Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu-oOo- LÊ VĂN NHỜ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH LÙN XOẮN LÁ CỦA 5 HÓA CHẤT TRÊN GIỐNG LÚA MTL384 LUẬN VĂN
Trang 1Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
-oOo-
LÊ VĂN NHỜ
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG
BỆNH LÙN XOẮN LÁ CỦA 5 HÓA CHẤT
TRÊN GIỐNG LÚA MTL384
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC
Cần Thơ – 2008
Trang 2Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
-oOo-
LÊ VĂN NHỜ
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG
BỆNH LÙN XOẮN LÁ CỦA 5 HÓA CHẤT
TRÊN GIỐNG LÚA MTL384
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC
Trang 3Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ii
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
-oOo-
Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài:
“ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH LÙN XOẮN
LÁ CỦA 5 HÓA CHẤT TRÊN GIỐNG LÚA MTL-384”
Do sinh viên LÊ VĂN NHỜ thực hiện và đề nạp
Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét
Cần Thơ, ngày tháng năm 2008
Ths Ngô Thành Trí
Trang 4Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
iii
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
-oOo-
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn đính kèm với đề tài:
“ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH LÙN XOẮN
LÁ CỦA 5 HÓA CHẤT TRÊN GIỐNG LÚA MTL-384”
Do sinh viên LÊ VĂN NHỜ thực hiện và bảo vệ trước hội đồng
ngày tháng năm 2008
Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức
Ý kiến của hội đồng
Duyệt khoa Cần Thơ, ngày tháng năm 2008
Chủ tịch hội đồng
Trang 5Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
iv
I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: Lê Văn Nhờ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 12/02/1985 Dân tộc: Kinh Quê quán: Số nhà 303, ấp An Hòa, xã An Hiệp, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp
Con ông: Lê Văn Hồng
3 Phổ thông trung học:
Thời gian đào tạo từ năm 2000 đến năm 2003 Trường: Trung học phổ thông Châu Thành 1 Địa chỉ: xã Tân Nhuận Đông, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp
Trang 6Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
v
lớn nên người
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
PGS Ts Phạm Văn Kim, Ths Trần Vũ Phến, Ths Ngô Thành Trí đã tận tình hướng dẫn, gợi ý và cho những lời khuyên hết sức bổ ích cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn này
Xin chân thành cảm ơn
Các anh chị trong nhà lưới đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tôi thực hiện tốt các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm
Anh Võ Thanh Phong, anh Nguyễn Chí Cương đã nhiệt tình giúp đỡ thu mẫu lúa bệnh ngoài đồng và chỉ bảo trong những ngày đầu thực hiện luận văn
Tất cả các bạn lớp Nông Học 29 và một số bạn lớp Nông Học 30, đặc biệt là
Lê Thị Cẩm Loan, Nguyễn Thị Tâm, Võ Văn Son, Nguyễn Hoàng Trọng và Huỳnh Thanh Ánh Uyên đã giúp đỡ tôi trong việc bố trí thí nghiệm và ghi chỉ tiêu
Các anh chị trong nhà lưới đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho tôi thực hiện tốt các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm
Trang 7Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
vi
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây
Trang 8
Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
vii
Cảm tạ v Lời cam đoan vi
Mục lục vii
Danh sách bảng xi Tóm lược xiii
Mở đầu 1 Chương 1 Lược khảo tài liệu 3
1.1.6 Các nhân tố kết hợp với sự bùng nổ dịch rầy nâu 8
1.2 BỆNH LÙN XOẮN LÁ (RICE RAGGED STUNT) 10
1.2.1 Lịch sử phân bố và thiệt hại 10
Trang 9Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
viii
1.4.4 Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kích kháng đối
1.5 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG
2.1.3 Hoá chất 21 2.1.4 Trang thiết bị 21
2.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của các hoá chất xử lý hạt
lên lên sự nẩy mầm và phát triển của hạt lúa giống 22 2.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của các hoá chất, được xử
lý hạt và phun lên lá, lên sinh trưởng và thành phần năng suất của cây lúa có và không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 23 2.3 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 27
Trang 10Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ix
3.1.1 Ảnh hưởng của các hóa chất lên tỉ lệ nẩy mầm, chiều dài
rễ và chiều dài diệp tiêu của hạt lúa giống 28 3.1.2 Ảnh hưởng của các hóa chất lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây lúa khỏe
32
3.2 KHẢ NĂNG KÍCH KHÁNG CỦA CÁC HÓA CHẤT ĐỐI VỚI
3.2.1 Tỉ lệ truyền bệnh thành công 38 3.2.2 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thời gian ủ bệnh ngắn
Trang 11Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2 Triệu chứng lùn xoắn lá biểu hiện rõ ở thời điểm 23NSTB với
3 Chỉ số diệp lục tố của lá bệnh và lá không bệnh qua hai thởi
4 Hiệu quả giảm bệnh của các nghiệm thức có xử lý hóa chất so
5 Mức độ nhiễm bệnh lùn xoắn lá của các nghiệm thức ở thời
điểm 53 ngày sau khi truyền bệnh 50
Trang 12Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
xi
1 Ảnh hưởng của 3 nồng độ của mỗi hóa chất lên tỉ lệ nẩy mầm,
chiều dài diệp tiêu và chiều dài rễ của hạt lúa trong giai đoạn
2 Ảnh hưởng của nồng độ chọn lựa của các hóa chất lên chiều
dài rễ và diệp tiêu trong phòng thí nghiệm 32
3 Ảnh hưởng của các hóa chất lên chiều cao trung bình của
cây lúa gồm 5 nghiệm thức có xử lý hóa chất không truyền bệnh và nghiệm thức ĐC cây khỏe (cm) 33
4 Ảnh hưởng của các hóa chất lên trung bình số chồi của
cây lúa gồm 5 nghiệm thức có xử lý hóa chất không truyền bệnh và nghiệm thức đối chứng cây khỏe 35
5 Ảnh hưởng của các chất kích kháng lên chồi hữu hiệu của
cây lúa gồm 5 nghiệm thức có xử lý hóa chất không truyền bệnh và nghiệm thức đối chứng cây không kích
6 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thành phần năng suất lúa 37
7 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thời gian ủ bệnh lùn
8 Ảnh hưởng của các hóa chất lên tỉ lệ bệnh lùn xoắn lá của
các nghiệm thức ở các thời điểm 43
9 Ảnh hưởng của các hóa chất lên diễn biến bệnh của các
nghiệm thức qua các thời điểm 44
10 Ảnh hưởng của các hóa chất lên chỉ số diệp lục tố của
11 Hiệu quả giảm bệnh của các hoá chất so với đối chứng có
Trang 13Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
xii
13 Ảnh hưởng của các hóa chất lên trung bình số chồi của
các nghiệm thức có xử lý hóa chất có truyền bệnh, đối chứng có bệnh và đối chứng cây khỏe 51
14 Ảnh hưởng của các hóa chất lên chồi hữu hiệu của cây
lúa gồm 5 nghiệm thức có xử lý hóa chất có truyền bệnh, Đối chứng có bệnh và đối chứng cây khỏe 53
15 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thành phần năng suất của
Trang 14Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
20, 30 và 40 NSKG Tiến hành truyền bệnh lùn xoắn lá lúc cây lúa được 15 ngày tuổi với 3 con rầy nâu có mang vi rút RRSV trên mỗi chồi lúa
Kết quả cho thấy các hóa chất không ảnh hưởng lên sự nẩy mầm của hạt giống cũng như không ảnh hưởng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa
Hai hỗn hợp hóa chất CuCl2 (0,05 mM) + KH2PO4 (20 mM), CuCl2 (0,05 mM) + K2HPO4 (20 mM) có khả năng kích kháng chống bệnh lùn xoắn lá thông
Trang 15Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
xivkhỏe (không bị truyền bệnh)
Trang 16Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Mở đầu
Việt Nam là nước nông nghiệp, với 70% lao động nông nghiệp và 20% GDP
do nông nghiệp tạo ra (Minh Hoài, 2007) Ngày 15/06/2000 Chính Phủ ban hành nghị quyết về chủ chương, chính sách chuyển dịch cơ cấu kinh tế Trong đó lúa gạo
là ngành sản xuất thế mạnh (Lâm Quang Huyên, 2002) Năm 2006 diện tích trồng lúa cả nước là 7.324,4 nghìn ha, sản lượng 35.826,8 nghìn tấn (Cục Thống Kê, 2006) Tuy nhiên vấn đề sâu bệnh hại lúa nói chung và bệnh lùn xoắn lá nói riêng ngày càng gây hại nghiêm trọng (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996) Bệnh lùn xoắn lá do virus gây ra và do rầy nâu làm môi giới truyền bệnh Bệnh này đã gây nên những đợt dịch bệnh quan trọng vào năm 1992 tại Cần Thơ và vụ Đông - Xuân (1999 – 2000) tại các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long, Cần Thơ, Sóc Trăng và Bạc Liêu (Phạm
Văn Kim, 2002) Đến vụ Hè – Thu (2006) và Đông – Xuân (2006 - 2007) thì bệnh
trở thành đại dịch lan ra khắp 12 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (Nguyễn Văn Hòa, 2006) và gây thiệt hại hàng nghìn ha lúa Hè - Thu trên nhiều tỉnh (Nguyễn Thơ, 2007) Gần đây, hội thảo “Ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ phát triển kinh tế – xã hội vùng đồng bằng sông Cửu Long” do Bộ Khoa Học và Công Nghệ tổ chức ngày 08/11/2006 tại Long An đã cho biết hiện có 21 tỉnh, thành bị bệnh dịch trên với diện tích khoảng 500.000 ha, ước sản lượng giảm 825.000 tấn, thiệt hại khoảng
2000 tỉ đồng và ảnh hưởng đến 2,5 triệu người (Hồ Xuân Thiện, 2006) Các thông tin trên cho thấy sự cấp bách để tìm một giải pháp phòng và trị dịch bệnh này Hiện nay dựa vào cơ chế bảo vệ tự nhiên của cây trồng, biện pháp kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (systemic acquired resistance: SAR) đang được quan tâm nghiên cứu
và đã đạt được thành công trên nhiều loại cây trồng khác nhau (Hammerschmidt và Kúc, 1995) Đến năm 2050 thì nhu cầu thực phẩm sẽ tăng gấp đôi, nếu sản xuất nông nghiệp tiếp tục phụ thuộc nhiều vào biện pháp hóa học thì lại càng làm gia tăng vấn đề về ô nhiễm môi trường và gia tăng tính kháng thuốc của bệnh (Reng và Hardy, 2001) Trong khi đó chất kích kháng sử dụng với nồng độ loãng nên giá thành thấp và không là thuốc bảo vệ thực vật nên không gây ô nhiễm môi trường Kích kháng là biện pháp tốt giúp quản lý bệnh trên lúa trong quy trình IPM một cách rẻ tiền và an toàn cho môi trường (Phạm Văn Kim, 2002) Vì vậy trước tình
Trang 17Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
hình dịch bệnh năm 2006 phải tiêu hủy hàng nghìn ha lúa, không biết dịch bệnh khi
nào trở lại và góp phần bảo vệ môi trường nên đề tài “Đánh giá khả năng kích thích tính kháng bệnh lùn xoắn lá của 5 hóa chất trên giống lúa MTL-384”
được tiến hành nhằm tìm ra tác nhân kích kháng hữu hiệu để quản lý bệnh này
Trang 18Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 RẦY NÂU
Rầy nâu tên khoa học: Nilaparvata lugens (Stål) Họ rầy thân (Delphacidae),
Bộ cánh đều (Homoptera) (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
1.1.1 Phân bố
Rầy nâu xuất hiện ở tất cả các nước trồng lúa trên thế giới Nhất là ở các nước đồng bằng nhiệt đới Châu Á như: Ấn Độ, Bangladesh, Đài Loan, đảo Solomon, Indonesia, Fiji, Malaysia, Nhật, Philippines, Thái Lan, Sri – LanKa, Triều Tiên, Trung Quốc, Việt Nam (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Kim
và Lê Thị Sen, 1993; Võ Tòng Xuân, 1993), Úc (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996), Guinea (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) và được báo cáo ở Hawaii, Korea, Saipan, Papua, đảo Caroline và Marianas, New Guinea và Sarawak (Grist và Lever, 1969)
Ở Việt Nam, rầy nâu có mặt ở khắp các vùng trồng lúa nhất là các vùng trồng lúa thâm canh (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996)
1.1.2 Ký chủ
Cây lúa là cây ký chủ chính của rầy nâu (Sezer và Butlin, 1998) Ngoài ra rầy
nâu còn có thể sống trên cây lúa hoang, cỏ Leersia japonica (Sezer và Butlin, 1998), cỏ gấu, cỏ lồng vực (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004), cỏ Zizania
latifolia (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Rầy nâu còn phá hoại trên cây ngô,
lúa mì, lúa mạch và kê (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006), trên Mía (Grist và Lever, 1969)
1.1.3 Khả năng gây hại
*Trên thế giới:
Cùng với những sự thay đổi các loại côn trùng và các loài bệnh đã liên tục đe dọa trong việc sản xuất lúa ngày càng gia tăng hiện nay (Brar và Khush, 1997)
Việc thất thu năng suất do côn trùng gây hại trong sản xuất lúa là 34,4% (Teng và
ctv., 1990) Có 70 loài côn trùng được phát hiện gây hại trên lúa nhưng chỉ có 20
loài gây hại quan trọng Trong số đó, rầy nâu là môi giới truyền bệnh vi rút cho lúa
(Saha và ctv., 2006 trích dẫn từ Pathak, 1968a, 1970; Teng và ctv., 1990)
Trang 19Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Có 15 loài thuộc giống Nilaparvata trong đó Nilaparvata spp thì chỉ có rầy
nâu (Brown planthopper: BPH) có khả năng tấn công trên cây lúa và là nguyên nhân
gây hại kinh tế (Mochida và ctv., 1978)
Rầy nâu phân bố rộng và gây hại thường xuyên trên các ruộng lúa nước ở các
nước châu Á nhiệt đới (Lim và Heong, 1984; De Datta, 1981; Jennings và ctv ,
1979; Võ Tòng Xuân, 1993; Nguyễn Văn Đĩnh, 2006)
Theo Dyck và Thomas (1979) việc mất năng suất lúa do rầy nâu và 2 bệnh virút do rầy nâu gây ra ước khoảng 300 triệu USD Một trăm triệu USD chỉ ở Indonesia (Lim và Heong, 1984)
* Ở Việt Nam:
Rầy nâu luôn là một trong các loài sâu hại quan trọng nhất trên cây lúa trong
cả nước nói chung (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006; Đinh Văn Thành và ctv., 2002) và ở
đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng (Nguyễn Văn Luật, 2007), có nơi rầy nâu gây hại chiếm khoảng 57% diện tích trồng lúa cả nước (Lâm Quang Huyên, 2002)
Năm 1965 do trồng các giống lúa ngắn ngày của Viện Nghiên Cứu Lúa Quốc
Tế (IRRI) nên rầy nâu có điều kiện nhân mật số cao và gây hại thành những trận dịch quan trọng như:
- Từ 1971 - 1974, gây hại nhiều vùng thuộc duyên hải miền Trung và đồng bằng sông Cửu Long, diện tích gây hại đến 94.800 ha (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
- Từ 1977 - 1979, gây hại thành dịch tại các tỉnh ĐBSCL với diện tích gây hại khoảng 1 triệu ha, nhiều nơi bị mất trắng, thiệt hại hàng triệu tấn lúa (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Nguyễn Văn Luật, 2007)
- Từ vụ Hè - Thu 1988 đến vụ Đông - Xuân 1989 - 1990, rầy nâu đã phát sinh thành dịch tại thành phố Hồ Chí Minh, An Giang, Tiền Giang và Minh Hải (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
- Cuối những năm của thập kỷ 70, 80 diện tích bị nhiễm rầy nâu uớc lượng biến động khoảng 1 triệu ha (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996)
Trang 20Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Riêng 1990, ở đồng bằng sông Cửu Long qua cả 3 vụ lúa có 273.820 ha lúa
bị nhiễm rầy nâu
- Năm 2000 ở miền Bắc có 208.000 ha diện tích lúa bị nhiễm rây nâu trong đó
có 66.000 ha bị nhiễm nặng (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006)
- Ở miền Nam trong 2 năm 1999 và 2000 diện tích nhiễm rầy tương ứng là 340.000 ha và 190.000 ha (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996)
- Ước tính đến tháng 4 năm của năm 2006 thiệt hại gần 800 nghìn tấn lúa Trong khi đó, dịch rầy nâu gây hại từ 1992 - 1993 thiệt hại chỉ có 600 nghìn tấn lúa (Nguyễn Văn Luật, 2007)
1.1.4 Đặc điểm hình thái và sinh học
Rầy nâu rất nhỏ, rầy trưởng thành chỉ to bằng hạt gạo màu nâu (Nguyễn Ngọc
Đệ, 1998; Lương Minh Châu, 1991)
Cánh rầy nâu trong suốt, mỗi cánh trước có một đốm đen, khi hai cánh xếp lại thì tạo thành một đốm đen to trên lưng (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
Theo Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2004) thì rầy trưởng thành có 2 dạng cánh là rầy cánh dài và rầy cánh ngắn
Rầy cánh dài phát triển khi gặp điều kiện bất lợi về thức ăn, lúc cây lúa sắp thu hoạch (Lương Minh Châu, 1991) Rầy cánh dài chủ yếu để bay đi tìm thức ăn (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
Trang 21Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
*Rầy cánh ngắn:
Con cái có cơ thể dài 3,5 – 4 mm, hình dạng thô và to Cánh trước kéo dài đến giữa đốt bụng thứ 6 bằng phân nữa chiều dài cánh trước của dạng rầy cánh dài (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
Con đực có chiều dài 2 – 2,5 mm, kích thước nhỏ, đa số có màu nâu đen, cánh trước kéo dài đến 2/3 chiều dài của bụng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
Rầy cánh ngắn xuất hiện khi điều kiện thích hợp, thích đẻ trứng và đẻ rất nhiều, gây hại nặng và gây thành dịch (Lương Minh Châu, 1991) Theo Võ Tòng Xuân (1993) rầy cánh ngắn không thể bay được nhưng duy trì trên ruộng lúa để ăn
và sinh sản
Vòng đời rầy nâu có 3 giai đoạn: trứng, ấu trùng và thành trùng (Baños và Box993, 1982)
- Giai đoạn trứng:
Trứng rầy nâu được đẻ thành từng hàng bên trong bẹ lúa (Phạm Văn Kim và
Lê Thị Sen, 1993) Trứng có dạng hình quả chuối, hình bầu dục dài hơi cong (Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004), cuối quả trứng hơi thon, nắp quả trứng giống hình thang, trước khi nở 3 – 5 ngày thì các phần đầu của quả trứng có điểm mắt màu nâu đỏ (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006) Phía trên ổ trứng xếp thành hàng đơn, phía dưới xếp thành hàng kép Mỗi ổ từ 8 – 16 trứng Tỷ lệ trứng nở rất cao trên 90% (Võ Tòng Xuân, 1993; Lương Minh Châu, 1991)
- Giai đoạn ấu trùng:
Trứng nở ra ấu trùng rất nhỏ có màu trắng ngà nên được gọi là rầy cám (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998), phát triển dài từ 1 – 3mm (Lương Minh Châu, 1991) Rầy non có 5 tuổi (Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004; Nguyễn Ngọc Đệ, 1998; Lương Minh Châu, 1991) Lưng màu nâu đậm, phần ngực có đốm Đốt thứ 4,
5 phần bụng có vân ngang màu nâu đỏ, bụng có màu trắng sữa, mầm cành kéo dài tới đốt thứ 4 của bụng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Rầy non ít di động, thường tập trung hút nhựa cây dưới bụi lúa (Võ Tòng Xuân, 1993)
Trang 22Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.1.5 Tập quán sinh sống và cách gây hại
Rầy nâu có thể xuất hiện bất cứ giai đoạn nào của cây lúa Khi điều kiện thuận lợi, thức ăn đầy đủ, trong 1 vụ lúa 4 tháng sẽ có 3 lứa rầy nối tiếp nhau (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998; Lương Minh Châu, 1991)
Ở ĐBSCL mỗi năm có 10 – 12 lứa rầy nâu, các lứa rầy nâu gây hại nặng vào tháng 1, 2 và 6, 7, 8 dương lịch (Lương Minh Châu, 1991)
Rầy nâu trưởng thành cánh dài thích ánh sáng đèn (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006;
Võ Tòng Xuân, 1993; Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004)
Rầy nâu trưởng thành và rầy non dùng miệng chích hút vào thân cây lúa để hút
dịch cây (Nguyễn Văn Đĩnh, 2006; Saha và ctv., 2006; Nguyễn Ngọc Đệ, 1998; De
Datta, 1981; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
Theo Võ Tòng Xuân (1993) rầy nâu hút nhựa cây từ mạch libe và hút nhiều hơn khả năng tiêu hóa của chúng Phần nhựa dư thừa này tiết ra khỏi cơ thể như chất mật qua thời gian chúng là môi trường sinh sống của nấm bồ hóng
Cây lúa bị hại nhẹ các lá dưới có thể bị héo, bị hại nặng sẽ gây nên hiện tượng cháy rầy (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998; Nguyễn Văn Đĩnh, 2006; Lương Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Rầy chích hút nhả nước miếng làm tắt ống mạch dẫn nhựa (Lương Minh Châu, 1991) Ruộng bị cháy rầy có những lõm tròn lúa bị vàng héo khô (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Hay cả ruộng bị khô héo màu trắng tái hoặc trắng, năng suất có thể bị giảm 50% hoặc có thể bị mất trắng (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996)
Khi rầy nâu chích hút nhựa và đẻ trứng thì vô tình làm cho mầm bệnh dễ xâm nhập vào cây thông qua vết thương do rầy tạo nên và làm cho cây lúa bị thối nhũn,
Trang 23Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
đổ rạp gây nên hiện tượng bông lúa bị lép một nửa hoặc toàn bộ (Nguyễn Văn Đĩnh, 1996)
Rầy nâu Nilaparvata lugens (Stål) còn là môi giới truyền bệnh lùn xoắn lá và
lúa cỏ do vi rút gây ra (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Võ Tòng Xuân, 1993; Nguyễn Văn Đĩnh, 2006); Nguyễn Ngọc Đệ, 1998; Võ Thanh Hoàng, 1998;
De Datta, 1981; Ngô Vĩnh Viễn, 2006; Nguyễn Văn Huỳnh, 2006; Phạm Văn Kim, 2006; Vũ Triệu Mân, 2007; Lương Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị
Sen, 1993; Nguyễn Văn Luật, 2007; Teng và ctv., 1990; Nguyễn Thị Lang và ctv.,
2006; Hồ Xuân Thiện, 2007)
1.1.6 Các nhân tố kết hợp với sự bùng nổ dịch rầy nâu
-Thức ăn: là yếu tố quan trọng quyết định mật số rầy nâu trên đồng ruộng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
*Giống lúa: giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, xanh tốt, thân mềm do bón phân đạm nhiều là nguồn thức ăn ưa thích của rầy nâu (Lương Minh Châu, 1991; Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Ngoài ra lúa mùa cao cây rậm rạp thích hợp cho rầy sinh sống (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
*Mùa vụ: Lúa cao sản được trồng quanh năm nên rầy nâu có thức ăn liên tục
(Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Jennings và ctv., 1979; Lương Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Theo Dyck và ctv (1979) thì
canh tác lúa hiện đại năng suất cao dễ bị rầy nâu là do sau khi canh tác lúa liên tục thì tính kháng của rầy nâu tăng lên
*Mật độ sạ quá cao 300 – 400 kg/ha (Lương Minh Châu, 1991) Mật độ trồng lúa trên một diện tích quá dày (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
*Tưới nước: khi có nước trồng lúa liên tục thì rầy phát triển liên tục quanh năm, hệ thống thủy lợi hoàn thiện giúp cây lúa tốt và trồng được quanh năm là điều kiện tốt cho rầy nâu phát triển (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Lương Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993; Võ Tòng Xuân 1993; De Datta, 1981) Mật số của rầy nâu cao nhất ở vùng trồng lúa nước, quản lý nước ảnh
hưởng đến mật số của rầy nâu (Dyck và ctv., 1979)
Trang 24Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
*Ứng dụng thuốc trừ côn trùng và sự kháng thuốc: kháng thuốc là nguyên nhân bùng nổ dịch rầy nâu (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Lương Minh Châu, 1991; Võ Tòng Xuân, 1993)
*Những nòi của rầy nâu: sự phát triển của những nòi rầy nâu mới, sẽ thích nghi với giống kháng và ăn được giống kháng (Lương Minh Châu, 1991)
*Phân bón: việc lạm dụng bón nhiều phân đạm làm cho cây lúa xanh tốt, thân mềm là điều kiện để thu hút rầy nâu đến và nhân mật số (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê
Thị Sen, 2004; Abraham, 1957; Dyck và ctv., 1979; Jennings và ctv., 1979; Lương
Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993; Võ Tòng Xuân, 1993)
- Thời tiết
*Nhiệt độ:
Thích hợp nhất là 25 – 30oC (Lương Minh Châu, 1991; Nguyễn Văn Huỳnh và
Lê Thị Sen, 2004; Hà Huy Niên và Nguyễn Thị Cát, 2004)
Theo nghiên cứu trước đây ở Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo Quốc Tế thì rầy nâu cái ở 20oC có thể đẻ trứng trong 24 ngày, trong khi đó ở 30oC thì thời gian đẻ trứng chỉ còn 3 ngày (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
*Ẩm độ và lượng mưa: mưa nhỏ và xen kẻ kết hợp với trời âm u rất thích hợp
cho rầy nhân mật số (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Lương Minh Châu, 1991; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
Trời mưa lớn và liên tục thì làm rầy trưởng thành bị suy yếu và rầy cám bị rửa trôi, giảm mật số, bị nấm bệnh tấn công Ầm độ thích hợp cho rầy nâu ở khoảng 80 – 86% (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen,
1993
*Gió: rầy nâu có khả năng di chuyển xa và nếu có gió thì rầy nâu bị cuốn đi
còn xa hơn nữa, các báo cáo ở Nhật và Philippine thì rầy nâu có thể di chuyển xa đến hàng chục ngàn cây số (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
- Thiên địch
Có 19 loài Hymennopteruos ký sinh trứng rầy nâu, 16 loài côn trùng ký sinh trên ấu trùng và thành trùng rầy nâu, 21 loài côn trùng và nhện ăn thịt rầy nâu và 7
Trang 25Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
loài gây bệnh cho rầy nâu (Baños và Box993, 1982) Các loài thiên địch quan trọng
là: bọ Rùa, kiến Ba khoang Paederus fuscipes (Curtis) và Ophionea indica (Schmidt-Goebel), bọ xít nước Microvelia atrolineata- Bergroth và Mesovenia.sp,
bọ Xít Mù Xanh (Cyrtorhinus lividipennis- Reater, các loài nhện phổ biến nhất là loài Pardosa (Lycosa) pseudoannulata., các loài ong ký sinh trứng, ấu trùng và cả
thành trùng của rầy nâu và các loài vi sinh vậ như: nấm, vi khuẩn gây chết cho rầy nâu với tỉ lệ rất đáng kể có thể lên đến 30% Có ba loài nấm phổ biến gây bệnh cho
rầy nâu là: Metarrhizium sp., Hirsutella sp và Beauveria bassiana (Nguyễn Văn
Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993)
1.2 BỆNH LÙN XOẮN LÁ (RICE RAGGED STUNT) 1.2.1 Lịch sử phân bố và thiệt hại
Bệnh được phát hiện đầu tiên ở Indonesia và Philippine vào năm 1976 (Võ Thanh Hoàng, 1998) Nhưng bệnh được Hibiro xác định ở Indonesia, Philippine Malaysia và Thái Lan vào năm 1977 (Hibino, 1996) Vì triệu chứng xoắn và cả cây lúa bị lùn được biểu hiện trên cây lúa bị nhiễm bệnh nên tên lùn xoắn lá được chấp nhận (De Datta, 1981)
Sau 1977 bệnh được phát hiện ở Ấn Độ, Srilanla, Đài Loan và Trung Quốc (Hibino, 1996; De Datta, 1981), Philippine, Campuchia (Võ Thanh Hoàng, 1998) và
ở Nhật 1979 nhưng nguồn gốc của bệnh lùn xoắn lá thì không biết (Hibino, 1996)
Ở Việt Nam, bệnh lùn xoắn lá đã được ghi nhận đầu tiên ở Tiền Giang vào
1977 (Ngô Vĩnh Viễn, 2006) Bệnh đã cùng với dịch rầy nâu gây ra nạn đói nghiêm trọng vào năm 1978 – 1979 ở Tiền Giang, Bến Tre và Long An (Võ Thanh Hoàng, 1998) Theo Nguyễn Công Thuật (1996) thì cùng với dịch rầy nâu bùng phát năm
1992 gây thiệt hại khoảng 15.000 ha
Theo Vũ Triệu Mân (2007) bệnh đã được Hà Minh Trung xác nhận là ở miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ vào những năm 80, thế kỷ XX
Đến 2006 thì bệnh trở thành dịch và đến vụ Hè - Thu, Đông - Xuân thì bệnh trở thành đại dịch lan ra khắp 12 tỉnh ĐBSCL (Nguyễn Văn Hòa, 2006) Thiệt hại hàng nghìn ha lúa ở vụ Hè - Thu trên nhiều tỉnh (Nguyễn Thơ, 2007)
Trang 26Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.2.2 Triệu chứng
Cây lúa bị bệnh thường thể hiện các triệu chứng như sau:
- Cây lúa bệnh bị lùn (Hibino, 1996; Ou, 1983), chiều cao cây có thể bị giảm rất rõ từ 40 – 50% tùy theo giống (Võ Thanh Hoàng, 1998)
- Bìa phiến lá của cây bị rách (Hibino, 1996) Do lá phát triển không đều và do
lá bị xoắn Bìa lá có thể khuyết đến cả thân chính Mô bị khuyết thường có màu trắng (Võ Thanh Hoàng, 1998)
- Lá bị xoắn ở phần chóp lá, lá bị xoắn vặn lại (Hibino, 1996) Lá cờ bị ngắn
và cũng xoắn (Võ Thanh Hoàng, 1998; Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999)
- Nhảy nhánh ở các đốt thân bên trên các nhánh này cũng cho gié nhỏ mang các hạt lép hay lững (Võ Thanh Hoàng, 1998)
- Ngẹn trổ: gié lúa chỉ trổ được một phần, trổ trể và hầu hết các hạt đều bị lép, hạt bị lững Cây bị bệnh cho ít hạt hay hoàn toàn không có hạt Bệnh gây hại khá nghiêm trọng có thể giảm 90% năng suất hay mất trắng (Võ Thanh Hoàng, 1998)
- Gân lá bị sưng phồng ở phía dưới lá và bên ngoài bề mặt của bao lá (Hibino, 1996) tạo các bướu có màu trắng hay màu vàng nhạt, đôi khi bướu có màu nâu nhạt hay nâu sậm Bướu thường xuất hiện trên phiến lá, đôi khi cũng có ở bẹ (Võ Thanh Hoàng, 1998)
- Những triệu chứng khác thì khó phát hiện như: màu sắc của cây lúa bệnh và
số chồi hầu như không thay đổi nhiều so với cây lúa khỏe (Võ Thanh Hoàng, 1998)
Tuy nhiên cây lúa bị lùn là nguyên nhân làm giảm nămg suất của mùa vụ (De Datta, 1981)
1.2.3 Tác nhân gây bệnh
Do vi rút được gọi là Rice Ragged Stunt Virus (RRSV) Thuộc họ Reoviridae,
loài Oryzavirus gây ra, vi rút có hình khối đa diện, đường kính khoảng 50 nm, gồm
10 chuỗi RNA (Hibino, 1996) Vi rút tập trung nhiều trong các mạch libe và trong các tế bào của bướu Vi rút có thể bền vững ở 4oC trong 7 ngày, bền ở pH từ 6 – 9 Còn ở nhiệt độ 60oC thì vi rút bị bất hoạt (Võ Thanh Hoàng, 1998)
Trang 27Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Theo Vũ Triệu Mân (2007); Ngô Vĩnh Viễn (2006) thì qua khảo sát ở ĐBSCL
và qua xác nhận bằng ELISA và kính hiển vi điện tử thì vi rút có dạng hình cầu kích thước 65 nm Chứa sợi xoắn kép RNA (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999)
1.2.4 Côn trùng truyền bệnh và cách lan truyền bệnh
Bệnh được xác định do rầy nâu (Nilaparvata lugens (Stål)) là môi giới truyền
bệnh (Hibino, 1996; Ngô Vĩnh Viễn, 2006; Võ Thanh Hoàng, 1998; De Datta, 1981; Phạm Văn Dư, 2007; Vũ Triệu Mân, 2006; Nguyễn Văn Huỳnh, 2006; Phạm Văn Kim, 2006; Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999; Nguyễn Văn Luật, 2007) Quan hệ giữa virut gây bệnh với rầy nâu theo cơ chế bền vững (persistance) (Hibino, 1996; Nguyễn Văn Luật, 2007) Côn trùng hút nhựa cây có vi rút thì vi rút sống trong cơ thể côn trùng để nhân mật số lên mới có thể gây bệnh cho cây khác (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)
Rầy non và rầy trưởng thành đều có khả năng truyền bệnh (Ngô Vĩnh Viễn, 2006) Tỷ lệ rầy non truyền được bệnh là 6 - 13%, rầy trưởng thành là 15 - 59% Thời gian truyền bệnh tối thiểu là 5 phút (Nguyễn Văn Luật, 2007)
Khả năng truyền bệnh của rầy không bị ảnh hưởng bởi các nòi rầy nâu Rầy cần chích hút cây lúa bệnh khoảng 8 giờ để lấy nguồn virút Thời gian chích hút càng dài thì khả năng truyền bệnh càng cao (Võ Thanh Hoàng, 1998)
Thời gian ủ bệnh từ 2 - 33 ngày (Vũ Triệu Mân, 2007), nhưng trung bình là 7 – 10 ngày Đôi khi có những cá thể rầy nâu ủ bệnh vi rút lớn hơn 20 ngày mới có khả năng truyền bệnh (Ngô Vĩnh Viễn, 2006)
Rầy nhiễm bệnh vi rút sẽ chết sớm hơn 3 – 4 ngày so với rầy không nhiễm bệnh vi rút Rầy trưởng thành vào đèn ở vùng dịch sẽ có từ 5 – 7% rầy nâu có khả năng truyền bệnh (Ngô Vĩnh Viễn, 2006)
Sau khi nhiễm bệnh thì rầy lột xác vẫn có khả năng truyền bệnh (Võ Thanh Hoàng, 1998; Ngô Vĩnh Viễn, 2006) Rầy nhiễm bệnh chỉ cần chích hút 60 phút là truyền được bệnh (Ngô Vĩnh Viễn, 2006; Vũ Triệu Mân, 2007) Vi rút không truyền qua trứng rầy ( Hibino, 1996; Ngô Vĩnh Viễn, 2006 ; Võ Thanh Hoàng, 1998; Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999 )
Trang 28Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Triệu chứng bệnh lùn xoắn lá có thể biểu hiện rõ sau khi cây lúa nhiễm bệnh
từ 2 – 3 tuần (Võ Thanh Hoàng, 1998) Bệnh lùn xoắn lá không lan truyền qua hạt giống, vết thương cơ giới, đất và nước (De Datta, 1981)
Phân đạm là yếu tố ảnh hưởng đến bệnh nhiều nhất Thí nghiệm ở đồng ruộng
đã cho thấy tỉ lệ bệnh và mức độ trầm trọng của bệnh tỉ lệ thuận với mức phân đạm được bón (Ngô Vĩnh Viễn, 2006)
Trên cây bị nhiễm bệnh lùn xoắn lá có thể bị nhiễm cả bệnh lùn lúa cỏ và bệnh tungro, điều này cho thấy không có sự kháng chéo giữa 3 bệnh này (Võ Thanh Hoàng, 1998)
1.2.5 Biện pháp phòng trị
Hiện chưa có biện pháp phòng trị bệnh này ngoại trừ ngăn chặn rầy nâu, nhất
là giai đoạn đầu của cây lúa (Võ Thanh Hoàng, 1998)
Xạ lúa né rầy, xạ đồng loạt (Vũ Triệu Mân, 2007; Phạm Văn Dư, 2007)
Mạ sạch, phòng trừ sinh học đối với rầy nâu (Phạm Văn Dư, 2007)
1.3 SỰ KHÁNG BỆNH ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
1.3.1 Khái niệm
Khi bị mầm bệnh tấn công, tất cả các cây trồng luôn có khuynh hướng chống lại đối với mầm bệnh Nếu cây trồng không đủ sức chống lại đối với mầm bệnh, thì giống cây trồng đó bị mầm bệnh gây hại, được gọi là cây bị nhiễm bệnh Trong khi đó giống khác của cùng loài cây ở trên, có khả năng chống lại với mầm bệnh, được gọi là giống cây trồng kháng bệnh Tuỳ thuộc vào những đặc điểm về cấu tạo, sinh hoá bên trong mà cây có thể biểu hiện tính kháng hoặc nhiễm đối với
sự tấn công của mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2003)
1.3.2 Cơ nguyên kháng bệnh của cây trồng
Khi cây trồng bị tấn công cây luôn luôn có khuynh hướng chống đối lại với mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002)
Về khía cạnh kháng bệnh của cây trồng thì có 2 nhóm cơ chế kháng bệnh là: kháng bệnh thụ động và kháng bệnh chủ động (Phạm Văn Kim, 2002)
Trang 29Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Kháng bệnh do chức năng sinh lý của cây như: cây hàn gắn vết thương
nhanh sẽ làm giảm cơ hội cho mầm bệnh tấn công, sự trao đổi chất, đặc điểm nẩy mầm của hạt giống
- Kháng bệnh do chất hóa học có sẵn trong dịch cây như: độ chua của dịch
bào, các chất tích lũy trong tế bào như: antoxianic, các hợp chất phenol, các chất tanin, các chất kích thích tăng trưởng
*Kháng bệnh chủ động
Kháng bệnh chủ động là khi cây bị mầm bệnh tấn công thì sẽ sản sinh ra các
cơ chế chống lại mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002)
Theo Phạm Văn Kim (2002) cơ nguyên kháng bệnh chủ động thông qua các biểu hiện như sau:
- Cây tự tạo ra các cấu trúc đặc biệt để chống lại sự xâm nhiễm tiếp theo như:
+ Sự hình thành tầng mô rỗng (cork layer) để bao quanh các tế bào bị bệnh Khi mầm bệnh tiến tới vùng tế bào rỗng mầm bệnh sẽ không thể tiến xa hơn và chết
do không lấy được dinh dưỡng và nước
- Cây tiết ra các kháng sinh thực vật để chống lại với mầm bệnh: một số cây có
khả năng tích tụ các hóa chất ở dạng hợp chất với phenol, các polyphenol, các
Trang 30Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
enzym, hoặc các chất có khả năng trung hòa các độc tố của mầm bệnh gọi là kháng sinh thực vật (phytoalexine) có tác dụng diệt mầm bệnh
- Phản ứng tự chết (phản ứng siêu nhạy cảm) của mô cây kháng bệnh
(Kombrink và Schmelzer 2001; Trần Thị Thu Thủy, 2002; Raskin, 1992) Sự tự chết quá sớm , sẽ làm cô lập mầm bệnh, làm cho mầm bệnh chết theo (Phạm Văn Kim, 2002)
- Hóa gỗ vách tế bào, hình thành tổ chức mới hoặc thay đổi quan hệ của prorein của mầm bệnh với cây (Mauch-Mani và Métraux, 1998)
1.4 SỰ KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
Có 2 loại kích kháng: là kích kháng tại chỗ và kích kháng lưu dẫn
- Kích kháng lưu dẫn (Systemic acquired resistance (SAR) hay Systemic induced resistance (SIR)): là khi được kích thích một số lá trên cây thì các
tín hiệu kích thích được lưu dẫn đi khắp cây, giúp cây sản sinh ra hóa chất để kháng lại với bệnh (Phạm Văn Kim, 2000)
- Kích kháng tại chỗ (Local acquired resistance (LAR) hay Local induced resistance (LIR)): là khi mầm bệnh xâm nhiễm vào khu vực nào của cây thì
cây sẽ kích thích sản sinh ra các hóa chất để tạo ra sự kháng bệnh tại nơi ấy Hóa chất chỉ có tác dụng khu trú tại nơi bị xâm nhiễm (Phạm Văn Kim, 2000)
1.4.3 Các tác nhân kích kháng
- Kích kháng có nguồn gốc sinh học (biotic inducers)
Vi khuẩn và nấm thường được sử dụng để nghiên cứu kích kháng để chống lại các tác nhân gây hại cho cây trồng (Phạm Văn Kim, 2002)
Trang 31Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Các nghiên cứu gần đây của trường Đại Học Cần Thơ đã tìm ra được một số tác nhân có nguồn gốc sinh học có khả năng kích kháng giúp cây lúa chống lại
bệnh cháy lá lúa (Pyricularia grisea) như: chủng nấm Colletotrichum sp phân lập
từ cỏ mần trầu (Eleusine indica) (Trần Vũ Phến và ctv., 1999), vi khuẩn
Flavimonas oryzihabitans (Lăng Cảnh Phú, 2000) Hai loại nấm và vi khuẩn này
có khả năng kích kháng giúp lúa giảm bệnh cháy lá lúa từ 40 – 70% (Phạm Văn Kim, 2002)
Sử dụng vi khuẩn vùng rễ (RGPR) có thể tạo ra kích kháng lưu dẫn chống lại bệnh trên cây trồng (Mauch-Mani và Métraux, 1998)
Xử lý kích kháng với dòng nấm Fusarium oxysporum (npFo) không độc cho cây măng tây lên vúng rễ của cây măng tây (Asparagus officinalis) giúp cây kích kháng lưu dẫn chống lại sự xâm nhiễm do F oxysporum f.sp asparagi (Foa) (He và
Wolyn, 2005)
Chủng nấm Bipolaris sorokiniana không gây bệnh cho cây lúa đã chứng minh
có khả năng kích kháng giúp cây lúa chống lại bệnh cháy lá lúa (Võ Thị Thu Ngân, 1998)
- Kích kháng có nguồn gốc hóa học (nonbiotic inducers)
Là những hóa chất không phải là thuốc bảo vệ thực vật nhưng có khả năng kích kháng giúp cây trồng chống lại các tác nhân gây hại Các hóa chất này không trực tiếp tác động lên mầm bệnh nhưng giúp cây trồng kích thích tính kháng bệnh (Phạm Văn Kim, 2002)
Acibenzolar-S-methyl (Bion) là chất kích kháng đã được thương mại hoá để
phòng trị nhiều gây hại trên nhiều cây trồng (Oostendorp và ctv., 2001)
Cả 3 hóa chất axít benzoic, clorua đồng và chitosan đều có khả năng kích kháng giúp cây lúa giảm bệnh cháy lá lúa ở thời điểm 7 ngày sau khi tấn công
(Nguyễn Hồng Tín và ctv., 2005)
1.4.4 Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kích kháng đối với bệnh trên cây trồng
* Khả năng kích kháng đối với bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra
Di-potassium hydrogen photphate đã được nghiên cứu trong kích kháng và có
hiệu quả kích kháng đối với bệnh do Colletotrichum lagenarium, Cladosporium
Trang 32Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
cucumcrium, Dydimella loryoriae, Sphaerotheca fuliginea, Pseudomonas lachrymans và Erwinia tracheiphila gây ra trên cây dưa leo (Mucharramah và Kuć,
1991); bệnh cháy lá trên lúa (Phạm Văn Kim, 2002; Phạm Văn Dư và ctv., 2002; Manandhar và ctv., 1998); bệnh rỉ sắt (Puccinia sorghi) (Reuveni và ctv., 1994); bệnh thán thư (Colletotrichum lagenarium) trên dưa leo (Orober và ctv., 2002);
Acibenzolar-S-methyl đã được ứng dụng như là chất tưới xuống đất và phun
lên lá để bảo vệ tốt cho cây trồng (Oostendorp và ctv., 2001) như chống lại
Plasmopara helianthi trên cây hoa hướng dương (Tosi và ctv., 1999); kích thích
tính kháng chống lại nấm Colletotrichum lagenagium (Smith-Beckera và ctv., 2003)
và bệnh gỉ sắt trên cây dưa leo (Ishii và ctv., 1999); chống lại nấm xanh (Peronospora hyoscyami de Bary f sp tabacina) gây bệnh trên cây thuốc lá (Perez
và ctv., 2003); bệnh cháy lá lúa (Diệp Đông Tùng, 1999)
Salicylic acid (SA) giúp cây dưa leo kích kháng chống lại bệnh do
Colletotrichum gây ra (Manandhar và ctv., 1998)
* Khả năng kích kháng đối với bệnh do vi rút gây ra
Hoá chất polyacrylic acid có khả năng giúp cây trồng kích kháng chống lại bệnh vi rút gây ra bệnh khảm thuốc lá (mosaic tobacco virus) (Gianizazzi và Kassanis, 1973) và tobacco necrosis virus (TNV) trên cây thuốc lá (Gianinazzi và Kassanis, 1974)
Một số tác giả nghiên cứu đã cho thấy các hoá chất riboflavin (Dong và Beer,
2000); beta-aminobutyric acid (Orober và ctv., 2000); Cadmium ( Ghoshroy và ctv.,
1998); Salicylhdroxamic acid: SHAM, 2,6-dichloroisonicotinic acid: INA, KCN,
antimycin A (Chivasa và Carr, 1998) có khả năng kích thích tính kháng chống lại
bệnh virút gây ra bệnh khảm (mosaic tobacco virus) trên cây thuốc lá
Vitamin B1 đã được chứng minh là tác nhân kích kháng lưu dẫn chống lại bệnh
vi rút trên nhiều loại cây trồng như lúa, thuốc lá, dưa leo và cây Arabidopsis (Ahn
và ctv., 2005)
Salicylic acid (SA) đã được chứng minh có khả năng kích kháng chống lại bệnh khảm trên thuốc lá (TMV), bệnh vi rút X trên khoai tây (PVX), bệnh khảm vi
Trang 33Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
rút trên dưa leo (CMV) (Naylor và ctv., 1998); bệnh khảm trên cây Cẩm Chướng
(Raskin, 1992)
Theo Mucharramah và Kuć (1991) cho rằng, muối oxalate và K2HPO4 có khả năng kích kháng chống lại bệnh virút Tobaco necrosis virus (TNV) và Cucumber mosaic virus (CMV) gây ra trên cây dưa leo
Acibenzolar-S-methyl được sử dụng trong chiến lược bảo vệ cây trồng chống
lại vi rút như bệnh khảm dưa leo (CMV) (Smith-Beckera và ctv., 2003)
1.5 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG THÍ NGHIỆM
1.5.1 Clorua đồng
Tên hóa học: Đồng (II) clorua
Công thức cấu tạo CuCl2.2H2O
Tên khác: copper chloride, Cupric chloride, Kupfer chloride
Có trọng lượng phân tử 170,48g/mol
Dạng tinh thể màu vàng lục, bị chảy rữa ngoài không khí và tan hoàn toàn trong nước Có khối lượng riêng là 2,5 Nhiệt độ sôi ở 159oC (Lê Thanh Toàn, 2006)
Một số kết quả nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng CuCl2 có khả năng kích kháng bệnh chống lại bệnh cháy lá lúa, bệnh đốm nâu trên lúa, bệnh thán thư
trên ớt (Phạm Văn Kim và ctv., 2006); bệnh cháy lá lúa (Trịnh Ngọc Thúy, 2000; Ngô Phương Đại và ctv., 2004)
Trang 34Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.5.2 Benzoic Acid
Công thức hóa học: C7H6O2
Khối lượng phân tử: 122,122g/mol
Dạng hạt kết tinh màu trắng có công thức cấu tạo là C6H5COOH (Lê Thanh Toàn, 2006)
Trịnh Ngọc Thúy (1999) nghiên cứu benzoic acid (0,5 mM) có khả năng giúp
cây lúa kích kháng chống lại bệnh cháy lá lúa
1.5.3 K 2 HPO 4
Tên hóa học là: Dipotassium hydrogen phosphate
Khối lượng phân tử: 174,182g/mol
Dạng hạt kết tinh màu trắng (Lê Thanh Toàn, 2006)
Theo Drober và ctv., (2002) cho rằng, muối photphat đã được biết là tác nhân
kích thích tính kháng lưu dẫn (SAR) Khi phun K2HPO4 lên cây dưa leo cho thấy
kích kháng chống lại bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium gây ra
Đã có nhiều khảo sát khả năng kích kháng của muối phosphate trên cây dưa leo, trên nhiều mầm bệnh khác nhau như nấm, vi khuẩn, vi rút (Mucharromah và Kuć, 1991) K2HPO4 ở nồng độ 100 mM có khả năng kích thích tính kháng lưu dẫn
chống lại bệnh thán thư do nấm Colletotrichum lagenarium gây ra trên cây dưa leo (Drober và ctv., 2002)
1.5.4 KH 2 PO 4
Tên hóa học là: Potassium dihydrogen phosphate
Khối lượng phân tử: 136,092g/mol
Dạng bột kết tinh màu trắng
Kết quả thí nghiệm khi phun KH2PO4 lên lá ớt, giúp cây ớt có khả năng kích
kháng tại chỗ chống lại bệnh phấn trắng do Leveillula taurica (Reuveni và ctv.,
1998)
1.5.5 Chitosan 3 (Chito-oligosaccharide 3)
Chito-oligosaccharide được tổng hợp nhân tạo từ chitin với quy trình như sau: Cân 10 (g) chitin cho vào chai thủy tinh có nắp vặn có chứa 150 (ml) dung dịch NaOH 50% và lắc đều Sau đó cho chai thủy tinh (không vặn nắp quá kín) vào
Trang 35Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
tủ thanh trùng ở 121 0C trong thời gian 30 phút Sau lấy ra rửa lại với nước cất 4 – 5 lần và sấy lại trong tủ sấy ở 600C thu được Chitosan 3
Dạng bột màu trắng tan trong nước Thành phần chính (C: 46,33%; N 7,28%;
H 6,62%) gần giống như chitin với 2,5% lưu huỳnh
Khối lượng phân tử từ 5 – 10 kD ở mức độ khử acetyl 35% (Huỳnh Thị Cẩm
Vân, 2007 trích từ Khainillin và ctv., 2001)
Chitosan 1mg/lít có khả năng kích kháng đối với virút potato vrius X
(PVX) trên cây khoai tây (Chirkov và ctv., 2001) và bệnh cháy lá trên lúa (Phạm Văn Kim và ctv., 2003; Trần Vũ Phến, 2005); bệnh chùn đọt và thối rễ trên cây cà chua (Ngô Thành Trí, 2004 trích dẫn từ Benhamau và ctv., 1994)
1.5.6 Aspirine
Công thức hóa học là C9H8O4
Trọng lượng phân tử: 180,2g/mol
Tên khác: acetylsalicylic acid (ASA)
Có công thức cấu tạo là C6H4OCOCH3COOH
Là dẫn xuất của salicylic acid
Acetylsalicylic acid (ASA) kích kháng lưu dẫn giúp cây khoai tây chống lại
bệnh do Erwinia carotovora gây ra (López và ctv., 2006)
Sử dụng acetylsalicylic acid 2mM xử lý kích kháng cho cây lúa, giúp cây lúa
chống lại bệnh cháy lá lúa (Phạm Văn Dư và ctv , 2002)
Acetylsalicylic acid (ASA) xử lý trên tán lá của cây khoai tây trong điều kiện ngoài đồng và trong nhà kính, giúp kích kháng chống lại bệnh tàn lụi sớm
(Alternaria solani) và mốc sương (Erysiphe cichoracearum (Bokshi và ctv., 2003)
Trang 36Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Địa điểm và thời gian
Thí nghiệm được thực hiện tại nhà lưới của bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ
Thời gian thực hiện: từ tháng 09 năm 2007 đến tháng 02 năm 2008
2.1.2 Giống lúa và nguồn bệnh
Giống lúa thí nghiệm: giống MTL 384 được Viện Nghiên Cứu Phát Triển Đồng Bằng Sông Cửu Long thuộc Trường Đại Học Cần Thơ cung cấp
Nguồn bệnh lùn xoắn lá được thu thập ngoài đồng ruộng, sau đó nhân nuôi
và thanh lọc tại nhà lưới Trước khi sử dụng, nguồn bệnh còn được Chi Cục Kiểm Dịch Vùng 9 (Cần Thơ) kiểm tra bằng phương pháp ELISA với kháng huyết thanh
do IRRI cung cấp
2.1.3 Hoá chất
Hoá chất sử dụng trong thí nghiệm là:
- Chitosan 3 (Chito-oligosaccharide), với các nồng độ 25 mg/l, 50 mg/l và
Trang 37Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
+ Nhà lưới trồng lúa sạch bệnh và làm thí nghiệm
+ Bút lông dùng để chuyển những con rầy nâu cám lên cây lúa
+ Bình phun thuốc
+ Máy đo diệp lục tố hiệu MINOLTA SPAD 502
+ Lồng lưới để truyền bệnh: đường kính 40 cm x cao 70cm
2.2 PHƯƠNG PHÁP
Đề tài bao gồm 2 thí nghiệm:
2.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của các hoá chất xử lý hạt lên lên sự nẩy mầm
và phát triển của hạt lúa giống
* Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu
nhiên với và 4 lần lặp lại gồm 16 nghiệm thức:
ủ ở điều kiện nhiệt độ 30 0C Mỗi nghiệm thức gieo 10 hạt/lặp lại trên 1 đĩa petri Sau 48 giờ, đếm số hạt nảy mầm ở từng đĩa và tiếp tục ủ Sau 72 giờ, các đĩa pêtri
Trang 38Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
được nhúng vào nước sôi để cố định chiều dài diệp tiêu và chiều dài rễ Sau đó tiến hành đo chiều dài diệp tiêu và chiều dài rễ ở từng hạt
* Chỉ tiêu theo dõi
- Tỷ lệ nẩy mầm của hạt ở 48 giờ sau khi ủ hạt
- Chiều dài rễ và diệp tiêu ở 72 giờ sau khi ủ hạt
2.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của các hoá chất, được xử lý hạt và phun lên lá,
lên sinh trưởng và thành phần năng suất của cây lúa có và không bị truyền bệnh lùn xoắn lá
* Mục tiêu thí nghiệm: Tuyển chọn các hóa chất có khả năng kích thích tính kháng bệnh lùn xoắn lá của năm hóa chất thí nghiệm
* Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được thực hiện trong chậu, mỗi chậu gieo một
(01) hạt lúa và được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 6 lần lặp lại với 12 nghiệm thức như sau:
1) Xử lý với Chito-oligosaccharide (100 mg/l), có truyền bệnh lùn xoắn lá 2) Xử lý với CuCl2 (0,05 mM) + K2HPO4 (20 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 3) Xử lý với CuCl2 (0,05 mM) + KH2PO4 (20 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 4) Xử lý với Aspine (0,8 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá
5) Xử lý với Benzoic acid (0,5 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 6) Đối chứng có truyền bệnh lùn xoắn lá (Xử lý với nước cất) 7) Đối chứng không bị truyền bệnh lùn xoắn lá (Xử lý với nước cất) 8) Xử lý với Chito-oligosaccharide (100 mg/l), không bị truyền bệnh lùn xoắn
Trang 39Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
* Các bước chuẩn bị
(a) Chuẩn bị rầy nâu không nhiễm các mầm bệnh virút
Rầy nâu cái bụng to được bắt từ ruộng lúa tại Cần Thơ, được nuôi dưỡng trong khu nhà lưới của Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Trường Đại Học Cần Thơ, trên lúa
sạch bệnh trong 24 - 48 giờ cho đẻ trứng Sau khi rầy nâu đẻ trứng, phun thuốc để
giết chết rầy nâu mẹ Khoảng 5-7 ngày sau, rầy nâu ấu trùng tuổi 1 vừa nở ra, được
chuyển qua cây lúa khoẻ (lúa sạch bệnh) và nuôi rầy nâu trên cây lúa khoẻ này
Tiếp tục thực hiện thao tác nầy trong hai thế hệ rầy nâu để có quần thể rầy nâu không nhiễm bệnh do virút Sau đó các nguồn rầy nâu sạch bệnh này được kiểm tra
theo hai cách như sau:
- Kiểm tra rầy nâu sạch bệnh thông qua quan sát hiện tượng biểu hiện triệu chứng bệnh: bằng cách thả 20 con rầy nâu ấu trùng từ nguồn rầy nâu đã chuẩn bị ở
trên lên 4 bụi lúa khoẻ ở 15 ngày tuổi Theo dõi sự xuất hiện triệu chứng của bệnh
virút trên các bụi lúa này cho đến 35 ngày sau khi thả rầy nâu Nếu đến 35 ngày sau
khi thả rầy nâu (50 ngày sau khi gieo) mà không có triệu chứng bệnh xuất hiện, như
vậy đã có thể đã có nguồn rầy nâu sạch virút
- Quần thể rầy nâu nầy được bắt ngẫu nhiên 30 con ở tuổi 3 - 4 và gởi
kiểm tra vi rút lùn xoắn lá (RRSV) và virút lùn lúa cỏ (RGSV) thông qua kỹ thuật
ELISA (Chi Cục Kiểm Dịch Thực Vật Vùng 9 thực hiện) Sau kết quả kiễm tra âm
tính 100 %, quần thể rầy nâu được xem là rầy nâu sạch bệnh và được sử dụng cho
thí nghiệm
b) Chuẩn bị cây lúa mang mầm bệnh lùn xoắn lá
- Trồng lúa sạch bệnh: trồng lúa trong điều kiện nhà lưới sạch bệnh
- Thu nguồn bệnh: nguồn bệnh được thu thập ngoài đồng ruộng tại Bình
Minh, tỉnh Vỉnh Long, chọn lọc nguồn bệnh thể hiện rõ triệu chứng bệnh lùn xoắn
lá và không có lẫn triệu chứng bệnh vàng lùn hoặc lùn lúa cỏ Các cây lúa nầy được
tách ra 1 chồi từ mỗi bụi và chuyển đến Trung Tâm Bảo Vệ Thực Vật Phía Nam để
nhờ kiểm tra bằng kỹ thuật ELISA để xác định chỉ có vi rút gây bệnh lùn xoắn lá
(RRSV) và không có vi rút gây bệnh lùn lúa cỏ (RGSV) Các bụi lúa chỉ có vi rút
Trang 40Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
gây bệnh lùn xoắn lá (RRSV) mới được giữ lại để cung cấp nguồn vi rút cho các bước tiếp theo của thí nghiệm
- Nhân nguồn bệnh: thả rầy nâu sạch bệnh (không mang mầm bệnh đã được
nhân nuôi ở trên) lên cây lúa mang mầm bệnh trong 3 ngày Sau đó bắt rầy nâu này
ra (rầy nâu đã mang mầm bệnh) và thả lên các cây lúa sạch bệnh ở giai đoạn 10 ngày sau khi gieo Theo dõi cây lúa cho đến khi có biểu hiện triệu chứng bệnh lùn xoắn lá thì được sử dụng làm nguồn bệnh Tiếp tục thanh lọc nguồn bệnh này lần thứ hai để đảm bảo cây lúa cung cấp nguồn bệnh lùn xoắn lá không lẫn tạp với vi rút khác Sau đó kiểm tra các cây lúa mang mầm bệnh lùn xoắn lá ở trên bằng kỹ thuật ELISA (kháng huyết thanh do Trung Tâm Sức Khỏe Cây Trồng Vật Nuôi, Hà Nôi, cung cấp) Qua kiểm tra bằng kỹ thuật ELISA, nếu phát hiện các cây lúa chỉ có nhiễm duy nhất mầm bệnh lùn xoắn lá thì sẽ giữ lại các cây lúa này dùng làm nguồn bệnh trong thí nghiệm
c) Chuẩn bị nguồn rầy nâu mang virút bệnh lùn xoắn lá
Chọn nguồn rầy nâu sạch các bệnh do virút (đã được nhân nuôi ở trên) thả lên cây lúa có mang vi rút gây bệnh lùn xoắn lá (đã chuẩn bị ở trên) trong 3 ngày để cho rầy nâu lấy mầm bệnh Sau đó chuyển các nguồn rầy nâu này lên các cây lúa khoẻ (lúa sạch bệnh) trong khoảng 10 ngày, giúp thêm thời gian virút ủ bệnh trong
cơ thể rầy nâu Có được quần thể rây nâu tuổi 4 – 5 có mang mầm bệnh lùn xoắn lá sẵn sàng cho việc truyền bệnh trong thí nghiệm Nguồn rầy nâu này cũng được kiểm tra bằng kỹ thuật ELISA trước khi tiến hành thí nghiệm
* Tiến hành thí nghiệm
- Hạt giống: chọn những hạt lúa khoẻ, được phơi khô, xử lý nước muối 15%
nhằm loại bỏ hạt lép lửng, sau đó phơi khô hạt
- Xử lý kích kháng: các nghiệm thức được xử lý kích kháng bằng cách: ngâm
hạt trong hoá chất của nghiệm thức kích kháng hoặc nước cất (nghiệm thức đối chứng) trong 24 giờ; kết hợp phun hóa chất của nghiệm thức lên lá lúa vào bốn thời điểm 10, 20, 30, 40 ngày sau khi gieo