SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆPBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH LÊ DŨNG SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 82010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH LÊ DŨNG SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật Mã số: 60.62.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM VĂN DƯ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 82010 i SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LÊ DŨNG Hội đồng chấm luận văn: 1. Chủ tịch: GS.TS. NGUYỄN THƠ Hội Bảo vệ thực vật 2. Thư ký: TS. TỪ THỊ MỸ THUẬN Đại học Nông Lâm TP. HCM 3. Phản biện 1: PGS.TS. TRẦN THỊ THU THỦY Đại học Cần Thơ 4. Phản biện 2: TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN Đại học Nông Lâm TP. HCM 5. Ủy viên: PGS.TS. PHẠM VĂN DƯ Cục Trồng trọt, Bộ NNPTNT ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG ii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là Lê Dũng, sinh ngày 07 tháng 04 năm 1983 tại thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế, là con Ông Lê Kháng và Bà Huỳnh Thị Mai. Tốt nghiệp phổ thông tại trường Nguyễn Trường Tộ, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2001. Tốt nghiệp Đại học ngành Vườn và sinh vật cảnh, hệ chính quy tại Trường Đại học Nông lâm Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế. Sau đó, làm việc tại Khoa Nông lâm, Trường Đại học Đà Lạt, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng từ tháng 2 năm 2006 đến nay, chức vụ Giảng viên. Tháng 09 năm 2007 theo học Cao học ngành Bảo vệ thực vật tại Đại học Nông Lâm Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Tình trạng gia đình: chưa lập gia đình Địa chỉ liên lạc: 01 Phù Đổng Thiên Vương – Phường 8 – thành phố Đà Lạt – tỉnh Lâm Đồng. Điện thoại : 0905 933 725 Email : Dungldlu.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Lê Dũng iv LỜI CẢM ƠN Để hoàn tất đề tài này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ và động viên của mọi người. Tôi xin gửi lòng biết ơn chân thành đến:

***************

LÊ DŨNG

SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM

Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ

BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

*****************

LÊ DŨNG

SỰ LAN TRUYỀN QUA ĐẤT, TÀN DƯ THỰC VẬT CỦA NẤM

Fusarium moniliforme VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ

BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

BỆNH LÚA VON Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Đại học Nông Lâm TP HCM

3 Phản biện 1: PGS.TS TRẦN THỊ THU THỦY

Đại học Cần Thơ

4 Phản biện 2: TS LÊ ĐÌNH ĐÔN

Đại học Nông Lâm TP HCM

Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

Tôi tên là Lê Dũng, sinh ngày 07 tháng 04 năm 1983 tại thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế, là con Ông Lê Kháng và Bà Huỳnh Thị Mai

Tốt nghiệp phổ thông tại trường Nguyễn Trường Tộ, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2001

Tốt nghiệp Đại học ngành Vườn và sinh vật cảnh, hệ chính quy tại Trường Đại học Nông lâm Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế

Sau đó, làm việc tại Khoa Nông lâm, Trường Đại học Đà Lạt, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng từ tháng 2 năm 2006 đến nay, chức vụ Giảng viên

Tháng 09 năm 2007 theo học Cao học ngành Bảo vệ thực vật tại Đại học Nông Lâm Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh

Tình trạng gia đình: chưa lập gia đình

Địa chỉ liên lạc: 01 Phù Đổng Thiên Vương – Phường 8 – thành phố Đà Lạt – tỉnh Lâm Đồng

Điện thoại : 0905 933 725

Email : Dungl@dlu.edu.vn

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Để hoàn tất đề tài này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ và động viên của mọi người

Tôi xin gửi lòng biết ơn chân thành đến:

ƒ Quý Thầy, Cô giáo Khoa Nông học, Phòng Sau đại học – trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền thụ những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường

ƒ PGS TS Phạm Văn Dư đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi đi đúng hướng và hoàn thành đề tài

ƒ TS Lê Cẩm Loan, Cô đã cho tôi những ý kiến bổ ích và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

ƒ Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Lâm – Trường Đại học Đà Lạt đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài

ƒ Ban Lãnh đạo Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

ƒ Các Anh, Chị, Em Bộ môn Bệnh cây – Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long

đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất để tôi thực hiện đề tài này

ƒ Các Anh, Chị, Em đồng nghiệp và bạn bè là nguồn động viên lớn về tinh thần giúp tôi thực hiện tốt đề tài

ƒ Bố, Mẹ, và các anh chị em trong gia đình là nguồn động viên lớn về tinh thần cũng như vật chất để tôi hoàn thành đề tài

LÊ DŨNG

Đề tài “Sự lan truyền qua đất, tàn dư thực vật của nấm Fusarium

moniliforme và một số biện pháp phòng trừ bệnh lúa von ở đồng bằng sông

Cửu Long” được thực hiện tại phòng thí nghiệm, nhà lưới và khu thực nghiệm của

Bộ môn Bệnh cây thuộc Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long, huyện Thới Lai, tỉnh Cần Thơ, từ tháng 9 năm 2008 đến tháng 10 năm 2009

Nghiên cứu độ sâu lây bệnh vào đất được thực hiện trong nhà lưới Đất được

rãi nấm F moniliforme đã chuẩn bị bằng môi trường trấu – lúa với lượng 200 kg/ha

ở các độ sâu 0, 2, 4 cm và đối chứng không rãi nấm Kết quả thí nghiệm cho thấy

rãi nấm F moniliforme trên bề mặt đất rồi gieo hạt ngay sau đó thì tỷ lệ cây bệnh

cao nhất ở tất cả các thời điểm khảo sát Phương pháp này được sử dụng để nghiên cứu cơ chế lan truyền nấm bệnh từ đất

Nghiên cứu cơ chế truyền bệnh từ đất sang cây lúa được thực hiện trên đồng ruộng trong 2 vụ: Đông Xuân 2008 – 2009 và vụ Hè Thu 2009 Thí nghiệm được

bố trí theo kiểu 3 nhân tố RCBD với 3 lần lặp lại Một nhân tố là đất có và không lây nhiễm, một nhân tố là hạt giống không xử lý và có xử lý bằng nước muối 15 %,

và 2 giống thí nghiệm, giống Jasmin 85 (mẫn cảm) và giống OM 4900 (kháng tốt với bệnh) Kết quả thí nghiệm cho thấy nấm bệnh có khả năng lan truyền qua đất và tàn dư thực vật trong đất sau mỗi vụ thu hoạch Như một kết quả bổ sung cho cơ chế truyền bệnh từ đất và tàn dư thực vật, các mẫu thân cây bệnh và tàn dư thực vật cũng được thu thập và quan sát dưới kính hiển vi để làm bằng chứng cho sự tồn tại

của nấm bệnh trên rơm rạ sau thu hoạch Quả thể Gibberella fujukuroi đã được tìm thấy trên bẹ lá cây bệnh Kết quả này là bằng chứng về sự hiện diện của F

moniliforme và giai đoạn hữu tính của nấm bệnh trên đồng ruộng vào cuối mùa vụ

Đây là bằng chứng đầu tiên về giai đoạn hữu tính Gibberella fujikuroi trong điều

kiện tự nhiên ở đồng bằng sông Cửu Long

Để đánh giá hiệu quả của biện pháp quản lý nước trong phòng trừ bệnh, hạt

ở nồng độ 106 bào tử / ml có chứa 2 % dung dịch Tween 20 Hạt giống được xử lý với mức ngâm hạt: (i) ngâm sâu (150 cm) và (ii) ngâm cạn (20 cm) Sau đó, hạt được gieo trên ruộng với 2 cách xử lý: (1) cho ngập nước 5 cm ngay sau khi sạ kéo dài trong 12 giờ, và (2) cho ngập sau 5 ngày sạ theo phương pháp thông thường Kết quả thí nghiệm cho thấy việc ngâm hạt có hiệu quả làm giảm lượng mầm bệnh trên hạt, nhưng độ sâu ngâm hạt không có ý nghĩa đối với biểu hiện bệnh trên đồng ruộng Trong khi đó, biện pháp quản lý ngập nước ngay sau khi sạ có khả năng hạn chế bệnh trên đồng ruộng

Thí nghiệm về khảo sát hiệu quả của biện pháp xử lý hạt cũng được thực hiện trên đồng ruộng Kết quả cho thấy việc xử lý hạt với nước muối 15% có hiệu quả tốt trong phòng trừ bệnh lúa von và là biện pháp thân thiện với môi trường

The thesis “Assessment on soil-borne mechanism of Fusarium

moniliforme and Bakanae disease management in the Mekong Delta” was

conducted at the laboratory, screen-house and experimental plots of Department of Plant Pathology, Cuu Long Delta Rice Research Institute, Thoi Lai district – Can Tho province, from September – 2008 to November – 2009

Study on depth of inoculation in soil was done in the screen-house Soil was inoculated by artificially infected rice-chaff with the dose of 200 kg/ha at the depth

of 0 cm, 2 cm and 4 cm Results indicated that inoculation on the soil surface was sufficient to ensure higher disease incidence at different rice growth stages This technique was used to study on soil-borne mechanism of pathogen

Assessment on soil-borne mechanism of F moniliforme were carried out in

the field in Dry season 2008-2009 and Wet season 2009 The experiment was laid out in 3 factorial design in RCBD with 3 replications One factor was soil with and

without inoculation with F moniliforme inoculum, the other was seed with and

without treatment with 15 % of Sodium Chloride (NaCl) and two rice varieties, Jasmine 85 (susceptible to bakanae) and OM 4900 (tolerant to bakanae) were used

The results of this experiment indicate that F moniliforme is soil-borne As a result

to supplement soil-borne mechanism of bakanae disease (F moniliforme), diseased

plants were collected as proof of occurrence of the fungi on the rice stubble on the

field for microscope examination Perithecia of Gibberella fujikuroi were found out

on the leaf sheath These are proofs for occurrence of F moniliforme and

teleomorph of bakanae on the field at the end of growing season This is the first

proof of perfect stage of Gibberella fujikuroi in the nature condition in the Mekong

Delta

To assess the effect of water management on control of Bakanae diseases,

rice seed was artificially inoculated by coating with spore suspension of F

moniliforme at the concentration of 106 spores / ml and 2% of Tween 20 solution

Rice seed was treated in two deep water levels of soaking: (i) soaking at level of 0.2

m, and (ii) that of 1.5 m Then they were sown on the field with 2 treatments: (i) submerged immediately after sowing, (ii) submerged at 5 days after sowing as farmer’s practice Results showed that soaking seeds respectively under shallow

and deep water of 20 and 150 cm could reduce F moniliforme which contaminated

on rice seeds, but these could not reduce bakanae disease incidence However, seeds submerged immediately after sowing can decrease bakanae incidence in the field

The other experiment was set up in the field in order to evaluate the effect of seed treatments on the management of bakanae disease Results showed that seed treatment with 15 % sodium chloride is considered as the best and more eco-friendly practice

Trang tựa Trang

Trang chuẩn y i

Lý lịch cá nhân ii

Lời cam đoan iii

Lời cảm ơn iv

Tóm tắt v

Summary vii

Mục lục ix

Danh sách chữ viết tắt xii

Danh sách bảng xiii

Danh sách hình xv

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 

Chương 2 TỔNG QUAN 4 

2.1 Sự phân bố, gây hại của phức hệ F moniliforme và bệnh lúa von 4 

2.2 Triệu chứng bệnh trên lúa 6 

2.3 Tác nhân gây bệnh lúa von 8 

2.3.1 Đặc điểm phân loại 8 

2.3.2 Đặc điểm của giai đoạn vô tính F moniliforme 10 

2.3.3 Đặc điểm của giai đoạn hữu tính Gibberella fujikuroi 11 

2.4 Chu kỳ phát triển của nấm F moniliforme – chu kỳ bệnh 11 

2.5 Dịch tễ học và điều kiện phát sinh phát triển bệnh 15 

2.6 Cơ chế lan truyền và gây hại của nấm F moniliforme 18 

2.7 Nguyên lý và các biện pháp phòng trừ 19 

2.7.1 Hóa học và xử lý hạt giống 19 

2.7.2 Sinh học 21 

2.7.3 Sử dụng giống kháng 22 

2.7.4 Xử lý hạt giống 23 

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 

3.1 Nội dung nghiên cứu 26 

3.2 Vật liệu nghiên cứu 26 

3.2.1 Trang thiết bị phòng thí nghiệm 26 

3.2.2 Vật liệu – thiết bị nhà lưới và ngoài đồng ruộng 27 

3.3 Phương pháp thí nghiệm 27 

3.3.1 Phân lập và ly trích nấm bệnh 27 

3.3.2 Chuẩn bị nguồn lây nhiễm 27 

3.3.3 Khảo sát phương pháp lây nhiễm đất 28 

3.3.4 Nghiên cứu khả năng truyền bệnh qua đất của bệnh lúa von 30 

3.3.5 Khảo sát hình thái học của F moniliforme trên rơm rạ nhiễm bệnh tự nhiên 32  3.3.6 Khảo sát hiệu quả của biện pháp kiểm soát nước trong phòng trừ bệnh lúa von 33 

3.3.6.1 Phương pháp áo hạt 33 

3.3.6.2 Thí nghiệm trong nhà lưới 33 

3.3.6.3 Thí nghiệm ngoài đồng 34 

3.3.6.4 Chỉ tiêu theo dõi 34 

3.3.7 Đánh giá hiệu lực của một số biện pháp xử lý hạt giống hiện nay 35 

3.3.7.1 Bố trí thí nghiệm 35 

3.3.7.2 Phương pháp xử lý hạt 36 

3.3.7.3 Chỉ tiêu theo dõi 36 

3.3.8 Phương pháp phát hiện mẫu bệnh 37 

3.3.9 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 37 

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 38 

4.1 Cơ chế truyền bệnh từ đất sang cây lúa 38 

4.1.1 Khả năng gây bệnh của chủng nấm 38 

4.1.2 Khả năng lan truyền qua đất của F moniliforme 41 

4.1.2.1 Kết quả trong vụ Đông Xuân, 2008 - 2009 41 

4.1.2.2 Kết quả trong vụ Hè Thu 2009 46 

4.1.3 Hình thái học của nấm bệnh trong rơm rạ nhiễm bệnh tự nhiên 52 

4.2 Hiệu quả của biện pháp kiểm soát nước trong phòng trừ bệnh lúa von 57 

4.2.1 Thí nghiệm trong nhà lưới 57 

4.2.2 Thí nghiệm ngoài đồng 59 

4.3 Hiệu quả của các biện pháp xử lý hạt giống đối với bệnh lúa von ở ĐBSCL 63 

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69 

5.1 Kết luận 69 

5.2 Đề nghị 69 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 

PHỤ LỤC 78 

Chữ viết tắt Tên đầy đủ

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

Fm Fusarium moniliforme

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 3.1 Các phương pháp lây nhiễm đất trong nhà lưới 29

Bảng 3.2 Các nghiệm thức nghiên cứu khả năng truyền bệnh từ đất 30

Bảng 3.3 Các nghiệm thức quản lý nước 34

Bảng 3.4 Các nghiệm thức xử lý hạt trong thí nghiệm 35

Bảng 3.5 Các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm 36

Bảng 4.1 Tỷ lệ chồi bệnh ở các phương pháp lây nhiễm đất khác nhau ở các thời điểm trên giống Jasmine 85 40

Bảng 4.2 Tỷ lệ nhiễm nấm F moniliforme trước và sau khi xử lý hạt của 2 nhóm giống, vụ Đông Xuân 2008 – 2009 41

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của đất có lây nhiễm và không lây nhiễm đến tỷ lệ abệnh lúa von (%), Đông Xuân 2008 – 2009 41

Bảng 4.4 Tỷ lệ bệnh lúa von trên giống Jasmine 85 và OM 4900 quan sát ở các thời điểm khác nhau, vụ Đông Xuân 2008 - 2009 42

Bảng 4.5 Tỷ lệ bệnh lúa von ở các nghiệm thức xử lý hạt trên nền đất có xử lý và không xử lý rơm rạ nhiễm, vụ Đông Xuân 2008 – 2009 43

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của việc xử lý hạt đến tỷ lệ bệnh lúa von ở các thời điểm khác nhau, Đông Xuân 2008 – 2009 43

Bảng 4.7 Hiệu quả xử lý hạt trên hai nền đất khác nhau có lây nhiễm và không lây nhiễm, vụ Đông Xuân 2008 – 2009 45

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của việc xử lý hạt giống đến tỷ lệ chồi bệnh trên các giống khác nhau, Đông Xuân 2008 – 2009 43

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của tổ hợp các yếu tố đến đến tỷ lệ chồi bệnh trên các giống khác nhau, Đông Xuân 2008 – 2009 45

Bảng 4.10 Tỷ lệ nhiễm nấm F moniliforme trước và sau khi xử lý hạt của 2 nhóm giống, vụ Hè Thu 2009, Viện Lúa ĐBSCL 46

Bảng 4.11 Tỷ lệ nhiễm nấm F moniliforme trước và sau khi xử lý hạt của 2 nhóm giống, vụ Hè Thu 2009, Viện Lúa ĐBSCL 47

Bảng 4.12 Tỷ lệ bệnh lúa von của các giống khác nhau ở các thời điểm khảo sát, vụ Hè Thu 2009, Viện lúa ĐBSCL 47

Bảng 4.13 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý hạt đến tỷ lệ bệnh trên các

giống khác nhau 49

Bảng 4.14 Tỷ lệ bệnh lúa von ở các nghiệm thức xử lý hạt trên nền đất

có xử lý và không xử lý rơm rạ nhiễm, vụ Hè Thu 2009 49

Bảng 4.15 Ảnh hưởng của đất có lây nhiễm và không lây nhiễm đến tỷ lệ

bệnh lúa von (%) ở các thời điểm, Hè Thu – 2009 47

Bảng 4.16 Ảnh hưởng của việc xử lý hạt đến tỷ lệ bệnh lúa von ở các thời

điểm 10, 20, 30, và 40 NSS, Hè Thu 2009 47

Bảng 4.17 Hiệu quả xử lý hạt trên các nền đất có lây nhiễm và không lây

nhiễm ở vụ Đông Xuân 2008 – 2009 49

Bảng 4.18 Ảnh hưởng của tổ hợp các yếu tố đến đến tỷ lệ chồi bệnh trên

các giống khác nhau, Hè Thu 2009 50

Bảng 4.19 Hình thái học của nấm bệnh trong rơm rạ nhiễm bệnh sau thu

hoạch ở thời điểm khảo sát trong vụ Hè Thu, 2009 tại huyện

Thới Lai – Cần Thơ 53

Bảng 4.20 Tỷ lệ nhiễm nấm F moniliforme trước và sau khi ngâm hạt

của các nghiệm thức ngâm hạt, vụ ĐX 2009 58

Bảng 4.21 Tỷ lệ bệnh lúa von ở các nghiệm thức ngâm hạt ở các độ sâu

khác nhau 58

Bảng 4.22 Ảnh hưởng của biện pháp kiểm soát nước đến tỷ lệ bệnh ở các

giai đoạn khác nhau trong điều kiện nhà lưới 58

Bảng 4.23 Ảnh hưởng của biện pháp kiểm soát nước trên các mức ngâm

hạt khác nhau trong nhà lưới 59

Bảng 4.24 Ảnh hưởng của độ sâu ngâm hạt đến tỷ lệ von ở các thời điểm

khác nhau, vụ Đông Xuân 2008 – 2009 60

Bảng 4.25 Các nghiệm thức quản lý nước đến tỷ lệ von, Đông Xuân 2008 61 Bảng 4.26 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý đến tỉ lệ nẩy mầm trên

giống Jasmine 85, Đông Xuân 2009, Viện Lúa ĐBSCL 63

Bảng 4.27 Tỉ lệ nhiễm nấm F moniliforme trên hạt giống trước và sau

khi xử lý, giống Jasmine 85, Đông Xuân 2009 63

Bảng 4.28 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý hạt đến tỉ lệ bệnh lúa von

quan sát trên ruộng thí nghiệm, Đông Xuân 2009 64

Bảng 4.29 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý hạt đến năng suất và

thành phần năng suất trên giống Jasmine 85, Đông Xuân 2009 66

Bảng 4.30 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý đến tỉ lệ nấm Fm trên hạt

sau khi thu hoạch, giống Jasmine 85, Đông Xuân 2009 66

Hình Trang

Hình 3.1 Bố trí thí nghiệm khả năng lan truyền của F morniliforme qua

đất 31

Hình 3.2 Bố trí thí nghiệm quản lý nước trên đồng ruộng 34

Hình 4.1 Triệu chứng bệnh 39

Hình 4.2 Giai đoạn vô tính của nấm F moniliforme 54

Hình 4.3 Hình thái nấm bệnh ở giai đoạn hữu tính và kết quả phân lập lại từ đơn bào tử hữu tính 55

Hình 4.4 Chu kỳ bệnh lúa von gây nên bởi Gibberella fujikuroi (mô phỏng theo Sun, 1975)……… ……….56

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Lúa là một trong những loại cây lương thực chủ yếu của các nước Đông Á nói chung Ở Việt Nam, sản xuất lúa không chỉ để đáp ứng nhu cầu lương thực của

cả nước mà đây còn là một mặt hàng xuất khẩu chiến lược quan trọng của đất nước Với tính chất điển hình của vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, khí hậu Việt Nam rất thuận lợi để phát triển nền nông nghiệp lúa nước Cùng với những thành tựu đạt được trong những năm vừa qua, sản xuất lúa Việt Nam hiện nay đang gặp phải những khó khăn nhất định, và càng khó khăn hơn trước áp lực của sự biến đổi khí hậu toàn cầu, làm xuất hiện trở lại và hoạt động mạnh mẽ của các loài dịch hại, trong đó lúa von và bệnh lem lép hạt cũng là một vấn đề tương đối phổ biến gây nên những tổn thất đáng kể trong những năm gần đây

Ngành sản xuất lúa gạo ở nước ta trong những năm qua đã có những chuyển biến tích cực và đã thực sự giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Là mặt hàng xuất khẩu đứng thứ 5, lúa gạo đã đem về cho đất nước ta mỗi năm từ 600 – 800 triệu USD Không những thế, với vị trí đứng thứ 2 về xuất khẩu lúa gạo, mỗi năm góp từ 13 – 17% lượng gạo xuất khẩu trên thế giới, sản xuất lúa Việt Nam còn giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới

Điều kiện thuận lợi cho sự phát triển nền nông nghiệp lúa nước cũng là điều kiện thích hợp cho sự phát sinh và phát triển của các loài dịch hại Trong những năm trở lại đây vấn đề dịch bệnh đã và đang trở thành một vấn đề cấp bách cho nền sản xuất lúa Việt Nam Nhiều tác nhân gây bệnh đã xuất hiện trở lại và hình thành các đợt dịch làm thiệt hại năng suất và chất lượng lúa Một trong số đó, là bệnh lúa von – loại bệnh trước đây chỉ thấy ở miền Bắc nước ta Bệnh lúa von được ghi nhận

là một trong những bệnh quan trọng gây hại trên lúa hiện nay, đặc biệt trên một số giống lúa đặc sản ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long Trong vụ Đông Xuân năm

2006 – 2007 có 6 tỉnh trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có tổng diện tích bị nhiễm lúa von là 11.046 ha, trong đó, Cần Thơ có diện tích bị nhiễm bệnh cao nhất với hơn 6.739 ha

Theo nhiều tác giả cho rằng nguồn lây nhiễm của bệnh này chủ yếu là qua hạt giống, những con đường xâm nhiễm khác chỉ là những yếu tố phụ Nhiều nghiên cứu hiện nay vẫn chỉ tập trung vào cơ chế lan truyền qua hạt giống và qua không khí Trong khi đó, với các điều kiện canh tác như ở ĐBSCL cho thấy khả năng bệnh có sự lan truyền không những từ hạt giống mà còn qua đất và tàn dư thực vật

Một số phát hiện mới đây cũng cho thấy rằng độ sâu mức nước trong quá trình ngâm ủ hạt giống hoặc việc cho nước vào ruộng sớm cũng ảnh hưởng đến phát sinh và phát triển bệnh lúa von trên lúa Tuy nhiên, những thông tin này chỉ là những kinh nghiệm vẫn chưa có những nghiên cứu đầy đủ nhằm kiểm chứng về tính hiệu quả của nó trong những điều kiện cụ thể Đồng thời, do tính chất xuất hiện của nấm bệnh rất khác nhau ở các vùng sinh thái nên hiệu quả của những phương pháp này có thể biến động rất lớn giữa các vùng Chính vì vậy, vấn đề áp dụng thực tiễn của những thông tin khuyến cáo này đối với nước ta vẫn hết sức mù mờ

Mặt khác, cho đến nay vẫn chưa có những nghiên cứu đầy đủ về việc sử dụng hạt giống khỏe và hiệu quả của những phương pháp xử lý hạt trong quản lý bệnh Trong khi đó, những ghi nhận thực tế vừa qua cho thấy một số loại thuốc thuộc nhóm carbendazim không còn hiệu quả cao trong việc phòng trừ bệnh lúa von Hiện nay việc khuyến cáo xử lý hạt, dùng hạt giống xác nhận hay hạt giống sạch vẫn được xem là giải pháp tốt nhất để quản lý bệnh (Jan Torp và Trần Đình Nhật Dũng, 2007)

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn nói trên, đề tài: “Sự lan truyền qua đất,

tàn dư thực vật của nấm Fusarium moniliforme và một số biện pháp phòng trừ bệnh lúa von ở Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện nhằm mục tiêu kiểm

chứng và hoàn thiện cơ chế lan truyền của bệnh lúa von Đồng thời đánh giá hiệu quả của một số biện pháp phòng trừ hiện nay đối với bệnh lúa von tại khu vực

Đồng bằng sông Cửu Long để tìm ra những giải pháp hiệu quả nhất giúp nông dân ngăn chặn được bệnh này

Đề tài là nguồn tư liệu tham khảo cho các nghiên cứu ứng dụng về phòng trừ bệnh lúa von, đồng thời kết quả đề tài là một trong những nguồn tư liệu tham khảo

bổ ích cho những người quan tâm đến bệnh von và lem lép hạt lúa

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Sự phân bố, gây hại của phức hệ F moniliforme và bệnh lúa von

Phức hệ F moniliforme bao gồm nhiều loài nấm khác nhau gây hại trên

nhiều loại cây trồng và gây nên những tổn thất đáng kể “Bakanae” là loại bệnh trên

lúa do F moniliforme gây ra Loại bệnh này được mô tả đầu tiên ở Nhật Bản, và

đến nay bệnh đã có mặt ở tất cả các nước trồng lúa khu vực châu Á và nhiều nước trồng lúa trên thế giới Ở Việt Nam, nấm bệnh cũng xuất hiện từ lâu và đã gây nên những tổn thất đáng kể trong những năm vừa qua

Nấm F moniliforme có mặt trên các loại cây ký chủ chính như kê, lúa mạch,

bắp, lúa miến và mía (Endo và Burkholder, 1971; Ou, 1985; Rosales và Mew,

1997) F moniliforme gây nên bệnh “stalk rot” và “leaf blight” trên cây ngô, “stalk

rot” lúa miến, bệnh “endosepsis” ở cây vả (Booth, 1971), và bệnh thối vòng “crown rot” cây măng tây (Endo và Burkholder, 1971; Rosales và Mew, 1997) Ngoài ra, nấm bệnh còn tồn tại trên các loại cây ký chủ phụ như cà chua, chuối, mía, đậu

đũa tuy nhiên mức gây hại trên các loài ký chủ này là không đáng kể Trên lúa, F

moniliforme gây triệu chứng cao cây, thối gốc, thối mạ, và lem lép hạt (Ou, 1985)

Những triệu chứng điển hình của bệnh lúa von cũng được tìm thấy trên một số loại

cỏ hòa bản Echinochloa spp ở California vào năm 2002 (Carter, 2008)

Nấm F moniliforme phân bố khắp các vùng trồng lúa trên thế giới, cả những

vùng nhiệt đới và ôn đới (Surek và Gumustekin, 2004) Tùy theo mỗi quốc gia mà loại bệnh này có tên gọi khác nhau Bệnh “lúa von” là tên bệnh thường gọi phổ biến

ở nước ta Trên thế giới còn có rất nhiều tên gọi khác nhau Ở Ấn Độ, bệnh này gây nên triệu chứng thối gốc và được gọi là “foot rot” vào năm 1931 Bệnh lúa von được gọi là “man rice’ hay là “mạ đực” ở Phillippines, và “white stalk” ở Trung Quốc (Ou, 1985; Gupta và Paul, 2002; Mew và Misra, 1994) Bệnh cũng phát sinh

ở các vùng trồng lúa California vào năm 1999 thông qua quá trình nhập khẩu hạt giống, mà chủ yếu là các giống lúa Nhật Bản Do đó, Nhật Bản được xem là nguồn bệnh đầu tiên phát tán đi khắp các vùng trồng lúa trên thế giới nói chung và California nói riêng (Webster, 2002) Loài nấm bệnh phát hiện ở Châu Phi có liên quan mật thiết với loài nấm gây bệnh trên ngô và lúa miến (Mew và Gonzales, 2002)

Tỷ lệ xuất hiện bệnh cũng khác nhau tùy vùng phân bố Ở California, bệnh này đã được tìm thấy lần đầu tiên vào năm 1999 với tỷ lệ bệnh chưa đến 1 % ở hầu hết những vùng lúa bị nhiễm Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, tỷ lệ này có thể vượt quá 20 % (Webster, 2002)

Đặc tính gây bệnh của nấm khác nhau về điều kiện sinh trưởng, chúng sinh trưởng mạnh ở những vùng có khí hậu nhiệt đới Do đó tùy thuộc vào vùng khí hậu

mà mức tổn thất này cũng biến động khác nhau giữa các nước Ở Nhật Bản, tổn thất lên tới 20 % đã được ghi nhận (Ito và Kimura, 1931) Ở Ấn Độ mức tổn thất này lên đến 15 % trong năm 1969 tại các vùng trồng lúa thuộc phía Đông Uttar, Pradesh (Pavgi và Singh, 1969) Trong khi đó ở những vùng thuộc trung tâm Thái Lan (Trung và Bắc Thái Lan) mức tổn thất này chỉ khoảng từ 3,7 – 14,7 % (Kanjanasoon, 1965) Banglades mức tổn thất này lên đến 25 % trên các giống nhiễm (Hossain và ctv., 2007) Ở Đông Nam Á, mặc dù bệnh này thường xuyên xuất hiện nhưng tỷ lệ nhiễm bệnh và tổn thất thường rất thấp (Webster, 2002)

Tỷ lệ bệnh càng tăng thì mức độ giảm sút về sản lượng càng lớn Điều này

đã được Sunder và ctv (1997) nhận định khi nghiên cứu về mối tương quan giữa tỷ

lệ bệnh và sản lượng lúa ở Ấn Độ vào năm 1993 Theo đó, tỷ lệ bệnh xuất hiện đạt thấp nhất là 4,17 % và cao nhất là 96,25 % với mức tổn thất về sản lượng tương ứng là 3,04 và 95,45 %

Ở Việt Nam bệnh lúa von phát sinh và gây hại từ rất lâu, và Bugnicourt được xem là người đầu tiên nghiên cứu và xác định bệnh lúa von vào năm 1943 Bệnh này rất phổ biến và gây hại hầu hết các vùng trồng lúa trong nước vào những năm trước đây Năm 1956, bệnh gây thiệt hại nặng trên diện rộng ở các vùng đồng bằng

sông Hồng, có nơi thiệt hại lên tới 2/3 sản lượng Bệnh này cũng xuất hiện và phá hoại nặng trên các giống lúa Mộc Tuyền và Bao Thai ở một số tỉnh như Hải Hưng, Thái Bình, Nam Hà trong năm 1970 (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998) Trong những điều kiện thích hợp, bệnh có khả năng phát triển thành dịch trên diện rộng, như vào năm 1980 ở Đồng Tháp

Theo Trung tâm Bảo vệ Thực vật phía Nam, diện tích và mức độ thiệt hại được ghi nhận đầu tiên ở tỉnh An Giang vụ Đông Xuân 2006 – 2007 là 8.282 ha nhiễm bệnh lúa von, diện tích cày vùi là 70 ha Bệnh lúa von tiếp tục phát triển lây lan ra nhiều nơi trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, tính đến vụ Đông Xuân

2007 – 2008 đã có 6 tỉnh trong khu vực nhiễm bệnh lúa von với tổng diện tích nhiễm bệnh là 11.046 ha Mức độ thiệt hại tùy thuộc vào loại giống, và bước đầu

đã ghi nhận được 7 giống nhiễm bệnh là Jasmine 85, VD 20, OM 2517, OM 2514,

OM 1490, HĐ 1, IR 42 (trích dẫn bởi Nguyễn Trần Thức, 2008).

Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu cho biết, bệnh von đã xuất hiện và gây hại khoảng 20 ha lúa Đông - Xuân 2009 trên địa bàn xã An Nhứt – huyện Long Điền, tỷ lệ bệnh từ 10 – 15 % chủ yếu trên giống lúa OM 5930 vào giai đoạn lúa làm đòng, trổ, và chín Nguyên nhân bệnh lúa von xuất hiện tại Bà Rịa – Vũng Tàu là do một số hộ dân mua giống lúa từ các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long

đã nhiễm bệnh từ vụ trước (Báo BR-VT, 2009)

2.2 Triệu chứng bệnh trên lúa

Nấm bệnh khi đã thiết lập quan hệ với ký chủ, thường sản xuất ra một số hợp chất là yếu tố trực tiếp tác động vào mô cây ký chủ làm xuất hiện những triệu chứng bệnh đặc trưng Triệu chứng bệnh von rất khác nhau tùy thuộc vào chủng nấm, mức độ nhiễm, giai đoạn xâm nhiễm, tuổi cây và điều kiện sinh thái của từng vùng cụ thể Trong đó, có một số triệu chứng đặc trưng rất dễ nhận thấy nhưng cũng có một vài trường hợp rất khó nhận biết

Nhìn chung, cây bệnh có những triệu chứng điển hình như sau:

- Cây lúa nhiễm bệnh cao hơn cây khỏe bình thường vài centimét trong khu gieo mạ và cả trên đồng ruộng

- Thân cây lúa mảnh, lá màu xanh hơi vàng và lá đòng có màu xanh nhạt

- Cây mạ thường bị khô vào đầu giai đoạn đẻ nhánh

- Khả năng đẻ nhánh giảm và lá thường bị khô ở sự xâm nhiễm muộn

- Nếu cây bệnh vẫn sống đến giai đoạn chín, thì hạt lúa thường bị lửng, khô cằn hoặc lép

- Trên luống mạ, những cây mạ bị nhiễm bệnh có tổn thương trên rễ thường chết, có thể chết trước hoặc sau khi cấy ra ruộng sản xuất

Theo Gupta và Paul (2002), triệu chứng điển hình nhất của nấm bệnh trên

cây lúa là triệu chứng von, cây mọc cao hơn bình thường Triệu chứng này xuất hiện cả ở giai đoạn mạ lẫn các giai đoạn phát triển thành thục Cây mạ nhiễm bệnh

có thân mảnh, có màu xanh vàng nhợt nhạt, mọc cao hơn những cây bình thường và

có thể chết trước khi cấy trên ruộng sản xuất

Yamanaka và Honkura (1978) (trích dẫn bởi Gupta và Paul, 2002) đã xác định và chia triệu chứng bệnh lúa von thành 5 dạng:

- Cao cây

- Cao cây và sau đó phát triển bình thường

- Cao cây và sau đó sinh trưởng còi cọc

- Sinh trưởng còi cọc, và

- Cây không phát triển

Phạm vi và mức độ biểu hiện của mỗi loại triệu chứng thay đổi phụ thuộc vào chủng nấm, mức độ nhiễm bệnh và các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ẩm độ Vào giai đoạn khi cây lớn, cây bị nhiễm thể hiện triệu chứng cao, chồi yếu có lá đòng xanh nhạt có thể nhìn thấy rất rõ Cây nhiễm bệnh thường chết sớm trước khi cây bước vào giai đoạn trổ Trong trường hợp chúng vẫn tiếp tục sinh trưởng thì khi trổ bông thường sẽ cho hạt lép Có thể thấy rất rõ lớp nấm trắng hồng phát triển ở những phần thân lá sát mặt đất hoặc phía trên mép nước của cây bệnh Đồng thời cũng có thể quan sát được sự phát triển của rễ bất định tại các đốt thân gần cổ rễ ở những nốt rễ bên dưới của cây bệnh (Gupta và Paul, 2002)

Tuy nhiên, không phải tất cả những cây mạ nhiễm bệnh đều biểu hiện triệu chứng cao cây; đôi khi nấm bệnh có thể làm cây phát triển còi cọc, thấp lùn hoặc thậm chí là phát triển như cây khỏe Dưới kính hiển vi soi nổi, có thể thấy lớp nấm trắng mịn bao phủ lấy hạt khi đặt hạt nhiễm trên giấy thấm theo phương pháp blotter (Gupta và Paul, 2002; Ilija và ctv., 2009)

2.3 Tác nhân gây bệnh lúa von

2.3.1 Đặc điểm phân loại

Lịch sử xuất hiện và nghiên cứu xác định tác nhân gây bệnh lúa von tương đối phức tạp Loài nấm gây bệnh này đã được biết đến vào năm 1828 ở Nhật Bản

Hori là người đầu tiên xác định bệnh và đặt tên nấm gây bệnh là Fusarium

heterosporum Nees Fujikuroi tìm thấy giai đoạn hữu tính và loài nấm này được xếp

trong giống Gibberella, loài G fujikuroi và F moniliforme, tên nấm ở giai đoạn

sinh sản vô tính (Mew và Misra, 1994; Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998; Mew

và Gonzales, 2002; Gupta và Paul, 2002) Năm 1919, Sawada cũng tìm thấy giai

đoạn hữu tính của nấm bệnh và đặt tên là Lisae fujikuroi Năm 1931, Ito và Kimura xác định tên nấm ở giai đoạn hữu tính là Gibberella fujikuroi và giai đoạn vô tính là

F moniliforme

Phức hệ Gibberella fujikuroi bao gồm nhiều loài nấm gây bệnh quan trọng

trên nhiều cây trồng khác nhau như ngô, lúa, lúa mạch, mía, thông, xoài, dứa, lúa miến Giai đoạn vô tính trong phức hệ này thuộc giống Fusarium nhóm Liseola Phức hệ loài này được chia thành ít nhất 9 loài hữu tính và có 32 loài vô tính (Stefan và ctv, 2005)

Theo Mew và Gonzales (2002), bệnh lúa von có tác nhân gây bệnh là:

- Giai đoạn vô tính: F moniliforme; tên khác: Fusarium heterosporum Nees., Fusarium verticilliodes (Sacc.) Nirenberg, Lisea fujikuroi Sawada

- Giai đoạn hữu tính: Gibberella fujikuroi (Sawada) S Ito, Gibberella

moniliformis Wineland, Gibberella moniliforme

Phân loại học nấm Gibberella fujikuroi

Loài: Gibberella fujikuroi

Theo nhiều tài liệu cho thấy tác nhân gây bệnh lúa von là phức hợp của nhiều loài Trong đó, một số loài chỉ tìm thấy trên lúa bệnh với đóng vai trò như những loài sống hoại sinh (Nelson và ctv., 1983) Hầu hết các nghiên cứu trước đây

đều cho thấy F fujikuroi và một số loài trong chi Liseola cũng như những loài họ

hàng của chúng đều là tác nhân gây nên bệnh “bakanae” Đầu tiên, tác nhân gây

bệnh “bakanae” được xác định là F moniliforme Sheldon (Snyder and Hansen 1945; Booth 1971; Nirenberg, 1976), và kết quả định danh sau đó là F fujikuroi Nirenberg (Nirenberg 1976), là giai đoạn vô tính của Gibberella fujikuroi Sadawa

Những ghi nhận gần đây cũng cho những kết quả khá mâu thuẫn khi cho rằng

những loài khác thuộc phức hợp F moniliforme trong chi Liseola cũng xâm nhiễm

và gây nên bệnh “bakanae” (Amoah và ctv., 1995, 1996; Desjardins và ctv., 1997, 2000) Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu gần nhất của Zainudin và ctv (2008) đã làm sáng tỏ điều này khi kết luận tác nhân gây nên bệnh “bakanae” trên khắp thế giới là

Fusarium fujikuroi Nirenberg

Loài nấm này sản sinh ra gibberellin và một số chất biến dưỡng thứ cấp khác như carotenoids, bikaverin và fusarin, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng của cây (Ilija và ctv, 2009) Trong đó, hai hợp chất đáng chú ý sản sinh trong giai đoạn vô

tính của F moniliforme là gibberellin và fusarin Những nghiên cứu sinh học của

hai hợp chất này cho thấy fusarin gây nên triệu chúng còi cọc, thấp cây và gibberellin gây triệu chứng kéo dài thân, cao cây (Mew và Gonzales, 2002)

2.3.2 Đặc điểm của giai đoạn vô tính F moniliforme

Nấm F moniliforme được nuôi cấy trên nhiều loại môi trường khác nhau

Điều kiện nuôi cấy, thành phần môi trường cũng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng, màu sắc, và khả năng sản sinh bào tử của tản nấm

Sự hình thành tiểu bào tử hay đại bào tử tùy thuộc vào môi trường dinh dưỡng và phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng, bào tử được sinh sản nhiều nếu có ánh sáng liên tục (Ou, 1985)

Mẫu phân lập trên môi trường PDA ở nhiệt độ 28 – 30oC sợi nấm màu trắng,

có khi màu xám tím hay màu xám đỏ tùy thuộc tuổi nấm, nấm phát triển tương đối nhanh và đường kính tản nấm đạt 29 – 39 mm ở 25oC sau 3 ngày (Burgess và ctv, 1994) và 5,2 cm sau 5 ngày nuôi cấy (Mew và Gonzales, 2002) Tản nấm hơi phân vùng: mọc thành từng khóm bông đối với hệ sợi hơi bó, và có dạng bột khi già; có màu trắng phớt hồng ở giữa tản nấm (Mew và Gonzales, 2002) Quả thể ít hình thành nhưng khi hình thành có màu cam nhạt Sự hình thành sắc tố trên mặt thạch thay đổi từ không màu đến màu cam xám, tím xám, tím đậm hay đỏ đậm (Burgess

nấm hình cầu, màu xanh đậm, kích thước 80 – 100 µm (Ou, 1985; Mew và Gonzales, 2002) Khuẩn thể có màu vàng, nâu hoặc màu tím (Ilija và ctv., 2009)

Hệ khuẩn ty phân cành, có vách ngăn và có khả năng sản sinh ra hai dạng cành bào tử phân sinh: cành đại bào tử và tiểu bào tử phân sinh Cành phân sinh tiểu bào tử thường phát triển từ khuẩn ty khí sinh và sản sinh ra tiểu bào tử Tiểu bào tử có hình trứng ngược, ô van, không có vách ngăn hoặc có một vách ngăn, thường xếp thành chuỗi, sau đó rời nhau và phân tán thành lớp bột trắng trên nền khuẩn ty trắng vàng hay trắng hồng Cành đại bào tử phân sinh cho ra đại bào tử Đại bào tử thanh mảnh, hai đầu nhọn, hơi cong hình lưởi liềm hay gần thẳng có một cái móc ở đỉnh, màu xanh nhạt có 3 – 5 vách ngăn (Mew và Gonzales, 2002)

2.3.3 Đặc điểm của giai đoạn hữu tính Gibberella fujikuroi

Giai đoạn hữu tính, Gibberella fujikuroi, được tìm thấy trên lúa ở Trung

Quốc, Nhật Bản, Đài Loan (Sun, 1975; Sung và Snyder, 1977) và ở California (Webster, 2002) Nấm bệnh sinh sản hữu tính bằng nang bào tử sản sinh trong quá trình giảm phân xảy ra trong quả tử nang

Nang quả (perithecia) có hình khối cầu hay bầu dục, mặt ngoài xù xì, có kích thước 250 – 330 x 220 – 280 (190 – 390 x 160 – 420) µm, có màu xanh đậm; bên trong chứa các nang bào tử hình trụ, phần trên hơi rộng hơn, 90 – 102 x 7 – 9 µm (66 – 129 x 7 – 14) µm, chứa 4, 6 và có khi đến 8 bào tử, xếp thành một dãy hay hai hàng không rõ; bào tử có 1 vách ngăn, kích thước khoảng 15 x 5,2 µm (đa số là 14 – 18 x 4,4 – 7 µm) có khi lớn 27 – 45 x 6 – 7 µm (Ou, 1985; Mew và Gonzales, 2002; Leslie và Summerell, 2006; Ilija và ctv., 2009)

2.4 Chu kỳ phát triển của nấm F moniliforme – chu kỳ bệnh

Nấm F moniliforme (giai đoạn hữu tính là Gibberella fujikuroi) có khả năng sản sinh ra bào tử vô tính và hữu tính Do đó, việc xác định chu kỳ bệnh của F

moniliforme gây bệnh lúa von tương đối phức tạp Chu kỳ bệnh là một quá trình

phát triển của nấm bệnh bằng những biến đổi sinh lý, và những triệu chứng biểu hiện bên ngoài của cây ký chủ cũng như phản ứng của ký chủ với tác nhân gây bệnh Chu kỳ bệnh bao gồm nhiều giai đoạn liên tục, kế tiếp nhau Trong chu kỳ

bệnh có thể có nhiều chu kỳ xâm nhiễm khác nhau tùy thuộc vào loài ký chủ và tác nhân gây bệnh Trên cây lúa, “bakanae” là loại bệnh đơn chu kỳ (Sun, 1975; Mew

và Misra, 1994; Ilija và ctv, 2009), nấm bệnh thường lan truyền chủ yếu qua hạt giống nhiễm bệnh, tuy nhiên tàn dư cây bệnh ở vụ trước cũng có thể đóng góp như một nguồn bệnh trên đồng ruộng (Watanabe, 1974; Sun, 1975; Ilija và ctv, 2009)

Nấm bệnh tồn tại trên cây lúa, ngủ nghỉ và tồn tại trên và trong hạt nhiễm bệnh Khi hạt nảy mầm, nấm bệnh bắt đầu tấn công vào cây mạ mới và phát triển,

di chuyển dọc theo thân cây và trở thành một loại bệnh lưu dẫn Hạt giống nhiễm bệnh là nguồn bệnh lây nhiễm đầu tiên (Ou, 1985; Webster, 2002) trong chu kỳ

bệnh Mầm bệnh Gibberella fujikuroi xâm nhiễm vào hạt giống trong suốt giai đoạn

khi lúa bắt đầu trổ bông (Seto, 1937) đến chín (Yu và Sun, 1976) và giai đoạn trổ bông được xem là giai đoạn thích hợp nhất cho sự xâm nhiễm của nấm bệnh (Seto, 1937) Sự xâm nhiễm diễn ra trong 3 tuần liên tục và về sau mức độ nhiễm giảm dần Nấm bệnh cũng có thể xâm nhiễm vào cuống hạt (Seto, 1937) Hạt lúa nhiễm nặng thường bị biến màu, và có màu đỏ do sự phát triển của cành bào tử và sự sản sinh bào tử của nấm bệnh (Ou, 1985)

Giai đoạn hữu tính, Gibberella fujikuroi, cũng được tìm thấy trên lúa ở

Trung Quốc, Nhật Bản và Đài Loan (Sun, 1975; Sung và Snyder, 1977; Watanabe

và Umehara, 1977) Perithecia của nấm Gibberella fujikuroi thường xuất hiện trên

thân cây nhiễm bệnh ở giai đoạn trước thu hoạch (Sung và Snyder, 1977) Bào tử hữu tính đã được báo cáo như một nguồn lây nhiễm đầu tiên trong chu kỳ bệnh

“bakanae” ở Đài Loan (Sun, 1975), và sự lan truyền qua không khí bằng bào tử hữu tính đóng vai trò rất quan trọng trong cơ chế lan truyền qua hạt của loài nấm này, đặc biệt từ giai đoạn trổ bông đến chín (Yu và Sun, 1976)

Ở những ruộng nhiễm bệnh với mức độ trung bình, có thể 100% hạt nhiễm khi đặt trong môi trường thạch và có đến 30 % trong số đó xuất hiện triệu chứng

bệnh khi trồng Bào tử hữu tính của Gibberella fujikuroi phóng thích trong không

khí vào ban đêm hoặc trong lúc mưa Bào tử hữu tính thoát ra ngoài qua các lỗ nhỏ trên đỉnh của tử nang khi ẩm độ tương đối xuống thấp Chúng được giữ lại trong

không khí trong một thời gian dài và tiếp tục xâm nhiễm vào hạt ngay từ giai đoạn lúa trổ cho tới lúc chín Khi nảy mầm, bào tử hình thành các ống mầm và xâm nhập vào phôi mầm của cây ký chủ Ở Nhật Bản, trung bình có khoảng 8,8 % xâm nhiễm phôi vào tháng 7; 8,1 % vào tháng 8; và chỉ khoảng 0,03 % trong tháng 9 Có từ 1 – 31,3 % cây mạ nhiễm bệnh trồng từ hạt giống không thấy triệu chứng thu từ ruộng nhiễm bệnh (Kanjanasoon, 1965) Sự sản sinh nhiều bào tử phân sinh và tử nang trên thân cây bệnh trong suốt những giai đoạn cuối của mùa vụ trùng với giai đoạn lúa trổ bông và chín – đó là điều kiện rất thuận lợi cho nấm bệnh xâm nhiễm vào hạt (Gupta và Paul, 2002)

Nấm bệnh có thể lưu truyền qua đất, mặc dù nó vẫn được đánh giá chủ yếu lây qua hạt giống (Seto, 1937; Mew và Misra, 1994) Thời gian nấm bệnh lưu tồn trong đất còn tùy vùng khí hậu Nhìn chung nấm bệnh không tồn tại lâu trong đất ở những vùng nhiệt đới (Ou, 1985) Kết quả cho thấy ở Thái Lan, nếu chủng mầm bệnh vào đất rồi gieo ngay, có đến 93 % cây mạ bị nhiễm bệnh, sau đó tỷ lệ này giảm dần sau 90 ngày chỉ còn 0 – 0,7 % và sau 6 tháng thì không thấy xuất hiện bệnh (Kanjanasoon, 1965) Mưa làm rửa trôi bào tử phân sinh, bào tử hữu tính của nấm bệnh, giữ lại trong đất, trên gốc rạ (Sun, 1975) và trở thành nguồn bệnh dự trữ

để tiếp tục lây nhiễm sang các cây khỏe và hạt Nấm bệnh tồn tại trong đất khoảng

4 tháng dưới dạng khuẩn ty vách dày hoặc đại bào tử (Ou, 1985)

Nấm bệnh có thể xâm nhiễm vào cây từ trong giai đoạn mạ và phát triển một cách hệ thống dọc theo thân cây nhưng nhìn chung nấm bệnh không xâm nhập vào các bộ phận của hoa (Seto, 1937) Rajagopalan và Bhuvaneswari (1964) đã tìm thấy rằng việc gieo những hạt chưa nảy mầm vào đất đã nhiễm bệnh sẽ làm cho quá trình phát triển bệnh nhanh hơn và tỷ lệ cây chết sẽ cao hơn, ngược lại những hạt đã nảy mầm thường xuất hiện những triệu chứng bệnh nhẹ Khoảng thời gian 72 giờ đầu tiên tính từ khi hạt bắt đầu nảy mầm là giai đoạn trọng yếu quyết định sự phát triển bệnh, phần lớn là do các dịch tiết của các amino acid và đường trong quá trình nảy mầm, những hợp chất này đóng vai trò là những chất giàu năng lượng cho nấm phát triển (trích dẫn bởi Ou, 1985) Kanjanasoon (1965) cũng đưa ra kết quả tương

tự, tác giả đã tìm thấy rằng, khi gieo hạt khô thì tỷ lệ cây mạ nhiễm bệnh thường cao hơn khi gieo hạt đã ngâm hoặc hạt đã nảy mầm Tuy nhiên, trái với quan điểm trên, theo Oster (2004), khi gieo hạt khô trên nền đất thì tỷ lệ nhiễm bệnh sẽ thấp hơn so với việc gieo hạt đã ngâm và để ráo nước

Yu và Sun (1977) đã đưa ra một loạt những nghiệm thức lây nhiễm đất với các mức độ lây nhiễm khác nhau Khi gieo những hạt đã xử lý vô trùng vào những nền đất này, thì hàng loạt những triệu chứng bệnh xuất hiện Triệu chứng chết mạ, còi cọc (lùn) và triệu chứng vàng xuất hiện rất rõ trong những lô đất chủng với mật

số cao Chỉ những lô nhiễm với mức độ trung bình có biểu hiện triệu chứng

“bakanae” Ở mật số lây nhiễm thấp, mầm bệnh không thể xâm nhiễm vào cây mạ mặc dù vẫn có thể phân lập được nấm bệnh từ những lô đất này

Nấm bệnh xâm nhiễm vào cây qua hệ thống rễ, tán cây và về sau trở thành

sự xâm nhiễm hệ thống, phát triển bên trong cây Tiểu bào tử và hệ sợi nấm tập trung trong hệ thống bó mạch, đặc biệt mạch lõm lớn và các khe hở giữa các bó mạch gỗ Tuy nhiên, nấm bệnh không xâm nhập vào hệ thống mạch rây, các tế bào nhu mô, và cũng không phân bố liên tục trong thân cây (Gupta và Paul, 2002)

Nấm bệnh tồn tại và phát triển theo thời gian sinh trưởng của cây Nếu bệnh nặng cây có thể chết, trên các đốt thân lúa xuất hiện các lớp nấm bào tử và khuẩn ty phát triển tạo thành một lớp trắng xanh hoặc phớt hồng Các bào tử này sẽ phát tán trong không khí, hoặc bị rửa trôi khi gặp mưa và sẽ là nguồn bệnh tồn tại trong đất trong không khí và lây lan sang các cây khỏe trên đồng ruộng Đây cũng chính là nguồn bệnh lây nhiễm vào hạt trong giai đoạn trổ bông Hạt lúa nhiễm bệnh sẽ là nguồn lây lan và tồn trữ cho các vụ sau Theo Gupta và Paul (2002), đây là loại nấm tồn tại ở hạt với mức độ lớn và hạt giống được xem là nguồn lưu truyền từ vụ này sang vụ khác

Cũng theo Gupta và Paul (2002), nấm bệnh cũng là một loại nấm tồn tại và lưu tồn trong đất Khi hạt giống được gieo, nấm bệnh xâm nhiễm vào cây mạ lúc cây đang nảy mầm và phát triển một cách hệ thống bên trong cây Kết quả của sự phát triển của nấm bệnh là sự hình thành các hợp chất gibberellin và fusaric acid

trong cây phụ thuộc vào điều kiện sinh trưởng và chủng nấm Gibberellin làm cho cây cao bất thường và thể hiện triệu chứng lúa von trong khi đó, fusarin làm cho cây phát triển còi cọc Hạt bị nhiễm bệnh thường bị biến màu Nấm bệnh có thể được phân lập từ những hạt không biểu hiện triệu chứng bệnh bên ngoài và những hạt này phát triển thành cây mạ có biểu hiện triệu chứng von, trong khi đó những hạt có màu hơi đỏ thì mọc thành cây mạ phát triển còi cọc

Nấm bệnh thường qua đông (hoặc qua hè ở vùng nhiệt đới) trên hạt nhiễm

và các bộ phận của cây bệnh trên đồng ruộng Theo Wollenweber và Reinking (1935), nấm bệnh có thể sống sót ít nhất là 3 tháng trong điều kiện khô trong nhà, nhưng không tồn tại lâu trong điều kiện đồng ruộng Trên hạt và thân lúa nhiễm bệnh, nấm có thể sống từ 4 – 10 tháng ở nhiệt độ phòng, và có thể sống hơn 3 tháng nếu được trữ lạnh ở 7oC (Kajanasoon, 1965; Ou, 1985)

2.5 Dịch tễ học và điều kiện phát sinh phát triển bệnh

Dịch tễ học là tất cả những yếu tố, những mối quan hệ liên quan đến khả năng phát sinh, phát triển và lây lan của nấm bệnh Nó bao gồm các mối quan hệ, trong đó quan trọng nhất là mối quan hệ giữa 3 thành phần trong hệ sinh thái đồng ruộng, đó là: ký sinh, ký chủ và điều kiện sinh thái

Sự hiện diện của giai đoạn hữu tính của nấm bệnh trong tự nhiên cũng là một đặc điểm quan trọng của nấm bệnh hướng các nhà nghiên cứu đi sâu tìm hiểu về dịch tể học của nấm bệnh (Ou, 1985; Gupta và Paul, 2002) Khi nghiên cứu về dịch

tể học, Sun và Snyder (1978) và những nhà khoa học khác cho rằng nấm bệnh thuộc loại nấm sinh sản hữu tính dị tản (Ou, 1985)

Sự xuất hiện và lây nhiễm của nấm bệnh phụ thuộc nhiều vào bản thân cây bệnh, trong đó 2 yếu tố cần xem xét đó là giống và tình trạng cây trồng

Các giống khác nhau có mức độ nhiễm hay mẫn cảm với nấm bệnh khác nhau Điều này thể hiện rất rõ đối với một số giống hiện nay Cụ thể là, nấm bệnh chỉ phát sinh và gây hại nặng trên một số giống nhiễm như Jasmine 85, VD 20, OM

2517, OM 2514, OM1490, HĐ 1, IR 42, An Giang (Nguyễn Trần Thức, 2008)

Tình trạng cây trồng là một yếu tố quan trọng quyết định đến sự thành công của quá trình lây nhiễm Thực tế cho thấy nấm bệnh chỉ lây nhiễm thành công vào một vài giai đoạn nhất định trong chu kỳ sinh trưởng của cây lúa Trong đó, giai đoạn nảy mầm là giai đoạn trọng yếu và mẫn cảm nhất của cây lúa đối với sự tấn công của nấm bệnh Theo Zhulong và ctv (2004), khi mầm có chiều dài bằng chiều dài hạt là giai đoạn thuận lợi nhất để nấm bệnh tấn công vào mô ký chủ

Nấm bệnh cũng có thể tấn công vào giai đoạn tượng khối sơ khởi (50 và 55 ngày sau gieo) và giai đoạn lúc lúa trổ bông và gây ra triệu chứng lép hạt trên bông lúa Đồng thời, nấm bệnh cũng lây nhiễm vào hạt trong suốt giai đoạn lúa trổ trở về sau làm gia tăng triệu chứng lem lép hạt, và tồn tại như nguồn bênh lan truyền cho

vụ sau (Nguyễn Trần Thức, 2008) Và bào tử hữu tính được phóng thích trong không khí được xem là nguồn lây nhiễm đầu tiên trên đồng ruộng và lên hạt trong suốt giai đoạn phát triển hạt (Sun, 1975)

Các yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự phát sinh và phát triển bệnh Trong đó, nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự xâm nhiễm, và hiệu quả của sự xâm nhiễm của các loại nấm bệnh nói chung Đối với bệnh lúa von, nhiệt độ còn ảnh hưởng đến biểu hiện và cách thức thể hiện các triệu chứng bệnh

Nấm bệnh có nhu cầu nhiệt độ rất khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn của chu

kỳ nấm bệnh Nhìn chung, trong điều kiện nhiệt độ thấp nấm bệnh phát triển chậm hoặc không phát triển, vì vậy ở những vùng ôn đới hoặc những mùa vụ có tính chất khí hậu ôn đới thì bệnh thường xuất hiện ít hoặc không xuất hiện (Seto, 1937) Nhiệt độ không khí thích hợp nhất cho nấm bệnh sinh trưởng là 27 – 30oC Trong khi đó, nhiệt độ thích hợp nhất cho sự xâm nhiễm là 35oC (Gupta và Paul, 2002)

Theo Seto (1933), nhiệt độ đất ảnh hưởng lên cây mạ nhiều hơn là ảnh hưởng đến nấm bệnh Nhiệt độ đất 35oC thích hợp cho sự phát triển của mạ, nhưng cũng là nhiệt độ tối ưu cho sự xâm nhiễm của nấm bệnh; tỷ lệ bệnh sẽ giảm dần theo nhiệt độ đất và triệu chứng vươn dài không thấy xuất hiện khi nhiệt độ đất ở

20oC mặc dù vẫn phân lập được nấm bệnh (trích dẫn bởi Ou, 1985) Ngoài ra, nhiệt

độ còn là yếu tố liên quan đến mức độ biểu hiện triệu chứng của nấm bệnh Cây bệnh không biểu hiện triệu chứng von điển hình trong điều kiện nhiệt độ thấp Triệu chứng von chỉ xuất hiện khi nhiệt độ xung quanh 25oC (Gupta và Paul, 2002)

Mức độ nhiễm bệnh và sự thể hiện triệu chứng bệnh lúa von còn liên quan đến ẩm độ đất Theo Gupta và Paul (2002), trong điều kiện đất ẩm ướt thì cây thường thể hiện triệu chứng cây cao, và ngược lại trong điều kiện đất khô hạn cây thể hiện triệu chứng còi cọc, ở đất khô cây bệnh cũng nặng hơn đất ngập

Phân bón cũng là một yếu tố liên quan đến sự phát triển của bệnh Bón nhiều phân đạm sẽ kích thích bệnh phát triển, phân kali và phân lân không ảnh hưởng Trên môi trường, khi thêm amonium sulphate hay asparagin, bệnh sẽ phát triển mạnh hơn Do đó, ảnh hưởng của phân đạm có lẻ là làm gia tăng sự phát triển của nấm hơn là làm gia tăng tính nhiễm của cây lúa (Ou, 1985)

Ngoài ra, gió và nước là tác nhân mang mầm bệnh (bào tử) lan truyền trên đồng ruộng Đây là những tác nhân mang tính cộng hưởng và có liên quan mật thiết đến nhiệt độ và độ ẩm đất Do đó, đây cũng được xem là những yếu tố vừa trực tiếp vừa gián tiếp ảnh hưởng đến mức độ phát triển của nấm bệnh

Bệnh lúa von là loại bệnh có nguồn gốc từ hạt giống và nấm bệnh tiếp tục tồn tại (sống sót) dưới những điều kiện bất lợi trong hạt nhiễm và những bộ phận khác của cây bệnh Do đó, việc gieo hạt giống chưa nảy mầm vào đất nhiễm bệnh

có thể làm gia tăng số lượng cây mạ bệnh (Gupta và Paul, 2002)

Lượng cây mạ tăng lên trong “hộp mạ” trong điều kiện cấy cơ giới, điều kiện

ẩm độ và nhiệt độ cao cũng như giai đoạn nảy mầm của hạt giống, sẽ là điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển, điều này đã gây nên những thiệt hại đáng kể ở Nhật Bản Nếu mật độ hạt gieo càng cao thì số lượng cây mạ bị lây nhiễm sẽ càng lớn do bệnh phát triển từ hạt nhiễm và lây nhiễm sang những hạt khỏe xung quanh Sự xâm nhiễm cũng có thể xảy ra do bào tử và hệ sợi nấm rơi vải trong nước dùng để ngâm hạt (Kinki-Chugoku Regional Agricultural Committee, 1975)

Bệnh lúa von thường phát sinh vào những năm có thời tiết ấm áp Nhiệt độ thích hợp cho bệnh phát sinh và phát triển từ 24 – 32oC, với ẩm độ cao và ánh sáng

yếu Trong vụ mùa, bệnh gây hại nặng hơn ở vụ Chiêm Xuân Nấm bệnh gây hại và tồn tại ở hạt Bào tử phân sinh và quả thể ở vết bệnh thường được mưa làm rơi xuống đất và tồn tại trong đất trở thành nguồn bệnh có khả năng xâm nhiễm trở lại trong vòng 4 – 6 tháng

Yu và Sun (1976) cho rằng bào tử phân sinh của nấm F moniliforme chỉ phát tán vào ban đêm từ 5 – 9 giờ tối Bào tử túi nấm Gibberella fujikuroi thường

chỉ phát tán vào lúc nửa đêm và chỉ khi có mưa xong bào tử túi mới được phát tán vào ban ngày

2.6 Cơ chế lan truyền và gây hại của nấm F moniliforme

Cơ chế lan truyền bệnh là một trong những vấn đề rất quan trọng cần nắm bắt để phục vụ cho công tác nghiên cứu và ứng dụng kiểm soát đối với mỗi một loài dịch hại nói chung Đối với nấm bệnh lúa von, nhiều nghiên cứu về cơ chế và cách thức lan truyền bệnh đã được tiến hành Trong đó, nhiều tác giả đều thống nhất rằng: nấm bệnh lúa von truyền chủ yếu qua hạt giống, qua không khí và cũng có thể lan truyền từ đất (Mew và Misra, 1994; Ou, 1997; Gupta và Paul, 2002)

Tất cả những bằng chứng hiện nay đều cho thấy hạt giống nhiễm bệnh là một nguồn lây nhiễm đầu tiên (Webster, 2002), là nguồn gốc của sự xâm nhiễm thứ cấp (Rosales và Mew, 1997) Đây cũng là hình thức chủ yếu của sự lây lan nấm bệnh trên đồng ruộng từ cánh đồng này sang cánh đồng khác (Webster, 2002) Trong những điều kiện môi trường thích hợp, cây mang bệnh tập trung ở những điểm cục bộ khác nhau có thể sản sinh và phát tán bào tử để lây nhiễm sang các cây khỏe và gây nên những tổn thất về sản lượng (Rosales và Mew, 1997)

Hạt thường bị nhiễm nấm trong suốt giai đoạn trổ hoa trên đồng ruộng (Sun, 1975) Một số hạt bị nhiễm bị biến màu do sự phát triển của bào tử vô tính của nấm bệnh Sự xâm nhiễm của hạt diễn ra bằng nang bào tử và bào tử vô tính phát tán trong không khí và xâm nhiễm trên bề mặt hạt trong quá trình thu hoạch Những hạt biến màu làm tăng tỷ lệ phát triển thành cây mạ lùn, còi cọc trong khi đó những hạt xâm nhiễm nhưng không biến màu thường phát triển thành cây mạ với triệu chứng lúa von điển hình Sự lây nhiễm cũng có thể diễn ra do bào tử và sợi nấm vương vãi

trong nước trong quá trình ngâm ủ hạt giống (Gupta và Paul, 2002) Tuy nhiên, khi phân tích tỷ lệ bệnh của lô hạt, tỷ lệ phần trăm hạt nhiễm nấm luôn cao hơn tỷ lệ thực tế của cây biểu hiện bệnh phát triển từ lô hạt đó (Webster, 2002)

Nhiều khuyến cáo hiện nay cũng cho thấy nấm bệnh có thể lưu tồn qua đất

và tàn dư thực vật Tuy nhiên, các nghiên cứu về cơ chế này vẫn chưa đạt những kết quả khả quan khi thực hiện trong điều kiện đồng ruộng Đồng thời, việc tăng mức

độ kiểm soát khi trồng trong chậu đất không chứa mầm bệnh và được tưới bằng nước sạch ở điều kiện nhà lưới, vẫn không thấy xuất hiện bệnh Ở thí nghiệm tương

tự khi hạt giống sạch được trồng gần những cây bệnh, vẫn chưa chứng minh được điều gì (Webster, 2002)

Nghiên cứu xác định thời gian lưu tồn của nấm bệnh, loài vi sinh vật gây bệnh lúa von, trong đất và trong tàn dư, theo đó cho thấy rằng nấm bệnh tồn tại đủ lâu để trở thành nguồn bệnh cho vụ sau, đặc biệt trên những vùng đất trồng lúa liên tục trong nhiều năm Tuy nhiên, kết quả cho thấy rằng sự lan truyền từ đất và tàn dư thực vật đóng vai trò không lớn trong chu kỳ đầy đủ của nấm bệnh (Oster, 2004)

Như vậy, chúng ta nhận thấy rằng có nhiều công trình nghiên cứu về cơ chế lan truyền của nấm bệnh, song các nghiên cứu này chỉ tập trung vào xác định cơ chế lan truyền từ hạt giống Những nghiên cứu về cơ chế lan truyền qua đất của nấm bệnh cũng đã thực hiện tuy vẫn chưa rõ ràng ở mức cần thiết

2.7 Nguyên lý và các biện pháp phòng trừ

Dựa vào đối tượng, mục đích và nguyên tắc trong phòng trừ bệnh lúa von, chúng tôi đã tổng hợp và chia biện pháp phòng trừ bệnh lúa von thành các nhóm biện pháp sau:

2.7.1 Hóa học và xử lý hạt giống

Xử lý hạt giống bằng thuốc hóa học là một biện pháp được xem là hiệu quả nhất trong nhiều năm Theo nhiều tài liệu cho thấy, hiện nay có rất nhiều hóa chất được sử dụng để xử lý hạt giống lúa có khả năng phòng trừ bệnh lúa von Ở một số nước như Nhật bản, Trung Quốc, hạt giống được ngâm trong dung dịch thuốc carbendazim, prochloraz, trifumizole, thiram hoặc một số loại thuốc hóa học khác

trong giai đoạn nảy mầm Một số hóa chất xử lý hạt như thiram, methyl, hoặc benomyl có hiệu quả trước khi trồng Benomyl hoặc benomyl-t ở nồng độ 1 – 2% trọng lượng hạt được sử dụng để áo hạt khô (Zhou và ctv, 1994; Bhalli và ctv., 2001; Mew và Gonzales, 2002)

thiophanate-Bệnh lúa von có thể được phòng trừ rất hiệu quả bằng việc sử dụng các hóa chất như captan, captafol + carboxin, captan + carboxin, mancozeb và thiram nồng

độ từ 0,1 đến 0,2 kg cho 100 kg hạt giống (Sürek và Gümüstekin, 1993) Phương pháp xử lý hạt giống với benlate 0,3% và dithane – M45 0,3% cũng cho kết quả tương tự (Islam và ctv, 2000)

Tuy nhiên, biện pháp xử lý thuốc hóa học hiện nay đang gặp phải những khó khăn nhất định về nhiều mặt Xử lý thuốc hóa học chỉ có hiệu quả trong giai đoạn đầu, nhưng không ngăn chặn được sự xâm nhiễm của nấm bệnh khi cấy trên ruộng sản xuất (Zhou và ctv, 1994), và thường ảnh hưởng đến sức nảy mầm của hạt và sức sinh trưởng của mạ (Islam và ctv, 2000) Mặt khác, việc sử dụng thuốc trừ bệnh trong thời gian dài dẫn đến sự xuất hiện tính kháng của nấm bệnh làm vô hiệu hóa thuốc hóa học (Zhou và ctv, 1994; Bhalli và ctv., 2001; Ma và ctv 2008) Điều này

đã thể hiện rất rõ với loại thuốc benomyl trước đây Hiệu quả của benomyl trong phòng trừ bệnh lúa von thể hiện rất rõ trong những năm 1977 – 1980 ở Nhật Bản Tuy nhiên, kể từ năm 1980, bệnh này đã xuất hiện trở lại và trở nên nghiêm trọng

do sự xuất hiện đặc tính kháng thuốc Đến năm 1986, sự kháng thuốc của những chủng bệnh đã xảy ra trên khắp nước Nhật Nhiều loại thuốc trừ nấm mới được sản xuất với mục tiêu phòng trừ nấm bệnh “bakanae” đều thất bại do những chủng kháng mới xuất hiện Bệnh lúa von vẫn là một loại bệnh khó kiểm soát nếu vẫn tiếp tục phát triển những hóa chất mới để trừ diệt (Naito, 1994)

Hamamura và ctv (1989) đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa tính mẫn cảm

của F moniliforme đối với triflumizole và khả năng tổng hợp gibberellin của nấm

bệnh Kết quả cho thấy rằng, không có sự khác nhau rõ ràng về khả năng sản sinh fusaric acid giữa các chủng mẫn cảm và ít mẫn cảm Tuy nhiên, có mối tương quan thuận giữa khả năng sản sinh gibberellin và tính độc nhưng khả năng sản xuất

fusaric acid có thể không liên quan đến độc tính Những mẫu phân lập ít mẫn cảm đối với triflumizole ít thấy xuất hiện bệnh hơn những mẫu mẫn cảm, và vì vậy, có thể là vấn đề cần xem xét lại đối với việc kiểm soát bệnh bằng việc xử lý hạt giống với triflumizole

Như vậy, sự phát triển nhanh tính kháng của nấm bệnh đối với benomyl hay carbendazim đã được ghi nhận là một minh chứng rõ ràng nhất, do việc sử dụng liên tục những hợp chất này làm chất khử trùng chống nhiễm hạt Việc sử dụng hóa chất chỉ đem lại hiệu quả kiểm soát bệnh đáng kể trong điều kiện nhà lưới, rất khó

áp dụng trên quy mô lớn (Surek và Gumustekin, 1996) và có thể không hiệu quả trong điều kiện đồng ruộng (Oster, 2003) Chính vì thế, biện pháp tốt nhất trong thời điểm này để phòng trị bệnh lúa von là biện pháp sử dụng giống (Sürek và Gümüstekin, 1996)

2.7.2 Sinh học

Các dòng vi khuẩn đối kháng trích từ nước ở ruông lúa, vùng đất rễ và thân

cây cũng có khả năng phòng trừ bệnh lúa von do nấm F moniliforme Đã có nhiều

thí nghiệm nhằm xác định tính kháng của vi khuẩn trong điều kiện invitro và tác động của vi khuẩn đến sự nảy mầm của hạt giống Trong số 441 mẫu vi khuẩn có

113 mẫu gây ức chế sự sinh trưởng của sợi nấm Vi khuẩn có khả năng làm giảm tác nhân gây bệnh lúa von trên hạt giống và đất Thí nghiệm trên đất trồng lúa, hạt giống lúa IR58 ngâm trong vi khuẩn ở dạng huyền phù cho kết quả: khả năng kiểm soát tính gây bệnh và khả năng phòng trừ bệnh lúa von thay đổi lần lượt từ 0,9 – 6,8%, từ 71,7 – 96,3% Thí nghiệm tiến hành trong 3 năm ở điều kiện đồng ruộng,

có 10 dòng vi khuẩn làm giảm bệnh lúa von Có 5 dòng thích hợp làm giảm bệnh, nhưng 5 dòng khác có sự tác động khác nhau Đặc biệt vi khuẩn đối kháng ở dạng

huyền phù có thể kháng lại những dòng F moniliforme được thu từ các vùng khác

nhau ở Philippin (Rosales và Mew, 1997)

Về tính gây bệnh lúa von của các chủng nấm F moniliforme tại ĐBSCL có

sự biến động, tại một địa phương, các chủng nấm khác nhau có khả năng gây bệnh khác nhau Các chủng vi khuẩn Bacillus đều có hiệu quả đối kháng với tất cả các

chủng nấm F moniliforme thu thập ở ĐBSCL Thí nghiệm biện pháp áo hạt giống

bằng vi khuẩn Bacillus có khả năng phòng trị bệnh trong hạt cao hơn biện pháp ngâm hạt hoặc phun ở 3 ngày sau khi gieo Biện pháp ngâm hoặc phun cho hiệu quả cao hơn biện pháp áo đối với mầm bệnh trong đất (Trần Văn Thức, 2008)

2.7.3 Sử dụng giống kháng

Nhiều tác giả khi nghiên cứu phòng trị bệnh lúa von đều khẳng định biện pháp sử dụng giống kháng là biện pháp hữu hiệu nhất để phòng trị bệnh lúa von Các đánh giá ở nhiều nơi trên thế giới cho thấy phản ứng của các giống có sự sai khác nhau khá lớn và có những giống kháng cao với bệnh lúa von, nên có thể thử nghiệm và đưa vào sử dụng

Theo Ou (1985), cơ chế kháng bệnh chưa được rõ, chỉ thấy ở giống nhiễm, sau 72 giờ chủng bào tử vào hạt, khuẩn ty nấm sẽ phát triển dày đặc và xâm nhiễm vào bên trong; trong khi ở giống kháng, khuẩn ty rất thưa thớt rồi biến mất Hàm lượng phenol ở giống kháng cao và tăng dần sau khi nhiễm bệnh trong khi ở giống nhiễm thì rất thấp

Nhiều giống kháng đã được phát hiện bằng những ứng dụng của công nghệ sinh học Li và ctv (1993) đã tìm thấy chỉ có 1 giống kháng cao đối với bệnh lúa von và 12 giống kháng trung bình trong tổng số 411 của bộ giống Không có giống nào trong tổng bộ giống gồm 204 giống đươc phân tích bởi Zeng và ctv (1993) có tính kháng cao đối với lúa von và chỉ 2,5% trong số đó có khả năng kháng trung bình Tương tự, có vài bộ giống được báo cáo là có tính kháng cao đối với bệnh lúa von (Li và ctv, 1993; Khokhar và Jaffrey, 2002)

Thực tế cho thấy việc sử dụng giống kháng rất có hiệu quả đối với các chủng nấm gây bệnh lúa von trong điều kiện ở nước ta Tuy nhiên, do tính chất ít quan trọng của bệnh lúa von trước đây (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) mà các nghiên cứu về giống kháng với bệnh gần như chưa được thực hiện, chủ yếu là áp dụng biện pháp canh tác và xử lý hạt giống với thuốc hóa học trước khi gieo

2.7.4 Xử lý hạt giống

Phương pháp xử lý hạt giống bằng nước nóng là một phương pháp được áp dụng rộng rãi ở vùng đồng bằng sông Cửu Long Theo Shin'ichi và ctv (2004), phương pháp này phòng trừ hiệu quả nhất đối với một số loại nấm hạt trong đó kể

cả nấm F moniliforme Hạt giống được ngâm trong nước nóng ở nhiệt độ 60 –

63oC trong 10 – 20 phút để khử trùng hạt Tuy nhiên, xử lý nhiệt độ cao thường làm giảm tỷ lệ nảy mầm vì vậy ngưỡng nhiệt độ xử lý dưới 60oC được xem là cần thiết đối với phương pháp xử lý hạt bằng nước nóng

Nước muối có thể được dùng để phân loại và loại bỏ những hạt có trọng lượng thấp, hạt nhiễm bệnh ra khỏi lô hạt và bằng cách này có thể hạn chế nguồn bệnh từ hạt Hạt lúa lây nhiễm tự nhiên được khử trùng bằng nước muối ở nhiệt độ

50oC Tỷ lệ nảy mầm của hạt giống giảm đi khi xử lý nước muối ở 50oC thường thấp hơn so với cách xử lý bằng nước nóng 60oC Nói chung, phương pháp xử lý nước muối kết hợp với nhiệt độ đã làm tăng hiệu quả xử lý hạt mà không làm giảm

tỷ lệ nảy mầm của hạt giống (Shin'ichi và ctv, 2004)

Xử lý hạt bằng dung dịch thuốc tẩy cũng được nghiên cứu tương đối kỹ ở California, xử lý ngâm hạt bằng thuốc tẩy 5% để làm giảm lượng bào tử nấm bệnh tồn tại trên hạt trước khi trồng Theo Oster (2003), cách xử này không triệt tiêu hoàn toàn sự hiện diện của nấm bệnh nhưng có thể làm giảm 80 – 90% lượng bào

tử bám trên bề mặt giống Tuy nhiên, Oster (2004) cũng cho rằng, chỉ sử dụng chất tẩy để ngâm hạt giống trong khoảng 2 giờ đầu tiên của quá trình ngâm giống bởi vì chất này có thể làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt giống

Với nhu cầu phát triển của xã hội, con người ngày càng quan tâm đến những tác hại của các loại thuốc hóa học trong xử lý hạt giống đến sức khỏe con người và môi trường Do đó, việc sử dụng các loại dịch chiết đã trở nên quan trọng hơn trong kiểm soát bệnh Hoạt tính của một số loại dịch chiết từ thực vật cũng có ý nghĩa rất lớn trong phòng trừ bệnh lúa von Hoạt tính kháng nấm của một số dịch chiết từ một vài loại cây trồng cũng được nhiều tác giả báo cáo trước đây (Hasan và ctv., 2005; Yang và Clausen, 2007) Trong đó, nhiều báo cáo cho thấy hiệu lực kháng