TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
TRẦN HOÀNG ANH
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA
LÁ LÚA (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) CỦA MỘT
SỐ CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC
HÓA HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN
IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Cần Thơ, 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học
Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA
LÁ LÚA (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) CỦA MỘT
SỐ CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC
HÓA HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN
IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI
Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện
TS. Nguyễn Thị Thu Nga Trần Hoàng Anh
MSSV: 3103581
Lớp: TT1073A1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo vệ thực vật với đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA LÁ
LÚA (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC
TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO
VÀ NHÀ LƯỚI
Do sinh viên: Trần Hoàng Anh thực hiện
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014
Cán bộ hướng dẫn
Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga
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 nhận Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo vệ
thực vật với tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA LÁ
LÚA (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI
KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC
TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO
VÀ NHÀ LƯỚI
Do sinh viên: Trần Hoàng Anh thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức
DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014
Chủ tịch Hội Đồng
TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: TRẦN HOÀNG ANH
Ngày sinh: 24/09/1992
Nơi sinh: Cần Thơ
Họ và tên cha: TRẦN VĂN BÉ
Họ và tên mẹ: NGUYỄN THỊ BẢY
Quê quán: Phước Thới, Ô Môn, Cần Thơ
Quá trình học tập:
- 1998-2003: học tại Trường Tiểu học Hưng Lợi, phường Hưng Lợi, quận Ninh Kiều,
TP.Cần Thơ
- 2003-2007: học tại Trường Trung học cơ sở Lương Thế Vinh, phường Hưng Lợi,
quận Ninh Kiều, TP.Cần Thơ
- 2007-2010: học tại Trường Trung học phổ thông Nguyễn Việt Hồng, phường An
Bình, quận Ninh Kiều, TP.Cần Thơ
- 2010-2014: sinh viên khoá 36, ngành Bảo vệ thực vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh
học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, phường Xuân Khánh, quận Ninh Kiều,
TP.Cần Thơ.
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 là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
các nghiên cứu trước đây.
Tác giả luận văn
Trần Hoàng Anh
LỜI CẢM TẠ
Thành kính biết ơn!
Cha, Mẹ đã suốt đời tận tuỵ vì sự nghiệp và tương lai của các con.
Chân thành ghi ơn!
Cô Nguyễn Thị Thu Nga là giáo viên hướng dẫn luận văn đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như trong quá trình
học tập.
Thầy cố vấn học tập Lê Văn Vàng và toàn thể Quý thầy, cô khoa Nông nghiệp &
Sinh học Ứng dụng nói riêng; Quý thầy, cô trường Đại học Cần Thơ nói chung đã dạy
đỗ và truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình
học tập tại trường.
Chân thành cảm ơn!
Chị Đoàn Thị Kiều Tiên đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt cho em những kinh
nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tất cả các anh, chị trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho
em hoàn thành tốt đề tài này.
Các bạn Trần Hưng Minh, Nguyễn Thị Trúc Giang, Huỳnh Văn Sang, Phan Văn
Lập, Phan Quốc Huy và các bạn trong lớp Bảo vệ thực vật K36 đã giúp đỡ tôi trong
quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Trân trọng!
Cảm ơn sâu sắc!
Trần Hoàng Anh
DANH SÁCH BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
2.1
Danh sách 30 chủng vi khuẩn vùng rễ sử dụng trong thí nghiệm
23
2.2
Danh sách 8 loại thuốc hóa học sử dụng trong thí nghiệm
25
3.1
Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng đối kháng của các
chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae
trong điều kiện in vitro
35
3.2
Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng ức chế của 8 loại
thuốc hóa học đối với vi khuẩn X. oryzae pv. oryzae trong điều
kiện in vitro
38
3.3
Chiều dài vết bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới
43
3.4
Cấp bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới
44
DANH SÁCH HÌNH
Hình
Tên hình
Trang
2.1
Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng đối kháng của 30
chủng vi khuẩn đối kháng đối với vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae.
26
2.2
Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế của 8 loại
thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv.
oryzae.
28
3.1
Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng đối kháng của vi
khuẩn vùng rễ đối với X. oryzae pv. oryzae vào thời điểm 5
NSKC
36
3.2
Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng ức chế của thuốc
SuperCook 85WP và dung dịch Bordeaux vào 3 NSKC và 5
NSKC
38
3.3
Vết bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới vào thời
điểm 15 NSKLB
45
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
BKVK: Bán kính vô khuẩn
NSKC: Ngày sau khi chủng
NSKLB: Ngày sau khi lây bệnh
PGPR: Plant Growth Promoting Rhizobacteria
X. oryzae pv. oryzae: Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Xoo3: Xanthomonas oryzae pv. oryzae (chủng số 3).
TRẦN HOÀNG ANH, 2014. “Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa
(Xanthomonas oryzae pv. oryzae) của một số chủng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa
học trong điều kiện in vitro và nhà lưới”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ Thực
Vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Cán bộ
hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thu Nga.
TÓM LƯỢC
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm bệnh cây và nhà lưới Bộ môn Bảo Vệ
Thực Vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ từ tháng
2/2013 đến tháng 8/2013 nhằm khảo sát hiệu quả đối kháng và phòng trị bệnh của một
số chủng vi khuẩn vùng rễ và một số loại thuốc hóa học đối với bệnh cháy bìa lá lúa do
vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra.
Kết quả thí nghiệm đánh giá hiệu quả đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ
đã tìm được 17 chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng đối với vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae (chiếm tỷ lệ 56,7% trong tổng số 30 chủng), trong đó 3 chủng vi
khuẩn có khả năng đối kháng cao nhất là 177 (Pseudomonas sp.), 38 (Pseudomonas
sp.) và 74 (Bacillus sp.) với bán kính vòng vô khuẩn trung bình lần lượt là 19,7 mm;
18,8 mm và 11,0 mm vào 5 NSKC và được chọn để tiếp tục khảo sát ở nhà lưới.
Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng ức chế của 8 loại thuốc hóa học đã tìm
được hai loại thuốc có khả năng ức chế đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv.
oryzae là Super Cook 85WP và dung dịch Bordeaux với bán kính vòng vô khuẩn trung
bình lần lượt là 3,3 mm và 4,2 mm vào 5 NSKC. Trong đó, dung dịch Bordeaux cho
trung bình bán kính vòng vô khuẩn cao nhất đã đươc chọn để tiếp tục khảo sát ở nhà
lưới.
Thí nghiệm đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà
lưới cho thấy qua hai chỉ tiêu đánh giá về chiều dài vết bệnh và cấp bệnh có thể thấy ba
chủng vi khuẩn vùng rễ thể hiện hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá lúa khi áp dụng ra
ngoài nhà lưới khác nhau tùy theo thời điểm khảo sát, hiệu quả chưa ổn định và chưa
thể hiện rõ rệt. Xử lý với dung dịch Bordeaux cho hiệu quả ổn định và rõ rệt hơn so với
khi xử lý với vi khuẩn vùng rễ, nghiệm thức phun sau cho hiệu quả chậm hơn so với
nghiệm thức phun truớc. Không có sự khác biệt ý nghĩa giữa hai biện pháp xử lý: phun
1 ngày trước khi lây bệnh và phun 2 ngày sau khi lây bệnh khi xử lý với ba chủng vi
khuẩn vùng rễ hoặc dung dịch Bordeaux.
MỤC LỤC
Trang
TIỂU SỬ CÁ NHÂN iii
LỜI CAM ĐOAN iv
LỜI CẢM TẠ v
DANH SÁCH BẢNG vi
DANH SÁCH HÌNH vii
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT viii
TÓM LƯỢC ix
MỤC LỤC xi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
1.1. SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 3
1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và phân bố 3
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng 3
1.1.3. Tình hình sản xuất 3
1.1.4. Một số dịch hại quan trọng trên lúa 4
1.2. SƠ LƯỢC VỀ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA 4
1.2.1. Triệu chứng 4
1.2.2. Tác nhân 5
1.2.3. Phân bố và thiệt hại 6
1.2.4. Sự xâm nhiễm, lan truyền và lưu tồn 7
1.2.5. Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh 8
1.2.6. Biện pháp quản lý bệnh 9
1.2.6.1. Biện pháp canh tác 9
1.2.6.2. Biện pháp hóa học 9
1.2.6.3. Biện pháp sinh học 10
1.3. SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN VÙNG RỄ 10
1.3.1. Khái niệm vi khuẩn vùng rễ 10
1.3.2. Vai trò của vi khuẩn vùng rễ 11
1.3.3. Cơ chế ức chế mầm bệnh của vi khuẩn vùng rễ 11
1.3.4. Một số nghiên cứu về phòng trừ sinh học bệnh cây bằng vi khuẩn vùng rễ 14
1.4. SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ LOẠI THUỐC HÓA HỌC 16
1.4.1. Thuốc Super Cook 85WP 16
1.4.2. Thuốc Ditacin 8SL 16
1.4.3. Thuốc Kasumin 2SL 17
1.4.4. Thuốc Starner 20WP 18
1.4.5. Thuốc Xantocin 20WP 18
1.4.6. Thuốc Visen 20SC 19
1.4.7. Dung dịch vôi 19
1.4.8. Dung dịch Bordeaux 20
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 21
2.1. PHƯƠNG TIỆN 21
2.1.1. Thời gian và địa điểm 21
2.1.2. Vật liệu thí nghiệm 21
2.2. PHƯƠNG PHÁP 25
2.2.1. Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ đối
với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện
in vitro 25
2.2.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng ức chế của một số loại thuốc hoá học đối với
vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in
vitro 27
2.2.3. Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của 3 chủng vi khuẩn đối kháng
và dung dịch Bordeaux đối với bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae
pv. oryzae gây ra trong điều kiện nhà lưới 28
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 32
3.1. Khả năng đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 32
3.2. Khả năng ức chế của một số loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas
oryzae pv. oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 37
3.3. Hiệu quả phòng trị bệnh của 3 chủng vi khuẩn đối kháng và dung dịch Bordeaux
đối với bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra trong
điều kiện nhà lưới 40
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN-ĐỀ NGHỊ 46
4.1. KẾT LUẬN 46
4.2. ĐỀ NGHỊ 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
1
MỞ ĐẦU
Lúa (Oryza sativa L.) là loại cây trồng chủ lực của nước ta nói chung, vùng
Đồng bằng Sông Cửu Long nói riêng. Năm (2011), Việt Nam xếp thứ 5 thế giới về sản
xuất lúa gạo với sản lượng lúa đạt hơn 42 triệu tấn (FAO, 2011). Đồng bằng Sông Cửu
Long dẫn đầu nước ta cả về diện tích và sản lượng lúa trong năm 2012 với năng suất
đạt hơn 5,8 tấn/ha (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013).
Tuy nhiên, việc thâm canh tăng vụ trong sản xuất lúa ngày nay đã dẫn đến nhiều
dịch hại phát triển và gây hại ngày càng nặng. Trong đó, bệnh cháy bìa lá lúa do vi
khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra đang là vấn đề rất nghiêm trọng ở các
quốc gia thuộc vùng nhiệt đới (Gupta và ctv., 2001). Bệnh gây hại và trở nên nghiêm
trọng khi giống lúa thơm Jasmine và giống lai tạo từ Jasmine được trồng đại trà, mặt
khác vi khuẩn gây bệnh cũng đã tấn công được nhiều giống hơn trước (Phạm Văn Kim,
2000).
Việc đưa ra biện pháp và chiến lược quản lý hợp lý nhằm làm giảm tổn thất và
tránh sự bùng phát của bệnh là điều cần thiết. Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm
(1993) cho biết có thể phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa bằng cách dùng giống kháng, dự
báo bệnh và dùng các loại thuốc hóa học.
Biện pháp hóa học thường mang lại hiệu quả nhanh và có tác dụng dập dịch
trong trường hợp cần thiết. Tuy nhiên, biện pháp này thường gây ô nhiễm môi trường
(Lê Lương Tề và Hà Việt Cường, 2003). Biện pháp phòng trừ sinh học được áp dụng
trong quản lý dịch hại bằng việc sử dụng các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng
cây trồng (PGPR) là giải pháp đầy hứa hẹn cho nền nông nghiệp bền vững và thân
thiện với môi trường (Li và ctv., 2011).
Trên quan điểm xây dựng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp, có sự hài hòa
giữa biện pháp sinh học và hóa học trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa, đề tài “Đánh
giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) của
một số chủng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà
2
lưới” được thực hiện nhằm tìm ra các chủng vi khuẩn và thuốc hóa học cho hiệu quả
ức chế cao đối với bệnh cháy bìa lá, từ đó tìm ra biện pháp xử lý thích hợp.
3
CHƯƠNG 1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA
1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và phân bố
Về mặt phân loại thực vật, cây lúa thuộc họ Gramineae (hoà thảo), tộc Oryzae,
chi Oryza (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Nguyễn Văn Luật (2001) cho biết cây lúa (Oryza sativa L.) được thuần hoá từ
lúa hoang dại ở ba trung tâm đầu tiên ở Đông Nam Á là Assam (Ấn Độ), biên giới Thái
Lan – Myanmar và trung du Tây Bắc Việt Nam. Tổ tiên xa là một cây lúa dại lâu năm
sống cả ở châu Á và châu Phi. Ở châu Á qua các hình thái lúa dại hàng năm mà con
người đã thuần hoá và tuyển chọn nó thành cây lúa châu Á Oryza sativa.
Theo Roschevicz (1931), các loài Oryza được phân thành 4 nhóm: Sativa,
Granulata, Coartata và Rhynchoryza. Theo Đinh Văn Lữ (1978), Bùi Huy Giáp
(1980), Oryza fatua có khả năng là tổ tiên trực tiếp của lúa trồng hiện nay (trích dẫn
Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho
đến khi lúa chín và có thể chia thành 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng, giai
đoạn sinh sản và giai đoạn chín. Thời gian sinh trưởng đối với lúa không quang cảm là
90 – 120 ngày, đối với lúa quang cảm (lúa mùa) là từ 5 – 6 tháng.
Cây lúa thích nghi rộng với nhiều điều kiện sinh thái khác nhau từ vĩ độ 35
0
Nam đến 53
0
Bắc. Điều kiện sinh thái có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa, nó
quyết định loại hình cây lúa, cơ cấu giống lúa, thời vụ gieo cấy, biện pháp canh tác và
hình thành các vùng trồng lúa khác nhau. Trong phạm vi giới hạn 20 - 30
0
C, nhiệt độ
càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh, trên 40
0
C hoặc dưới 17
0
C cây lúa tăng trưởng
chậm lại. Sự phát dục của cây lúa được điều khiển bởi quang kỳ ngắn, nó chỉ làm đòng
và trổ bông khi gặp quang kỳ thích hợp (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.1.3. Tình hình sản xuất
FAO (2011) cho biết năm 2011 thế giới sản xuất được gần 723 triệu tấn lúa;
trong đó Trung Quốc dẫn đầu về sản lượng lúa với hơn 200 triệu tấn, tiếp theo là Ấn
4
Độ, Indonesia, Bangladesh và Việt Nam xếp vị trí thứ 5 với sản lượng đạt hơn 42 triệu
tấn.
Với tổng diện tích gieo trồng gần 3,9 triệu hecta (ha), chiếm hơn 50% diện tích
gieo trồng lúa của cả nước, Đồng Bằng Sông Cửu Long đã đóng góp hơn 80% sản
lượng xuất khẩu gạo hàng năm (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Bộ Nông Nghiệp và Phát
triển nông thôn (2013) cho biết năm 2012 cả nước có hơn 7,7 triệu ha diện tích đất
trồng lúa với sản lượng khoảng 43,7 triệu tấn, năng suất đạt hơn 5,3 tấn/ha. Trong đó,
vùng Đồng bằng Sông Cửu Long dẫn đầu cả nước cả về diện tích và sản lượng lúa
trong năm 2012 với năng suất đạt hơn 5,8 tấn/ha.
1.1.4. Một số dịch hại quan trọng trên lúa
Một số sâu hại tấn công trên cây lúa như rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal), rầy
lưng trắng (Sogatella furcifera), bọ xít hôi (Leptocorisa oratorius), bù lạch (Baliothrips
biformis), sâu phao (Nymphula depunstalis)… Dịch bệnh xuất hiện quan trọng trên cây
lúa như bệnh vàng lùn do virus RGSV, bệnh đạo ôn (cháy lá) do nấm Pyricularia
oryzae, bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae, bệnh đốm vằn
do nấm Rhizoctonia solani, bệnh đốm nâu do nấm Bipolaris oryzae, bệnh lúa von do
nấm Fusarium moniliforme…
1.2. SƠ LƯỢC VỀ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA
1.2.1. Triệu chứng
Reissig và ctv. (1985) cho rằng bệnh cháy bìa lá lúa có nhiều triệu chứng khác
nhau, bao gồm triệu chứng cháy lá, triệu chứng Kresek và triệu chứng vàng tái. Với
triệu chứng cháy lá, những vết bệnh lan rộng ra, bìa vết bệnh trở nên gợn sóng và
chuyển thành màu vàng hoặc nâu nhạt. Triệu chứng Kresek thường xuất hiện từ 2 – 6
tuần sau giai đoạn mạ, đôi khi giống như thiệt hại do sâu đục thân gây nên. Triệu
chứng vàng tái xảy ra ở vùng nhiệt đới, nhưng không thường xuyên, những lá già của
cây lúa bị bệnh có màu xanh bình thường nhưng những lá non nhất có màu vàng hoặc
có một sọc vàng.
Trên các giống cảm nhiễm, các vết bệnh lan rộng tới bẹ lá và có thể phát triển
xuống phần dưới của bẹ lá. Còn trên các giống chống chịu bệnh hơn hoặc ở những điều
5
kiện nhất định, bệnh thể hiện dưới dạng một sọc vàng ở ngay mép lá, hiện tượng chết
khô không xuất hiện trong một thời gian, nhưng về sau các sọc đó có thể biến thành
vàng và mô bệnh bị chết. Trên giống mẫn cảm, phiến lá nhiễm bệnh bị héo và cuộn lại
khi vết bệnh lan rộng, trong khi đó lá vẫn còn xanh (Ou, 1983; Argarwal, 1989).
Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999); Phạm Văn Kim (2000), ranh giới
giữa mô bệnh và mô khoẻ được phân biệt rõ ràng, có giới hạn theo đường gợn sóng
màu vàng hoặc không vàng, có khi chỉ là một đường viền nâu đứt quãng hay không đứt
quãng. Trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao, trên bề mặt vết bệnh dễ xuất hiện những
giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ, có màu vàng lục, khi keo đặc rắn cứng có màu nâu hổ
phách, màu nước vối.
Vũ Triệu Mân và ctv. (2007) cho rằng bệnh cháy bìa lá lúa phá hoại suốt thời kỳ
mạ đến khi lúa chín và có triệu chứng điển hình vào thời kỳ lúa cấy trên ruộng từ sau
khi lúa đẻ - trổ - chin - sữa.
1.2.2. Tác nhân
Ou (1983) cho biết vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lá lúa được định tên là
Xanthomonas oryzae (Uyeda và Ishitama) Dowson và có một số tên khác như Bacillus
oryzae Hori et Bokura (Bokura, 1911), Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama
(Ishiyama, 1922), Bacterium oryzae (Uyeda et Ishiyama) Nakata (Nakata, 1927). Theo
Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lá lúa có một số tên
gọi như Pseudomonas oryzae, Phytomonas oryzae Magrou, Xanthomonas campestris
pv. oryzae hoặc Xanthomonas oryzae pv. oryzae.
Vi khuẩn có dạng hình gậy, hai đầu hơi tròn, có một lông roi ở một đầu, kích
thước 1 - 2 x 0,2 – 0,9 µm. Trên môi trường nhân tạo, vi khuẩn tạo khuẩn lạc có dạng
hình tròn, màu vàng sáp, rìa nhẵn, bề mặt khuẩn lạc ướt, háo khí, nhuộm gram âm
(Argarwal, 1989; Vũ Triệu Mân và ctv., 2007). Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị
Nghiêm (1993) cho biết sắc tố có màu vàng nhạt khi mới và vàng sậm dần khi già,
không tan trong nước nên không làm biến màu môi trường nuôi cấy. Vi khuẩn không
có khả năng phân giải nitrat, không dịch hoá gelatin, không tạo NH
3
, indol, nhưng tạo
H
2
S, tạo khí nhưng không tạo axit trong môi trường có đường. Nhiệt độ thích hợp cho
6
vi khuẩn sinh trưởng từ 26 - 30
0
C, tối thiểu 0 - 5
0
C, tối đa là 40
0
C và nhiệt độ làm vi
khuẩn chết là 53
0
C. Vi khuẩn có thể sống trong khoảng pH khá rộng từ 5,7 – 8,5 thích
hợp nhất là pH 6,8 – 7,2 (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007).
Nguồn carbon tốt nhất cho vi khuẩn phát triển là glucose, galactose, sucrose và
nguồn đạm tốt nhất là glutamic acid, aspartic acid, methionine, cystine và asparagine.
Môi trường nuôi cấy thường được dùng là Wakimoto’s potato semi – synthetic media.
Trên môi trường Wakimoto, nếu không dùng khoai tây và thêm 0,05 g/lít FeSO
4
thì vi
khuẩn phát triển tốt hơn. Khi phân lập trên môi trường Wakimoto có sắt sẽ cho số
khuẩn lạc cao nhất, chứng tỏ trên môi trường này thích hợp hơn. Vi khuẩn tiết độc tố
phenylacetic acid trong môi trường nuôi cấy, trong lá bệnh, tổng hợp phân hoá tố phân
giải protein và cellulose (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993).
Theo Goto (1969), vi khuẩn không thể giữ lâu trong nước cất vô trùng như các
vi khuẩn Xanthomonas khác. Tuy nhiên có thể giữ chúng trong dung dịch phosphat
đệm có pH 7,0 và nước pepton. Phương pháp cất giữ vi khuẩn tốt nhất là dung dịch của
đất sét (trích dẫn Ou, 1983).
Wakimoto (1954) đã nghiên cứu chi tiết về các đặc tính sinh học và vật lý của
thực khuẩn thể ký sinh vi khuẩn gây bệnh và đặt tên cho nó là Xanthomonas
campestris pv. oryzae OP1. Dựa trên các nghiên cứu đó người ta đã phát triển các
phương pháp phát hiện vi khuẩn và xác định của chúng (Wakimoto, 1954; Wakimoto
và Yoshii, 1955; trích dẫn Ou, 1985). Thực khuẩn thể được phân lập từ lá bệnh, trong
nước, trong đất và có thể dùng để xác định mật số vi khuẩn. Tuy nhiên, chỉ phát hiện
được thực khuẩn thể ký sinh khi mật số vi khuẩn từ 10
4
tế bào trở lên trong một ml
nước ruộng. Thực khuẩn thể trong nước ruộng bị mất hoạt tính nhanh chóng vì ánh
nắng (Ou, 1985).
1.2.3. Phân bố và thiệt hại
Lozano (1977) chỉ ra rằng bệnh cháy bìa lá lúa đã được du nhập đến những
vùng Caribe và Nam Mỹ thông qua việc nhập khẩu hạt giống bị hư hại hoặc bị nhiễm
bệnh hoặc cả hai. Vi khuẩn nằm trong danh mục kiểm dịch nhập khẩu của Chi-lê và Hà
Lan (Neergaard, 1970) (trích dẫn Argarwal, 1989).
7
Theo Lê Lương Tề (1970), bệnh cháy bìa lá lúa được phát hiện đầu tiên ở Nhật
Bản vào khoảng năm 1884 – 1885. Bệnh phổ biến ở hầu khắp các nước trồng lúa trên
thế giới, đặc biệt ở các nước Châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin, Ấn Độ…
Mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ bị nhiễm của cây bị sớm hay
muộn và mức độ bị nặng hay nhẹ. Năm 1970, trên diện tích lúa mùa cấy giống NN8 bị
bệnh ở mức độ 60 – 80%, làm giảm năng suất từ 30 - 60%. Nếu cây lúa bị bệnh ngay
từ khi đẻ nhánh thì mức độ bị bệnh về sau thường rất nặng, ảnh hưởng rõ rệt tới năng
suất, có thể làm giảm 41% năng suất trở lên, nếu bệnh xuất hiện từ thời kỳ đòng - trỗ
thì làm giảm năng suất của cây lúa trung bình khoảng 30%. Nhưng nếu ở thời kỳ cuối
(chín sữa – chín chắc) mới bị bệnh thì mức độ tác hại ít hơn, tối đa dưới 10% (trích dẫn
Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999).
Ở Nhật Bản, trên các ruộng nhiễm bệnh nặng, năng suất có thể thất thu 20 –
30%, có khi lên đến 50%. Ở Phillipin, Ấn Độ và Indonesia bệnh cũng xuất hiện và gây
hại nặng với thất thu năng suất từ 6 – 60% (Sharma, 2006).
Ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long, bệnh cháy bìa lá thường xuyên xuất hiện
vào giai đoạn trổ về sau, gây ảnh hưởng rõ rệt nhất là làm tăng số hạt lép. Tuy nhiên,
thất thu về năng suất chưa có ước lượng cụ thể (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị
Nghiêm, 1993)
1.2.4. Sự xâm nhiễm, lan truyền và lưu tồn
Vi khuẩn xâm nhập có tính chất thụ động, có thể xâm nhập qua thuỷ khổng, lỗ
khí ở trên mút lá, mép lá, đặc biệt qua vết thương xay xát trên lá. Khi tiếp xúc với bề
mặt có nước, vi khuẩn dễ dàng di động xâm nhập vào bên trong qua các lỗ khí, vết
thương mà nhân mật số, theo các bó mạch dẫn lan rộng đi. Trong điều kiện mưa ẩm
thích hợp thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn, trên bề mặt vết bệnh tiết ra những
giọt dịch vi khuẩn. Thông qua sự va chạm giữa các lá lúa, nhờ mưa gió lan bệnh sang
các lá khác để tiến hành xâm nhiễm lặp lại nhiều lần trong thời kỳ sinh trưởng của cây
lúa. Vì thế, bệnh cháy bìa lá lúa còn tuỳ thuộc vào điều kiện mưa bão xảy ra vào cuối
vụ chiêm xuân và trong vụ mùa, giọt keo vi khuẩn hình thành nhiều là một trong những
8
nguyên nhân quan trọng làm cho bệnh cháy bìa lá lúa phát triển mạnh sau những đợt
mưa gió (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007; Reissig và ctv., 1985).
Vi khuẩn gây bệnh có thể sống trên nhiều loại cỏ nếu không có cây lúa (Reissig
và ctv., 1985). Các ký chủ cỏ dại của Xanthomonas oryzae ở Nhật Bản được phát hiện
đầu tiên qua lây bệnh nhân tạo, về sau tìm thấy cỏ bị bệnh trong tự nhiên. Trong đó cỏ
Leersia sayanuka Ohwi là quan trọng hơn cả vì nó là một ký chủ qua đông phổ biến. Ở
vùng nhiệt đới, người ta phát hiện thấy cỏ đuôi phụng (Leptochloa chinensis (L.) Ness,
L. filiformis và L. panaca) là những ký chủ cỏ dại ở Phillipin, lây bệnh bằng kim châm
gây được các vết bệnh lớn trên các cây đó (trích dẫn Ou, 1983).
Vi khuẩn gây bệnh đã được tìm thấy trong lớp mày và đôi khi có trong nội nhũ
của hạt giống được thu thập từ những ruộng bị nhiễm bệnh (trích dẫn Argarwal, 1989).
Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng vi khuẩn có thể sống trong
đất từ 1 - 3 tháng, có thể lưu tồn trong hạt, cỏ dại, gốc rạ.
Theo Phạm Văn Kim (2000), vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae có tính
chuyên biệt rất cao, chúng chỉ ký sinh trên cây lúa, cây lúa hoang dại và loài cỏ Leersia
oryzioidea mà thôi. Vi khuẩn lưu tồn trong rơm rạ và rễ lúa sau khi thu hoạch nhiều
tháng và chờ để gây bệnh cho vụ kế tiếp.
1.2.5. Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh
Theo Vũ Triệu Mân và ctv. (2007), bệnh cháy bìa lá lúa thường phát sinh và gây
hại lớn trong vụ mùa. Bệnh có thể phát sinh sớm vào tháng 8, khi lúa đẻ nhánh đến khi
lúa làm đòng, trỗ - chín sữa với các trà lúa sớm. Bệnh phát sinh, phát triển mạnh và lan
truyền nhanh trong điều kiện nhiệt độ từ 26 - 30
0
C, ẩm độ cao từ 90% trở lên. Nếu
nhiệt độ là yếu tố đảm bảo cho bệnh phát triển, thì ẩm độ, lượng mưa có ý nghĩa quyết
định đến mức độ bệnh. Những vùng đất màu mỡ, nhiều chất hữu cơ, bệnh thường phát
triển hơn ở chân đất xám, cằn cỗi, phân đạm vô cơ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát sinh
phát triển bệnh. Nếu bón quá nhiều đạm, cây lúa xanh tốt, thân lá mềm yếu, hàm lượng
đạm tự do trong cây tích luỹ cao thì cây dễ nhiễm bệnh nặng.
Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng bón quá thừa phân
đạm, nhất là phun lên lá ở giai đoạn sau, bón thừa silicate, magnesium hay thiếu lân và
9
kali đều làm gia tăng bệnh. Phân đạm không ảnh hưởng trên sự phát triển của chính vi
khuẩn gây bệnh, mà có lẽ là có ảnh hưởng gián tiếp, làm gia tăng sự phát triển dinh
dưỡng của cây nên làm gia tăng ẩm độ và tăng sự lây lan của bệnh. Bệnh có phát triển
được hay không còn tuỳ thuộc vào mật số vi khuẩn, tối thiểu là 10
3
tế bào/ml.
1.2.6. Biện pháp quản lý bệnh
1.2.6.1 Biện pháp canh tác
Theo Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993), có thể phòng trị bệnh
cháy bìa lá lúa bằng cách dùng giống kháng, dự báo bệnh và dùng thuốc hoá học.
Trong đó, có thể dự báo bệnh dựa vào tính kháng của giống, yếu tố khí hậu, mật số vi
khuẩn hoặc dựa vào mật số thực khuẩn thể. Reissig và ctv. (1985); Vũ Triệu Mân và
ctv. (2007) cho rằng biện pháp sử dụng giống kháng bệnh, chống chịu bệnh là thực tiễn
nhất và là biện pháp chủ đạo để kiểm soát bệnh cháy bìa lá lúa ở vùng nhiệt đới.
Điều khiển sự sinh trưởng của cây tránh giai đoạn làm đòng – trỗ trùng với
những điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển. Ruộng lúa cần điều chỉnh mực nước
thích hợp, nếu thấy bệnh chớm xuất hiện có thể rút nước, tháo nước để ruộng khô 2 – 3
ngày để hạn chế sự sinh trưởng của cây. Bón phân đúng kỹ thuật, đúng giai đoạn, bón
đạm nặng đầu nhẹ cuối, bón thúc sớm cân đối với kali theo tỉ lệ 1:1 (Vũ Triệu Mân và
ctv., 2007).
1.2.6.2 Biện pháp hóa học
Argarwal (1989) nhận định rằng để giảm bệnh nên phun 1 đến 2 lần các hợp
chất thủy ngân hoặc dùng giải pháp kháng sinh, nên được áp dụng vào giai đoạn đầu
của cây lúa. Bằng biện pháp phun tương tự, nên được thực hiện 2 đến 3 lần vào giai
đoạn cây lúa nảy chồi tối đa, và càng sớm càng tốt khi cây lúa trỗ bông.
Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng có thể phun hỗn hợp
Bordeaux có trộn thêm đường để giảm ngộ độc cho cây. Các hợp chất đồng chủ yếu là
có tác dụng ngừa bệnh và hiệu quả không kéo dài nên phải phun thường kỳ nhiều lần.
Để tăng hiệu quả phòng trị, cần phối hợp nhiều biện pháp như sử dụng giống kháng,
tránh ruộng bị ngập úng, diệt các nguồn bệnh lưu tồn, không bón thừa phân đạm, kết
hợp với phun ngừa bằng các loại thuốc hoá học.
10
Có thể dùng một số thuốc hoá học để hạn chế bệnh như rắc vôi 60 – 80 kg/ha
lúc lúa mới bị chớm bệnh hoặc một số thuốc hoá học như Kasuran 0,1 – 0,2%, Sankel
1/200…(Vũ Triệu Mân và ctv., 2007).
1.2.6.3 Biện pháp sinh học
Phạm Văn Kim (2000) nhận định rằng biện pháp kích kháng đã mang lại hiệu
quả thiết thực trong phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa. Các tác nhân kích kháng được dùng
trong nhiều nghiên cứu hiện nay như đồng clorua 0,005 mM, dipotassium phosphat 20
mM, acid benzoic 0,5 mM, một số dẫn xuất từ chitin … có thể kéo dài hiệu lực kích
kháng đến 50 ngày sau khi gieo.
Việc sử dụng một số tác nhân sinh học trong phòng trị bệnh cháy bìa lá đã được
nghiên cứu trong thời gian gần đây. Sử dụng hai loài vi khuẩn Bacillus
amyloliquefaciens và Brevibacillus brevis được đánh giá là cho hiệu quả cao để kiểm
soát bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae trong nghiên cứu
của Trần Thị Bích Trâm (2012).
1.3. SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN VÙNG RỄ
1.3.1. Khái niệm vi khuẩn vùng rễ
Vi khuẩn vùng rễ là những vi khuẩn sống ở khu vực xung quanh vùng rễ, có khả
năng sống và phát triển tốt với mật số khá phong phú xung quanh vùng rễ. Sự hiện diện
của vi khuẩn vùng rễ có thể có tác động trung tính, có hại hoặc có lợi đối với sự phát
triển của cây trồng (Antoun và Prévost, 2005). Kloepper và Schroth (1978) cho biết
khoảng 2 – 5% vi khuẩn vùng rễ khi chủng vào đất có vi sinh vật cạnh tranh, biểu hiện
có lợi cho sự tăng trưởng của cây trồng được gọi là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng
trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, viết tắt là PGPR). Siddiqui
(2006) nhận định rằng PGPR là các vi khuẩn sống tự do trong đất mà nó có thể mang
đến nhiều ảnh hưởng có lợi cho cây trồng thông qua việc nâng cao sự nảy mầm của
hạt, sự phát triển của rễ, sự hấp thu nước, dinh dưỡng khoáng và đóng vai trò quan
trọng trong phòng trừ các tác nhân gây bệnh trên cây trồng.