Điều tra thành phần nấm hại cây đậu đũa (vigna sesquipedalis fruwirth) và nghiên cứu khả năng sử dụng chất kích kháng để phòng trừ bệnh gỉ sắt

BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
*




NGUYỄN THỊ BÌNH





ðIỀU TRA THÀNH PHẦN NẤM HẠI
CÂY ðẬU ðŨA (Vigna sesquipedalis Fruwirth) VÀ NGHIÊN
CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHẤT KÍCH KHÁNG ðỂ
PHÒNG TRỪ BỆNH GỈ SẮT

Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
Mã số : 60.62.0112




LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP


Người hướng dẫn khoa học:
TS. Trần Nguyễn Hà

HÀ NỘI – 2012
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành bản luận văn thạc sĩ nông nghiệp, trong quá trình học
tập và nghiên cứu, bên cạnh sự nỗ lực phấn ñấu của bản thân, tôi ñã nhận
ñược sự giúp ñỡ quý báu tận tình của tập thể, cá nhân và gia ñình.
Nhân dịp này, cho phép tôi bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
thầy giáo TS. Trần Nguyễn Hà ñã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình
thực hiện cũng như hoàn chỉnh luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Ban ðào tạo sau ñại học –
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học
tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám ñốc Trung tâm Tài nguyên Thực
vật, các anh chị em, bạn bè ñồng nghiệp trong cơ quan ñã tạo mọi ñiều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Sự thành công của luận văn còn có sự ñóng góp giảng dạy của các thầy
cô giáo, sự quan tâm, cảm thông và ñộng viên khích lệ của gia ñình, bạn bè
của tôi.
Một lần nữa cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến tất cả những

sự giúp ñỡ quý báu này!
Tác giả


Nguyễn Thị Bình







Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi trực tiếp
thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Trần Nguyễn Hà.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực
và chưa từng ñược công bố trong bất cứ công trình nào khác ở trong nước và
nước ngoài.
Tác giả


Nguyễn Thị Bình

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

MỤC LỤC

Trang
Lời cảm ơn…………………………………………………………………… i
Lời cam ñoan………………………………………………………………….ii
Muc lục……………………………………………………………………….iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt………………………………………iv
Danh mục các bảng………………………………………………………… v
Danh mục các hình………………………………………………………… vi
MỞ ðẦU…………………………………………………………………………… i
1. Tính cấp thiết của ñề tài…………………………………………………
1
2. Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài…………………………………………. 2
2.1.Mục tiêu……………………………………………………………… 2
2.2. Yêu cầu……………………………………………………………… 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài……………………………… 3
3.1. Ý nghĩa khoa học…………………………………………………… 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn………………………………………………… … 3
4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài………………… …… 3
4.1. ðối tượng nghiên cứu………………………………………… ……… 3
4.2. Phạm vi nghiên cứu…………………………………………… …… 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ
TÀI………………………………………………………… 4
1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu……………………… …
….…. 4
1.1.1.Cơ chế kháng bệnh trên cây trồng…………………………………… 4
1.1.2.Kích kháng cây trồng……………………………………….……… 5
1.1.2.1. Cơ chế kích kháng……………………………………………………… 5
1.1.2.2.Tác nhân gây kích kháng…………………………………………… … 5
1.1.2.3. Phân loại kích kháng……………………………………………………. 6
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

1.1.3. Các chất kích kháng ñược sử dụng trong thí nghiệm……………… 10
1.1.3.1. ðồng (II) Clorua (CuCl
2
)……………………………………………… 10
1.1.3.2. Salicylic acid (SA)…………………………………………………………11
1.1.3.3. Thiamin (B1)……………………………………………………………….12
1.1.3.4. Chitosan…………………………………………………………………….12
1.2. Một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan ñến việc sử
dụng chất kích kháng ñể kích thích tính kháng bệnh của cây trồng……… 14
1.2.1. Một số nghiên cứu trong nước……………………………………… 14
1.2.2. Một số nghiên cứu ngoài nước ……………………………………….16
1.3. Tình hình gây hại của bệnh gỉ sắt nói chung trên một số loại cây trồng. 17
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU… 21
2.1. Vật liệu nghiên cứu…………………………………………………….
21

2.2. Nội dung nghiên cứu và các vấn ñề cần giải quyết……………………
21

2.3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………….
21
2.3.1. Phương pháp ñiều tra ngoài ñồng ruộng…………………………… 21
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm………………… 22
2.3.2.1. Phương pháp phân lập và giám ñịnh nấm gây bệnh trên các môi
trường khác nhau………………………………………………………………… 22
2.3.2.2. Phương pháp làm tiêu bản ñể quan sát ñặc ñiểm hình thái và sinh học
của nấm hại…………………………………………………………………………. 23

2.3.2.3. Phương pháp giấy thấm ñể kiểm tra thành phần bệnh nấm hại hạt
giống…………………………………………………………………………………. 23
2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong nhà lưới………………………. 23
2.3.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu……………………………… 24
2.3.4.1. Phương pháp tính toán………………………………………………… 24
2.3.4.1. Phương pháp xử lý số liệu………………………………………………. 25
CHƯƠNG 3. KẾTQUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN…………………… 26
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

3.1. Kết quả ñiều tra thành phần bệnh hại trên cây ñậu ñũa và ñặc ñiểm phát
sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt ñậu ñũa tại xã Song Phương, Hoài ðức, Hà
Nội………………………………………………………………………
26
3.1.1. Tình hình bệnh hại trên cây ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại xã Song
Phương, Hoài ðức, Hà Nội………………………………………………… 26
3.1.2. Diễn biến của bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên cây ñậu ñũa
vụ hè thu năm 2011 tại Song Phương – Hoài ðức – Hà Nội 28
3.1.3. ðặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt ñậu ñũa…………. … 30
3.2. Kết quả nghiên cứu thành phần nấm hại hạt giống ñậu ñũa……… ……33
3.3. Kết quả khảo sát và ñánh giá khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt trên ñậu ñũa
bằng các chất kích kháng ……………………………………………………35

3.3.1. Kết quả thử nghiệm Salicylic acid 1000 ppm ñối với nấm Uromyces
appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa 35

3.3.2. Kết quả thử nghiệm CuCl
2
0.05mM ñối với nấm Uromyces

appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa…………………………… 40

3.3.3. Kết quả thử nghiệm Thiamin (B
1
) 1000ppm ñối với nấm Uromyces
appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa…………………………… 46

3.3.4. Kết quả thử nghiệm Chitosan 100ppm ñối với nấm Uromyces
appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây ñậu ñũa…………………………… 51

3.3.5. So sánh hiệu quả của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm, Thiamin (B
1
)
1000ppm, Chitosan 100ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh
gỉ sắt trên cây ñậu ñũa khi xử lý ở các giai ñoạn hạt giống, 2 lá mầm và 5 lá
thật………………………………………………………… 55

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ………………… ………………………
61

1. Kết luận…… ……………………………………………………………
61

2. ðề nghị…… …………………………………………………………….
62

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………
63

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

Tiếng Việt
……………………………………………………………………… 63

Tiếng Anh…………………………………………………………………
65
PHỤ LỤC………………………………………………………………… 69
Phụ lục 01: Kết quả xử lý số liệu bằng IRRISTAT 5.0…………………… 69
Phụ lục 02: Số liệu khí tượng Trạm Láng - Hà Nội năm 2012…………… 98

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

SA : Salicylic acid
SAR : Systemic acquired resistance
PRs : Pathogensis-related-protein
CuCl

2
: ðồng (II) Clorua
PGA : Potato glucose agar
WA : Water agar
CRD : Phương pháp bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên hoàn
toàn
ðC : ðối chứng
CT : Công thức
TLB : Tỷ lệ bệnh
CSB : Chỉ số bệnh
HLPT : Hiệu lực phòng trừ
LSD : ðộ lệch chuẩn của thí nghiệm
mM : Milimol (1mM = 10
-3
M)
α : Mức ý nghĩa
ppm : Phần triệu
NSKS : Ngày sau khi sạ
PB : Phổ biến








Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng Trang

3.1 Thành phần và mức ñộ phổ biến của bệnh hại cây ñậu ñũa vụ
hè thu 2011 tại xã Song Phương – Hoài ðức -Hà Nội
26
3.2 Diễn biến của bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên cây
ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại Song Phương – Hoài ðức –
Hà Nội (từ 20/9/2011 – 18/10/2011)
28
3.3 Thành phần nấm hại hạt giống ñậu ñũa Duyên Hà 33
3.4 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến số lượng ổ bào tử
gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
35
3.5 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến kích thước ổ bào
tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây
ra
36
3.6 Hiệu lực phòng trừ của Salicylic acid 1000 ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa
38
3.7 Ảnh hưởng của CuCl
2
0.05mM ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt
trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
41
3.8 Ảnh hưởng của CuCl

2
0.05mM ñến kích thước ổ bào tử gỉ sắt
trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
42
3.9 Hiệu lực phòng trừ của CuCl
2
0.05mM với nấm Uromyces
appendiculatus trên cây ñậu ñũa
43
3.10 Ảnh hưởng của Thiamin (B
1
) 1000ppm ñến số lượng ổ bào tử
gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
46
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

3.11 Ảnh hưởng của Thiamin (B
1
) 1000ppm ñến kích thước ổ bào
tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây
ra
47
3.12 Hiệu lực phòng trừ của Thiamin (B
1
) 1000ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa
48
3.13 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt

trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
51
3.14 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ bào tử gỉ
sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
52
3.15 Hiệu lực phòng trừ của Chitosan 100ppm với nấm Uromyces
appendiculatus trên cây ñậu ñũa
53
3.16 So sánh ảnh hưởng của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B
1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào
tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây
ra khi xử lý 3 giai ñoạn
55
3.17 So sánh ảnh hưởng của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B
1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ
bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus
gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn
56
3.18 So sánh hiệu lực phòng trừ của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B

1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm với nấm Uromyces
appendiculatus trên cây ñậu ñũa khi xử lý hạt, 2 lá mầm và 5
lá thật
58





Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang

1.1 ðồng (II) clorua 10
1.2 Cấu tạo phân tử CuCl
2
10
1.3 Cấu trúc hóa học của Salicylic acid 11
1.4 Cấu trúc Thiamin [(2- metyl, 6-aminopyndin, 5-(4- metyl, 5-
oxyetyl tiazolorid) - hydroclond)]
12
3.1 Bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) 27
3.2 Bệnh ñốm nâu (Cercospora canescen) 27
3.3 Bệnh khảm lá do virus 27
3.4 Bệnh ñốm lá vi khuẩn (Xanthomonas phaseoli) 27
3.5 Diễn biến của bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên

cây ñậu ñũa vụ hè thu năm 2011 tại Song Phương – Hoài
ðức – Hà Nội (từ 20/9/2011 – 18/10/2011)
29
3.6 Giai ñoạn cây trưởng thành 30
3.7 Giai ñoạn cây trước ra hoa 30
3.8 Giai ñoạn cây ra hoa 30
3.9 Giai ñoạn cây ra quả 30
3.10 Bào tử hạ của nấm gỉ sắt 32
3.11 Triệu chứng bệnh gỉ sắt (Uromyces appendiculatus) trên
ñậu ñũa
32
3.12 Một số hình ảnh về nấm hại hạt giống ñâụ ñũa khi ñặt ẩm
trên ñĩa petri
34
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

3.13 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến số lượng ổ bào
tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus
gây ra
36
3.14 Ảnh hưởng của Salicylic acid 1000ppm ñến kích thước ổ
bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces
appendiculatus gây ra
37
3.15 Hiệu lực phòng trừ của Salicylic acid 1000 ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa
38
3.16 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm Salicylic acid 1000

ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt
trên cây ñậu ñũa

40
3.17 Ảnh hưởng của CuCl
2
0.05mM ñến số lượng ổ bào tử gỉ
sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây
ra
41
3.18 Ảnh hưởng của CuCl
2
0.05mM ñến kích thước ổ bào tử gỉ
sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây
ra
42
3.19 Hiệu lực phòng trừ của CuCl
2
0.05mM với nấm Uromyces
appendiculatus trên cây ñậu ñũa
44
3.20 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm CuCl
2
0.05mM ñối
với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh gỉ sắt trên cây
ñậu ñũa
45
3.21 Ảnh hưởng của Thiamin (B
1
) 1000ppm ñến số lượng ổ bào

tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus
gây ra
46
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii

3.22 Ảnh hưởng của Thiamin (B
1
) 1000ppm ñến kích thước ổ
bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces
appendiculatus gây ra
47
3.23 Hiệu lực phòng trừ của Thiamin (B
1
) 1000ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa
49
3.24 Một số hình ảnh tiến hành thử nghiệm Thiamin (B
1
)
1000ppm ñối với nấm Uromyces appendiculatus gây bệnh
gỉ sắt trên cây ñậu ñũa
50
3.25 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ bào tử gỉ sắt
trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus gây ra
51
3.26 Ảnh hưởng của Chitosan 100ppm ñến kích thước ổ bào tử
gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces appendiculatus
gây ra

52
3.27 Hiệu lực phòng trừ của Chitosan 100ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa
54
3.28 So sánh ảnh hưởng của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B
1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến số lượng ổ
bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces
appendiculatus gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn
56
3.29 So sánh ảnh hưởng của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B
1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm ñến kích thước
ổ bào tử gỉ sắt trên lá ñậu ñũa do nấm Uromyces
appendiculatus gây ra khi xử lý 3 giai ñoạn
57
3.30
Hiệu lực phòng trừ của CuCl
2
0,05mM, SA 1000ppm,
Thiamin (B
1
) 1000ppm, Chitosan 100ppm với nấm
Uromyces appendiculatus trên cây ñậu ñũa khi xử lý hạt, 2

lá mầm và 5 lá thật
59
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Việt Nam là một quốc gia có khí hậu nhiệt ñới gió mùa ẩm. Do ñó, rau,
củ, quả là những thực phẩm rất ña dạng, phong phú. Trong những năm gần
ñây, dưới tác ñộng của quá trình ñô thị hoá, diện tích gieo trồng cây hàng năm
liên tục giảm nhưng diện tích các loại cây thực phẩm ngày càng tăng ñể ñáp
ứng nhu cầu người tiêu dùng, ñặc biệt là cây ñậu ñũa.
ðậu ñũa (Vigna sesquipedalis Fruwirth) là loại rau ăn quả giàu protein,
là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng giàu năng lượng, chất ñạm, vitamin và
muối khoáng. Vì vậy, ñậu ñũa ñược coi là một loại ñậu rau không thể thiếu
ñược trong bữa ăn hàng ngày của người dân. ðậu ñũa có bộ rễ và lá khá phát
triển nên khả năng chịu úng hạn tốt hơn các loài ñậu khác. Cây ñậu ñũa ưa
ánh sáng mạnh, chịu ñược nhiệt ñộ cao, có thể trồng ñược trên nhiều loại ñất,
có khả năng thích ứng rộng với các vùng sinh thái. Hiện nay, nhà nước ñang
khuyến khích việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng nhằm tạo ra những giống cây
trồng có giá trị kinh tế cao, phù hợp với ñiều kiện canh tác và sinh thái ñể
nâng cao thu nhập cho người nông dân. Do ñó, ñậu ñũa ñược xem như là một
cây trồng mang lại thu nhập cao hơn cho người trồng lúa.
Cũng như các cây khác thuộc họ ñậu (Febaceae), ñậu ñũa là loài cây
trồng có khá nhiều loại bệnh gây hại, làm ảnh hưởng ñến năng suất cũng như
phẩm chất nông sản. Trong ñó, ña số là các bệnh do nấm gây ra như bệnh gỉ
sắt (Uromyces appendiculatus), bệnh phấn trắng (Erysiphe communis), bệnh
thán thư (Gloeosporium phaseolo), ñốm nâu (Cercospora canescen). ðể
phòng trừ bệnh do nấm gây ra, người nông dân chủ yếu sử dụng các loại

thuốc hóa học. Tuy nhiên, biện pháp này không có hiệu quả trong việc phòng
trừ một số loại nấm bệnh có nguồn gốc trong ñất, gây ô nhiễm môi trường và
ảnh hưởng ñến sức khoẻ con người. Một biện pháp khác ñược ñưa vào ñó là
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

sử dụng giống kháng bệnh trên ñồng ruộng. Nhưng thời gian áp dụng giống
kháng là không lâu dài, mặt khác sử dụng giống kháng trên diện rộng sẽ gây
áp lực chọn lọc của sâu bệnh, ñiều này dễ phát sinh chủng nòi mới phá vỡ tính
kháng bệnh của cây trồng.
Ngày nay, việc sử dụng biện pháp sinh học trong bảo vệ thực vật ñang
ñược áp dụng và triển khai trong sản xuất nông nghiệp. Trong ñó, sử dụng
chất kích kháng nhằm kích thích phản ứng tự vệ của cây trồng chống lại bệnh
do nấm gây hại ñang là một vấn ñề ñược ñặt ra ñối với những người làm về
bảo vệ thực vật. Biện pháp này không gây ô nhiễm môi trường và an toàn ñối
với con người. Việc sử dụng các chất không ñộc hại ñối với môi trường như:
Bion, Chitosan, CuCl
2
, Salicylic acid (SA)…ñể kích thích tính kháng bệnh ở
cây trồng ñược nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm ñã góp phần tích
cực trong phòng trừ bệnh hại, bảo vệ cây trồng, tạo sản phẩm nông nghiệp
sạch. Từ năm 1998 ñến nay, các nhà khoa học ở vùng ðồng bằng sông Cửu
Long ñã tiến hành nghiên cứu và ứng dụng thành công các chất kích kháng
như SAR3, CuCl
2
, Oxalic acid, Chitosan… trong quản lý bệnh ñạo ôn, bệnh
cháy lá và bệnh khô vằn trên lúa tại Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cần Thơ… Tuy
nhiên, những nghiên cứu và sử dụng chất kích kháng trên các cây trồng khác
ñặc biệt trên cây rau ở Việt Nam nói chung và ở miền Bắc nói riêng ñến nay

chưa nhiều.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn sản xuất trên, dưới sự hướng dẫn
của TS. Trần Nguyễn Hà, tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài: “ðiều tra thành
phần nấm hại cây ñậu ñũa (Vigna sesquipedalis Fruwirth) và nghiên cứu
khả năng sử dụng chất kích kháng ñể phòng trừ bệnh gỉ sắt”.
2. Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài
2.1. Mục tiêu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

Xác ñịnh thành phần nấm hại cây ñậu ñũa và nghiên cứu ñặc ñiểm phát
sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa. Từ ñó, xác ñịnh khả năng phòng
trừ bệnh gỉ sắt bằng chất kích kháng.
2.2. Yêu cầu
- Xác ñịnh ñược thành phần nấm hại ñậu ñũa trên hạt giống và cây
trồng ngoài ñồng ruộng.
- Xác ñịnh ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa.
- Xác ñịnh hiệu lực phòng trừ bệnh gỉ sắt bằng các chất kích kháng
như: Salicylic acid (SA), ðồng clorua (CuCl
2
), Thiamin (B
1
) và Chitosan.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Các kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu khoa học
quan trọng về một số bệnh hại chính do nấm gây ra trên cây ñậu ñũa và triển
vọng của việc sử dụng các chất kích kháng trong việc phòng trừ bệnh gỉ sắt.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Việc nghiên cứu sử dụng chất kích kháng trên cây ñậu ñũa góp phần
tích cực trong phòng trừ bệnh hại, bảo vệ cây trồng, không làm ô nhiễm môi
trường, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch, góp phần giải quyết nhu cầu rau an
toàn trên thị trường.
4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài.
4.1. ðối tượng nghiên cứu
Bệnh nấm hại ñậu ñũa và các chất kích kháng: Salicylic acid (SA),
ðồng clorua (CuCl
2
), Thiamin (B
1
) và Chitosan.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Thành phần bệnh nấm hại ñậu ñũa.
- ðặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh gỉ sắt hại ñậu ñũa.
- Khả năng phòng trừ bệnh gỉ sắt bằng chất kích kháng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
CỦA ðỀ TÀI
1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu
1.1.1.Cơ chế kháng bệnh trên cây trồng
a)Kháng bệnh thụ ñộng
Kháng bệnh thụ ñộng là dạng kháng bẩm sinh có sẵn trong cây trước
khi mầm bệnh xâm nhiễm, dù có sự hiện diện hay có sự hiện diện của mầm
bệnh (Phạm Văn Kim, 2002) [6]. Khi mô cây bị mầm bênh xâm nhiễm, lập
tức cây trồng có khả năng chống lại sự tấn công ñó bằng cách tạo các cấu trúc
bên ngoài (lớp lông phủ ngoài mặt lá, ñộ dày của lớp cutin, lớp silicon ở biểu

bì lá,…) cản trở sự xâm nhập hay các hóa chất ñộc (các hợp chất phenol,
anthacyanin,… hay ñộ chua của dịch tế bào) bên trong cây hoặc trên bề mặt
cây chủ có thể chống lại sự tích tụ của mầm bệnh.
b)Kháng bệnh chủ ñộng
Kháng bệnh chủ ñộng là dạng kháng mà cây có phản ứng chống lại khi
mầm bệnh tấn công. Khi mầm bệnh xâm nhập vào cây, cây sẽ sản sinh ra các
cơ chế chống lại mầm bệnh. Trong tình trạng không có mầm bệnh thì cơ chế
này không có sẵn hoặc có sẵn với mức rất kém, không ñủ chống lại với mầm
bệnh (Phạm Văn Kim, 2002) [6].
Các cơ chế kháng bệnh chủ ñộng của cây trồng gồm 3 phương thức:
Cây tạo ra cấu trúc ñặc biệt ngăn cản sự tấn công của mầm bệnh (hình thành
tầng rời hay tách bỏ những mô bị nhiễm, hình thành tầng mô rỗng, hình thành
những tylose và chất keo bao quanh vết bệnh hoặc sự phồng lên và chai ñi của
vách tế bào biểu mô nơi tiếp xúc với các ñĩa áp của nấm ký sinh); cây tổng
hợp và tiết ra các chất tự vệ ñể chống lại với mầm bệnh (phenol hoặc
polyphenol, các enzyme, các chất trung hòa ñộc tố của mầm bệnh, các chất
kháng sinh thực vật phytoaleuxin) ñể tiêu diệt hay hạn chế sự phát triển của
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

mầm bệnh và phản ứng tự chết của mô cây (phản ứng siêu nhạy) ñể chống lại
sự xâm nhập và phát triển của mầm bệnh.
1.1.2.Kích kháng cây trồng
Kích thích tính kháng bệnh ở thực vật gọi tắt là “kích kháng”, là một
trong những biện pháp phòng trừ bệnh có hiệu quả theo cơ chế tác ñộng vào
hệ thống phòng thủ của cây ñể cây tự thể hiện tính kháng (Phạm Văn Dư,
2003) [3]. Phương pháp giúp cho cây trồng có khả năng kháng ñược bệnh ở
một mức ñộ nào ñó khi ñược xử lý chất kích kháng.
Chất kích kháng có thể là một loài vi sinh vật không gây bệnh, không

mang tính ñộc ñối với cây trồng hoặc có thể là một loại hóa chất không ñộc và
không có tác ñộng trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh như những hóa chất ñược
dùng trong nông dược (Phạm Văn Kim, 2002) [6].
Khả năng kích kháng của cây có thể biểu hiện về mặt cấu trúc hay sinh
hóa, có thể tác ñộng tại chỗ hay lưu dẫn ñến các bộ phận khác của cây (Agrios,
1997) [13].
1.1.2.1. Cơ chế kích kháng
Ở thực vật, trong các tế bào luôn có các gen có khả năng ñiều khiển tế bào
tiết ra các chất nhằm kháng lại một loại bệnh nào ñó. Tuy nhiên trong ñiều
kiện bình thường các gen này không ñược thể hiện do bị một gen ức chế nằm
bên cạnh kiểm soát.
Cơ chế của kích kháng theo Steiner (1995) [41] khi ta tác ñộng bằng cách
ngâm ủ hạt hay phun lên lá bằng các chất kích kháng, các chất này sẽ tác ñộng
lên bề mặt lá, giúp các thụ thể trên bề mặt lá phát ra tín hiệu (là những dòng
ion hay tín hiệu ñiện tử trong cây) nhằm tác ñộng vào các gen ức chế, kích
hoạt các gen kháng có trong nhân tế bào giúp cho tế bào cây tiết ra các chất
kháng bệnh
1.1.2.2.Tác nhân gây kích kháng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

Cũng theo Phạm Văn Kim (2002) [6] thì có hai loại tác nhân gây kích
kháng là tác nhân sinh học và hóa học. Trong ñó, vi khuẩn và nấm là hai tác
nhân sinh vật thường ñược dùng trong nghiên cứu sự kích kháng chống lại
bệnh hại cây trồng. ðể ñược coi là tác nhân kích kháng thì các vi sinh vật này
phải không có tác ñộng ñối kháng với mầm bệnh. ðối với tác nhân hóa học
thì các hóa chất ñược sử dụng làm chất kích kháng không phải là thuốc bảo vệ
thực vật và các hóa chất này không có tác ñộng trực tiếp ñến mầm bệnh, mà
chỉ có tác ñộng kích thích cây kháng với bệnh và ñược sử dụng với nồng ñộ

rất thấp (nồng ñộ kích kháng).
1.1.2.3. Phân loại kích kháng
Căn cứ vào hiệu quả kích kháng, chia ra hai loại kích kháng là kích
kháng tại chỗ (localized induced resistance) và kích kháng lưu dẫn (systemic
acquired resistance).
a. Kích kháng lưu dẫn
Kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (gọi tắt là kích kháng) trong cây ñã
ñược nghiên cứu từ những năm 1933 và ngày nay các nhà khoa học ñã hiểu
khá nhiều về cơ chế kích kháng. Kích kháng là sử dụng một tác nhân, có thể
là một vi sinh vật hoặc một hóa chất không gây ô nhiễm môi trường, tác ñộng
lên một bộ phận của cây thuộc giống nhiễm (có thể là hạt lúa nảy mầm hoặc
lá cây), qua ñó kích thích sự hoạt ñộng của các cơ chế kháng bệnh có trong
cây kịp thời giúp cây kháng lại bệnh khi bị mầm bệnh tấn công.
Kích thích tính kháng lưu dẫn (SAR = systemic acquired resistance) là
một hiện tượng trong ñó cơ chế tự vệ riêng của cây trồng ñược tạo cảm ứng
bởi việc xử lý trước có hoặc không có tác nhân sinh học hoặc hóa học. SAR
ñã ñược khảo nghiệm bởi nhà sinh học thực vật trong 100 năm qua như là một
biện pháp làm tăng tính kháng lại bệnh nấm, vi khuẩn và virus trên cây trồng
như là khoai tây, lúa mì và lúa nước (Agrios, 1997) [19]
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

Kích kháng lưu dẫn là hiện tượng kích kháng không chỉ thể hiện tại vị
trí ñược xử lý bởi các tác nhân kích kháng mà còn truyền ñến những mô cây
cách xa nơi ñược xử lý kích kháng (Ryal và ctv, 1996) [35]
Theo Hammerchmidt và Kuc (1995) [27] có hai ñiều kiện dẫn ñến kích
kháng lưu dẫn:
- Cây ñược xử lý trước với tác nhân có thể kích thích những phản ứng
sinh hóa bên trong tế bào.

- Có sự lignin hóa nhanh hơn hoặc ít nhất thấy ñược sự tự phát huỳnh
quang của những phendic tích tụ quanh vị trí ñĩa áp của nấm bệnh.
b. Kích kháng tại chỗ
Kích kháng tại chỗ là loại kích kháng mà hiệu quả kích thích tính
kháng chỉ xảy ra tại vị trí ñược xử lý bởi các tác nhân kích kháng.
Theo Chunlin Liu và ctv (2008) [25], ñối với cây dưa chuột nhận thấy
Salicylic acid chỉ có tác dụng kích kháng vị trí, trong khi ñó Bion có thể kích
kháng lưu dẫn và kích kháng tại chỗ.
Theo tác giả Ngô Thành Trí và ctv (2004) [16], thì 3 tác nhân kích
kháng là clorua ñồng (sản phẩm BIOSAR - 3) 0,05mM, acibenzolar - S -
methyl 200 ppm a.i. và bào tử nấm hoại sinh Sporothrix sp. (Colletotrichum
sp.) trong huyền phù chứa 10
6
- 10
7
bào tử/ml ñều cho hiệu quả kích kháng
lưu dẫn.
Trên thực tế, kích kháng lưu dẫn hữu ích hơn kích kháng tại chỗ và
ñược quan tâm nghiên cứu nhiều hơn. Theo Nguyễn Phú Dũng (2005) [4]
trích dẫn cho rằng cơ chế của hiện tượng kích kháng lưu dẫn bao gồm:
- Cơ chế truyền tín hiệu: Cây trồng bắt ñầu nhận những phân tử báo
hiệu chỉ ra sự hiện diện của mầm bệnh ngay khi mầm bệnh tiếp xúc với cây
trồng. Mầm bệnh phóng thích ra môi trường các chất như glycoprotein,
carbohydrate, acid béo, peptides và oligosaccharide (Agrios, 1997) [19]. Các
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

chất này hoạt ñộng như chất mồi (elicitor), chúng sẽ tác ñộng lên mặt ngoài
của tế bào biểu bì ký chủ, kích thích giúp ký chủ biết ñược có mầm bệnh tấn

công và một loạt các phản ứng sinh hóa và sự thay ñổi cấu trúc di truyền trong
tế bào cây xảy ra nhằm cố gắng ñẩy lùi mầm bệnh và những enzyme gây ñộc.
Sự nhận ra, chuyển tín hiệu báo ñộng, phản ứng của tế bào nhanh hay chậm
ñã làm cho tế bào của ký chủ là nhiễm bệnh hay kháng bệnh.
Chất mồi có nguồn gốc từ mầm bệnh ñược nhận biết bởi ký chủ, những
chuỗi báo hiệu ñược gửi ra protein tế bào ký chủ và ñến những gen trong nhân
làm chúng trở nên hoạt ñộng, ñể sản xuất ra các chất ngăn chặn mầm bệnh
hoặc những sản phẩm hướng tới ñiểm tế bào bị tấn công. Những chuỗi báo
ñộng có khi chỉ có hiệu quả tại chỗ và có khi ñược chuyển ñến tế bào lân cận
hay ñược lưu dẫn khắp cây. Theo Agrios (1997) [19], các hợp chất tín hiệu
kích thích sinh ra protein PR (Các protein có liên quan ñến sự phát sinh bệnh
(pathogensis-related-protein: PRs) là acid salicylic, oligogalaturonides ñược
giải phóng từ vách tế bào cây; kích kháng bằng Bion kích thích sự hình thành
và tăng lên một cách nhanh chóng các chất oxi hóa và các protein có liên quan
ñến tính chống bệnh của cây – PR1 (Chunlin Liu và ctv, 2008) [25]; ethylene
có vai trò tăng cường tính nhạy cảm của mô ñối với hoạt ñộng của acid
salicylic trong việc kích kháng lưu dẫn (Lawton, 1996) [29] và một số chất
khác.
- Sự lignin hóa: Sự lignin hóa là một cơ chế quan trọng trong tính
kháng, cơ chế này xảy ra sau khi bị nhiễm do những sinh vật như nấm, vi
khuẩn, virus và tuyến trùng (Mauch-Mani, 1994) [32]. Vách tế bào ñược
lignin hóa có tác dụng ngăn cản sự xâm nhiễm ñĩa áp của mầm bệnh, ngăn
cản dưỡng chất tự do ñi vào, do ñó làm cho mầm bệnh chết (Sticher và ctv.,
1997) [40]. Tiền chất của lignin và những hợp chất phenolic khác, là chất ñộc
ñối với mầm bệnh (Hammerschmidt và Kuc, 1995) [27], do sự gắn vào vách
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

tế bào mầm bệnh làm cho chúng trở nên vững chắc và không thấm nước hơn

gây khó khăn cho sự phát triển, hấp thu nước và chất dinh dưỡng ñối với
mầm bệnh. Bên cạnh sự lignin, một số PR protein là cấu thành của vách tế
bào (glycine-rich glycoprotein) và sự oxy hóa liên kết chéo vách tế bào bởi
peroxidase, giúp tăng cường sức bền vững của vách tế bào (Sticher và ctv.,
1997) [40].
Các protein có liên quan ñến sự phát sinh bệnh (pathogensis-
related-protein: PRs): PRs là những loại protein ñược tích lũy trong vùng
ngoại bào hoặc trong không bào sau khi có sự tấn công của mầm bệnh
(Sticher và ctv, 1997) [40]. Theo ông thì PRs có vai trò giúp hình thành tính
kháng bệnh trên một số cây trồng: thuốc lá, cà chua, khoai tây, dưa chuột.
Người ta phân loại các PRs bao gồm: PR-1, là một protein kháng nấm chưa
xác ñịnh ñược chức năng rõ ràng; PR-2, một nhóm của β-1,3-glucanase có
hoạt tính kháng nấm; PR-3, một nhóm của chitinase kháng nấm và kháng vi
khuẩn; PR-4, các PR protein có trọng lượng phân tử thấp và chưa ñược biết
chức năng; PR-5, là một osmotin tương tự thaumatin; proteinase, α-amylase,
peroxidase, cysteine và glycine-rich proteins (Agrios, 1997) [19].
Mức ñộ thể hiện của những protein này thay ñổi trong những loài cây
khác nhau. Trên cây thuốc lá, theo Alexander (1993) ñược Bruce A. Stermer
(1995) [24] trích dẫn cho rằng PR-1 có liên quan ñến kích kháng làm giảm sự
xâm nhiễm do Peronospora tabacina gây ra. Theo Richmond (1979) ñược
Ngô Thành Trí và ctv (2004) [16] trích dẫn thấy rằng sự biểu hiện của β-1,3-
glucanase và chitinase có liên quan ñến việc chống lại nấm Rhizoctonia solani.
Trên cây lúa, có sự gia tăng hoạt tính PR-2 (β-1,3-glucanase) và PR-3
(chitinase) khi bị nhiễm với nấm Pyricularia grisea, hoặc khi xử lý với dịch
chiết nuôi cấy từ nấm này. Cũng theo Tharreau và ctv. (1998) ñược Ngô
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

Thành Trí và ctv (2004) [16] trích dẫn cho rằng, có vài PR protein hoạt hóa

cây lúa bảo vệ chống lại nấm Pyricularia grisea.
Theo tác giả Trần Thị Thu Thủy và ctv (2009) [11], sau khi bị nấm gây
bệnh xâm nhiễm và lan rộng ra, tế bào ký chủ phản ứng lại với nhiều cách
như tích tụ H
2
O
2
ñể oxy hóa các chất ñộc do nấm bệnh tiết ra, tích tụ
polyphenol, là chất diệt vi sinh vật ñể tấn công nấm gây bệnh và tăng cường
chất lignin cho vách ñược cứng hơn, ngăn cản sự lan ra chung quanh của nấm
gây bệnh. Các phản ứng này ñều ñược phát hiện bởi các khảo sát mô học qua
kính hiển vi quang học và kính hiển vi huỳnh quang.
1.1.3. Các chất kích kháng ñược sử dụng trong thí nghiệm
Các hóa chất ñược sử dụng trong nghiên cứu gồm 4 chất: ðồng clorua,
Salycilic acid, Thiamin (B1) và Chitosan.

1.1.3.1. ðồng (II) Clorua (CuCl
2
)
- Tên thường gọi là ñồng (II) clorua
- Công thức hóa học: CuCl
2
, thường tồn tại ở dạng ngậm nước
CuCl
2
.2H
2
O
- Dạng tồn tại: Tinh thể lăng trụ màu xanh, hình thoi, chảy rữa ngoài
không khí.

Hình 1.1. ðồng (II) clorua Hình 1.2. Cấu tạo phân tử CuCl
2

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

- Trọng lượng phân tử: 170, 48
- Nhiệt ñộ sôi: Dung dịch clorua ñồng bão hòa sôi ở 159
0
C
- Khả năng hòa tan trong nước ở 31,5
0
C là 44,7 %
Thí nghiệm sử dụng dung dịch CuCl
2
0,05mM, cách pha: Pha 0,1 g
CuCl
2
với 10 lít nước, ñược dung dịch CuCl
2
0,05mM
1.1.3.2. Salicylic acid (SA)
- Tên khoa học: 2-Hydroxybenzoic acid
- Thành phần: : assay : 99.0% min, heavy metals 20 ppm max, water
0,5 % max, ash 0,1 % max, loss on drying 0,5 % max.
- Công thức phân tử: C
7

H
6
O
3
- Cấu trúc Salicylic acid:


Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của Salicylic acid
- ðặc ñiểm: SA có dạng bột màu trắng, nóng chảy ở 159
o
C, nhiệt ñộ sôi
là 211
o
C ở 20mm Hg, SA kém hòa tan trong nước (0,2 g/100 ml H
2
O ở 20°C,
ñộ hòa tan trong Chloroform 0.19 M, ethanol 1.84 M, methanol 2.65 M.
Salicylic acid ñược sử dụng trong sản xuất các polymer tinh thể lỏng và ñược
sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và
các hợp chất hóa học khác.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

Trong thí nghiệm có sử dụng SA với nồng ñộ 1000 ppm. Cách pha: pha
10g SA với 10 lít nước thu ñược dung dịch SA pha loãng với nồng ñộ
1000ppm.
1.1.3.3. Thiamin (B1)
- Tên thường gọi: Vitamin B1
- Năm 1912 nhà bác học Ba Lan Funk ñã phân lập từ cám chất có khả

năng chữa viêm thần kinh. Năm 1937 Uy-liam xác ñịnh cấu trúc chất này, cấu
trúc gồm 2 phần: vòng pyrimidin và vòng tiazol.

Hình 1.4. Cấu trúc Thiamin [(2- metyl, 6-aminopyndin, 5-(4- metyl, 5-oxyetyl
tiazolorid) - hydroclond)]
1.1.3.4. Chitosan
Chitosan (oligo - sacarit) là một chất hữu cơ cao phân tử ñược ñiều chế
từ vỏ tôm, cua và một số loài rong biển. Ngoài tác dụng kích thích hoạt ñộng
của hệ thống kháng bệnh trong cây, Chitosan còn có tác dụng như một chất
kích thích sinh trưởng của cây và trực tiếp tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh do
hủy hoại màng tế bào vi sinh vật. Với các tác dụng trên, Chitosan phòng trừ