Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ -oOo- NGUYỄN HOÀNG TRỌNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH LÙN
Trang 1Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-
NGUYỄN HOÀNG TRỌNG
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 2Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-
NGUYỄN HOÀNG TRỌNG
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
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1 PGS TS PHẠM VĂN KIM
2 ThS TRẦN VŨ PHẾN
3 ThS NGÔ THÀNH TRÍ
Cần Thơ - 2008
Trang 3Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BVTV
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 MTL384” tại nhà lưới, bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và SHƯD
Do sinh viên NGUYỄN HOÀNG TRỌNG thực hiện và bảo vệ trước hội
đồng ngày tháng năm 2008
Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức………
Ý kiến hội đồng………
………
………
………
………
………
Cần Thơ, ngày……….tháng……… năm 2008
CHỦ NHIỆM KHOA NN & SHƯD
Trang 4Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SHƯD
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 NGUYỄN HOÀNG TRỌNG 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 5Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: NGUYỄN HOÀNG TRỌNG Ngày sinh: 13/12/1984
Nơi sinh: xã An Mỹ, huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng
Con ông NGUYỄN VĂN LẮM và bà NGUYỄN THỊ LỆ
Đã tốt nghiệp THPT năm 2002, trường THPT KẾ SÁCH
Đã vào trường ĐH Cần Thơ năm 2003 thuộc khoa NÔNG NGHIỆP & SHƯD, ngành Nông Học, Khoá 29, MSSV: 3031035
Tốt nghiệp Kỹ Sư Nông Nghiệp chuyên ngành Nông Học 2007 – 2008
Trang 6Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
LỜI CẢM TẠ Kính dâng!
Cha mẹ suốt đời tận tụy, hết lòng vì con lòng biết ơn chân thành và thiêng liêng nhất và những người thân đã giúp đỡ động viên con trong thời gian qua
Chân thành biết ơn!
Em thành thật cảm ơn tất cả các Thầy Cô khoa Nông Nghiệp đã trang bị kiến thức quí báo cho em vững vàng bước vào đời
Em thành thật biết ơn tất cả các thầy, cô, anh, chị bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp
Xin cảm ơn!
Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn: Trúc Linh, Trang, Thiều, Hạnh, các bạn trong nhóm nghiên cứu lùn xoắn lá và lùn lúa cỏ và tập thể lớp Nông Học K29…đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận văn này
Trang 7Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
MỤC LỤC LƯỢC SỬ CÁ NHÂN trang iii
LỜI CẢM TẠ iv
MỤC LỤC v
DANH SÁCH BẢNG ix
DANH SÁCH HÌNH xi
TÓM LƯỢC xii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
1.1 RẦY NÂU 3
1.1.1 Sự phân bố của rầy nâu 3
1.1.2 Khả năng gây hại 3
1.1.3 Nguyên nhân phát sinh rầy nâu 4
1.1.4 Ký chủ 4
1.1.5 Đặc điểm sinh học 4
1.1.6 Tập tính sống và cách gây hại 6
1.1.7 Các ảnh hưởng do rây nâu gây ra 7
1.2 BỆNH LÙN XOẮN LÁ LÚA 7
1.2.1 Sự phân bố bệnh lùn xoắn lá 7
1.2.2 Tác nhân gây bệnh 8
1.2.3 Đặc tính virút bệnh lùn xoắn lá 8
1.2.4 Triệu Chứng 9
Trang 8Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.2.5 Khả năng lan truyền bệnh 10
1.2.6.Tác hại của bệnh lùn xoắn lá 11
1.3 SỰ KHÁNG BỆNH ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG 11
1.3.1 Khái niệm 11
1.3.2 Sự kháng bệnh thụ động 12
1.3.3 Sự kháng bệnh chủ động 12
1.4 SỰ KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH TRÊN CÂY TRỒNG 12
1.4.1 Khái niệm 12
1.4.2 Các hình thức biểu hiện của sự kích kháng 13
1.4.3 Tác nhân kích kháng 13
14.3.1 Tác nhân kích kháng là sinh vật 13
1.4.3.2 Tác nhân kích kháng không là sinh vật 14
1.4.4 Cơ chế kích kháng 14
1.4.5 Một số thành tựu nghiên cứu về khả năng kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng 14
1.4.5.1 Khả năng kích kháng đối với bệnh do nấm và vi khuẩn 14
1.4.5.2 Khả năng kích kháng đối với bệnh do vi rút gây ra 15
1.5 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT CÁC HÓA CHẤT DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 16
1.4.1 Clorua đồng 16
1.4.2 Vitamin B1 17
1.4.3 Acid Salycilic (SA) 17
1.4.4 Di-potasium hydrogen phosphate .18
1.4.5 Cinnamic acid (C9H8O2) 18
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 20
Trang 9Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.1 PHƯƠNG TIỆN 20
2.1.1 Địa điểm và thời gian 20
2.1.2 Giống lúa và nguồn bệnh 20
2.1.3 Hoá chất .20
2.1.4 Trang thiết bị 21
2.2 PHƯƠNG PHÁP 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 21
2.2.1 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 22
2.3 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 26
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 27
3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HÓA CHẤT LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA 27
3.1.1 Ảnh hưởng của các nồng độ của hóa chất áp dụng áo hạt lên sự nẩy mầm, sự phát triển của rễ và của diệp tiêu 27
3.1.2 Ảnh hưởng của các hóa chất đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa 33
3.1.3 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thành phần năng suất và năng suất 35
3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC HÓA CHẤT ĐỐI VỚI BỆNH LÙN XOẮN LÁ 39
3.2.1 Đánh giá hiệu quả kích kháng thông qua các chỉ tiêu về tỉ lệ truyền bệnh thành công, thời gian ủ bệnh ngắn nhất, diển biến của bệnh và chỉ số diệp lục tố.……… 39
3.2.2 Ảnh hưởng của các hóa chất lên chiều cao và sự nhảy chồi của cây lúa có bị truyền bệnh 44
Trang 10Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.2.4.Ảnh hưởng của các hóa chất lên thành phần năng suất và năng suất lúa bị
nhễm bệnh lùn xoắn lá .51
3.2.5 Thảo luận chung 55
LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 57
KẾT LUẬN 57
ĐỀ NGHỊ 57
Trang 11Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
DANH SÁCH BẢNG
3.1 Ảnh hưởng của hóa chất CuCl2 lên sự phát triển của rễ, diệp tiêu và
3.2 Ảnh hưởng của hóa chất Salicilyc acid (SA) lên sự phát triển của rễ,
3.3 Ảnh hưởng của hóa chất K2HPO4 lên sự phát triển của rễ, diệp tiêu
3.7 Ảnh hưởng của các hóa chất đến sự phát triển về chiều cao trung
3.8 Ảnh hưởng của hóa chất đến sự nhảy chồi của cây lúa 35
3.9 Ảnh hưởng của các hóa chất đến sự phát triển chồi hửu hiệu và vô
3.10 Ảnh hưởng của các hóa chất đến sự trổ bông của cây lúa 37
3.11 Ảnh hưởng của các hóa chất đến sự phát triển chiều dài bông (72
3.12 Ảnh hưởng của các hóa chất lên thành phần năng suất và năng suất
khi lúa không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 38 3.13 Tỉ lệ truyền bệnh thành công 39 3.14 Thời gian ủ bệnh ngắn nhất 40 3.15 Chỉ số diệp lục tố trung bình 2 lá ở 43 NSKG của các nghiệm thức 44
3.16
Ảnh hưởng của các hóa chất đến chiều cao trung bình cây lúa (cm) khi bị nhiễm bệnh vi rút lùn xoắn lá 45
Trang 12Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.17 nhiễm bệnh vi rút lùn xoắn lá (số chồi/chậu) Ảnh hưởng của các chất kích kháng đến sự nhảy chồi của cây lúa bị 46
3.18 Ảnh hưởng của các hóa chất lên tỉ lệ chồi bệnh (%) của các nghiệm
3.19 Ảnh hưởng của các hóa chất đối với lúa bị nhiễm bệnh vi rút lùn
xoắn lá đến sự phát triển chồi hửu hiệu và vô hiệu 51 3.20 Ảnh hưởng của các hóa chất đối với lúa bị nhiễm bệnh virút lùn
xoắn lá đến sự trổ bông (72 ngày sau khi gieo) 52 3.21 Ảnh hưởng của bệnh lùn xoắn lá đến sự phát triển chiều dài bông 54 3.22 Ảnh hưởng của các hóa lên thành phần năng suất và năng suất khi
lúa bị nhiễm virút lùn xoắn lá 55
Trang 13Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.4 Mức độ biểu hiện bệnh lùn xoắn của các nghiệm thức vào thời điểm
Trang 14Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Nguyễn Hoàng Trọng, 2008 Đánh giá khả năng kích thích tính kháng bệnh lùn xoắn lá bằng 5 hóa chất trên giống lúa MTL 384 Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Kim, ThS Trần Vũ Phến, ThS Ngô Thành Trí Luận văn tốt nghiệp Đại Học, Khoa nông nghiệp trường Đại Học Cần Thơ
TÓM LƯỢC
Đề tài “ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH LÙN XOẮN LÁ BẰNG 5 HÓA CHẤT TRÊN GIỐNG LÚA MTL 384” được tiến hành tại nhà lưới bộ môn Bảo Vệ Thực Vật - khoa Nông Nghiệp và SHƯD, từ tháng 10-
2007 đến tháng 2-2008 Mục tiêu của thí nghiệm nhằm nhằm khảo sát ảnh hưởng của 5 hóa chất là Salicylic acid, K2HPO4, CuCl2, Cinnamic acid, Vitamin B1 lên sự phát triển rễ mầm, diệp tiêu, tỉ lệ nẩy mầm (bằng phương pháp áo hạt) và ảnh hưởng của các hóa chất lên sự sinh trưởng, phát triển của cây lúa và hiệu quả trong kiểm soát bệnh vi rút lùn xoắn lá lúa
Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ xử lý lên sự nẩy mầm của hạt lúa được tiến hành gồm 16 nghiệm thức (15 nghiệm thức xử lý hóa chất và 1 nghiệm thức đối chứng), với 4 lần lặp lại Kết quả cho thấy vitamin B1 50 và 75 mM ức chế sự phát triển của rễ mầm và diệp tiêu, Cinnamic acid 0,01 mM và K2HPO4 20 mM kích thích sự phát triển của rễ mầm và diệp tiêu, CuCl2 ở các nồng độ điều ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ, Salicylic acid 1 mM kích thích sự phát triển của rễ
Khảo sát ảnh hưởng của các hóa chất đến sự sinh trưởng của cây lúa không bị nhiễm bệnh, được tiến hành với 4 lần lặp lại, gồm 5 nghiệm thức xử lý hóa chất là salicylic acid 1mM, K2HPO4 20 mM, CuCl2 0,05 mM, cinnamic acid 0,01 mM, vitamin B1 50 mM và nghiệm thức đối chứng Kết quả cho thấy các hóa chất ở nồng độ xử lý tuy không có ảnh hưởng rõ trên sự phát triển của cây, nhưng đều giúp cải thiện các thành phần năng suất trên cây không nhiễm bệnh
Khảo sát ảnh hưởng của các chất kích kháng đối với bệnh vi rút lùn xoắn lá được tiến hành với 4 lần lặp, gồm 5 nghiệm thức xử lý chất kích kháng và 2 nghiệm
Trang 15Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
thức đối chứng xử lý nước cất Kết quả cho thấy CuCl2 0,05 mM, Vitamin B1 50
mM, Cinnamic acid 0,01 mM, K2HPO4 20 mM, Salicylic acid 1 mM giúp cây lúa tăng năng suất hơn so với đối chứng
CuCl2 có khả năng kích kháng bệnh vi rút lùn xoắn lá thông qua khả năng cải thiện sự phát triển chiều cao, sự trổ bông của cây lúa nhiễm bệnh lùn xoắn lá và giúp bông phát triển dài hơn, từ đó giúp cây lúa nhiễm bệnh có thành phần năng suất và năng suất tương đương với cây khỏe
K2HPO4 kích thích sự phát triển của rễ và diệp tiêu, và có khả năng kích kháng bệnh vi rút lùn xoắn lá, giúp cây biểu hiện bệnh chậm lại, tuy nhiên không giúp cải thiện thành phần năng suất
CuCl2 0.05 mM và K2HPO4 20 mM là hai chất kích kháng chống bệnh lùn xoắn lá triển vọng, giúp cây kháng được bệnh vi rút hơn so với các chất kích kháng khác ( với tỷ lệ nhiễm bệnh lần lượt là 10,1% và 9,6% ) trong khi đó đối chứng chiếm tới 54%
Trang 16Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Vi rút hại lúa là một trong những bệnh gây ra thiệt hại nặng nề trên diện tích rộng lớn với nghề trồng lúa ở nước ta và trên thế giới ( Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999) Bệnh lùn xoắn lá được phát hiện đầu tiên vào năm 1976 ở cả hai nước Indonesia và Philippines, bệnh cũng đã được báo cáo ở Thái Lan vào năm 1978 (Võ Thanh Hoàng, 1998) Theo Phạm Văn Lầm (2006), đầu năm 1977 bệnh lùn xoắn lá được phát hiện ở các xã thuộc huyện Cai Lậy (Nhị Quý, Nhị Mỹ, Tân Hội) của tỉnh Tiền Giang Vụ Hè Thu năm 1978, bệnh này đã xuất hiện trên diện rộng ở đồng bằng sông Cửu Long Vụ Đông Xuân 2005 - 2006, cùng với dịch rây nâu, bệnh lúa lùn xoắn lá đã xuất hiện trở lại với diện tích khoảng 3.000 ha
Khi lúa bị bệnh lùn xoắn lá, năng suất lúa thường bị giảm nghiêm trọng, do chiều cao cây, chiều dài rễ và lá đều bị giảm, nhiều chồi lúa không hình thành được hoặc trổ bông muộn hoặc trổ không thoát bông, bông lúa bệnh thường ngắn, ít hạt
và có tỉ lệ lép cao (Hà Minh Trung, 1985)
Thời gian gần đây bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá do vi rút gây ra, do rầy nâu làm môi giới truyền bệnh gây hại nghiêm trọng ở đồng bằng sông Cửu Long và đây cũng là vấn đề lo ngại rất được quan tâm của người nông dân và các nhà khoa học Hiện nay, chưa có giải pháp hữu hiệu cũng như chưa có loại thuốc hoá học đặc trị đối với việc quản lý bệnh này
Vì vậy, để tìm ra một loại hóa chất để ức chế bệnh này là một điều cần thiết và quan trọng Với lý do đó đề tài “ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KÍCH THÍCH TÍNH
Trang 17Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
KHÁNG BỆNH LÙN XOẮN LÁ BẰNG 5 HÓA CHẤT TRÊN GIỐNG LÚA MTL 384” được tiến hành tại nhà lưới bộ môn Bảo Vệ Thực Vật khoa Nông Nghiệp
và SHƯD
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 1.1.1 Sự phân bố của rầy nâu
Rầy xuất hiện ở tất cả các nước trồng lúa nước, nhất là các nước ở đồng bằng nhiệt đới châu Á như: Ấn Độ, Đài Loan, Banglades, Indonesia, Malaysia, Nhật, Thái Lan, Philippine, Trung Quốc và Việt Nam (Lê Thị Sen, 1999)
1.1.2 Khả năng gây hại
Ở Việt Nam, rầy nâu được ghi nhận xuất hiện trên lúa từ rất lâu nhưng không gây hại thành những trận dịch lớn do chỉ trồng lúa mùa một vụ trong năm (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
Trước năm 1967, rầy nâu xuất hiện nhưng không gây thiệt hại đáng kể ở đồng bằng sông Cửu Long Năm 1971, rầy nâu phát sinh mạnh ở đồng bằng sông Cửu Long với hiện tượng cháy rầy ở Châu Đốc, Long Xuyên, Cần Thơ, Sóc Trăng (Phạm Văn Lầm, 2006)
Từ năm 1972 - 1974 rầy nâu đã gây hại cây lúa tại nhiều vùng thuộc các tỉnh duyên hải miền Trung và đồng bằng sông Cửu Long Diện tích thiệt hại năm 1974 lên đến 94.800 ha (Lê Thị Sen, 1999)
Năm 1974, rầy nâu phá hoại lúa ở Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hoà, Tây Ninh, Long An, Vĩnh Long, An Giang Từ tháng 11/1977, rầy nâu đã phát sinh thành dịch lớn ở các tỉnh Tiền Giang, Long An, Bến Tre, Đồng Tháp trên diện tích 100.000 ha, trong đó có 10.000 ha mất trắng, 90.000 ha bị hại từ 30 – 50% năng suất (Phạm Văn Lầm , 2006)
Từ năm 1977 - 1979 rầy nâu đã gây hại thành dịch tại một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long với diện lúa bị hại lên đến 1 triệu ha (Lê Thị Sen, 1999; Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Lầm, 2006)
Trang 19Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Vụ Hè Thu năm 1988 đến Đông Xuân năm 1989 - 1990, rầy nâu đã phát sinh thành dịch gây hại nặng ở một số nơi như thành phố Hồ Chí Minh, An Giang, Tiền Giang, Minh Hải (Bạc Liêu) (Lê Thị Sen, 1999)
Năm 1990 ở đồng bằng sông Cửu Long tính cả 3 vụ sản xuất có khoảng 237.820
ha bị nhiễm rầy nâu (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Nhưng theo Phạm Văn Lầm, 2006, năm 1990 ở đồng bằng sông Cửu Long bị rầy phá hoại trên diện tích khoảng 1 triệu ha
Trong vụ Đông Xuân 2005 - 2006 diện tích lúa bị rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long khoảng hơn 66.700 ha (Phạm Văn Lầm, 2006)
1.1.3 Nguyên nhân phát sinh rầy nâu
Do vụ Đông - Xuân và Hè - Thu gieo sạ cận nhau quá và không đồng loạt nên tạo ra cầu nối cho rầy trưởng thành từ lúa Đông - Xuân mang mầm bệnh truyền cho lúa Hè -Thu Diện tích canh tác lúa nhiễm rầy cũng gia tăng và trồng xen trong vùng lúa Đông Xuân mà không được xuống giống đồng loạt Khả năng kháng rầy của giống lúa đã suy yếu, do đã sử dụng trong thời gian quá lâu (Nguyễn Văn Huỳnh, 2006)
1.1.4 Ký chủ
Ngoài lúa rầy nâu có thể sống được trên cây lúa hoang, cỏ leersia japonica, cỏ
gấu, cỏ lồng vực…(Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Theo Nguyễn Đức Khiêm (2006) ghi nhận ngoài cây lúa, rầy nâu còn có thể phá hoại trên các cây như ngô, lúa mì, mạch, kê, cỏ gấu, cỏ lồng vực…
1.1.5 Đặc điểm sinh học
Rầy nâu có cơ thể màu nâu vàng, đỉnh đầu nhô ra phía trước, phần gốc râu có hai đốt nở to, đốt roi râu dài và nhỏ (Nguyễn Đức Khiêm, 2006) Cánh trong suốt, giữa cạnh sau của mỗi cánh có một đốm đen, khi hai cánh xếp lại 2 đốm này chồng lên nhau tạo thành một đốm đen to trên lưng (Lê Thị Sen, 1999)
Trang 20Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Rầy đực có cơ thể dài 3.6 - 4 mm, đa số màu nâu tối, phần cuối bụng có dạng loa kèn (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)
Rầy cái có màu nâu nhạt và kích thước cơ thể to hơn rầy đực Chiều dài cơ thể
từ 4 - 5 mm, bụng to tròn, ở khoảng giữa mặt dưới bụng có bộ phận đẻ trứng bén nhọn màu đen Cánh dài che phủ cả thân và chủ yếu dùng để bay đi tìm thức ăn (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
Rầy nâu cái trưởng thành có dạng cánh ngắn dài khoảng 3,5 - 4 mm, cánh trước kéo dài tới đốt bụng thứ 6 bằng 1/2 chiều dài cánh trước của rầy nâu dạng cánh dài (Phạm Văn Lầm, 2006) Rầy nâu đực dài khoảng 2 - 2,5 mm, cánh trước kéo dài tới 2/3 chiều dài của bụng (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)
Đời sống trung bình của thành trùng rầy nâu khoảng từ 10 - 20 ngày (Lê Thị Sen, 1999) Một con rầy nâu cái cánh dài có thể đẻ khoảng 100 trứng và rầy nâu cái cánh ngắn đẻ từ 300 - 400 trứng (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Theo Phạm Văn Lầm (2006), rầy nâu cái trưởng thành đẻ trung bình khoảng 150 - 400 trứng
Trứng rầy nâu đẻ thành từng hàng vào bên trong bẹ cây lúa Mỗi hàng có từ 8 -
30 cái trứng Trứng rầy nâu giống hình hạt gạo, dài từ 0.3 - 0.4 mm, trứng rầy nâu mới đẻ có màu trắng trong, khi sắp nở có màu vàng, phía trên đầu trứng có bộ phận che lại gọi là nắp trứng, thời gian ủ trứng 5 - 14 ngày (Lê Thị Sen, 1999) Theo Phạm Văn Lầm (2006), trứng được đẻ trong mô bẹ lá lúa, hơi nhô đầu ra ngoài, trứng có dạng hình trụ dài, cong, một đầu thon giống hình quả chuối, dài khoảng 0.98 mm, trứng mới đẻ có màu nâu vàng, sau đó chuyển sang màu nâu đen Ghi nhận của Nguyễn Đức Khiêm (2006), trứng hình quả chuối, trước khi nở 3 - 5 ngày phần đầu có điểm mắt màu nâu đỏ, phía trên ổ trứng xếp thành hàng đơn, phần dưới
ổ trứng các quả trứng xếp thành hàng kép, mỗi ổ có từ 3 - 48 trứng, thông thường
15 - 30 trứng
Ấu trùng rầy nâu tuổi lớn rất giống thành trùng cánh ngắn nhưng ấu trùng có cánh ngắn hơn và có màu đục Ấu trùng rầy nâu có 5 tuổi, phát triển trong thời gian
Trang 21Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
14 – 20 ngày (Lê Thị Sen, 1999; Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Theo Phạm Văn Lầm (2006 ), rầy non có 5 tuổi, trong điều kiện nhiệt độ từ 21 - 290C, thời gian rầy non kéo dài 12-19 ngày
Theo Vũ Hài và ctv (2000), vòng đời của một lứa rầy nâu khoảng 25 - 30 ngày,
thời gian trứng 6 -7 ngày, thời gian rầy non 13 - 15 ngày, thời gian trưởng thành 6 -
Cả thành trùng và ấu trùng rầy nâu thích sống ở gốc cây lúa và có tập quán bò quanh thân cây lúa hoặc nhảy xuống nước hay nhảy lên tán lá để tránh khi bị khuấy động (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)
Rầy nâu thích tấn công cây lúa còn nhỏ, nhưng nếu mật số cao có thể gây hại ơ các giai đoạn tăng trưởng của cây lúa (Lê Thị Sen, 1999)
Cả thành trùng và ấu trùng rầy nâu đều chích hút cây lúa bằng cách cho vòi chích hút vào bó mạch libe của mô để hút nhựa (Lê Thị Sen, 1999; Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004; Phạm Văn Lầm, 2006) Trong quá trình chích hút, rầy nâu tiết nước bọt phân huỷ mô cây tạo thành một bao xung quanh vòi chích hút, gây cản trở sự di chuyển của nhựa nguyên và nước lên phần trên của cây lúa nên lúa bị khô héo gây nên hiện tượng cháy rầy (Lê Thị Sen, 1999; Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)
Trang 22Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.1.7 Các ảnh hưởng do rây nâu gây ra
Rầy nâu dùng vòi nhọn cắm vào bẹ lá, lá, thân, để chích hút dinh dưỡng trong cây lúa, để lại nhiều vết nâu nhỏ trên bộ phận bị hại, huỷ hoại tế bào trong cây (Phạm Văn Lầm, 2006)
Phương thức đẻ trứng của rầy nâu cũng hủy hoại nhiều tế bào của cây lúa Ở mô của cây lúa, các vết chích hút và đẻ trứng của rầy nâu trên thân cây lúa bị hư do sự xâm nhập của một số loài nấm, vi khuẩn (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004) Rầy nâu tiết ra chất đường thu hút nấm đen đến bao quanh gốc lúa, gây cản trở
sự quang hợp, ảnh hưởng tới sự phát triển của cây lúa (Lê Thị Sen, 1999)
Rầy nâu cũng là tác nhân môi giới truyền bệnh lùn lúa cỏ (grassy stunt virus), lùn xoắn lá (ragged stunt virus) cho cây lúa (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen,
2004)
1.2 BỆNH LÙN XOẮN LÁ LÚA 1.2.1 Sự phân bố bệnh lùn xoắn lá
Trên thế giới, bệnh lùn xoắn lá được phát hiện đầu tiên vào năm 1976 ở cả hai nước Indonesia và Philippines, bệnh cũng được báo cáo ở Thái Lan vào năm 1978 (Võ Thanh Hoàng, 1998)
Ở Việt Nam bệnh lúa lùn xoắn lá là bệnh mới phát hiện vụ Đông - Xuân 1977 -
1978 ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (Hà Minh Trung, 1985)
Đầu năm 1977, bệnh lùn xoắn được phát hiện ở các xã thuộc huyện Cai Lậy, Nhị Quế, Nhị Mỹ, Tân Hội của tỉnh Tiền Giang Vụ Hè Thu năm 1978, bệnh này đã xuất hiện trên diện rộng ở đồng bằng sông Cửu Long (Phạm Văn Lầm, 2006)
Sau vụ Hè - Thu 1978, bệnh lùn xoắn lá đã phát sinh trên diện rộng ở nhiều địa bàn trồng lúa phía nam, từ phía nam đèo Hải Vân đến Cà Mau, từ Bến Tre đến Kiên Giang Trong phạm vi một tỉnh những huyện trồng 2 -3 vụ lúa liên tiếp trong năm thường bị bệnh nặng hơn so với huyện chỉ trồng một vụ lúa Nơi có một vụ lúa
Trang 23Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
nhưng tiếp giáp với những địa bàn trồng 2 - 3 vụ lúa cũng gây ra bệnh (Hà Minh Trung, 1985)
Bệnh lùn xoắn lá đã gây nên những đợt dịch bệnh quan trọng gây thiệt hại nghiêm trọng vào năm 1992 tại Cần Thơ và vụ Đông Xuân năm 1999 - 2000 tại các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long, Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu (Phạm Văn Kim, 2002)
Từ năm 1999 - 2001, bệnh lùn xoắn lá bùn phát trở lại ở đồng bằng sông Cửu Long cùng với sự bộc phát của rầy nâu (Phạm Văn Lầm, 2006)
1.2.2 Tác nhân gây bệnh
Bệnh lùn xoắn lá do vi rút rice ragged stunt virus: RRSV gây ra thông qua rầy nâu là môi giới lan truyền bệnh từ cây lúa bệnh qua cây lúa khoẻ (Hà Minh Trung, 1985)
Rầy nâu không thể truyền bệnh qua trứng, vết thương và cũng không lan truyền từ đất, nước và không khí (Hà Minh Trung, 1985; Nguyễn Thơ, 2007)
Hầu hết các loài cây trồng ở nước ta đều bị bệnh vi rút nhưng bệnh nặng nhất do
vi rút gây ra thường xuất hiện ở các cây: cà chua, khoai tây, thuốc lá, hồ tiêu, cam, quýt, đu đủ, lúa, cây bông vải (Nguyễn Thơ, 2007)
Fukushi và ctv., (1960) được trích dẫn bởi Hà Minh Trung, (1985), đã nghiên
cứu về bệnh vi rút lúa lùn bằng kính hiển vi điện tử đã giúp cho các nhà khoa học một phương pháp hiện đại về chuẩn đoán nhanh và chính xác các bệnh vi rút hại lúa Cho đến nay người ta đã biết chắc chắn khoảng 20 bệnh vi rút hại lúa
Trang 24Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trong các loại bệnh do vi rút gây ra trên lúa, bệnh lùn xoắn lá là một bệnh do siêu vi khuẩn được khám phá gần đây, bệnh này có thể làm giảm năng suất trầm trọng trên những giống lúa mẫn cảm đối với siêu vi khuẩn này và môi giới truyền bệnh là rầy nâu (Tống Hữu Thuẩn, 1993)
Vi rút lùn xoắn lá là nhóm vi rút hại lúa oryzavirus thuộc họ Reoviridae Vi rút này rất nhỏ có đường kính khoảng 50 nm, cấu tạo gồm có 10 sợi ARN và 5 loại prôtêin chuyên biệt (Hibino, 1996) Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), vi rút có dạng hình đối xứng kiểu khối cầu, đường kính trung bình khoảng 50 -65 nm Giữa lõi chứa axít nucleic, bao quanh lõi là lớp vỏ prôtêin (Hà Minh Trung, 1985) Ghi nhận của Võ Thanh Hoàng (1998), vi rút có thể có hình cầu hay khối đa diện, đường kính 50 -70 nm, vi rút có thể bền vững ở 40C trong vòng 7 ngày, bền ở pH =
6 – 9 Ở 600C vi rút sẻ bị bất hoạt
1.2.4 Triệu Chứng
Đặc điểm điển hình của cây bị bệnh là lùn, lá bị xoắn, sinh trưởng chậm và khó trổ bông, các lá lúa vẫn giữ được màu xanh (Trần Thị Thu Thủy, 1980; Phạm Văn Kim, 2006)
Khi cây bị nhiễm vi rút lùn xoắn lá, cây sẽ bị lùn, lá bị rách có cạnh, hoặc xoắn nhiều vòng ở chóp lá, gân lá bị xưng, có những u bướu nằm phía dưới dọc theo phiến lá Các u bướu này sinh sản và gian tăng kích thước ở những mô libe (Hibino, 1996)
Mặt lá bị nhăn nhúm, gân phiến lá và phía trên bẹ lá bị sưng từng đoạn ngắn (Hà Xuân Sâm, 1979)
Biểu hiện các vết u, bướu dọc các gân ở gần cuống lá, bụi lúa đâm chồi từ các đốt thân bên trên mặt đất (Phạm Văn Kim, 2006)
Hình dạng của bụi lúa bị bệnh có vẻ thô cứng hơn so với bụi lúa khoẻ, cây lúa bệnh có thể đẻ nhánh ít hoặc nhiều hơn so với lúa khoẻ, bệnh ít ảnh hưởng đến sức
đẻ nhánh của cây lúa (Hà Minh Trung, 1985)
Trang 25Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bụi lúa bị bệnh nặng có thể có chiều cao bằng 1/4 bụi lúa khoẻ (Hà Xuân Sâm, 1979)
Bụi lúa lùn nhưng mức độ lùn tùy thuộc vào thời gian cây lúa bị nhiễm bệnh (Phạm Văn Kim, 2006)
Lúa có thể bị bệnh lùn xoắn lá vào các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa Tuy nhiên, cây bị bệnh sớm thì biểu hiện triệu chứng bệnh càng nghiêm trọng (Hà Xuân Sâm, 1979; Hà Minh Trung, 1985) Nếu lúa bị nhiễm bệnh sớm trong tháng đầu sau khi sạ thì bụi lúa sẽ lùn và thất thu năng suất hoàn toàn (Lê Thi Sen, 1999)
Cây lúa bị bệnh lùn xoắn lá có thể tồn tại trên ruộng lúa lâu hơn so với cây lúa khoẻ và không bị chết lụi sớm trước khi thu hoạch (Hà Xuân Sâm, 1979; Phạm Văn Kim, 2006)
1.2.5 Khả năng lan truyền bệnh
Bệnh vi rút lùn xoắn lá là do rầy nâu mang mầm bệnh vi rút gây ra, khả năng lây bệnh cao nhất của rầy nâu là ở tuổi 4 - 5 (Hà Minh Trung, 1985) Theo Ngô Vĩnh Viễn (2006), rầy nâu non và rầy nâu trưởng thành đều có khả năng truyền bênh Khả năng truyền bệnh không giảm đi qua các lần lột xát của rầy nâu (Võ Thanh Hoàng, 1998; Ngô Vĩnh Viễn, 2006) Thời gian truyền bệnh vi rút bởi rầy nâu mang mầm bệnh lên cây lúa khỏe từ 5 phút đến 5 ngày đều có thể gây ra bệnh lùn xoắn lá cho cây lúa Thời gian ủ bệnh vi rút trong cây lúa trung bình từ 14 - 16 ngày (Hà Minh Trung, 1985)
Theo Phạm Văn Kim (2006), rầy nâu cần 8 giờ để lấy vi rút lùn xoắn lá từ cây lúa bệnh, thời gian ủ vi rút lùn xoắn lá trong cơ thể rầy nâu là 9 ngày Sau thời gian
ủ vi rút, rầy nâu chỉ cần chích hút 1 giờ là đã lây được bệnh lùn xoắn lá cho cây lúa Thời gian biểu hiện bệnh trung bình từ 8 - 10 ngày sau khi cho nhiễm bệnh ở cây lúa 10 ngày tuổi (Ngô Vĩnh Viễn, 2006) Theo Hibino (1996), khi cây lúa bị nhiễm vi rút lùn xoắn lá ở giai đoạn mạ sẽ biểu hiện triệu chứng bệnh lùn xoắn lá sau 2 tuần
Trang 26Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.2.6.Tác hại của bệnh lùn xoắn lá
Bệnh lùn xoắn lá phát hiện ở các tỉnh phía nam cùng với dịch rầy nâu năm 1977
có tới 40.000 ha lúa bị bệnh (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)
Trong năm 1978, diện tích lúa Hè Thu bị bệnh ở các địa phương khoảng 32 nghìn ha, chỉ riêng tỉnh Tiền Giang đã có tới 25 nghìn ha lúa bị bệnh, trong đó có khoảng gần 2 nghìn ha không thu hoạch được (Hà Minh Trung, 1985)
Vụ Đông Xuân 2005 - 2006, cùng với dịch rây nâu, bệnh lúa lùn xoắn lá đã xuất hiện trở lại với diện tích khoảng 3.000 ha Vụ Hè Thu 2006, các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 13.402 ha bị nhiễm rầy nâu (Phạm Văn Lầm, 2006) Khi lúa bị bệnh lùn xoắn lá, năng suất lúa thường bị giảm nghiêm trọng, do chiều cao cây, chiều dài rễ và lá đều bị giảm, nhiều chồi lúa không hình thành được hoặc trổ bông muộn hoặc trổ không thoát bông, bông lúa bệnh thường ngắn, ít hạt
và có tỉ lệ lép cao (Hà Minh Trung, 1985)
1.3 SỰ KHÁNG BỆNH ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
1.3.1 Khái niệm
Khi cây trồng bị mầm bệnh tấn công thì cây luôn có khuynh hướng chống lại mầm bệnh Nếu cây không đủ sức chống lại thì cây ấy sẽ bị mầm bệnh gây hại, được gọi là cây nhiễm bệnh Trong khi đó các giống khác của từng loài cây ấy chống lại được với bệnh, cây không bị thiệt hại đáng kể hoặc không bị hại thì được gọi là cây kháng bệnh (Phạm Văn Kim, 2000)
Tuỳ thuộc vào những đặc điểm về cấu tạo hoặc sinh hoá bên trong mà cây thể hiện tính kháng hoặc nhiễm đối với sự tấn công của mầm bệnh (Trần Thị Thu Thuỷ, 2003)
Sự kháng bệnh của cây trồng có thể biểu hiện bằng sự kháng bệnh chủ động hoặc thụ động
Trang 27Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.3.2 Sự kháng bệnh thụ động
Sự kháng bệnh thụ động là sự kháng bệnh của cây trồng có sẳn trong cây làm cho mầm bệnh không thể tấn công được hoặc không gây hại được cho cây ấy Các yếu tố kháng lại mầm bệnh này có thể là do cấu tạo cơ thể bên ngoài của cây, như
độ dày của lớp cutin, lớp sáp bao che bên ngoài biểu bì lá…Giúp cây ngăn cản sự xâm nhập của mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2000) Sự kháng bệnh thụ động đôi khi
là những chất độc có sẵn bên trong cây hoặc trên bề mặt của cây giúp cây chống lại
sự nhiễm bệnh (Bilgami et at.,1996, được trích dẫn bởi Trần Thị Thu Thuỷ, 2003)
1.3.3 Sự kháng bệnh chủ động
Sự kháng bệnh chủ động là sự kháng bệnh của cây trồng được tạo ra do các yếu
tố kháng lại với mầm bệnh trong cây có được sau khi mầm bệnh xâm nhập (Trần Thị Thu Thuỷ, 2003) Có một số giống cây có khả năng kháng với mầm bệnh khi đã
bị mầm bệnh tấn công Trong trường hợp này sự tấn công của mầm bệnh như là một kích thích để cây huy động các phản ứng đối phó lại với sự tấn công này
Cây trồng có thể có các cơ nguyên kháng bệnh chủ động như: cây tự tạo ra các cấu trúc đặc biệt ngăn cản mầm bệnh tiếp tục tấn công các bộ phận chưa bị xâm nhiễm, cây tiết ra các chất để chống lại với mầm bệnh hoặc phản ứng tự chết của
mô cây nhằm ngăn cản sự lan truyền của mầm bệnh đến các vị trí chưa bị xâm nhiễm (Phạm Văn Kim, 2000)
1.4 SỰ KÍCH THÍCH TÍNH KHÁNG BỆNH TRÊN CÂY TRỒNG 1.4.1 Khái niệm
Kích thích tính kháng thường được gọi tắt là “kích kháng” là sự kích thích để tạo ra tính kháng bệnh của cây, giúp cho cây trồng bị nhiễm trở nên có khả năng kháng được bệnh ở một mức độ nhất định sau khi xử lý với chất kích kháng Phương pháp kích kháng không có khả năng loại trừ bệnh trực tiếp mà dựa trên sự kích thích của những cơ chế tự nhiên của cây trồng (Phạm Văn Kim, 2002) Chất kích kháng là chất sẽ không trực tiếp gây độc cho mầm bệnh mà chỉ tác động như
Trang 28Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ký hiệu cảnh báo cho cây để kích hoạt hệ thống phòng vệ (Phạm Văn Dư, Lê Cẩm Loan và Nguyễn Bé Sáu, 2004)
1.4.2 Các hình thức biểu hiện của sự kích kháng
Có hai hình thức kích kháng là kích kháng tại chỗ (Local Acquired LAR) hoặc là kích kháng lưu dẫn (Systemic Acquired Resistance - SAR) (Trần Thị
Resistance-Thu Thủy, 2003)
* Kích kháng tại chỗ
Khi mầm bệnh xâm nhiễm vào khu vực nào của cây sẽ kích thích cây sản sinh ra các hoá chất để tạo ra sự kháng bệnh tại nơi ấy, hoá chất chỉ có tác dụng khu trú tại nơi được kích thích (Phạm Văn Kim, 2000) Các hoá chất chỉ ngăn cản được mầm bệnh ở tại ví trí được kích kháng mà không thể ngăn cản mầm bệnh ở xa vị trí (Trần
Thị Thu Thuỷ, 2003)
* Kích kháng lưu dẫn
Khi được kích thích từ một số lá trên cây, các tín hiệu kích thích được lưu dẫn đi khắp cây, giúp cây sản sinh ra các chất để kháng lại với bệnh (Phạm Văn Kim, 2000)
1.4.3 Tác nhân kích kháng
Chất kích kháng có thể là một vi sinh vật (vi khuẩn, siêu vi khuẩn và nấm) hoặc
có thể sử dụng các tác nhân không phải là vi sinh vật như là các chất trích từ thực vật, các hoá chất không phải là thuốc bảo vệ thực vật được xử lý bằng cách tác động lên lá, chồi non hoặc hạt giúp cho cây có khả năng kháng với một bệnh mà ta xem
xét (Phạm Văn Kim 2002)
14.3.1 Tác nhân kích kháng là sinh vật
Các nhà khoa học đã thấy tính kháng bệnh của cây trồng được kích thích bằng những tác nhân là vi khuẩn, nấm, là tác nhân sinh học thường được sử dụng trong nghiên cứu kích kháng chống lại bệnh cây trồng nhưng các vi sinh vật này không có tác động với mầm bệnh (Phạm Văn Kim, 2002)
Trang 29Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.4.3.2 Tác nhân kích kháng không là sinh vật
Có thể sử dụng các hóa chất không là thuốc bảo vệ thực vật để làm tác nhân gây kích kháng, các hóa chất này khi được sử dụng với nồng độ kích kháng phải không tác động trực tiếp lên mầm bệnh mà chỉ có tác động kích thích cây kháng với bệnh mới được xem là chất kích kháng (Phạm Văn Kim, 2002)
Theo Trần Thị Thuỷ (2003), tác nhân phi sinh vật là các chất trích từ thực vật hoặc các hoá chất được làm tác nhân kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng
sự thay đổi các prôtêin như các prôtêin PR (phathogenesis - related prôtêin) Các prôtêin PR này có khả năng kháng nấm, kháng vi khuẩn bằng cách phân giải màng polysaccharide của vách tế bào nấm (Kim, (1996) được trích bởi Lăng Cảnh Phú (2001)
1.4.5 Một số thành tựu nghiên cứu về khả năng kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng
1.4.5.1 Khả năng kích kháng đối với bệnh do nấm và vi khuẩn
Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã có nhiều công trình nghiên cứu về hiệu quả của các chất kích kháng trong việc quản lý bệnh cây trồng Đặc biệt
Trang 30Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
ở Đồng Bằng Sông Cửu Long có nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng nguyên
lý kích kháng để quản lý bệnh trên lúa đã đạt được một số kết quả khả quan
Trên cây lúa đã nghiên cứu thành công sử dụng K2HPO4 để kích thích cây lúa chống lại bệnh cháy lá lúa tại Nepal (Manandhar và ctv., 1998) Ngoài ra muối phosphate còn có khả năng kích kháng trên cây đậu (Walters and Murray, 1992),
cây bắp (Reuveni et al.,1994), cây ớt (Reuveni và ctv., 1998) và trên cây lúa
(Manandhar và ctv., 1998; Phạm Văn Kim và ctv., 2003; Trần Thị Thu Thuỷ và ctv., 2006)
Nguyễn Thị Thanh Xuân (2003), khi xử lý hạt bằng CuCl2 kết hợp với phun bổ sung K2HPO4 hoặc Na2SiO3, giúp cây lúa có khả năng kích kháng chống lại bệnh cháy lá lúa đến 30 ngày sau khi gieo trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng
Theo Manandhar và ctv (1998) thì SA có khả năng kích thích tính kháng bệnh
trên dưa leo chống lại nấm Colletotrichum và trên lúa mạch chống lại bệnh phấn
trắng
Theo Trịnh Ngọc Thuý (2000), ghi nhận một số loại hoá chất khi xử lý bằng ngâm hạt hay phun lên lá đều có khả năng kích kháng đối với bệnh cháy lá như: Bion, clorua đồng, acid benzoic acid, saccharin, chitosan, glucosamine, humic acid, salicylic acid, ascorhic acid, acetyl salicylic acid, ethrel, mono-potasium, naphthalenacetic acid, natrium silicate Kết quả thí nghiệm cho thấy phun hoá chất qua lá ở giai đoạn 20 ngày tuổi cho thấy tất cả các hoá chất thử nghiệm đều có khả năng kích thích tính kháng bệnh
1.4.5.2 Khả năng kích kháng đối với bệnh do vi rút gây ra
Theo Mucharromah and Kuc (1991) thì muối phosphate có khả năng kích kháng đối với nhiều mầm bệnh khác nhau như nấm, vi khuẩn, vi rút trên cây dưa leo
Nghiên cứu kích kháng bệnh khảm trên cây thuốc lá (mosaic tobacco virus) cho thấy các hoá chất Polyacrylic acid (Gianizazzi và Kassanis, 1973); Vitamin B1: Thiamine (Ahn và ctv., 2005); Riboflavin (Dong và Beer, 2000); Cadmium
Trang 31Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
(Ghoshroy và ctv., 1998); Salicylic acid: SA (Naylor và ctv., 1998) có khả năng kích kháng chống lại bệnh khảm trên cây thuốc lá
Trên cây khoai tây: khả năng kích kháng đối với vi rút X (potato virus X:PVX) đã dược chứng minh đối với chitosan (Chirkov và ctv., 2003) và Salicylic
acid (Naylor và ctv., 1998)
Trên cây dưa leo, Salicylic acid giúp kích kháng trên cây dưa leo chống lại vi rút gây ra bệnh khảm (CMV) (Mayers và ctv., 2005) Muối phosphate cũng có khả năng kích kháng đối với bệnh vi rút trên cây dưa leo (Mucharromah and Kuc (1991) Ngoài ra, SA làm giảm kích thướt vết bệnh khảm trên cây thuốc lá và muối salicilate làm giảm triệu chứng bệnh khảm trên cây măng tây và họ đậu đến 90% (Raskin,.1992)
Khảo sát trong cơ chế kích kháng đối với vi rút, các tác giả đã chứng minh các hoá chất có biểu hiện kích kháng đối với vi rút gồm có: SA, 2,6-dichloroisonicotinic acid, Acibenzorlar-S-methyl, Beta-aminobutyric acid (Gilliland và ctv., 2006); gốc
CN-, antimycin A (Gilliland và ctv., 2006)
1.5 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT CÁC HÓA CHẤT DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 1.4.1 Clorua đồng
Tên hoá học: Đồng (II) clorua
Công thức hoá học: CuCl2.2H2O
Tên khác: Cuprumbichioratum, copper chloride, cupric chloride kupferchlorid Trọng lượng phân tử 170,48 g/mol
Dạng tinh thể lăng trụ màu lục, dễ chảy trong không khí
Trọng lượng riêng: 2,5 g/cm3,
Nhiệt độ sôi 1590C, hoà tan trong nước (Huỳnh Minh Châu, 2003 trích dẫn của
Trần Ngọc Mai và ctv., 1990)
Trang 32Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Theo Trịnh Ngọc Thúy (2000), clorua đồng khi xử lý với nồng độ 0,05 mM không gây ngộ độc cho cây lúa, bằng biện pháp ngâm hạt clorua đồng cho hiệu quả giảm bệnh cháy lá 85,6% hoặc phun lên lá cũng cho hiệu quả giảm bệnh 61,7% Ngâm hạt với clorua đồng và xử lý phun qua lá với K2HPO4 hoặc Na2SiO3 có khả năng kích kháng cháy lá lúa đến 30 ngày sau khi gieo trong điều kiện nhà lưới
và ngoài đồng (Nguyễn Thị Thanh Xuân, 2003)
CuCl2 (0.05 mM) xử lý hạt trong 24 giờ trước khi ủ giúp cây lúa nẩy mầm sớm
và mạnh hơn, cây mạ mọc nhanh hơn và giúp giảm bệnh cháy lá 60% ở giai đoạn
30 ngày tuổi và kéo dài hiệu lực hơn 30 ngày (Phạm Văn Dư, Nguyễn Bé Sáu và
ctv., 2002)
1.4.2 Vitamin B 1
Tên hóa học : Thiamin
Tên gọi khác : Sinh tố B1 hay vitamin B1
Trọng lượng phân tử 337.3 g/mol
Theo Phạm Thị Thu Cúc (2002) thì Thiamin: 4-metyl-5-oxyetyl-N-Tiazol thường được dạng muối clo-rit hay muối bromit thiamin, ở dạng tinh khiết, tinh thể trắng, có vị đắng, dễ tan trong nước, rất nhạy với tác dụng của chất oxy hoá, khi tác dụng với HNO3, KMnO4 thì vitamin B1 bị phân huỷ mạnh
Vitamin B1 bền ở pH < 5, nhiệt độ 1200C và ở ẩm độ 17% vitamin B1 bị mất khoảng 30% (Vũ Ngọc Ruẩn, 2005)
Vitamin B1 có khả năng kích thích tính kháng lưu dẫn trong cây trồng như thuốc
lá, dưa chuột, arabidopsis với nhiều nguồn bệnh như nấm, vi khuẩn, vi rút Ở cây
thuốc lá vitamin B1 giúp cây chống lại sự xâm nhiễm của vi rút peper mild mottle
(Ahn and Lee, 2005)
1.4.3 Acid Salycilic (SA)
Công thức hoá học C7H6O3
Tên khác: 2-hydroxybenzoic acid
Trang 33Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trọng lượng phân tử: 113,4 g/mol Dạng hạt kết tinh dài màu trắng giống như bột ngọt
Nhiệt độ sôi: 2110C
Khả năng hòa tan: tan trong nước đun nóng (Nguyễn Minh Thùy, 2006)
Salicylic acid là hợp chất phenol tham gia vào tiến trình sinh lý của tế bào phản
ứng bảo vệ cây trồng chống lại với mầm bệnh (Coquoz và ctv., 1998 được trích dẫn
bởi Ngô Thành Trí (2004)
SA ở nồng độ có hiệu quả cao trong việc kích kháng chống bệnh lại thán thư do
nấm (Collectotrichum sp.) (Nguyễn Ngọc Trì., 2004; Lê Thanh Toàn, 2006)
1.4.4 Di-potasium hydrogen phosphate
Tên hoá học: Di-potassium hydrogen phosphate
Tên gọi khác: dipotasium hydrogenorthophosphate
Công thức hoá học: K2HPO4
Trọng lượng phân tử là 174.17 g/mol, dạng bột tinh thể màu trắng không mùi
K2HPO4 có điểm nóng chảy ở 4650C, khả năng hoà tan trong nước1,5g/g (Lương Hữu Tâm., 2005)
K2HPO4 được sử dụng với nồng độ 15mM phun vào các thời điểm 10, 35 và 65 ngày sau khi sạ đối với giống CMK 39 sẽ làm giảm được bệnh trên cháy lá 54% và
giảm thối cổ gié 60% (Phạm Văn Dư và ctv., 2002)
Trang 34Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trọng lượng riêng: 9,1 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy 1330C, nhiệt độ sôi 3000C
Khả năng hoà tan: trong nước là 1g/2000 ml nước ở 250C trong 6 ml cồn, 5 ml methanol, 12 ml chlorofom; hoà tan hoàn toàn trong benzen, ether, aceton, glacialacetic acid, carbon dioxide, CS2, và dầu (Nguyễn Út Em, 2005)
Nguyễn Chí Cương và ctv (2004) cho thấy cinnamic acid có khả năng kích kháng chống lại bệnh cháy lá lúa Khi xử lý cinnamic acid bằng cách ngâm hạt giống thì làm giảm bệnh cháy lá khoảng 82,3%
Benzoic acid và Cinnamic acid là những chất hóa học được sử dụng nhiều, nó
có khả năng kích kháng lại cao những vi sinh vật như Caryophyllus aromaticus và
Syzygyum joabolanum với với hiệu quả kích kháng khoảng 64.2 và 57.1%
(Nascimento và ctv., 2000)
Trang 35Trung 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:
- Salicylic acid (SA), với các nồng độ 0.5 mM, 1 mM và 2 mM
Trang 36Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.1.4 Trang thiết bị
+ Chậu nhựa trồng lúa + Lồng lưới: 90cm x 70cm x 70cm
+ Nhà lưới nuôi rầy nâu bệnh lùn xoắn lá
+ 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:
- Salicylic acid (SA), với các nồng độ 0.5mM, 1mM và 2mM
Trang 37Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
trong 24 giờ hoặc nước cất (nghiệm thức đối chứng) Hạt lúa đã xử lý được gieo vào đĩa pêtri có lót giấy thấm tẫm nước cất đã thanh trùng, rồi đem ủ ở điều kiện nhiệt
độ 30 0C Mỗi nghiệm thức gieo 10 hạt/lặp lại trên 1 đĩa pêtri Sau 48 giờ, đếm số hạt nẫy mầm ở từng đĩa và tiếp tục ủ Sau 72 giờ, các đĩa pêtri được nhún 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 bằng thước trắc vi
* 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
2.2.1 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 Salicylic acid (1 mM), không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 2) Xử lý với Salicylic acid (1 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 3) Xử lý với Vitamin B1 (50 mM), không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 4) Xử lý với Vitamin B1 (50 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 5) Xử lý với CuCl2 (0.05 mM), không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 6) Xử lý với CuCl2 (0.05 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 7) Xử lý với K2HPO4 (20 mM), không bị truyền bệnh lùn xoắn lá 8) Xử lý với K2HPO4 (20 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá
Trang 38Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
10) Xử lý với Cinnamic acid (0.01 mM), có truyền bệnh lùn xoắn lá 11) Đối chứng không bị truyền bệnh lùn xoắn lá (Xử lý với nước cất)
12) Đối chứng có truyền bệnh lùn xoắn lá (Xử lý với nước cất)
* Các bước chuẩn bị
(a) Chuẩn bị rầy nâu không nhiễm các mầm bệnh vi rút
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 cái 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 vi rút 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
vi rút 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 vi rút
- Quần thể rầy nâu nầy được bắt ngẫu nhiên 30 con ở tuổi 3-4 và gởi kiểm tra
vi rút RRSV và RGSV thông qua kỹ thuật ELISA (Chi Cục Kiểm Dịch Thực Vật Vùng 9 thực hiện) Sau kết quả kiểm 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 Vĩnh Long, chọn lọc nguồn bệnh thể hiện rõ triệu chứng bệnh lùn xoắn
Trang 39Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
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 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 vi rút bệnh lùn xoắn lá
Chọn nguồn rầy nâu sạch các bệnh do vi rút (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 vi rút 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%
Trang 40Trung tâm Học Liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- 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
- Chuẩn bị đất trồng lúa: đất được phơi khô và nghiền nhỏ sau đó cho vào
mỗi chậu 1 kg/chậu, ngâm nước và xả phèn 3 lần và làm nhuyễn 3 ngày trước khi gieo, bón lót phân hóa học rồi sau đó để khô mặt đất 1 ngày trước khi gieo
- Trồng và chăm sóc:
+ Lúa được gieo hai hạt mỗi chậu Sau 5 ngày tuyển lại chỉ giữ một (01) hạt cho mỗi châu
+ Mực nước trong chậu luôn giữ khoảng 3cm
+ Bón phân theo công thức 120 N- 40 P2O5 -30 K2O (Nguyễn Ngọc Đệ, 1999) Phân được bón thành 5 giai đoạn
* Lây bệnh nhân tạo:
Khi cây lúa được 15 ngày tuổi tiến hành lây bệnh nhân tạo cho các nghiệm thức có truyền bệnh, bằng cách chuyển rầy nâu nâu tuổi 3 - 4 có mang vi rút lùn xoắn lá lên cây lúa của nghiệm thức cần truyền bệnh, mỗi chồi lúa được thả 3 con rầy nâu Cho rầy nâu chích hút trong 48 giờ Sau đó, phun thuốc giết rầy nâu và chuyển các chậu lúa này vào nhà lưới sạch bệnh để tiếp tục theo dõi các chỉ tiêu