hiệu quả phòng trị bệnh đốm vằn hại lúa do nấm rhizoctonia solani kuhn của vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới

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

ÂU THÁI XUÂN

HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA
DO NẤM Rhizoctonia solani KUHN CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ – 2015


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

Đề tài:

HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA
DO NẤM Rhizoctonia solani KUHN CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

TS. TRẦN VŨ PHẾN

ÂU THÁI XUÂN
MSSV: 3113520

Cần Thơ - 2015


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 kỹ sư Bảo vệ thực vật với tên đề tài:

HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA
DO NẤM Rhizoctonia solani KUHN CỦA
VI KHUẨN VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Do sinh viên Âu Thái Xuân thực hiện
Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày ... tháng …năm 2015
Cán bộ hướng dẫn

TS. Trần Vũ Phến

i

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
chuyên ngành Bảo vệ thực vật với tên đề tài:

HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA
DO NẤM Rhizoctonia solani KUHN CỦA VI KHUẨN
VÙNG RỄ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức: ……………………………
Cần Thơ, ngày …tháng …năm 2015
Chủ tịch Hội đồng

ii


TÓM TẮT LÝ LỊCH CÁ NHÂN
I. SƠ YẾU LÝ LỊCH
 Họ và tên: Âu Thái Xuân

Giới tính: Nữ

 Ngày sinh: 18/10/1993

Dân tộc: Kinh

 Nơi sinh: Cai Lậy – Tiền Giang
 Họ và tên cha: Âu Văn Chói
 Họ và tên mẹ: Thái Thị Nhẹ
 Quê quán: Phú An – Phú Quí – Cai Lậy – Tiền Giang.
 Số điện thoại: 01677210116
 Email: .
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
 Từ 1999-2004 Trường Tiểu Học Phú Quí.
 Từ 2004-2008: Trường THCS Phú Quí.
 Từ 2008-2011: Trường THPT Đốc Binh Kiều.
 Từ 2011 đến nay: Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng, Ngành Bảo Vệ Thực Vật khóa 37.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân và cán bộ
hướng dẫn. Số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung
thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước
đây.

Tác giả

Âu Thái Xuân

iv


LỜI CẢM TẠ
Thành kính biết ơn:
Cha mẹ là người đã sinh ra và nuôi nấng tôi nên người.
Thầy Trần Vũ Phến, chị Đinh Ngọc Trúc, anh Huỳnh Văn Nghi đã tận tình
hướng dẫn, dạy bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực
hiện đề tài và hoàn thành bài luận văn.
Quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ, đặc biệt là thầy cố vấn học tập và các
thầy cô của khoa NN&SHƯD đã truyền đạt những kiến thức quý báo cho tôi
trong suốt thời gian theo học tại trường.
Chân thành cám ơn:
Các thầy cô và toàn thể các anh chị thuộc Phòng thí nghiệm Bộ môn Bảo Vệ
Thực Vật đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều để hoàn thành luận văn.
Các anh chị: Huỳnh Thanh Toàn, Danh Tuấn, Võ Huỳnh Phong, Nguyễn
Thị Tuyết Loan, Trần Thị Liên Hương và các bạn Huỳnh Thị Kim Phụng, Néang
Kim Ni Tha, Huỳnh Hải Đăng (lớp BVTV K37) và Võ Thành Tâm (lớp KHĐ
K37) đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện thí nghiệm.
Các bạn trong lớp Bảo Vệ Thực Vật K37 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập, đặc biệt là các bạn trong nhóm của tôi.
Xin gửi đến tất cả mọi người lời chúc tốt đẹp nhất, chúc mọi người sức
khỏe, hạnh phúc và thành công.

Âu Thái Xuân

v

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ................................................... i
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN .................................... ii
TÓM TẮT LÝ LỊCH CÁ NHÂN ..................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. iv
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................... v
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... ix
DANH SÁCH BẢNG ........................................................................................ x
DANH SÁCH HÌNH ......................................................................................... xi
Error! Bookmark not defined.TÓM LƯỢC................................................... 1
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................ 3
1.1 Đặc tính bệnh đốm vằn ............................................................................... 3
1.1.1 Lịch sử và phân bố bệnh đốm vằn ........................................................... 3
1.1.2 Triệu chứng và thiệt hại ........................................................................... 3
1.1.3 Tác nhân gây bệnh ................................................................................... 4
1.1.4 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sự phát triển.......................

4

1.1.4.1 Nhiệt độ.................................................................................................. 4
1.1.4.2 pH........................................................................................................... 5
1.1.4.3 Ẩm độ .................................................................................................... 5
1.1.4.4 Phân bón ................................................................................................ 5

1.1.5 Sự lưu tồn, lan truyền và xâm nhiễm của nấm ........................................ 5
vi


1.1.5.1 Sự lưu tồn ............................................................................................... 5
1.1.5.2 Sự lan truyền .......................................................................................... 5
1.1.5.3 Sự xâm nhiễm ........................................................................................ 6
1.1.6 Quản lý bệnh đốm vằn ............................................................................. 6
1.1.6.1 Biện pháp canh tác ................................................................................. 6
1.1.6.2 Biện pháp sinh học................................................................................. 6
1.1.6.3 Biện pháp hóa học.................................................................................. 7
1.2 Vai trò của vi sinh vật trong phòng trừ sinh học bệnh cây .......................... 7
1.3 Vi khuẩn vùng rễ.......................................................................................... 7
1.3.1 Vi khuẩn vùng rễ....................................................................................... 7
1.3.2 Vi khuẩn nội sinh rễ .................................................................................. 7
1.3.3 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học cây trồng ............ 8
1.3.4 Cơ chế tác động của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học ............. 8
1.3.4.1 Tiết kháng sinh....................................................................................... 8
1.3.4.2 Tiết enzyme phân hủy vách tế bào ........................................................ 8
1.3.4.3 Cơ chế kích kháng và cơ chế cạnh tranh ............................................... 9
1.4 Một số đặc điểm của vi khuẩn thuộc chi Bacillus ....................................... 9
1.4.1 Phân loại ................................................................................................... 9
1.4.2 Đặc điểm sinh học..................................................................................... 10
1.4.3 Đặc điểm sinh thái .................................................................................... 10
1.4.4 Đặc điểm sinh sản và khả năng lưu tồn .................................................... 10
1.4.5 Đặc điểm của vi khuẩn Brevibacillus brevis ............................................ 11
1.4.6 Đặc tính của vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens ................................... 11
1.4.7 Một số nghiên cứu về sử dụng vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ ....... .. 12
1.5 Thuốc Anvil 5SC ......................................................................................... 13
1.6 Thuốc Trizole 20WP ................................................................................... 14

1.7 Giống lúa OMCS2000 ..............................................................................
vii

15


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ................................. 16
2.1 Phương tiện .................................................................................................. 16
2.1.1 Thời gian và địa điểm thực hiện thí nghiệm ............................................. 16
2.1.2 Giống lúa, nguồn nấm gây bệnh ............................................................... 16
2.1.3 Các tác nhân phòng trừ sinh học và thuốc hóa học trừ nấm ..................

16

2.1.4 Trang thiết bị dùng trong thí nghiệm ........................................................ 16
2.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 18
2.2.1 Bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 18
2.2.2 Chuẩn bị thí nghiệm.................................................................................. 18
2.2.3 Tiến hành thực hiện .................................................................................. 20
2.2.4 Chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................ 21
2.3 Phân tích số liệu ........................................................................................... 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 23
3.1 Tổng quan .................................................................................................... 23
3.2 Kết quả thí nghiệm....................................................................................... 23
3.2.1 Tỉ lệ chiều dài vết bệnh ............................................................................. 23
3.2.2 Hiệu quả giảm bệnh .................................................................................. 24
3.2.3 Chiều cao cây ............................................................................................ 30
3.2.4 Các thành phần năng suất ......................................................................... 32
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................... 36
4.1 Kết luận ........................................................................................................ 36

4.2 Đề nghị ......................................................................................................... 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 37
PHỤ LỤC.......................................................................................................... 44

viii


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
NSCB

Ngày sau chủng bệnh.

NSKG

Ngày sau khi gieo.

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long.

TLCDVB

Tỉ lệ chiều dài vết bệnh

CDVB

Chiều dài vết bệnh

CC

Chiều cao cây lúa

HQGB

Hiệu quả giảm bệnh

VKVR

Vi khuẩn vùng rễ

Ba-1

Bacillus amyloliquefaciens

Bre-1

Brevibacillus brevis

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tựa bảng

Trang

1.1

Sự tương quan giữa tỉ lệ buội nhiễm và năng suất thiệt hại

4

2.1

Các nghiệm thức trong thí nghiệm và thời điểm xử lý

18

3.1

Tỉ lệ (%) chiều dài vết bệnh đốm vằn ở các thời điểm sau khi chủng
bệnh

24

3.2

Hiệu quả giảm bệnh (%) vết bệnh đốm vằn ở các thời điểm sau khi
chủng bệnh

26

3.3

Chiều cao cây (cm) ở các thời điểm khác nhau

31

3.4

Chỉ tiêu các thành phần năng suất lúa của các nghiệm thức

33

x


DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tựa hình

Trang

1.1

Công thức cấu tạo Hexaconazole

14

2.1

Giai đoạn chuẩn bị giống và đất

19

2.2

Phương pháp đặt hạch nấm trên bẹ lúa ở giai đoạn 40 ngày sau khi gieo

20

3.1

Biểu hiện vết bệnh đốm vằn trên lúa ở thời điểm 7 NSCB

27

3.2

Biểu hiện vết bệnh đốm vằn trên lúa ở thời điểm 7 NSCB

28

3.3

Biểu hiện vết bệnh đốm vằn trên lúa ở thời điểm 21 NSCB

29

3.4

Biểu hiện vết bệnh đốm vằn trên lúa ở thời điểm 21 NSCB

30

xi

Âu Thái Xuân, 2015. Hiệu quả phòng trị bệnh đốm vằn hại lúa do nấm
Rhizoctonia solani Kuhn của vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới. Luận văn
tốt nghiệp đại học chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông nghiệp & Sinh
học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn TS. Trần Vũ Phến.

TÓM LƯỢC
Đề tài “Hiệu quả phòng trị bệnh đốm vằn hại lúa do nấm Rhizoctonia solani
Kuhn của vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới” được thực hiện nhằm
đánh giá hiệu quả kiểm soát bệnh đốm vằn trên lúa của một số chủng vi khuẩn
vùng rễ. Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 6 đến tháng 9 năm 2013 tại nhà lưới
Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường
Đại học Cần Thơ.
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 5 lần lặp
lại, 12 nghiệm thức. Kết quả khảo sát cho thấy có 2 chủng vi khuẩn vùng rễ
LM1.6t, LM1.6t có khả năng kháng bệnh với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh
đốm vằn. Hiệu quả giảm bệnh của chủng vi khuẩn vùng rễ Brevibacillus brevis
kết hợp với Bacillus amyloliquefaciens là 50,07% tương đương thuốc trừ bệnh
Anvil 5SC (74,90%) trong giai đoạn 14 ngày sau chủng bệnh. Chủng vi khuẩn
vùng rễ LM1.6t hoặc LM1.6t nuôi trong môi trường có chitin cho hiệu quả kiểm
soát bệnh tốt (79,00% và 73,60%) tương đương thuốc trừ bệnh Anvil (83,40%),
kéo dài đến 21 ngày sau chủng bệnh, đồng thời cho chỉ tiêu nông học cao hơn so
với các chủng vi khuẩn vùng rễ khác.

1


MỞ ĐẦU
Bệnh đốm vằn là bệnh quan trọng và phổ biến ở nhiều vùng trồng lúa trên
thế giới. Trong vài thập niên gần đây, nông dân của các tỉnh Đồng Bằng Sông

Cửu Long đã sử dụng các giống lúa cao sản, thâm canh tăng vụ nên cây lúa hiện
diện quanh năm trên đồng ruộng (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm,
1993). Trong đó, bệnh đốm vằn do nấm Rhizoctonia solani Kuhn gây hại trên lúa
được xem là bệnh quan trọng đứng hàng thứ hai sau bệnh đạo ôn (Pyricularia
oryzae) trong việc giảm cả năng suất và phẩm chất. Tuy nhiên, hiện nay chưa có
giống lúa để kháng hoàn toàn bệnh này (Park et al., 2008). Nấm Rhizoctonia
solani gây bệnh đốm vằn, có phổ kí chủ rộng, ngoài cây lúa nấm còn gây hại trên
nhiều loại cây trồng khác, cũng như trên rất nhiều loài cỏ dại. Thêm vào đó, điều
kiện thời tiết ở ĐBSCL nóng ẩm quanh năm thuận lợi cho sự lưu tồn, phát triển
và gây hại của nấm.
Hiện nay, để phòng trị bệnh này thì biện pháp hóa học vẫn là biện pháp
phổ biến nhất. Tuy nhiên, dùng thuốc hóa học quá liều sẽ làm gây ô nhiễm môi
trường sống và sức khỏe con người. Do đó, các nhà khoa học tập trung nghiên
cứu các biện pháp mang tính sinh học có hiệu quả để đưa ra ứng dụng. Ngày nay
nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nhóm vi khuẩn vùng rễ có khả năng ức chế sự
phát triển của nhiều mầm bệnh thông qua khả năng tiết kháng sinh, tiết enzym
phân hủy vách tế bào, cạnh tranh dinh dưỡng và chỗ ở với vi sinh vật gây hại hay
kích thích tính kháng bệnh cây trồng. Một số nghiên cứu sử dụng vi khuẩn đối
kháng trong phòng trị bệnh đốm vằn trên lúa ở ĐBSCL cho thấy hiệu quả phòng
trị bệnh cao. Bộ môn Bảo vệ thực vật trường Đại học Cần Thơ đã phân lập và
nghiên cứu thành công khả năng đối kháng của vi khuẩn Burkholderia cepacia
dòng TG17 đối với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn trên lúa. Sử dụng
vi khuẩn B. cepacia dòng TG17 sẽ quản lý được bệnh đốm vằn trên lúa 1 cách
bền vững (Phạm Văn Kim và ctv, 2000). Bên cạnh đó, khi được ứng dụng trong
điều kiện sản xuất, chế phẩm dạng thử nghiệm từ vi khuẩn Pseudomonas cepacia
đã giúp quản lý bệnh đốm vằn thành công ở xã Mỹ Thành Nam (Phạm Văn Kim,
2004). Tuy nhiên, do sản phẩm chứa đáp ứng được thời gian tồn trữ, nên việc ứng
dụng trên diện rộng chưa triển khai được.
Trên cơ sở đó đề tài Hiệu quả phòng trị bệnh đốm vằn hại lúa do nấm
Rhizoctonia solani Kuhn của vi khuẩn vùng rễ trong điều kiện nhà lưới được

thực hiện nhằm tuyển chọn được một số chủng vi khuẩn vùng rễ thuộc chi
Bacillus có khả năng quản lý bệnh đốm vằn trên lúa.
2


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Đặc tính bệnh đốm vằn
1.1.1 Lịch sử và phân bố bệnh đốm vằn
Nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn trên lúa được ghi nhận lần đầu
tiên tại Nhật Bản vào năm 1910. Năm 1917, bệnh xuất hiện ở Philippines, ở Ấn
Độ năm 1920 và ở nhiều nước Châu Á khác, sau đó là ở Brazil, Mỹ (Nguyễn
Minh Trí, 2006). Ở Việt Nam bệnh đã trở thành một trong những bệnh quan trọng
trên cây lúa ở ĐBSCL (Nguyễn Thị Nghiêm, 1996).
Nấm R. solani gây bệnh đốm vằn trên lúa còn gây hại cho hầu hết các loại
cây trồng khác, kể cả các loại cây rừng. Các bệnh héo cây con trên đậu nành, đậu
xanh, thuốc lá, bạch đàn con,…bệnh đốm vằn trên bắp, mía … đều do nấm này
gây ra. Nấm R. solani còn tấn công và ẩn náu trên tất cả các loài cỏ dại trong
ruộng hoặc ven bờ ruộng (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993).
Tại Việt Nam, diện tích nhiễm bệnh tăng lên 10 lần trong 5 năm (từ 21.000
ha của năm 1985 tăng lên 200.000 ha trong năm 1990 và 1991) (Lê Hữu Hải,
2008). Bệnh gây hại nặng ở vùng có mức thâm canh cao như ở các tỉnh Tiền
Giang, An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ (trích dẫn bởi Phạm Văn Kim và Lê Thị
Sen, 1993).
1.1.2 Triệu chứng và thiệt hại
Bệnh đốm vằn gây hại chủ yếu ở một số bộ phận của cây lúa như bẹ lá,
phiến lá và cổ bông. Các bẹ lá sát mặt nước hoặc bẹ lá già ở dưới gốc thường là
nơi phát sinh bệnh đầu tiên (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1999).
Theo Sharma (2006), vết bệnh đầu tiên thường xuất hiện ở bẹ lá, ngang hoặc
trên mực nước ruộng khoảng 0,3-0,5 cm. Đốm hình bầu dục, dài 1-3 cm, có màu

xám trắng hoặc các màu sắc khác nhau, vằn vện và rìa của vết bệnh có màu nâu,
do đó bệnh có tên là đốm vằn hoặc khô vằn. Trong điều kiện ẩm ướt, sợi nấm có
thể mọc kín bề mặt bẹ lá và có thể lan truyền với khoảng cách đáng kể (vài cm)
trong 24 giờ (Ou, 1983).
Khi bệnh phát triển đến lá cờ, năng suất có thể giảm từ 20 đến 25%, tỉ lệ
buội nhiễm bệnh có tương quan đến thất thu năng suất. Hiện nay tầm kinh tế của

3


bệnh có xu thế tăng lên do bón phân nhiều và sử dụng các giống lúa mới có năng
suất cao và đẻ nhánh nhiều làm tăng độ ẩm trong tầng cây (Ou, 1983).
Bảng 1.1 Sự tương quan giữa tỉ lệ bụi nhiễm và năng suất thiệt hại (Ou,
1983)
% Bụi nhiễm bệnh

% Năng suất thất thu

5

1,6

50

6,4 -7,1

100

8,9 -10,1

1.1.3 Tác nhân gây bệnh
Do nấm Rhizoctonia solani Kuhn gây ra. Rhizoctonia solani thuộc lớp nấm
bất toàn (Deuteromycetes) ở giai đoạn sinh sản hữu tính loại này có tên gọi là
Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk thuộc lớp nấm đảm (Basidiomycetes)
(Agrios, 2005).
Rhizoctonia solani sinh trưởng dễ dàng trên các loại môi trường phổ biến,
sợi nấm khi còn non không màu, khi trưởng thành có màu nâu nhạt, đường kính
8-12 m với những vách ngăn không liên tục, phát triển nhanh, phân nhánh tại
điểm gần vách ngăn giữa 2 tế bào và vuông góc với sợi nấm chính (Ou, 1983).
Hạch nấm là cấu trúc phức tạp được tạo ra do sợi nấm cuộn lại, chúng có khả
năng duy trì sức sống trong điều kiện môi trường bất lợi như khô hạn, thiếu thức
ăn, hóa chất độc hại (Graffer, 1993; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thu Nga, 2003).
Hạch nấm mất sức sống trong đất khô sau 21 tháng, ở nhiệt độ phòng trên đất khô
và ấm chúng sống được ít nhất 130 ngày và khi ngâm sâu 3 inch trong nước máy
sống được 224 ngày (Ou, 1983).
1.1.4 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sự phát triển bệnh đốm
vằn
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng điều kiện thích hợp cho nấm
Rhizoctonia solani phát triển là ẩm độ không khí cao và nhiệt độ cao. Trong khi
nhiệt độ thay đổi theo mùa vụ, còn ẩm độ trong quần thể cây trồng cao hay thấp
phụ thuộc vào mật số của cây và kỹ thuật chăm sóc. Do đó, gieo trồng với mật số
cao và bón nhiều phân hóa học thì cây trồng sẽ phát triển nhiều lá, chồi, tạo nên
ẩm độ rất cao trong quần thể cây trồng. Vì vậy, điều kiện thích hợp cho nấm R.

4


solani phát triển là gieo trồng với mật độ dày, bón nhiều phân hóa học, nhất là
phân đạm, nhiệt độ và ẩm độ không khí cao (Ou, 1983).
1.1.4.1 Nhiệt độ

Nấm R. solani phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30oC, nhiệt độ cao nhất là 4042oC, ở nhiệt độ 10oC sợi nấm phát triển rất ít hoặc không phát triển. Hạch nấm
hình thành ở 30-32oC, nhiệt độ nhỏ hơn 12oC hoặc lớn hơn 40oC hạch nấm không
hình thành (Ou, 1983).
1.1.4.2 pH
pH thích hợp cho sự phát triển nấm R. solani là 5,4-6,7, có thể phát triển ở
pH thấp nhất là 2,5 và cao nhất là 7,8 (Ou, 1983).
1.1.4.3 Ẩm độ
Theo Ou, (1983) thì ẩm độ không khí lớn hơn 95-96% cần thiết cho hạch
nấm nảy mầm. Ánh sáng mặt trời ngăn cản sự lây nhiễm, còn bóng tối làm giảm
sự nhiễm bệnh. Trời âm u, nhiều mây mù bệnh dễ phát triển.
1.1.4.4 Phân bón
Có ảnh hưởng lớn đến sự nhiễm bệnh của cây lúa. Bón phân đạm quá cao
cho cây lúa, nhất là vào giai đoạn làm đòng và nuôi hạt, trùng với bệnh phát triển
theo chiều đứng, thúc đẩy bệnh phát triển nhanh hơn. Bón phân không cân đối
cũng ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của bệnh, nếu chỉ bón đạm mà không bón
kali bệnh sẽ phát triển nhanh và gây hại nặng, vì phân kali có ảnh hưởng làm
giảm bớt tốc độ phát triển của bệnh (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993).
1.1.5 Sự lưu tồn, lan truyền và xâm nhiễm của nấm
1.1.5.1 Sự lưu tồn
Nấm Rhizoctonia solani có khả năng tồn tại trong điều kiện tự nhiên khá lâu
khi không có sự hiện diện của cây kí chủ. Chúng thường tồn tại trong tự nhiên
dưới hai hình thức chính: một là dạng hạch nấm, khuẩn ty nấm phát triển một thời
gian dài hoặc khi gặp điều kiện bất lợi cuộn lại thành một khối cứng gọi là hạch
nấm, hạch nấm có kích thước to hoặc nhỏ tùy theo nhóm và rơi xuống đất, khi
gặp điều kiện thuận lợi chúng lại nảy mầm và bắt đầu một chu trình sống mới.
Hình thức thứ hai là dạng khuẩn ty sống trên những vết bệnh của cây đã bị nhiễm
còn sót lại sau khi thu hoạch (Lại Văn Ê, 2003).
1.1.5.2 Sự lan truyền
5

Nấm R. solani sinh sản bằng hạch nấm tạo ra nơi vết bệnh. Hạch nấm này
được lan truyền chủ yếu nhờ dòng nước (Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen, 1993).
Hạch nấm nổi trên bề mặt nước trong thời gian sục bùn, san bằng, làm cỏ và các
biện pháp canh tác khác. Chúng có thể bị nước cuốn đi hoặc trôi giạt và cuối cùng
có thể tiếp xúc với cây lúa và gây bệnh (Ou, 1983).
1.1.5.3 Sự xâm nhiễm
Khi hạch nấm bám vào bẹ lá (hay gốc của buội lúa), nảy mầm thành sợi nấm
rất nhỏ. Sợi nấm len vào mặt trong của bẹ lá và xâm nhập từ trong bẹ lá ra ngoài,
còn xâm nhập vào phiến lá qua khí khổng hay cutin. Sự lây bệnh có thể xảy ra
trong phạm vi nhiệt độ 23-25oC, nhiệt độ tối thích là 30-32oC, ẩm độ tương đối
96-97%. Ở 32oC nấm gây được bệnh trong 18 giờ và ở 28oC trong 24 giờ với điều
kiện giữ ẩm liên tục (Ou, 1983).
1.1.6 Quản lý bệnh đốm vằn
1.1.6.1 Biện pháp canh tác
Nhiều chương trình nghiên cứu về giống kháng đối với bệnh khô vằn ở
nhiều nước trên thế giới đã cho thấy chưa có giống lúa nào thể hiện tính kháng
bệnh cao. Phản ứng của các giống lúa đều nằm trong phạm vi từ nhiễm nặng tới
tương đối chống chịu (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1999).
Phòng bệnh đốm vằn một cách hợp lý nhất là phải tiêu hủy nguồn bệnh sau
thu hoạch góp phần làm giảm bớt khả năng bộc phát của dịch bệnh. Thu gom xác
bả rơm rạ lúa bệnh đem tiêu hủy, vệ sinh cỏ trong ruộng và quanh bờ, đặc biệt là
thành phần lúa chét trong ruộng và bờ bao và chọn thời điểm thích hợp để gieo
trồng (Phạm Văn Kim và ctv, 2003). Không gieo sạ mật độ dày và phải điều
chỉnh lượng phân NPK hợp lý (Sharma, 2006).
Chủ động vớt lục bình trên kênh, ruộng. Vì nấm bệnh đốm vằn sống rất tốt
trên lá lục bình và tạo rất nhiều hạch nấm ở mặt dưới lá, những hạch nấm này gây
hại nặng hơn cả hạch nấm trên lúa bệnh. Ngoài ra cũng còn nhiều loại cỏ là kí chủ
của Rhizoctonia solani (Phạm Văn Kim, 2002).
1.1.6.2 Biện pháp sinh học

Một số vi sinh vật đối kháng cũng đã được dùng trong phòng trị bệnh đốm
vằn như Trichoderma spp., Gliocladium virens, Pseudomonas spp., và Bacillus
subtilis (Sharma, 2006). Vi khuẩn Burkholderia cepacia có khả năng làm giảm
hoạt động, sức sống và mật độ nguồn bệnh bằng cách tác động tiết ra kháng sinh
6


hay enzyme phân hủy vách tế bào của tác nhân gây bệnh hoặc cạnh tranh dinh
dưỡng và chỗ ở (Graffer, 1993; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thu Nga, 2003).
Theo Phạm Văn Kim (2002) phun vi khuẩn đối kháng 3 lần có phối hợp với
½ liều Validamycin ở lần phun đầu tiên có thể ức chế bệnh đốm vằn ở vụ thứ hai.
Sau nhiều năm áp dụng, chúng ta có thể ngưng sử dụng Validamycin đến một lúc
nào đó việc phun vi khuẩn cũng không cần thiết nữa vì vi khuẩn đã xác lập được
quần thể của mình một cách ổn định.
1.1.6.3 Biện pháp hóa học
Theo Sharma (2006) có thể trị bệnh đốm vằn bằng các gốc thuốc như
Iprodione, Triazole, Mancozeb + Thiobencard, Iprodione + Carbendazim và các
gốc thuốc vi sinh như Validamycin, Polyxin.
1.2 Vai trò của vi sinh vật trong phòng trừ sinh học bệnh cây
Theo Phạm Văn Kim (2006), trong đất có rất nhiều vi sinh vật sống được
xếp vào 5 nhóm chính là nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn, tảo và nguyên sinh động vật.
Trong đó nhóm vi khuẩn rất đa dạng và giữ vai trò quan trọng trong quá trình
chuyển hóa vật chất trong đất. Có khoảng 2-5% vi khuẩn vùng rễ khi được chủng
vào đất có hệ vi sinh vật cạnh tranh, biểu hiện có lợi cho sự tăng trưởng của cây
gọi là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Siddiqui, 2006). Kết quả
nghiên cứu của Chang et al., (2010) cho thấy vi khuẩn Bacillus cereus QQ308
ngăn chặn sự kéo dài của ống mầm của nấm Fusarium oxysporum, Fusarium
solani, Fusarium ultimum.
1.3 Vi khuẩn vùng rễ
1.3.1 Vi khuẩn vùng rễ

Nhiều vùng rễ non được định vị bởi vi khuẩn, nơi có nhiều hốc sinh thái
thích hợp mà những vi khuẩn thuộc các loài như Arthrobacter, Azotobacter,
Bacillus và Pseudomonas có thể phát triển. Nhiều báo cáo ghi nhận vai trò của vi
khuẩn vùng rễ cho thấy ảnh hưởng có lợi của vi khuẩn vùng rễ lên sự tăng trưởng
của cây thông qua khả năng kiềm chế hay chiếm chỗ của mầm bệnh (Cavaglier et
al., 2004; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Tấm, 2012).
1.3.2 Vi khuẩn nội sinh rễ
Vi khuẩn nội sinh rễ thường là những vi khuẩn được tách ra từ mô cây đã
khử trùng bề mặt hoặc được trích ra từ phía trong của cây. Các vi khuẩn nội sinh
thuộc nhiều chi khác nhau có hoặc có thể có tiềm năng cho phòng trừ sinh học
7


bao gồm: Agrobacterium, Arthrobacter, Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces,
Serratia,... (Weller, 1988; Kawase et al., 2004).
1.3.3 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học cây trồng
Trong mối tương tác giữa vi sinh vật và cây trồng, có nhiều loài có thể có
hại, có lợi, hoặc trung tính đối với cây trồng. Các nhóm vi sinh vật vùng rễ có lợi
giữ vai trò quan trọng trong kích thích cây trồng tăng trưởng. Sự hiện diện một
cách dồi dào của các sinh vật đối kháng có thể kiềm giữ sự phát triển của mầm
bệnh và làm cho dịch bệnh không thể xảy ra, nhất là các bệnh trong đất (Phạm
Văn Kim, 2006).
Phạm Văn Kim (2006) cho rằng vi sinh vật xung quanh vùng rễ cây giữ vai
trò khá quan trọng. Vi sinh vật tiết ra CO2, các axit hữu cơ và axit vô cơ trong quá
trình hoạt động của chúng, có tác dụng làm cho các chất khoáng hoặc các chất
như lân dưới dạng không tan sẽ chuyển thành dạng đơn giản, dễ tan và cây dễ hấp
thụ hơn. Vi sinh vật còn có khả năng tiết ra các chất kích thích tố sinh trưởng thực
vật giúp rễ thực vật phát triển được tốt.
Vi khuẩn vùng rễ kích thích cây trồng tăng trưởng gián tiếp thông qua ức
chế sự phát triển mầm bệnh bằng cách tiết ra các kháng sinh ức chế sự phát triển

của mầm bệnh, enzym phân hủy vách tế bào nấm và cạnh tranh dinh dưỡng, chỗ
ở với sinh vật gây hại, hay kích kháng trên cây trồng chống chịu lại sự xâm nhiễm
của mầm bệnh, từ đó gián tiếp giúp cây trồng khỏe mạnh và tăng trưởng tốt hơn
(Lucy et al., 2004).
1.3.4 Cơ chế tác động của vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học
1.3.4.1 Tiết kháng sinh
Kháng sinh do vi khuẩn vùng rễ tiết ra có phổ tác dụng rộng với các tác
nhân gây bệnh. Hai chi vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas và Bacillus được ghi nhận
tiết ra nhiều chất kháng sinh chống lại mầm bệnh. Chi vi khuẩn Pseudomonas có
khả năng tiết ra nhiều loại kháng sinh như pyoluteorin, pyrrolnitrin, DAPG (2,4 –
diacetyphloroglicinol), PCA (phenazi – 1 – carboxylate acid), hydrogen cyanide.
Chi vi khuẩn Bacillus đã được phát hiện có thể tiết ra một số loại kháng sinh
chống lại mầm bệnh như kanosamin, zwittermicin A, iturin A, bacillomycin
(Fernando et al., 2006).

8


1.3.4.2 Tiết enzyme phân hủy vách tế bào
Vi khuẩn đối kháng có khả năng tiết ra các enzyme có thể phân hủy các
thành phần như glucan, chitin, protein của vách tế bào nấm gây bệnh (Nguyễn
Thị Thu Nga, 2003).
Vi khuẩn thuộc chi Bacillus có tiềm năng lớn về khả năng tiết các enzyme
ngoại bào, trong đó có nhiều enzyme có khả năng thủy phân các phân tử hữu cơ,
chính vì thế Bacillus có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau (Gupta et
al., 2002).
Các dòng vi khuẩn Paenibacillus, Polymyxa, Bacillus pumilus, Bacillus spp.
có khả năng tiết ra enzyme thuộc nhóm glucan như cellulose, mannose và
xylanase và enzyme phân hủy protein của vách tế bào nấm Aphamyces cochliodes
gây bệnh thối rễ trên cây củ cải đường (Nielsen and Sorensen, 1997). Vi khuẩn

P.fluorescens cũng được ghi nhận tiết ra enzyme chitinase và β-1,3-glucanes ức
chế sự phát triển của nấm Phytophthora capsici và Rhizoctonia solani trong điều
kiện in-vitro (Arora et al., 2007).
1.3.4.3 Cơ chế kích kháng và cơ chế cạnh tranh
Cơ chế kích kháng cây trồng chống chịu với bệnh bao gồm: các phản ứng
siêu nhạy cảm có liên quan đến ức chế sự xâm nhiễm và phát triển của mầm
bệnh; tổng hợp kháng sinh thực vật phytolexin (Agrios, 2005); sự tích tụ H2O2,
hình thành cấu trúc papillae tại vị trí mầm bệnh xâm nhiễm; tổng hợp các chất
phenol, lignin, callose (Nguyen Thi Thu Nga, 2007).
Lăng Cảnh Phú (2001) đã kết luận rằng vi khuẩn Flavimonas oryzihabitans
ở mật số 106 cfu/ml có khả năng kích kháng lưu dẫn chống lại bệnh cháy lá lúa do
nấm Pyricularia oryzae gây ra.
Việc đồng chủng vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas aureofaciens 63-28 với
nấm Rhizoctonia solani AG-4 làm hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực của nấm
R.solani AG-4 trong rễ đậu nành. Nguyên nhân do việc xử lý vi khuẩn P.
aureofaciens giúp bảo vệ cây chống lại phổ rộng mầm bệnh hại cây trồng (Jung et
al., 2007).
1.4 Một số đặc điểm của vi khuẩn thuộc chi Bacillus
1.4.1 Phân loại
Ngành: Firmicutes
9


Lớp: Bacilli
Bộ :Bacillales
Họ: Bacillaceae
Chi: Bacillus
1.4.2 Đặc điểm sinh học
Bacillus có dạng hình que với kích thước 1,0-1,2 x 3,0-5 m, gram dương,
không có lớp capsute, hiếu khí. Vi khuẩn tạo nội bào tử có kích thước 1,0-1,5 m

(Cook and Baker, 1989). Khuẩn lạc thường có màu hoặc không màu, nhăn. Trong
môi trường lỏng chúng tạo thành lớp nhăn, đục lắng cặn (Dương Văn Diệu,
1989).
1.4.3 Đặc điểm sinh thái
Bacillus có những đặc trưng riêng biệt, phân bố rộng rãi trong đất, có khả
năng chịu đựng ở nhiệt độ cao, có thể phát triển nhanh trong môi trường lỏng và
hình thành nội bào tử trong điều kiện khắc nghiệt. Vi khuẩn này được đánh giá
hội tụ những tính năng căn bản trong việc ức chế bệnh cây trồng. Chúng được
xem là những tác nhân sinh học an toàn và có tiềm năng cao trong phòng trừ sinh
học (Silo-suh et al., 1994).
Cả hai loại vi khuẩn Bre. brevis và B. amyloliquefaciens đều có khả năng
tiết siderophore dạng hydroxymate. Ngoài ra, cả hai loài vi khuẩn này đều có hiệu
quả kiểm soát bệnh đốm vằn hại lúa (Yu et al., 2002).
1.4.4 Đặc điểm sinh sản và khả năng lưu tồn
Bacillus có khả năng hình thành nội bào tử để sống sót khi gặp điều kiện
môi trường bất lợi như nhiệt độ cao, khô, hóa chất độc hại (chất khử trùng, kháng
sinh), và bức xạ tia cực tím. Ở nhiệt độ 100oC nội bào tử của một loài Bacillus có
thể chịu được từ 2,5-1200 phút (20 giờ). Những bào tử này rất bền vững với
những chất sát trùng hoặc trạng thái khô. Nội bào tử có thể tồn tại trong một thời
gian dài cho đến khi điều kiện môi trường thuận lợi cho sự tăng trưởng (Phạm
Văn Kim, 2000).
Sự hình thành nội bào tử bắt đầu từ sự phân chia bất đối xứng tế bào thành
hai phần không bằng nhau (phần nhỏ hơn được gọi là prespore và phần lớn được
gọi là tế bào mẹ). Tiếp đó tế bào mẹ sử dụng tất cả nguồn chất dinh dưỡng và
thành phần của tế bào mẹ để hình thành lớp vỏ rắn chắc có thể bảo vệ prespore,
10


do đó tối đa hóa cơ hội sống sót cho các nội bào tử trưởng thành. Nội bào tử có
thể tồn tại dưới tác động của các tác nhân diệt khuẩn như nhiệt độ cao (thậm chí

100oC), bức xạ ion hóa, dung môi hóa chất, chất tẩy rữa và enzym (Errington,
2003).
Nhiều kết quả cho thấy vi khuẩn Bacillus spp. có khả năng sản xuất một
lượng lớn các chất kháng sinh như gramicidin S, polymicin, tyrotricidin,
bacilysin, chlotetaine, iturin A, mycobacillin, bacilomycin, mycosubtilin,
fungistalin và subsporin có thể kiểm soát các bệnh cây trồng (Intana et al., 2008).
1.4.5 Đặc điểm của vi khuẩn Brevibacillus brevis
Brevibacillus brevis sản sinh nhiều kháng sinh gramicidin S ức chế nhiều
loại nấm bệnh (Murray et al., 1986).
Brevibacillus brevis là một tác nhân kiểm soát sinh học có tiềm năng trong
thí nghiệm kiểm soát bệnh do F. oxysporum f.sp. lycopersici gây ra trên cà chua
(Chandel et al., 2010).
Brevibacillus brevis có khả năng phân giải chitin và tiết siderophore (Trần
Thị Thúy Ái, 2011).
1.4.6 Đặc tính của vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens
B. amyloliquefaciens là vi khuẩn gram dương, có dạng hình roi có kích
thước 0,7-0,9 x 1,8-3 m, các tế bào thường kết thành chuỗi, các tiêm mao được
đính ở trung tâm hoặc hơi lệch tâm. Nhiệt độ tối ưu cho sự tăng trưởng là 3040oC. Tăng trưởng không xảy ra dưới 15oC hoặc trên 50oC (Priest et al., 1987).
B. amyloliquefaciens có liên quan đến cơ chế induced systemic resistance
(ISR), chất L-pro-L-Tyr được tìm thấy sau khi xử lý với B. amyloliquefaciens và
đã được chứng minh có liên quan đến kích hoạt các phản ứng tự vệ của cây trồng
chống lại mầm bệnh trong nghiên cứu kích kháng chống bệnh thán thư trên dưa
chuột. Hợp chất 2,3-butanediol cũng đã được chứng minh là có liên quan đến sự
kích kháng ISR của vi khuẩn B. amyloliquefaciens (Park et al., 2003; Ryu et al.,
2003).
B. amyloliquefaciens có khả năng kích kháng phổ rộng, kháng lại với mầm
bệnh do virus, vi khuẩn và nấm gây ra, có hiệu quả cao trong kiểm soát bệnh héo
xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum và héo do nấm Fusarium spp. trên cà
chua (Park et al., 2003).

11


Ba loài vi khuẩn B. subtilis, B. amyloliquefaciens và B. megaterium đối
kháng với Phytopthora pamivora gây bệnh thối đọt dừa. Trong đó B.
amyloliquefaciens cho hiệu quả cao nhất trong điều kiện invitro (Jayasuja and
Iyer, 2003). Ngoài việc kiểm soát bệnh do Phytophthora và Fusarium gây ra, vi
khuẩn vùng rễ B. amyloliquefaciens giúp lá ớt tăng 22,8% chiều dài lá so với đối
chứng và có thể sống đến 50 ngày sau khi chủng. Vi khuẩn Bacillus
amyloliquefaciens hội đủ những điều kiện của tác nhân kích kháng sinh học và là
tác nhân có triển vọng có thể thương mại hóa (Hu et al., 2010).
Sử dụng vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens cho hiệu quả tương đương với
thuốc hoá học là Aliette trong việc kiểm soát bệnh thối đọt do Phytophthora
cactorum gây ra trên dâu tây (Jayamani, 2006).
Một số loài thuộc chi Bacillus, trong đó Bacillus subtilis và Bacillus
amyloliquefaciens là hai loài được xem là có hiệu quả phòng trừ sinh học đối với
nhiều bệnh cây trồng có nguồn gốc từ đất (Leclère et al., 2006) hoặc các tác nhân
gây bệnh sau thu hoạch (Kotan et al., 2010).
1.4.7 Một số nghiên cứu về sử dụng vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ
sinh học bệnh cây
Ở Thái Lan các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng vi khuẩn
đối kháng với nấm R. solani gây bệnh đốm vằn trên lúa. Ruộng lúa được phun vi
khuẩn đối kháng (Pseudomonas sp. và Bacillus sp.) 3 lần trong mỗi vụ có thể ức
chế sự sản sinh ra hạch nấm của R. solani, làm bệnh đốm vằn giảm một cách đáng
kể sau 5 vụ mà không cần dùng thuốc hóa học (Phạm Văn Kim, 2000).
Vidhyasekaran et al., 2001 cho rằng khi sử dụng vi khuẩn P. fluorescens Pf1
có khả năng kích thích cây lúa chống lại bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X.
oryzea pv. oryzea gây ra, hiệu quả kích kháng thể hiện khá sớm chỉ sau 3-4 ngày
sau khi xử lý.
Theo Trần Thị Thu Thủy và Trần Thị Kim Hạnh (2010), vi khuẩn B.

cepacia TG17 khi xử lý vào thời điểm 2 ngày trước khi chủng hoặc 2 ngày trước
khi chủng và 5 ngày sau khi chủng đều làm giảm chỉ số bệnh và tỉ lệ bệnh thối rễ
trên cúc do nấm Fusarium sp. cho đến 22 ngày sau khi chủng bệnh.
Dòng vi khuẩn Bacillus megaterum ở vùng rễ của cây bông vải con đã kìm
hãm nấm R. solani mạnh mẽ trong phòng thí nghiệm. Tiêm chủng vi khuẩn này
giúp cây giảm bệnh 16% hoặc giúp sự sống sót của cây con gia tăng khoảng 26%.
12