KHẢO sát HIỆU QUẢ của VI KHUẨN bacillus đối với BỆNH lúa VON DO nấm fusarium moniliforme lây LAN QUA hạt TRÊN GIỐNG lúa JASMINE 85

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG [ Ö \ Nguyễn Thanh Phong KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN Bacillus ĐỐI VỚI BỆNH LÚA VON... TRƯỜNG ĐẠI

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

[ Ö \

Nguyễn Thanh Phong

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN

Bacillus ĐỐI VỚI BỆNH LÚA VON

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

[ Ö \

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA VI KHUẨN

Bacillus ĐỐI VỚI BỆNH LÚA VON

DO NẤM Fusarium moniliforme

LÂY LAN QUA HẠT TRÊN GIỐNG LÚA JASMINE 85

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài:

“Khảo sát hiệu quả của vi khuẩn Bacillus đối với bệnh lúa von do nấm Fusarium

moniliforme lây lan qua hạt trên giống lúa Jasmine 85”

Do sinh viên: Nguyễn Thanh Phong thực hiện và đề nạp

Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm đề tài:

“Khảo sát hiệu quả của vi khuẩn Bacillus đối với bệnh lúa von do nấm Fusarium

moniliforme lây lan qua hạt trên giống lúa Jasmine 85”

Do sinh viên: Nguyễn Thanh Phong

Thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày:………

Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức:………

Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG ………

………

Cần Thơ, ngày… tháng……năm 2008 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Duyệt khoa

TRƯỞNG KHOA NÔNG NGHIỆP

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 5

1 Từ năm 1990 đến 1995 học tại trường Tiểu học Nhơn Hội

2 Từ năm 1995 đến 1997 học tại trường Trung học cơ sở Quốc Thái

3 Từ năm 1997 đến 1999 học tại trường Trung học cơ sở Nhơn Hội

4 Từ năm 1999 đến 2004 học tại trường Trung học phổ thông Quốc Thái

5 Từ năm 2004 đến 2008 học tại trường Đại học Cần Thơ

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2008

Người khai ký tên

Trang 6

LỜI CẢM TẠ Kính dâng

Cha, mẹ đã hết lòng nuôi con khôn lớn nên người

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

- Cô Trần Thị Thu Thủy, người đã hết lòng hướng dẫn và tạo điều kiện để tôi thực hiện công trình nghiên cứu và đóng góp những ý kiến xác thực góp phần hoàn chỉnh luận văn này

- Chị Lê Thị Mai Thảo, người đã tận tình hướng dẫn, gợi ý và cho những lời khuyên hết sức thiết thực trong việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn

- Cô Nguyễn Thị Xuân Thu, cô Phan Thị Thanh Thủy, quí thầy cô trường đại học Cần Thơ đã giảng dạy và hướng dẫn tôi trong 4 năm học vừa qua

- Quí thầy cô và anh chị thuộc bộ môn Bảo vệ thực vật, Khoa học cây trồng trường ĐHCT đóng góp ý kiến quí báo và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện cũng như hoàn chỉnh luận văn

- Chị Thu, bạn Huệ và các bạn Nông Học K30 đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Xin chân trọng ghi nhớ những chân tình, sự giúp đỡ của các bạn lớp Trồng Trọt K30

Trang 7

MỤC LỤC

Lời cảm tạ v Mục lục vi Danh sách bảng viii

Lời cam đoan x Tóm lược xi

MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 SỰ PHÂN BỐ VÀ THIỆT HẠI DO BỆNH LÚA VON 2

1.1.1 Trên thế giới 2

1.3 Tác nhân gây bệnh lúa von 3

1.3.1 Đặc điểm phân loại và hình thái học của nấm Fusarium

moniliforme

4

1.3.2 Đặc điểm dinh dưỡng 5

1.3.3 Độc tố của nấm Fusarium moniliforme ảnh hưởng lên cây lúa 5

1.3.4 Khả năng lưu tồn và lây lan 5

1.4.1 Khái niệm phòng trị sinh học 9

1.4.2 Vai trò và cơ chế đối kháng của vi khuẩn 9

Trang 8

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17

3.1 Hiệu quả của vi khuẩn Bacillus đối với bệnh lúa von do nấm

Fusarium moniliforme vào thời điểm 5 ngày sau gieo

17

20

23

27

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31

4.1 Kết luận 31 4.2 Đề nghị 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

PHỤ LỤC Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 9

DANH SÁCH BẢNG

Bảng Tựa bảng Trang

3.1 Tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 loài vi khuẩn

Bacillus vào thời điểm 5 NSG

17

3.2 Hiệu quả giảm tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 loài

vi khuẩn Bacillus vào thời điểm 5 NSG

18

3.3 Tỉ lệ bệnh (%) lúa von ở 5 biện pháp xử lý vi khuẩn vào thời

điểm 5 NSG

19

3.4 Hiệu quả giảm tỉ lệ bệnh (%) lúa von ở 5 biện pháp xử lý vi

khuẩn vào thời điểm 5 NSG

19

3.5 Tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 chủng vi khuẩn

20

3.6 Hiệu quả giảm tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 chủng

vi khuẩn Bacillus vào thời điểm 10 NSG 21

khuẩn vào thời điểm 10 NSG 22 3.9 Tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 chủng vi khuẩn

23

vi khuẩn Bacillus vào thời điểm 15 NSG

24

điểm 15 NSG

25

khuẩn vào thời điểm 15 NSG 25 3.13 Tỉ lệ bệnh (%) lúa von khi được xử lý với 6 chủng vi khuẩn

27

vi khuẩn Bacillus vào thời điểm 20 NSG 28

29 Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 10

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Tiểu bào tử và đại bào tử của nấm Fusarium moniliforme 4

3.1 Hiệu quả của biện pháp áo hạt với 6 chủng vi khuẩn vào thời

3.2 Hiệu quả của biện pháp ngâm kết hợp áo hạt với 6 chủng vi

26

3.3 Hiệu quả của biện pháp áo hạt với 6 chủng vi khuẩn vào thời

điểm 20 NSG

30

3.4 Hiệu quả của biện pháp ngâm kết hợp áo hạt với 6 chủng vi

30

Trang 11

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu

và kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Trang 12

Nguyễn Thanh Phong 2008 “Khảo sát hiệu quả của vi khuẩn Bacillus đối với

bệnh lúa von do nấm Fusarium moniliforme lây lan qua hạt trên giống lúa

Jasmine 85” Luận văn tốt nghiệp đại học Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng

dụng Trường đại học Cần Thơ Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Thu Thủy và Ks Lê Thị Mai Thảo

khuẩn Bacillus để phòng trị bệnh lúa von lây lan qua hạt

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên 2 nhân tố, với

5 lần lặp lại Nhân tố A là 5 biện pháp xử lý vi khuẩn: (1) ngâm hạt, (2) áo hạt, (3) phun vi khuẩn 3 ngày sau gieo, (4) ngâm kết hợp với áo hoặc (5) ngâm kết

hợp với phun 3 ngày sau gieo Nhân tố B là 6 chủng vi khuẩn: Bacillus pumilus AGB1, Paenibacillus macerans AGB3, Bacillus sp AGB4, B pumilus AGB15,

B pumilus AGB17, B megaterium AGB27 Kết quả ghi nhận chỉ tiêu cây bệnh

vào các thời điểm 5, 10, 15 và 20 NSG, sau đó tính tỉ lệ bệnh và hiệu quả giảm tỉ

lệ bệnh

Kết quả cho thấy, cả 6 chủng vi khuẩn Bacillus cho hiệu quả quản lý tốt

bệnh lúa von Trong đó, biện pháp áo hoặc ngâm kết hợp với áo có hiệu quả phòng trị cao nhất và cả 6 chủng vi khuẩn xử lý ở 2 biện pháp này có hiệu quả tương đương nhau > 48% Do đó, xử lý vi khuẩn bằng biện pháp áo hạt với huyền phù vi khuẩn mật số 2.106 (CFU/ml) là phương pháp có thể được chọn vì

nó dễ áp dụng, có hiệu quả kinh tế và mang tính thực tiễn cao

Trang 13

MỞ ĐẦU

Lúa là một loại thực phẩm hạt quan trọng trong bữa ăn hàng trăm triệu người dân ở Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ Latin sống trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới Tuy nhiên, hàng năm năng suất của cây trồng này bị đe dọa bởi sâu bệnh và nhiều tác nhân khác

Trong những bệnh gây hại quan trọng trên lúa thì bệnh lúa von (Bakanae

disease) do nấm Fusarium moniliforme Sheldon gây ra, là một trong những bệnh

phổ biến và phân bố khắp các vùng trồng lúa trên thế giới như Trung Quốc, Philippine, Srilanka, Thái Lan, Ostraylia, Italia v.v… (Ou, 1983) Ở Việt Nam,

vụ Đông Xuân năm 2003-2004 bệnh gây hại nặng trên các nương mạ giống lúa lai và một số giống lúa thuần ở Ninh Bình Số liệu thống kê năm 2007 của chi cục Bảo vệ thực vật Cần Thơ, bệnh lúa von xuất hiện ngày càng nhiều trên hai giống Jasmine 85 và OM 2517

Đứng trước hiện trạng này, nông dân hầu hết dùng thuốc hóa học như Carban 50SC, Tilt super 300EC, Copper-B 75WP, Nustar 40EC v.v… bảo vệ cây trồng Tuy nhiên, về lâu về dài nó làm mất đi sự cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường và tăng khả năng kháng thuốc của nấm

Bên cạnh đó, biện pháp phòng trừ sinh học đối với một số bệnh có nguồn gốc từ đất (soilborne) bằng cách sử dụng nấm đối kháng, cũng như vi khuẩn đối kháng đã gặt hái được những thành công đáng kể trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng ruộng (Nguyễn Thị Phong Lan và ctv, 2004) Vì vậy, đề tài “Khảo sát

hiệu quả của vi khuẩn Bacillus đối với bệnh lúa von do nấm Fusarium

moniliforme lây lan qua hạt trên giống lúa Jasmine 85” được thực hiện nhằm mục

đích: tìm biện pháp xử lý vi khuẩn Bacillus để phòng trị bệnh lúa von lây lan qua

hạt

Trang 14

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 SỰ PHÂN BỐ VÀ THIỆT HẠI DO BỆNH LÚA VON 1.1.1 Trên thế giới

Bệnh lúa von được phát hiện đầu tiên ở Nhật Bản từ năm 1928 (Ito và Kimura, 1931) Bệnh cũng được phát hiện và nghiên cứu ở Ấn Độ (Thomas,

1931, 1933) Ngoài Nhật Bản và Ấn Độ, bệnh lúa von còn phổ biến ở nhiều nước trồng lúa trên thế giới như: Trung Quốc, Philippin, Srilanka, Thái Lan, Ostraylia, Italia, Venezuela v.v… Theo một số nhà nghiên cứu, bệnh có thể làm lúa giảm

năng suất từ 15–20% (Ito và Kimura, 1931; Pavgi và ctv, 1934; Kanjanasoon,

1965 trích Ou, 1983)

Kết quả thống kê năm 1981, bệnh lúa von gây hại 2-15% một số địa điểm phần Tây Bắc của Thổ Nhĩ Kỳ (Surek và Gumustekin, 1981)

1.1.2 Ở Việt Nam

Ngoài tên “lúa von” ra, có nơi nhân dân còn gọi là “lúa đực”, “óc kho”,

“óc cà” v.v Năm 1943, Bugnicourt đã nghiên cứu bệnh này ở nước ta Bệnh lúa von gây hại rất phổ biến (Đường Hồng Dật, 1963) Vụ mùa năm 1970, bệnh phá hại nặng ở một số tỉnh như: Hải Hưng, Thái Bình, Nam Hà v.v… Vụ đông xuân năm 2003-2004 trên các nương mạ các giống lúa lai và một số giống lúa thuần ở tỉnh Ninh Bình bị nhiễm bệnh lúa von gây hại nặng (Lê Lương Tề, 1977)

Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), bệnh có khi thành dịch trên diện rộng như vào năm 1980 ở Đồng Tháp (Nguyễn Thị Nghiêm và Võ Thanh Hoàng, 1993) Bệnh có thể làm thất thu từ 3-20% năng suất (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993) Gần đây bệnh đã phát sinh và gây hại nhiều trên một số giống lúa như: Jasmine 85, IR 64, OM 2517, Hầm Trâu v.v… Trong vụ đông xuân 2002-

2003 bệnh đã làm giảm năng suất khá lớn ở hợp tác xã Đức Thành, xã Mỹ Đức, huyện Châu Phú (Võ Văn Nam, 2005) Vụ lúa đông xuân năm 2005-2006 bệnh phát triển mạnh ở khắp các tỉnh ở ĐBSCl, nhiều ruộng lúa bị nhiễm bệnh khá Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 15

nặng, tỉ lệ bệnh lên tới 40-50%, nhất là với những vùng canh tác lúa ba vụ Số liệu thống kê năm 2007 chi cục Bảo vệ thực vật Cần Thơ, bệnh lúa von xuất hiện ngày càng nhiều trên hai giống Jasmine 85 và OM 2517 Thành phố Cần Thơ đang có diện tích nhiễm bệnh lớn nhất ĐBSCL với hơn 5.899 ha, tỷ lệ bệnh trung bình từ 5-30%, cao nhất 60% phân bố tại các huyện Vĩnh Thạnh, Thốt Nốt, Cờ

Đỏ Trong đó, huyện Vĩnh Thạnh 47 ha, huyện Cờ Đỏ 6,2 ha Còn ở huyện Giồng Riềng (Kiên Giang) cũng đã có 13 ha bị bệnh nặng nông dân tự hủy để sạ lại

1.2 Triệu chứng

Triệu chứng phổ biến và thể hiện rõ ràng nhất là hiện tượng von hay

“bakanea”, tức là cây lúa vươn dài một cách không bình thường, mảnh và xanh vàng nhạt Cây bệnh thường có ít nhánh, lá bị khô dần và chết từ lá dưới trong vài tuần lễ Tuy nhiên không phải toàn thể mạ bị bệnh đều có triệu chứng von, đôi khi chúng có triệu chứng lùn còi cọc hoặc tỏ ra vẫn bình thường Tochinai và Ishizuka (1934) phát hiện thấy sự có mặt triệu chứng von được giới hạn đến thời gian tiếp xúc trực tiếp với chất độc Khi các cây mạ có triệu chứng von được cấy chuyền sang một vùng không có nguồn bệnh cây sẽ được hồi phục (Ou,1983)

Ở Ấn Độ, cây lúa bị bệnh thường ra đốt sớm, mọc những rễ bất định từ các đốt dưới (Thomas, 1931) Imura (1940) ở Nhật Bản cũng thông báo rằng gốc

lá dưới thân ở các cây bị bệnh rộng hơn so với các cây khỏe

Lê Lương Tề (1977) quan sát cây lúa bị bệnh muộn có thể trổ được, nhưng thường bị nghẹn, hạt lép hoàn toàn Bào tử thường xuất hiện vào cuối thời

kỳ sinh trưởng của lúa, đối với thân hoặc bẹ tạo thành lớp nấm trắng hồng Lớp nấm đó bao gồm tản khuẩn thể dày có nhiều bào tử và sẽ lan rộng lên phía trên sau khi cây chết hẳn

1.3 Tác nhân gây bệnh lúa von

Hori (1898) giám định nấm gây bệnh là Fusarium Giai đoạn sinh sản vô tính của nấm là Fusarium moniliforme (Ou, 1983) Về sau Fujikuroi và Sawada (1917) đã tìm ra giai đoạn hữu tính của nấm là Gibberella fujikuroi (Sawada)

Trang 16

Ito, bào tử nang có tính đực, cái và lưỡng tính (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)

1.3.1 Đặc điểm phân loại và

hình thái học của nấm Fusarium moniliforme

- Phân loại

Nấm Fusarium thuộc ngành Eumycota, ngành phụ Deuteromycotina, lớp

Hyphomycetes (Deuteromycetes), bộ Moniliales, họ Tuberculariaceae, giống (hay chi) Fusarium (Chopa và Verma, 1991; Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)

- Đặc điểm hình thái học

Wollenweber và Reinking (1935) trích dẫn bởi Ou (1983) trong giai đoạn

sinh sản hữu tính Fusarium có quả tử nang màu xanh tối, hình tròn hoặc hình

trứng, mặt ngoài hơi xù xì, kích thước từ 250-330 x 220-228µ (190-390 x 420µ)

160-Trong giai đoạn sinh sản vô tính nấm Fusarium tạo ra 2 loại bào tử Tiểu

bào tử (microconidia), hình oval, hình thận, hình trứng ngược, hình quả lê, hình cầu, có từ 1-2 tế bào, kích thước nhỏ, không màu và không có vách ngăn ngang Đại bào tử (macrocodinia), hình lưỡi liềm, có khi uốn cong như hình móc câu, vách của đại bào tử có thể dày hay mỏng (Burgess, 1994) (Hình 1.1)

Hình 1.1 Tiểu bào tử và đại bào tử của nấm Fusarium moniliforme

Đại bào tử (Macroconidia)

Tiểu bào tử

(microconidia)

Ngoài ra, một số loài nấm Fusarium còn có khả năng hình thành bào tử áo

(chlamydospore) Bào tử áo có lớp vách dày, chịu đựng tốt với điều kiện khắc Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 17

nghiệt của môi trường và khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ nẩy mầm cho ra sợi nấm mới (Phạm Văn Kim, 1998)

Hạch nấm xanh đậm, hình tròn, kích thước 80-100µ, có thể có hoặc không (Lê Lương Tề và ctv, 1977)

Vách ngăn của bào tử và sự hình thành tiểu bào tử, đại bào tử, hạch nấm

v.v… của Fusarium miniliforme thường biến đổi (Ou, 1983)

1.3.2 Đặc điểm dinh dưỡng

Nấm Fusarium là nấm đa thực, nấm có 2 khả năng: một là sống trên các

cơ thể hay các chất hữu cơ đã chết - hình thức hoại sinh (Suryakant và ctv, 2004)

hai là sống trên các cơ thể sống và dinh dưỡng bằng các vật chất đang sống - hình thức ký sinh (Đường Hồng Dật, 1963)

1.3.3 Độc tố của nấm Fusarium moniliforme ảnh hưởng lên cây lúa

Yabuta và Hayashi (1939) trích Lê Lương Tề (1983) phân lập được hai chất chủ yếu từ nước lọc là acid fusaric và gibberellin Hai ông qua phân tích và khảo nghiệm thấy gibberellin ở 2 dạng Gibberellin A (C22H26O7) và Gibberellin

B (C19H22O3) đều có tác động kích thích tăng trưởng – làm vươn dài một số lóng

ở cây lúa (Sunder và Satyavir, 1998) Khác với IAA, nồng độ cao của Gibberellin không độc Chất có tác động kìm hãm sinh trưởng là acid fusaric (C10H13NO2) rất độc đối với lúa ngay cả nồng độ 1: 1.000.000 – làm cây lúa lùn đi Chất fusaric acid có tác dụng làm tăng tính thấm nước của tế bào giảm hô hấp do các hợp chất

pocfirin, làm héo cà chua, kìm hãm sự nẩy mầm của bào tử nấm Ustillago

maydis, sinh trưởng của Bacillus subtilis nuôi cấy (Grodzinxki và ctv, 1981)

Bonnin và ctv (2001) Fusarium moniliforme có khả năng tiết enzyme

endopolygalacturonases tác động lên vách tế bào bằng các phản ứng thủy phân, giúp sợi nấm xâm nhập vào tế bào ký chủ

1.3.4 Khả năng lưu tồn và lây lan

Bào tử phân sinh có thể sống ở -230C và ở 600C trong 5 phút, ở 550C trong 20 phút Ở trên vết bệnh bào tử có thể sống được hai năm rưỡi Sợi nấm có thể sống được 3 năm trong điều kiện bảo quản lạnh 70C (Wollenweber và Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 18

Reinking, 1935; Kanjanasoon, 1965) Sức sống của bào tử phân sinh trong ruộng nước rất ngắn, nhưng ở ruộng khô nấm sống tương đối lâu Đại bào tử mang chức năng như bào tử áo, có thể tồn tại và giữ sức sống trong đất từ 4-6 tháng trong điều kiện đồng ruộng và trong điều kiện phòng thí nghiệm mức sống tới 2 năm, loại nấm này chủ yếu tồn tại dạng sợi và bào tử hữu tính trên tàn dư cây bệnh, ở trong đất và ở hạt giống (phôi hạt) (Ito và Kimura, 1931 trích Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)

Nấm Fusarium không những lưu tồn trong đất (soilborne pathogen) mà

còn có khả năng sinh sản và phát triển trong đất, khi gặp điều kiện thuận lợi nó sẽ xâm nhập và gây bệnh cho cây (Đường Hồng Dật, 1963) Kanjanasoon (1965) cho biết ở Thái Lan đất được lây nhiễm nhân tạo có tỉ lệ bệnh trung bình là 93%, sau 90 ngày tỉ lệ đó chỉ còn có 0,7% và sau 180 ngày bệnh không thể xảy ra nữa Điều đó chứng tỏ nấm không sống được lâu trong đất tại các vùng nhiệt đới

Bệnh lúa von có nguồn bệnh chủ yếu tồn tại ở hạt giống (seedborne pathogen) ở dạng mầm sợi nấm tĩnh trong phôi hạt là kiểu nhiễm trùng bên trong nhưng đồng thời cũng thấy nguồn bệnh ở dạng bào tử nhiễm trùng bên ngoài vỏ hạt (Lê Lương Tề, 1977) Nang bào tử chủ yếu phát tán vào trong không khí vào ban đêm (Võ Thanh Hoàng, 1993)

Nấm lây lan qua không khí (airborne pathogen) nhờ gió, nước, côn trùng

1.3.5 Chu kỳ bệnh

Hình 1.2 Vòng đời bệnh lúa von (IRRI): (a) Nấm bệnh

tồn tại trên hạt bị nhiễm bệnh, (b) Nấm tấn công cây lúa giai đoạn mạ, (c) Nấm phát triển trên cây lúa trưởng thành,

(d) Bào tử sản sinh từ cây lúa nhiễm bệnh, (e) Nấm tấn

công cây lúa giai đoạn trổ bông

b

c

a e

d

Trang 19

Hemmi, Seto và Ikeya (1931), Seto (1937) và Kanjanasoon (1965) phát hiện thấy hạt bị nhiễm bệnh vào thời kỳ lúa phơi màu, nhiễm bệnh tiếp tục 3 tuần sau đó ở mức độ giảm dần Khi bị nhiễm bệnh nặng, hạt lúa bị biến thành màu đỏ nhạt do sự có mặt của các bào tử nấm gây bệnh Các hạt như vậy khi nẩy mầm sẽ sinh ra những cây mạ có triệu chứng von, trong khi đó những màu đỏ nhạt lại sinh ra những cây mạ thấp lùn còi cọc Do đó, triệu chứng cao vóng hoặc thấp lùn của mạ có thể xác định được bằng mức độ bị hại của hạt Rajagopalan và Bhuvaneswari (1964) thấy rằng, gieo các hạt không nẩy mầm vào đất có nguồn bệnh đã làm bệnh tăng nhanh và cây bị chết với một tỉ lệ cao; ngược lại, khi gieo các hạt có sức nẩy mầm kém thì bệnh ở mức độ trung bình Bảy mươi hai giờ đầu tiên sau khi nảy mầm bắt đầu xuất hiện giai đoạn nguy hại đối với sự phát triển của bệnh, vì các chất tiết ra do hạt nẩy mầm có chứa các amino acid và đường, là những chất giàu năng lượng đối với nấm Kanjanasoon (1965) phát hiện thấy khi gieo các hạt khô tỉ lệ bệnh cao hơn so với gieo các hạt đã được ngâm nước trước khi gieo Nấm sản sinh ra các bào tử trên các bộ phận cây bệnh, những bào tử đó được gió và nước truyền lan đi dễ dàng và gây đợt bệnh mới cho cây lúa (trích

sinh thái đến sự phát sinh và phát triển của bệnh

Trang 20

- Ẩm độ

Seto (1935) trích Ou (1983) còn phát hiện thấy triệu chứng mạ bị von chỉ

ở điều kiện đất ẩm ướt, còn trong điều kiện đất khô cây lại bị ngừng sinh trưởng

và còi cọc

- Ánh sáng

Ánh sáng yếu cũng là yếu tố quan trọng để bệnh phát sinh phát triển, đặc biệt vào những thời điểm mưa kéo dài, ít ánh sáng bệnh sẽ phát triển mạnh và nhanh hơn (Đường Hồng Dật, 1963)

Trang 21

1.4 PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY 1.4.1 Khái niệm phòng trị sinh học

Phòng trị sinh học chính là làm giảm mật số tác nhân gây bệnh bằng cách

sử dụng vi sinh vật đối kháng để diệt trừ nguồn bệnh và làm giảm sức sống hoặc

sự phát triển của mầm bệnh Bảo vệ bề mặt của cây trồng bởi các vi sinh vật định

cư ở vết thương, lá, hoặc ở vùng rễ nơi mà chúng thực hiện nghĩa vụ rào cản tác nhân gây bệnh bằng hình thức cạnh tranh, tiết kháng sinh hoặc hạn chế hoạt động

ký sinh của tác nhân gây bệnh Sử dụng những vi sinh vật không gây bệnh để kích thích tính kháng bệnh ở cây trồng (induced resistance) hoặc cạnh tranh về nơi cư trú và thức ăn với tác nhân gây bệnh (Cook và Baker, 1983)

1.4.2 Vai trò và cơ chế đối kháng của vi khuẩn

Trong đất, vi sinh vật vừa có vai trò chuyển hóa các vật chất vừa là tác nhân gây bệnh cho cây trồng, đồng thời giữ vai trò đối kháng với các nấm bệnh của cây trồng (Lâm Thị Mai Thu, 1998)

Alexander (1967) trích Phạm Văn Kim (2006) chia mối tương tác giữa các vi sinh vật (VSV) trong đất thành các kiểu như sau: (1) trung tính (neutralism) – hai loài VSV sinh sống cùng nhau nhưng không ảnh hưởng có lợi hoặc bất lợi cho nhau, (2) cộng sinh (mutalism) – cả hai loài sống dựa vào nhau

và cùng tương tác có lợi cho nhau, (3) tiền hợp tác (protocooperation) – tương tác theo kiểu cộng sinh nhưng không bắt buộc, (4) tác động tích cực một chiều (commensalisms) – chỉ có một loài có lợi từ sự tương tác, loài còn lại không bị ảnh, (5) sự cạnh tranh (competition) – một trong hai hoặc cả hai loài bị ảnh hưởng từ sự hiện diện của loài kia, thông thường là cạnh tranh về dinh dưỡng, (6) đối kháng (amensalism) – trong đó một loài bị ức chế bởi chất kháng sinh hoặc độc tố, loài còn lại không bị ảnh hưởng, (7) ký sinh và ăn mồi (predation) – loài này tấn công trực tiếp loài khác

* Tiết kháng sinh

Trang 22

Nhiều kháng sinh đã được khám phá từ nguồn vi khuẩn đối kháng Ở chi

vi khuẩn Bacillus spp đã được phát hiện tiết ra hai loại kháng sinh kanosamine

và zwittermicin A (Stabb và Jo, 1996)

* Vi khuẩn tiết ra các enzyme phân hủy vách tế bào

Vách tế bào nấm gồm nhiều thành phần như glucan, chitin, protein (Phạm Văn Kim, 1999) Vi khuẩn đối kháng có khả năng tiết ra các enzym có khả năng phân hủy thành phần glucan hay chitin hoặc thành phần protein của vách tế bào của nấm

Các dòng vi khuẩn được định danh Paenibacillus polymyxa, Bacillus

pumilus, Bacillus sp có khả năng tiết ra enzym thuộc nhóm glucan như cellulase,

mannase, xylanase và các enzym phân hủy protein của vách tế bào nấm

Aphamyces cochlioides gây bệnh thối rễ trên cây củ cải đường (Nielsen và ctv,

1997) Vi khuẩn Bacillus cereus strain 65 có khả năng tạo ra enzym chitinase có

khối lượng phân tử 36 kDa, chitinase nầy giúp phân giải diacetylchitodibose Khi

áp dụng Bacillus cereus strain 65 trực tiếp vào đất thì bảo vệ cây bông con khỏi bệnh thối rễ do nấm Rhizoctonia solani (Pheban, 1997; trích Nguyễn Thị Thu

Nga, 2003)

1.4.3 Vi khuẩn Bacillus

- Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn Bacillus

đối kháng phòng trị bệnh sinh học trong nông nghiệp

* Trên thế giới

Các sản phẩm sinh học phòng trị bệnh cây trồng cũng phát hiện theo nhiều

hướng khác nhau như Kodiak chứa Bacillus subtilis dòng GB03 do Mỹ sản xuất,

sử dụng phòng trị bệnh thối rễ do Rhizoctonia và Fusarium gây bệnh trên cây

bông vải và đậu phộng (Phạm Văn Dư và Nguyễn Thị Phong Lan, 2000)

Các loài thuộc chi Bacillus như: B amyloliquefaciens, B pasteurtii, B

cereus, B pumilus, B mycoides và B sphaericus được biết là có khả năng kích

kháng giúp giảm bệnh do nhiều tác nhân và trên nhiều loại cây trồng khác nhau

(Kloepper và ctv, 2004)

Trang 23

* Ở Việt Nam

Trong số 5 chi vi khuẩn được sử dụng như tác nhân sinh học để phòng trị

bệnh cây Vi khuẩn thuộc chi Bacillus spp., đặc biệt là B subtilis có tiềm năng cao Ảnh hưởng của B sutilis lên bệnh thối nâu quả đào được phòng trị trên quy

mô lớn bằng cách phun dịch huyền phù vi khuẩn này lên trái (2x107 CFU/trái), trên dây truyền đóng gói, sau khi đã đánh bóng bằng sáp, bảo vệ trái tốt đối với bệnh đốm nâu (Võ Thanh Hoàng, 1990) Theo Lê Thị Kim Ngữ (2005) sử dụng

Bacillus subtilis có thể bảo vệ hạt chống lại Fusarium roseum

Thí nghiệm trên ớt ở giai đoạn lá (6-10 lá) thì chủng vi khuẩn Bacillus sp TG19 có hiệu quả đối kháng cao hơn với nấm Colletotrichum spp gây bệnh thán thư trên ớt so vớí chủng vi khuẩn Burkholderia cepacia TG17 (Nguyễn Quốc

Vi khuẩn Bacillus hình que, gram dương, không có nang bao quanh vỏ,

hiếu khí (Cook và Baker, 1983) Lông roi bao quanh mình và đây là phương tiện

giúp chúng di chuyển (Lê Lương Tề, 1963) Khuẩn lạc của chi Bacillus có màu

hoặc không màu, mặt khuẩn lạc bị nhăn, trong môi trường lỏng chúng tạo thành lớp nhăn, dục, lắng cặn, chiều dài tế bào khoảng 0,5-1,2µm, chiều dài phụ thuộc môi trường nuôi cấy và mức độ phát triển (Dương Văn Điệu, 1989)

* Sinh thái học của vi khuẩn Bacillus sp

Vi khuẩn Bacillus sp ưa nhiệt độ trung bình 20-400C (Cook và Baker, 1983) pH thích hợp là 6,8-7,2 (Dương Văn Điệu, 1989)

- Đặc tính sinh sản và khả năng lưu tồn

Trong điều kiện bất lợi, trong tế bào hình thành nội bào tử (endospore), có khả năng lưu tồn rất lâu trong những điều kiện khó khăn của môi trường sống Ở Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 24

nhiệt độ 1000C nội bào tử của một loài Bacillus có thể chịu được từ 2,5-1200

phút (20 giờ) (Phạm Văn Kim, 2000) Những bào tử này rất bền vững với những chất sát trùng hoặc trạng thái khô

- Đặc tính kích thích sinh trưởng của vi khuẩn Bacillus

Muller và ctv (1989), Wilkinson và ctv (1994), Vessey (2003) và Phạm Việt Cường và ctv (2003) thì Bacilus có khả năng tổng hợp các chất tương tự như

auxin có vai trò trọng tâm trong sự tăng trưởng thực vật Roger và Watanabe

(1986), Bacillus tổng hợp các IAA giúp rễ lúa phát triển nhiều hơn để hấp thu

nhiều nước và dinh dưỡng hơn

Năm 2001 Guierrez – Manero và ctv trích Vessey (2003) đã phát hiện một

chủng vi khuẩn Bacillus sp trên cây táo có khả năng giúp cây trồng tiết ra

gibberellin giúp phát triển thân cây nhanh hơn các cây khác

Trang 25

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

- Thời gian thực hiện: từ tháng 02 năm 2008 đến tháng 04 năm 2008

- Địa điểm: phòng thí nghiệm và nhà lưới, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

2.1 PHƯƠNG TIỆN 2.1.1 Chuẩn bị vật liệu

- Sáu chủng vi khuẩn Bacillus và nguồn nấm Fusarium moniliforme No3 được

cung cấp từ tổ bệnh cây, bộ môn Bảo vệ thực vật, Khoa nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

Sáu chủng vi khuẩn Bacillus gồm có:

Bacillus pumilus AGB1;

Paenibacillus macerans AGB3;

Bacillus sp AGB4;

Bacillus megaterium AGB27

- Giống lúa Jasmine 85

- Vật liệu nấu môi trường, hóa chất

- Đất, phân bón,…

- Đĩa petri, tủ úm, thước đo,…

2.1.2 Các vật liệu khác

Nhà lưới, tủ cấy, tủ thanh trùng ướt, tủ thanh trùng khô…

2.1.3 Các môi trường dùng trong thí nghiệm

+ Mật số vi khuẩn được xác định bằng phương pháp pha loãng huyền phù vi sinh vật và đếm trên môi trường King’s B theo công thức

Trang 26

Proteose peptone 20 g Glycerol 15 ml

K2HPO4 khan 1,5 g MgSO4.7H2O 1,5 g Agar 15 – 20 g Nước cất 1000 ml

pH = 7,0

+ Môi trường dịch trích cám đậu dùng để nhân nuôi vi khuẩn

Dịch trích đậu nành nấu theo công thức 150 g đậu nành/ lít

Dịch trích cám nấu theo công thức 40 g cám/lít

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 2 nhân tố,

32 nghiệm thức và 5 lặp lại

- Nhân tố A Năm biện pháp xử lý vi khuẩn

- Nhân tố B Sáu chủng vi khuẩn

2.2.2 Các nghiệm thức

1 Ngâm hạt với từng chủng vi khuẩn (6 nghiệm thức)

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	1,03 MB