nghiên cứu nguyên nhân và biện pháp phòng chống bệnh lùn lụi hại lúa ở miền bắc

BỘ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP& PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN BẢO VỆ THỰC VẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG BỆNH LÙN LỤI HẠI LÚA Ở MIỀN BẮC” Chủ trì để tài: TS Ngô Vĩnh Viễn 9043 HÀ NỘI, 12/2011 1 MỞ ĐẦU Vụ lúa mùa năm 2009 ở các tỉnh phía Bắc xuất hiện hiện tượng lúa bị “lùn lụi” về sau gọi là “Vàng lùn, lùn xoắn lá” gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất lúa gạo. Triệu chứng gây hại được ghi nhận đầu tiên ở Nghệ An vào tháng 8 năm 2009. Cây lúa có triệu chứng xoắn lùn, không trỗ được bông. Triệu chứng này rất giống với triệu chứng bệnh vi-rút lúa lùn xoắn lá đang gây hại ở các tỉnh Nam B ộ. Tháng 9 và tháng 10 năm 2009, nhiều địa phương ở các tỉnh phía Bắc ghi nhận tác hại của bệnh. Đến cuối tháng 11 đã ghi nhận 19 tỉnh có lúa bị bệnh trên diện tích 42.000 ha, 16 tỉnh ghi nhận bệnh gây hại trên ngô. Đầu tháng 12 trên lúa chét tại huyện Duy Xuyên và Tiên Phước, tỉnh Quảng Nam đã ghi nhận sự hiện diện của bệnh. Hiện tượng lúa phát triển “bình thường” đến giai đoạn làm đòng nhưng không trỗ bông đượ c đã ghi nhận ở nhiều địa phương. Nhiều diện tích lúa bị mất trắng mà điển hình là xã Hồng Thành, huyện Yên Thành, tỉnh Nghệ An có tới 270 ha lúa gần như mất trắng. Ngày 4 tháng 9 năm 2009 tại thành phố Vinh - Nghệ An, Bộ trưởng Cao Đức Phát đã giao nhiệm vụ chẩn đoán bệnh hại mới này cho Viện Bảo vệ thực vật, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam thực hi ện. Với sự nguy hiểm của bệnh và tốc độ lây lan nhanh để đáp ứng yêu cầu chỉ đạo bảo vệ sản xuất lúa, bảo đảm an ninh lương thực, Viện Bảo vệ thực vật đã được Bộ Khoa học và Công nghệ giao thực hiện đề tài:“Nghiên cứu nguyên nhân và biện pháp phòng chống bệnh lùn lụi hại lúa ở miền Bắc”. Đề tài được thực hiện trong 2 n ăm: 2010 và 2011 với mục tiêu: 1. Xác định được nguyên nhân gây bệnh lùn lụi hại lúa và phương thức lan truyền. 2. Xây dựng được quy trình tổng hợp phòng chống bệnh lùn lụi hại lúa có hiệu quả. 3. Xây dựng được mô hình thực nghiệm phòng chống hiệu quả bệnh lùn lụi hại lúa tại các vùng có dịch. 2 CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.1. Những nghiên cứu ở nước ngoài 1.1.1. Nghiên cứu về bệnh vi-rút lúa Theo tổng kết của Hibino (1996)[14] đã ghi nhận tổng số 14 loại vi-rút gây bệnh trên lúa, trong đó tại châu Á có 12 loại, châu Phi 1 loại và châu Mỹ 1 loại. Gần đây, từ năm 2001 đã ghi nhận thêm 1 bệnh mới, tạm gọi là bệnh lùn sọc đen phương nam (Southern Rice Black-Streaked Dwarf Vi-rút, SRBSDV) do rầy lưng trắng (Sogatella furcifera Horvath) làm môi giới truyền bệnh chính, rầy nâu nhỏ cũ ng tham gia truyền bệnh nhưng hiệu quả kém. Bệnh LSĐ-PN được ghi nhận đầu tiên ở tỉnh Quảng Đông và Hải Nam năm 2001, sau lan rộng ra hầu khắp các tỉnh phía Nam và Đông Nam Trung Quốc (Zhou et al., 2008; Zhang et al., 2008; và Wang et al., 2010)[46, 45, 41]. Bảng 1.1. Danh sách bệnh do vi-rút lúa đã ghi nhận trên thế giới và Việt Nam TT Tên vi-rút Viết tắt TT Tên vi-rút Viết tắt 1 Rice Black-Streaked Dwarf Virus RBSDV 9 Rice Ragged Stunt Virus RRSV 2 Rice Bunchy Stunt Virus RBSV 10 Rice Stripe Necrosis Virus RSNV 3 Rice Dwarf Virus RDV 11 Rice Stripe Virus RSV 4 Rice Gall Dwarf Virus RGDV 12 Rice Transitory Yellowing Virus (Synonyme: Rice yellow stunt virus RTYV (TYSV) 5 Rice Giallume Virus RGV 13 Rice Tungro Bacilliform & Rice Tungro Spherical Virus RTBV + RTSV 6 Rice Grassy Stunt Virus RGSV 14 Rice Yellow Mottle Virus RYMV 7 Rice Hoja Blanca Virus RHBV 15 Southern rice black-streaked dwarf virus SRBSDV 8 Rice Necrosis Mosaic Virus RNMV Ghi chú: Các vi-rút đã ghi nhận ở Việt Nam được gạch chân (kết quả nghiên cứu của Viện BVTV) Dịch bệnh vi-rút mỗi khi xảy ra thường để lại những hậu quả nghiêm trọng đến rất nghiêm trọng, thường xảy ra luân phiên và tái bùng phát dịch sau 1 khoảng thời gian nhất định. Dịch vi-rút hại lúa đầu tiên được ghi nhận tại Nhật Bản năm 1897 với bệnh lúa lùn (RDV) vào năm 1903 với bệnh lúa sọc (RSV). Những năm tiếp sau đó, các loại vi-rút khác lần lượt được ghi nhận, chủ yếu tập trung vào nh ững năm 1950 đến 1980. Nguyên nhân tạo nên bùng phát dịch và xu hướng gia tăng tần xuất cũng như sự rút ngắn khoảng cách 3 giữa các đợt dịch được tập trung nghiên cứu và thảo luận nhiều. Những năm đầu, khi mới ghi nhận sự hiện diện của các bệnh do vi-rút, với điều kiện canh tác truyền thống như: sử dụng các giống cổ xưa, năng suất thấp… thì các bệnh vi-rút thường xuất hiện ở nhiều nơi, nhiều nước, nhưng mức độ thiệt hại thườ ng thấp hoặc không đáng kể, rất ít tạo nên dịch bệnh nặng nề. Chỉ đến gần đây, khi nền nông nghiệp phát triển với việc áp dụng các biện pháp thâm canh cao, sử dụng nhiều giống mới năng suất cao nhưng cũng đồng thời mẫn cảm với bệnh và côn trùng môi giới, việc tăng cường sử dụng dinh dưỡng vô cơ và thuốc bảo vệ thực v ật có nguồn gốc hoá học… đã khiến cho bệnh vi-rút bùng phát và lây lan mạnh hơn (Bos, 1992)[9]. Theo tác giả Hibino, trong số các loại bệnh vi-rút ấy chỉ có 5 bệnh vi-rút gây hại nghiêm trọng và phổ biến là: bệnh lúa lùn, bệnh vàng lá tạm thời, bệnh Tungro, bệnh lúa cỏ và bệnh lúa lùn xoắn lá (Hibino, 1996)[14]. Bệnh lúa lùn (Rice Dwarf - RDV) : Cây bị bệnh rất lùn, nhiều nhánh thành cụm cỏ, lá nhỏ, ngắn, cứng và xanh nhạt, thỉnh thoảng có đốm gỉ sắt. Cây bị bệnh trỗ bông ít, bông nhỏ, hạt lép và có màu nâu đậm. Cây bị bệnh không thấy có triệu chứng xuất hiện trước khi trỗ bông mà thấy bệnh phát sinh trên lúa chét mọc sau khi thu hoạch. Bệnh này đã phát hiện và ghi nhận vào năm 1897 tại Nhật Bản. Bệnh có thể gây thiệt hại tới 80 % nă ng suất lúa. Môi giới truyền bệnh là rầy xanh đuôi đen (Nephotettix cincticeps, N. Nigropictus và một số loài Nephotettix spp.) và rầy điện quang (Recilia dorsalis) và nguy hiểm nhất là mầm bệnh có thể được truyền qua trứng (Hibino, 1996)[14]. Bệnh vàng lá tạm thời (Rice Transitory Yellowing - RTYV) : Cây bị bệnh có triệu chứng như bệnh vàng lụi ở các tỉnh phía Bắc nước ta trong những năm 1960 – 1968 (Trung, 1985)[5]. Cây nhiễm bệnh bị lùn, lá bị vàng bắt đầu từ lá của những lá dưới. Trên cây bị bệnh có những đốm rỉ sắt nhỏ màu nâu xuất hiện trên các lá biến màu. Sau khi bị vàng lá nặng, cây bị bệnh có thể hồi phục và mọc thêm lá xanh mới, nhưng lá vàng lại xuất hiện sau đó. Cây lúa nhi ễm bệnh sớm thường không trỗ bông hoặc có thể trỗ nhưng bông kém phát triển. Đôi khi bệnh gây thiệt hại từ 68 đến 75 % năng suất lúa. Môi giới truyền bệnh là rầy xanh đuôi đen. Rầy có thể mang mầm bệnh nhưng không truyền qua trứng (Hibino, 1996)[14]. Bệnh Tungro (Rice Tungro - RTBV & RTSV) : Bệnh đã được ghi nhận gây hại ở nhiều nước khác nhau như Philippines, Indonesia, Malaysia, Thái lan, Ấn Độ, Việt Nam Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng bệnh xuất hiện khá sớm vào năm 1941 tại Philippines. Trên giống lúa IR8, nhiễm bệnh ở giai đoạn mạ - 15 ngày tuổi, thì thiệt hại năng suất lên tới 68%, nhưng nếu nhiễm bệnh ở giai đoạn 75 ngày tuổi thì thiệt hại khoảng 7 % năng suấ t thu hoạch. Môi giới truyền bệnh là Rầy xanh đuôi đen (Nephotettix malayanus, N. nigropictus, N. parus và N. virescens) và rầy điện quang (Recilia dorsalis). Rầy có thể mang mầm bệnh nhưng không truyền qua trứng (Trung, 1985; Hibino, 1996)[5, 14]. 4 Bệnh lúa cỏ (Rice Grassy Stunt - RGSV): Bệnh gây hại ở rất nhiều nước như Thái Lan, Ấn Độ, Philippines, Indonexia, Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Campuchia, Việt Nam Cây lúa bị bệnh lùn hẳn xuống, đẻ nhiều nhánh và lá mọc dựng đứng không bình thường, lá ngắn và phiến lá hẹp, màu xanh vàng nhạt và thường có nhiều đốm nâu gỉ sắt xuất hiện trên các lá biến vàng. Bệnh lúa cỏ đã ghi nhận gây hại đầu tiên ở Philippines vào năm 1966 và sau đó ở Malaysia, Thái lan, Ấn Độ Rầy nâu là môi giới truyền bệnh. Các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu lúa quốc tế chứng minh rằng giống lúa IR8 nhiễm bệnh ở giai đoạn trước 30 ngày tuổi thiệt hại năng suất tới 69%, nhưng cây lúa bị nhiễm bệnh muộn sau 60 ngày tuổi thì hầu như không ảnh hưởng đến năng suất lúa.Trên giống lúa IR8 bị bệnh ở giai đoạn 15 ngày tuổi chiều cao cây giảm 55 %, cây lúa bị bệnh ở giai đoạn 75 ngày tuổi thì chiều cao cây chỉ giảm 1%. Vi-rút gây bệnh lúa cỏ là một thành viên thuộc nhóm Tenuivirus. Tiểu thể vi-rút có dạng sợi vòng, rộng 6-8 mm, tạo nên bởi đến 4 phân tử mạch đơn RNA mang điện dương và âm, vỏ bọc protein và enzym tái tổ hợp RNA- polymerase (Hibino, 1996)[14]. Ở Việt Nam, cây lúa nhiễm bệnh lúa cỏ có biểu hiện triệu chứng còi cọc, đẻ nhiều nhánh thấp và dựng đứng (trông giống nh ư 1 bụi cỏ trong ruộng lúa), phiến lá hẹp có màu xanh nhợt đến vàng nhợt. Triệu chứng khảm cũng có thể quan sát thấy trên cây lúa nhiễm bệnh (Viễn et al., 2009)[8]. Những dòng vi-rút lúa cỏ gây triệu chứng lá màu vàng cam và hiện tượng gây chết yểu đã được ghi nhận ở Đài Loan năm 1977, Thái Lan và Philippines năm 1982-1983 và ở Ấn Độ năm 1984. Dòng vi-rút gây bệnh nặng đã xuất hiện ở Đài Loan còn được gọi là vi-rút héo lùn (Rice Wilted Stunt Virus). Cây lúa nhiễm vi-rút lúa c ỏ có khả năng sinh sản một loại protein đặc hiệu của vi-rút và có quan hệ huyết thanh gần với protein tương tự sản sinh bởi cây lúa nhiễm vi-rút lúa sọc (RSV). Tế bào cây lúa nhiễm vi-rút lúa cỏ chứa đựng vô số vi-rút thể sợi nằm trong nhân và tế bào chất, những thể màng cũng chứa các thể sợi của vi-rút trong tế bào chất. Các thể ống tạo nên bởi những thể sợi cùng kích thước, đường kính 18-25nm, có th ể quan sát được trong hệ thống mạch dẫn nhựa. Vi-rút lúa cỏ do rầy nâu làm môi giới truyền bệnh theo kiểu bền vững. Vi-rút sẽ được nhân sinh khối trong cơ thể rầy nâu sau khi rầy đã trích hút lê cây lúa nhiễm bệnh song không thể truyền qua trứng rầy. (Hibino, 1996)[14]. Rầy nâu - một trong những loại dịch hại nguy hiểm số 1 trên ruộng lúa ở các nước châu Á, bên cạnh vai trò làm môi giới truyền bệnh vi-rút còn gây hại trực tiếp trên cây lúa và thườ ng gây hiện tượng “cháy rầy”. Nhìn chung những cá thể rầy nâu nhiễm vi-rút lúa cỏ có vòng đời ngắn hơn cũng như có khả năng phát dục kém hơn so với những cá thể rầy không mang bệnh. Có thể tạo nên một quần thể rầy nâu với khả năng truyền bệnh chủ yếu bằng cách cho rầy nhiễm vi-rút giao phối với rầy khoẻ . Những tiểu thể tìm thấy trong mô cây lúa nhiễm bệnh c ũng được tìm thấy trong các mô mỡ và khí quản của rầy nâu nhiễm bệnh. Vi-rút lúa cỏ trong tự nhiên chỉ lây nhiễm trên lúa. Nói cách khác, cây lúa trong tự nhiên là ký chủ “ưa thích” của rầy nâu - môi giới truyền bệnh: rầy nâu mang vi-rút bay từ 5 những ruộng nhiễm bệnh trong vùng hoặc ở những nơi khác đến cánh đồng mới sạ (lúa non), trích và truyền vi-rút cho cây lúa non (Hibino, 1996)[14]. Ở những vùng nhiệt đới, trên những cánh đồng trồng lúa quanh năm, rầy nâu và vi- rút lúa cỏ thường là nguồn sẵn có trong tự nhiên. Ở những vùng khí hậu lạnh nơi mà cây lúa không được trồng trong vụ đông (Ví dụ như Nhật Bản) thì nguồn rầy nâu xuất hiện hàng năm là do di trú đến theo gió mùa từ nh ững vùng lân cận. Rầy nâu là một trong số các loại rầy môi giới có khả năng vượt biên giới, thậm chí vượt đại dương, mang theo vi- rút lúa cỏ. Gốc rạ của cây lúa nhiễm bệnh và cây lúa dại là một nguồn tàng trữ vi-rút quan trọng. Khi tỷ lệ nhiễm bệnh vi-rút lúa cỏ tăng cao, cây lúa còn chịu một mối đe dọa khác gây nên, bên cạnh sự trích hút của rầy nâu, đó là sự cộng hưởng của vi-rút gây bệnh lùn xo ắn lá (Rice Ragged Stunt Vi-rút, RRSV) (Hibino, 1996)[14]. Các giống lúa kháng rầy nâu đã được sử dụng phổ biến ở châu Á. Trên những giống này, tỷ lệ nhiễm bệnh là rất thấp đến không nhiễm. Tuy nhiên, quần thể rầy nâu sẽ có thể vượt qua được tính kháng ấy của giống và chỉ sau 1 vài năm sử dụng rộng rãi khả năng kháng rầy của giống lúa đó sẽ bị giảm dần hoặc bị phá vỡ . Khi quần thể rầy nâu đã gia tăng số lượng, trích hút và trú ngụ trong ruộng lúa, mặc dù có mang gene kháng bệnh, nhưng giống lúa ấy cũng không còn thể hiện tính kháng vi-rút lúa cỏ nữa và triệu chứng lúa cỏ lúc đó sẽ thậm chí biểu hiện rất nặng trên đồng ruộng. Ở một số nước khí hậu Á nhiệt đới, đã có rất nhiều giống lúa kháng bệnh mang gene kháng vi-rút lúa cỏ được chọn tạo t ừ một dòng lúa dại Oryza nivara (Hibino, 1996)[14]. Thực tế cho thấy, dòng vi-rút gây bệnh nặng - còn được gọi là vi-rút lúa cỏ dòng 2 hay tungro-like (vì có triệu chứng lá màu vàng cam và xòe ngang), hiện diện ở Philippines đã gây nhiễm nặng trên cả các giống lúa kháng. Vi-rút lúa cỏ hiện diện và gây hại ở Nam và Đông Nam Á, Trung Quốc, Nhật Bản và Đài Loan. Tỷ lệ nhiễm bệnh do vi-rút lúa cỏ rất cao ở Indonesia những năm 1970-1977; ở Philippines những năm 1973-1977 và 1982- 1983; ở Ấn Độ , thành phố Kerala những năm 1973-1974 và 1981 và thành phố Tamil Nadu những năm 1972 và 1984; ở thành phố Kyushu, Nhật Bản năm 1978. Từ năm 1984, tỷ lệ nhiễm bệnh do vi-rút lúa cỏ là khá thấp ở khu vực châu Á. Mặc dù chưa được nghiên cứu kỹ song có những nhận định cho rằng vi-rút lúa cỏ hiện diện với tỷ lệ thấp chính là do sự biến đổi về khả năng lây truyền bệnh của quần thể r ầy nâu. Ở Philippines, trước năm 1977 tỷ lệ rầy có khả năng truyền bệnh trong quần thể rầy đã được nhiễm vi-rút từ cây lúa bị bệnh đạt từ 3-50% (Hibino, 1996)[14]. Bệnh lúa lùn xoắn lá (Rice Ragged Stunt - RRSV) : Bệnh gây hại khá phổ biến ở Việt Nam, Thái Lan, Indonesia, Philippines Cây lúa nhiễm RRSV biểu hiện triệu chứng còi cọc, lá biến dạng không bình thường với triệu chứng rách mép lá xoắn đầu lá, gân lá uốn vằn vèo hoặc hình thành u sần ở mặt dưới phiến lá hoặc mép ngoài bẹ lá. Những u sần được hình thành do sự phát triển tăng cường về số lượng và kích thước của mô mạch dẫn 6 nhựa. Những cây lúa ở giai đoạn mạ hoặc mới sạ sau khi lây nhiễm RRSV, lá mới hình thành sẽ biểu hiện triệu chứng điển hình sau 2 tuần và những lá mới sau đó chỉ biểu hiện triệu chứng trung gian hoặc không còn triệu chứng rõ rệt. Ở giai đoạn trỗ, cây lúa tiếp tục biểu hiện triệu chứng ở những lá non phía trên và lá đòng. Nhìn chung, cây bị bệnh ở giai đoạ n mới gieo sạ thường sẽ chết trước khi trỗ. Bị bệnh muộn hơn thì vẫn cho bông nhưng bông nhỏ và ngắn, hạt lép nhiều. Vi-rút lúa lùn xoắn lá (RRSV) là thành viên thuộc nhóm Oryzavirus, họ Reoviridae. Tiểu thể vi-rút có dạng hình đa diện, đường kính 50 nm, bộ gene gồm 10 phân tử RNA mạch kép với 5 protein chính. (Viễn et al., 2009; Hibino, 1996)[8, 14]. Bệnh lúa lùn xoắn lá xuất hiện vào năm 1977 ở Philippines, Indonesia, Malaysia, Thái lan và Việt Nam. Bệnh bùng phát ở các nước trồng lúa thuộc vùng Đông Nam Á cùng v ới bùng nổ của dịch rầy nâu đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất lúa ở các nước này. Giống lúa IR36 kháng rầy nâu được IRRI tuyển chọn và đưa vào sản xuất đã góp phần hạn chế tác hại của dịch bệnh ở nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam. Môi giới truyền bệnh là rầy nâu (N. Lugens), truyền theo kiểu bền vững và không truyền qua trứng rầy. Ngoài ra, 2 loài rầ y nâu khác (N. Bakeri và N. Muiri), gây hại chủ yếu trên cỏ, cũng tham gia truyền bệnh (Hibino, 1996)[14]. Trong cây lúa nhiễm bệnh, RRSV tập trung ở mạch dẫn nhựa (libe) và các u sần trên lá và bẹ lá. Những tế bào nhiễm chứa đựng hàm lượng lớn các vi bào và vô số vi thể của vi-rút. RRSV do rầy nâu và làm môi giới truyền bệnh theo cơ chế bền vững. Vi-rút sẽ được nhân lên trong cơ thể rầy nâu sau khi rầy trích hút trên cây lúa bệnh nhưng sẽ không truyền qua tr ứng rầy. Trong tế bào của rầy mang vi-rút, RRSV tập trung tại hoặc xung quanh cụm vi-rút (viroplasm) hoặc sắp xếp trong các thể ống trong tế bào chất. Các thí nghiệm lây nhiễm bệnh nhân tạo sử dụng rầy nâu cho thấy RRSV gây nhiễm trên rất nhiều cây trồng họ hoà thảo (Viễn et al., 2009; Hibino, 1996)[8, 14]. Tuy nhiên, ngoài tự nhiên, sự lây nhiễm của RRSV trên cỏ dại và các loại cây ngũ cốc khác là không đáng kể hoặc không quan sát thấy, bởi vì như đã nhận định trong phần mô tả bệnh lúa cỏ, cây lúa ngoài tự nhiên là ký chủ “ưa thích” của rầy nâu. Ở những vùng nhiệt đới thuộc châu Á, vi-rút lúa LXL và rầy nâu thường là nguồn sẵn có trong tự nhiên ở những khu vực trồng lúa quanh năm. Rầy nâu mang bệnh được coi là nguồn vi-rút ban đầu. Rầy trưởng thành có cánh di chuyển từ ruộng lúa bị bệnh sang những ruộng mới gieo cấy lây nhiễm và lan truyền vi-rút. Những giống lúa mang gene kháng rầy nâu đã và đang đượ c sử dụng rộng rãi ở các nước châu Á. Những giống trước đây ít hoặc không nhiễm vi- rút lúa LXL thì sau một vài năm sử dụng cũng trở nên nhiễm nặng một khi mật độ quần thể rầy nâu tăng cao, nhất là ngay từ đầu vụ (Hibino, 1996)[14]. Bệnh vi-rút lúa LXL đã xảy ra và được ghi nhận đầu tiên năm 1977 ở Indonesia, Malaysia, Philippines và Thái Lan; năm 1978 bệnh lại xuất hiện và gây hại ở Trung Quốc, 7 Ấn Độ và Srilanka và Đài Loan; và gần đây nhất, năm 1979 ở Nhật Bản. Nguồn gốc xuất hiện của vi-rút lúa LXL vẫn chưa rõ ràng. Ở các nước đã ghi nhận sự hiện diện của bệnh, vi-rút lúa LXL thường rất nhanh hình thành dịch. Tỷ lệ nhiễm vi-rút lúa LXL rất cao đã từng ghi nhận ở Indonesia và Philipines vào những năm 1977-1981; ở Thái Lan những năm 1980-1982 và 1989-1990. Tỷ lệ nhiễm bệnh RRSV từ sau năm 1982 luôn thấ p, trừ Thái Lan và Việt Nam. Vi-rút lúa LXL nhìn chung hiện diện với tỷ lệ nhiễm bệnh thấp trên ruộng lúa ở các nước châu Á (Hibino, 1996)[14]. Ở những vùng nhiệt đới, mật độ quần thể rầy nâu hay tăng cao bất thường dẫn tới hiện tượng lúa lùn xoắn lá bùng phát thành dịch ở nhiều nước trong khu vực này vào những năm cuối thập kỷ 70. Hiện tượng lúa lùn xoắn lá đã được quan sát thấy trong nhiều nă m song không được ghi nhận và các nhà khoa học lại cho rằng dường như không phải do môi giới rầy nâu lan truyền tới, mà họ hoài nghi rằng: vi-rút lúa LXL có thể đã trú ngụ ở một khu vực nào đó, nơi mà mật độ quần thể của môi giới truyền bệnh khá thấp, vào những năm đầu của thập kỷ 70. Bởi vì rầy nâu là một loài côn trùng môi giới có khả năng di chuyển vượt đại dương, nên rất có thể vi-rút lúa LXL đã từ những khu vực trú ngụ ấy theo rầy nâu phát tán đi rất xa trong khoảng thời gian 1977-1979 Á (Hibino, 1996)[14]. Bệnh lùn sọc đen phương nam (SRBSDV) Bệnh lùn sọc đen phương nam là một bệnh vi-rút mới, được ghi nhận đầu tiên tại Trung Quốc với 2 tên gọi khác nhau: lùn sọc đen phương nam – Southern rice black- streaked dwarf virus, SRBSDV (Zhou et al., 2008)[46] và lùn sọc đen dòng 2 – Rice black-streaked dwarf virus 2, RBSDV-2 (Zhang et al., 2008)[45]. Rầy lưng trắng là môi giới truyền bệnh chính, rầy nâu nhỏ cũng tham gia truyền bệnh nhưng hiệu quả truyền bệnh kém. Bệnh gây hại trên lúa, ngô, đại mạch và một số loài cỏ dại trên ruộng lúa (Zhou et al., 2008)[46]. Theo tác giả Zhou Gouhui ( Trường Đại học Hoa Nam, Trung Quốc) bệnh vi-rút lúa lùn sọc đen phương Nam gây hại đầu tiên ở tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc năm 2001 và lần đầu tiên ghi nhận rầy lưng trắng tham gia truyền bệnh vi-rút trên lúa (Zhou et al., 2008)[46]. Cũng cùng năm 2008, các tác giả Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Triết Giang Trung Quốc (ZAAS) cũng ghi nhận về bệnh và đặt tên khác (lùn sọc đen dòng 2). Đến năm 2010, Wang và nhóm tác giả của Đại học Hoa Nam Trung Quốc đã công b ố trình tự bộ gene của vi-rút này và thống nhất với nhóm tác giả tại Triết Giang tạm thời đặt tên là lùn sọc đen phương nam (Wang et al., 2010)[41]. Đây cũng là 3 tài liệu duy nhất trên thế giới về bệnh này cho đến nay. Năm 2010, nhóm tác giả thực hiện đề tài đã phối hợp với nhóm tác giả tại Triết Giang và Đại học Hoa Nam và TS. Eugenie Hebrard (IRD, Pháp) cùng xuất bản bài báo thứ 4 về một số kết quả nghiên cứu v ề bệnh tại Việt Nam và đã được đăng tải trong số tháng 9 năm 2011 của tạp chí Plant Disease – đây cũng là một sản phẩm nổi bật của đề tài. 8 Sở dĩ đặt tên gọi lúa lùn sọc đen phương Nam là để phân biệt với bệnh lúa lùn sọc đen (RBSDV) đã ghi nhận từ nhiều năm trước, gây hại phổ biến ở các vùng trồng lúa phía Bắc, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và rầy nâu nhỏ (Laodelphax striatellus) là môi giới truyền bệnh. Đến nay, bệnh LSĐ-PN đã được ghi nhận chính thức tại 3 quốc gia là: Trung Quốc, Việt Nam và Nhật Bản. Tuy nhiên, nhữ ng thiệt hại về kinh tế bởi bệnh mới chỉ được ghi nhận tại Trung Quốc và Việt Nam. 1.1.2. Nghiên cứu về rầy lưng trắng – môi giới truyền bệnh (1) Nghiên cứu về đặc điểm sinh học của RLT Rầy lưng trắng (RLT) vòng đời tương tự như rầy nâu. Rầy trưởng thành cái có 2 dạng cánh dài và cánh ngắn. Trung bình mỗi trưởng thành cái có thời gian phát dục khoảng 12 ngày, thời gian tiền đẻ trứng khoảng từ 3 đến 8 ngày và mỗi trưởng thành cái đẻ từ 200-500 trứng. Rầy non có 5 tuổi. Rầy non tuổi 1 và tuổi 2 chưa xuất hiện chân cánh, từ tuổi 3 trở đi bắt đầu xuất hiện chân cánh. Các thí nghiệm tại Ấn Độ đã ghi nhận trung bình một trưởng thành cánh dài đẻ khoảng 164 trứng (Vaidya et al, 1981)[40]. Một thí nghiệm khác bởi các nhà khoa học Nhật Bản lại cho rằng trung bình một trưởng thành cái đẻ khoảng 300 đến 350 trứng trong suốt thời gian phát dục (Suenaga, 1963)[36] . Thời gian phát dục của trứng khoảng 6 ngày. Rầy non có 5 tuổi, có màu xám hoặc trắng xám, thời gian phát dục của rầy non kéo dài từ 12 đến 17 ngày (Heinrichs, 1994)[16]. (2) Nghiên cứu về tính kháng của giống lúa với RLT Các công trình nghiên cứu giữa thập kỷ 80 của thế kỷ trước đã nêu rằng nguồn gen kháng RLT là rất khác nhau ở cả lúa trồng và lúa dại. Các thí nghiệm đánh giá tính kháng của giống với RLT đã được Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) tiến hành từ năm 1970. Đã có khoảng 5000 giống lúa trồng (Oryza sativa) đã được đánh giá với RLT. Khoảng 50% trong tổng số 437 giống lúa dại được đánh giá là kháng. Các giống lúa dại kháng RLT còn ở dạng nguyên thủy là Oryza minuta, O. nivara, O. officinalis. Ở Ấn Độ các giống O. officinalis, O. punctata và O. latifolia có sức kháng cao với RLT (Enrique et al., 1985)[11]. Theo Ramaraju ở Ấn độ có 48 giống đã được công nhận kháng RLT trong nhà lưới trong đó có 5 giống kháng cao và 24 giống kháng vừa. Rầy non sống trên giống kháng bị kéo dài thời gian phát dục (12,6-13 ngày, trong khi sống trên giống nhiễm chỉ có 11,6 ngày). Lượng ăn của rầy non trên giống kháng và kháng vừa cũng ít hơn trên giống nhiễm. Tỷ lệ s ống sót của rầy non, tốc độ phát triển quần thể trên giống kháng và giống nhiễm cũng khác nhau có ý nghĩa (Ramaraju, 1996)[30]. 9 Giống lúa là yếu tố tiên quyết để RLT có điều kiện phát sinh và phát triển số lượng lớn trong những năm gần đây, đặc biệt là các giống lúa có nguồn gốc nhập nội từ Trung Quốc. Đánh giá sức chống chịu của các giống trong điều kiện nhà lưới là bước đầu tiên trong toàn bộ quá trình khảo nghiệm và chọn lọc giống chống chịu. Tính kháng RLT của giống CR2035-117-3 được kh ống chế bởi 2 gen trội Wbph1 và Wbph2 nhưng 2 gen này độc lập với nhau. Các gen này đã được đưa vào sử dụng trong chương trình tạo giống kháng RLT (Sen LT, 1994)[32]. Nhiều tác giả nêu rằng có ít nhất 5 gen đã được xác định là kháng RLT đó là Wbph1 từ giống N22, Wbph2 từ ARC10239, Wbph3 từ ADR52, wbph4 từ Podiwi A8 và Wbph5 từ Ndiang Marie (Hernandez et al., 1985; Wu et al., 1985)[17, 42]. Cơ chế tính kháng với RLT bao gồm kháng sinh đối với sự đẻ trứng, kháng sinh với sự gây hại, sống sót và phát triển. Rầy sống trên giống kháng đẻ ít hơn, cơ thể nhỏ hơn, tỷ lệ sống sót của rầy non thấp và thời gian rầy non dài hơn, tốc độ phát triển quần thể chậm hơn và rầy tiết ra ít dịch ngọt hơn (Liu et al., 1995)[21]. Nghiên cứu về vai trò của Silic với tính kháng RLT của giống lúa Mishra và cộng sự đã chỉ ra rằng ở các giống kháng có hàm lượng Silic cao hơn các giống nhiễm. Phân tử Silic-dioxit tồn tạ i ở dạng bọc trong giống kháng Pundia có hàm lượng gấp đôi so với trong giống nhiễm TN1 (Mishra et al., 1992)[25]. Trong năm tiếp theo, một nghiên cứu khác của nhóm tác giả cũng đã nêu rằng ở giống kháng RLT có hàm lượng silic, sắt, kẽm và mangan cao hơn còn nồng độ N, P, K, Ca, Mg, Cu là thấp hơn so với giống nhiễm TN1. Việc nghiên cứu thành phần hóa học của cây chủ sẽ cho hiểu biết tốt hơn mối quan hệ giữa côn trùng và cây trồng (Mishra et al., 1993)[26]. Các nghiên c ứu trong phòng thí nghiệm những năm trước đó của nhóm tác giả còn cho thấy các giống kháng như Pundia và Landisarakanti có hàm lượng aminoacid, phenol, đồng và diệp lục tố thấp hơn so với giống nhiễm TN1. Ở khía cạnh gây hại, hàm lượng aminoacid, phenol tăng lên ở các giống kháng và giảm đi ở các giống nhiễm. Nhưng hàm lượng đường ở các giống nhiễm lại bị thải nhiều hơn ở các giống kháng và hàm lượng tinh bột tă ng lên. Sự phá hủy quá mức của diệp lục tố kết hợp với các nhân tố trên lý giải tại sao đồng tăng dữ dội và cuối cùng cây héo ở giống nhiễm (Mishra et al., 1991)[24]. Nghiên cứu cơ chế kháng của 15 giống lúa các tác giả đã có kết luận sự hoạt động của Carboxylesterase, axit và alkalin photphatase ở rầy trưởng thành và rầy non thế hệ thứ 2 là lớn hơn có ý nghĩa khi chúng được nuôi trên các giống nhiễm (Wu et al., 1993)[43]. Theo Shin (1992) xử lý GA3 (chất kích thích sinh trưởng thực vật) có tác dụng tăng tính kháng ở các giống nhiễm và pp-333 (chất anti GA3) lại làm giảm tính kháng ở các giống kháng (Shin, 1992)[33]. [...]... việc phòng trừ rầy lưng trắng khi chúng bắt đầu xâm nhập vào ruộng để truyền bệnh 17 CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu (1) Xác định được nguyên nhân gây bệnh lùn lụi hại lúa và phương thức lan truyền (2) Xây dựng được quy trình tổng hợp phòng chống bệnh lùn lụi hại lúa có hiệu quả (3) Xây dựng được mô hình thực nghiệm phòng chống hiệu quả bệnh lùn lụi hại lúa. .. dung nghiên cứu 2.2.1 Điều tra, đánh giá sự phân bố, mức độ thiệt hại và các yếu tố liên quan đến sự phát sinh, gây hại của bệnh lùn lụi lúa tại một số vùng sản xuất lúa chính ở miền Bắc và miền Trung 2.2.2 Xác định tác nhân gây nên hiện tượng lùn lụi lúa và phương thức lan truyền 2.2.3 Nghiên cứu quan hệ “tác nhân gây bệnh – môi giới truyền bệnh – cây trồng” và những tác động qua lại 2.2.4 Nghiên cứu. .. định biện pháp phòng, trừ bệnh lùn sọc đen hại lúa 18 Với sự đồng thuận cao của người sản xuất lúa, đến nay bệnh vi-rút lúa lùn sọc đen đã từng bước bị đẩy lùi trong các vùng ổ dịch góp phần ổn định sản xuất lúa gạo ở các tỉnh phía Bắc và duyên hải Trung Bộ 2.3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Vật liệu và dụng cụ nghiên cứu - Cây lúa nhiễm bệnh thu thập ngoài đồng ruộng và các nguồn cây nhiễm bệnh. .. về bệnh và cách phòng trừ bệnh 27 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Điều tra, đánh giá sự phân bố, mức độ thiệt hại và các yếu tố liên quan đến sự phát sinh, gây hại của bệnh lùn lụi lúa tại một số vùng sản xuất lúa chính ở miền Bắc và miền Trung 3.1.1 Triệu chứng Cây lúa bị bệnh có triệu chứng chung là thấp lùn, lá xanh đậm hơn bình thường Lá lúa bị bệnh có thể xoăn ở đầu lá hoặc toàn bộ lá Gân lá ở. .. Hồng); (ii) bệnh tungro: ở 1 số tỉnh ven biển miền Trung, rải rác ở các tỉnh phía Nam; (iii) bệnh lúa cỏ: ở các tỉnh phía Nam và (iv) bệnh lúa lùn xoắn lá: ở các tỉnh phía Nam và rải rác 1 số điểm ở miền Bắc; và hiện nay là (v) bệnh lùn sọc đen phương nam: đã và đang gây hại ở hầu khắp các tỉnh phía Bắc và miền Trung đến Phú Yên Ngoài ra còn ghi nhận bệnh “vàng héo lá” do Mycoplasma (nay gọi là Phytoplasma)... lúa nhiễm bệnh 2.3.2.4 Nghiên cứu các giải pháp phòng chống và đề xuất qui trình phòng trừ tổng hợp bệnh lùn lụi lúa (1) Điều tra đánh giá vai trò ảnh hưởng của các biện pháp canh tác tới phát sinh gây hại của bệnh từ đó đề xuất các biện pháp canh tác có khả năng hạn chế bệnh và môi giới - Tiêu chí đánh giá: đánh giá ảnh hưởng của thời vụ, mức độ thâm canh (mật độ gieo cấy, phân bón) đến tỷ lệ và mức... trừ rầy nâu – môi giới truyền bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá Kết quả thí nghiệm đã được nhân rộng và được Bộ Nông nghiệp đặc cách đưa vào quy trình phòng trừ rầy nâu, bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Đến vụ mùa năm 2009, tại các tỉnh miền Bắc và miền Trung xuất hiện bệnh lùn sọc đen trên lúa và do chính rầy lưng trắng là môi giới truyền bệnh Viện Bảo vệ thực vật đã tiến... trình Bộ Nông nghiệp và PTNT kết quả xác định nguyên nhân gây hiện tượng lùn lụi lúa tại Nghệ An, các tỉnh khác ở miền Bắc và miền Trung là do vi-rút lúa lùn sọc đen phương Nam (gọi tắt là lùn sọc đen) gây nên, rầy lưng trắng là môi giới truyền bệnh Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã được sử dụng làm cơ sở để xây dựng hệ thống biện pháp chỉ đạo chống dịch của Bộ Nông nghiệp và PTNT mà điển hình... sau lây nhiễm); và d) Triệu chứng cây ngô bị bệnh (40 ngày sau lây nhiễm nhân tạo trên ngô 10 ngày tuổi) Phân tích triệu chứng bệnh trên đồng ruộng của các loại bệnh vi-rút chủ yếu xuất hiện trên lúa ở các nước vùng châu Á và triệu chứng bệnh mới trên lúa ở phía Bắc trong vụ mùa vừa qua cho thấy bệnh hại mới này có nhiều điểm giống với bệnh vi-rút lúa lùn xoắn lá và bệnh vi-rút lúa lùn sọc đen Năm... lực lượng nghiên cứu và thu được kết quả bước đầu về tác nhân gây bệnh và con đường lây lan của chúng Cuối tháng 12/2009, Viện BVTV đã có báo cáo trình Bộ Nông nghiệp và PTNT kết quả xác định nguyên nhân gây hiện tượng lùn lụi lúa tại Nghệ An, các tỉnh khác ở miền Bắc và miền Trung là do vi-rút lúa lùn sọc đen phương nam (gọi tắt là lùn sọc đen) gây nên, rầy lưng trắng là môi giới truyền bệnh Để thuận . THỰC VẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG BỆNH LÙN LỤI HẠI LÚA Ở MIỀN BẮC” Chủ trì để tài: TS. xuất lúa, bảo đảm an ninh lương thực, Viện Bảo vệ thực vật đã được Bộ Khoa học và Công nghệ giao thực hiện đề tài: Nghiên cứu nguyên nhân và biện pháp phòng chống bệnh lùn lụi hại lúa ở miền Bắc gây hại nghiêm trọng và phổ biến là: bệnh lúa lùn, bệnh vàng lá tạm thời, bệnh Tungro, bệnh lúa cỏ và bệnh lúa lùn xoắn lá (Hibino, 1996)[14]. Bệnh lúa lùn (Rice Dwarf - RDV) : Cây bị bệnh