....
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------------------------
PHẠM ðỨC LỘC
NGHIÊN CỨU BỆNH ðẠO ÔN HẠI LÚA Ở MỘT SỐ HUYỆN
THUỘC TỈNH HẢI DƯƠNG TRONG VỤ XUÂN 2008
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Bảo vệ Thực vật
Mã số
: 60.62.10
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN VIÊN
HÀ NỘI - 2008
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1
Lời cam đoan
Tơi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong
luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo
vệ một học vị nào.
Tơi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện
luận văn này đã được cám ơn các thơng tin trích dẫn trong
luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác gi lu n văn
Phạm ðức Lộc
i
LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Văn Viên - Phó
chủ nhiệm khoa Nông học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, người
đã tận tính giúp đỡ, hướng dẫn tơi trong suốt thời gian thực hiện đề tài
cũng như trong q trình hồn chỉnh luận văn.
Tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cơ giáo khoa
Sau đại học, khoa Nơng học, đặc biệt là các thầy, cơ giáo trong bộ môn
Bệnh cây - Nông dược - Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội; lãnh ñạo
và tập thể cán bộ Phịng trồng trọt - Sở Nơng nghiệp & PTNT, Chi cục
Bảo vệ thực Hải Dương, Xí nghiệp Giống cây trồng Tứ Kỳ - Hải Dương;
lãnh ñạo và tập thể cán bộ Trạm Bảo vệ thực vật các huyện cùng Ban
quản lý, xã viên HTX Nông nghiệp Thanh Cường - Thanh Hà, Quang
Phục - Tứ Kỳ.
ðể hoàn thành luận văn này, tơi cịn nhận được sự động viên khích
lệ của lãnh ñạo và tập thể cán bộ giáo viên Trường trung cấp Nơng
nghiệp & PTNT Hải Dương; sự động viên của những người thân trong
gia đình và bạn bè, đồng nghiệp.
Tơi xin chân thành cảm ơn những tình cảm cao q đó!
Tác gi lu n văn
Phạm ðức Lộc
ii
MỤC LỤC
Trang
Lời cam ñoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục viết tắt
vi
Danh mục bảng
vii
Danh mục biểu đồ
viii
1.
Mở đầu
1
1.1.
ðặt vấn đề
1
1.2.
Mục đích, u cầu của đề tài
2
1.1.1. Mục đích
2
1.1.2. u cầu
3
2.
Tổng quan tài liệu
4
2.1.
Một số nghiên cứu về nấm Pyricularia oryzae Cav. và bệnh đạo
ơn hại lúa ở nước ngồi
4
2.1.1
ðặt tên cho nấm gây bệnh
4
2.1.2. Một số ñặc ñiểm của nấm Pyricularia oryzae Cav.
5
2.1.3. Những thiệt hại do bệnh đạo ơn gây ra
6
2.1.4. ảnh hưởng của các yếu tố ñối với nấm Pyricularia oryzae Cav. và
7
iii
bệnh đạo ơn hại lúa
2.1.5. Những nghiên cứu về chủng nấm Pyricularia oryzae Cav. và tính
chống chịu bệnh đạo ơn của các giống lúa
13
2.1.6. Một số biện pháp phòng trừ bệnh đạo ơn hại lúa
15
2.2.
18
Một số nghiên cứu về nấm Pyricularia oryzae Cav. và bệnh đạo
ơn hại lúa ở trong nước
2.2.1. Tính phổ biến và tác hại của bệnh đạo ôn
18
2.2.2. Triệu chứng của bệnh ñạo ôn
21
2.2.3. ảnh hưởng của yếu tố ñến sự phát sinh và gây hại của bệnh đạo
ơn
23
2.2.4. Những nghiên cứu về chủng nấm Pyricularia oryzae Cav. và tính
chống chịu bệnh đạo ơn của các giống lúa
25
2.2.5. Một số biện pháp phịng trừ bệnh đạo ơn
30
3.
Vật liệu, ñịa ñiểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu
34
3.1.
Vật liệu nghiên cứu
34
3.2.
ðịa ñiểm nghiên cứu
36
3.3.
Nội dung nghiên cứu
37
3.4.
Phương pháp nghiên cứu
39
3.5.
Cơng thức tính tốn số liệu
48
4.
Kết quả nghiên cứu
50
4.1
Một số kết quả điều tra về tình hình bệnh đạo ôn ở khu vực Hải
Dương trong vụ xuân 2008
50
4.1.1. Mức ñộ phát sinh gây hại của bệnh ñạo ôn trên một số giống lúa
iv
50
4.1.2. Diễn biến của bệnh đạo ơn trên giống Q5 trong vụ xuân 2008
55
4.1.3. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn trên một số giống lúa
ở các trà gieo cấy khác nhau
57
4.1.4. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn trên một số giống lúa
nhiễm ở một số vùng sinh thái khác nhau thuộc tỉnh Hải Dương
61
4.2.
Kết quả xác ñịnh mã số của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia
oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn trên lúa xuân 2008 ở khu vực tỉnh Hải
Dương
68
4.3.
Kết quả nghiên cứu một số đặc tính của một số chủng sinh lý nấm
Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn ở khu vực Hải Dương
72
4.3.1. ðặc ñiểm của tản nấm trên một số môi trường nhân tạo
72
4.3.2. Khả năng phát triển của các chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae
Cav. trên một số mơi trường nhân tạo
73
4.3.3. Khả năng hình thành bào tử của các chủng sinh lý nấm Pyricularia
oryzae Cav. trên một số mơi trường nhân tạo
75
4.4.
Mức độ kháng, nhiễm của một số dịng, giống lúa đối với một số
chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn ở khu
vực tỉnh Hải Dương
76
4.4.1. Mức ñộ kháng, nhiễm của những giống lúa do C.ty GCT - HD
cung cấp
76
4.4.2. Mức ñộ kháng, nhiễm của một số dòng, giống lúa do Viện CLT & CTP
cung cấp
81
4.5.
Nghiên cứu hiệu lực của một số loại thuốc trừ bệnh ñối với nấm
Pyricularia oryzae Cav. và bệnh đạo ơn lá
83
4.5.1. ảnh hưởng của thuốc Lilacter 0,3SL ñối với sự phát triển của nấm
Pyricularia oryzae Cav. trên môi trường nhân tạo
84
v
4.5.2. Hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL ñối với bệnh ñạo ôn lá
86
4.5.3. Thời gian hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL đối với bệnh đạo ơn trên
mạ
87
4.5.4. So sánh hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL và Filia 525 SE ñối với
đạo ơn lá.
89
5.
Kết luận và kiến nghị
91
5.1
Kết luận và kiến nghị
91
5.2
Kiến nghị
93
Tài liệu tham khảo
94
101
Phụ lục
vi
DANH MỤC VIẾT TẮT
TT
Viết tắt
Viết ñầy ñủ
1
BVTV
Bảo vệ thực vật
2
CSB
Chỉ số bệnh
3
TLB
Tỷ lệ bệnh
4
CSB*
Chỉ số bệnh trên bông
5
TLB*
Tỷ lệ bông bệnh
6
HL
Hiệu lực của thuốc
7
TN
Thí nghiệm
8
ðC
ðối chứng
9
XNGCT
Xí nghiệp giống cây trồng
10
C.ty GCT – HD
Công ty giống cây trồng Hải Dương
11
Viện CLT & CTP Viện cây lương thực và cây thực
phẩm
vii
DANH MỤC TÊN BẢNG
Trang
Bảng
4.1a.
Mức ñộ phát sinh gây hại của bệnh đạo ơn trên một số giống
lúa trong vụ xn năm 2008 ỏ Tứ Kỳ - Hải Dương
51
Bảng
4.1b.
Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn trên tập đồn giống
lúa ñang ñược khảo nghiệm, sản xuất trong vụ xuân năm 2008
ở XNGCT Tứ Kỳ - Hải Dương
54
Bảng 4.2. Diễn biến bệnh đạo ơn trên giống Q5 trong vụ xn năm 2008
ở xã Quang Phục -Tứ Kỳ và xã Hồng Phong - Ninh Giang Hải Dương
56
Bảng 4.3. Mức ñộ phát sinh gây hại của bệnh đạo ơn trên một số giống
lúa ở các trà gieo cấy khác nhau trong vụ xuân năm 2008 tại Tứ
Kỳ - Hải Dương
59
Bảng 4.4. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh ñạo ôn trên giống lúa Q5 và
Nếp 352 trong vụ xuân năm 2008 ở một số tiểu vùng sinh thái
khác nhau thuộc tỉnh Hải Dương
62
Bảng
4.5a.
Cấp bệnh biểu hiện trên các giống lúa chỉ thị của Nhật Bản khi
ñược lây nhiễm với một số mẫu phân lập (HD1, HD2, HD3,
HD4, HD5)
69
Bảng
4.5b.
Phản ứng kháng, nhiễm của các giống lúa chỉ thị của Nhật Bản
khi lây nhiễm với một số mẫu phân lập (HD1, HD2, HD3, HD4,
HD5)
70
Bảng 4.6. Kết quả xác ñịnh mã số của một số chủng sinh lý nấm
Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh ñạo ôn trên lúa xuân 2008 ở
khu vực tỉnh Hải Dương
71
Bảng 4.7. Một số đặc điểm hình thái tản nấm của các chủng sinh lí nấm
Pyricularia oryzae Cav. trên các mơi trường nhân tạo ở thời
73
vii
i
ñiểm 10 ngày sau cấy
Bảng 4.8. Khả năng phát triển của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia
oryzae Cav. trên một số môi trường nhân tạo
74
Bảng 4.9. Số lượng bào tử của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia
oryzae Cav. được hình thành sau khi ni cấy 14 ngày trên một
số môi trường nhân tạo
75
Bảng
4.10a.
Cấp bệnh biểu hiện trên một số giống lúa (do C.ty GCT-HD cung
cấp) sau khi lây nhiễm với một số chủng sinh lý nấm Pyricularia
oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn ở khu vực Hải Dương
78
Bảng
4.10b.
Phản ứng kháng, nhiễm của một số giống lúa (do C.ty GCT-HD
cung cấp) ñối với một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae
Cav. gây bệnh đạo ơn ở khu vực tỉnh Hải Dương
80
Bảng
4.11a.
Cấp bệnh biểu hiện trên các dòng, giống lúa (do Viện CLT&CTP
cung cấp) sau khi lây nhiễm với một số chủng sinh lý nấm
Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn ở tỉnh Hải Dương
81
Bảng
4.11b.
Phản ứng kháng, nhiễm của một số dịng, giống lúa (do Viện CLT&
CTP cung cấp) đối với một số chủng sinh lý nấm gây bệnh đạo ơn ở
khu vực Hải Dương
83
Bảng
4.12.
Khả năng phát trển của nấm Pyricularia oryzae Cav. (chủng 040.2)
trên mơi trường PSA có chứa thuốc Lilacter 0,3SL ở các nồng
ñộ khác nhau
85
Bảng
4.13.
Hiệu lực của thuốcLilacter 0,3SL đối với bệnh đạo ơn lá trên giống
Q5 tại Thanh Cường - Thanh Hà - Hải Dương khi phun ở các nồng
ñộ khác nhau
87
Bảng
4.14.
Hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL (0,83 lít/ ha) đối với bệnh đạo
ơn trên mạ khi ñược xử lý ở các thời ñiểm khác nhau trong ñiều
kiện nhà lưới
88
ix
Bảng
4.15.
90
Hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL và Filia 525 SE ñối với bệnh
ñạo ôn lá trên giống Q5 tại Thanh Cường - Thanh Hà - Hải
Dương
DANH MỤC TÊN BIỂU ðỒ
Trang
Biểu ñồ 4.1. Diễn biến của bệnh ñạo ôn lá trên giống lúa Q5 trong vụ
xuân năm 2008 tại Xã Quang Phục -Tứ Kỳ và xã Hồng
Phong - Ninh Giang - Hải Dương
57
Biểu ñồ 4.2a. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn lá trên giống
Q5 ở hai trà gieo cấy khác nhau trong vụ xuân năm 2008
tại Tứ Kỳ - Hải Dương
60
Biểu ñồ 4.2b. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn lá trên giống
Khang dân 18 ở hai trà gieo cấy khác nhau trong vụ xuân năm
2008 tại Tứ Kỳ - Hải Dương
60
Biểu ñồ 4.2c. Mức độ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn lá trên giống Bắc
thơm số 7 ở hai trà gieo cấy khác nhau trong vụ xuân năm 2008
tại Tứ Kỳ - Hải Dương
61
Biểu ñồ 4.3a. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn lá trên giống
Q5 ở một số vùng thuộc tỉnh Hải Dương trong vụ xuân
năm 2008
63
Biểu ñồ 4.3a. Mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh ñạo ôn lá trên giống
Nếp 352 ở một số vùng thuộc tỉnh Hải Dương trong vụ
xuân năm 2008
63
Biểu ñồ 4.4. Hiệu lực của thuốc Lilacter 0,3SL và Filia 525 SE ñối với 90
bệnh ñạo ôn lá trên giống Q5 tại Thanh Cường - Thanh Hà
- Hải Dương
x
1. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Hải Dương là một trong những tỉnh trọng điểm lúa ở khu vực đồng bằng
sơng Hồng, cây lúa là cây trồng chính trong cơ cấu cây trồng của tỉnh. Theo
thống kê của tỉnh từ năm 2000 đến năm 2006, trung bình diện tích đất nơng
nghiệp của tồn tỉnh có khoảng trên 100.000 ha đất nơng nghiệp, trong đó trung
bình mỗi năm có khoảng trên 60.000 ha ñược sử dụng ñể trồng lúa với tổng sản
lượng thóc đạt trên 760 nghìn tấn/ năm. [14]
Ngày nay, do q trình cơng nghiệp hố cho nên diện tích cây trồng nói
chung trong đó có diện tích lúa ngày một thu hẹp. ðể ñảm bảo mục tiêu giữ
vững ñược sản lượng lương thực ñồng thời nâng cao chất lượng, sức cạnh tranh
trên thị trường, con người đã khơng ngừng tìm ra và sử dụng những biện pháp kỹ
thuật thâm canh ñặc biệt, tập trung chủ yếu vào việc thay ñổi cơ cấu giống, thời
vụ và chế độ canh tác.v.v. Chính những sự thay đổi đó đã dẫn tới mức độ phát
sinh, phát triển của các dịch hại trên cây lúa diễn ra hết sức phức tạp. Chúng
thường phát sinh các nịi, các chủng sinh lý mới có tính độc cao hơn, khó phịng
trị hơn. Một trong những dịch hại điển hình là bệnh đạo ơn.
ðể chủ động phịng chống bệnh ñạo ôn ngay cả khi chúng phát sinh các
chủng sinh lý (race) mới thì cần phải nghiên cứu, thu thập, giám ñịnh các chủng
sinh lý (race) của nấm Pyricularia oryzae Cav. ðánh giá ñược sự thiệt hại do bệnh
gây ra, các yếu tố ảnh hưởng ñến ñặc ñiểm phát sinh, phát triển của bệnh và nghiên
cứu biện pháp phòng trừ ñể hạn chế tác hại của bệnh. Kết quả của việc nghiên cứu
1
các chủng sinh lý gây bệnh đạo ơn hại lúa và mức độ phát sinh bệnh chính là những
cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, góp phần xây dựng biện pháp tổng hợp nhằm
phịng trừ bệnh đạo ơn đạt hiệu quả cao trong ñiều kiện thâm canh tiên tiến.
Từ lâu đã có nhiều các tổ chức, nhà khoa học nghiên cứu về bệnh đạo ơn.
Song mức độ phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn và khả năng phát sinh các chủng
sinh lý mới của nấm Pyricularia oryzae Cav. phụ thuộc chủ yếu vào ñiều kiện
sinh thái, cơ cấu giống và chế ñộ canh tác của từng vùng. ðiều ñiều kiện sinh thái
của mỗi vùng thường rất khác nhau. Bên cạnh đó cơ cấu giống, chế độ canh tác
cũng thường xuyên thay ñổi theo năm ñể phù hợp với trình độ thâm canh tiên tiến.
Vì vậy việc nghiên cứu về tình hình phát sinh, gây hại của bệnh đạo ôn, việc
nghiên cứu về sự phát sinh các chủng sinh lý mới của nấm Pyricularia oryzae
Cav. cũng như việc khảo sát hiệu lực phịng trừ bệnh đối với bệnh của các thuốc
hố học mới và đã quen sử dụng là những việc làm cần phải ñược tến hành thường
xuyên, cần thiết cho mỗi vùng sản xuất. Như vậy mới có kế hoạch chủ động đối
phó với loại bệnh nguy hiểm này, tránh được tình trạng dịch bệnh bùng phát xẩy
ra trong mỗi mùa vụ, nâng cao ñược hiệu quả kinh tế cho quá trình sản xuất lúa.
Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn đã nêu ở trên, chúng tơi ñã tiến hành
thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu bệnh ñạo ôn hại lúa ở một số huyện thuộc tỉnh
Hải Dương trong vụ xn 2008”
1.2. Mục đích u cầu
1.2.1. Mục đích
- Nhằm tìm hiểu đặc điểm phát sinh, gây hại của bệnh đạo ơn ở khu vực
tỉnh Hải Dương trong vụ xuân năm 2008.
- Xác ñịnh mã số của một số chủng sinh lý của nấm Pyricularia oryzae
2
Cav. gây bệnh đạo ơn trên lúa ở khu vực tỉnh Hải Dương trong vụ xuân 2008 và
một số ñặc tính của những chủng nấm này.
- ðánh giá hiệu lực của một số loại thuốc mới ñối với bệnh ñạo ôn lá, ñể
ñưa ra những khuyến cáo hợp lý khi sử dụng thuốc.
2.2. Yêu cầu
- ðiều tra tình hình bệnh ñạo ôn ở một số huyện của tỉnh Hải Dương trong
vụ xn năm 2008.
- Thu thập mẫu bệnh đạo ơn ở các huyện trong tỉnh Hải Dương.
- Phân lập nấm từ các mẫu bệnh đạo ơn được thu thập trong vụ xn 2008
ở tỉnh Hải Dương để từ đó xác ñịnh mã số của các chủng nấm.
- Tìm hiểu ñặc ñiểm hình thái tản nấm của một số chủng nấm Pyricularia
oryzae Cav. trên một số mơi trường nhân tạo.
- Tìm hiểu khả năng phát triển và khả năng hình thành bào tử của một số
chủng nấm Pyricularia oryzae Cav. trên một số mơi trường nhân tạo.
- Xác định khả năng kháng, nhiễm của một số giống lúa ñang ñược khảo
nghiệm và sản xuất ở khu vực tỉnh Hải Dương ñối với một số chủng nấm
Pyricularia oryzaeCav. ñã ñược phân lập.
- Xác ñịnh hiệu lực của một số loại thuốc mới ñối với bệnh ñạo ôn lá.
3
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Bệnh đạo ơn hại lúa do loài nấm Pyricularia oryzae Cav. gây ra. Từ nhiều
thế kỷ trước, bệnh ñã ñược quan sát thấy ở các nước Châu Á (Nhật Bản, Trung
Quốc, Ấn ðộ, các nước vùng Trung Á, Tây Á), ở Bắc Mỹ, Nam Mỹ, quần ñảo
Antin, ở Bungari, Rumani, Bồ ðào Nha, Ý và một số nước thuộc Liên Xơ
cũ…[24].
Khoảng năm 1560, bệnh đạo ơn chính thức được phát thức ở ý [31]; sau
đó, bệnh ñược phát hiện ở Trung Quốc năm 1637, Nhật Bản năm 1760, Mỹ
1906, ấn ðộ 1913. Như vậy, bệnh ñạo ôn là một trong những bệnh có lịch sử
xuất hiện rất lâu đời và cũng là loại bệnh có phạm vi phân bố rộng. Chúng xuất
hiện, gây hại ở trên 70 nước trồng luá bao gồm Châu Á, Châu Âu, Châu Mỹ,
Châu Phi…[24]
Cho đến nay đã có khá nhiều các cơng trình nghiên cứu ở trong và ngồi
nước nghiên cứu về bệnh đạo ơn. Các cơng trình nghiên cứu đó ñều ñã mang lại
những kết quả nhất ñịnh. Sau ñây, chúng tôi xin nêu ra một số kết quả nghiên
cứu ñiển hình.
2.1. Một số nghiên cứu về nấm Pyricularia oryzae Cav. và bệnh đạo ơn hại
lúa ở nước ngồi
2.1.1 ðặt tên cho nấm gây bệnh
Nấm gây bệnh đạo ơn hại lúa ñã ñược phát hiện từ rất lâu và ñược ñặt
những tên gọi khác nhau. Năm 1871, Garovaglio cho rằng bệnh đạo ơn do lồi
nấm có tên khoa học là Pleospora oryzae Catt.. ðến năm 1891, Cavara là người
ñầu tiên mơ tả nấm bệnh trên cây lúa và xác định chính thức nấm Pyricularia
oryzae Cav. là nguyên nhân gây ra bệnh đạo ơn trên lúa [31]. Nấm Pyricularia
4
oyzae Cav. cịn có tên gọi khác là Pyricularia grisea, Magnaporthe grissea [24].
2.1.2. Một số ñặc ñiểm của nấm Pyricularia oryzae Cav.
Nấm Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo ơn có thể tấn cơng hầu hết các
giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Nấm có khả năng xâm nhiễm, gây hại trên các
bộ phận của cây lúa như lá, ñốt thân, trên cổ bông, trên các gié của bông lúa và
trên hạt gây thiệt hại trực tiếp ñến năng suất [55].
Cơ quan sinh trưởng của nấm là sợi nấm. Sợi nấm khơng màu đa bào,
phân nhiều nhánh, sống ký sinh trong mơ cây. Nấm có thể hình thành “bào tử
hậu” song ít gặp trong điều kiện thơng thường. Ở điều kiện khơ (kho bảo quản),
bào tử hậu có thể giữ sức nẩy mầm trong 2 năm. Trong quá trình sinh sản vơ
tính, nấm hình thành các cành bào tử phân sinh và bào tử phân sinh. ðây chính là
lớp mốc mịn, màu xám trên bề mặt vết bệnh ở lá, ở cổ bơng và đốt thân. Cành
bào tử phân sinh có hình trụ thon dài, cong có thể đa bào song phần lớn là đơn
bào, khơng đâm nhánh, phía trên cành sinh ra bào tử phân sinh theo từng ñợt.
Một cành bào tử có thể sinh ra từ 3 đến 10 bào tử phân sinh, khi thành thục bào
tử tách ra ñể lại vết hằn trên cành. Cành bào tử mọc ñơn lẻ hoặc thành cụm nhỏ
chui qua lỗ khí trên lá, lộ thiên ngồi, để bào tử dễ dàng phát tán đi xa [31].
Bào tử phân sinh hình nụ sen hoặc hình quả lê, phía dưới phình to, phía
trên hơi nhọn, thường có từ 2 đến 3 vách ngăn ngang, khơng màu, kích thước
trung bình của bào tử là (19 - 23 x 10 - 12 (m). Nhìn chung kích thước của bào tử
nấm biến ñổi tuỳ thuộc vào mẫu phân lập, ñiều kiện ngoại cảnh cũng như các
giống lúa bị gây hại [24].
Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav. có thể tồn tại trên bề mặt của hạt, sợi
5
nấm ở dạng tiềm sinh có thể tồn tại trong phôi, nội nhũ, các lớp vỏ trấu và mày
hạt. Nấm tồn tại trên hạt cũng là một trong những nguyên nhân làm cho hạt biến
màu và làm giảm sức sống của hạt [56].
Khi tiến hành thí nghiệm gieo hạt lúa bị nhiễm bệnh (ñược thu thập thu
thập từ 3 ñịa phương khác nhau của Nêpan) trong các ñiều kiện nhiệt ñộ khác
nhau, Manandha và ctv (1998) [41] phát hiện thấy: ở nhiệt độ thấp (15 - 20oC)
cây mạ sẽ khơng biểu hiện triệu chứng, nhưng nếu gieo hạt trong ñiều kiện nhiệt
độ cao hơn (25 - 30oC) có biểu hiện triệu chứng bệnh trên mạ. Tác giả cũng ñã
phân lập ñược nấm bệnh từ cây mạ bị bệnh.
Trong quá trình gây bệnh nấm Pyricularia oryzae Cav. tiết ra một số ñộc
tố như α- Picolinic (C6H5N2) và Piricularin (C18H14N2O3) có tác dụng kìm hãm
hơ hấp và phân huỷ các enzym chứa kim loại gây ức chế quá trình sinh trưởng,
phát triển của cây lúa [24].
2.1.3. Những thiệt hại do bệnh ñạo ôn gây ra
Bệnh ñạo ôn ñược coi là một trong những bệnh chính, gây hại nghiêm
trọng trên cây lúa. Bệnh phân bố ở hầu hết các nước trồng lúa và có thể gây
thành dịch trong những điều kiện thuận lợi. Mức độ thiệt hại do bệnh đạo ơn gây
ra đã ñược nhiều tổ chức và tác giả thống kê, nghiên cứu.
Theo ước tính của tổ chức FAO, thiệt hại do bệnh đạo ơn gây ra hàng năm
làm giảm trung bình từ 0,7 - 17,5% năng suất lúa, những nơi bệnh hại nặng có
thể làm giảm tới 80% [1]
Theo Padmandhan (1965), khi lúa bị nhiễm đạo ơn cổ bơng với tỷ lệ 1%
thì năng suất lúa có thể giảm từ 0,7 ñến 17,4% tuỳ thuộc vào các yếu tố có liên
quan (dẫn theo [19]).
6
Potkin cũng ñã xác ñịnh ñược sự tương quan giữa mức độ bị bệnh (thơng
qua chỉ số bệnh) với năng suất lúa. Khi chỉ số bệnh ở các mức 0%; 25%; 33%;
42%; 63%; 75% sẽ làm giảm từ 0% - 22% năng suất đối với dạng đạo ơn lá; từ
0% - 64% đối với đạo ơn đốt thân; từ 0% - 78% đối với đạo ơn cổ bơng [31].
Ở Nhật Bản từ năm 1953 - 1960, hàng năm thiệt hại bình qn 2,89% tổng
sản lượng lúa, mặc dù đã có sự nỗ lực trong việc sử dụng thuốc hoá học để phun
phịng trị bệnh. Năm 1988, dịch bệnh đạo ơn gây thiệt hại nặng ở vùng duyên hải
phía Bắc Nhật Bản, tổng sản lượng lúa bị thiệt hại của quận Fukushima là 24%,
có những nơi thiệt hại lên tới 90% [46].
Năm 1962 - 1963, theo ước tính ở hai tỉnh Bicol và tỉnh Leyte của
Philippin, bệnh đạo ơn gây thiệt hại từ 50%- 60% năng suất lúa, cá biệt một số
nơi thiệt hại lên tới 90% (dẫn theo [19]).
Cho tới nay, mức độ thiệt hại do bệnh đạo ơn gây ra vẫn chưa thống kê được một
cách chính xác. ðây là một vấn ñề phức tạp phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác
nhau như giống lúa, biện pháp phòng trừ, ñiều kiện vùng sinh thái.
2.1.4. Ảnh hưởng của các yếu tố đối với nấm Pyricularia oryzae Cav. và bệnh
đạo ơn hại lúa
* Ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu thời tiết
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy yếu tố khí hậu thời tiết (nhiệt độ, ẩm
độ, ánh sáng, gió, mưa, sương mù...) có ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh trưởng,
phát triển và quá trình hình thành bào tử, q trình xâm nhiễm, lan truyền...của
nấm Pyricularia oryzae Cav. Chính vì vậy, sự phát sinh phát triển của bệnh đạo
ơn trên ñồng ruộng cũng phụ thuộc rất chặt chẽ vào các yếu tố này [47]. Ảnh
hưởng của các yếu tố khí hậu thời tiết bao gồm:
7
Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt ñộ
Nhiệt ñộ là một trong những yếu tố quan trọng có ảnh hưởng nhiều ñối với
nấm Pyricularia oryzae Cav. và bệnh ñạo ôn. Các kết quả nghiên cứu ñều khẳng
ñịnh, nấm Pyricularia oryzae Cav. sinh trưởng thích hợp ở nhiệt độ 25oC- 28oC
và ẩm độ khơng khí từ 93% trở lên. Phạm vi nhiệt ñộ ñể nấm sản sinh bào tử từ
10oC- 30oC, nhưng thích hợp nhất ở 24oC - 28oC kèm theo điều kiện ẩm độ cao
trên 90% đến bão hồ, trời âm u. Ở 28oC cường ñộ sinh bào tử nhanh và mạnh
nhưng sức sinh sản giảm dần sau 9 ngày, trong khi đó ở 16oC, 20oC và 24oC q
trình sinh sản bào tử tăng, thời gian sinh sản kéo dài tới 15 ngày sau đó mới giảm
xuống [24], [31].
Bào tử nấm có thể nảy mầm mạnh nhất khi nhiệt độ khơng khí từ 26oC28oC [43]. Sau khi bào tử nảy mầm là quá trình xâm nhiễm, quá trình này diễn ra
nhanh hay chậm chịu ảnh hưởng rất lớn của ñiều kiện nhiệt ñộ. Qua nghiên cứu
cho thấy: ở nhiệt ñộ 32oC quá trình xâm nhiễm thực hiện trong 10 giờ, ở 28oC là
8 giờ, ở 24oC q trình xâm nhiễm hồn tất trong 6 giờ [44].
Theo Nisikado, trên môi trường nhân tạo nấm có thể sinh bào tử trong ngưỡng
nhiệt độ 8oC- 9oC ñến 36oC- 37oC, nhiệt ñộ cao (51oC- 52oC) và nhiệt độ q
thấp (5oC) nấm có thể chết sau 3 - 4 tháng. Trên môi trường nhân tạo, ở nhiệt độ
xấp xỉ 20oC nấm có thể bảo tồn sức sống trên 2 năm [31].
Nhiệt độ cịn ảnh hưởng trực tiếp ñến thời gian ủ bệnh. Thời kỳ ủ bệnh
biến ñộng từ 4-18 ngày tuỳ theo ñiều kiện nhiệt ñộ, nếu ở 9oC- 11oC thời gian ủ
bệnh là 13-18 ngày, ở 26oC - 28oC thời gian ủ bệnh rút ngắn lại chỉ cịn 4- 6
ngày. Giai đoạn ủ bệnh dài hay ngắn có liên quan trực tiếp tới sự bùng phát gây
hại của bệnh. Thời gian ủ bệnh ngắn kết hợp với ẩm ñộ cao sẽ gia tăng nguồn lây
8
nhiễm trên ñồng ruộng nguy cơ bùng phát dịch bệnh rất cao (dẫn theo [19]).
Ngồi nhiệt độ khơng khí, nhiệt ñộ ñất cũng có ảnh hưởng ñáng kể ñến sự
phát sinh phát triển của bệnh. Ở những vùng có nhiệt ñộ ñất dao ñộng khoảng
20oC là ñiều kiện rất thuận lợi cho bệnh phát triển, ñồng thời mức ñộ bệnh
nghiêm trọng hơn hẳn ở những nơi có nhiệt độ đất từ 24oC và 32oC. Nhiệt ñộ ñất
từ 24oC - 29oC cây lúa cịn có khả năng chống chịu bệnh đạo ôn cổ bông cao
hơn so với sinh trưởng trong ñiều kiện nhiệt ñộ từ 18oC- 24oC. Nhiệt ñộ ñất thấp
khoảng từ 18oC- 24oC thích hợp khơng chỉ cho bệnh đạo ơn lá phát triển mà cịn
là điều kiện rất thuận lợi cho đạo ơn cổ bơng. Bệnh gây hại nhẹ nếu nhiệt ñộ
trong ñất khoảng từ 25oC - 29oC (dẫn theo [19]).
ảnh hưởng của yếu tố ẩm ñộ
Song song với nhiệt độ, ẩm độ khơng khí cũng là yếu tố ảnh hưởng rất lớn
ñến sự phát triển của sợi nấm, ñặc biệt là ảnh hưởng ñến quá trình nẩy mầm và
xâm nhiễm của bào tử nấm.
Bào tử nấm sẽ nảy mầm rất tốt trong điều kiện ẩm độ khơng khí cao hoặc
trên mặt lá lúa có các giọt nước đọng. ẩm độ khơng khí nhỏ hơn 80% sẽ cản trở
q trình nảy mầm của bào tử [45].
Khi ẩm độ khơng khí cao làm cho mặt lá lúa bị ướt, nếu thời gian lá lúa
ướt kéo dài 12 - 15 giờ thì sự xâm nhập của nấm vào mơ lá sẽ tăng hơn 30%
[48].
Trong quá trình lây nhiễm nấm Pyricularia oryzae Cav. cho cây lúa ở ñiều kiện
nhân tạo, nếu duy trì trạng thái ướt lá 20 giờ liên tục thì thời gian biểu hiện bệnh
sẽ rút ngắn tối ña (sau 5 ngày) [19].
Theo Kuribayashi & Ichikawa (1952), ẩm độ khơng khí trên 90% kéo dài
9
10 giờ hoặc dài hơn là điều kiện thích hợp cho sự phát tán của bào tử nấm (dẫn
theo [19]).
Sương mù cũng là yếu tố có ảnh hưởng lớn đến sự phát sinh phát triển của
nấm bệnh. Thời gian có sương mù càng dài, bào tử nấm được phóng thích càng
nhiều. Thời gian có sương mù là 3 giờ thì một vết bệnh có thể phóng thích ra 160
bào tử; nếu có sương mù trong 15 giờ thì vết bệnh có thể phóng thích ra 2.600
bào tử [43], [56].
Ở vùng trồng lúa nhiệt ñới, số vết bệnh trên một nương mạ tương quan rất
có ý nghĩa với thời gian có sương mù. Lượng sương mù có ảnh hưởng trực tiếp
đến tỷ lệ xâm nhiễm của nấm bệnh (dẫn theo [19]).
Trong ñiều kiện nhiệt ñộ ẩm ñộ thích hợp và ổn ñịnh, thời gian có sương mù
là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng ñến sự phát triển của bệnh ñạo ôn. Sau thời
gian từ 6 - 8 giờ có sương là bắt đầu có sự xâm nhiễm của nấm bệnh vào lá lúa [47].
Ảnh hưởng của ánh sáng
Ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp ñến bệnh ñạo ôn. Nếu thiếu
ánh sáng sẽ làm giảm tính kháng của cây lúa với bệnh đạo ơn [36].
Sự xâm nhiễm của nấm bệnh sẽ dễ dàng hơn trong điều kiện khơng có ánh
sáng. Trong q trình lây bệnh nhân tạo trên cây lúa, bệnh sẽ cho triệu chứng
điển hình trên lá nếu như trong q trình lây bệnh cây lúa được ñặt trong bóng
tối liên tục trên 24 giờ [52].
Ảnh hưởng của gió
Gió có ảnh hưởng đến khả năng nhiễm bệnh của cây lúa. Gió ở một tốc độ
thích hợp nào ñó làm cho cây lúa tăng khả năng bị nhiễm bệnh đạo ơn. Vấn đề
này đã được Sakamoto (1940) [56] chứng minh bằng những thí nghiệm cụ thể.
10
Tuy nhiên, vận tốc gió càng lớn thì mật độ bào tử trong khơng khí càng giảm.
Tốc độ gió trung bình khoảng 3,5 m/s là điều kiện thích hợp nhất cho sự phát tán
bào tử (dẫn theo [19]).
* Ảnh hưởng của yếu tố dinh dưỡng, phân bón
Những nghiên cứu về dinh dưỡng của nấm bệnh cho thấy: Một số axit
amin như Biotin, Thiamine rất cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của nấm
(dẫn theo [19]).
Các chất như KNO3, NaNO3, axit aspartic có tác dụng kích thích sinh
trưởng của sợi nấm Pyricularia oryzae Cav. Nguồn dinh dưỡng thường ñược
dùng trong môi trường nuôi cấy nấm thường là nguồn carbon, bao gồm một số
loại ñường khác nhau như Maltose, saccarose, Glucose...Bên cạnh đó, các axit
hữu cơ như axit Succinic cũng có thể sử dụng được vào trong mơi trường ni
cấy nấm [53], [54].
Nuôi cấy nguồn nấm, sản xuất bào tử là cơng việc rất cần thiết và quan
trọng trong q trình lây nhiễm bệnh nhân tạo, công việc này chịu ảnh hưởng rất
lớn bởi chế độ dinh dưỡng có trong mơi trường ni cấy. Nhiều loại mơi trường
đã được sử dụng trong nghiên cứu để làm mơi trường kích thích q trình sản
sinh bào tử của nấm gây bệnh đạo ơn.
Theo Ou.S. H (1985) [55], nấm Pyricularia oryzae Cav. có thể phát sinh
phát triển tốt trên nhiều loại môi trường dinh dưỡng có chứa mơ thực vật và dịch
chiết của cây trồng. Khi nuôi cấy, cho thêm vào môi trường nuôi cấy dịch chiết
của rơm rạ sẽ kích thích sự sinh trưởng và sản sinh bào tử nấm. Những môi
trường giàu dinh dưỡng ñạm từ nguồn Beptone, dịch chiết của nấm men, môi
trường bột mạch Agar (OMA- Oatmeal agar) cũng là mơi trường kích thích nấm
11
sản sinh bào tử rất mạnh. Vì vậy, những mơi trường này thường được sử dụng
phổ biến trong ni cấy nấm bệnh ñể sản xuất bào tử phục vụ cho lây nhiễm
bệnh nhân tạo.
Phân bón giữ vai trị đặc biệt quan trọng ñối với sự phát sinh, phát triển
của bệnh. Bón phân khơng hợp lý sẽ tạo điều kiện thúc ñẩy bệnh phát sinh, gây
hại nặng. Trong các loại phân bón đối với cây lúa, phân đạm có ảnh hưởng lớn
và rõ rệt nhất đối với bệnh đạo ơn. Bón phân đạm khơng cân đối với bón lân và
kali hợp lý sẽ làm tăng mức ñộ phát sinh, gây hại của bệnh. Mức ñộ ảnh hưởng
của phân ñạm ñến diễn biến của bệnh tuỳ theo loại ñất, ñiều kiện dinh dưỡng
trong đất, phương pháp bón và diễn biến khí hậu thời tiết [31].
Theo Awoderu (1983), ở Suakoko và Liberia trên 16 giống lúa khác nhau, tỷ
lệ bệnh cũng như mức ñộ hại (chỉ số bệnh) ñều tăng dần khi lượng phân đạm bón cho
cây lúa tăng dần. Ou.S. H (1985) cũng đồng tình với quan điểm này (dẫn theo [19]).
Mức ñộ ảnh hưởng của lượng ñạm bón cho lúa ñến sự gây hại của bệnh
cũng rất khác nhau, tuỳ thuộc vào từng vùng đất và từng tiểu vùng khí hậu.
Ngồi ra, cách bón cũng có ảnh hưởng rõ rệt đến mức độ nhiễm bệnh. Nếu bón
đạm tập trung, bệnh sẽ nặng hơn bón rải rác đều theo thời gian [31].
Theo Matsuyama (1975), bón đạm ở mức cao sẽ làm giảm hàm lượng
Hemicellulose, Lignin ở vách tế bào. ðây là nguyên nhân làm giảm tính kháng
bệnh ở cây lúa (dẫn theo [19]).
Theo Otani (1952) [53], hàm lượng đạm hồ tan trong cây cao có tương
quan chặt chẽ và tỷ lệ thuận với chỉ số bệnh đạo ơn. Trên những ruộng có chế độ
bón phân đạm cao, bề mặt của những lá lúa ở ruộng này có khả năng kích thích
mạnh cho sự nảy mầm của các bào tử nấm, kích thích sự hình thành vịi xâm
12
nhập vào lá lúa.
Ảnh hưởng của liều lượng phân lân ñến sự phát sinh phát triển của bệnh
ñạo ôn không lớn. Nhiều nhà khoa học ñã chứng minh rằng nếu bón phân lân ở
một mức độ nào đó sẽ có thể làm giảm bệnh đạo ơn (đối với những chân đất thiếu
lân). Ngược lại, nếu bón khơng hợp lý thì mức độ nhiễm bệnh đạo ơn có thể tăng.
Ảnh hưởng của ngun tố kali đến bệnh đạo ơn: Nếu bón kali trên nền
đạm cao sẽ làm tăng bệnh đạo ơn so với bón kali trên nền đạm thấp. Theo
Sakomoto và yosshi (1958), tính chống bệnh đạo ơn của cây lúa tăng khi tỷ lệ
SiO2/N trong cây tăng [24].
Manandhar ñã thành cơng trong nghiên cứu sử dụng K2HPO4 để kích thích
cây lúa chống lại bệnh cháy lá tại Nepal (dẫn theo [19]).
2.1.5. Những nghiên cứu về chủng nấm Pyricularia oryzae Cav. và tính chống
chịu bệnh đạo ơn của các giống lúa
Khả năng gây bệnh của nấm Pyricularia oryzae Cav. luôn luôn bị biến ñổi
do ñột biến tự nhiên, sự biến ñộng của các yếu tố sinh thái và sự tồn tại của các
giống lúa khác nhau. ðây chính là các nguyên nhân hình thành lên các chủng
sinh lý (race) của nấm Pyricularia oryzae Cav. Những chủng sinh lý nấm
Pyricularia oryzae Cav. này khơng khác nhau về hình thái, mà chỉ khác nhau về
đặc điểm sinh lý gây bệnh trên từng nhóm giống lúa riêng biệt [31].
Nghiên cứu và phát hiện các chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae
Cav.gây bệnh đạo ơn lần ñầu tiên ñược tiến hành tại Nhật Bản từ năm 1922 do
Sasaki ñảm nhận. Nhưng chỉ sau khi sử dụng giống Futaba có gen Pi – a vốn là
giống kháng chủng nấm A, dần dần trở thành giống nhiễm nặng thì việc nghiên
cứu về chủng nấm Pyricularia oryzae Cav.mới thực sự ñược bắt ñầu triển khai (
13
bắt ñầu từ năm 1950 ở Nhật Bản, Mỹ và một số nước khác) [31].
ðến năm 1960, ở Nhật Bản với bộ giống tiêu chuẩn xác định nịi gồm 12
giống (trong đó có 2 giống lúa nhiệt đới, 4 giống lúa Trung Quốc và 6 giống lúa
Nhật Bản) ñã xác định được 13 nịi thuộc 3 nhóm nịi gọi là nhóm nịi T. C và N.
Mỹ, ấn ðộ và một số nước khác cũng ñã xác ñịnh ñược một số nịi. Như vậy, ở
mỗi nước trong các vùng địa lý sinh thái khác nhau ñều ñã sử dụng bộ giống tiêu
chuẩn để phát hiện các nịi của nước mình. Nhưng chính việc sử dụng bộ giống
riêng nên các nịi nấm ñược phát hiện ở nước này không thể so sánh với các nịi
đó ở nước khác được. ðể khắc phục tình trạng này, từ năm 1963 trở đi, với sự
hợp tác nghiên cứu quốc tế ñã thống nhất sử dụng một số bộ giống chỉ thị nòi
tiêu chuẩn quốc tế để xác định nịi nấm Pyricularia oryzae Cav. Nhờ đó, ñến
năm 1967, với bộ giống tiêu chuẩn quốc tế (8 giống) đã xác định được 32 đến 68
nhóm nịi đạo ôn ở các nước. Mặc dù nấm Pyricularia oryzae Cav. gây bệnh đạo
ơn đã có nhiều nịi được phát hiện, nhưng nấm sẽ cịn ln ln phát sinh các nịi
mới có các gen độc tương ứng với các giống lúa có gen kháng được đưa vào
trong sản xuất. ðiều quan trọng nhất cần quan tâm không phải chỉ là số lượng
các nịi nói chung mà chính là thành phần quần thể nòi ở trong một vùng, một
nước. Quần thể nòi nấm đạo ơn ở mỗi vùng địa lý có thể khác nhau, biến động
theo thời gian và quy mơ sử dụng cơ cấu giống ở vùng đó. Trong quần thể nịi
nấm cũng chỉ có một ít nịi chiếm ưu thế gây hại trên cơ cấu giống nhất định. Nói
cách khác, quần thể nịi và nịi nào trong số đó chiếm ưu thế trong vùng chủ yếu
phụ thuộc vào thời tiết khí hậu, điều kiện địa lý của vùng và kiểu gen của các
giống trong cơ cấu giống ñang trồng trong vùng đó với diện tích lớn [31].
Từ năm 1976, Nhật Bản ñã sử dụng bộ giống chỉ thị gồm 9 giống có đơn
14