hoá chất ựể kắch thắch tắnh kháng nhằm chống lại bệnh này như:
* Song và ctv (1994), cho rằng sử dụng hai acid béo 11(s), 12(s), 13(s)- trihydroxy-(9z,15z)-octadecadienoic
octadecadienoic acid, phun qua lá trước hay sau khi nhiễm bệnh giúp tăng tắnh kháng bệnh của lúa ựối với bệnh cháy lá lúa và giúp giảm bệnh hơn 50%
* Phun SA 0,01mM lên lá mạ, thì SA kắch thắch làm cho hai chất Phenylalanine amonialyase (PAL) và Peroxidase (POD) hoạt ựộng trong cây tăng lên, khi ựó hàm lượng lignin cũng tăng lên và tắch luỹ ựộc tố Monilactone, là một chất kháng sinh thực vật giúp kìm hãm sự nẩy mầm của bào tử nấm Magnaporthe grisea theo Cai và ctv (1996)
* Theo Manandhar (1998), xử lý cây lúa với chất Ferric chioride, K2HP04, Probenazole và SA thì các chất này có khả năng làm cho cây lúa tiết ra chất kháng sinh
thực vật gây kắch kháng chống lại nấm Magnaporthe grisea
* Xử lý cây lúa chất PAL
Cinnamyl-alcoho-dehydrogenase, thấy cây lúa
có tắnh kháng với nấm Magnaporthe grisea theo Thieron và ctv (1995)
* Manandhar và ctv (1998), nói rằng Yoshida (1992) ựã sử dụng chất 2,6-dichloro-iso-niconitinamid là tác nhân làm tăng hoạt ựộng của Jasmonic acid trong cây lúa nhằm kìm hãm sự phát triển của bệnh cháy lá lúa và cho rằng chất này là chất
có khả năng kắch kháng chống lại bệnh do nấm Magnaporthe grisea
* SA, Acetyl Salicylic Acid (ASA), Di-Potassium Phosphate (K2HP04), CuCl2, Sodium Salicylate Ầ cũng ựược ghi nhận có khả năng kắch kháng bệnh cháy lá lúa (Manandhar et al 1998, Kloepper et al 1992)
2.4.2 Kết quả nghiên cứu trong nước Cho ựến nay cũng ựã có nhiều công trình nghiên cứu
về bệnh cháy lá lúa ựược thực hiện trong nước, ựặc biệt ở đại Học Cần Thơ và Viện Lúa Ô Môn như:
* Sử dụng hoá chất như Ethrel 800ppm, Saccharine 0,05mM, Bion 200ppm, Natrium silicate 4mM và CuCl2
0,05mM cho hiệu quả kắch kháng bệnh cháy lá lúa kéo dài ựến 18 ngày sau khi phun trên lá lúa Ngoài ra, các hoá chất Chitosan glucosamine, Napthalene acetic acid 30ppm, KH2P04 5mM, Aspirin (Acetylsalicylic acid) 0,4mM,
SA 0,4mM, Ascorbic acid 1mM và Benzoic acid cũng gây kắch kháng bệnh nhưng không kéo dài ựược lâu (Lê Thanh Phong, Trịnh Ngọc Thuý, Diệp đông Tùng, Võ Bình Minh và Phạm Văn Kim, 1999)
Trang 3Thoâng tin khoa hoỉc Số 15 13
* SA, ASA, K2HP04 và Chitosan ựược xử lý 1 và 2
giờ trước khi chủng bệnh với P.oryzae trên 2 giống OM
269 và OM 1723, cho thấy có ảnh hưởng ựến tắnh kháng
lưu dẫn (Phạm Văn Dư và ctv, 2000)
* Hạt lúa ựược xử lý với Na2B407 thì có khả năng làm
giảm diện tắch bệnh trên lá từ 19-27% trong thắ nghiệm
nhà lưới và 7% bệnh trên bông ở thắ nghiệm ựồng ruộng
(Phạm Văn Dư và ctv, 2001)
* Tắnh kháng bệnh ựạo ôn ở cây lúa ựược ghi nhận
khi xử lý hạt với K2HP04 20-23mM thì không gây hại ựến
tỷ lệ nẩy mầm, chiều dài rễ và phát triển chồi và K2HP04
15mM phun trên lá ở giống lúa CMK 39(Khao Dawk Mali)
vào các ngày 10, 35 và 65 ngày sau khi sạ thì có thể làm
tăng tắnh kháng qua việc giảm số vết bệnh ựang phát
triển, tổng vết bệnh trên lá và tỷ lệ ựạo ôn cổ bông
(Phạm Văn Dư và ctv, 2000)
* Sử dụng Acibenzolar-S-methyl kắch kháng bệnh
cháy lá lúa khi xử lý hạt, thì có thể kéo dài tắnh kháng
ựến 30 ngày sau khi sạ (Diệp đông Tùng, 2000)
* Xử lý hạt lúa bằng cách ngâm với CuCl2 0,05mM,
cây lúa thì có khả năng kắch kháng bệnh cháy lá lúa từ
9-24 ngày sau khi sạ và khi phun trên lá vào 20 ngày sau
khi sạ thì làm giảm ựến nhỏ hơn 50% tỉ lệ bệnh trên lá
lúa và có thể kéo dài ựến 43 ngày sau khi sạ (Trịnh Ngọc
Thuý, 1999)
2.4.3 Các thử nghiệm trên ựồng ruộng
Sử dụng K2HP04 ựể k ắch kháng và cho kết quả giảm
ựược bệnh trên lá ựến 54% và giảm thối cổ gié 60%
K2HP04 15mM và phun vào 10, 35 và 65 ngày sau khi sạ
ựối với giống lúa CMK 39 Ngoài ra xử lý hạt lúa với
CuCl2 0.05mM trong 24 giờ trước khi ủ giúp cây lúa nẩy
mầm sớm và mạnh hơn, cây mạ mọc mạnh và giúp
giảm bệnh cháy lá ựến 60%, ở giai ựoạn 30 ngày tuổi và
kéo dài hiệu lực ựến hơn 30 ngày
Mặt khác thắ nghiệm Natritetraborac 0.2 - 0.35mM xử
lý hạt trước ngâm ủ và phun với nồng ựộ 0.05 Ờ
0.35mM sẽ giúp giảm bệnh và tăng năng suất từ 10 ựến
12% trong thắ nghiệm ở trại thực nghiệm của Viện
Nghiên Cứu Lúa đBSCL Một số hoá chất khác cũng có
hiệu quả kắch kháng lưu dẫn như: benzoic acid,
saccharin, Oxalic acidẦ
Hiện nay, việc triển khai ứng dụng kết quả nghiên
cứu kắch kháng ựã ựược thực hiện ở một vài ựịa
phương nhằm ựánh giá hiệu quả kắch kháng ựắch thực
trên ựồng ruộng ở diện rộng như Nông Trường cờ đỏ,
Thốt Nốt, xã An Bình (Cần Thơ), Thạnh Trị (Sóc Trăng),
Bạc Liêu, Cai Lậy (Tiền Giang)Ầ Qua ựó từng bước
hoàn thiện dần kỹ thuật và khả năng ứng dụng ựể xem
Ộkắch khángỢ như là biện pháp phòng trị sinh học ựối với
bệnh cháy lá lúa
III KẾT LUẬN
Với nhiều công trình nghiên cứu hiệu quả kắch kháng
cho thấy ựây là biện pháp có triển vọng giúp giảm bớt
một lần phun thuốc ựặc trị bệnh cháy lá lúa trong giai
ựoạn ựầu của cây lúa Xử lý hạt với chất kắch kháng
vừa rẻ tiển, ắt tốn công nhưng có tác dụng kắch thắch hạt
lúa nẩy mầm, cây mạ mọc khoẻ và mạnh hơn Ngoài ra,
chất kắch kháng không là thuốc bảo vệ thực vật và
ựược sử dụng với nồng ựộ loãng nên không gây ô
nhiễm cho môi trường Có thể nói Ộkắch khángỢ là một
hướng ựi mới trong phòng trị sinh học ựối với bệnh cháy
lá lúa ở nước ta