Nghiên cứu bệnh hại hạt giống lạc và biện pháp sử dụng chất kích kháng trong phòng trừ

Bảng 4.3: Tình hình nhiễm nấm bệnh trên hạt giống của một số giống lạc Bảng 4.4: Kết quả kiểm tra vị trí và mức độ tồn tại của nguồn bệnh trên hạt Bảng 4.5: So sánh ảnh hưởng của một số

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp hà nội

-*** -

Nguyễn thị hoàng mai

Nghiên cứu bệnh hại hạt giống lạc

và biện pháp sử dụng chất kích kháng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị, một công trình nghiên cứu nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đều đã được cảm ơn.Trong luận văn tôi sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin trích dẫn được sử dụng đều được ghi rõ các nguồn gốc, xuất xứ

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hoàng Mai

Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo và cán bộ Viện đào tạo sau đại học và

Bộ môn Bệnh cây - Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

đã quan tâm và tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các tập thể, cá nhân, bạn bè và người thân đã động viên khích lệ tôi trong thời gian học tập tại trường và thực hiện đề tài tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2011

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hoàng Mai

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng

vi Danh mục hình và đồ thị

viii Danh mục viết tắt ix

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 34

4.1 Tình hình nhiễm nấm bệnh trên hạt giống lạc thu thập tại vùng

4.3 So sánh ảnh hưởng của một số biện pháp xử lý hạt giống đến

4.4 Thành phần bệnh nấm hại cây lạc và diễn biến bệnh héo rũ gốc

mốc đen, héo rũ gốc mốc trắng trên đồng ruộng tại vùng Hà Nội

4.4.1 Thành phần bệnh hại lạc vụ xuân 2011 tại Hà Nội 57 4.4.2 Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc đen Aspergillus niger van

4.4.2 Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc trắng Sclerotium rolfsii Sacc

4.5 Thử nghiệm chất kích kháng có nguồn gốc hóa học và sinh học

4.5.1 Thử nghiệm chất kích kháng chitosan đối với một số chỉ tiêu

sinh trưởng phát triển và bệnh hại lạc trên đồng ruộng 68 4.5.2 Thử nghiệm chất kích kháng CuCl2 đối với một số chỉ tiêu sinh

trưởng phát triển và bệnh hại lạc trên đồng ruộng 73 4.6 So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và CuCl2 ở các giai

4.6.1 So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối

4.6.2 So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối

với bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống và khi cây có 2- 3 lá kép 78 4.6.3 So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống, cây có 2 - 3 lá kép, cây có 5

– 7 lá thật và giai đoạn sau khi cây ra hoa 80

Bảng 4.3: Tình hình nhiễm nấm bệnh trên hạt giống của một số giống lạc

Bảng 4.4: Kết quả kiểm tra vị trí và mức độ tồn tại của nguồn bệnh trên hạt

Bảng 4.5: So sánh ảnh hưởng của một số biện pháp xử lý hạt giống đến sự

Bảng 4.6: Thành phần bệnh hại lạc trên đồng ruộng trong vụ Xuân 2011 tại

Bảng 4.7: Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc đen Aspergillus niger hại cây lạc

Bảng 4.8: Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc trắng Sclerotium rolfsii hại cây lạc

Bảng 4.9: Ảnh hưởng của chất kích kháng chitosanđối với 1 số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của cây lạc 51

Bảng 4.10 : Điều tra diễn biến bệnh đốm nâu Cercospora arachidicola ở các

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của chất kích kháng CuCl2 đối với 1 số chỉ tiêu sinh

trưởng phát triển của cây lạc 54

Bảng 4.12 : Điều tra diễn biến bệnh đốm nâu Cercospora arachidicola ở các

Bảng 4.13: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

Bảng 4.14: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống, cây có 2- 3 lá kép 78Bảng 4.15: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống và khi cây có 2 - 3 lá kép, cây

Bảng 4.16: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống và khi cây có 2 – 3 lá kép, 5- 7

lá thật và giai đoạn sau khi cây ra hoa 82

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 4.1: Nấm bệnh Aspergillus niger trên hạt lạc 46

Hình 4.2: Nấm bệnh Aspergillus flavus trên hạt lạc 47

Hình 4.3: Nấm bệnh A niger và A flavus trên các bộ phận của củ lạc 52

Hình 4.4: Nấm bệnh A niger trên các bộ phận của củ lạc 53

Hình 4.5: Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc đen Aspergillus niger hại cây

Hình 4.6: Triệu chứng bệnh héo rũ gốc mốc đen A niger 63

Hình 4.7: Nấm bệnh A niger trên môi trường PGA 64

Hình 4.8: Diễn biến bệnh héo rũ gốc mốc trắng Sclerotium rolfsii hại cây

Hình 4.9 : Hạch nấm S.rolfsii 49

Hình 4.10: Triệu chứng bệnh héo rũ gốc mốc trắng S rolfsii 49

Hình 4.11: Triệu chứng bệnh héo rũ gốc mốc trắng S rolfsii 49

Hình 4.12: Nấm bệnh S.rolfsii trên môi trường PGA 49

Hình 4.13: Diễn biến bệnh đốm nâu Cercospora arachidicola ở các công

Hình 4.14: Triệu chứng bệnh đốm nâu C arachidicola 72

Hình 4.15: Diễn biến bệnh đốm nâu Cercospora arachidicola ở các công

Hình 4.17: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối

với bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống, cây có 2- 3 lá kép 79

Hình 4.18: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối với

bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống và khi cây có 2 - 3 lá kép, cây có

Hình 4.19: So sánh hiệu quả kích kháng của chitosan và đồng clorua đối

với bệnh đốm nâu khi xử lý hạt giống và khi cây có 2 – 3 lá

kép, 5- 7 lá thật và giai đoạn sau khi cây ra hoa 83

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Tỷ lệ bệnh Chỉ số bệnh Đối chứng

Số thứ tự Thứ tự Hợp tác xã Potato – glucose – agar Water – agar

Aspergillus niger Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus Macrophoma phaseolina Rhizoctonia solani

Sclerotium rolfsii Cercospora arachidicola Fusarium solani

Fusarium oxysporum Fusarium scirpi

1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cây lạc (Arachis hypogeae L.) thuộc cây họ đậu có nguồn gốc ở Nam

Mỹ, được trồng ở trên 100 quốc gia thuộc cả 6 châu lục Lạc là cây trồng ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, là cây công nghiệp đứng thứ 2 trong các cây lấy dầu (xét cả về diện tích gieo trồng và sản lượng) Hạt lạc chứa 40-60% lipit, 26-34% protein thô, gluxit chiếm 6-22% và xenlulo chiếm 2-4.5% Lạc là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm Dầu lạc được dùng trong nhiều ngành công nghiệp Dầu lạc là một loại lipit dễ tiêu gồm chủ yếu là axit béo chưa no chiếm 80% Trong thành phần của dầu lạc còn chứa các cacbuahydro thơm, các vitamin hoà tan trong dầu như B1, B2, PP, E và F Protêin lạc có đủ 8 loại axit amin không thay thế rất cần cho cơ thể

Ngoài giá trị kinh tế của lạc đối với công nghiệp ép dầu, công nghệ thực phẩm và chăn nuôi lạc còn có ý nghĩa rất lớn trong việc cải tạo đất Vi khuẩn nốt sần trong rễ cây lạc có khả năng cố định nitơ trong không khí cung cấp đạm cho cây trồng Theo nhiều tác giả, lượng nitơ cố định của lạc có thể đạt 70-110KgN/ha/vụ Chính vì vậy các cây trồng sau lạc đều sinh trưởng tốt

và cho năng suất cao

Ở Việt Nam, lạc cùng với gạo là hai trong số mặt hàng xuất khẩu lớn của ngành nông nghiệp Thị trường lạc trong nước và trên thế giới luôn có sự biến động và đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng, an toàn vệ sinh thực phẩm

và thay đổi theo thị hiếu tiêu dùng của từng địa phương, từng quốc gia và khu vực trên thế giới Giá hạt thương phẩm có thể giảm tới 20% nếu bị nhiễm mối

mọt và nấm mốc Theo chiến lược quốc gia sau thu hoạch, trong thời kỳ 2011-2020 giảm lượng tổn thất lạc sau thu hoạch xuống còn 2,0-2,5%

Với mục tiêu chiến lược quốc gia đối với cây lạc như trên và các lợi ích

do cây lạc mang lại thì việc trồng và chăm sóc cây lạc sao cho tốt và đạt năng suất cao đang rất được chú trọng

Do lượng protein và hàm lượng chất béo trong hạt lạc cao nên tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật gây bệnh tấn công Hạt lạc bị rất nhiều loại nấm bệnh

gây hại trong đó nhiều hơn cả là Aspergillus flavus và A parasiticus A flavus

còn sản sinh ra độc tố aflatoxin gây bệnh ung thư gan cho người Trong khi nhu cầu của con người càng cao thì việc tạo ra các nông sản sạch bệnh là một vấn đề rất được quan tâm Hiện nay bệnh gây hại hạt giống lạc không những làm giảm năng suất mà còn làm giảm giá trị dinh dưỡng và thương phẩm, gây thiệt hại về kinh tế cho người sản xuất Việc kiểm nghiệm các lô hạt giống và đánh giá tình trạng bệnh để có biện pháp phòng trừ bệnh cho cây trồng ngay

từ giai đoạn ban đầu có ý nghĩa rất quan trọng

Ngày nay, việc sử dụng biện pháp sinh học trong bảo vệ thực vật đang được áp dụng và triển khai trong sản xuất nông nghiệp Trong số đó, sử dụng chất kích kháng nhằm kích thích phản ứng tự vệ của cây trồng chống lại bệnh nấm hại đang là một vấn đề được đặt ra đối với những người làm về bảo vệ thực vật Biện pháp này không gây ô nhiễm môi trường và an toàn đối với con người Hiện tượng kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (system acquired resistance, SAR), gọi tắt là kích kháng, giúp kích thích phản ứng tự vệ của cây chống lại bệnh hại đã được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu từ

nhiều năm qua với nhiều kết quả khả quan (Sticher et al, 1997) Tuy nhiên,

việc áp dụng biện pháp này trên các đối tượng cây trồng khác chưa được tập trung nghiên cứu Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành thực

hiện đề tài: “Nghiên cứu bệnh hại hạt giống lạc và biện pháp sử dụng chất

1.2.2 Yêu cầu

- Xác định thành phần nấm gây hại trên các lô hạt giống lạc thu thập tại vùng Hà Nội và phụ cận

- Xác định vị trí tồn tại của nấm bệnh trên hạt giống lạc

- Điều tra mức độ phổ biến của bệnh nấm gây hại và truyền qua hạt giống lạc trên đồng ruộng

- So sánh ảnh hưởng của một số biện pháp xử lý hạt giống đến khả năng nảy mầm của hạt giống và mức độ nhiễm một số loại nấm chủ yếu gây hại và truyền qua hạt giống

- Nghiên cứu khả năng kích kháng của các chất: Đồng clorua (CuCl2)

và chitosan đối với bệnh hại trên lạc Xác định chất kích kháng có triển vọng

có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

2.1.1 Nghiên cứu thành phần bệnh trên hạt giống lạc

Lịch sử nghiên cứu bệnh hạt giống phát triển rất sớm gắn liền với lịch

sử nghiên cứu khoa học bệnh cây Từ những năm 1775 nhà thực vật học người Pháp Tillet đã chứng minh rằng bệnh than đen lúa mỳ có liên quan đến lớp bột đen (bào tử nấm) trên bề mặt hạt Cùng với sự phát triển của công tác kiểm nghiệm và kiểm tra sức khoẻ hạt giống, bệnh hại hạt giống ngày càng được chú trọng ở hầu khắp các nước trên thế giới

Năm 1923 Dorogin (Liên xô) đã xuất bản hệ thống các phương pháp phân

ly nguyên nhân gây bệnh trên hạt Năm 1931-1949 Orton & Poler ở Mỹ đã công

bố danh mục bệnh hại trên hạt giống ở Mỹ và tác hại do chúng gây ra

Năm 1958, Noble đã xuất bản cuốn danh mục các bệnh hại hạt giống và sau đó bổ sung năm 1968 (Noble & Richarson) và tái bản có chỉnh sửa năm 1979-1990 (Richarson)

Năm 1869, trạm khảo nghiệm hạt giống đầu tiên được thành lập ở Đức Ngàynay hầu hết các nước trên thế giới đều có phòng khảo nghiệm hạt giống

Cùng với sự phát triển của công tác kiểm nghiệm và kiểm tra sức khoẻ hạt giống, bệnh hại hạt giống ngày càng được chú trọng ở hầu khắp các nước trên thế giới

Bệnh hại là một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm năng suất lạc Theo D J Allen and Lenne (1998) [31] và N- Kokalis et al (1984) [41], bệnh hại lạc do một số lượng lớn các loài nấm, vi khuẩn, phytoplasma, hơn 20 loài virus và ít nhất 100 loài tuyến trùng, trong đó nhóm bệnh nấm hại lạc chiếm đa số và gây thiệt hại nguy hiểm nhất

Cũng vẫn dẫn theo D J Allen and Lenne (1998) [31] có khoảng 40 loại bệnh hại lạc đáng chú ý đóng vai trò quan trọng trên thế giới chia ra làm 5 nhóm bệnh hại Nhóm một là nhóm bệnh hại trên hạt và trên cây mầm, nhóm này rất phổ biến và quan trọng Nhóm 2 là nhóm gây chết héo, nhóm này cũng rất phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng trên toàn thế giới Nhóm 3 là nhóm gây thối thân và rễ, nhóm này thường phổ biến nhưng chỉ gây hại cục

bộ Nhóm 4 là nhóm gây thối củ, nhóm này thường phổ biến ở cục bộ một số vùng và là bệnh thứ yếu Nhóm 5 là nhóm gây bệnh trên lá gồm rất nhiều loài tuy nhiên chỉ một số loài gây hại phổ biến và nghiêm trọng

Trong các bệnh truyền qua hạt giống, nhóm bệnh nấm chiếm đa số đặc biệt là ở những vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới Theo M.J.Richarson (1990) [49], có khoảng 29 loại bệnh truyền qua hạt lạc trong đó nấm bệnh hạt chiếm khoảng 17 loại Các loại nấm hại hạt đó đầu tiên phải kể đến

Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Sclerotium rolfsii, Botrytis sp.,Diplodia

sp.,Fusarium spp., Macrophoma phaseolina, Mycosphaerella arachidis,

Mycosphaerella berkelyei, Puccinia arachidis, Rhizoctonia spp.,…Trong đó riêng

loại Fusarium spp., đã ghi nhận được 12 loài Các loại nấm gây hại trên thường

gây hại đồng thời hay cùng kết hợp gây hại trên hạt Có những loài không chỉ gây hại trên hạt giống mà còn truyền qua hạt giống gây hại cho cây con

Phần lớn các loài nấm bệnh trên hạt giống thuộc các nhóm bán ký sinh

và bán hoại sinh, một số ít trong chúng là ký sinh chuyên tính Nhiều loài nấm trong số chúng còn có khả năng sản sinh độc tố mà tiêu biểu và quan trọng

nhất trong số đó là nhóm các loại nấm Aspergillus spp., Fusarium spp

Penicillium spp Ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, số lượng các loài

trong 3 nhóm trên không chỉ giới hạn xuất hiện trên lương thực dạng hạt mà còn xuất hiện trên cả các sản phẩm chế biến từ hạt Hiện tại đã xác định và mô

tả được khoảng 15 loài Aspergillus, 9 loài Fusarium và 18 loài Penicillium có

khả năng sản sinh độc tố và những hợp chất thứ cấp khác Khi dùng phương pháp agar plug và phương pháp HPLC người ta đã xác định được 74 loại độc

tố sản sinh từ 3 nhóm loài trên (Kukwant Singh, 1991) [42]

Đánh giá được mức độ nguy hiểm trên hạt nhưng điều thật sự khó khăn trong phòng trừ nấm bệnh hại hạt là rất nhiều loài trong số chúng thuộc nhóm nấm đất gây hại đặc biệt phổ biến trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới

Nấm gây bệnh là nguyên nhân chính và chiếm số đông trong các tác nhân gây bệnh hại lạc Có khoảng 50 loài nấm gây bệnh hại lạc (N-Kokalis et al., 1984) [41] Chúng xâm nhiễm vào cây một cách trực tiếp hoặc gián tiếp qua các lỗ hở tự nhiên, vết thương xây sát và nhân lên trong tế bào cây ký chủ Thể bảo tồn của nấm là bào tử hậu, hạch nấm, bào tử trứng, chúng có khả năng tồn tại lâu dài trên hạt giống, đất và tàn dư cây bệnh, đây chính là tác nhân truyền bệnh chủ yếu từ vụ này sang vụ khác Các loài nấm xâm nhiễm

và gây hại ở các bộ phận khác nhau trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau

và gây ra các triệu chứng khác nhau Căn cứ vào đó chúng ta có thể phân chia làm 3 nhóm sau:

+ Nhóm bệnh héo rũ gây chết cây

+ Nhóm bệnh hại quả, hạt

+ Nhóm bệnh hại lá

2.1.2 Nhóm bệnh héo rũ gây chết cây

Nhóm bệnh héo rũ gây chết cây lạc là một trong những nhóm bệnh hại nguy hiểm Những cây bị bệnh phần lớn bị héo và chết, nếu còn sống sót thì mất khả năng cho năng suất hoặc năng suất thấp, chất lượng kém Các nghiên

cứu về nhóm bệnh này được tiến hành cách đây hàng thế kỷ

* Bệnh héo rũ gốc mốc đen Aspergillus niger Van Tiegh, đôi khi do

Aspergillus puverulentus Thom gây ra được phát hiện đầu tiên tại Sumatra

vào năm 1926 nhưng từ năm 1920 người ta đã phát hiện ra nấm gây biến mầu

củ và hạt lạc Theo N-Kokalis et al (1984) [41], bệnh héo rũ gốc mốc đen được coi là bệnh hại nguy hiểm tại các vùng trồng lạc trên thế giới, thiệt hại

do bệnh gây ra ước tính từ 1-50% năng suất Nấm tồn tại trong đất, trên hạt giống và truyền bệnh qua hạt giống với tỷ lệ hạt giống bị nhiễm bệnh có thể lên đến 90% Bệnh truyền qua đất và có khả năng phát triển mạnh trong điều kiện biến động lớn của độ ẩm đất, chất lượng hạt giống kém và tỷ lệ sát thương cơ học cao

A niger hại trên lạc gây ra hiện tượng thối hạt, chết mầm và chết héo

cây con trong vòng 30 ngày sau trồng Trên vết bệnh sợi nấm và bào tử phân sinh thường quan sát thấy ở vùng cổ rễ và xuất hiện nhanh sau khi hạt nảy mầm [41] Sợi nấm xâm nhập trực tiếp vào cổ rễ, đoạn thân ngầm sát mặt đất làm cho biểu bì, vỏ thân bị nứt rạn, thâm đen, thối mục, làm cho cây bị héo

rũ, chết khô (Wadsworth et al., 1984) [55]

* Bệnh héo rũ gốc mốc trắng do Sclerotium rolfsii Sacc gây hại phổ

biến ở các vùng trồng lạc trên thế giới Thiệt hại về năng suất do bệnh gây ra ước tính 25-80% Ở vùng Geogia của Mỹ, tổn thất do bệnh gây ra ước tính 43 triệu USD/năm [41]

Theo Hall (1991), S rolfsii là loài nấm có phổ ký chủ rộng, chúng có

khả năng lây nhiễm trên 500 loài cây ký chủ thuộc lớp 1 lá mầm và 2 lá mầm, đặc biệt trên những cây thuộc các họ đậu đỗ, bầu bí, cà và một số loài rau

trồng luân canh với cây họ đậu Nhiều nghiên cứu về nấm này cho thấy chúng

có khả năng sản sinh ra một lượng lớn axit oxalic Độc tố này xâm nhập làm biến đổi màu trên hạt và gây nên những vết đốm chết hoại trên lá ở giai đoạn đầu phát triển bệnh [41] Sợi nấm màu trắng phát triển mạnh, trên vết bệnh hình thành hạch nấm màu trắng khi non và khi già có màu nâu, đường kính hạch từ 1-2 mm Hạch nấm không chỉ tồn tại trên cây, quả, hạt, đất trồng lạc

mà còn có mặt trên tàn dư các cây trồng khác Đặc biệt hạch nấm còn có thể tồn tại lâu dài trong tầng đất canh tác Sức sống của hạch trong đất là 56-73% sau 8-10 tháng (Beute et al., 1981)

* Bệnh héo do Fusarium spp

Fusarium spp có mặt ở khắp các vùng trồng lạc trên thế giới Có 17

loài Fusarium đã được phân lập từ đất trồng lạc, nhưng chỉ có 6 trong số 17

loài đó gây bệnh cho lạc Ở trên cây, nấm Fusarium spp xâm nhiễm ở giai

đoạn cây non gây hại làm rễ và trụ dưới lá mầm biến màu xám, mọng nước Cây con bị nhiễm bệnh sẽ bị ức chế sinh trưởng, chóp rễ bị hoá nâu dẫn đến

bị thối khô do F solani Khi cây trưởng thành F oxysporum gây triệu chứng

thối rễ làm cho cây bị héo từ từ hoặc héo rũ, lá cây chuyển màu vàng hoặc xanh xám, đôi khi lá bị rụng trước khi chết, bó mạch và rễ bị thâm nâu [41]

Ở trên quả, nấm Fusarium spp gây ra triệu chứng tàn lụi, thối quả hoặc làm xấu lớp vỏ ngoài của quả Ở Libya, F solani, F scirpi đã được thông báo

là những nguyên nhân gây thối quả Triệu chứng hỏng toàn bộ vỏ ngoài của

quả và vỏ hạt thì do F oxysporum gây ra là chủ yếu F solani đóng vai trò

quan trọng trong sự phát triển của bệnh thối song chỉ khi nó được kết hợp với

phức hệ gây thối Pythium thì sự thiệt hại về năng suất và chất lượng lạc mới

trở nên nghiêm trọng [41]

Fusarium spp tồn tại trong đất và trên các tàn dư thực vật, bào tử hậu

được sinh ra ở dạng chuỗi hoặc đơn lẻ có khả năng tồn tại lâu dài

* Bệnh lở cổ rễ do nấm Rhizoctonia solani Kuhn., trong những năm gần

đây bệnh này tương đối nguy hiểm đối với các vùng trồng lạc trên thế giới Ở miền Nam nước Mỹ bệnh lở cổ rễ lạc trở thành một vấn đề cấp bách Hàng năm

ở Geogia (Mỹ) thiệt hại do bệnh gây ra ước tính hơn 1 tỷ đô la [41]

R solani sản sinh ra một lượng lớn enzim cellulilitic, pectinolitic và các

độc tố thực vật Đây chính là nguyên nhân gây ra bệnh thối hạt làm chết cây con, thối lá mầm, thối rễ, thối tia củ và gây cháy lá lạc khi nấm này xâm nhập vào cây [41]

R solani là loài nấm đất, sản sinh ra nhiều hạch nấm trên mô cây ký

chủ, chúng tồn tại trong đất và nảy mầm khi được kích thích bởi những dịch rỉ

ra từ cây chủ bị bệnh hoặc việc bổ sung chất hữu cơ vào đất [41] Ngoài

truyền bệnh qua đất, tàn dư cây trồng R solani còn có khả năng truyền qua hạt giống Theo những nghiên cứu ở Scotland, R solani có khả năng truyền

qua hạt giống lạc với tỷ lệ 11%, còn ở Mỹ tỷ lệ này lên tới 30% [41]

* Bênh héo do Macrophoma phaseolina Tassi

Bệnh héo do M phaseolina gây ra là một trong 2 loài quan trọng nhất

gây ra hiện tượng héo trong quá trình sinh trưởng của cây lạc, nấm phân bố khắp trên thế giới đặc biệt là vùng có khí hậu khô nóng và có khả năng xâm

nhiễm, gây hại trên nhiều loại cây trồng khác nhau [41] Ở trên lạc M

phaseolina gây ra hiện tượng thối khô rễ, thối đen, thối thân, héo ở cả giai

đoạn cây con và cây trưởng thành đặc biệt là nấm bệnh làm cho tia lạc bị thối gây ra hiện tượng sót lạc trong đất Các vết bệnh thường biểu hiện đầu tiên trên lá mầm làm cho lá mầm bị mọng nước, thối chồi dẫn đến hiện tượng chết cây con Trên cây đã trưởng thành nấm bệnh gây hiện tượng thối đen lá biến vàng và héo Các vi hạch của nấm gây bệnh hình thành và phát triển trong hệ thống mạch dẫn Bệnh lan truyền nhờ các vi hạch tồn tại trong đất, tàn dư cây trồng và trên hạt giống [41]

2.1.3 Nhóm bệnh hại quả hạt

Trước và sau khi thu hoạch, quả và hạt lạc có thể bị tấn công bởi nhiều

loài nấm gây hại như Aspergillus spp., Penicilium spp., Rhizopus spp.,

Fusarium spp., M phaseolina, Botrydiophoma sp.… Các loài nấm này khi

xâm nhập vào hạt gây biến mầu, biến dạng, thối quả, giảm chất lượng và gây

độc cho người sử dụng Trong số đó, 2 loài nguy hiểm nhất là A flavus Link.,

A parasitacus Speare gây ra hiện tượng mốc vàng lạc Bệnh được phát hiện

đầu tiên tại nước Anh vào năm 1960 và trở lên phổ biến ở các nước nhiệt đới

và cận nhiệt đới Những nghiên cứu về độc tố aflatoxin của Trung tâm Nghiên cứu cây trồng cạn quốc tế đã chỉ ra rằng: Nếu một người bị nhiễm một lượng

từ 200-300ppb thì bắt đầu ủ bệnh [41]

A flavus xâm nhiễm và phát triển sớm trên cây lạc còn non trên củ và

hạt lạc ở trong đất trước và sau thu hoạch, ở trong kho bảo quản làm cho lạc

bị mốc vàng và thối, hạt lạc bị biến màu và làm giảm trọng lượng so với hạt

khoẻ Là loại nấm hoại sinh tồn tại trong đất, trên tàn dư cây trồng, A flavus

có khả năng cạnh tranh với các sinh vật đất khác và tấn công củ lạc khi độ ẩm trong đất thấp [41]

2.1.4 Nhóm bệnh hại lá

Trong nhóm bệnh hại lá thì bệnh đốm đen, gỉ sắt và đốm nâu là các bệnh phổ biến nhất

Bệnh đốm lá lạc do nấm Cercospora spp gây hại chủ yếu trên lá Bệnh

phổ biến tại các vùng trồng lạc trên thế giới Thiệt hại do bệnh gây ra có thể

giảm 50% năng suất Bệnh đốm nâu do nấm Cercospora arachidicola S Hori xuất hiện sớm và không nguy hiểm như bệnh đốm đen do Cercospora

personata Ellis (D.Mc Donald, 1985)

Bệnh đốm nâu gây hại chủ yếu trên lá, nếu bệnh nặng có thể lan xuống cuống lá, cành và thân Vết bệnh có dạng gần tròn, đường kính 1 – 10 mm, có mầu nâu tối Xung quanh vết bệnh có quầng vàng, trên bề mặt lá, nơi bào tử được sinh ra nhiều nhất thường có mầu nâu sáng ở dưới [58]

Giai đoạn sinh sản vô tính của nấm Cercospora arachidicola có cành

bào tử phân sinh đâm thẳng, đa bào có 4 – 14 vách ngăn ngang, không màu

Giai đoạn sinh sản hữu tính của nấm này có tên là Mycosphaserella arachidis

Deighton, thường tạo quả thể bầu, màu đen Đây chính là dạng tồn tại qua đông của nấm trong đất và tàn dư cây bệnh Trong quá trình xâm nhiễm và

gây hại, nấm Cercospora arachidicola còn sản sinh ra độc tố cercosporin ức

chế sự hoạt động của lá và gây hiện tượng rụng lá sớm [56]

Bệnh đốm đen Cercospora personata Berk & Curtis: Năm 1985, Ellis

và Everhad khi kiểm tra mẫu bệnh ở Alabama và Nam Carolina đã có kết luận

rằng nấm bệnh thuộc loại Cercospora sp và đặt tên là Cercospora

personatum Hiện nay, tên nấm này được đổi thành Cercospora personata

[58] Bệnh xuất hiện muộn và tương đối giống với triệu chứng bệnh đốm nâu nên còn được gọi là bệnh đốm lá muộn Bệnh phổ biến ở tất cả các vùng trồng lạc trên thế giới, có mức nguy hiểm hơn với bệnh đốm nâu, năng suất thất thu thường lên tới 50% [38]

Bệnh đốm đen có thể gây hại ở tất cả các bộ phận trên mặt đất của cây lạc như thân, cành nhưng lá là bộ phận bị hại nặng nặng nhất Vết bệnh đốm đen xung quanh không có quầng vàng, bào tử phân sinh hình thành ở mặt dưới lá Nấm cũng sản sinh ra độc tố Cercosporin kìm hãm hoạt động của lá gây hiện tượng rụng lá sớm

Ở Ấn Độ, bệnh đốm đen đã gây ra tổn thất về năng suất 20-70% tuỳ theo từng vùng và từng thời vụ gieo trồng (Sharief, 1972), ở Trung Quốc thiệt hại là 15-59% (Ehouliang, 1987) Bệnh trở nên đặc biệt nguy hiểm khi có sự gây hại đồng thời của bệnh gỉ sắt

Bệnh đốm lá lạc phát sinh, phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ tương đối cao, trời ẩm ướt, vào cuối giai đoanh sinh trưởng của cây lạc Nguồn bệnh có thể tồn tại từ mùa này sang mùa khác trên các cây lạc dại hoặc lạc trồng Bệnh có thể lan truyền qua tàn dư thực vật đã bị nhiễm hoặc do di chuyển qua hạt bị nhiễm bào tử Trong giai đoạn sinh sản hữu tính, nấm tạo quả thể bầu Đây chính là dạng bảo tồn qua đông của nấm trong đất và tàn dư cây bệnh

Cùng với đốm lá, gỉ sắt là bệnh hại lá nguy hiểm và phổ biến ở những

nước trồng lạc trên thế giới Bệnh do nấm Puccinia arachidis Speg gây ra

(Bromfied, 1974; Subrabmanyam et al, 1980) Bệnh có thể gây thiệt hại đến 50% năng suất, khi có sự kết hợp gây hại của bệnh đốm đen thì thiệt hại về năng suất có thể lên đến 70% đôi khi mất trắng [41]

Nấm bệnh gây hại làm giảm chất lượng, kích thước hạt và làm giảm hàm lượng dầu trong hạt Nấm gây hại trên tất cả các bộ phận trên mặt đất của cây trừ hoa, vết bệnh trên lá là những ổ nổi màu vàng nâu, màu rỉ sắt, xung quanh có quầng vàng nhạt hoặc vàng [36]

Bào tử nảy mầm tốt nhất ở điều kiện nhiệt độ và ẩm độ: 29 – 310C, 75 –

78% Nấm Puccinia arachidis không qua đông trên tàn dư cây trồng

Bệnh thường gây chết hoại và làm lá khô đi mà không rụng xuống Tuy nhiên những lá bị bệnh như vậy cũng coi như bị rụng bởi nó không còn tác dụng cho cây nữa [36]

Tình hình nghiên cứu trong nước

2.2.1 Thành phần bệnh hại cây lạc

Tập đoàn bệnh hại lạc ở Việt Nam khá phong phú với khoảng hơn 30 loại bệnh với mức độ gây hại khác nhau, trong đó có khoảng 10 bệnh được xác định là phổ biến như: Bệnh héo xanh vi khuẩn, đốm đen, gỉ sắt, đốm nâu, thối đen, lở cổ rễ, thối trắng thân, mốc xám, mốc vàng, thối quả (Nguyễn Văn Viết, 2002) Đặc biệt một số bệnh do nấm có nguồn gốc trong đất gây ra được xác định là có tác hại đáng kể và nghiêm trọng như: Bệnh héo rũ gốc mốc

trắng do nấm Sclerotium rolfsii Sacc, bệnh lở cổ rễ do nấm Rhizoctinia solani, bệnh héo rũ gốc mốc đen do nấm Aspergillus niger

Có sự liên quan chặt chẽ giữa nấm bệnh với những hư hại của hạt lạc trong quá trình củ già, phơi khô hoặc cất giữ Khi phơi khô trong điều kiện tự nhiên, nếu ẩm độ không khí cao hoặc gặp mưa vào thời gian đó, củ lạc và hạt

lạc bị ẩm trong thời gian dài thuận lợi cho sự phát triển của nấm bệnh

Thường gặp trên củ và hạt giống là những loại nấm Aspergillus sp (Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Aspergillus nidulans ), Macrophomina phaseoline, Trichothecium sp., Fusarium sp., Sclerotium sp., Botryodiphodia sp., Rhizopus sp., Trichoderma sp.,v.v [56]

Hạt lạc còn nằm trong đất hoặc đang được phơi sấy đều có thể bị nấm xâm nhiễm vào khoảng giữa 2 lá mầm và gây ra những vết bệnh ở mặt trong lá mầm Những loài nấm hại trên hạt nếu gặp điều kiện thuận lợi chúng còn làm giảm axit béo tự do trong thành phần dầu và gây mất sức nảy mầm của hạt

Năm 1965, ở hợp tác xã Kiều Thượng - Nam Đàn - Nghệ An và một số vùng khác, lạc chết héo làm giảm 70% năng suất Ở vùng trung du Bắc bộ, bệnh khá phổ biến nhưng tỷ lệ héo và gây chết thường ít hơn khoảng 10% (Lê Lương Tề, 1967) [21]

Theo Nguyễn Xuân Hồng (1991) [13], trong những năm qua, tại Việt Nam bệnh héo xanh được nghiên cứu một cách có hệ thống nhưng những

nghiên cứu về bệnh héo do A niger, S rolfsii gây ra mới chỉ dừng lại ở việc

thông báo triệu chứng và nguyên nhân gây bệnh chứ chưa đi vào việc khảo sát

các biện pháp phòng trừ A niger hại lạc gây ra bệnh thối đen cổ rễ, là một

trong 3 tác nhân gây bệnh héo rũ chết cây rất phổ biến và có tác hại nghiêm

trọng ở những vùng trồng lạc (Đỗ Tấn Dũng, 2001) [6] Còn S rolfsii hại phổ

biến là nguyên nhân làm giảm năng suất lạc ở Đông Nam Bộ, trước thu hoạch

tỷ lệ bệnh (TLB) 8-10% Ở miền Bắc Việt Nam, trên những ruộng cục bộ TLB có thể lên tới 20-25% (Nguyễn Thị Ly, 1991) [16]

Trong danh mục bệnh hại lạc tại Việt Nam năm 2002, Lê Cao Nguyên

đã thông báo danh sách 10 loại vi sinh vật gây bệnh chết héo cây lạc là thối

gốc mốc đen A niger, thối gốc mốc trắng (S rolfsii), thối nâu rễ (Fusarium spp.), thối đen (Pythium spp.), thối rễ (M phaseolina), héo xanh vi khuẩn

(Pseudomonas solanacearum), khô thân (Diplodia), héo cây (Verticium

dahiae), mốc vàng (A flavus) và lở cổ rễ (Rhizoctonia solani) [20] Danh sách

này đã được Nguyễn Thị Ly và cộng sự thông báo vào năm 1996

Năm 1988-1990, nghiên cứu của Nguyễn Xuân Hồng và cộng sự đã xác nhận nhóm bệnh hại lá bao gồm: Đốm đen, đốm nâu, gỉ sắt là nhóm bệnh hại phổ biến ở nước ta Thiệt hại do bệnh gây ra trên 40% năng suất, hầu hết các giống đang trồng ở miền Bắc đều có khả năng nhiễm bệnh trừ một số giống địa phương [13]

Nhiều kết quả nghiên cứu trong nước cho thấy: Aspergillus flavus

thường tấn công vào lạc ngay từ trên đồng ruộng Ngay sau khi thu hoạch đã

có tới 66% mẫu thu thập bị nhiễm bệnh với tỷ lệ hạt bị nhiễm bệnh từ 1-30% Trong đó lạc thu hoạch vụ xuân bị nhiễm bệnh nặng hơn lạc vụ thu và lạc thu hoạch muộn có tỷ lệ bệnh cao hơn lạc thu hoạch sớm [29]

Kết quả của Ngô Bích Hảo (2004) [10] về bệnh hai hạt cho biết trong

một số loại hại hạt giống như ngô, lạc, đậu đỗ thì tỷ lệ hạt giống lạc nhiễm A

flavus là cao nhất với 30,12% trong khi tác giả Nguyễn Thị Ly (1996) [17] đã

xác định có khoảng 33-85% số mẫu lạc kiểm tra có khả năng sản sinh độc tố aflatoxin

Theo Ngô Bích Hảo (2004) [10], kết quả giám định bệnh hại hạt giống nhập nội sau nhập khẩu có tới 100% số mẫu hạt giống kiểm tra nhiễm

Aspergillus spp trên hạt làm giảm chất lượng hạt giống, gây thối hạt khi gieo

trồng và gây bệnh cho cây con Khi mức nhiễm thấp dưới 5%, tỷ lệ nảy mầm của hạt đạt tới 91,2% Ngược lại, khi mức nhiễm lớn hơn 20% tỷ lệ nảy mầm chỉ đạt 69,8%, tỷ lệ hạt thối, hạt cứng và tỷ lệ mầm bất bình thường tăng, tỷ lệ cây khỏe giảm Đặc biệt quan sát trên các mẫu hạt giống trước khi ủ không thấy sự khác nhau giữa hạt giống kh khỏe và hạt giống nhiễm bệnh

Trong thời gian từ năm 2002-2004, theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Mai Chi, Nguyễn Xuân Hồng và Nguyễn Thị Chinh (2005) [1] thì có 20 bệnh hại đã được phát hiện trên lạc thu đông tại 8 tỉnh thành được điều tra ở vùng đồng bằng sông Hồng Hầu hết các bệnh được phát hiện có nguyên nhân từ nấm (17 bệnh), 1 bệnh do vi khuẩn, một bệnh do virus và một bệnh có thể do mycoplasma (chưa xác định)

Theo nghiên cứu của Nguyễn Kim Vân, Ngô Bích Hảo, Nguyễn Văn Viên,Đỗ Tấn Dũng, Ngô Thị Xuyên và Nguyễn Đức Huy (2004) [23] đã xác định được 17 loài nấm thuộc 5 bộ và 1 loài vi khuẩn thuộc bộ Pseudomonas Các loài nấm gây hại phổ biến và thường xuất hiện trên hạt giống lạc là loài

Aspergillus niger, A flavus và loài Penicillium spp., các loài nấm khác ít phổ

biến hơn ở 3 địa phương Hà Nội, Thanh Hoá và Nghệ An Riêng loài

Fusarium oxysporum gây hại phổ biến trên lạc ở Nghệ An

Nhìn chung, những nghiên cứu về bệnh hại lạc trong thời gian qua ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào bệnh hại trên đồng ruộng và các biện pháp phòng trừ chúng mà chưa quan tâm nghiên cứu nhiều đến bệnh hại hạt giống Những nghiên cứu về bệnh hại hạt giống và khả năng truyền lan của chúng ở nước ta hiện nay còn rất ít Một số nghiên cứu đi sâu về nấm bệnh trên hạt giống lạc nhưng mới chỉ tập trung vào một số loài có khả năng gây nguy hiểm

mầm bệnh khi tấn công vào cây mạnh hay yếu Khả năng chống trả đó còn được gọi là tính kháng

Theo Phạm Văn Kim (2002) [14], tính kháng được xếp theo hai nhóm

cơ chế: Kháng bệnh thụ động và kháng bệnh chủ động

Kháng bệnh thụ động là dạng kháng bẩm sinh có sẵn trong cây trước khi mầm bệnh xâm nhiễm, dù có sự hiện diện hay không có sự hiện diện của mầm bệnh Khi mô cây bị mầm bệnh xâm nhiễm, lập tức cây trồng có khả năng chống lại sự tấn công đó bằng cách tạo các cấu trúc bên ngoài (như lớp lông phủ ngoài mặt lá, độ dày của lớp cutin, lớp silicon ở biểu bì lá) cản trở sự xâm nhập hay các hóa chất độc như hợp chất phenol, anthacyanin… hay độ chua của dịch tế bào ở bên trong cây hoặc trên bề mặt cây chủ có thể chống lại sự tích tụ của mầm bệnh Khác với kháng bệnh thụ động, kháng bệnh chủ động là dạng kháng mà cây có phản ứng chống lại khi mầm bệnh tấn công Khi mầm bệnh xâm nhập vào cây, cây sẽ sản sinh ra các cơ chế chống lại mầm bệnh Trong tình trạng không có mầm bệnh thì cơ chế này không có sẵn hoặc có sẵn với mức rất kém, không đủ chống lại với mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002) [14]

Các cơ chế kháng bệnh chủ động của cây trồng bao gồm: cây tạo ra cấu trúc đặc 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 đi của vách

tế bào biểu mô nơi tiếp xúc với các đĩa áp của nấm ký sinh), cây tổng hợp và tiết ra các chất tự vệ để chống lại với mầm bệnh (phenol hoặc polyphenol, các enzyme, các chất trung hòa độc tố của mầm bệnh, các chất kháng sinh thực vật phytoaleuxin) để tiêu diệt hay hạn chế sự phát triển của mầm bệnh và phản ứng tự chết của mô cây (phản ứng siêu nhạy) để chống lại sự xâm nhập

và phát triển của mầm bệnh

Kích kháng thực vật là một trong những biện pháp có hiệu quả trong phòng trừ bệnh theo cơ chế tác động vào hệ thống phòng thủ của cây để cây

tự thể hiện tính kháng (Phạm Văn Dư, 2003) [9]

Kích thích tính kháng bệnh ở thực vật được gọi tắt là “ kích kháng “, là một phương pháp giúp cho cây trồng bị nhiễm trở nên có khả năng kháng được bệnh ở mức độ nào đó sau khi được xử lý chất kích kháng Kích kháng không tác động trực tiếp đến mầm bệnh mà nó kích thích cơ chế tự vệ tự nhiên trong mô cây Chất kích kháng có thể là một loài vi sinh vật không gây bênh, không mang tính độc đối với cây trồng hoặc có thể là một loại hóa chất không độc và không có tác động trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh như những hóa chất được dùng trong nông dược (Phạm Văn Kim, 2002) [14]

Khả năng kích kháng của cây có thể biểu hiện về mặt cấu trúc hay sinh hóa, có thể tác động tại chỗ hay lưu dẫn đến các bộ phận khác của cây (Agrios, 1997) [32]

Ở cây trồng, trong tế bào cây có các gen giúp tế bào cây tiết ra các chất

có khả năng kháng lại với một loại bệnh nào đó Theo Steiner (1995) được Nguyễn Phú Dũng trích dẫn cho rằng: Trong điều kiện bình thường, các gen này luôn bị một gen ức chế nằm bên cạnh ức chế Khi ta tác động các tác nhân gây kích kháng bằng cách ngâm hạt hay phun lên lá, tác nhân này tác động lên

bề mặt lá, kích thích các thụ thể có ở bề mặt lá Khi bị kích thích, các thụ thể này tạo ra tín hiệu (là những dòng ion hay tín hiệu điện tử trong cây) và chuyển tín hiệu này vào nhân của tế bào và tác động vào gen ức chế, làm cho gen ức chế không còn ức chế các gen giúp tế bào cây tiết ra các chất kháng bệnh

Cũng theo Phạm Văn Kim (2002) thì có hai loại tác nhân gây kích kháng là tác nhân sinh học và hóa học Trong đó, vi khuẩn và nấm là hai tác nhân sinh vật thường được dùng trong nghiên cứu sự kích kháng chống lại bệnh hại cây trồng Để được coi là tác nhân kích kháng thì các vi sinh vật này

phải không có tác động đối kháng với mầm bệnh Đối với tác nhân hóa học thì các hóa chất được sử dụng làm chất kích kháng không phải là thuốc bảo vệ thực vật và các hóa chất này không có tác động trực tiếp đến mầm bệnh, mà chỉ có tác động kích thích cây kháng với bệnh và được sử dụng với nồng độ rất thấp (nồng độ kích kháng) [14]

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) Theo đó, kích kháng tại chỗ là loại kích kháng mà hiệu quả kích thích tính kháng chỉ xảy ra tại vị trí được xử lý bởi các tác nhân kích kháng Còn kích kháng lưu dẫn là hiện tượng kích kháng không chỉ thể hiện tại vị trí được xử lý bởi các tác nhân kích kháng mà còn truyền đến những mô cây cách xa nơi được xử lý kích kháng (Ryal và ctv, 1996) [50]

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

- Cơ chế truyền tín hiệu: Cây trồng bắt đầu 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) [32] Các chất này hoạt động như chất mồi (elicitor), chúng sẽ tác động lên mặt ngoài của tế bào biểu bì ký chủ, kích thích giúp ký chủ biết được có mầm bệnh tấn công và một loạt các phản ứng sinh hóa và sự thay đổi cấu trúc di truyền trong

tế bào cây xảy ra nhằm cố gắng đẩy lùi mầm bệnh và những enzyme gây độc

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

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

Chất mồi có nguồn gốc từ mầm bệnh được nhận biết bởi ký chủ, những chuỗi báo hiệu được gửi ra protein tế bào ký chủ và đến những gen trong nhân

làm chúng trở nên hoạt động, để sản xuất ra các chất ngăn chặn mầm bệnh hoặc những sản phẩm hướng tới điểm tế bào bị tấn công Những chuỗi báo động có khi chỉ có hiệu quả tại chỗ và có khi được chuyển đến tế bào lân cận hay được lưu dẫn khắp cây Theo Agrios (1997), các hợp chất tín hiệu kích thích sinh ra protein PR (- Các protein có liên quan đến sự phát sinh bệnh (pathogensis-related-protein: PRs) là acid salicylic, oligogalaturonides được 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 đến tính chống bệnh của cây – PR1 (Chunlin Liu và ctv, 2008); ethylene có vai trò tăng cường tính nhạy cảm của mô đối với hoạt động của acid salicylic trong việc kích kháng lưu dẫn (Lawton, 1996) 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) [47] Vách tế bào được lignin hóa có tác dụng ngăn cản sự xâm nhiễm đĩa áp của mầm bệnh, ngăn cản dưỡng chất tự do đi vào, do đó làm cho mầm bệnh chết (Sticher và ctv., 1997) [51] Tiền chất của lignin và những hợp chất phenolic khác, là chất độc đối với mầm bệnh (Hammerschmidt và Kuc, 1995) [39], 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 đối 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) [51]

PRs là những loại protein được tích lũy trong vùng ngoại bào hoặc trong không bào sau khi có sự tấn công của mầm bệnh (Sticher và ctv, 1997) [51] Theo ông thì PRs có vai trò giúp hình thành tính kháng bệnh trên một số

cây trồng: thuốc lá, Arabidopsis thaliana, cà chua, khoai tây, dưa chuột

Người ta phân loại các PRs bao gồm: PR-1, là một protein kháng nấm chưa xác định được 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 được biết chức năng; PR-5, là một osmotin tương tự thaumatin; proteinase, α-amylase, peroxidase, cysteine và glycine-rich proteins (Agrios, 1997)

Mức độ thể hiện của những protein này thay đổi trong những loài cây khác nhau Trên cây thuốc lá, theo Alexander (1993) được Bruce A Stermer (1995) [34] trích dẫn cho rằng PR-1 có liên quan đến kích kháng làm giảm sự

xâm nhiễm do Peronospora tabacina gây ra Theo Richmond (1979) được Ngô Thành Trí và ctv (2004) [25] trích dẫn thấy rằng sự biểu hiện của β-1,3- glucanase và chitinase có liên quan đến 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) được Ngô Thành Trí và ctv (2004) [25]ư trích dẫn cho rằng, có vài PR protein hoạt hóa cây lúa bảo vệ chống lại nấm Pyricularia grisea

Người ta có thể sử dụng vi sinh vật hoặc các hóa chất để kích thích tính kháng bệnh của cây trồng Đối với vi sinh vật thì vi khuẩn và nấm là hai tác nhân sinh học thường được sử dụng trong nghiên cứu kích kháng chống lại bệnh hại cây trồng

Trần Vũ Phến và ctv (2003), đã thử nghiệm hiệu quả kích kháng chống

bệnh đạo ôn của nấm Colletotrichum sp ở nồng độ 106 bào tử/ml, kết quả là hiệu quả giảm bệnh đạt 45, 3 – 49, 4% [24]

Theo Kunoh và ctv (1989) được Nguyễn Phú Dũng (2005) 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 độ độc của nấm

Erysiphe graminis lần lượt là 35%, 22% và 5, 8% [7]

Có rất nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã sử dụng các hóa chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp làm tác nhân kích kháng như: SA, CuCl2…

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

kích kháng bởi clorua đồng, acibenzolar – S - methyl và colletotrichum sp

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

- S - methyl và colletotrichum sp [24]

“Sự gia tăng hoạt tính catalase có thể liên quan đến sự tăng hàm lượng của những chất có tính oxy hóa cao (H2O2, OH-, O2-) sinh ra khi có mầm bệnh tấn công và có liên quan đến phản ứng siêu nhạy cảm, ngăn cản sự tiến xa hơn của mầm bệnh (Vanacker và ctv , 2000) [53], và gợi lên sự dẫn truyền tín hiệu, có khả năng kích thích tính kháng bệnh (Huckelhoven và ctv , 1998) [40] H2O2 còn là chất tham gia vào sự trùng hợp tạo lignin, suberin, cấu thành vách tế bào, kích thích gen bảo vệ, kích thích sản xuất phytoalexin và thúc đẩy phản ứng siêu nhạy cảm (Anstasia và ctv., 1999) [33]

Theo Lin và ctv (1998), hoạt tính catalase có tương quan thuận với mức độ 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 độc tố cho cây sau khi đã tác động lên mầm bệnh [44]

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm, thời gian nghiên cứu

Đề tài được tiến hành tại bộ môn Bệnh cây – Nông dược, khoa Nông học, trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội và một số vùng trồng lạc ở Hà Nội

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 10 năm 2010 đến tháng 6 năm 2011

3.2 Vật liệu

- Các mẫu hạt giống lạc thu thập ở vùng Hà Nội và phụ cận Mỗi mẫu 500g hạt quả hoặc 300g hạt nhân

- Giống trong sản xuất đại trà tại vùng Hà Nội và phụ cận

- Các hoá chất dùng trong nghiên cứu: Cồn 700, cồn 900 và một số hoá chất cần thiết khác

- Dụng cụ thí nghiệm, phương tiện kỹ thuật, phòng thí nghiệm, nhà lưới phục vụ thí nghiệm nuôi cấy, phân lập vi sinh vật gây bệnh

- Môi trường nuôi cấy, phân lập: PGA, WA 2%, CLA: Sử dụng môi trường PGA (Potato – Glucose – Agar) để phân lập, nuôi cấy vi sinh vật gây bệnh, thử khả năng ức chế của nấm đối kháng

Thành phần môi trường PGA

+ Khoai tây: 250g + Agar: 20g

+ Glucose: 20g + Nước cất 1000ml

Cách nấu: 250 g khoai tây đã rửa sạch, gọt vỏ, thái nhỏ, đun sôi với 1lit nước cất, lọc lấy nước và lên định mức cho đủ 1lit nước, sau đó thêm vào 20g agar, 20g glucose sau đó lắc nhẹ cho tan rồi cho vào nồi hấp khử trùng ở nhiệt độ 121oC trong 30 - 45 phút rồi đổ ra đĩa petri

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra giám định thành phần nấm bệnh trên hạt giống lạc từ các mẫu thu thập tại vùng Hà Nội và phụ cận năm 2010

- Điều tra xác định mức độ phổ biến của các nấm bệnh gây hại trên đồng ruộng theo các giai đoạn sinh trưởng khác nhau

- Phân lập một số loại nấm gây hại và truyền qua hạt giống lạc thu thập được trong năm 2010

- So sánh ảnh hưởng của một số biện pháp xử lý hạt giống đến sức nảy mầm của hạt giống và khả năng phòng trừ một số loài nấm chủ yếu

- Thử nghiệm khả năng kích kháng của đối với bệnh đốm nâu hại lá lạc với nồng độ khuyến cáo của sản phẩm

- Tìm giai đoạn kích kháng hiệu quả nhất đối với bệnh đốm nâu hại lá lạc

- Xác định ảnh hưởng của chất kích kháng đến sự nảy mầm, sinh trưởng, phát triển của cây lạc và năng suất cây lạc

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.3.2.1 Phương pháp thu thập mẫu hạt giống lạc

Lấy mẫu hạt theo vùng sinh thái nghiên cứu, mỗi tỉnh chọn đại diện là những huyện, xã có diện tích trồng lạc lớn:

+ Hưng Yên: Thu mẫu ở các huyện Văn Lâm, Tiên Lữ

+ Hà Nội: Thu mẫu ở Sóc Sơn, Đông Anh, Gia Lâm, Thanh Oai, Hà Đông, Chương Mỹ

+ Bắc Ninh: Thu mẫu ở Lương Tài, Quế Phong

Mỗi huyện thu mẫu ở 1 - 3 xã đại diện, mỗi xã thu thập từ 3 - 5 hộ Mẫu thu được trộn theo xã, trộn tiếp theo huyện thành mẫu tổng hợp, lấy mẫu phân tích từ mẫu tổng hợp, mỗi mẫu phân tích là 500g củ giống hoặc 300g hạt giống

3.3.2.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng

* Phương pháp giám định nấm bệnh trên hạt giống

Dựa theo tài liệu giám định bệnh hại hạt giống của Viện nghiên cứu bệnh hạt giống Đan Mạch (Mathus S.B & Olga K., 1999), kiểm tra nấm bệnh tồn tại trên hạt giống bằng phương pháp giấy thấm

Mỗi mẫu giống kiểm tra 200 hạt, đặt hạt trên giấy đã thấm nước và đặt theo vòng, ở giữa là một hạt và xung quanh là 9 hạt vòng ngoài, khoảng cách giữa các hạt cách đều nhau Sau khi đặt xong phải ghi mã số mẫu hoặc tên giống, ngày đặt và ngày kiểm tra trên mặt đĩa, đem toàn bộ số hạt đã đặt để trong phòng nuôi cấy với điều kiện thời gian chiếu sáng là 12h sáng và 12h tối Sau 7 ngày kiểm tra từng hạt dưới kính hiển vi soi nổi, khi phát hiện thấy nấm ở trên hạt tiến hành dùng kim khêu nấm đặt trên lam kính để kiểm tra dưới kính hiển vi quang học

Chỉ tiêu theo dõi là tổng số hạt bị nhiễm nấm trên tổng số hạt kiểm tra

* Phương pháp xác định nấm bệnh trên các bộ phận của củ lạc

Củ lạc lấy từ các giống lạc khác nhau, tiến hành tách theo phương pháp S.B Mathur (1976): Ngâm hạt giống trong nước cất, ngâm riêng từng

hạt trong 6 - 12h, tách từng bộ phận của hạt gồm vỏ lụa, nội nhũ, phôi, nhúng từng bộ phận của hạt vừa tách được của hạt vào dung dịch cồn

700 trong 5 - 7 giây sau đó cho sang dung dịch nước cất rồi dùng giấy thấm khô rồi đặt riêng từng củ để kiểm tra nấm bệnh tồn tại trên chúng theo phương pháp giấy thấm Thí nghiệm tiến hành nhắc lại 3 lần 50 củ/lần nhắc lại Giống lựa chọn để thực hiện thí nghiệm tách hạt là

giống L18 * Phương pháp phân lập nấm

+ Trên hạt: Tiến hành phân lập nấm theo phương pháp của Kiraly Z và cộng sự (1983), Lester W Burgess Nấm được lấy trên hạt giống bị bệnh, nuôi cấy trên môi trường nhân tạo sau đó chọn những hộp petri không bị tạp, nấm mọc đều, thuần và chuyển sang cấy ở đĩa petri khác Theo dõi đặc điểm hình thái, kích thước, màu sắc của tản nấm trên môi trường nhân tạo Mỗi mẫu phân lập của mỗi vùng sinh thái được cấy trên môi trường PGA trong hộp petri Thời gian theo dõi là 1, 3, 5, 7 ngày sau cấy

+ Trên mẫu cây bệnh:

- Lựa chọn các mô bệnh đặc trưng cho bệnh cần nghiên cứu (không lấy các mô bệnh quá cũ)

- Mẫu bệnh được bảo quản trong điều kiện mát và khô trong thời gian vận chuyển về phòng thí nghiệm để tránh nấm hoại sinh và vi khuẩn phát triển

- Khử trùng bề mặt mô bệnh: Nhúng mẫu bệnh vào trong dung dịch NaClO2 và 10% cồn, sau đó tráng lại bằng nước cất vô trùng hoặc dùng cồn 70% để khử trùng bề mặt

- Khử trùng mẫu rễ: Rửa dưới vòi nước đang chảy trong thời gian

30-120 phút sau đó rửa lại bằng nước cất vô trùng

- Làm khô mẫu bệnh sau khi khử trùng trên giấy vô trùng

- Cấy một mẩu nhỏ mô bệnh trên môi trường

- Đặt các mẫu sau cấy dưới điều kiện nhiệt độ, ánh sáng chuẩn điều kiện ánh sáng 12h sáng tối xen kẽ

- Khi nấm phát triển dài cách miếng mô cây bệnh 1 - 2cm, lấy phần sợi nấm rìa ngoài của tản nấm đang phát triển cấy truyền sang môi trường mới thích hợp để phục vụ cho việc giám định

3.3.2.3 Phương pháp thí nghiệm ngoài đồng ruộng

a Phương pháp bố trí thí nghiệm ngoài đồng ruộng

Thí nghiệm được tiến hành tại HTX Đồng Mai – quận Hà Đông – Hà Nội

- CT1: xử lý hạt giống bằng chất kích kháng chitosan

- CT2: xử lý hạt giống và xử lý giai đoạn cây có 2 – 3 lá kép bằng chất

kích kháng chitosan

- CT3: xử lý hạt giống, xử lý giai đoạn cây có 2 – 3 lá kép và xử lý

giai đoạn cây có 5 – 7 lá thật bằng chất kích kháng chitosan

- CT4: xử lý hạt giống, xử lý giai đoạn cây có 2 – 3 lá kép và xử lý giai

đoạn cây có 5 – 7 lá thật và giai đoạn sau khi cây ra hoa bằng chất kích kháng chitosan

- ĐC: Không xử lý

* Thí nghiệm xử lý kích kháng bằng CuCl

Thí nghiệm gồm 5 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại là một ô thí nghiệm diện tích 30m2:

Liều lượng và cách xử lý: Xử lý bằng Đồng cloruloxi 30WP (hoạt chất copper oxychloride 30%) với liều lượng theo khuyến cáo của sản phẩm (2 – 2,5 kg/ha)

- CT1: xử lý hạt giống bằng chất kích kháng CuCl2

- CT2: xử lý hạt giống và xử lý giai đoạn cây 2 – 3 lá kép bằng chất

kích kháng CuCl2

- CT3: xử lý hạt giống, xử lý giai đoạn cây 2 -3 lá kép và xử lý giai

đoạn cây có 5 – 7 lá thật bằng chất kích kháng CuCl2

- CT4: xử lý hạt giống, xử lý giai đoạn cây 2 – 3 lá kép và xử lý giai

đoạn cây có 5 – 7 lá thật và giai đoạn sau khi cây ra hoa bằng chất kích kháng CuCl2

- ĐC: Không xử lý

b Phương pháp điều tra ngoài đồng ruộng

Điều tra bệnh theo phương pháp điều tra của Viện Bảo vệ thực vật 1997: Tiến hành điều tra trên ruộng thí nghiệm tại HTX Đồng Mai – Hà Đông – Hà Nội, trên ruộng sản xuất đại trà tại Hà Nội:

+ Ngọc Liên – Kim An – Thanh Oai – Hà Nội

+ Linh Quý Bắc – Kim Sơn – Gia Lâm

+ Na – Thanh Xuân – Sóc Sơn – Hà Nội

+ Hà Hương – Liên Hà – Đông Anh – Hà Nội

- Đối với bệnh hại thân: Điều tra 3 – 5 ruộng cố định đại diện cho từng chân đất Mỗi ruộng điều tra theo phương pháp 5 điểm chéo góc, mỗi điểm điều tra 50 cây Điều tra định kỳ 7 ngày 1 lần Đếm số cây bị bệnh, tính tỷ lệ bệnh (TLB%)

- Đối với bệnh hại lá: Điều tra 3 – 5 ruộng cố định đại diện cho từng chân đất Mỗi ruộng điều tra theo phương pháp 5 điểm chéo góc, mỗi điểm điều tra 10 cây, điều tra định kỳ 7 ngày 1 lần Đếm số cây bị bệnh, tính tỷ lệ bệnh (TLB%), chỉ số bệnh (CSB %)

Tổng số cây (lá, cành, quả…) điều tra

3.3.3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của một số phương pháp xử lý hạt giống dùng xử lý nấm

Phương pháp xử lý hạt giống: Gồm 4 công thức và 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại 100 hạt Liều lượng xử lý theo khuyến cáo của sản phẩm

 CT1: Xử lý hạt giống bằng Rovral 750WG (3g/kg hạt)

 CT2: Xử lý hạt giống bằng Ditacin 8L (3 - 4ml/kg hạt)

 CT3: Xử lý hạt giống bằng nước nóng 50 – 540C

 CT4: Không xử lý (Đối chứng)

Tiến hành xử lý hạt rồi hong khô rối tiến hành gieo hạt trên nền cát đã

được hấp khử trùng và tưới dịch nấm Asspergillus niger gây bệnh rồi tiến

hành theo dõi thí nghiệm, đếm số cây mầm bình thường, số cây mầm bất bình thường và số hạt không nảy mầm (hạt cứng, hạt thối)

Cát được hấp vô trùng ở nhiệt độ 1210C, 1,5 atm trong 45 phút sau đó để nguội Cát được cho vào khay nhựa, độ dày lớp cát khoảng 3cm, tra 25 hạt/khay sau đó phủ kín hạt lạc và tưới nước đủ ẩm cho hạt nảy mầm Sau 1 tuần tính tỷ lệ

% cây mầm bình thường, mầm bất bình thường, hạt thối, hạt cứng

3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Các số liệu được xử lý thống kê bằng chương trình IRRISTAT Version 4.0