Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa có khả năng kháng đạo ôn

Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn.. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của 15 giống lúa có khả năng kháng bệnh đạo ô

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

5 Dự kiến kết quả nghiên cứu 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Sơ lược về nguồn gốc, sự phân loại và phân bố của Chi Oryza 4

1.2 Tổng quan về đặc điểm hình thái và đặc tính nông học của cây lúa 5

1.2.1 Đặc điểm hình thái của cây lúa 5

1.2.2 Đặc tính nông học của cây lúa 7

1.3 Bệnh đạo ôn ở lúa 9

1.3.1 Triệu chứng bệnh đạo ôn 9

1.3.2 Tình hình nhiễm bệnh đạo ôn ở lúa tại Việt Nam 11

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Đối tượng nghiên cứu 14

2.2 Nội dung nghiên cứu 14

2.3 Phương pháp nghiên cứu 14

2.4 Địa điểm và thời gian thực hiện 20

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21

3.1 Kết quả gieo cấy của 15 giống lúa có khả năng kháng bệnh đạo ôn 21

3.2 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn 24

3.3 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của 15 giống lúa có khả năng kháng bệnh đạo ôn 29

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

SĐK : Số đăng ký của mỗi giống lúa trên ngân hàng gen hạt

Cs : Culm Strength

Sen : Leaf Senescence

Exs : Panicle Exsertion

LBP : Leaf Blade Pubescence

LBC : Leaf Blade Color

LgC : Ligule Color

BLSC : Basal Leaf Sheath Color

FLA : Flag Leaf Angle

PnT : Panicle Type

CmN : Culm Number

CmA : Culm Angle

PnL : Panicle Length

LmPb : Lemma and Palea Pubescence

IRRI : Viện nghiên cứu lúa quốc tế

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại lúa 10 Bảng 2.1: Các giống lúa bản địa có khả năng kháng bệnh đạo ôn 14 Bảng 3.2a Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn 25 Bảng 3.2b Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn (tiếp theo) 28 Bảng 3.3a Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn 30 Bảng 3.3b Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn (tiếp theo) 32 Bảng 3.3c Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn (tiếp theo) 34

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 3.1a: Hình ảnh mẫu hạt thóc sau thời gian ngâm và ủ 21 Hình 3.1b: Hình ảnh 15 giống lúa kháng đạo ôn trong quá trình gieo hạt 22 Hình 3.1c: Một số hình ảnh cây mạ sau 12 ngày 23 Hình 3.1d: Hình ảnh giai đoạn nhổ mạ và cấy 24

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Lúa gạo là cây lương thực chính và có giá trị nhất cho hơn 50% dân số thế giới (Latif và cs., 2011) [15] Hiện nay, mức tiêu thụ lúa gạo đang tăng và nhu cầu về chất lượng gạo cũng tăng dần theo chất lượng cuộc sống Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng để đáp ứng nhu cầu gia tăng về lúa gạo thì sản lượng lúa gạo của toàn thế giới phải tăng thêm 40% vào năm 2030 (Khush và Jenal, 2009) [12] Đây là một thách thức lớn đối với các nhà chọn giống để phát triển các giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt và chống chịu sâu bệnh cũng như điều kiện bất thuận khác của môi trường (Selvaraj và cs., 2011) [24]

Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae (Hebert) Barr gây ra, là một

trong những bệnh phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng cho hầu hết những vùng trồng lúa trên thế giới (Ou, 1985) [21] Khi cây lúa bị nhiễm bệnh đạo

ôn thì năng suất sẽ giảm mạnh, có thể giảm đến 50% (Scheuermann KK et al., 2012) [23] Việc giảm năng suất lúa như vậy cần được hạn chế tới mức thấp nhất để đáp ứng nhu cầu về lúa gạo của thế giới (Latif MA et al., 2011) [15] Cho đến nay, biện pháp sử dụng giống kháng bệnh được xem là xu hướng có hiệu quả về cả mặt kinh tế và môi trường Định hướng trong nghiên cứu chọn tạo giống là tạo giống kháng bền vững mang từ một đến nhiều gen kháng có năng suất cao, chất lượng tốt để tiến tới có thể thay thế dần các giống nhập nội Tập đoàn các giống lúa địa phương thường mang nhiều đặc tính quý về các khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại, trong đó khả năng kháng bệnh được các nhà chọn giống đặc biệt quan tâm Đây chính là nguồn cung cấp gen kháng bệnh phong phú và rất có ý nghĩa trong công tác chọn tạo giống chống bệnh

Trong các chương trình chọn và lai tạo các dòng/giống lúa có khả năng chống chịu đồng thời mang các đặc tính chất lượng tốt đòi hỏi phải có những

thông tin đầy đủ, chi tiết về dữ liệu phenotype của mỗi giống lúa Việc tìm hiểu đặc tính nông học và đặc điểm hình thái của các giống lúa như chiều dài bông, phân nhánh thứ cấp trên bông, chiều dài hạt, chiều rộng hạt,… không chỉ giúp các nhà nghiên cứu nhận biết và phân biệt các giống khác nhau bằng mắt thường trên thực địa một cách nhanh chóng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc bố trí cơ cấu cây trồng, mùa vụ gieo cấy và các biện pháp kĩ thuật khác, đồng thời còn là căn cứ quan trọng trong công tác giống cây trồng, trước hết phục vụ cho bảo tồn và khai thác sử dụng nguồn tài nguyên này, cung cấp các thông tin có giá trị cho các nhà nghiên cứu và chọn tạo giống

Xuất phát từ đó chúng tôi tiến hành thực hiện khóa luận: “Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa có khả năng kháng đạo ôn”

2 Mục đích nghiên cứu

Giúp hình thành cơ sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có khả năng kháng đạo ôn phục vụ cho công tác bảo tồn, lai tạo, khai thác và sử dụng nhằm nâng cao năng suất và khả năng chống chịu các yếu tố tác động của các giống lúa này

Cung cấp thêm dữ liệu, thông tin khoa học hữu ích cho việc hình thành

cơ sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có khả năng kháng đạo ôn tạo cơ sở lý luận cho việc chọn lọc, phục tráng để nâng cao tiềm năng di truyền của các giống lúa có khả năng kháng đạo ôn trong sản xuất

+ Ý nghĩa thực tiễn:

Góp phần vào công tác bảo tồn và chọn giống lúa có phẩm chất gạo tốt, năng suất cao, có khả năng kháng đạo ôn

5 Dự kiến kết quả nghiên cứu

Đánh giá đƣợc các chỉ tiêu nông học và hình thái của 15 giống lúa bản địa có khả năng kháng bệnh đạo ôn

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Sơ lược về nguồn gốc, sự phân loại và phân bố của Chi Oryza

Theo Watanabe (1997) [26], do tính đa dạng và phức tạp về mặt hình thái và di truyền của chi Oryza đã gây khó khăn trong việc phân loại và đặt tên các loài thuộc chi này Chi Oryza có khoảng 20 loài hoang dại phân bố ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, chỉ có hai loài lúa trồng là: O sativa L (trồng ở châu Á và nhiều vùng khác khắp địa cầu) và O glaberrima Steud (chỉ trồng ở một số quốc gia Tây Phi)

Về nguồn gốc của lúa trồng và sự tiến hoá của chúng, đến nay có nhiều giả thuyết khác nhau Tuy nhiên, theo Oka (1991) [20], tổ tiên của O sativa

là loài O perennis Châu Á và của O glaberrima là O breviligulata Hai loài này tiến hoá độc lập nhau mà tổ tiên của chúng còn chưa được xác định Về nguồn gốc cây lúa trồng châu Á cũng có nhiều quan điểm khác nhau Matsuo (1997) [18] đã nêu lên bốn giả thuyết về nguồn gốc của lúa trồng Ấn Độ, Trung Quốc, các vùng núi ở Đông Nam Á và phạm vi rộng lớn với các nguồn gốc đa chủng loại Tuy nhiên, hiện giờ người ta tin rằng các khu vực miền núi

ở Đông Nam Á rất có thể là nguồn gốc của lúa trồng

Kết luận này ủng hộ học thuyết của Morinaga năm 1967 cho rằng lúa trồng xuất phát từ phía Đông Nam chân núi Hymalaya Điều này đã được tác giả Bùi Huy Đáp đề cập từ năm 1964: Việt Nam là một trong những trung tâm sớm nhất của Đông Nam Á được nhiều nhà khoa học gọi là quê hương của cây lúa trồng; nó xuất hiện cách đây chừng 10 - 12 nghìn năm cùng với nền văn hoá Hoà Bình (Bùi Huy Đáp, 1999) [1]

Sự phân loại các giống lúa trồng thuộc loài O sativa dựa trên hai cơ sở chính: (i) độ hữu thụ của các cây lai F1, và (ii) các đặc điểm hình thái, sinh lý

và sinh thái Chẳng hạn, dựa vào độ hữu thụ của các cây lai F1, lần đầu tiên Kato và cs (1928) đã phân biệt O sativa thành hai loài phụ (subspecies), còn

gọi là kiểu (type) hay nhóm giống (group): kiểu Indica và kiểu Japonica[11]

Việc khảo sát sự phân bố địa lý của hai loài phụ này cho thấy các giống lúa địa phương ở Nhật, Bắc Triều Tiên và Bắc Trung Quốc đều thuộc loài phụ

Japonica Trái lại, các giống lúa địa phương Ấn Độ, Java, Nam Trung Quốc

và Đài Loan thuộc loài phụ Indica Các kết quả 28 nghiên cứu của Terao và

Mizushima năm 1943 và Morinaga năm 1953 phát hiện sự tồn tại của một

kiểu trung gian không thuộc Indica và Japonica và đặt tên là kiểu Javanica,

vì các giống nghiên cứu này hầu hết bắt nguồn từ Java, tức Indonesia (Kushibuchi 1997; Watanabe 1997) [13;26] Năm 1952, Matsuo lấy hình thái học làm cơ sở chính để phân loại các giống lúa trên thế giới và đã phân chia 3

kiểu A, B và C Trong đó, kiểu A (Japonica) hầu như chỉ trồng ở Nhật, Bắc Triều Tiên và Bắc Trung Quốc; kiểu B (Javanica) phân bố chủ yếu ở Indonesia và các quần đảo Thái Bình Dương; và kiểu C (Indica) hầu hết được

trồng ở Ấn Độ, Nam Trung Quốc và các nước Đông Nam Á Ở nước ta, các kết quả phân loại loài phụ các giống lúa của các vùng khác nhau cho thấy quỹ

gene lúa gồm 89% lúa Indica, 9,5% lúa Japonica và 1,5% chưa phân loại

được (Luu Ngoc Trinh và cs, 1998)[17] Phần lớn giống lúa ở vùng Tây Bắc

nước ta là lúa Japonica (Chaudhary, 2000) [9]

1.2 Tổng quan về đặc điểm hình thái và đặc tính nông học của cây lúa

1.2.1 Đặc điểm hình thái của cây lúa

Lúa có nhiều ngoại hình khác nhau do điều kiện ngoại cảnh thay đổi, do quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, đã hình thành nhiều giống lúa khác nhau Hình thái bên ngoài là một đặc điểm thích ứng với điều kiện ngoại cảnh Vì vậy, đánh giá hình thái cây lúa gắn với môi trường sinh sống của nó đề những biện pháp kỹ thuật hợp lý là một vấn đề có ý nghĩa thực tế Nghiên cứu, đánh giá hình thái cây lúa được tiến hành bằng nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp cung cấp cho người sử dụng các loại thông tin khác nhau Việc lựa chọn phương pháp đánh giá phụ thuộc vào

mục đích của người nghiên cứu Nghiên cứu, đánh giá các tính trạng hình thái là phương pháp cổ điển, hiện nay vẫn được sử dụng phổ biến Phương pháp này giúp các nhà nghiên cứu nhận biết và phân biệt các giống khác nhau bằng mắt thường trên thực địa một cách nhanh chóng Các đặc điểm chính về hình thái như dạng thân cây, dạng lá, hình dạng, màu sắc, kích thước, dạng hoa, hạt v.v được xem như là các tính trạng cơ bản để nhận biết giữa các giống với nhau

- Hình thái lá lúa: Hình thái màu sắc và kích thước lá là một trong những

yếu tố quyết định trực tiếp đến khả năng quang hợp, khả năng chống chịu sâu bệnh của cây lúa Hướng chọn giống của các nhà chọn giống hiện nay là chọn những giống lúa có lá to, bản lá dày, màu xanh đậm, sẽ có lợi cho quang hợp

và giúp tích lũy chất khô cho lúa (Trần Văn Đạt, 2005) [2]

Góc lá lúa có liên qua đến khả năng nhận ánh sáng để quang hợp tạo chất khô cho cây lúa, các giống lúa có lá ở dạng thẳng đứng thì diện tích hấp thu ánh sáng nhiều nên khả năng quang hợp tích lũy chất khô cao và ngược lại Kích thước lá đòng cũng có ý nghĩa trong việc nhận ánh sáng để quang hợp (Nguyễn Thị Lẫm, 2003) [4]

Lá đòng là lá rất quan trọng, nó quyết định đến năng suất cây lúa, nếu những ruộng lúa để sâu bệnh phá hại hỏng bộ lá đòng thì chắc chắn năng suất lúa sẽ giảm (Nguyễn Thị Hảo, 2011) [3]

- Hình thái bông lúa: một trong những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất

của giống lúa là bông lúa Một số chỉ tiêu liên quan như số bông và chiều dài của bông lúa vv thường được quan tâm khi tiến hành đánh giá giống lúa có năng suất cao hay không (Trần Văn Đạt, 2005) [2] Những giống lúa có bông càng dài thì tiềm năng cho năng suất cao và ngược lại Chiều dài bông của một giống mang bản chất di truyền của giống đó, tuy vậy nhưng nó cũng còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như mức nước, dinh dưỡng, nhiệt độ các yếu

tố này ảnh hưởng mạnh vào thời kỳ phân hóa đòng Số bông trên một khóm

cũng là yếu tố ảnh hưởng lớn đến năng suất, yếu tố này tỷ lệ thuận với năng suất khi số bông trên khóm càng nhiều thì có thể năng suất của giống lúa đó càng tăng

- Hình thái Hạt lúa: các chỉ tiêu đánh giá liên quan đến hạt lúa như chiều

dài hạt, chiều rộng hạt, màu sắc hạt vv là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của gạo Chỉ tiêu chất lượng rất quan trọng trong quá trình lai tạo và chọn giống Theo các nhà khoa học thì những giống có hạt gạo thon, dài thường được đánh giá cao về chất lượng gạo

1.2.2 Đặc tính nông học của cây lúa

Lúa là cây thân thảo sinh sống hàng năm Thời gian sinh trưởng của các giống dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tuỳ theo giống ngắn ngày hay dài ngày, vụ lúa chiêm hay mùa, cấy sớm hay muộn Chu kỳ sinh trưởng, phát triển của cây lúa bắt đầu từ hạt và cây lúa cũng kết thúc một chu kỳ của nó khi tạo ra hạt mới Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa được chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn sinh trưởng được tính từ thời kì mạ đến đẻ nhánh; Giai đoạn sinh thực tính từ thời kì làm đốt đến hạt chín

Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đánh giá về các đặc tính nông học của rất nhiều giống lúa Các giống lúa có đặc tính nông học tốt thường có các đặc điểm như cây thấp có khả năng chống chịu gió lớn, ngắn ngày phù hợp với thâm canh tăng vụ, chiều dài và số hạt trên bông lớn cho năng suất cao…vv Theo tiêu chuẩn đánh giá của IRRI (1996) [10], các đặc tính nông học của cây lúa được đánh giá thông qua 12 đặc điểm Thang điểm được thiết kế bằng cách chia toàn bộ những biểu hiện bên ngoài các tính trạng của cây lúa ra nhiều lớp Việc phân cấp bằng mắt thường mang tính logarit Khi các tính trạng thể hiện càng rõ thì sai số càng giảm Vì trí tuệ của con người không thể nhanh chóng phân biệt được 10 cấp cho một tính trạng, nên người ta có thể sử dụng thang điểm 3 cấp hoặc 5 cấp để đánh giá các mẫu

giống trong tập đoàn nghiên cứu chi tiết, người ta có thể sử dụng thang 10 điểm nếu cần thiết

Đến nay có nhiều vùng, địa phương tiến hành đánh giá chất lượng giống lúa dựa trên năng suất và phẩm chất của giống lúa, đánh giá các đặc tính nông học, khả năng chống chịu sâu bệnh được cho là những ưu tiên khi đánh giá một giống lúa, xem nó có phù hợp với địa lý và điều kiện ở địa phương, khu vực gieo trồng hay không Các đặc tính nông học điển hình cần nghiên cứu đánh giá như:

- Độ cứng cây: ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của lúa Trong thời kì

hạt bắt đầu chín, độ cứng cây cần đạt yêu cầu để giữ cho cây lúa không bị đổ gục trước những đợt gió hoặc mưa to Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng cây như bón phân, ánh sáng và chất lượng giống Cây càng yếu thì khả năng nâng

đỡ bông lúa càng kém

- Độ tàn lá: thông thường người ta cho rằng sự xuống lá nhanh có thể hại

tới năng suất nếu hạt thóc chưa mẩy hoàn toàn

- Độ thoát cổ bông: khả năng không trỗ thoát cổ bông nhìn chung được

coi là một nhược điểm di truyền, có ảnh hưởng đến năng suất lúa nếu giống lúa có tỉ lệ thoát cổ bông thấp, nhiều hạt lúa không thoát ra khỏi bẹ lá đòng dẫn tới hình thành hạt lép

- Độ rụng hạt: có ảnh hưởng lớn đến năng suất thực thu của lúa Khi cây

lúa bước vào thời kì chín hạt, độ rụng được xác định theo tỉ lệ hạt rụng trên toàn bộ hạt của bông lúa Tỉ lệ rụng càng cao thì năng suất thu được càng thấp

- Độ thụ phấn của bông: trên một bông, những hoa đầu bông và đầu gié

nở trước, các hoa ở gốc bông thường nở cuối cùng, những bông nở cuối cùng nếu gặp điều kiện không thuận lợi sẽ dẽ bị lép hoặc khối lượng hạt thấp, điều này ảnh hưởng không nhỏ tới năng suất sau khi thu hoạch

- Thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng của các giống lúa bắt đầu

từ khi gieo đến khi thu hoạch được chia làm nhiều giai đoạn khác nhau, các giai đoạn sinh trưởng luôn biến động theo giống, mùa vụ tác động của con người thông qua các biện pháp kỹ thuật trong quá trình sản xuất

1.3 Bệnh đạo ôn ở lúa

Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae B.Couch [Pyriculariagrisea

(Cooke) Sacc.] gây ra và là một trong những bệnh gây hại chính ngày càng trở nên nghiêm trọng đối với nền sản xuất lúa gạo trên thế giới (Padmavathi et al., 2005) [22] đặc biệt ở một số nước châu Á như Nhật Bản, Ấn Độ, Phillipines và Việt Nam (Moffat, A.S 1994) [19] Mặc dù năng suất của lúa gạo đạt 10 tấn/ha, nhưng thực tế nông dân thu hoạch trung bình khoảng 5 tấn/ha (Khush GS, Jena KK, 2009) [12] Sự khác biệt về năng suất này là do các bệnh gây hại ở cây lúa tạo ra, trong số đó thì bệnh đạo ôn là mối đe dọa nguy hiểm nhất đối với năng suất cao của lúa (Kwon JO; Li YB et al., 2007) [14;16] Khi cây lúa bị nhiễm bệnh đạo ôn thì năng suất sẽ giảm mạnh, có thể giảm đến 50% (Scheuermann KK et al., 2012) [23] Việc giảm năng suất lúa như vậy cần được hạn chế tới mức thấp nhất để đáp ứng nhu cầu về lúa gạo của thế giới (Latif MA et al., 2011) [15]

Đây là bệnh hại lúa được phát hiện từ rất lâu, từ những năm 1560 người

ta đã phát hiện bệnh đạo ôn hại lúa đầu tiên là tại nước Ý (Lê Lương Tề, 1988) [7] Tiếp đến năm 1637 bệnh đã được phát hiện ở Trung Quốc, năm

1760 là ở Nhật Bản, năm 1906 là ở Mỹ và năm 1913 là ở Ấn Độ (Lê Lương

Tề, 1988; Sharma et al., 2012) [7; 25] Từ đó đến nay, người ta đã phát hiện thấy bệnh đạo ôn lúa xuất hiện ở trên 85 quốc gia thuộc Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi,…

1.3.1 Triệu chứng bệnh đạo ôn

Bệnh hại trên cây nhưng thường thấy rõ nhất trên lá, đốt thân và cổ bông hoặc những phần khác trên cổ bông đôi khi cả trên hạt Trong quá trình gây

bệnh, nấm tiết ra một số độc tố như axit - picolinic (C6H5NO2), piricularin (C18H14N2O3) có tác dụng kìm hãm hô hấp và phân huỷ các enzim chứa kim loại của cây, kìm hãm sự sinh trưởng của cây lúa Nấm đạo ôn có khả năng biến dị cao, tạo ra nhiều chủng, nòi sinh học (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, (2001) [5] Khi thương tổn đầu tiên xuất hiện, chúng thường có màu trắng hoặc, màu xanh xám, với viền ngoài màu xanh sẫm Dần dần, những vết thương tổn này chuyển thành màu xám với viền ngoài bị chết hoại Hình dạng thương tổn thường là hình elip, tuy nhiên hình dạng và kích thước của vết bệnh cũng biến đổi theo điều kiện môi trường, tuổi và tính kháng của cây chủ (Ou, 1985) [21], vị trí bệnh Những thương tổn trên phiến lá của cây ở giai đoạn sinh sản thường lớn hơn (dài khoảng 2cm) so với cây con (1cm) (Bonman 1992) [8]

Một vết bệnh điển hình có hình thoi, rộng ở giữa và nhọn ở hai đầu, tâm thường có màu xám hoặc hơi trắng, xung quanh thường có màu nâu hay nâu

đỏ Một vết bệnh phát triển đầy đủ có thể dài khoảng 1 - 1,5 cm và rộng 0,3 - 0,5 cm Trên các giống nhiễm, vết bệnh ban đầu chỉ là đốm úng nước, nhỏ, màu xanh xám, sau đó lan ra phát triển thành một vết bệnh điển hình Nếu gặp thời tiết ẩm và giống có tính nhiễm cao, vết bệnh sẽ có màu xám xanh do đài

và bào tử nấm phát triển trên đó, viền nâu hẹp hay mờ có quầng màu vàng quanh vết bệnh; Trên các giống kháng mạnh, đốm bệnh là những đốm nâu nhỏ từ bằng đầu kim đến 1-2 mm còn ở giống kháng vừa, vết bệnh có hình tròn hay hình trứng, tâm xám trắng, viền nâu, 2-3 mm Nhiễm đạo ôn cổ bông

là triệu chứng phá hoại nặng nhất trong hầu hết các môi trường xuất hiện bệnh đạo ôn (Ou, 1985) [21]

Bảng 1.1: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại lúa

Bệnh Triệu chứng

Trên lá Vết đầu nhỏ, màu xanh dần thành hình thoi, rìa

màu nâu đỏ, giữa bạc trắng, các vết có thể liên kết với nhau thành mảng lớn, hình thù không rõ

Trên

cổ bông

Đoạn cổ giáp tai lá hoặc sát hạt thóc có màu nâu xám, vết bệnh to dần, bao quanh cổ bông làm cổ bông bị héo

Trên đốt thân Có màu nâu sậm đến đen Các đốt gần đất mục ra Trên hạt Đốm tròn, viền nâu, tâm màu xám trắng, đường

kính 1-2mm

1.3.2 Tình hình nhiễm bệnh đạo ôn ở lúa tại Việt Nam

Ở Việt Nam bệnh được phát hiện ở vùng Nam Bộ rất sớm, từ thời Pháp thuộc năm 1921 do Vincens (người Pháp) Tính đến thời điểm hiện nay, bệnh đạo ôn hại lúa là một đối tượng gây tác hại nghiêm trọng ở một số nước như Nhật Bản, Ấn Độ, Philippin và Việt Nam Cũng chính điều này mà bệnh đạo ôn đã trở thành đối tượng được nghiên cứu, tìm hiểu sớm và nhiều nhất Tại Việt Nam, có năm bệnh đạo ôn đã gây thiệt hại rất lớn cho sản xuất, gần như mất trắng trong đợt dịch hại xảy ra ở Hà Đông (cũ) vào năm 1955 -

1956 Đối với bệnh đạo ôn thối cổ bông, ước tính cứ 10% gié bị nhiễm bệnh thì năng suất thất thu 6% và tỷ lệ hạt kém phẩm chất gia tăng 5%

Ở miền Bắc, các vùng Hải Phòng, Thái Nguyên, Ninh Bình, Bắc Giang thường bị thiệt hại nặng Ở ĐBSCL, đây cũng là bệnh phổ biến và nguy hiểm nhất với hai cao điểm là khoảng cuối năm và tháng 5 - 6 dương lịch, nhất là ở các tỉnh An Giang, Cần Thơ, Kiên Giang Vụ lúa Hè Thu 2012, ở ĐBSCL đã

có hơn 70.000 ha lúa bị bệnh đạo ôn Tại nhiều nơi, nông dân phải phá bỏ, gieo sạ lại hàng trăm hecta lúa do bị nhiễm bệnh quá nặng với tỷ lệ bệnh trên 25%

Theo Trung tâm BVTV phía Nam, vào thời điểm cuối tháng 1 năm 2013 toàn khu vực phía Nam có 56.818 ha lúa bị nhiễm bệnh bệnh đạo ôn lá và 4.675 ha nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông với tỷ lệ bệnh phổ biến từ 5 đến 15% Các tỉnh có bệnh xuất hiện như Long An, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Vĩnh Long, Sóc Trăng, Đồng Tháp, Đồng Nai Chỉ riêng tại An Giang, có thời điểm bệnh đạo ôn lá đã lan rộng ra diện tích trên 22.318 ha, tăng hơn 2.000 ha so cùng kỳ của vụ Đông Xuân năm 2012 Tại Long An, diện tích nhiễm bệnh đạo ôn lá là 17.498 ha, tỷ lệ bệnh phổ biến 5 - 10%, tập trung trên lúa giai đoạn đẻ nhánh Tại miền Trung và Tây Nguyên, bệnh đạo ôn đã phát sinh gây hại trên lúa Đông Xuân cực sớm giai đoạn đẻ nhánh - đứng cái

Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật, vụ đông Xuân 2003 - 2004 tổng diện tích lúa bị nhiễm đạo ôn ở miền Bắc là 202.998 ha, trong đó diện tích bị nhiễm đạo ôn lá là 178.147 ha (diện tích bị nặng là 4.348 ha), diện tích bị nhiễm đạo ôn cổ bông là 24.752 ha Hầu hết các giống phổ biến trong sản xuất

đều bị nhiễm đạo ôn với mức độ khác nhau: Khang dân 18, Q5, Bắc thơm,

VN10, DT10, DT11 v.v Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng trồng lúa lớn nhất Việt Nam, khi bị nhiễm bệnh đạo ôn thiệt hại cho năng suất lúa ước tính giảm tới 20% Một vài năm trở lại đây, trước những biến đổi bất lợi của điều kiện ngoại cảnh bệnh đạo ôn có nguy cơ bùng phát triên diện rộng và có thể phát triển thành dịch nếu không được phát hiện kịp thời, hầu hết các giống chất lượng đang trồng phổ biến (OM149, OMCS2000) đều bị nhiễm đạo ôn với các mức độ khác nhau Trong vụ đông Xuân 2005 - 2006 bệnh gây thiệt hại lớn ở hầu hết các địa phương (An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ) trên giống lúa OM1490, thiệt hại cho năng suất ước tính giảm từ 20 - 80% Để phòng trừ bệnh đạo ôn, nông dân thường sử dụng thuốc hóa học như một phương thức hữu hiệu, ở một số nơi khác nông dân thường tiến hành phun nhiều lần và trộn nhiều loại thuốc với nhau, điều này đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của chính người nông dân đồng thời môi trường xung quanh cũng bị ảnh hưởng

Theo Cục bảo vệ thực vật, vụ xuân 2014 diện tích bị nhiễm còn khoảng 25.300 ha, trong đó diện tích bị nhiễm nặng là 2.289 ha Tại các tỉnh Bắc Trung bộ, bệnh đạo ôn hại cổ bông xảy ra trên diện tích 328 ha và tập trung chủ yếu tại Thừa Thiên Huế Tại các tỉnh Nam Trung bộ và Tây Nguyên, các đối tƣợng sâu, bệnh gây hại nhẹ, rải rác trên trà lúa Đông xuân muộn, trong

đó diện tích đạo ôn hại lá nhiễm 150 ha

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các mẫu lúa được sử dụng trong nghiên cứu là các dòng/giống lúa bản địa có khả năng kháng bệnh đạo ôn của Việt Nam

Bảng 2.1: Các giống lúa bản địa có khả năng kháng bệnh đạo ôn

STT Số đăng kí Tên giống Tính kháng

11 12744 Nàng sậu đỏ bến lội Kháng cao

12 12969 Ble sua chư ha Kháng cao

14 12984 Khẩu niêu Vĩnh Phúc Kháng cao

15 12999 Plầu ca đung Kháng cao

2.2 Nội dung nghiên cứu

Đánh giá một số chỉ tiêu hình thái nông học của các giống lúa trong tập đoàn lúa bản địa có khả năng kháng bệnh đạo ôn

2.3 Phương pháp nghiên cứu

+ Bố trí thí nghiệm

Sơ đồ thí nghiệm như sau:

Nam (đường đi vào)

- Bố trí thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện theo phương pháp của Đỗ Thị Ngọc Oanh, 2004 [6]

- Thí nghiệm đánh giá được bố trí trên chân đất thịt trung bình, chủ động nước Các công thức thí nghiệm bố trí tuần tự không nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 8m2 (2 x 4m), khoảng cách giữa các ô là 0,4m

b Kỹ thuật trồng trọt

- Chuẩn bị giống: giống được kiểm tra độ nảy mầm trước khi làm thí nghiệm, giống phải đạt tiểu chuẩn trên 85% hạt nảy mầm mới dùng cho thí nghiệm

- Cách ngâm ủ và gieo hạt: Gieo theo hàng, cấy 1 dảnh đối với các thí nghiệm đánh giá tập đoàn

Các mẫu hạt của 15 giống lúa có khả năng kháng đạo ôn sau khi được thu theo từng khóm được phơi khô Sau đó, tiến hành ngâm ủ, gieo

Các bước tiến hành:

+ Chọn hạt chắc, đều

+ Sau đó ngâm hạt giống trong môi trường nước sạch 18-20 giờ, khi hạt giống hút no nước đem rửa sạch mùi chua, chất nhờn (4 - 5 giờ đãi chua thay nước một lần), đãi sạch để ráo nước của hạt lúa trước khi đem ủ;

+ Tiến hành ủ ấm ngay từ ban đầu (khi thóc chưa nứt nanh) ở nhiệt độ 35-40oC Trong quá trình ủ, kiểm tra nếu hạt thóc khô phải tưới thêm nước; khi thóc đã nứt nanh phải nhanh chóng đảo nhẹ, rải mỏng (hạ nhiệt độ xuống khoảng 25oC); khi hạt thóc ra mộng và rễ đều, mộng mập, khô ráo (hạt giống

nảy mầm dài bằng 1/3 chiều dài hạt thóc) thì đi gieo; gieo đều và chìm mộng

- Chuẩn bị đất: đất được cày bữa kỹ, san phẳng, vơ sạch cỏ dại

- Mật độ: 20 - 23 khóm/m2

- Các khâu kỹ thuật khác theo đại trà sản xuất

c Các tính trạng theo dõi và phương pháp đánh giá

- Phương pháp đánh giá bằng mắt được thực hiện qua quan sát toàn ô thí nghiệm, trên từng cây hay các bộ phận của cây và cho điểm Các chỉ tiêu định lượng được đo đếm trên mẫu hoặc toàn ô thí nghiệm Các mẫu lấy ngẫu nhiên, trừ cây ở rìa ô Các chỉ tiêu được theo dõi theo đúng giai đoạn sinh trưởng thích hợp của cây lúa

- Quan sát và đánh giá các chỉ tiêu theo mẫu mô tả, đánh giá cây lúa (IRRI, 1980) và Hệ thống đánh đánh giá tiêu chuẩn cây lúa của (IRRI, 1996) [10]

- Theo hướng dẫn của IRRI (1996) [10], quá trình sinh trưởng của cây lúa được chia thành 9 giai đoạn như sau:

Giai đoạn 1: Nảy mầm

Giai đoạn 2: Mạ

Giai đoạn 3: Đẻ nhánh

Giai đoạn 4: Vươn lóng Giai đoạn 5: Làm đòng Giai đoạn 6: Trỗ bông

Giai đoạn 7: Chín sữa Giai đoạn 8: Vào chắc Giai đoạn 9: chín Các tính trạng theo dõi và đánh giá trong thí nghiệm

- Trong thí nghiệm này chúng tôi tiến hành đánh giá 6 chỉ tiêu của đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa:

1 Độ cứng cây (Cs): Được đánh giá lần đầu vào lúc trỗ xong bằng cách lay nhẹ các dảnh, ngược xuôi trong vài lần Lần quan sát cuối cùng tiến hành vào lúc chín nhằm ghi lại thế đứng của cây

Giai đoạn sinh trưởng 8 - 9

Thang điểm (số cây đổ): 1 Cứng (cây không bị nao); 3 Cứng trung bình (hầu hết cây bị nao); 5 Trung bình (hầu hết cây bị nao vừa vừa); 7 Yếu (hầu hết cây gần nằm rạp); 9 Rất yếu (tất cả cây bị đổ rạp)

2 Độ tàn lá (Sen): Thông thường người ta cho rằng sự xuống lá nhanh

có thể có hại tới năng suất nếu hạt thóc chưa mẩy hoàn toàn

Quan sát sự xuống lá ở giai đoạn sinh trưởng 9

Thang điểm: 1 Muộn và chậm (lá giữ màu xanh tự nhiên); 5 Trung bình (lá trên biến vàng); 9 Sớm và nhanh (tất cả các lá vàng hoặc chết)

3 Độ thoát cổ bông (Exs): Khả năng không trỗ thoát cổ bông nhìn chung được coi là một nhược điểm di truyền Môi trường và bệnh hại cũng ảnh hưởng tới nhược điểm này

Giai đoạn sinh trưởng 7-9

Thang điểm: 1 Thoát tốt; 3 Thoát trung bình; 5 Vừa đúng cổ bông;

7 Thoát một phần; 9 Không thoát được

4 Độ rụng hạt (Thr): Giữ chặt và vuốt tay dọc bông và ước tính số % hạt rụng

Giai đoạn sinh trưởng 9

Thang điểm (độ rụng hạt): 1 Khó (<10%); 3 Khó vừa (1-5%); 5 Trung bình (6-25%); 7 Mầu (26-50%); 9 Dễ rụng (51-100%)

5 Độ thụ phấn của bông (SpFert): Xác định bằng cách dùng ngón tay bóp hạt và ghi lại số hạt, không, rỗng, lép

Giai đoạn sinh trưởng 9

Thang điểm (hạt hữu dục): 1 Hữu thụ cao (>90%); 3 Hữu thụ 89%); 5 Hữu thụ bộ phận (50-74%); 7 Bất thụ cao (<50% đến rất ít); 9 (0%)

(75-6 Thời gian sinh trưởng (Mat): Sử dụng số ngày từ khi gieo đến lúc hạt chín (85% số hạt trên bông đã chín) Giai đoạn sinh trưởng 9

- Chúng tôi tiến hành đánh giá 13 chỉ tiêu liên quan đến các đặc điểm hình thái có sự ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa:

Số dảnh Màu gốc bẹ lá Góc lá đòng

Độ phủ lông vỏ trấu Góc thân

Dài bông

1 Chiều dài lá (n=5)/cm: Đo thực tế chiều dài lá ngay dưới lá đòng và biểu thị bằng cm

Giai đoạn sinh trưởng: 6

2 Chiều rộng lá (n=5)/cm: Đo chỗ rộng nhất của lá ngay dưới lá đòng và biểu thị bằng cm

Giai đoạn sinh trưởng: 6

3 Độ phủ lông của lá (LBP): Ngoài việc xem xét bằng mắt, vuốt ngón tay

từ đỉnh lá xuống gốc lá Đánh giá sự hiện diện của lông trên mặt lá và phân loại

Giai đoạn sinh trưởng: 5-6

Thang điểm: 1 Trơn ; 2 Trung bình; 3 Phủ lông