Điều tra thành phần nấm hại cây đậu đũa (vigna sesquipedalis fruwirth) và nghiên cứu khả năng sử dụng chất kích kháng để phòng trừ bệnh gỉ sắt

Trong ñó, sử dụng chất kích kháng nhằm kích thích phản ứng tự vệ của cây trồng chống lại bệnh do nấm gây hại ñang là một vấn ñề ñược ñặt ra ñối với những người làm về bảo vệ thực vật..

BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-* -

NGUYỄN THỊ BÌNH

ðIỀU TRA THÀNH PHẦN NẤM HẠI

CÂY ðẬU ðŨA (Vigna sesquipedalis Fruwirth) VÀ NGHIÊN

CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẤT KÍCH KHÁNG ðỂ

PHÒNG TRỪ BỆNH GỈ SẮT

Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật

Mã số : 60.62.0112

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

TS Trần Nguyễn Hà

HÀ NỘI – 2012

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành bản luận văn thạc sĩ nông nghiệp, trong quá trình học tập và nghiên cứu, bên cạnh sự nỗ lực phấn ựấu của bản thân, tôi ựã nhận ựược sự giúp ựỡ quý báu tận tình của tập thể, cá nhân và gia ựình

Nhân dịp này, cho phép tôi bày tỏ lòng kắnh trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Trần Nguyễn Hà ựã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện cũng như hoàn chỉnh luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Ban đào tạo sau ựại học Ờ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ựã giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám ựốc Trung tâm Tài nguyên Thực vật, các anh chị em, bạn bè ựồng nghiệp trong cơ quan ựã tạo mọi ựiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Sự thành công của luận văn còn có sự ựóng góp giảng dạy của các thầy

cô giáo, sự quan tâm, cảm thông và ựộng viên khắch lệ của gia ựình, bạn bè của tôi

Một lần nữa cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ựến tất cả những

sự giúp ựỡ quý báu này!

Tác giả

Nguyễn Thị Bình

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi trực tiếp thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Nguyễn Hà

Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực

và chưa từng ñược công bố trong bất cứ công trình nào khác ở trong nước và nước ngoài

Tác giả

Nguyễn Thị Bình

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn……… i

Lời cam ñoan……….ii

Muc lục……….iii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt………iv

Danh mục các bảng……… v

Danh mục các hình……… vi

MỞ ðẦU……… i

1 Tính cấp thiết của ñề tài……… 1

2 Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài……… 2

2.1.Mục tiêu……… 2

2.2 Yêu cầu……… 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài……… 3

3.1 Ý nghĩa khoa học……… 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn……… … 3

4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài……… …… 3

4.1 ðối tượng nghiên cứu……… ……… 3

4.2 Phạm vi nghiên cứu……… …… 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI……… 4

1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu……… … ….…. .4

1.1.1.Cơ chế kháng bệnh trên cây trồng……… 4

1.1.2.Kích kháng cây trồng……….……… 5

1.1.2.1 Cơ chế kích kháng……… 5

1.1.2.2.Tác nhân gây kích kháng……… … 5

1.1.2.3 Phân loại kích kháng………. 6

1.1.3 Các chất kích kháng ñược sử dụng trong thí nghiệm……… 10

1.1.3.1 ðồng (II) Clorua (CuCl2)……… 10

1.1.3.2 Salicylic acid (SA) ………11

1.1.3.3 Thiamin (B1) ……….12

1.1.3.4 Chitosan……… …….12

1.2 Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan ñến việc sử dụng chất kích kháng ñể kích thích tính kháng bệnh của cây trồng……… 14

1.2.1 Một số nghiên cứu trong nước……… 14

1.2.2 Một số nghiên cứu ngoài nước ……….16

1.3 Tình hình gây hại của bệnh gỉ sắt nói chung trên một số loại cây trồng 17 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU… 21

2.1 Vật liệu nghiên cứu……… 21

2.2 Nội dung nghiên cứu và các vấn ñề cần giải quyết……… 21

2.3 Phương pháp nghiên cứu……… 21

2.3.1 Phương pháp ñiều tra ngoài ñồng ruộng……… 21

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm……… 22

2.3.2.1 Phương pháp phân lập và giám ñịnh nấm gây bệnh trên các môi trường khác nhau……… 22

2.3.2.2 Phương pháp làm tiêu bản ñể quan sát ñặc ñiểm hình thái và sinh học của nấm hại………. 23

2.3.2.3 Phương pháp giấy thấm ñể kiểm tra thành phần bệnh nấm hại hạt giống………. 23

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới……… 23

2.3.4 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu……… 24

2.3.4.1 Phương pháp tính toán……… 24

2.3.4.1 Phương pháp xử lý số liệu………. 25

CHƯƠNG 3 KẾTQUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN……… 26

3.1 Kết quả ñiều tra thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa và ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt ñậu ñũa tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà

Nội……… 26

3.1.1 Tình hình bệnh hại trên cây ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội……… 26

3.1.2 Diễn biến của bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên cây ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại Song Phương – Hoài ðức – Hà Nội 28

3.1.3 ðặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt ñậu ñũa………… … 30

3.2 Kết quả nghiên cứu thành phần nấm hại hạt giống ñậu ñũa……… ……33

3.3 Kết quả khảo sát và ñánh giá khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt trên ñậu ñũa bằng các chất kích kháng ………35

3.3.1 Kết quả thử nghiệm Salicylic acid 1000 ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa 35

3.3.2 Kết quả thử nghiệm CuCl2 0.05mM ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa……… 40

3.3.3 Kết quả thử nghiệm Thiamin (B1) 1000ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa……… 46

3.3.4 Kết quả thử nghiệm Chitosan 100ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa……… 51

3.3.5 So sánh hiệu quả của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm, Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa khi xử lý ở các giai ñoạn hạt giống, 2 lá mầm và 5 lá thật……… 55

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ……… ……… 61

1 Kết luận…… ……… 61

2 ðề nghị…… ……… 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 63

Tiếng Việt ……… 63

Tiếng Anh……… 65

PHỤ LỤC……… 69

Phụ lục 01: Kết quả xử lý số liệu bằng IRRISTAT 5.0……… 69

Phụ lục 02: Số liệu khí tượng Trạm Láng - Hà Nội năm 2012……… 98

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

SA : Salicylic acid

SAR : Systemic acquired resistance

PRs : Pathogensis-related-protein

CuCl2 : ðồng (II) Clorua

PGA : Potato glucose agar

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Thành phần và mức ñộ phổ biến của bệnh hại cây ñậu ñũa vụ

hè thu 2011 tại xã Song Phương – Hoài ðức -Hà Nội 26 3.2 Diễn biến của bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên cây

ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại Song Phương – Hoài ðức –

Hà Nội (từ 20/9/2011 – 18/10/2011)

28

3.3 Thành phần nấm hại hạt giống ñậu ñũa Duyên Hà 33 3.4 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến số lượng ổ bào tử

gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 35

3.5 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến kích thước ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây

ra

36

3.6 Hiệu lực phòng trừ của Salicylic acid 1000 ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa 38 3.7 Ảnh hưởng của CuCl2 0.05mM ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt

trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 41

3.8 Ảnh hưởng của CuCl2 0.05mM ñến kích thước ổ bào tử gỉ sắt

trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 42

3.9 Hiệu lực phòng trừ của CuCl2 0.05mM với nấm Uromyces

appendiculatus trên cây ñậu ñũa 43 3.10 Ảnh hưởng của Thiamin (B1) 1000ppm ñến số lượng ổ bào tử

gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 46

3.11 Ảnh hưởng của Thiamin (B1) 1000ppm ñến kích thước ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây

ra

47

3.12 Hiệu lực phòng trừ của Thiamin (B1) 1000ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa 48 3.13 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt

trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 51

3.14 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ bào tử gỉ

sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra 52 3.15 Hiệu lực phòng trừ của Chitosan 100ppm với nấm Uromyces

appendiculatus trên cây ñậu ñũa 53 3.16 So sánh ảnh hưởng của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây

ra khi xử lý 3 giai ñoạn

55

3.17 So sánh ảnh hưởng của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ

bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus

gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn

56

3.18 So sánh hiệu lực phòng trừ của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm với nấm Uromyces

appendiculatus trên cây ñậu ñũa khi xử lý hạt, 2 lá mầm và 5

lá thật

58

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.4 Cấu trúc Thiamin [(2- metyl, 6-aminopyndin, (4- metyl,

5-oxyetyl tiazolorid) - hydroclond)]

3.11 Triệu chứng bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên

ñậu ñũa

32

3.12 Một số hình ảnh về nấm hại hạt giống ñâụ ñũa khi ñặt ẩm

trên ñĩa petri

34

3.13 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến số lượng ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus

gây ra

36

3.14 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến kích thước ổ

bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces

appendiculatus gây ra

37

3.15 Hiệu lực phòng trừ của Salicylic acid 1000 ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa

38

3.16 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm Salicylic acid 1000

ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt

trên cây ñậu ñũa

40

3.17 Ảnh hưởng của CuCl2 0.05mM ñến số lượng ổ bào tử gỉ

sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây

ra

41

3.18 Ảnh hưởng của CuCl2 0.05mM ñến kích thước ổ bào tử gỉ

sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây

ra

42

3.19 Hiệu lực phòng trừ của CuCl2 0.05mM với nấm Uromyces

appendiculatus trên cây ñậu ñũa

44

3.20 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm CuCl2 0.05mM ñối

với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây

ñậu ñũa

45

3.21 Ảnh hưởng của Thiamin (B1) 1000ppm ñến số lượng ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus

gây ra

46

3.22 Ảnh hưởng của Thiamin (B1) 1000ppm ñến kích thước ổ

bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces

appendiculatus gây ra

47

3.23 Hiệu lực phòng trừ của Thiamin (B1) 1000ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa

49

3.24 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm Thiamin (B1)

1000ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh

gỉ sắt trên cây ñậu ñũa

50

3.25 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt

trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra

51

3.26 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ bào tử

gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus

gây ra

52

3.27 Hiệu lực phòng trừ của Chitosan 100ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa

54

3.28 So sánh ảnh hưởng của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ

bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces

appendiculatus gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn

56

3.29 So sánh ảnh hưởng của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến kích thước

ổ bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces

appendiculatus gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn

57

3.30 Hiệu lực phòng trừ của CuCl2 0,05mM, SA 1000ppm,

Thiamin (B1) 1000ppm, Chitosan 100ppm với nấm

Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa khi xử lý hạt, 2

lá mầm và 5 lá thật

59

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Việt Nam là một quốc gia có khí hậu nhiệt ñới gió mùa ẩm Do ñó, rau,

củ, quả là những thực phẩm rất ña dạng, phong phú Trong những năm gần ñây, dưới tác ñộng của quá trình ñô thị hoá, diện tích gieo trồng cây hàng năm liên tục giảm nhưng diện tích các loại cây thực phẩm ngày càng tăng ñể ñáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, ñặc biệt là cây ñậu ñũa

ðậu ñũa (Vigna sesquipedalis Fruwirth) là loại rau ăn quả giàu protein,

là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng giàu năng lượng, chất ñạm, vitamin và muối khoáng Vì vậy, ñậu ñũa ñược coi là một loại ñậu rau không thể thiếu ñược trong bữa ăn hàng ngày của người dân ðậu ñũa có bộ rễ và lá khá phát triển nên khả năng chịu úng hạn tốt hơn các loài ñậu khác Cây ñậu ñũa ưa ánh sáng mạnh, chịu ñược nhiệt ñộ cao, có thể trồng ñược trên nhiều loại ñất,

có khả năng thích ứng rộng với các vùng sinh thái Hiện nay, nhà nước ñang khuyến khích việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng nhằm tạo ra những giống cây trồng có giá trị kinh tế cao, phù hợp với ñiều kiện canh tác và sinh thái ñể nâng cao thu nhập cho người nông dân Do ñó, ñậu ñũa ñược xem như là một cây trồng mang lại thu nhập cao hơn cho người trồng lúa

Cũng như các cây khác thuộc họ ñậu (Febaceae), ñậu ñũa là loài cây

trồng có khá nhiều loại bệnh gây hại, làm ảnh hưởng ñến năng suất cũng như phẩm chất nông sản Trong ñó, ña số là các bệnh do nấm gây ra như bệnh gỉ

sắt (Uromyces appendiculatus), bệnh phấn trắng (Erysiphe communis), bệnh thán thư (Gloeosporium phaseolo), ñốm nâu (Cercospora canescen) ðể

phòng trừ bệnh do nấm gây ra, người nông dân chủ yếu sử dụng các loại thuốc hóa học Tuy nhiên, biện pháp này không có hiệu quả trong việc phòng trừ một số loại nấm bệnh có nguồn gốc trong ñất, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng ñến sức khoẻ con người Một biện pháp khác ñược ñưa vào ñó là

sử dụng giống kháng bệnh trên ñồng ruộng Nhưng thời gian áp dụng giống kháng là không lâu dài, mặt khác sử dụng giống kháng trên diện rộng sẽ gây

áp lực chọn lọc của sâu bệnh, ñiều này dễ phát sinh chủng nòi mới phá vỡ tính kháng bệnh của cây trồng

Ngày nay, việc sử dụng biện pháp sinh học trong bảo vệ thực vật ñang ñược áp dụng và triển khai trong sản xuất nông nghiệp Trong ñó, sử dụng chất kích kháng nhằm kích thích phản ứng tự vệ của cây trồng chống lại bệnh

do nấm gây hại ñang là một vấn ñề ñược ñặt ra ñối với những người làm về bảo vệ thực vật Biện pháp này không gây ô nhiễm môi trường và an toàn ñối với con người Việc sử dụng các chất không ñộc hại ñối với môi trường như: Bion, Chitosan, CuCl2, Salicylic acid (SA)…ñể kích thích tính kháng bệnh ở cây trồng ñược nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm ñã góp phần tích cực trong phòng trừ bệnh hại, bảo vệ cây trồng, tạo sản phẩm nông nghiệp sạch Từ năm 1998 ñến nay, các nhà khoa học ở vùng ðồng bằng sông Cửu Long ñã tiến hành nghiên cứu và ứng dụng thành công các chất kích kháng như SAR3, CuCl2, Oxalic acid, Chitosan… trong quản lý bệnh ñạo ôn, bệnh cháy lá và bệnh khô vằn trên lúa tại Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cần Thơ… Tuy nhiên, những nghiên cứu và sử dụng chất kích kháng trên các cây trồng khác ñặc biệt trên cây rau ở Việt Nam nói chung và ở miền Bắc nói riêng ñến nay chưa nhiều

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn sản xuất trên, dưới sự hướng dẫn

của TS Trần Nguyễn Hà, tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài: “ðiều tra thành

phần nấm hại cây ñậu ñũa (Vigna sesquipedalis Fruwirth) và nghiên cứu khả năng sử dụng chất kích kháng ñể phòng trừ bệnh gỉ sắt”

2 Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài

2.1 Mục tiêu

Xác ñịnh thành phần nấm hại cây ñậu ñũa và nghiên cứu ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa Từ ñó, xác ñịnh khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt bằng chất kích kháng

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Các kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu khoa học quan trọng về một số bệnh hại chính do nấm gây ra trên cây ñậu ñũa và triển vọng của việc sử dụng các chất kích kháng trong việc phòng trừ bệnh gỉ sắt

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Việc nghiên cứu sử dụng chất kích kháng trên cây ñậu ñũa góp phần tích cực trong phòng trừ bệnh hại, bảo vệ cây trồng, không làm ô nhiễm môi trường, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch, góp phần giải quyết nhu cầu rau an toàn trên thị trường

4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài

4.1 ðối tượng nghiên cứu

Bệnh nấm hại ñậu ñũa và các chất kích kháng: Salicylic acid (SA), ðồng clorua (CuCl2), Thiamin (B1) và Chitosan

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Thành phần bệnh nấm hại ñậu ñũa

- ðặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa

- Khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt bằng chất kích kháng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

CỦA ðỀ TÀI 1.1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu

1.1.1.Cơ chế kháng bệnh trên cây trồng

a)Kháng bệnh thụ ñộng

Kháng bệnh thụ ñộng là dạng kháng bẩm sinh có sẵn trong cây trước khi mầm bệnh xâm nhiễm, dù có sự hiện diện hay có sự hiện diện của mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002) [6] Khi mô cây bị mầm bênh xâm nhiễm, lập tức cây trồng có khả năng chống lại sự tấn công ñó bằng cách tạo các cấu trúc bên ngoài (lớp lông phủ ngoài mặt lá, ñộ dày của lớp cutin, lớp silicon ở biểu

bì lá,…) cản trở sự xâm nhập hay các hóa chất ñộc (các hợp chất phenol, anthacyanin,… hay ñộ chua của dịch tế bào) bên trong cây hoặc trên bề mặt

cây chủ có thể chống lại sự tích tụ của mầm bệnh

Các cơ chế kháng bệnh chủ ñộng của cây trồng gồm 3 phương thức: Cây tạo ra cấu trúc ñặc biệt ngăn cản sự tấn công của mầm bệnh (hình thành tầng rời hay tách bỏ những mô bị nhiễm, hình thành tầng mô rỗng, hình thành những tylose và chất keo bao quanh vết bệnh hoặc sự phồng lên và chai ñi của vách tế bào biểu mô nơi tiếp xúc với các ñĩa áp của nấm ký sinh); cây tổng hợp và tiết ra các chất tự vệ ñể chống lại với mầm bệnh (phenol hoặc polyphenol, các enzyme, các chất trung hòa ñộc tố của mầm bệnh, các chất kháng sinh thực vật phytoaleuxin) ñể tiêu diệt hay hạn chế sự phát triển của

mầm bệnh và phản ứng tự chết của mô cây (phản ứng siêu nhạy) ñể chống lại

sự xâm nhập và phát triển của mầm bệnh

1.1.2.Kích kháng cây trồng

Kích thích tính kháng bệnh ở thực vật gọi tắt là “kích kháng”, là một trong những biện pháp phòng trừ bệnh có hiệu quả theo cơ chế tác ñộng vào

hệ thống phòng thủ của cây ñể cây tự thể hiện tính kháng (Phạm Văn Dư, 2003) [3] Phương pháp giúp cho cây trồng có khả năng kháng ñược bệnh ở một mức ñộ nào ñó khi ñược xử lý chất kích kháng

Chất kích kháng có thể là một loài vi sinh vật không gây bệnh, không mang tính ñộc ñối với cây trồng hoặc có thể là một loại hóa chất không ñộc và không có tác ñộng trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh như những hóa chất ñược dùng trong nông dược (Phạm Văn Kim, 2002) [6]

Khả năng kích kháng của cây có thể biểu hiện về mặt cấu trúc hay sinh hóa, có thể tác ñộng tại chỗ hay lưu dẫn ñến các bộ phận khác của cây (Agrios, 1997) [13]

1.1.2.1 Cơ chế kích kháng

Ở thực vật, trong các tế bào luôn có các gen có khả năng ñiều khiển tế bào tiết ra các chất nhằm kháng lại một loại bệnh nào ñó Tuy nhiên trong ñiều kiện bình thường các gen này không ñược thể hiện do bị một gen ức chế nằm bên cạnh kiểm soát

Cơ chế của kích kháng theo Steiner (1995) [41] khi ta tác ñộng bằng cách ngâm ủ hạt hay phun lên lá bằng các chất kích kháng, các chất này sẽ tác ñộng lên bề mặt lá, giúp các thụ thể trên bề mặt lá phát ra tín hiệu (là những dòng ion hay tín hiệu ñiện tử trong cây) nhằm tác ñộng vào các gen ức chế, kích hoạt các gen kháng có trong nhân tế bào giúp cho tế bào cây tiết ra các chất kháng bệnh

1.1.2.2.Tác nhân gây kích kháng

Cũng theo Phạm Văn Kim (2002) [6] thì có hai loại tác nhân gây kích kháng là tác nhân sinh học và hóa học Trong ñó, vi khuẩn và nấm là hai tác nhân sinh vật thường ñược dùng trong nghiên cứu sự kích kháng chống lại bệnh hại cây trồng ðể ñược coi là tác nhân kích kháng thì các vi sinh vật này phải không có tác ñộng ñối kháng với mầm bệnh ðối với tác nhân hóa học thì các hóa chất ñược sử dụng làm chất kích kháng không phải là thuốc bảo vệ thực vật và các hóa chất này không có tác ñộng trực tiếp ñến mầm bệnh, mà chỉ có tác ñộng kích thích cây kháng với bệnh và ñược sử dụng với nồng ñộ rất thấp (nồng ñộ kích kháng)

1.1.2.3 Phân loại kích kháng

Căn cứ vào hiệu quả kích kháng, chia ra hai loại kích kháng là kích kháng tại chỗ (localized induced resistance) và kích kháng lưu dẫn (systemic acquired resistance)

a Kích kháng lưu dẫn

Kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (gọi tắt là kích kháng) trong cây ñã ñược nghiên cứu từ những năm 1933 và ngày nay các nhà khoa học ñã hiểu khá nhiều về cơ chế kích kháng Kích kháng là sử dụng một tác nhân, có thể

là một vi sinh vật hoặc một hóa chất không gây ô nhiễm môi trường, tác ñộng lên một bộ phận của cây thuộc giống nhiễm (có thể là hạt lúa nảy mầm hoặc

lá cây), qua ñó kích thích sự hoạt ñộng của các cơ chế kháng bệnh có trong cây kịp thời giúp cây kháng lại bệnh khi bị mầm bệnh tấn công

Kích thích tính kháng lưu dẫn (SAR = systemic acquired resistance) là một hiện tượng trong ñó cơ chế tự vệ riêng của cây trồng ñược tạo cảm ứng bởi việc xử lý trước có hoặc không có tác nhân sinh học hoặc hóa học SAR

ñã ñược khảo nghiệm bởi nhà sinh học thực vật trong 100 năm qua như là một biện pháp làm tăng tính kháng lại bệnh nấm, vi khuẩn và virus trên cây trồng như là khoai tây, lúa mì và lúa nước (Agrios, 1997) [19]

Kích kháng lưu dẫn là hiện tượng kích kháng không chỉ thể hiện tại vị trí ñược xử lý bởi các tác nhân kích kháng mà còn truyền ñến những mô cây cách xa nơi ñược xử lý kích kháng (Ryal và ctv, 1996) [35]

Theo Hammerchmidt và Kuc (1995) [27] có hai ñiều kiện dẫn ñến kích kháng lưu dẫn:

- Cây ñược xử lý trước với tác nhân có thể kích thích những phản ứng sinh hóa bên trong tế bào

- Có sự lignin hóa nhanh hơn hoặc ít nhất thấy ñược sự tự phát huỳnh quang của những phendic tích tụ quanh vị trí ñĩa áp của nấm bệnh

Theo tác giả Ngô Thành Trí và ctv (2004) [16], thì 3 tác nhân kích kháng là clorua ñồng (sản phẩm BIOSAR - 3) 0,05mM, acibenzolar - S -

methyl 200 ppm a.i và bào tử nấm hoại sinh Sporothrix sp (Colletotrichum

sp.) trong huyền phù chứa 106 - 107 bào tử/ml ñều cho hiệu quả kích kháng lưu dẫn

Trên thực tế, kích kháng lưu dẫn hữu ích hơn kích kháng tại chỗ và ñược quan tâm nghiên cứu nhiều hơn Theo Nguyễn Phú Dũng (2005) [4] trích dẫn cho rằng cơ chế của hiện tượng kích kháng lưu dẫn bao gồm:

- Cơ chế truyền tín hiệu: Cây trồng bắt ñầu nhận những phân tử báo

hiệu chỉ ra sự hiện diện của mầm bệnh ngay khi mầm bệnh tiếp xúc với cây trồng Mầm bệnh phóng thích ra môi trường các chất như glycoprotein, carbohydrate, acid béo, peptides và oligosaccharide (Agrios, 1997) [19] Các

chất này hoạt ñộng như chất mồi (elicitor), chúng sẽ tác ñộng lên mặt ngoài của tế bào biểu bì ký chủ, kích thích giúp ký chủ biết ñược có mầm bệnh tấn công và một loạt các phản ứng sinh hóa và sự thay ñổi cấu trúc di truyền trong

tế bào cây xảy ra nhằm cố gắng ñẩy lùi mầm bệnh và những enzyme gây ñộc

Sự nhận ra, chuyển tín hiệu báo ñộng, phản ứng của tế bào nhanh hay chậm

ñã làm cho tế bào của ký chủ là nhiễm bệnh hay kháng bệnh

Chất mồi có nguồn gốc từ mầm bệnh ñược nhận biết bởi ký chủ, những chuỗi báo hiệu ñược gửi ra protein tế bào ký chủ và ñến những gen trong nhân làm chúng trở nên hoạt ñộng, ñể sản xuất ra các chất ngăn chặn mầm bệnh hoặc những sản phẩm hướng tới ñiểm tế bào bị tấn công Những chuỗi báo ñộng có khi chỉ có hiệu quả tại chỗ và có khi ñược chuyển ñến tế bào lân cận hay ñược lưu dẫn khắp cây Theo Agrios (1997) [19], các hợp chất tín hiệu kích thích sinh ra protein PR (Các protein có liên quan ñến sự phát sinh bệnh (pathogensis-related-protein: PRs) là acid salicylic, oligogalaturonides ñược giải phóng từ vách tế bào cây; kích kháng bằng Bion kích thích sự hình thành

và tăng lên một cách nhanh chóng các chất oxi hóa và các protein có liên quan ñến tính chống bệnh của cây – PR1 (Chunlin Liu và ctv, 2008) [25]; ethylene

có vai trò tăng cường tính nhạy cảm của mô ñối với hoạt ñộng của acid salicylic trong việc kích kháng lưu dẫn (Lawton, 1996) [29] và một số chất khác

- Sự lignin hóa: Sự lignin hóa là một cơ chế quan trọng trong tính

kháng, cơ chế này xảy ra sau khi bị nhiễm do những sinh vật như nấm, vi khuẩn, virus và tuyến trùng (Mauch-Mani, 1994) [32] Vách tế bào ñược lignin hóa có tác dụng ngăn cản sự xâm nhiễm ñĩa áp của mầm bệnh, ngăn cản dưỡng chất tự do ñi vào, do ñó làm cho mầm bệnh chết (Sticher và ctv., 1997) [40] Tiền chất của lignin và những hợp chất phenolic khác, là chất ñộc ñối với mầm bệnh (Hammerschmidt và Kuc, 1995) [27], do sự gắn vào vách

tế bào mầm bệnh làm cho chúng trở nên vững chắc và không thấm nước hơn gây khó khăn cho sự phát triển, hấp thu nước và chất dinh dưỡng ñối với mầm bệnh Bên cạnh sự lignin, một số PR protein là cấu thành của vách tế bào (glycine-rich glycoprotein) và sự oxy hóa liên kết chéo vách tế bào bởi peroxidase, giúp tăng cường sức bền vững của vách tế bào (Sticher và ctv., 1997) [40]

Các protein có liên quan ñến sự phát sinh bệnh related-protein: PRs): PRs là những loại protein ñược tích lũy trong vùng

(pathogensis-ngoại bào hoặc trong không bào sau khi có sự tấn công của mầm bệnh (Sticher và ctv, 1997) [40] Theo ông thì PRs có vai trò giúp hình thành tính kháng bệnh trên một số cây trồng: thuốc lá, cà chua, khoai tây, dưa chuột Người ta phân loại các PRs bao gồm: PR-1, là một protein kháng nấm chưa xác ñịnh ñược chức năng rõ ràng; PR-2, một nhóm của β-1,3-glucanase có hoạt tính kháng nấm; PR-3, một nhóm của chitinase kháng nấm và kháng vi khuẩn; PR-4, các PR protein có trọng lượng phân tử thấp và chưa ñược biết chức năng; PR-5, là một osmotin tương tự thaumatin; proteinase, α-amylase, peroxidase, cysteine và glycine-rich proteins (Agrios, 1997) [19]

Mức ñộ thể hiện của những protein này thay ñổi trong những loài cây khác nhau Trên cây thuốc lá, theo Alexander (1993) ñược Bruce A Stermer (1995) [24] trích dẫn cho rằng PR-1 có liên quan ñến kích kháng làm giảm sự

xâm nhiễm do Peronospora tabacina gây ra Theo Richmond (1979) ñược Ngô Thành Trí và ctv (2004) [16] trích dẫn thấy rằng sự biểu hiện của β-1,3- glucanase và chitinase có liên quan ñến việc chống lại nấm Rhizoctonia solani

Trên cây lúa, có sự gia tăng hoạt tính PR-2 (β-1,3-glucanase) và PR-3

(chitinase) khi bị nhiễm với nấm Pyricularia grisea, hoặc khi xử lý với dịch chiết nuôi cấy từ nấm này Cũng theo Tharreau và ctv (1998) ñược Ngô

Thành Trí và ctv (2004) [16] trích dẫn cho rằng, có vài PR protein hoạt hóa cây lúa bảo vệ chống lại nấm Pyricularia grisea

Theo tác giả Trần Thị Thu Thủy và ctv (2009) [11], sau khi bị nấm gây bệnh xâm nhiễm và lan rộng ra, tế bào ký chủ phản ứng lại với nhiều cách như tích tụ H2O2 ñể oxy hóa các chất ñộc do nấm bệnh tiết ra, tích tụ polyphenol, là chất diệt vi sinh vật ñể tấn công nấm gây bệnh và tăng cường chất lignin cho vách ñược cứng hơn, ngăn cản sự lan ra chung quanh của nấm gây bệnh Các phản ứng này ñều ñược phát hiện bởi các khảo sát mô học qua kính hiển vi quang học và kính hiển vi huỳnh quang

1.1.3 Các chất kích kháng ñược sử dụng trong thí nghiệm

Các hóa chất ñược sử dụng trong nghiên cứu gồm 4 chất: ðồng clorua, Salycilic acid, Thiamin (B1) và Chitosan.

1.1.3.1 ðồng (II) Clorua (CuCl2)

- Tên thường gọi là ñồng (II) clorua

- Công thức hóa học: CuCl2, thường tồn tại ở dạng ngậm nước CuCl2.2H2O

- Dạng tồn tại: Tinh thể lăng trụ màu xanh, hình thoi, chảy rữa ngoài không khí

Hình 1.1 ðồng (II) clorua Hình 1.2 Cấu tạo phân tử CuCl2

- Trọng lượng phân tử: 170, 48

- Nhiệt ñộ sôi: Dung dịch clorua ñồng bão hòa sôi ở 1590C

- Khả năng hòa tan trong nước ở 31,50C là 44,7 %

Thí nghiệm sử dụng dung dịch CuCl2 0,05mM, cách pha: Pha 0,1 g CuCl2 với 10 lít nước, ñược dung dịch CuCl2 0,05mM

1.1.3.2 Salicylic acid (SA)

- Tên khoa học: 2-Hydroxybenzoic acid

- Thành phần: : assay : 99.0% min, heavy metals 20 ppm max, water

0,5 % max, ash 0,1 % max, loss on drying 0,5 % max

- Công thức phân tử: C7H6O3

- Cấu trúc Salicylic acid:

Hình 1.3 Cấu trúc hóa học của Salicylic acid

- ðặc ñiểm: SA có dạng bột màu trắng, nóng chảy ở 159oC, nhiệt ñộ sôi

là 211oC ở 20mm Hg, SA kém hòa tan trong nước (0,2 g/100 ml H2O ở 20°C,

ñộ hòa tan trong Chloroform 0.19 M, ethanol 1.84 M, methanol 2.65 M Salicylic acid ñược sử dụng trong sản xuất các polymer tinh thể lỏng và ñược

sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và các hợp chất hóa học khác

Trong thí nghiệm có sử dụng SA với nồng ñộ 1000 ppm Cách pha: pha 10g SA với 10 lít nước thu ñược dung dịch SA pha loãng với nồng ñộ 1000ppm

1.1.3.3 Thiamin (B1)

- Tên thường gọi: Vitamin B1

- Năm 1912 nhà bác học Ba Lan Funk ñã phân lập từ cám chất có khả năng chữa viêm thần kinh Năm 1937 Uy-liam xác ñịnh cấu trúc chất này, cấu trúc gồm 2 phần: vòng pyrimidin và vòng tiazol

Hình 1.4 Cấu trúc Thiamin [(2- metyl, 6-aminopyndin, 5-(4- metyl, 5-oxyetyl

tiazolorid) - hydroclond)]

1.1.3.4 Chitosan

Chitosan (oligo - sacarit) là một chất hữu cơ cao phân tử ñược ñiều chế

từ vỏ tôm, cua và một số loài rong biển Ngoài tác dụng kích thích hoạt ñộng của hệ thống kháng bệnh trong cây, Chitosan còn có tác dụng như một chất kích thích sinh trưởng của cây và trực tiếp tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh do hủy hoại màng tế bào vi sinh vật Với các tác dụng trên, Chitosan phòng trừ

ñược các bệnh cây do các nhóm vi sinh vật như nấm, vi khuẩn, tuyến trùng và

cả virus Có thể coi Chitosan như một loại vắc-xin thực vật

Chitinase là một enzyme có vai trò trong phân hủy phần chitin trong cấu trúc vách tế bào của nấm gây bệnh thực vật (Van Loon, 1998) [43] Chitinase và β - 1,3 - glucanase là 2 enzym có tác ñộng tương hỗ với nhau trong sự kháng sinh mạnh thông qua việc phân hủy vách tế bào của sợi nấm làm ức chế sự phát triển của nấm bên trong tế bào ký chủ Vách của nấm thuộc lớp Oomycetes ñược cấu tạo chủ yếu bởi thành phần β - 1,3 - glucanase, trong khi ñó vách của các nấm thuộc các lớp khác ñược cấu tạo chủ yếu bởi thành phần chitin

Chitosan là dẫn xuất ñề axetyl hoá của chitin (Chitin hay Glusamine), là một polysaccharide – thành phần chính cấu tạo vỏ côn trùng, tôm, cua, vách tế bào của vi sinh vật Hiện nay ở Việt Nam, chitin phần lớn ñược chiết xuất từ vỏ tôm, ghẹ Trong các loài thủy sản ñặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm lượng chitin - chitosan chiếm khá cao ñao ñộng từ 14 - 35% so với trọng lượng khô Vì vậy ñây là nguồn nguyên liệu chính ñể sản xuất chitin - chitosan Khi xử lý Chitin với kiềm ñậm ñặc ñun nóng ta thu ñược Chitosan

poly-D-Chitosan là loại bột không màu hoặc vàng nhạt có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, kiềm, ancol và acetone nhưng tan ñược trong môi trường acid loãng tạo thành dung dịch keo nhớt (gel) trong suốt Các acid hữu cơ như acetic, formic và lactic thường ñược sử dụng ñể hòa tan chitosan

Ở ta hiện nay hoạt chất Chitosan ñăng ký với với nhiều tên thương mại như Olicide, Thumb, Stop… phòng trừ nhiều loại bệnh do nấm, vi khuẩn và tuyến trùng cho lúa và nhiều cây trồng khác Thuốc Olicide 9DD chứa 9% chất Chitosan phòng trừ nhiều loại bệnh quan trọng cho nhiều loại cây trồng như bệnh ñạo ôn hại lúa, bệnh thán thư hại ớt, bệnh gỉ sắt hại chè ðặc biệt

ựối với bệnh chết nhanh hồ tiêu, nhiều bà con trồng hồ tiêu ở Bình Phước, đăk Nông, đăk LăkẦ ựã sử dụng và ựánh giá tốt

Thắ nghiệm có sử dụng Chitosan với nồng ựộ 100 ppm Cách pha: pha 1g Chitosan với 10 lắt nước thu ựược dung dịch Chitosan pha loãng với nồng

ựộ 100 ppm

1.2 Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan ựến việc sử dụng chất kắch kháng ựể kắch thắch tắnh kháng bệnh của cây trồng

1.2.1 Một số nghiên cứu trong nước

Nguyễn Phú Dũng trắch dẫn theo Lê Thanh Phong, Trịnh Ngọc Thủy, Diệp đông Tùng, Võ Bình Minh và Phạm Văn Kim (1999): Sử dụng hóa chất như ethrel 800ppm, saccharine 0.05 mM, 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 Ngoài ra các hóa chất chitosan, glucosamine, napthalene acetic acid 30ppm, KH2PO4 5 mM, Aspirin 0,4 mM, SA 0,4 mM, ascorbic acid 1mM và benzoic acid cũng có hiệu quả kắch kháng bệnh nhưng không kéo dài ựược lâu

Nguyễn Phú Dũng trắch dẫn theo Phạm Văn Dư và ctv (2000): SA, ASA, KH2PO4 và chitosan ựược xử lý 1 và 2 giờ trước khi chủng bệnh với P

glisea trên 2 giống OM 269 và OM 1723 cho thấy có ảnh hưởng ựến tắnh

kháng lưu dẫn

Hạt lúa ựược xử lý với Na2B4O7 thì có khả năng làm giảm diện tắch bệnh trên lá từ 19 Ờ 27% trong thắ nghiệm nhà lưới và 7% bệnh trên bông ở

thắ nghiệm ựồng ruộng (Phạm Văn Dư và ctv, 2001) [5]

Theo Huỳnh Minh Châu và ctv (2003) [1] benzoic acid và clorua ựồng ựều có khả năng kắch kháng trên giống lúa nhiễm MTL 119 thể hiện qua sự gia tăng số vách ựa tế bào phát sang ựược ghi nhận ở các thời ựiểm 24, 48 và

54 GPS Khi khảo sát về phản ứng phát sang của tế bào ñược xử lý K2HPO4qua các thời ñiểm khác nhau

Nguyễn Hữu Anh Nhi (2002) [10], cho rằng xử lý hạt với vi khuẩn

Flavimonas oryzihabitans dòng 9 - E2 nồng ñộ 108/ml không ảnh hưởng ñến

sự nảy mầm của hạt lúa, làm gia tăng chiều dài của rễ, ñã kích thích tính kháng lưu dẫn giúp cây lúa chống bệnh cháy lá, có hiệu lực ngay sau 7 ngày sau khi tấn công (74,96%) và kéo dài ñến 28 ngày sau khi tấn công (44,34%)

Theo Phạm Văn Kim và ctv (2002) [6] trích dẫn: Trong các vi sinh vật hoại sinh, Lăng Cảnh Phú ñã phát hiện ra chủng vi khuẩn hoại sinh

Flavimonas oryzihabitans, phân lập từ ñất ruộng lúa tại Cần Thơ Khi phun vi

khuẩn, với mật ñộ 108 CFU/ml lên lá lúa, giống OM269 và MTL 265, sau ñó

tấn công cây lúa với nòi nấm P grisea tương hợp, vi khuẩn có khả năng kích

kháng tốt, giúp cây lúa giảm bệnh từ 60% ñến 69% so với ñối chứng cho ñến

28 ngày sau khi tấn công Vi khuẩn này không gây hại cho lúa cũng như các cây trồng khác như ngô, cà chua, ñậu xanh và ớt

Phạm Văn Kim và ctv (2002) [6] báo cáo chất trích từ năm loại thực vật có khả năng kích kháng tốt với bệnh ñạo ôn trên lúa

Nguyễn Minh Kiệt (2003) [7] ñã thí nghiệm khả năng kích kháng của

vi khuẩn Flavimonas oryzihabitans trên ñồng ruộng bằng cách ngâm hạt và

phun lên lá với CuCl2 hoặc natrium silicate cho kết quả giúp cây lúa giảm bệnh cháy lá vi khuẩn kéo dài ñến 55 NSKS

Trần Vũ Phến và ctv (2003) [15] trong nghiên cứu tìm tác nhân kích thích tính kháng chống bệnh ñạo ôn trên lúa ñã thử nghiệm hiệu quả kích

kháng chống bệnh ñạo ôn của nấm Colletotrichum sp ở nồng ñộ 106 bào tử/ml, kết quả là hiệu quả giảm bệnh ñạt 45, 3 – 49, 4% so với ñối chứng

Ngô Thành Trí và ctv (2003) [15] cho rằng, hoạt tính catalase ở cây

ñược kích kháng bởi clorua ñồng, acibenzolar – S - methyl và colletotrichum

sp tăng cao hơn so với ñối chứng và biểu hiện tương quan thuận với hiệu quả kích kháng Catalase là nhân tố chính ñược hình thành trong kích thích tính kháng lưu dẫn chống bệnh ñạo ôn khi ñược xử lý với clorua ñồng, acibenzolar

- S - methyl và colletotrichum sp

Huỳnh Minh Châu và ctv (2003) [1] còn nghiên cứu khả năng kích kháng của clorua ñồng và acibenzolar - S - methyl bằng phương pháp xử lý

hạt trên giống lúa OMCS 2000 (nhiễm) và nòi nấm Pyricularia grisea có mã

số 2,5 (theo bộ ñịnh giống của Nhật)

Nguyễn Phú Dũng trích dẫn theo Phạm Văn Kim và ctv (2004): ñã phát hiện ra 10 loại hóa chất có khả năng kích kháng giúp giống lúa nhiễm bệnh, kháng với bệnh ñạo ôn ở các mức ñộ khác nhau

Theo Phạm Hoàng Oanh và ctv (2009) [12] các loại hóa chất SA, CuCl2 , KH2PO4 có khả năng ức chế sự phát triển ống mầm và sự hình thành,

phát triển ñĩa áp của nấm Colletotrichum Cũng theo tác giả này thì cả ba hóa

chất ñề có hiệu quả kích kháng bệnh thán thư trên ớt thông qua sự gia tăng tổng hợp polyphenol và callose trong cây

1.2.2 Một số nghiên cứu ngoài nước

Theo Kunoh và ctv (1989) ñược Nguyễn Phú Dũng (2005) [4] trích dẫn

cho rằng chủng nấm Erysiphe pisi vào lúa mạch trước nấm Erysiphe graminis

với khoảng thời gian 30 phút, 1 giờ, 2 giờ sẽ làm giảm ñộ ñộc của nấm

Erysiphe graminis lần lượt là 35%, 22% và 5, 8%

Theo Lawton (1996) [29], ethylene có vai trò tăng cường tính nhạy cảm hoạt ñộng của acid salicylic trong việc kích thích lưu dẫn và một số chất khác

Theo Agrios (1997) [19] cho rằng có thể xử lý bằng protein hoặc

glycoprotein trích từ vi khuẩn Pseudomonas solanacearum, lipid trích từ nấm

Phytopthora infestans hoặc polysaccharide từ nấm ñể kích kháng

Theo Lin và ctv (1998) [31], hoạt tính catalase có tương quan thuận với mức ñộ H2O2 khi bị kích thích bởi mầm bệnh Hoạt tính của catalase gia

tăng cùng với hàm lượng H2O2 tăng lên khi có mầm bệnh xâm nhiễm, giúp

giải ựộc tố cho cây sau khi ựã tác ựộng lên mầm bệnh

Theo Ishii và ctv (1999) do Ngô Thành Trắ và ctv (2004) [15] trắch dẫn

cho rằng, acidbenzolar Ờ S Ờ methyl có hiệu quả kắch thắch tắnh kháng trên

cây dưa chuột chống lại bệnh thán thư, bệnh gẻ, bệnh gỉ sắt

1.3 Tình hình gây hại của bệnh gỉ sắt nói chung trên một số loại cây trồng

Bệnh gỉ sắt ngô (Puccinia maydis Ber) phổ biến khắp các vùng trồng ngô

Nhưng nếu xuất hiện vào thời kỳ cuối sinh trưởng thì tác hại ắt Một số trường hợp nếu kỹ thuật chăm sóc thâm canh kém mà bệnh lại phát sinh sớm, phá hại mạnh thì có thể làm ngô lụi tàn sớm, sinh trưởng kém, bắp nhỏ, hạt nhẹ và năng suất có thể giảm tới 20% Bệnh phát triển mạnh trong ựiều kiện thời tiết

ôn hoà, nhiệt ựộ trung bình, có mưa Các giống ngô ựường, ngô nếp thường bị bệnh nặng hơn các giống ngô ựá, ngô răng ngựa Một vài giống nhập nội có thể ắt bị bệnh hơn những giống ựịa phương

Bệnh gỉ sắt ựậu ựỗ do nấm Uromyces phaseoli Nint gây ra Hầu hết các

nước có trồng ựậu ựỗ trên thế giới ựều bị bệnh này phá hại đặc biệt trong những năm gặp ựiều kiện thời tiết thuận lợi bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng

Ở nước ta, hầu hết các giống ựậu trạch, ựậu bở, ựậu côve, ựậu ựen, ựậu xanh, ựậu vàng, v.vẦựều bị bệnh này phá hại Bệnh làm lá khô vàng, dễ rụng, cây chóng lụi tàn làm giảm năng suất rất lớn

Bệnh gỉ sắt ựậu tương (Phakopsora pachyrhizi Saw) ựầu tiên ựược phát

hiện ở Nhật Bản năm 1902 Bệnh lan rộng, phổ biến ở hầu hết các vùng trồng ựậu tương trên thế giới Ở đông bán cầu bệnh có thể làm giảm năng suất trung bình từ 10-30 %, giảm năng suất là trên 50% Ở Việt nam có những vụ

bị hại nặng nhất mất mùa ựến 81% Ở Châu Phi, tại Zimbawea thiệt hại có thể lên ựến 80% năng suất ở những vùng ựộc canh là 100% Gỉ sắt ựậu tương là

bệnh phá hại phổ biến ở các vùng có khắ hậu nhiệt ựới gió mùa ở các vùng đông Nam Á, Ấn ựộ, Trung Quốc Ngược lại ở các nước ôn ựới hay cận nhiệt ựới bệnh hầu như ắt xuất hiện và ựược xếp vào loại ắt phổ biến, ắt tác hại so với các bệnh khác Bệnh rất phổ biến ở nước ta Vụ ựậu tương xuân bệnh gây hại làm tỷ lệ quả lép lên tới 81,3% và vụ hè thu tới 52,6% Cây ựậu tương bị bệnh khiến lá sớm bị vàng, lượng diệp lục giảm nhanh chóng, cường ựộ quang hợp và sự trao ựổi chất trong cây giảm, do ựó năng suất và phẩm chất ựậu tương bị giảm sút nghiêm trọng Những ruộng bị nặng hầu như không ựược thu hoạch Các vụ trồng ựều bị bệnh nhưng bệnh phát sinh và phá hại nặng nhất trong vụ ựậu tương xuân Các vụ ựông, hè thu bệnh nhẹ hơn Ở vụ xuân khi bệnh nặng chỉ còn thu hoạch từ 0,8 Ờ 2,5 tạ/ha (Gia Lâm Ờ 1967), trong khi bình thường năng suất ựạt ựược từ 5 Ờ 8 tạ/ha Vụ ựông thời tiết lạnh, vụ hè và hè thu nhiệt ựộ rất cao nấm khó hình thành bào tử và khó thực hiện nảy mầm, xâm nhiễm vì vậy bệnh hại rất nhẹ Cao ựiểm của bệnh thường tập trung ở vụ xuân vào tháng 3,4 khi nhiệt ựộ ựạt trên 18- 200C và cây ựậu có

từ 5 lá kép ựến thu hoạch quả Bệnh có thể kéo dài tới tháng 5 làm lá cây rụng hàng loạt, ruộng ựậu tương vàng rực màu lá bệnh Trong các giai ựoạn sinh trưởng từ cây mọc tới chớm hoa ắt bị bệnh Từ ra hoa ựến thu hoạch quả là lúc bệnh phát triển nhanh nhất trên lá bánh tẻ và lá già điểm này liên quan tới sự tắch luỹ và biến ựộng hàm lượng protit và axit amin trong các giai ựoạn sinh trưởng ở các tuổi cây khác nhau Các giống ựậu tương trồng ở nước ta ựều bị nhiễm bệnh ở các mức ựộ khác nhau Theo dõi thắ nghiệm trường đại học Nông nghiệp I Ờ Hà Nội cho thấy: giống Lơ Gia Lâm và Lơ Thuận Thành nhiễm bệnh nhẹ hơn các giống khác Các giống ắt bị bệnh hay bị nhiễm muộn trên ựồng ruộng hiện nay là: M103, DT93, DT84, AK03, AK05, VX93, Dòng

42 Các giống nhiễm nặng là V74 (DT74) Các biện pháp kỹ thuật canh tác ắt ảnh hưởng tới bệnh, song qua ựiều tra bệnh cho thấy: bón phân hợp lý, bón ựủ

kali hay trồng ñậu tương xen ngô, luân canh với lúa nước v.v… bệnh có xu hướng giảm hơn là ñậu tương không chăm sóc chu ñáo, không trồng xen, không luân canh

Bệnh gỉ sắt lạc (Puccinia arachidis Speg) phát sinh gây hại quanh năm,

nhưng thường phát sinh phát triển gây hại nặng hơn trong vụ lạc thu, thu ñông

so với ở vụ xuân Bệnh phát triển mạnh từ giai ñoạn ra hoa ñến có quả, xen lẫn với các bệnh ñốm ñen

Bệnh gỉ sắt cà phê (Hemileia vastatrix Berk et Br) gây hại ở khắp các

vùng trồng cà phê chủ yếu trên thế giới như: Ấn ðộ, Philippin, Thái Lan, Inñônêsia; các nước châu Mỹ: Cuba, Mêxicô, Brazin; các nước châu Phi: Công gô, Kenya…Ở Việt Nam bệnh hại nặng ở các vùng trồng cà phê phía Bắc nước ta và vùng phủ Quỳ – Bắc Trung Bộ, bệnh phổ biến ở các vùng miền Nam Trung Bộ thuộc các tỉnh ðắc lắc, Buôn Mê Thuột, Lâm ðồng Bệnh còn có tên khác là “bệnh nấm vàng da cam” Bệnh gây ra hiện tượng vàng lá, rụng lá giảm tỷ lệ ra hoa, ñậu quả Gây hiện tượng quả nhỏ, quả bị khô, lép, gây chết cành, làm giảm năng suất và phẩm chất cà phê nghiêm trọng Cây cà phê bị bệnh giảm sức sống và giảm dần năng suất ở các vụ sau Bệnh phát sinh trong ñiều kiện nhiệt ñộ khoảng 19 – 260C và ñộ ẩm trên 85%

do ñó ở miền Bắc Việt Nam bệnh thường phát sinh trong vụ xuân hè từ tháng

2 ñến tháng 5 và vụ thu ñông từ tháng 9 ñến tháng 12 Nổi bật rõ hai cao ñiểm: tháng 3, 4 và tháng 10, 11 Cà phê thường trồng dưới tán cây che bóng râm, vụ xuân cà phê trồng dưới bóng râm bệnh phát triển muộn nhưng mức

ñộ bệnh thường nặng hơn Trái lại vụ thu cà phê trồng dưới bóng râm bệnh phát triển sớm hơn cây trồng không bóng râm Ở nông trường Tây Hiếu (Nghệ An) thấy lô cà phê trồng dưới bóng trẩu bệnh nặng hơn lô trồng dưới bóng cây tràm lá nhọn Cũng do yếu tố ánh sáng và nhiệt ñộ, bệnh thường nặng hơn ở các tầng lá dưới của cây Cây cà phê trồng ở ñất xấu, nghèo dinh

dưỡng, ñất quá chua… bệnh cũng phát sinh nhiều Cà phê dưới 3 năm tuổi bệnh nhẹ hơn hoặc hầu như không bị bệnh Cây cà phê càng nhiều tuổi càng

bị bệnh nặng Trong 3 nhóm giống cà phê, thì cà phê chè bị bệnh nặng nhất,

cà phê mít bị bệnh nhẹ hơn và cà phê vối hầu như ít bị bệnh Trong nhóm cà phê chè thì cà phê chè ñọt nâu ít bị bệnh hơn cà phê chè ñọt xanh Thí nghiệm

ở vùng Tây Bắc nước ta cho thấy: nhóm kháng bệnh gồm các giống chọn lọc: giống S73, KH3, KH6, KH33, Arabusta, ñặc biệt là giống Catimor cây thấp, tán gọn, chịu hạn, chịu rét và có khả năng kháng gỉ sắt rõ rệt Một số giống như PQ 1602, Catura chịu bệnh cần ñược chọn lọc tiếp Kỹ thuật canh tác và trồng rừng chắn gió có ảnh hưởng khá rõ rệt tới bệnh Ở vùng có ñai rừng kín chắn gió bệnh biểu hiện nhẹ hơn

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Giống ñậu ñũa Duyên Hà

- Các chất: ðồng clorua (CuCl2), Salicylic acid (SA), Thiamin (B1) và Chitosan

- Môi trường nhân tạo ñể nuôi cấy nấm: PGA, WA

- Dụng cụ, hoá chất trong phòng thí nghiệm của bộ môn Bệnh cây - Nông dược, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

- Mẫu bệnh ñược thu thập tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội

2.2 Nội dung nghiên cứu và các vấn ñề cần giải quyết

- ðiều tra thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa và nghiên cứu ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội

- Nghiên cứu thành phần nấm hại hạt giống ñậu ñũa

- Khảo sát và ñánh giá khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt trên ñậu ñũa bằng các chất kích kháng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp ñiều tra ngoài ñồng ruộng

-ðiều tra bệnh hại theo phương pháp của Viện Bảo vệ thực vật (2000) [11]

- ðiều tra ñịnh kỳ 7 ngày/1 lần

- ðiều tra theo phương pháp 5 ñiểm chéo góc, mỗi ñiểm 2 -3 cây ðối với từng cây chia làm 3 tầng lá từ dưới lên Mỗi tầng chọn 1 lá nhiễm bệnh ñiển hình ñể ñánh giá diện tích lá bị bệnh theo thang 5 cấp ðếm tổng số lá bị bệnh trên cây và số lá bị bệnh ở từng cấp

- Cấp bệnh ñược ñánh giá theo thang ñiểm như sau:

Cấp 0: Lá không nhiễm bệnh

Cấp 1: Tỷ lệ bệnh chiếm từ 1-10% diện tích lá bệnh

Cấp 2: Tỷ lệ bệnh chiếm từ 11-25% diện tích lá bệnh

Cấp 3: Tỷ lệ bệnh chiếm từ 26-50% diện tích lá bệnh

Cấp 4: Tỷ lệ bệnh chiếm từ 51-75% diện tích lá bệnh

Cấp 5: Tỷ lệ bệnh chiếm hơn 75% diện tích lá bệnh

- Các chỉ tiêu cần theo dõi:

+ Thời tiết, giai ñoạn sinh trưởng của ñậu ñũa

+ Tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

2.3.2.1 Phương pháp phân lập và giám ñịnh nấm gây bệnh trên các môi trường khác nhau

* Các bước phân lập:

Chọn mẫu bệnh có triệu chứng ñiển hình, mới Rửa sạch mẫu bệnh bằng nước vòi Cắt chọn mảnh mô bệnh thích hợp Khử trùng bề mặt các mảnh mô bằng dung dịch như Ethanol 70%, NaOCl từ 0,5 ñến 3 phút Rửa lại bằng nước cất vô trùng Thấm khô mảnh mô bằng giấy thấm vô trùng Cắt tiếp bằng dao mổ vô trùng các mảnh mô trên thành các mảnh 1-3mm Dùng panh vô trùng ñặt các mảnh nhỏ trên vào môi trường WA Ghi chú cẩn thận bằng bút viết kính: Ngày, cây, bệnh ðể mẫu trong ñiều kiện nhiệt ñộ và ánh sáng thích hợp Theo dõi sự phát triển của sợi nấm mọc ra từ mô bệnh Khi nấm ñã phát triển từ mô bệnh ra môi trường, lấy phần ñỉnh sợi nấm chuyển sang môi trường thích hợp như PGA

* Chế tạo môi trường nuôi cấy nấm

- Môi trường WA 2% gồm: 20g agar và 1 lít nước cất ðun tan agar trong nước cất sau ñó ñổ vào bình thí nghiệm và ñem ñi khử trùng

- Môi trường PGA gồm: Khoai tây (200g); Glucose (20g); Agar (20g); Nước cất (1000ml) Khoai tây rửa sạch, cắt lát, ñun với nước sôi cho tới mềm Lọc qua vải lọc, bổ sung nước cất vào dung dịch lọc ñến 1000ml ðun sôi lăn tăn,

bổ sung tiếp agar và glucose Dùng ñũa thuỷ tinh khuấy cho tan agar và glucose

2.3.2.2 Phương pháp làm tiêu bản ñể quan sát ñặc ñiểm hình thái và sinh học của nấm hại

- Nhỏ 1 giọt nước cất lên lam

- Dùng que khêu nấm lướt nhẹ ñầu nhọn trên vết bệnh, nhúng vào giọt nước trên lam và khuấy nhẹ Nhẹ nhàng ñậy lamen lên giọt nước (tránh tạo bọt khí) Dùng giấy thấm hút nước thừa xung quanh lamen

- Quan sát hình thái sợi nấm, bào tử phân sinh, cành bào tử phân sinh ở ñộ phóng ñại từ thấp ñến cao

2.3.2.3 Phương pháp giấy thấm ñể kiểm tra thành phần bệnh nấm hại hạt giống

Hạt ñược ñể trên giấy thấm và ủ 7 ngày ở nhiệt ñộ 20-250C, 12h chiếu sáng và 12h chiếu tối Kiểm tra từng hạt dưới kính lúp 6-50 lần phóng ñại ñể xem ñặc ñiểm phát triển của nấm gây bệnh Trong phương pháp này, mỗi mẫu thường kiểm tra 400 hạt

2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới

- Phương pháp bố trí thí nghiệm theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên CRD

- Các thí nghiệm ñược tiến hành trên nền ñất sạch (ñã ñược khử trùng bằng cách phơi ñất hoặc xử lý bằng vôi bột)

-Các chất kích kháng ñược pha với nồng ñộ khuyến cáo sử dụng: CuCl20.05mM, SA 1000ppm, Thiamin (B1) 1000ppm và Chitosan 100ppm

- Các chất kích kháng ñược xử lý ở các giai ñoạn khác nhau của cây ñậu ñũa:

+ðC (ðối chứng): không xử lý chất kích kháng

+CT1 (xử lý 1 giai ñoạn): Xử lý hạt giống trước khi trồng

+CT2 (xử lý 2 giai ñoạn): Xử lý hạt giống và giai ñoạn cây 2 lá mầm

+CT3 (xử lý 3 giai ñoạn): Xử lý hạt giống, giai ñoạn cây 2 lá mầm và 5

lá thật

- Mỗi công thức ñược lặp lại 3 lần và gieo 30 hạt cho 1 công thức

- Cách lây nhiễm nhân tạo bệnh gỉ sắt ñậu ñũa trong nhà lưới:

+ Tiến hành nhiễm bệnh nhân tạo vào chiều muộn trong ñiều kiện nhiệt

ñộ từ 20 -250C, còn ẩm ñộ từ 80 – 100%

+ Phun dịch bào tử lên lá với liều lượng 0,5 ml/ 1 dm2 lá

+ Nồng ñộ dịch bào tử gỉ sắt là: 4.104 - 5.104 bào tử/ml (Xác ñịnh bào

+ Kích thước của ổ bào tử gỉ sắt

2.3.4 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu

2.3.4.1 Phương pháp tính toán

- Tính tỷ lệ bệnh:

A TLB(%)=

B *100 Trong ñó: A_là tổng số lá (cây) bị bệnh ;

B_là tổng số lá (cây) ñiều tra

- Chỉ số bệnh: CSB (%) =

Số liệu thí nghiệm ñược xử lý qua máy vi tính theo chương trình Excel

Xử lý thống kê sinh học theo chương trình: IRRISTAT 5.0;

C – T HLPT(%)=

CHƯƠNG 3 KẾTQUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả ñiều tra thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa và ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt ñậu ñũa tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội

3.1.1 Tình hình bệnh hại trên cây ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà Nội

Vụ hè thu năm 2011, nhiệt ñộ trung bình 25 – 300C , ẩm ñộ trung bình 75- 80% là ñiều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng và phát triển ðây cũng là ñiều kiện thích hợp cho nhiều loài bệnh hại phát sinh, gây hại nhất là bệnh nấm

Chúng tôi ñã tiến hành ñiều tra thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa tại

xã Song Phương – Hoài ðức – Hà Nội Kết quả ñược trình bày ở bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần và mức ñộ phổ biến của bệnh hại cây ñậu ñũa vụ

hè thu 2011 tại xã Song Phương – Hoài ðức -Hà Nội

STT Tên bệnh Tên khoa học Giai ñoạn gây hại Mức ñộ

solani Kuhn Cây con +

ra hoa, kết quả +++

6 ðốm lá vi

khuẩn Xanthomonas phaseoli Ra hoa, kết quả +++

Ghi chú:

(+) Bệnh hại không phổ biến, tần suất bắt gặp <25%

(++) Bệnh hại phổ biến, tần suất bắt gặp từ 25% - 50%

(+++) Bệnh hại rất phổ biến, tần suất bắt gặp >50%

Kết quả ñiều tra cho thấy thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa khá phong phú Bệnh hại xuất hiện ở tất cả các giai ñoạn sinh trưởng và gây hại tất cả các bộ phận của cây ñậu ñũa với mức ñộ hại khác nhau qua từng giai ñoạn sinh trưởng của cây

Qua bảng 3.1 ñã xác ñịnh ñược trên cây ñậu ñũa tại Song Phương- Hoài ðức – Hà Nội xuất hiện 6 loại bệnh chính (4 bệnh do nấm, 1 bệnh do vi khuẩn và 1 bệnh do virus) xuất hiện từ giai ñoạn cây con ñến khi thu hoạch

với mức ñộ phổ biến khác nhau Trong ñó, bệnh ñốm nâu do nấm Cercospora

canescen, khảm lá do virus và ñốm lá do vi khuẩn Xanthomonas phaseoli xuất

hiện và gây hại nặng