Mục tiêu của môn học/mô đun: - Kiến thức: + Nắm được những kiến thức về tác hại của bệnh cây + Nhận biết được triệu chứng bệnh cây + Chẩn đoán được các nguyên nhân gây ra bệnh + Nắm được
Vị trí tính chất và yêu cầu của môn học
Môn học này đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong ngành trồng trọt và bảo vệ thực vật, cung cấp kiến thức cơ bản cần thiết để người học có thể tiếp cận và hiểu sâu hơn về lĩnh vực bệnh cây.
Khi học môn này, người học cần phải cẩn thận, tỷ mỉ và chính xác trong việc chẩn đoán bệnh Việc chẩn đoán sai có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nông sản, dẫn đến thiệt hại kinh tế lớn cho nông dân và doanh nghiệp.
Môn học sẽ cung cấp cơ bản kiến thức về bệnh cây gồm: + Định nghĩa bệnh cây
+ Các bệnh truyền nhiễm, không truyền nhiễm
+ Sinh thái và dịch bệnh
+ Biện pháp phòng trừ chung
BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỆNH CÂY Giới thiệu
Chương này giúp người học nắm 1 số kiến thức cơ bản về bệnh cây, triệu chứng, phương pháp chẩn đoán
- Hiểu và trình bày được các khái niệm
- Nắm được tác hại của bệnh cây đối với sản xuất nông nghiệp
- Phân loại và nhận biết được triệu chứng bệnh cây
1 Khoa học bệnh cây và sản xuất nông nghiệp
Khoa học bệnh cây nghiên cứu các cây bị bệnh, tập trung vào vai trò của ký sinh gây bệnh và môi trường trong sự phát triển của vi sinh vật gây hại Tính độc của vi sinh vật ảnh hưởng đến mức độ nhiễm bệnh của cây Đối tượng nghiên cứu bao gồm nguyên nhân gây bệnh, ảnh hưởng của môi trường đến sự phát triển của bệnh, và các biện pháp phòng trừ hiệu quả về kinh tế và bảo vệ môi trường.
- Các đặc điểm triệu chứng và quá trình bệnh lý
- Đặc điểm nguyên nhân gây bệnh và các phương pháp chẩn đoán xác định bệnh
- Tác hại, tính phổ biến, quy luật phát sinh và dự tính bệnh theo các vùng sinh thái
- Nghiên cứu tính miễn dịch, kháng bệnh, chịu bệnh và bản chất các hiện tượng này để ứng dụng trong nghiên cứu tạo giống kháng bệnh
- Đưa ra các biện pháp phòng trừ có hiệu quả và kinh tế nhất và bảo vệ môi trường
1.2 Lịch sử tóm tắt về khoa học bệnh cây
Khoa học bệnh cây ra đời từ nhu cầu của sản xuất nông nghiệp, bắt nguồn từ thời kỳ hái lượm và du canh, khi con người chưa nhận thức được nguyên nhân gây hại cho cây trồng Vào thế kỷ 3 trước Công nguyên, Theophraste đã mô tả bệnh gỉ sắt và nấm ký sinh, đánh dấu bước tiến trong hiểu biết về bệnh cây Đến thế kỷ 16, với sự phát triển của chế độ phong kiến và các vùng sản xuất chuyên canh, tác hại của bệnh cây ngày càng nghiêm trọng, đồng thời nhận thức về bệnh cũng được cải thiện rõ rệt.
Vào thế kỷ 18, kinh tế thế giới chuyển mình từ các công trường thủ công sang cơ khí và cơ khí hóa, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật tại các quốc gia tư bản Những biện pháp phòng trừ bệnh cây đầu tiên được thực hiện, với M Tillet (1775) và B Prevost (1807) là những người tiên phong nghiên cứu bệnh than đen lúa mì Tài liệu nghiên cứu về bệnh cây của Anton de Bary (1853) đã tạo nền tảng cho sự phát triển của khoa học bệnh cây sau này Năm 1875, Hallier phát hiện ra vi khuẩn gây thối củ khoai tây, trong khi A Mayer (1886), D Ivanopski (1892) và M Bayerinck (1898) đã tìm ra virus khảm thuốc lá.
(1898) phát hiện Mycoplasma ở động vật…
1.3 Tác hại của bệnh cây
Bệnh cây trồng làm giảm năng suất do gây hại cho các bộ phận như thân, cành, lá, củ và quả, khiến cây sinh trưởng kém và còi cọc Khi dịch bệnh bùng phát, nó có thể ảnh hưởng đến sản lượng trên diện tích rộng, dẫn đến thiệt hại kinh tế lớn.
Bệnh gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nông sản trong quá trình thu hoạch và bảo quản, dẫn đến sự suy giảm giá trị dinh dưỡng của rau quả, bao gồm giảm hàm lượng đạm, chất béo, đường, vitamin và khoáng chất.
Chè, thuốc lá và cà phê có thể bị mất hương vị hoặc nát vụn trong quá trình chế biến, trong khi mía giảm hàm lượng đường Bông và đay có sợi ngắn hơn, dễ đứt và sợi bông có thể bị hoen ố do vi khuẩn Nhựa cao su trở nên kém đàn hồi khi cây bị bệnh, dẫn đến việc bệnh ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng các vật liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm và công nghiệp nhẹ.
Bệnh loét cam và bệnh sẹo chanh làm giảm giá trị thẩm mỹ của hàng hóa, với bệnh loét cam gây ra các vết lở, loét trên quả và bệnh sẹo chanh tạo ra những u lồi dạng chóp nón trên quả chanh Ngoài ra, bệnh thán thư xoài gây ra những vết đốm đen trên bề mặt quả, dẫn đến tình trạng thối hỏng khi bảo quản các sản phẩm này.
Bệnh có thể làm giảm sức sống hoặc gây chết cho hom giống, mắt ghép, gốc ghép, cành ghép, và các sản phẩm nuôi cấy mô tế bào trong quá trình nhân giống vô tính Ngoài ra, bệnh cũng làm giảm sức nảy mầm và gây chết cây con khi nhiễm trên hạt giống.
Nấm gây bệnh than đen ở lúa mì và nấm Fusarium gây bệnh mốc hồng ngô đều sản sinh ra độc tố nguy hiểm Độc tố từ nấm than đen có thể gây hại cho cả con người và gia súc, trong khi độc tố từ nấm Fusarium ở liều cao có khả năng gây tử vong cho con người.
-Nấm gây bệnh đốm vòng xu hào, bắp cải Alternaria brassicae tiết ra độc tố Alternarin
Bệnh cây không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của cây trồng mà còn gây ô nhiễm đất, khi vi sinh vật gây bệnh và tuyến trùng tích tụ trong đất, tạo thành môi trường nhiễm bệnh nguy hiểm cho các vụ mùa sau Hơn nữa, hóa chất phòng trừ bệnh tích tụ trong đất, ức chế các vi sinh vật có ích và làm ô nhiễm môi trường.
Những biến đổi về cường độ quang hợp
Cây bị bệnh thường có cường độ quang hợp giảm sút do diện tích lá giảm rõ rệt hoặc lá bị vàng, dẫn đến hàm lượng diệp lục thấp Nhiều cây bệnh gặp tình trạng rụng lá, thấp lùn, lá nhỏ, hoặc lá bị biến dạng như xoăn cuốn, khiến cho cường độ quang hợp luôn ở mức thấp.
Những biến đổi về cường độ hô hấp
Cường độ hô hấp của cây bệnh chịu ảnh hưởng chủ yếu từ đặc tính của ký sinh vật gây bệnh, cũng như đặc điểm giống cây và vùng mô tế bào bị nhiễm Thường thì, cường độ hô hấp sẽ tăng cao trong giai đoạn đầu của sự nhiễm bệnh, sau đó giảm dần hoặc giảm nhanh chóng tùy thuộc vào khả năng kháng hoặc mức độ nhiễm bệnh của cây ký chủ.
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BỆNH CÂY
Triệu chứng bệnh cây
Bệnh cây do vi sinh vật gây ra thường trải qua một quá trình nhiễm bệnh phức tạp, bao gồm thời gian ủ bệnh (thời kỳ tiềm dục) và giai đoạn khủng hoảng ban đầu trước khi phát triển thành hiện tượng bệnh lý rõ rệt Sự xuất hiện của bệnh không thể xảy ra một cách đột ngột mà cần có các yếu tố môi trường và thời gian để bệnh lý hình thành.
- Ý thứ 2: ý này đa phân ra hai loại bệnh là bệnh truyền nhiễm (do các ký sinh vật) và bệnh không truyền nhiễm (do môi trường)
Khi cây bị bệnh, những thay đổi quan trọng sẽ diễn ra trong quá trình quang hợp, hô hấp, và trao đổi chất Những biến đổi này là điều tất yếu, ảnh hưởng đến khả năng trao đổi nước và dinh dưỡng của cây Sự suy giảm trong các chức năng này có thể dẫn đến tình trạng sức khỏe kém của cây, làm giảm khả năng sinh trưởng và phát triển.
- Ý thứ 4: làm thay đổi tế bào và mô là hậu quả của sự thay đổi hoạt động sinh lý của cây
Bệnh cây có thể làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm, điều này thể hiện quan điểm kinh tế của các nhà nghiên cứu Nếu một loại bệnh không ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng, thì việc phòng trừ bệnh có thể không cần thiết.
Quá trình nhiễm bệnh của ký sinh phụ thuộc vào loại ký chủ, bao gồm nhóm giống kháng bệnh, chịu bệnh và nhiễm bệnh Độ độc của ký sinh và mức độ nghiêm trọng của bệnh cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường sống, trong đó điều kiện thời tiết, khí hậu, đất đai và dinh dưỡng của cây chủ là những yếu tố quan trọng nhất.
2.2 Phân loại triệu chứng cơ bản
Triệu chứng bệnh là sự biến đổi mô bệnh biểu hiện ra bên ngoài mà ta có thể quan sát, nhận biết đ−ợc
Có nhiều loại bệnh cây với triệu chứng đa dạng, tùy thuộc vào tính chất của bệnh (bệnh toàn bộ hoặc bệnh cục bộ) Các triệu chứng này có thể được phân chia thành những nhóm cơ bản thường gặp, giúp nhận diện và xử lý hiệu quả.
Vết đốm là hiện tượng chết từng đám mô thực vật, gây ra các vết bệnh cục bộ với hình dạng đa dạng như tròn, bầu dục hoặc bất định Những vết bệnh này có thể có màu sắc khác nhau như đen, trắng, nâu, đỏ, và thường được gọi chung là bệnh đốm lá hoặc quả.
Thối hỏng là hiện tượng mô tế bào trong các bộ phận như củ, rễ, quả và thân chứa nhiều nước và chất dự trữ bị phân huỷ Điều này dẫn đến cấu trúc mô bị phá vỡ, tạo thành khối mềm nhũn, nát hoặc khô teo, với màu sắc đa dạng như đen, nâu sẫm, xám trắng và có mùi khó chịu.
Chảy gôm (nhựa): Hiện tượng chảy nhựa ở gốc, thân, cành cây, các tế bào hoá gỗ do bệnh phá hoại (bệnh chảy gôm cam, chanh)
Héo rũ là hiện tượng cây cối chết, với cành lá héo xanh, vàng và rũ xuống Tình trạng này có thể do các bó mạch dẫn bị phá hủy, thâm đen hoặc rễ cây bị thối, dẫn đến thiếu nước và tế bào mất sức trương.
Biến màu ở cây là hiện tượng khi bộ phận cây bị bệnh mất màu xanh do sự phá hủy cấu trúc và chức năng của diệp lục, dẫn đến giảm hàm lượng diệp lục Hiện tượng này có thể biểu hiện dưới nhiều hình thức khác nhau như loang lổ (bệnh khảm lá), vàng lá, hoặc bạch tạng (trắng lợt).
Biến dạng: Bộ phận cây bị bệnh dị hình: Lá xoăn, dăn dúm, cuốn lá, cong queo, lùn thấp, cao vống, búi cành (chổi thần), chun ngọn
Lở loét: Bộ phận bị bệnh (quả, thân, cành, gốc) nứt vỡ, loét, lõm như các bệnh loét cam, ghẻ sao khoai tây
Lớp phấn và mốc xuất hiện trên bề mặt các bộ phận cây bị bệnh như lá và quả, tạo thành một lớp sợi nấm và bào tử rất mỏng, xốp, và mịn, thường có màu trắng hoặc đen, điển hình cho bệnh phấn trắng và bệnh muội đen Ngoài ra, vết bệnh còn có thể hình thành ổ bào tử nấm nổi lên trên bề mặt lá khi lớp biểu bì bị nứt vỡ, triệu chứng này thường gặp ở một số bệnh như bệnh gỉ sắt và bệnh đốm vòng do nấm.
Mumi là hiện tượng gây ra sự phá huỷ hoàn toàn bên trong quả, hạt và bông cờ, dẫn đến sự tích tụ của khối sợi nấm và bào tử màu đen, được gọi là bệnh than đen Bệnh này còn được biết đến với tên gọi bệnh hoa cúc lúa và phấn đen ngô.
Vi khuẩn phổ biến gây ra các dạng: vết đốm, thổi hỏng, héo rũ dạng héo xanh u sưng, lở loét
Virus thường gây ra các dạng: biến màu, biến dạng, thỉnh thoảng có vết đốm Phytoplasma, viroide, tuyến trùng thường gây ra biến màu, biến dạng, u sưng
Triệu chứng bệnh cây thường dễ nhầm lẫn, đòi hỏi việc chẩn đoán phải áp dụng nhiều phương pháp phối hợp để xác định nguyên nhân gây bệnh một cách chính xác Đặc biệt, phương pháp lây bệnh nhân tạo là một công cụ hữu ích trong quá trình này.
Chẩn đoán bệnh cây
Chẩn đoán bệnh cây là quá trình xác định nguyên nhân gây bệnh và các triệu chứng bên ngoài của cây, giúp phân biệt rõ ràng giữa bệnh do ký sinh trùng và các hiện tượng do môi trường gây ra Qua đó, việc chẩn đoán chính xác sẽ dẫn đến các biện pháp phòng trừ hiệu quả.
Khái quát về các bước chẩn đoán bệnh cây
Để đánh giá tình hình bệnh tật trên đồng ruộng, bước đầu tiên là quan sát tổng quát nhằm xác định mức độ phổ biến của bệnh và giống cây bị ảnh hưởng, cũng như mức độ thiệt hại và thời gian xuất hiện của bệnh.
Bước 2: Cần phân biệt triệu chứng của bệnh đặc biệt với các bệnh do ký sinh trùng và yếu tố môi trường gây ra Hãy xác định những đặc điểm riêng biệt của bộ phận bị ảnh hưởng để có chẩn đoán chính xác.
Bước 3: Xác định được vi sinh vật gây bệnh và đặc điểm của chúng để đi đến khả năng phòng trừ có hiệu quả và kinh tế nhất
Chẩn đoán bệnh cây là một quá trình phức tạp do sự thay đổi liên tục của điều kiện sinh thái Tình trạng bệnh lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loài, giống, tuổi cây và loại vi sinh vật gây bệnh Vì vậy, cần có phương pháp linh hoạt và chú ý đến những chi tiết đặc biệt để đạt được hiệu quả cao trong chẩn đoán.
3.2 Các nhóm phương pháp chẩn đoán bệnh cây chủ yếu a.Phương pháp chẩn đoán bằng triệu chứng bên ngoài
Chẩn đoán bệnh cây thông qua triệu chứng bên ngoài là phương pháp quan trọng giúp hiểu rõ nguyên nhân gây bệnh Việc nhận diện đặc điểm riêng biệt của từng nhóm bệnh và nguyên nhân giúp so sánh chính xác và tránh nhầm lẫn trong chẩn đoán.
Triệu chứng bệnh trên cây phụ thuộc vào mức độ nặng nhẹ, giống cây, phương pháp chăm sóc, và điều kiện sinh thái cũng như khí hậu Ngoài ra, bản chất của nguyên nhân gây bệnh và tính độc của vi sinh vật cũng ảnh hưởng đến triệu chứng bệnh.
Chẩn đoán bệnh cây bằng triệu chứng là phương pháp hiệu quả và tiết kiệm, nhưng chỉ dựa vào một phương pháp có thể dẫn đến kết quả không đầy đủ Do đó, việc kết hợp nhiều phương pháp chẩn đoán là cần thiết để đạt được độ chính xác cao hơn Một trong những phương pháp thường được sử dụng là chẩn đoán bằng kính hiển vi quang học, giúp quan sát chi tiết cấu trúc tế bào và xác định nguyên nhân gây bệnh.
Các vi sinh vật có thể quan sát bằng kính hiển vi bao gồm nấm, xạ khuẩn và vi khuẩn Tuy nhiên, virus, phytoplasma và viroide không thể được kiểm tra bằng kính hiển vi thông thường, mà cần sử dụng kính hiển vi điện tử với độ phóng đại từ hàng vạn đến hàng chục vạn lần do kích thước rất nhỏ của chúng Để chẩn đoán vi sinh vật bằng kính hiển vi thường, cần phải đáp ứng một số điều kiện nhất định.
Phải nắm vững phương pháp sử dụng kính hiển vi quang học
Khi thu mẫu nấm và vi khuẩn từ đồng ruộng, cần chú ý lấy mẫu từ những vết bệnh đang phát triển hoặc mới hình thành Việc thu thập mẫu từ các vết bệnh đã cũ có thể dẫn đến nhầm lẫn trong việc xác định nguyên nhân gây bệnh, do có sự hiện diện của các vi sinh vật hoại sinh và phụ sinh ngẫu nhiên trên bề mặt vết bệnh.
Khi phát hiện vết bệnh mới chưa có bào tử hoặc dịch bào tử, cần đặt mẫu lá bệnh (bao gồm thân, cành, quả) vào hộp ẩm petri có lót giấy ẩm Để trong điều kiện nhiệt độ phòng hoặc trong tủ ấm ở 30°C, hàng ngày kiểm tra để phát hiện sự xuất hiện của sợi nấm và bào tử trên bề mặt vết bệnh nhằm lấy mẫu quan sát.
Có thể quan sát bào tử trực tiếp trên vết bệnh dưới kính hiển vi để xác định hình dạng, màu sắc và kích thước của chúng Phương pháp nhuộm như methylen xanh, nitrat bạc 10% trong 3-5 phút, sau đó thấm khô và nhuộm tiếp bằng dung dịch KOH 10%, KMnO4 5% hoặc Fucsin Fenol giúp phát hiện thể sợi nấm hoặc vi khuẩn trong mô bệnh.
Khi quan sát vi khuẩn, có thể sử dụng các kỹ thuật chẩn đoán nhanh như ngâm đầu lá bệnh vào dung dịch NaCl 1% trong 15 - 30 phút để phát hiện giọt dịch vi khuẩn nổi lên Nhuộm gram và nhuộm lông roi, sau đó quan sát dưới kính dầu với độ phóng đại trên 400 lần, giúp mô tả hình dạng, màu sắc và kích thước vi khuẩn một cách chính xác Ngoài ra, tế bào vi khuẩn cũng có thể được quan sát rõ ràng trên kính hiển vi huỳnh quang bằng phương pháp nhuộm kháng thể huỳnh quang.
Để phân lập vi sinh vật như nấm và vi khuẩn từ cây nhiễm bệnh, có thể sử dụng một mẫu mô cây nhỏ, cắt phần lá gần vết bệnh và cấy vào môi trường Phương pháp pha loang và cấy truyền giúp tách biệt các vi sinh vật Các loại môi trường phổ biến bao gồm Water Agar (WA) với tỷ lệ 20g Agar và 1000ml nước cất, cùng với các môi trường phân lập nấm như mPDA, CLA, PDA, CMA và môi trường phân lập vi khuẩn như SPA, King’s B, TZC, Wakimoto, PS, PG, PGA.
Trong các môi trường nghiên cứu, có hai loại chính: môi trường tổng hợp và môi trường bán tổng hợp Môi trường tổng hợp chứa tất cả các chất với thành phần hóa học rõ ràng, thường là dạng lỏng Ngược lại, môi trường bán tổng hợp chỉ có một số chất hoặc một chất với thành phần hóa học không được xác định rõ ràng.
Thực hành: Quan sát và thu thập các mẫu triệu chứng cơ bản của bệnh cây
Quan sát, nhận biết một số nấm bệnh phổ biến trên cây trồng tại địa phương (cà phê, cao su, tiêu, sầu riêng).
Câu hỏi ôn tập
1 Phân loại triệu chứng cơ bản của bệnh cây
2 Nêu các phương pháp chẩn đoán cơ bản bệnh cây? Phương pháp nào là phổ biến nhất?
3 Tác hại của bệnh cây đối với cây trồng? Nêu một số biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu tác động của bệnh cây đến cây trồng?
BỆNH KHÔNG TRUYỀN NHIỄM
Khái niệm và đặc điểm
Bệnh sinh lý, hay còn gọi là bệnh do điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi, ảnh hưởng đến cây trồng khi chúng vượt quá giới hạn chịu đựng của mình Mỗi giống, loài cây đều có phạm vi thích ứng nhất định với các yếu tố như dinh dưỡng, đất đai, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng Khi các điều kiện môi trường kéo dài và không phù hợp trong thời kỳ sinh trưởng quan trọng, cây trồng sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý, phản ánh sự ảnh hưởng tiêu cực từ môi trường.
Nguyên nhân gây bệnh
Đất đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của bộ rễ cây, đồng thời là nguồn cung cấp dinh dưỡng và nước chủ yếu Những biến đổi về tính chất vật lý, hóa học và thành phần dinh dưỡng của đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Bệnh hại do cấu tượng đất Ảnh hưởng độ pH của đất Ảnh hưởng dinh dưỡng trong đất
Bệnh do điều kiện thời tiết
Bệnh do tác động của ánh sáng
Bệnh do chất độc, khí độc gây ra
Chẩn đoán và phương hướng phòng trừ bệnh
Cây ăn quả thiếu lân thường có lá màu lục tối hoặc lam-lục, không tươi như lá bình thường Cây ngô thiếu lân nặng sẽ xuất hiện hai dải tím đỏ ở mép lá, trong khi cây non chuyển sang màu huyết dụ rõ rệt Cây lúa thiếu lân sẽ phát triển còi cọc, đẻ nhánh kém và chín muộn.
Thiếu kali ở cây trồng gây ra nhiều triệu chứng khác nhau Đối với cây ngô, lá sẽ có màu sáng và mềm, không trải ra bình thường mà uốn cong như gợn sóng Cây khoai tây cũng gặp tình trạng tương tự, với lá quăn xuống và viền quanh gân lá có màu xanh lục, sau đó mép lá chuyển sang màu nâu Đặc biệt, ở cây có lá, mép lá sẽ bị úa vàng trước khi chuyển sang màu nâu như bị đốt cháy.
Triệu chứng thiếu lưu huỳnh (S) trên cây tương tự như triệu chứng thiếu nitơ (N), với đặc điểm cây mảnh khảnh và lá vàng nhạt Tuy nhiên, dấu hiệu thiếu S thường xuất hiện ở lá non và phần ngọn trước, không linh hoạt như thiếu N Lá non có màu lục nhạt đồng đều hoặc bạc phếch, và việc phun hay bón đạm không cải thiện được tình trạng xanh của lá, cho thấy rõ ràng là bệnh thiếu lưu huỳnh.
Ngô thiếu canxi nghiêm trọng sẽ không phát triển được lá non, và đầu lá có thể bị bao phủ bởi một lớp gelatine Hơn nữa, các lá có xu hướng dính chặt vào nhau, với ngọn lá trước dính vào lá phía dưới kế tiếp.
Cây thiếu magiê thường có hiện tượng lá vàng, chỉ còn lại gân xanh, tạo nên hình ảnh các dải màu vàng xen lẫn gân xanh trên lá đơn tử diệp giống như lá ngô Trong khi đó, lá song tử diệp xuất hiện đốm hoặc mảng màu vàng, có thể kèm theo các đốm màu cam, tím hoặc đỏ giữa các đường gân xanh Đối với cây bông, thiếu magiê khiến lá phía dưới chuyển sang màu tím đỏ, sau đó là nâu và dẫn đến hoại tử.
Mối liên quan giữa bệnh truyền nhiễm và bệnh không truyền nhiễm
Môi trường ảnh hưởng lớn đến sức khỏe cây trồng, làm cho cây dễ bị nhiễm bệnh Cây thiếu đạm thường bị tấn công bởi các loại bệnh do nhóm bán ký sinh, trong khi cây thừa đạm và lân lại có nguy cơ cao với các bệnh do ký sinh chuyên tính Ngoài ra, cây thiếu bo, một nguyên tố vi lượng quan trọng, dễ bị nhiễm nấm Phoma và Botrytis, đồng thời cây dứa thiếu bo cũng dễ bị nấm gây thối nõn.
Thực hành: Quan sát các nguyên nhân gây ra bệnh không truyền nhiễm
Thực hành quan sát một số biểu hiện trên mẫu lá tại các vườn cây địa phương để đánh gia, chẩn đoán bệnh
1 Nêu khái niệm, đặc điểm của bệnh không truyền nhiễm, phương pháp chẩn đoán
2 Nêu khái niệm bệnh tr
Kiểm tra định kỳ
Bài học giúp người học nắm được các khái niệm về bệnh truyền nhiễm, cách chẩn đoán và phương hướng phòng trừ
Trình bày được khái niệm và đặc điểm của bệnh
- Nắm được các nguyên nhân gây bệnh và mối liên quan giữa bệnh truyền nhiễm với bệnh không truyền nhiễm
- Thực hiện được các phương pháp chẩn đoán bệnh, từ đó đưa ra phương hướng phòng trừ bệnh
1 Khái niệm và đặc điểm
BỆNH TRUYỀN NHIỄM
Nấm gây bệnh
- Nấm là một loại vi sinh vật, kích thước bé nhỏ (đơn vị đo là micromet - mm)
- Tế bào nấm có nhân thật (có hạch nhân và màng nhân)
- Nấm không có diệp lục (Chlorophyll) Vì vậy chúng là cơ thể dị dưỡng, sống ký sinh và có khả năng đồng hoá
Cơ quan sinh trưởng của nấm là sợi nấm (Hyphae), thường có cấu trúc dạng sợi, có thể là đơn bào hoặc đa bào và không di chuyển Nhiều sợi nấm kết hợp lại tạo thành tản nấm (Mycelium), ngoại trừ một số loại nấm cổ sinh có hình dạng nguyên sinh bào (Plasmodium).
- Nấm sinh sản bằng bào tử (Spore)
Bào tử nấm là những đơn vị nhỏ chứa bộ gen của sợi nấm, đầy đủ chất dinh dưỡng và có khả năng phát triển thành quần thể nấm mới Chúng thường có một, hai hoặc nhiều tế bào và thường không thể tự di chuyển, ngoại trừ bào tử động (Zoospore).
Vi khuẩn gây bệnh cây
Vi khuẩn hại cây là nguyên sinh đơn bào không có diệp lục, có hình dạng gậy với kích thước nhỏ bé từ 1 - 3,5 x 0,5 - 1mm Một số loài vi khuẩn có thể không có lông roi, trong khi các loài khác có từ 1 đến nhiều lông roi ở một đầu, hai đầu hoặc xung quanh tế bào Bên ngoài, tế bào vi khuẩn được bao bọc bởi vách tế bào, có thể có vỏ nhờn, trong khi bên trong là màng tế bào chất, tế bào chất và nhân khuyếch tán, cấu tạo từ chuỗi ADN cùng với các cơ quan khác như ribosom, merosom và plasmid.
Vỏ nhờn có tác dụng bảo vệ cho vi khuẩn chống lại những thay đổi của điều kiện môi trường
Vách tế bào chủ yếu được cấu tạo từ nucleoprotein, bao gồm hai thành phần chính là lipoprotein và polysaccharid Chức năng của vách tế bào là bảo vệ hình dạng của vi khuẩn và có tính bán thấm, cho phép các chất hòa tan hấp thụ vào trong cơ thể Màng tế bào chất có độ dày từ 50 đến 100 angstrom, đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý của vi khuẩn.
+ Duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào
+ Bảo đảm việc chủ động tích luỹ chất dinh dưỡng trong tế bào và thải các sản phẩm trao đổi chất ra ngoài tế bào
+ Là nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào và vỏ nhờn
+ Là nơi chứa một số enzym của tế bào vi khuẩn
Dịch khuẩn bào Phytoplasma (Mycoplasma) gây bệnh cây
Phytoplasma và viroide tồn tại ở dạng hạt hay dạng sợi trong tế bào thực vật
Phytoplasma, được phát hiện vào năm 1967 và ban đầu được gọi là mytoplasma, là sinh vật dạng nấm có hình sợi với đường kính cơ thể chưa đến 1 μm Chúng ký sinh trên cây, đặc biệt trong bó mạch libe, và thường gây bệnh ở các vùng nhiệt đới.
Phytoplasma xâm nhập vào bó mạch libe, gây hiện tượng biến vàng ở cây bệnh Các cây nhiễm phytoplasma thường có lá màu nhạt và giảm hàm lượng chlorophyl, dẫn đến các triệu chứng rõ rệt.
Bệnh hoá gỗ cà chua khiến thân cây trở nên cứng, lá nhỏ và màu sắc nhạt Tại châu Úc, cà chua gặp phải bệnh chồi lớn, trong khi ở Ấn Độ, bệnh xoăn ngọn đỏ tía xuất hiện Đài Loan cũng ghi nhận bệnh trắng lá mía trên cây cà chua.
Bệnh cuốn lá khoai tây do phytoplasma gây ra, khiến lá cây cuốn tròn và có màu đỏ tía Triệu chứng khác bao gồm nhiều vết chết trên thân cây, mạch dẫn biến màu, và cây thường mọc đơn thân, cao hơn bình thường nhưng dễ chết non.
Bệnh lùn bụi: làm cây mọc thành nhiều thân xèo ra như một cái chổi, hoa có màu xanh, mạch gỗ chết như dạng gân mạng lưới
Phytoplasma là tác nhân gây ra nhiều bệnh hại cây trồng nghiêm trọng, bao gồm bệnh biến vàng cây cúc tây, bệnh lùn cây lúa miến, và bệnh lùn cây ngô ở châu Âu và châu Mỹ Ngoài ra, phytoplasma còn gây ra bệnh hoá xanh vỏ quả cam, chanh tại các vùng trồng cam trên toàn thế giới Đặc biệt, bệnh biến vàng cây lúa ở Đông Nam Á cũng có nguồn gốc từ phytoplasma.
Vi rút gây bệnh cây
Bệnh virus thực vật gây thiệt hại lớn nhất không chỉ ở việc làm chết cây trồng nhanh chóng mà còn khiến cây bị thoái hoá, giảm sức sống và dần tàn lụi Ở cây lâu năm, một số virus có thể gây bệnh nặng trong mùa có thời tiết ôn hoà, nhưng khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao, chúng thường gây hiện tượng mất triệu chứng (latent period) Điều này khiến người sản xuất nhầm lẫn và không phát hiện được mức độ nguy hiểm của bệnh Chỉ khi cây không còn khả năng phục hồi và hoàn toàn tàn lụi, người ta mới nhận ra tình trạng bệnh, nhưng lúc đó đã quá muộn.
Tuyến trùng hại thực vật
Tuyến trùng thực vật là nhóm sinh thái tuyến trùng chuyên sống ký sinh trên thực vật đang phát triển, với những đặc điểm nổi bật như kích thước hiển vi và cấu trúc miệng dạng kim hút chuyên hóa, cho phép chúng châm chích mô thực vật và hút chất dinh dưỡng Trứng của chúng có kích thước lớn so với cơ thể, và đời sống của tuyến trùng thực vật có mối quan hệ bắt buộc và trực tiếp với thực vật chủ Đặc biệt, cấu tạo kim hút chuyên hóa là điểm khác biệt quan trọng nhất của nhóm này.
Thực vật thượng đẳng kí sinh
Một số loại thực vật thượng đẳng ký sinh trên cây trồng có thể gây hại nghiêm trọng, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây và sản xuất nông nghiệp.
Thực vật thượng đẳng ký sinh là những loài thực vật không thể tự tổng hợp chất hữu cơ, thường mất diệp lục tố và phải sống bám trên cây khác Hiện có khoảng 1700 loại thực vật thượng đẳng ký sinh, chủ yếu thuộc 20 họ khác nhau, trong đó quan trọng nhất là họ tầm gửi (Loranthaceae), họ tơ hồng (Cuscutaceae), họ liệt đang (Orobanchaceae), Santalaceae và Balanophoraceae Những họ này chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt đới, với một số ít ở vùng ôn đới Dựa vào mức độ và hình thức ký sinh, thực vật thượng đẳng ký sinh được chia thành hai nhóm: ký sinh không hoàn toàn và ký sinh hoàn toàn.
Chẩn đoán và phương hướng phòng trừ
Chẩn đoán bệnh cây là quá trình xác định nguyên nhân gây bệnh và các triệu chứng bên ngoài, giúp phân biệt rõ ràng giữa bệnh do ký sinh và bệnh do môi trường Qua đó, việc chẩn đoán chính xác sẽ dẫn đến các biện pháp phòng trừ hiệu quả.
Các điều kiện cần thiết để chẩn đoán bệnh cây
Người làm công tác chẩn đoán bệnh cây cần phải có đào tạo chính quy về môn bệnh cây và ít nhất 3-5 năm kinh nghiệm trong các hoạt động điều tra và nghiên cứu bệnh cây.
Để chẩn đoán cây trồng hiệu quả, cần nắm rõ thông tin về chất đất, chế độ chăm sóc, đặc điểm giống cây, giai đoạn sinh trưởng, điều kiện khí hậu, mùa vụ, cũng như các biện pháp phòng trừ đã thực hiện và các cây trồng vụ trước.
Để chẩn đoán bệnh chính xác, cần trang bị những thiết bị và tài liệu tối thiểu như kính hiển vi quang học và thiết bị nuôi cấy vi sinh vật Ngoài ra, ít nhất cần có Kit ELISA để xác định bệnh virus, cùng với các hóa chất cần thiết để đảm bảo chẩn đoán nhanh chóng và chính xác.
Khái quát về các bước chẩn đoán bệnh cây
Bước đầu tiên trong việc đánh giá tình trạng bệnh trên đồng ruộng là quan sát tổng thể để xác định mức độ phổ biến của bệnh và giống cây bị ảnh hưởng Đồng thời, cần đánh giá mức độ thiệt hại và thời gian xuất hiện của bệnh để có biện pháp xử lý kịp thời.
Bước 2: Cần phân biệt triệu chứng của bệnh đặc biệt với các bệnh do ký sinh trùng và yếu tố môi trường gây ra Việc xác định những đặc điểm riêng biệt của bộ phận bị ảnh hưởng là rất quan trọng.
Bước 3: Xác định được vi sinh vật gây bệnh và đặc điểm của chúng để đi đến khả năng phòng trừ có hiệu quả và kinh tế nhất
Chẩn đoán bệnh là một quá trình phức tạp do cây bệnh phải sống và phát triển trong môi trường sinh thái luôn thay đổi.
Tình trạng bệnh lý ở cây trồng phụ thuộc vào loài, giống, tuổi cây và đặc tính của vi sinh vật gây bệnh Do đó, việc áp dụng các biện pháp linh hoạt và chú ý đến những chi tiết đặc biệt là rất quan trọng để đạt hiệu quả cao trong quản lý bệnh.
Các phương pháp chẩn đoán:
+ Chẩn đoán bằng biểu hiện bênh ngoài
+ Phương pháp chẩn đoán bằng kính hiển vi quang học thông thường
+ Phương pháp chẩn đoán sinh học
+ Phương pháp dùng kháng huyết thanh chẩn đoán bệnh
+ Các phương pháp chẩn đoán sinh học phân tử
+ Phương pháp hiển vi điện tử
4 Thực hành: Quan sát các tác nhân gây bệnh truyền nhiễm
Quan sát một số mẫu lá bị nhiễm nấm, vi khuẩn, quan sát đánh giá những vườn cây có khả năng bị tuyến trùng
1 Khái niệm bệnh truyền nhiễm là gì? Phân biệt với bệnh không truyền nhiễm
2 Nấm gây bệnh là gì? So sánh với vi khuẩn truyền bệnh
3 Tuyến trùng là gì? Tác hại đến cây trồng như thế nào?
BÀI 4 SINH THÁI VÀ DỊCH BỆNH CÂY Giới thiệu
Bài học giúp người học hiểu được liên hệ giữa các điều kiện sinh thái và dịch bệnh cây
Nắm và trình bày được mối quan hệ, giữa tác nhân gây bệnh, cây trồng và điều kiện ngoại cảnh
- Hiểu và trình bày được qúa trình xâm nhiễm và tái xâm nhiễm của bệnh
Sinh thái bệnh cây nghiên cứu mối quan hệ giữa ký sinh gây bệnh và cây trồng, cũng như ảnh hưởng của các điều kiện môi trường và sinh vật khác trong hệ sinh thái Mối quan hệ này rất phức tạp và quyết định sự phát sinh bệnh cây Để hiểu rõ quá trình này, cần nghiên cứu các yếu tố liên quan đến sự tương tác giữa các thành phần trong hệ sinh thái.
1.1 Điều kiện cơ bản quyết định sự phát sinh bệnh cây
Nguồn bệnh là các dạng tồn tại khác nhau của vi sinh vật gây bệnh trên thực vật sống hoặc vật liệu thực vật Khi gặp điều kiện môi trường thích hợp, chúng có khả năng lây nhiễm và gây ra cây bệnh đầu tiên trên đồng ruộng.
Việt Nam, với điều kiện sinh thái đặc trưng của vùng nhiệt đới gió mùa và mùa đông lạnh ở miền Bắc, có địa hình đa dạng với nhiều núi ở phía Tây và bờ biển dài Sự khác biệt về khí hậu và đất đai giữa các vùng đã tạo ra sự phong phú và đa dạng trong thành phần cây trồng, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ bùng
Nguồn bệnh sau thu hoạch có thể tồn tại trong trạng thái tĩnh qua mùa đông và mùa hè, không hoạt động về dinh dưỡng, sinh trưởng và sinh sản Hiện tượng này phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như đất đai, phương thức canh tác, mùa vụ trồng trọt và đặc điểm riêng của từng loài, chủng vi sinh vật gây bệnh.
1.1.1 Quá trình xâm nhiễm gây bệnh và ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh tới sự phát sinh phát triển của bệnh cây
Quá trình xâm nhiễm của vi sinh vật gây bệnh cây phụ thuộc vào đặc tính đa dạng sinh học và khả năng thích ứng của chúng Nấm và vi khuẩn thường xâm nhập qua các lỗ hở tự nhiên như khí khổng, thủy khổng và vết thương trên cây Trong khi đó, virus và viroide thường xâm nhập qua các vết thương nhỏ, khó phát hiện bằng mắt thường Đặc biệt, một số loài nấm ký sinh chuyên tính có khả năng tự xâm nhập bằng cách tạo vòi hút với áp lực cao, xuyên thủng lớp cutin và biểu bì của lá, quả để vào bên trong cây.
Bề mặt lá có nước ẩm có nhiều axit amin tự do,v.v là điều kiện thuận lợi để nấm xâm nhập và gây bệnh
Các con đường xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh trên cây không chỉ giới hạn ở rễ, lông hút, mầm non và hoa mà còn có thể dễ dàng thâm nhập qua những bộ phận này Mỗi loại vi sinh vật có một “lượng xâm nhiễm tối thiểu” khác nhau để gây bệnh, ví dụ như một số loài nấm chỉ cần một bào tử trong khi những loài khác cần hàng ngàn bào tử Đối với virus, có loài chỉ có thể lây bệnh ở ngưỡng pha loãng 1/1000, trong khi có những loài có thể lây bệnh ở mức pha loãng lên tới 1/1000000.
Xem xét quá trình xâm nhập và gây bệnh cho cây trồng người ta có chia qúa trình này theo nhiều giai đoạn:
+ Giai đoạn xâm nhập và lây bệnh
+ Giai đoạn phát triển bệnh
Các yếu tố thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa, cùng với môi trường đất và sự lây lan của mầm bệnh, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển và lan rộng nhanh chóng.
SINH THÁI VÀ DỊCH BỆNH CÂY
Sinh thái bệnh cây
Sinh thái bệnh cây nghiên cứu mối quan hệ giữa ký sinh gây bệnh, cây trồng và điều kiện môi trường, bao gồm các sinh vật khác trong hệ sinh thái xung quanh Mối quan hệ này rất phức tạp và ảnh hưởng đến sự phát sinh bệnh cây Để hiểu rõ quá trình này, cần xem xét các yếu tố liên quan đến sự tương tác giữa các thành phần trong hệ sinh thái.
1.1 Điều kiện cơ bản quyết định sự phát sinh bệnh cây
Nguồn bệnh là các dạng tồn tại của vi sinh vật gây bệnh trên thực vật sống hoặc vật liệu thực vật Khi gặp điều kiện môi trường thích hợp, chúng có thể lây nhiễm và tạo ra cây bị bệnh đầu tiên trên đồng ruộng.
Trong điều kiện sinh thái của Việt Nam, nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh ở miền Bắc, khí hậu và đất đai có sự khác biệt rõ rệt giữa các vùng Địa hình đa dạng với nhiều núi ở phía Tây và bờ biển dài đã tạo ra sự phong phú và đa dạng trong thành phần cây trồng Tuy nhiên, điều này cũng tiềm ẩn nguy cơ bùng phát dịch bệnh hại ở nhiều khu vực.
1.1.1 Quá trình xâm nhiễm gây bệnh và ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh tới sự phát sinh phát triển của bệnh cây
Quá trình xâm nhiễm của vi sinh vật gây bệnh cây phụ thuộc vào đặc tính đa dạng sinh học của chúng Nấm và vi khuẩn thường xâm nhập qua các lỗ hở tự nhiên như khí khổng, thuỷ khổng và vết thương Virus và viroide thường xâm nhập qua các vết thương nhỏ, khó phát hiện bằng mắt thường Một số loài nấm ký sinh chuyên tính có khả năng tự xâm nhập bằng cách tạo vòi hút với áp lực cao, xuyên thủng lớp cutin và biểu bì của lá, quả, và các bộ phận khác của cây.
Bề mặt lá có nước ẩm có nhiều axit amin tự do,v.v là điều kiện thuận lợi để nấm xâm nhập và gây bệnh
Các con đường xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh trên cây không chỉ giới hạn ở rễ, lông hút, mầm non và hoa mà còn có thể dễ dàng xâm nhập qua những bộ phận này Để vi sinh vật gây bệnh xâm nhiễm thành công, cần một “lượng xâm nhiễm” nhất định, mà mức độ này rất khác nhau giữa các loại vi sinh vật Ví dụ, một số loài nấm chỉ cần một bào tử để gây bệnh, trong khi những loài khác cần hàng ngàn bào tử Đối với virus, có loài chỉ lây bệnh ở nồng độ 1/1000, nhưng cũng có loài có thể lây bệnh ở mức 1/1000000 Lượng xâm nhiễm tối thiểu này là yếu tố quyết định cho khả năng gây bệnh của vi sinh vật trên cây.
Xem xét quá trình xâm nhập và gây bệnh cho cây trồng người ta có chia qúa trình này theo nhiều giai đoạn:
+ Giai đoạn xâm nhập và lây bệnh
+ Giai đoạn phát triển bệnh
Các yếu tố thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa, cùng với môi trường đất và sự truyền bệnh, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển và lây lan nhanh chóng.
Bệnh cây có mối quan hệ chặt chẽ với các điều kiện sinh thái, đặc biệt là môi trường Việc hiểu rõ mối quan hệ này rất quan trọng trong việc áp dụng các biện pháp canh tác hiệu quả để phòng trừ bệnh cây Sinh viên nên tham khảo phần này để mở rộng kiến thức về sinh thái bệnh cây và cách thức ảnh hưởng của môi trường đến sự phát triển của bệnh.
1.2 Nguồn bệnh a.Dạng tồn tại
Số lượng vi sinh vật gây bệnh rất phong phú và đa dạng, với nguồn bệnh trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của các nhóm ký sinh.
Virus thường tồn tại ở thể tĩnh virion, ở dạng thể vùi (X thể) trong tế bào thực vật, đó là một tập hợp hàng triệu, tỷ virus
Vi khuẩn thường tồn tại dưới dạng tế bào vi khuẩn tĩnh, trong đó hầu hết các vi khuẩn gây bệnh cho cây không có nha bào Một dạng khác của vi khuẩn là hạt keo vi khuẩn, là sự tập hợp của hàng triệu tế bào tạo thành một khối lớn, có khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường tự nhiên.
Phytoplasma và viroide tồn tại ở dạng hạt hay dạng sợi trong tế bào thực vật
Nấm là nhóm vi sinh vật gây bệnh có nhiều dạng tồn tại vào loại phong phú nhất trong các nguyên nhân gây bệnh cây
Nấm phổ biến nhất tồn tại dưới dạng sợi trong mô cây, cành, lá và hạt Các dạng biến thái của sợi như hạch nấm có khả năng chống chịu cao và đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nòi giống Nhiều loài nấm cần giai đoạn hạch trong chu kỳ sống của chúng, với một số hạch có thể tồn tại đến vài năm.
Xâm nhiễm lần đầu và tái xâm
Bề mặt lá có nước ẩm có nhiều axit amin tự do,v.v là điều kiện thuận lợi để nấm xâm nhập và gây bệnh
Các con đường xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh trên cây không chỉ giới hạn ở rễ, lông hút, mầm non và hoa mà còn dễ dàng xâm nhập qua những bộ phận này
Xem xét quá trình xâm nhập và gây bệnh cho cây trồng người ta có chia qúa trình này theo nhiều giai đoạn:
+ Giai đoạn xâm nhập và lây bệnh
+ Giai đoạn phát triển bệnh
Các yếu tố thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa, cùng với điều kiện đất đai và môi trường truyền bệnh, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh sản và phát tán nhanh chóng của vi sinh vật.
Bệnh cây có mối liên hệ chặt chẽ với các điều kiện sinh thái, đặc biệt là môi trường Việc hiểu rõ mối quan hệ này là rất quan trọng trong việc áp dụng các biện pháp canh tác hiệu quả để phòng trừ bệnh cây Sinh viên nên tham khảo các thông tin liên quan để nâng cao kiến thức về sinh thái bệnh cây.
Tái xâm nhiễm xảy ra khi nguồn bệnh và vi sinh vật gây hại chưa được tiêu diệt hoàn toàn, trong khi cây ký chủ vẫn chưa phục hồi sức sinh trưởng và tiếp xúc với môi trường có nhiều nguồn bệnh.
Dịch bệnh
Bệnh cây có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho cây trồng, vườn cây và ruộng nương Khi bệnh phát sinh thành dịch trên diện tích rộng lớn hàng triệu ha, hậu quả sẽ càng nặng nề hơn, dẫn đến mất mùa, đói kém và thiệt hại kinh tế đáng kể.
3.2 Điều kiện cơ bản để phát sinh hình thành dịch bệnh
Sự thiệt hại lớn này xuất phát từ sự thay đổi cả về chất và lượng của ba điều kiện cần thiết để phát sinh bệnh cây, đặc biệt là từ phía cây ký chủ.
Để bệnh lây lan mạnh, cần có một diện tích lớn cây ký chủ trong giai đoạn cảm nhiễm Giai đoạn này trùng khớp với thời kỳ mà vi sinh vật gây bệnh phát triển và lây lan.
Nguồn bệnh có khả năng sinh sản lớn và lây lan nhanh chóng với số lượng vượt trội, đồng thời có tính độc cao và sức sống mạnh Các điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa, cùng với môi trường đất thuận lợi, tạo điều kiện cho vi sinh vật sinh sản và phát tán rộng rãi.
Để dịch bệnh phát sinh và tàn phá trên diện tích rộng lớn, hai điều kiện cần phải trùng lặp trong một khoảng không gian và thời gian nhất định Đặc tính di truyền đồng đều của cây ký chủ có thể làm tăng mức độ nghiêm trọng của dịch bệnh Mặc dù dịch bệnh có thể biến động, nhưng ba yếu tố quyết định phải xảy ra đồng thời để dịch bùng phát Không phải bệnh nào cũng dẫn đến dịch, do đó, trong một thập kỷ hoặc thậm chí một thế kỷ, dịch bệnh có thể chỉ xảy ra vài lần, như trường hợp bệnh lúa vàng lụi ở Việt Nam vào các năm 1910, 1920, 1940 và 1962-1966 Như vậy, bệnh cây có sự biến động theo mùa và theo năm, với quy mô dịch bệnh có thể hẹp hoặc rộng, được phân loại thành dịch bệnh cục bộ và dịch bệnh toàn bộ.
Trong quá trình diễn biến của dịch bệnh, có thể xảy ra nhiều biến động lớn Nhiều trường hợp cho thấy cây có thể tránh được dịch bệnh, và các yếu tố môi trường thường đóng vai trò rất quan trọng.
Ví dụ: Độ pH của đất cao cây họ hoa thập tự không bị bệnh sưng rễ cải bắp do nấm
Plasmodiophora brassicae là tác nhân gây bệnh ảnh hưởng đến cây họ cà, đặc biệt trong điều kiện pH thấp Khi đất khô, cây họ hoa thập tự và họ cà ít bị bệnh thối gốc do nấm Pythium và Phytophthora Ngược lại, khi đất đủ ẩm, cây có khả năng chống lại bệnh do xạ khuẩn Streptomyces scabies.
Nấm Pythium và Phytophthora không xuất hiện khi nhiệt độ cao và ẩm độ thấp trên các cây rau
Bệnh cây và dịch bệnh cây không phải lúc nào cũng dễ dàng xuất hiện trên đồng ruộng Nhờ vào những hiểu biết ngày càng tăng của con người, chúng ta có khả năng kiểm soát sự phát bệnh và phát dịch ở mức độ thấp nhất, từ đó bảo vệ sản xuất nông nghiệp hiệu quả hơn.
Quan sát ảnh hưởng của một số yếu tố sinh thái tới sự hình thành và phát sinh phát triển của bệnh
1 Các điều kiện phát sinh bệnh cây là gì?
2 Như thế nào thì được gọi là dịch bệnh, điều kiện nào để phát sinh dịch bệnh?
3 Xâm nhiễm và tái xâm nhiễm là gì?
Thực hành
Bài học giúp người học có kiến thức về phòng trừ bệnh cây 1 cách khoa học, đảm bảo an toàn với người lao động, môi trường
Nắm vững nguyên lý và thực hiện được các biện pháp phòng trừ bệnh cây
1 Các nhóm biện pháp phòng trừ bệnh cây
Phòng trừ bệnh cây nhằm hạn chế và tiêu diệt bệnh hại, từ đó giảm thiệt hại về năng suất và phẩm chất cây trồng Mục tiêu là nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, đồng thời bảo vệ môi trường, hướng tới một nền nông nghiệp sạch và bền vững.
Phòng bệnh có vai trò quan trọng và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với việc điều trị Mặc dù biện pháp điều trị là cần thiết, nhưng thường mang tính bị động và khó tránh khỏi tổn thất Do đó, việc lập kế hoạch phòng trừ sát với diễn biến thực tế của bệnh sẽ giúp đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu và bảo vệ môi trường.
1.1 Biện pháp chọn lọc sử dụng giống chống bệnh và giống sạch bệnh
Trước đây, khái niệm về ký sinh chỉ đơn giản, nhưng hiện nay, một loài sinh vật gây bệnh có thể chứa nhiều nhóm chủng hay nòi khác nhau Sự đa dạng sinh học cùng với biến đổi gen di truyền đã dẫn đến nhiều hiện tượng trong các mối quan hệ sinh thái bệnh cây mà trước đây khó giải thích Theo nghiên cứu của Stakman và cộng sự, điều này cho thấy sự phức tạp trong tương tác giữa các loài ký sinh và vật chủ.
Năm 1914, việc phân biệt các chủng vi sinh vật gây bệnh không thể chỉ dựa vào hình thái mà cần xem xét khả năng xâm nhiễm vào các cây chủ khác nhau Flor (1946) trong nghiên cứu bệnh gỉ sắt của cây lanh đã chỉ ra rằng mỗi gen kháng bệnh của cây chủ tương ứng với một gen không độc (avirulence) của ký sinh gây bệnh, trong khi mỗi gen mẫn cảm của cây ký chủ lại có gen tương ứng mang tính độc (virulence) của ký sinh Phát hiện quan trọng này của Flor đã mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực bệnh thực vật.
NGUYÊN LÝ PHÒNG TRỪ BỆNH CÂY
Các nhóm biện pháp phòng trừ bệnh cây
Phòng trừ bệnh cây nhằm hạn chế và tiêu diệt các bệnh hại, từ đó giảm thiệt hại về năng suất và phẩm chất cây trồng Mục tiêu là nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, đồng thời bảo vệ môi trường cho nền nông nghiệp sạch và bền vững.
Phòng bệnh đóng vai trò quan trọng và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với việc điều trị, mặc dù điều trị là biện pháp bắt buộc nhưng thường mang tính bị động và không thể tránh khỏi tổn thất Do đó, việc lập kế hoạch phòng trừ sát với diễn biến thực tế của bệnh sẽ giúp đạt được hiệu quả kinh tế tối ưu và bảo vệ môi trường.
1.1 Biện pháp chọn lọc sử dụng giống chống bệnh và giống sạch bệnh
Trước đây, quan niệm về ký sinh chỉ đơn giản, nhưng hiện nay, một loài sinh vật gây bệnh có thể chứa nhiều nhóm chủng và nòi khác nhau Sự đa dạng sinh học cùng với biến đổi gen di truyền đã dẫn đến nhiều hiện tượng trong mối quan hệ sinh thái bệnh cây mà trước đây khó giải thích Theo Stakman và cộng sự, điều này mở ra những hiểu biết mới về sự phức tạp của bệnh cây.
Năm 1914, việc phân biệt các chủng vi sinh vật gây bệnh không thể chỉ dựa vào hình thái mà cần xem xét khả năng xâm nhiễm ở các cây chủ khác nhau Flor (1946) đã phát hiện rằng mỗi gen kháng bệnh của cây chủ tương ứng với một gen không độc của ký sinh, trong khi mỗi gen mẫn cảm lại có gen độc của ký sinh Phát hiện này đã dẫn đến thuyết “gen đối gen” Vanderplank (1963) phân loại tính kháng thành hai loại: tính kháng dọc, được kiểm soát bởi các gen kháng chính, có hiệu quả cao nhưng chỉ đối phó với một số chủng; và tính kháng ngang, quy định bởi nhiều gen kháng phụ, có hiệu quả yếu hơn nhưng bảo vệ cây chủ khỏi hầu hết các chủng gây hại.
Cây trồng có gen kháng bệnh, năng suất cao và phẩm chất tốt là lựa chọn lý tưởng hiện nay Tuy nhiên, khả năng kháng của cây thường chỉ hiệu quả với một hoặc vài chủng vi sinh vật gây bệnh Nếu trồng giống cây này trong nhiều năm, cây có thể gặp phải các chủng mới, dẫn đến mất khả năng kháng và dễ bị nhiễm bệnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng Việc lai tạo giống kháng bệnh và đưa vào sản xuất cần thời gian dài, do đó sản xuất giống sạch bệnh trở nên quan trọng Nếu giống chống bệnh được chọn lọc và duy trì sạch bệnh, thời gian tồn tại của chúng trên đồng ruộng có thể kéo dài gấp 2-3 lần, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Chọn giống sạch bệnh cần phải thực hiện 3 nội dung bắt buộc:
Phải có nguồn giống sạch bệnh ban đầu được kiểm tra bệnh bằng ELISA hay PCR để loại bỏ giống bị nhiễm, dù chỉ nhiễm mức độ nhẹ
Nhân giống cây trồng có thể thực hiện nhanh chóng bằng hạt từ các loài có hệ số nhân cao, trong khi đó, nuôi cấy mô là phương pháp hiệu quả để nhân giống các loài vô tính với hệ số nhân giống thấp.
Quá trình sản xuất phải diễn ra trong nhà lưới cách ly để ngăn chặn côn trùng truyền bệnh Vật liệu sử dụng cần được kiểm tra nghiêm ngặt bằng phương pháp ELISA và PCR nhằm đảm bảo giống gốc không bị nhiễm bệnh.
Biện pháp sản xuất cây sạch bệnh đã được áp dụng rộng rãi cho tất cả các giống cây trồng ở các nước phát triển Các công ty sản xuất giống phải đảm bảo cung cấp 100% giống sạch, chất lượng cao và năng suất tốt cho nông dân Nông dân không được phép tự giữ giống nếu không tuân thủ quy trình sản xuất giống sạch nghiêm ngặt và không được công nhận.
Các biện pháp canh tác như thời vụ, làm đất, tưới nước, chăm sóc, luân canh và xen canh là những hoạt động thiết yếu trong mọi hệ thống canh tác Khi được trang bị kiến thức đầy đủ, người nông dân có thể áp dụng những biện pháp này một cách hiệu quả, từ đó nâng cao khả năng phòng trừ dịch hại và đạt được hiệu quả kinh tế cao Những biện pháp canh tác không chỉ giúp cải thiện năng suất mà còn góp phần bảo vệ môi trường và duy trì sự bền vững trong sản xuất nông nghiệp.
Làm thay đổi điều kiện sinh thái, thay đổi ký chủ, nguồn dinh dưỡng của ký sinh vật gây bệnh
Tiêu diệt hoặc làm hạn chế ký sinh vật gây bệnh, cản trở sự lây lan và tồn tại của ký sinh vật gây bệnh
Biện pháp canh tác có giá trị phòng bệnh rất cao và không gây hại môi trường
Trồng độc canh có thể dẫn đến sự tích tụ bệnh hại, gây thiệt hại kinh tế lớn Luân canh, tức là thay đổi cây trồng trên cùng một diện tích, giúp tạo ra khả năng cách ly với nguồn bệnh khi các loại cây trồng không bị cùng một loài bệnh Phương pháp này không chỉ cải tạo đất tốt hơn mà còn làm phong phú thêm tập đoàn vi sinh vật trong đất, từ đó giúp cây phát triển ổn định và tăng năng suất Để xây dựng một công thức luân canh hiệu quả, cần nắm rõ các thông tin cần thiết.
Nắm được các điều kiện trồng trọt của vụ trước, thành phần các loại bệnh và sâu hại cây trồng trong các vụ trước
Xác định phổ ký chủ và thời gian tồn tại của nguồn bệnh là yếu tố quan trọng trong việc phòng trừ bệnh Đồng thời, việc nắm bắt kế hoạch sản xuất dự kiến của khu vực trong ngắn hạn và dài hạn cũng rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong công tác phòng chống dịch bệnh.
Nếu nguồn bệnh có phổ ký chủ rộng và tồn tại lâu dài trong đất, luân canh sẽ khó có hiệu quả trong việc trừ bệnh Việc đưa cây trồng khác vào công thức luân canh nhằm tránh bệnh cần được cân nhắc kỹ, vì nếu cây trồng mới mắc bệnh hoặc sâu hại nặng hơn thì sẽ không phù hợp Cuối cùng, trong trường hợp kế hoạch sản xuất không cho phép hoặc cây trồng có giá trị kinh tế cao, cần xem xét áp dụng biện pháp khác thay vì thay thế bằng cây trồng có giá trị thấp mà không bị bệnh.
Bệnh cây có thể lây lan qua hạt giống hoặc côn trùng, do đó, việc xử lý hạt giống và diệt côn trùng là rất cần thiết trong quá trình trồng trọt Luân canh là một phương pháp hiệu quả để chống lại các bệnh hại, như bệnh héo vàng cây bông do nấm ở Nga và bệnh do tuyến trùng hại cây đậu tương ở Mỹ, giúp bảo vệ môi trường và tiết kiệm chi phí.
Các kỹ thuật trồng trọt
Gieo trồng đúng thời vụ là yếu tố quan trọng giúp cây phát triển mạnh mẽ và thích ứng với điều kiện sinh thái khí hậu Khi được gieo trồng đúng thời điểm, cây sẽ có khả năng chống bệnh tốt hơn, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Ngược lại, nếu gieo trồng sai thời vụ, cây có thể gặp khó khăn trong việc phát triển và dễ bị tổn thương trước các yếu tố bất lợi.
Kiểm tra định kỳ
Kiểm tra kiến thức về một số biện pháp phòng trừ dịch hại, đặc biệt chú trọng vào phần biện pháp hoá học
1 Nguyên lí phòng trừ bệnh ở cây trồng là gì? Nêu các nhóm biện pháp cơ bản để phòng trừ bệnh cây? Trong các nhóm biện pháp, nhóm nào cần được ưu tiên nhất?
2 Quản lý dịch hại tổng hợp IPM là gì?