phân lập, đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa và bước đầu nghiên cứu biện pháp phòng trừ bằng xạ khuẩn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG TẠ HOÀNG LONG PHÂN LẬP, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC CHỦNG NẤM RHIZOCTONIA SOLANI GÂY BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TẠ HOÀNG LONG

PHÂN LẬP, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA

CÁC CHỦNG NẤM RHIZOCTONIA SOLANI GÂY

BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN

CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BẰNG XẠ KHUẨN

Luận văn tốt nghiệp Đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Đại học Ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT

Tên đề tài:

PHÂN LẬP, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA

CÁC CHỦNG NẤM RHIZOCTONIA SOLANI GÂY

BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN

CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BẰNG XẠ KHUẨN

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

TS Lê Minh Tường Tạ Hoàng Long MSSV: 3103629 Lớp: BVTV K36

Cần Thơ, 2014

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

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Bảo Vệ Thực Vật với tên đề tài:

“PHÂN LẬP, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC CHỦNG NẤM

RHIZOCTONIA SOLANI GÂY BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BẰNG XẠ KHUẨN”

Do sinh viên Tạ Hoàng Long thực hiện và đề nạp

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

TS Lê Minh Tường

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

BỘ MÔN BẢO VỆ THỰC VẬT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Bảo Vệ Thực Vật với tên đề tài:

“PHÂN LẬP, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA CÁC CHỦNG NẤM

RHIZOCTONIA SOLANI GÂY BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP PHÒNG TRỪ BẰNG XẠ KHUẨN”

Do sinh viên Tạ Hoàng Long thực hiện và bảo vệ trước hội đồng

Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

………

………

………

………

………

………

Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức………

DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014

Chủ tịch Hội đồng

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: Tạ Hoàng Long

Ngày sinh: 21/12/1992

Nơi sinh: Thốt Nốt – Cần Thơ

Họ và tên Cha: Tạ Hoàng Định

Họ và tên Mẹ: Lê Thị Kim Phượng

Địa chỉ: 167 khu vực Thới An 4, phường Thuận An, quận Thốt Nốt, Thành phố Cần Thơ

Tóm tắt quá trình học tập của bản thân:

1998 – 2003: là học sinh Trường Tiểu học Thới Thuận 3

2003 – 2007: là học sinh Trường Trung học Cơ Sở Thới Thuận

2007 – 2010: là học sinh Trường Trung học Phổ Thông Thốt Nốt

2010 – 2014: là sinh viên ngành Bảo Vệ Thực Vật khóa 36, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả

trình bày trong luận văn tốt nghiệp này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kì công trình nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Tạ Hoàng Long

LỜI CẢM TẠ

Trân trọng biết ơn!

Cha mẹ người đã sinh ra con, suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của các con

Ts Lê Minh Tường, giảng viên hướng dẫn đề tài luận văn tốt nghiệp Thầy đã tận tình chỉ bảo cũng như đưa ra những lời khuyên chân thành để giúp em hoàn thành luận văn này

Ts Lê Văn Vàng cố vấn học tập Thầy đã giúp đỡ em rất nhiều ngay từ những ngày đầu bước chân vào Trường Đại học Cần Thơ

Chân thành biết ơn!

Quý thầy cô trong Trường Đại học Cần Thơ đã tận tâm dạy dỗ và truyền dạy những kiến thức quý báo cho em trong suốt quá trình học tập

Anh Lý Văn Giang, chị Ngô Thị Kim Ngân và các anh chị trong khối ngành Bảo Vệ Thực Vật đã giúp đỡ em rất nhiều trong những ngày đầu tại phòng thí nghiệm và chia sẻ cho em những kinh nghiệm quý báu và giúp em hoàn thành luận văn này

Các bạn sinh viên Bảo Vệ Thực Vật K36 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

Tạ Hoàng Long

Tạ Hoàng Long, 2014 “Phân lập, đánh giá khả năng gây hại của các chủng

nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa và bước đầu nghiên cứu biện

pháp phòng trừ bằng xạ khuẩn” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ Thực Vật, Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn Tiến sĩ Lê Minh Tường

các chủng nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa, (ii) tìm ra các chủng

xạ khuẩn có khả năng đối kháng cao với nấm Rhizoctonia solani trong điều kiện

phòng thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Phân lập và đánh giá khả năng gây hại của 13 chủng nấm

Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa thu thập tại một số tỉnh đồng bằng

sông Cửu Long trong điều kiện nhà lưới Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu

nhiên với 5 lần lặp lại Kết quả, trong 13 chủng nấm Rhizoctonia solani phân lập từ các ruộng lúa bị bệnh ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long thì chủng Rh-CT1

(thu thập tại Quốc lộ 91B – Bình Thủy – Cần Thơ) có khả năng gây hại cao nhất

Chủng Rh-CT1 được chọn để tiến hành thí nghiệm 2

Thí nghiệm 2: Phân lập và đánh giá khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với

nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa Kết quả phân lập được 148

chủng xạ khuẩn từ những ruộng lúa tại 4 tỉnh Cần Thơ, Đồng Tháp, Sóc Trăng, Tiền Giang

Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa trong điều kiện phòng thí nghiệm Kết quả, trong

148 chủng xạ khuẩn thì có 4 chủng xạ khuẩn thể hiện khả năng đối kháng cao với nấm gây bệnh đốm vằn hại lúa là ST52 (thu thập tại Nhơn Mỹ - Kế Sách – Sóc Trăng), ST59 (thu thập tại Nhơn Mỹ - Kế Sách – Sóc Trăng), TG6 (thu thập tại Phú Thuận – Cai Lậy – Tiền Giang), TG13 (thu thập tại An Cư – Cái Bè – Tiền Giang) với bán kính vòng vô khuẩn lần lượt là 14,80 mm; 16,20 mm; 14,40 mm; 16,20 mm

và hiệu suất đối kháng lần lượt là 68,97%; 68,46%; 67,96%; 68,13% ở 5 NSKC

Từ khóa: xạ khuẩn, bệnh đốm vằn hại lúa, Rhizoctonia solani, phòng trừ sinh học

MỤC LỤC

Nội dung Trang

TIỂU SỬ CÁ NHÂN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM TẠ v

TÓM LƯỢC vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH HÌNH x

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY LÚA 2

1.1.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng 2

1.1.2 Tình hình sản xuất 2

1.2 MỘT SỐ SÂU BỆNH HẠI QUAN TRỌNG TRÊN LÚA 2

1.3 BỆNH ĐỐM VẰN TRÊN LÚA DO NẤM RHIZOCTONIA SOLANI 2

1.3.1 Lịch sử xuất hiện, phân bố và thiệt hại 2

1.3.2 Triệu chứng 3

1.3.3 Tác nhân gây bệnh đốm vằn 3

1.3.4 Điều kiện phát triển của bệnh đốm vằn 4

1.3.5 Sự lưu tồn, lan truyền và xâm nhiễm của nấm Rhizoctonia solani 5

1.3.6 Biện pháp phòng trị 6

1.4 XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY 6

1.4.1 Phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên 6

1.4.2 Cấu tạo của xạ khuẩn 7

1.4.3 Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn 7

1.4.4 Sự hình thành bào tử của xạ khuẩn 8

1.4.5 Các điều kiện ảnh hưởng đến sự phát triển của xạ khuẩn 8

1.4.6 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học 8

1.5 ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY TRỒNG 10

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 12

2.1 PHƯƠNG TIỆN 12

2.1.1 Thời gian và địa điểm 12

2.1.2 Vật liệu 12

2.2 PHƯƠNG PHÁP 13

2.2.1 Phân lập tác nhân nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa 13

2.2.2 Phân lập xạ khuẩn 13

2.2.3 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa trong điều kiện nhà lưới 14

2.2.4 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng đối kháng của các chủng xạ khuẩn đối với nấm

Rhizoctonia solani trong điều kiện phòng thí nghiệm 16

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17

3.1 PHÂN LẬP CÁC CHỦNG NẤM RHIZOCTONIA SOLANI GÂY BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA TẠI MỘT SỐ TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 17

3.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GÂY HẠI CỦA 13 CHỦNG NẤM RHIZOCTONIA SOLANI GÂY BỆNH ĐỐM VẰN HẠI LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI 19

3.3 THU THẬP VÀ PHÂN LẬP XẠ KHUẨN TỪ CÁC RUỘNG LÚA TẠI MỘT SỐ TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 24

3.4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐỐI KHÁNG CỦA CÁC CHỦNG XẠ KHUẨN ĐỐI VỚI NẤM RHIZOCTONIA SOLANI TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM 25

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

4.1 KẾT LUẬN 32

4.2 ĐỀ NGHỊ 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Cấp bệnh đốm vằn dựa vào chiều cao tương đối của vết bệnh

3.1 Các chủng nấm Rhizoctonia solani đã được thu thập ở 6 tỉnh Cần

Thơ, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Hậu Giang, Sóc Trăng, An Giang 17 3.2 Chỉ số bệnh đốm vằn trên lúa khi chủng nhiễm với 13 chủng

nấm Rhizoctonia solani trong điều kiện nhà lưới 20

3.3 Cấp bệnh đốm vằn trên lúa khi chủng nhiễm với 13 chủng nấm

Rhizoctonia solani trong điều kiện nhà lưới 22

3.4 Các nguồn xạ khuẩn phân lập trên đất trồng lúa ở một số tỉnh

3.5 Bán kính vòng vô khuẩn của 13 chủng xạ khuẩn đối kháng với

nấm Rhizoctonia solani qua các ngày sau khi cấy 27

3.6 Hiệu suất đối kháng (%) của 13 chủng xạ khuẩn đối với nấm

Rhizoctonia solani qua các thời điểm 30

DANH SÁCH HÌNH

2.1 Mô tả cách bố trí thí nghiệm thử đối kháng 16 3.1 Đặc điểm khuẩn ty và hạch nấm Rhizoctonia solani phân lập

3.2 Mức độ biểu hiện bệnh đốm vằn hại lúa của 4 chủng nấm

Rh-ĐT2, Rh-HG2, Rh-CT1, Rh-VL3 ở thời điểm 11 NSKCB 23

3.3

Khả năng đối kháng của 4 chủng xạ khuẩn ST59, TG13, ST13 và

ST54 đối với nấm Rhizoctonia solani ở thời điểm 4 ngày sau khi

cấy

31

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

NSKG: Ngày sau khi gieo

NSKC: Ngày sau khi cấy

ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long

NSKCB: Ngày sau khi chủng bệnh

BKVVK: Bán kính vòng vô khuẩn

HSĐK: Hiệu suất đối kháng

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới (lúa mì, lúa nước và ngô) và là cây trồng lâu đời nhất của dân tộc Việt Nam và nhiều dân tộc khác trên thế giới Khoảng 40% dân số thế giới lấy gạo làm nguồn cung cấp lương thực chính (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới nóng và ẩm, điều kiện thuận lợi cho cây lúa phát triển, kèm theo đó là sự phát triển của nhiều loại bệnh hại Hằng năm những thiệt hại do bệnh cây trồng gây ra có thể lên tới 7% sản lượng lương thực (Phạm Văn Kim, 2000a) Trong đó, bệnh đốm vằn là một bệnh hại quan trọng, xuất hiện ở hầu hết các nơi trồng lúa trên thế giới Bệnh có thể gây thiệt hại năng suất lên đến 25 - 50% (Ou, 1985)

Trong những năm gần đây, xu hướng sản xuất lúa theo hướng độc canh, tăng vụ,

sử dụng giống cao sản đã tạo điều kiện cho các loại bệnh hại (trong đó có bệnh đốm vằn) xuất hiện ngày càng nhiều hơn, phá hoại nghiêm trọng ở các vùng trồng lúa nước của nước ta, gây thiệt hại nặng về năng suất Biện pháp dùng thuốc hóa học phòng chống bệnh cây đã mang lại những khả năng trừ bệnh nhanh chóng, bảo vệ cây trồng Tuy nhiên nếu xử dụng thuốc không hợp lý, sai phương pháp sẽ mang đến hiệu quả thấp, gây ô nhiễm môi trường đất, nguồn nước, trực tiếp gây độc cho người, sinh vật có ích hoặc để lại dư lượng trong nông sản vượt mức cho phép, gây ngộ độc thực phẩm cho người và gia súc Nếu sử dụng liên tục một loại thuốc trừ bệnh ở một vùng sẽ dẫn đến kết quả làm vi sinh vật quen thuốc và kháng thuốc (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007) Vì vậy, phòng trừ bệnh bằng biện pháp sinh học là một trong những biện pháp đang được chú ý đến do an toàn sức khỏe và thân thiện với môi trường Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật có khả năng sinh chất kháng sinh cao, trong đó có nhiều chất kháng sinh có khả năng chống nấm mạnh Bên cạnh đó, xạ khuẩn còn có khả năng tiết các enzyme ngoại bào như cellulase, chitinase và protease (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002) Ngoài ra, 80% kháng sinh được tìm thấy là do nhóm xạ khuẩn tiết ra (Vi Thị Đoan Chính, 2000) Điều này chứng tỏ xạ khuẩn có tiềm năng rất lớn trong việc phòng trừ bệnh hại cây trồng nói chung và bệnh hại lúa nói riêng nhằm giảm lượng thuốc hóa học sử dụng, tăng năng suất cây trồng, không ảnh hưởng đến môi trường và con người Do đó, đề tài “Phân lập,

đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm Rhizoctonia solani gây bệnh

đốm vằn hại lúa và bước đầu nghiên cứu biện pháp phòng trừ bằng xạ khuẩn” được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm gây bệnh đốm vằn hại lúa và tuyển chọn những xạ khuẩn có triển vọng trong quản lý bệnh đốm vằn hại lúa

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY LÚA

1.1.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng

Lúa có tên khoa học là Oryza sativa L., thuộc họ hòa thảo (Gramineae) Lúa (Oryza sativa L.), loài lúa ưu thế, được cho rằng phát sinh từ nơi nào đó ở Đông

Nam Á Ngày nay, nó được trồng ở châu Á, châu Phi, châu Âu, Bắc Trung và Nam châu Mỹ và châu Đại dương (Shouichi Yoshida, 1981)

Giá trị dinh dưỡng: Hạt gạo có giá trị dinh dưỡng cao, là lương thực chính cho nhiều quốc gia trên thế giới Trong 100 g gạo có 6,0 – 7,4 g protein; 8 – 12 mg calcium; 0,07 – 0,26 mg B1; cung cấp 361 – 362 calories và nhiều chất dinh dưỡng khác (Nguyễn Thành Hối, 2011)

1.1.2 Tình hình sản xuất

Theo FAO (2006), sản lượng lúa trên thế giới khoảng 629,30 triệu tấn, diện tích canh tác 152,90 triệu ha, năng suất 4,12 tấn/ha, các quốc gia có diện tích sản xuất lúa lớn nhất thế giới là Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam… (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với tổng diện tích gieo trồng lúa gần 3,9 triệu ha, trong tổng số 7,30 triệu ha diện tích gieo trồng lúa cả nước (chiếm 53,4%), Đồng bằng sông Cửu Long đã đóng góp hơn 18,2 triệu tấn lúa trong tổng sản lượng khoảng 36 triệu tấn lúa của cả nước, chiếm tỷ lệ 50,5% Hơn 80% sản lượng gạo xuất khẩu hằng năm là từ ĐBSCL (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2 MỘT SỐ SÂU BỆNH HẠI QUAN TRỌNG TRÊN LÚA

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) trên lúa có một số sâu bệnh hại sau:

Bệnh hại: bệnh đốm vằn do nấm Rhizoctonia solani Kuhn, bệnh cháy lá do nấm Pyricularia oryzae gây ra, bệnh đốm nâu do nấm Helminthosporium oryzae gây ra, bệnh thối bẹ do nấm Sarocladium oryzae, bệnh thối thân do nấm Helminthosporium sigmoideum gây ra, bệnh lúa von do nấm Fusarium moniliforme Shel, bệnh do vi

khuẩn và siêu vi khuẩn

Sâu hại: rầy nâu (Nilaparvata lugens), rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), rầy xanh (Nephotettix sp.), rầy bông (Recilia dorsalis), sâu đục thân (Stemborrer), sâu cuốn lá, sâu xếp lá, sâu phao (Nymphula depunctalis), sâu keo (Spodoptera litura)…

1.3 BỆNH ĐỐM VẰN TRÊN LÚA DO NẤM RHIZOCTONIA SOLANI

1.3.1 Lịch sử xuất hiện, phân bố và thiệt hại

Bệnh đốm vằn do Myake mô tả đầu tiên ở Nhật Bản năm 1910, nhưng mãi đến năm 1912 thì Sawada đã phát hiện rằng Shirai từng mô tả bệnh này từ năm 1906 Không lâu sau đó, bệnh đốm vằn đã được các nhà khoa học báo cáo sự hiện diện ở các quốc gia khác như: Philippines, Sri Lanka, Trung Quốc và nhiều quốc gia Châu

Á khác (Ou, 1985) Bệnh đốm vằn là một loại bệnh gây hại quan trọng cho các vùng trồng lúa trên thế giới Từ năm 1985 – 1990 bệnh đốm vằn đã xuất hiện trên 47% diện tích đất trồng lúa của Trung Quốc và ước tính thiệt hại 200.000 tấn/năm (Lê Hữu Hải, 2008)

Theo Lee và ctv., (1983), ở Mỹ thiệt hại năng suất có thể lên đến 50% đối với giống nhiễm Khi cây lúa bị nhiễm bệnh thì phần mô mềm sẽ bị rũ xuống Khi bệnh tấn công lên phiến lá sẽ làm giảm quang hợp và quá trình vận chuyển tinh bột vào trong hạt cũng giảm từ đó làm cho trọng lượng hạt giảm, dẫn đến năng suất giảm (trích dẫn từ Nguyễn Văn Hiệp, 1988)

Theo Ou (1985), bệnh có thể gây thiệt hại năng suất lên đến 25-50% nếu lá cờ của các giống nhiễm bị bệnh hại

Tại Việt Nam, diện tích nhiễm bệnh tăng lên 10 lần trong 5 năm (từ 21.000 ha của năm 1985 tăng lên 200.000 ha trong năm 1990 và 1991) (Lê Hữu Hải, 2008) Tại ĐBSCL bệnh có mặt ở nhiều nơi, ở tất cả các vụ lúa, nhưng gây hại nặng ở vụ

Hè Thu (Võ Thanh Hoàng, 1993)

1.3.2 Triệu chứng

Bệnh đốm vằn (khô vằn) gây hại chủ yếu ở một số bộ phận của cây lúa như bẹ lá, phiến lá và cổ bông Các bẹ lá sát mặt nước hoặc bẹ lá già ở dưới gốc thường là nơi phát sinh bệnh đầu tiên (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)

Theo Sharma (2006), trên cây lúa, vết bệnh đầu tiên thường xuất hiện ở bẹ lá, ngang hoặc trên mực nước ruộng khoảng 0,3 – 0,5 cm Đốm bệnh thường có dạng vòng đến thuôn dài hoặc dạng trứng, elip, đôi khi có thêm dạng bất định thuôn dài, kích thước đốm từ 1 – 3 cm Dưới điều kiện thích hợp như thừa đạm, trời mát, ẩm

độ cao, bệnh sẽ từ từ phát triển lên lá và có thể gây hại cả bông (Carmen và ctv., 1989)

Kích thước và màu sắc của đốm bệnh có thể thay đổi theo điều kiện môi trường, nếu trời ẩm khuẩn ty sẽ phát triển như tơ trắng lên bề mặt vết bệnh và có thể lan truyền nhanh trong một ngày Bệnh thường gây hại khi cây lúa được 45 ngày tuổi

và phát triển khá mạnh lúc cây lúa được 60 ngày tuổi (Võ Thanh Hoàng, 1993) Theo Phạm Văn Kim và Lê Thị Sen (1993), vết bệnh thường có màu xám xanh hoặc xám trắng hoặc có màu sắc khác, có vẻ vằn vện và rìa của vết bệnh có màu nâu, do đó bệnh có tên là đốm vằn hoặc khô vằn

Bệnh nhẹ làm cho cây lúa bị yếu, lúa dễ đổ ngã khi sắp chín Còn bệnh nặng, lá bệnh khô chết lụi làm cây cằn cỗi, khó trổ, nghẹn đòng, khi trổ được thì lép nhiều,

có thể làm cây lúa cháy khô thành từng chòm trước khi lúa chín (Phạm Văn Kim và

Lê Thị Sen, 1993)

1.3.3 Tác nhân gây bệnh đốm vằn

Theo Agrios (2005), bệnh đốm vằn trên lúa do nấm Rhizoctonia solani gây ra Giai đoạn hữu tính với tên Thanatepherus cucumeris, thuộc lớp nấm đảm

Basidiomycetes, được ông Kuhn phát hiện vào năm 1858 khi ông quan sát bệnh do nấm trên khoai tây Giai đoạn vô tính, nấm Rhizoctonia solani thuộc bộ nấm bất thụ Mycelia sterilia, lớp nấm bất toàn Imperfect Fungi (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề,

1998)

Rhizoctonia solani sinh trưởng dễ dàng trên các loại môi trường phổ biến, sợi

nấm khi còn non không màu, khi trưởng thành có màu nâu nhạt, đường kính 8 – 12

µm, với những vách ngăn không liên tục, phát triển nhanh, phân nhánh tại điểm gần

vách ngăn giữa 2 tế bào và vuông góc với sợi nấm chính (Ou, 1985) Rhizoctonia solani có 3 loại sợi nấm: sợi nấm bò (runner hyphae), sợi nấm phân nhánh

(lobatehyphae) và các tế bào dạng chuỗi (moniloid cells) (Nguyễn Thị Tiến Sỹ, 2005)

Trong tự nhiên phần lớn nấm Rhizoctonia solani sinh sản bằng hình thức vô tính

hiện diện dưới dạng sợi nấm và hạch nấm (Parmeter và Whitney, 1970)

Theo Francisco và Zahirul (2003), nấm Rhizoctonia solani sinh sản bằng cách tạo

hạch nấm đường kính từ 1 – 3 mm, có hình cầu hay bầu dục Hạch nấm của

Rhizoctonia solani khá đa dạng, chúng có thể đồng dạng hay khác nhau về kích

thước và hình dạng, màu sắc và phân bố trên môi trường (Menzies, 1970) Hạch nấm là cấu trúc phức tạp được tạo ra do sợi nấm cuộn lại, chúng có khả năng duy trì sức sống trong điều kiện môi trường không thuận lợi như khô hạn, thiếu thức ăn, hóa chất độc hại (Graffer, 1993) Hạch nấm khi còn non có thể chìm dưới nước nhưng khi già nổi lên do tế bào phía ngoài hạch trở nên rỗng (Nguyễn Thị Tiến Sỹ, 2005)

Phạm Hoàng Oanh (1998), cho rằng thời gian bắt đầu tạo hạch nấm nhanh nhất là

48 giờ sau khi nuôi cấy và chậm nhất là 240 giờ Hạch nấm bám sát vào mô cây, bề mặt sần sùi, sợi nấm to, phân nhánh vuông góc, điểm phân nhánh tại vị trí 1/3 tế bào, tại điểm phân nhánh tế bào mọc ra một đoạn ngắn rồi co thắt và tạo vách ngăn

để hình thành tế bào mới

1.3.4 Điều kiện phát triển của bệnh đốm vằn

Sự phát triển của bệnh đốm vằn trong ruộng lúa thường chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ẩm độ, nguồn bệnh ban đầu, phân bón và mật độ gieo

sạ Nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng và phát triển của sợi nấm là 28 - 310C tối

đa là 40 - 420C, nhiệt độ nhỏ hơn 100C nấm mọc ít hoặc không mọc Nấm tồn tại trong khoảng pH tương đối rộng 2,5 - 7,8 tối hảo 5,4 - 6,7 (Võ Thanh Hoàng, 1993;

Ou, 1985)

Nhiệt độ tối thích cho nấm tạo hạch là 30 - 320C và không sinh trưởng ở 350C Hạch nấm nảy mầm khi ẩm độ không khí trên 95% và pH tối thích cho sự nảy mầm của hạch nấm là 5,4 - 6,4 (Ou, 1985)

Sự phát triển của bệnh đốm vằn ở thời kỳ đầu từ cây mạ đến đẻ nhánh có mức độ bệnh ít Ở giai đoạn đòng trổ đến chín sáp là thời kỳ nhiễm bệnh nặng (Vũ Triệu Mân và Lê Lương Tề, 1998)

Theo Nguyễn Công Thuật (1995), nhiệt dộ và ẩm độ cao là điều kiện cho bệnh phát triển và lây lan Biên độ ngày và đêm lên cao cũng có lợi cho bệnh phát triển

Võ Thanh Hoàng (1993), bệnh đốm vằn xảy ra nặng ở ruộng bón nhiều phân đạm Tính nhiễm bệnh có liên quan với hàm lượng đạm trong cây Bón phân lân cao cũng làm tăng bệnh, trong khi đó bón nhiều phân kali sẽ giảm bệnh

1.3.5 Sự lưu tồn, lan truyền và xâm nhiễm của nấm Rhizoctonia solani

Trong điều kiện nhiệt đới, nấm phát triển chủ yếu ở dạng sợi nấm đa bào và tạo

ra hạch nấm, hạch nấm không điều đặn màu nâu khô, các sợi nấm trắng mọc trên bộ phận cây sinh ra nhiều hạch nấm trên vết bệnh hoặc rơi xuống đất (Lê Lương Tề, 2000) Theo Graffer (1993), thời gian tồn tại hạch nấm trong tự nhiên rất biến đổi

và phụ thuộc rất lớn vào điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ, hóa chất và các vi sinh vật đối kháng

Theo Võ Thanh Hoàng (1993), ở đất khô hay đất ẩm, trong phân bò hay trong rơm rạ, hạch nấm có thể sống ít nhất từ 4 – 21 tháng, ở điều kiện ngập 7,5 cm trong nước chảy, hạch có thể sống được 8 tháng Nấm còn lưu tồn được trên 188 loài cây thuộc 32 họ, trong đó có ít nhất 20 loài cỏ dại thuộc 11 họ

Nấm sinh sản bằng hạch nấm được tạo ra nơi vết bệnh Hạch nấm lan truyền chủ yếu là nhờ nước Nấm có khả năng lan truyền theo hai chiều: chiều đứng và chiều ngang Sự lan truyền theo chiều đứng chủ yếu là từ bẹ lá lên lá bằng sợi nấm Theo chiều ngang chủ yếu từ chồi này sang chồi khác bằng sợi nấm nhưng từ ruộng này sang ruộng khác thì bằng hạch nấm (Tô Thùy Hương, 1993)

Chu kỳ bệnh bắt đầu từ hạch nấm lưu tồn trên ruộng, trên tàn dư, từ hạch nấm mọc ra nhiều sợi nấm xâm nhiễm vào mô, tạo ra vết bệnh, từ vết bệnh ban đầu sợi nấm mọc dài lan ra xung quanh từ lá này sang lá khác và hình thành hạch nấm thành nhiều đợt trong mùa sinh trưởng của cây, những hạch này rơi xuống đất sẽ lưu tồn lâu dài trở thành nguồn bệnh vụ sau (Lê Lương Tề, 2000)

Sự xâm nhiễm của nấm Rhizoctonia solani có thể xảy ra trong khoảng nhiệt độ

23 - 250C, tối hảo 30 - 320C, ẩm độ 96 - 97% Khi hạch nấm bám vào bẹ lá sẽ nảy mầm cho ra sợi nấm rất nhỏ, sợi nấm có thể xâm nhiễm trực tiếp qua biểu bì hay khí khổng Muốn xâm nhiễm qua khí khổng, khuẩn ty phải phát triển để len lỏi vào mặt trong của bẹ lá và xâm nhiễm vào Sau khi tạo vết bệnh sơ cấp, khuẩn ty phát triển trên bề mặt mô cây và bên trong mô để lan dần lên các bẹ trên (Võ Thanh Hoàng, 1993)

1.3.6 Biện pháp phòng trị

Sử dụng giống kháng

Võ Thanh Hoàng (1993), trắc nghiệm nhiều giống ở nhiều nơi cho thấy phản ứng đối với bệnh của các giống khác nhau nhưng không tìm được giống kháng, chỉ có giống kháng vừa và trên những giống này, số lượng hạch nấm cũng thành lập ít Biện pháp canh tác

Phòng bệnh đốm vằn hợp lý nhất là phải thiêu hủy nguồn bệnh sau thu hoạch Thu gom xác bã rơm rạ lúa bệnh đem tiêu hủy, vệ sinh làm cỏ ruộng và quanh bờ bao, đặc biệt là thành phần lúa chét trong ruộng và bờ bao Không gieo sạ với mật

độ dày và phải điều chỉnh N, P, K hợp lý (Sharma, 2006)

Biện pháp sinh học

Một số vi sinh vật đối kháng cũng đã được dùng trong phòng trị bệnh đốm vằn

như Trichoderma, Gliocladium virens, Pseudomonas và Bacillus subtilis (Sharma, 2006) Vi khuẩn Burkholderia cepacia có khả năng làm giảm hoạt động, sức sống

và mật độ nguồn bệnh bằng tác động tiết ra kháng sinh hay enzyme phân hủy vách

tế bào gây bệnh hoặc cạnh tranh dinh dưỡng và chỗ ở (Graffer, 1993; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Thu Nga, 2003)

Biện pháp hóa học

Theo Sharma (2006), có thể phòng trị bệnh đốm vằn bằng các gốc thuốc như: Iprodione triazole, Mancozeb + Thiobencacrb, Iprodione + Carbendazim… và các gốc thuốc vi sinh như Validamycin, Polyxin

1.4 XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH CÂY

1.4.1 Phân bố của xạ khuẩn trong tự nhiên

Xạ khuẩn thuộc giới nhân sơ, lớp Actinobacteria, bộ Actinomycetales bao gồm

10 dưới bộ, 35 họ, 110 chi và 1000 loài Hiện nay, 478 loài đã được công bố thuộc

chi Streptomyces và hơn 500 loài thuộc tất cả các chi còn lại và được xếp vào nhóm

xạ khuẩn hiếm (Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Nữ Kim Thảo, 2006)

Xạ khuẩn phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên Chúng có trong đất, nước, rác, phân chuồng, bùn, thậm chí cả trong cơ chất mà vi khuẩn và nấm mốc không phát triển được Sự phân bố của xạ khuẩn phụ thuộc vào khí hậu, thành phần đất, mức độ canh tác và thảm thực vật (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002)

Sự phân bố của xạ khuẩn còn phụ thuộc nhiều vào độ pH môi trường, chúng có nhiều trong các lớp đất trung tính và kiềm yếu hoặc axit yếu trong khoảng pH 6,8 - 7,5 Xạ khuẩn có rất ít trong lớp đất kiềm hoặc axit và càng hiếm trong các lớp đất rất kiềm, số lượng xạ khuẩn trong đất cũng thay đổi theo thời gian trong năm (Bùi Thị Hà, 2008)

Trong 1 gram đất có khoảng 29.000 – 2.400.000 tế bào xạ khuẩn, chiếm 9 – 45% tổng số vi sinh vật (Waksman, 1961)

Theo Phạm Văn Kim (2000b), xạ khuẩn trước kia được xếp vào lớp nấm nhưng ngày nay nhờ các hiểu biết tường tận hơn về xạ khuẩn nên chúng được xếp vào

nhóm vi khuẩn Trong nhóm xạ khuẩn, đặc biệt là chi Streptomyces thuộc họ Streptomycetaceae có nhiều liên hệ với nông nghiệp nhất

1.4.2 Cấu tạo của xạ khuẩn

Xạ khuẩn có cấu trúc tế bào tương tự như vi khuẩn Gram dương, toàn bộ cơ thể chỉ là một tế bào bao gồm các thành phần chính: thành tế bào, màng sinh chất, nguyên sinh chất, chất nhân và các thể ẩn nhập

Theo Phạm Văn Kim (2000b), xạ khuẩn có nhiều nét khác với nấm, nhưng giống với vi khuẩn Thành tế bào xạ khuẩn giống với thành tế bào vi khuẩn Gram +:

 Có giai đoạn đa bào và giai đoạn đơn bào

 Kích thước rất nhỏ, tương tự vi khuẩn

 Nhân: giống với vi khuẩn, không có màng nhân và tiểu hạch

 Vách tế bào: không chứa cellulose hoặc kitin

 Sinh sản bằng cách phân chia

 Xạ khuẩn không có giới tính (không có tế bào đực, cái)

 Hoại sinh và ký sinh

Màng tế bào chất dày khoảng 50 nm và có cấu trúc tương tự như màng tế bào chất của vi khuẩn Khi còn non, toàn bộ tế bào chỉ có một nhiễm sắc thể sau đó hình thành nhiều hạt rải rác trong toàn bộ hệ khuẩn ty (gọi là hạt Cromatin)

1.4.3 Đặc điểm hình thái của xạ khuẩn

Khuẩn lạc

Khuẩn lạc xạ khuẩn tuy có dạng sợi phân nhánh phức tạp đan xen nhau nhưng toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhân, không có vách ngăn ngang Giống như vi khuẩn Gram (+), nhân thuộc loại đơn giản, không có màng nhân Hệ sợi xạ khuẩn mảnh hơn của nấm mốc và đường kính thay đổi trong khoảng 0,2 – 1 µm đến

2 – 3 µm (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002)

Khuẩn lạc thường chắc, xù xì có dạng da, dạng vôi, dạng nhung tơ hay dạng màng dẻo, có màu sắc khác nhau: đỏ, da cam, vàng, nâu, xám, trắng…tùy thuộc vào loài và điều kiện ngoại cảnh Đường kính mỗi khuẩn lạc chỉ chừng 0,5 – 2 mm nhưng cũng có khuẩn lạc có đường kính lớn hơn Khuẩn lạc có 3 lớp, lớp vỏ ngoài

có dạng sợi bện chặt, lớp trong tương đối xốp, lớp giữa có cấu trúc tổ ong (Bùi Thị

Hà, 2008)

Khuẩn ty

Trên môi trường đặc, hệ sợi của xạ khuẩn phát triển thành 2 loại:

Một loại cắm sâu vào môi trường gọi là hệ sợi cơ chất (khuẩn ty cơ chất substrate mycelium) với chức năng chủ yếu là dinh dưỡng Một loại phát triển trên bề mặt thạch gọi là hệ sợi khí sinh (khuẩn ty khí sinh aerial mycelium) với chức năng chủ

yếu là sinh sản Nhiều loại chỉ có hệ sợi cơ chất nhưng cũng có loại (như chi

Sporichthya) lại chỉ có hệ sợi khí sinh Khi đó hệ sợi khí sinh vừa làm nhiệm vụ

sinh sản vừa làm nhiệm vụ dinh dưỡng Nhân của tế bào xạ khuẩn sắp xếp đều đặn theo chiều dài của sợi (Waksman, 1961)

Theo Nguyễn Xuân Thành và ctv (2006), thì hệ khuẩn ty xạ khuẩn cũng có nhiều hình dạng khác nhau như: chân chim, rễ cây, hình xoắn chùm quả, hình xoắn cành lá, hình xoắn ốc, hình đốt thưa, hình đốt dày, hình đốt xoắn

1.4.4 Sự hình thành bào tử của xạ khuẩn

Theo Nguyễn Lân Dũng và Nguyễn Nữ Kim Thảo (2006), xạ khuẩn sinh sản bằng bào tử Bào tử xạ khuẩn có hình bầu dục, hình lăng trụ, hình cầu với đường kính khoảng 1,5 µm Màng tế bào có thể nhẵn, gai khối u, nếp nhăn… tùy thuộc loài xạ khuẩn và môi trường nuôi cấy

Bào tử được hình thành trên các nhánh phân hóa của khuẩn ty khí sinh gọi là cuống sinh bào tử, theo 2 phương pháp kết đoạn hoặc cắt khúc Cuống sinh bào tử

là cơ quan sinh sản đặc trưng cho xạ khuẩn Hình thái, cuống sinh bào tử, bào tử là đặc điểm quan trọng nhất trong phân loại xạ khuẩn (Bùi Thị Hà, 2008)

1.4.5 Các điều kiện ảnh hưởng đến sự phát triển của xạ khuẩn

Xạ khuẩn có thể sống được trong điều kiện môi trường biến động, pH biến động

từ 4 – 8, nhiệt độ biến động từ 45 – 1400F (7 đến 600C), điều kiện môi trường bất lợi xạ khuẩn sẽ hình thành bào tử Nhưng chúng sẽ chết nếu nhiệt độ vượt quá

1600F (800C), riêng xạ khuẩn ưa nhiệt hay ưa lạnh có thể phát triển ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn (Đặng Thị Kim Uyên, 2010)

1.4.6 Vai trò của xạ khuẩn trong phòng trừ sinh học

Trong mối tương tác vi sinh vật và cây trồng, nhóm xạ khuẩn giữ vai trò rất quan trọng Xạ khuẩn sống trong đất, tham dự vào quá trình chuyển hóa tự nhiên của nhiều hợp chất trong đất, chúng đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau trong việc làm màu mỡ thêm cho đất (Bùi Thị Hà, 2008) Theo Nguyễn Xuân Thành và ctv., (2006), xạ khuẩn cũng tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hóa và phân giải nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp và bền vững như xenlulose, chất mùn, kitin, keratin, lignin…

Khả năng tiết chất kháng sinh

Đặc tính quan trọng của xạ khuẩn là khả năng tiết chất kháng sinh Cho tới nay khoảng 8000 chất kháng sinh được biết trên thế giới thì có tới 80% là do xạ khuẩn sinh ra (Vi Thị Đoan Chính, 2000)

Theo định nghĩa của Outchinnikov, chất kháng sinh là chất có nguồn gốc thiên nhiên và các sản phẩm cải biến của chúng bằng con đường hóa học có khả năng tác dụng ức chế đối với sự phát triển của vi sinh vật, tế bào ung thư ở ngay nồng độ thấp (trích dẫn bởi Bùi Thị Hà, 2008)

Theo Phạm Văn Kim (2000b), thì 60 – 70% xạ khuẩn được phân lập từ đất có khả năng sinh chất kháng sinh, dùng làm thuốc trị bệnh cho con người, gia súc và cây trồng Một số chất kháng sinh từ xạ khuẩn như: penixillin, gramixidin, tiroxidin, streptomycin, erythromycin…

Khả năng tiết enzyme phân hủy vách tế bào nấm bệnh

Bên cạnh việc tiết ra chất kháng sinh tiêu diệt mầm bệnh xạ khuẩn còn có khả năng tiết ra các enzyme ngoại bào tác động lên tác nhân gây bệnh cây trồng

Chủng xạ khuẩn SRA14 có thể sản xuất hàm lượng cao enzyme ngoại bào chitinase và β -1,3-glucanase và có khả năng ức chế sự phát triển của nấm

Colletotrichum gloeosporioides và Sclerotium rolfsii gây ra bệnh thán thư và bệnh

cháy lá, thối gốc trong nhiều loại cây trồng nông nghiệp (Prapagdee, 2008)

Theo Nguyễn Quỳnh Uyển và ctv (2010), đã tuyển chọn được chủng xạ khuẩn A-2026 có hoạt tính sinh tổng hợp CMC-ase ngoại bào tốt nhất

Các chủng xạ khuẩn được phân lập từ các ruộng trồng hoa màu từ các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có khả năng tiết ra các enzyme như: cellulase, chitinase, protease… (Đinh Ngọc Trúc, 2011)

Sự cộng sinh

Năm 1886, Brunchorst phân lập các chủng xạ khuẩn Fankia cộng sinh với một

số họ thực vật không phải cây họ đậu đặc biệt là họ Phi lao (Casuarinaceae), hình

thành nốt sần ở rễ thực vật Các nốt sần này có khả năng cố định đạm tự do trong không khí, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt trên đất nghèo dinh dưỡng, nhất là trên vùng đất ven cát biển (trích dẫn bởi Phạm Văn Kim, 2006; Hasegawa và ctv., 2006)

Khả năng ký sinh

Vi khuẩn và xạ khuẩn ký sinh trên bề mặt của bào tử nấm Helmithosporium sativus chôn sâu trong đất vườn sau 50 ngày, các vi sinh vật này phá hủy vách tế

bào nấm và tạo lỗ hổng ở vách tế bào nấm (Phạm Văn Kim, 2006)

Tăng cường khả năng chống chịu

Gần đây theo nghiên cứu của Meguro và ctv (2006 ) báo cáo rằng khi tiêm dịch

trích của Streptomyces padanus vào giống cây nguyệt quế cho thấy làm tăng tính

chịu mặn cho cây Tương tự khi khảo sát cơ chế liên quan đến sự chống chịu mặn Hasegawa và ctv (2006) đã chứng minh rằng hàm lượng callose trong thành tế bào

của cây con được tiêm Streptomyces padanus AOK-30 cao gấp 1,5 lần so với cây

không được tiêm và tế bào của cây có tiêm xạ khuẩn có sự tích lũy enzyme có liên quan đến tiến trình lignin hóa, qua đó cho thấy khả năng chịu mặn của cây nguyệt

quế gây ra bởi Streptomyces padanus AOK-30 thông qua khả năng tăng khả năng

chịu áp lực thẩm thấu, giúp tế bào thực vật vững chắc hơn nhờ sự tích lũy nhiều hợp chất callose và lignin trong thành tế bào ở các cây có xử lý với xạ khuẩn

Kích thích tăng trưởng cây trồng

Xạ khuẩn có thể thúc đẩy sự phát triển của cây trồng nhờ tiết indole-3-acetic acid (IAA) giúp tăng chiều dài rễ hoặc tiết siderophores để cải thiện sự hấp thu chất dinh dưỡng cây trồng (Mercks và ctv., 1987)

Theo El-Tarabily (2008), thì Streptomycetes tiết enzyme ACC (1 – amino

cyclopropane – 1 - carboxylic acid) deaminase giúp tăng cường sự phát triển cây trồng thông qua làm giảm nồng độ ACC (tiền chất của ethylen) trong cây trồng (trích dẫn bởi Trần Thị Tím, 2013)

Kích thích tính kháng bệnh cây trồng

Ngoài những cơ chế được nhắc đến xạ khuẩn còn có khả năng kích thích tính kháng bệnh trên cây trồng Một nghiên cứu gần đây của Shimizu và ctv (2001), đã

tìm thấy được chất kháng sinh actinomycin X2 từ dịch trích của chủng Streptomyces

sp R - 5 Đồng thời chất kháng sinh này cũng được tìm thấy trong mô của cây con

và môi trường nuôi cấy mô Điều này cho thấy rằng chất kháng sinh có thể di chuyển từ môi trường nuôi cấy mô lên mô của tế bào thực vật Khi cây con được

chủng với nấm Pestalotiopsis sydowiana, đối với những cây con được xử lý với Streptomyces sp R-5 trong môi trường nuôi cấy mô thì hơn 90% không bị chết còn

với những cây con không được xử lý thì chết khoảng 50% trong 14 ngày

Khi tiêm xạ khuẩn Streptomyces sp vào cây con cà chua thì chúng có khả năng thúc đẩy sự tăng trưởng và tăng cường sức đề kháng đối với nấm Rhizoctonia solani

(Cao và ctv., 2004)

1.5 ỨNG DỤNG XẠ KHUẨN TRONG PHÒNG TRỪ SINH HỌC BỆNH

CÂY TRỒNG

Năm 2002, ở Ấn Độ đã phân lập được chủng Streptomyces sp 201 có khả năng

sinh chất kháng sinh mới là z – methylheptyl iso – nicotinate, chất kháng sinh này

có khả năng kháng được nhiều loại nấm gây bệnh như Fusarium oxysporum, Fusarium solani… (Bùi Thị Hà, 2008)

Chủng xạ khuẩn L30 được phân lập từ đất, được nuôi trên môi trường ISP-4 sau

5 ngày, xác định hoạt tính kháng sinh Kết quả cho thấy chủng xạ khuẩn có khả năng sinh chất kháng sinh phổ rộng, kháng vi khuẩn và nấm, nhưng mạnh nhất là

chống các chủng Pseudomonas solanacearum gây bệnh héo lá ở cây trồng (Pseudomonas solanacearum 12 gây bệnh héo lá trên khoai tây, Pseudomonas solanacearum 20 gây bệnh trên cà chua và Pseudomonas solanacearum 222 gây

bệnh trên cây lạc) (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2002)

Năm 2002, Getha và Vikineswary tìm ra được Streptomyces violaceusniger

chủng G10 có khả năng kháng được với nhiều mầm bệnh khác nhau Dịch trích từ

chủng G10 có thể ức chế chống lại F Oxysporum f.sp cubense với nhiều cơ chế

như làm biến dạng sợi nấm và ức chế nảy mầm bào tử

Sử dụng chủng Streptomyces sp S30 để khử trùng bề mặt rễ cây cà chua giúp tăng cường sức đề kháng bệnh Rhizoctonia solani cho cây cà chua, chủng Streptomyces sp S96 khử trùng bề mặt rễ chuối giúp đối kháng các tác nhân gây bệnh héo Fusarium, chủng vào cây con ở giai đoạn đầu của tăng trưởng để năng tính đối kháng lại bệnh héo Fusarium trên chuối (Cao và ctv., 2005)

Theo nghiên cứu gần đây của Prapagdee và ctv (2008) phân lập và xác định

chủng SRA14 là Streptomyces hygroscopicus có khả năng kháng lại Colletotrichum gloeosporioides và Sclerotium rolfsii gây ra bệnh thán thư và bệnh cháy lá , thối gốc

trong nhiều loại cây trồng nông nghiệp Chủng SRA14 thể hiện khả năng ức chế nấm bằng cách tiết ra các enzyme ngoại bào như chitinase và β -1,3-glucanase, còn

có khả năng làm biến dạng các sợi nấm

Năm 2008, Bùi Thị Hà sau khi phân lập và tuyển chọn được 2 chủng xạ khuẩn

thuộc chi Streptomyces là Đ1 và R1 có hoạt tính kháng nấm mạnh nhất trong tổng

số 30 chủng có khả năng kháng nấm Hai chủng Đ1 và R1 có khả năng ức chế được

cả 2 chủng nấm gây bệnh trên chè là CT-2E và CT-5X trên chè

Theo Shimizu và ctv (2008) dòng MBCU – 56 (vi khuẩn hình roi) được phân lập

từ sự khử trùng họ bầu bí và cây bí ngô, được xác định là Streptomyces và được sàn lọc sự đối kháng trong ống nghiệm với bệnh thán thư trên dưa leo (Colletotrichum lagenarium), có tiềm năng mạnh mẽ cho việc kiểm soát bệnh thán thư trên dưa leo

Theo kết quả nghiên cứu của Đặng Thị Kim Uyên (2010), ghi nhận khi ngâm hạt

với huyền phù xạ khuẩn Streptomyces - SOFR1 trong 5 giờ trước khi chủng nấm gây bệnh Fusarium solani, kết quả cho thấy xạ khuẩn có khả năng ảnh hưởng rất tốt

đến tỷ lệ nảy mầm của hạt chanh Volka, xạ khuẩn còn ảnh hưởng tốt đến sự phát triển của cây con, chiều cao cây và số lượng rễ

Những nghiên cứu gần đây của Ngô Thị Kim Ngân (2012), phân lập xạ khuẩn và

đánh giá khả năng đối kháng của xạ khuẩn đối với nấm Fusarium oxysporum f.sp sesami gây bệnh héo rũ trên mè trong điều kiện in vitro Kết quả cho thấy các chủng

xạ khuẩn được phân lập từ những ruộng rau màu ở đồng bằng sông Cửu Long có khả năng ức chế sự phát triển của khuẩn ty, sự nảy mầm cũng như khả năng giết

chết bào tử nấm Fusarium oxysporum f.sp sesami

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 1/2013 – tháng 1/2014

Địa điểm: phòng thí nghiệm bệnh cây và nhà lưới Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng – Trường Đại học Cần Thơ

2.1.2 Vật liệu

Vật liệu dùng trong thí nghiệm: chậu nhựa, ống nghiệm, đĩa Petri, đũa cấy, tủ cấy, tủ thanh trùng ướt, tủ thanh trùng khô, nước cất, micropipette, cân điện tử, máy

đo pH, giấy thấm, bịch nilon, ống eppendorf, ống Falcon 50ml…

Các hóa chất cần thiết cho môi trường WA, MS, trấu gạo, PDA, Chitin Agar cải tiến, cồn 70% và 96%…

Nguồn nấm bệnh: các chủng nấm Rhizoctonia solani được phân lập từ những

cây lúa bị bệnh ở các ruộng lúa có diện tích trên 1000 m2 tại một số tỉnh ĐBSCL

Nguồn xạ khuẩn: các chủng xạ khuẩn được phân lập từ những mẫu đất ở những

ruộng trồng lúa tại một số tỉnh ĐBSCL

Giống lúa Jasmine 85

Các môi trường sử dụng trong thí nghiệm

Môi trường WA (Water agar) (Atlas, 2010)

Môi trường MS (Manitol Soya Flour medium) (Hobbs và ctv., 1989)

2.2.1 Phân lập tác nhân nấm Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa

Thu mẫu bệnh cho vào túi nylon riêng Mẫu bệnh được thu trên những ruộng lúa tại một số tỉnh ĐBSCL có diện tích trên 1000 m2

4) Dùng đũa cấy cắt sợi nấm chuyển sang môi trường PDA ủ trong 48 giờ Sau

đó chuyển vào ống nghiệm chứa môi trường PDA để mặt nghiêng, nuôi và bảo quản

ở ngăn mát tủ lạnh, để phục vụ cho các thí nghiệm tiếp theo

2.2.3 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng gây hại của các chủng nấm

Rhizoctonia solani gây bệnh đốm vằn hại lúa trong điều kiện nhà lưới

Mục đích

Nhằm chọn ra chủng nấm Rhizoctonia solani thể hiện khả năng gây hại nặng

nhất

Phương pháp

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 lần lặp lại, mỗi chủng nấm

là 1 nghiệm thức, mỗi lặp lại 1 chậu gồm 10 cây/chậu

a) Chuẩn bị chậu và đất

Chậu nhựa dùng trong thí nghiệm có đường kính 25 cm (diện tích bề mặt đất/chậu S = 0,049 m2) Đất được thanh trùng và cho vào chậu nhựa (8 kg/chậu) b) Chuẩn bị giống và chăm sóc

Giống lúa thí nghiệm: giống Jasmine 85 phẩm cấp xác nhận được xử lý trong nước muối 15%, rồi ngâm trong nước ấm 54OC (3 sôi 2 lạnh) trong 15 phút, phơi khô lại Sau đó ngâm trong nước 24 giờ, rồi đem ủ 48 giờ trong tủ úm Hạt nẩy mầm được gieo trong chậu, mỗi chậu gieo 10 hạt

Chăm sóc: Quy trình và lượng phân bón với tỷ lệ N – P2O5 – K2O là 120 – 40 –

40 kg/hecta (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) và được quy ra để bón cho diện tích chậu cụ thể là 0,49 – 0,294 – 0,196 g/chậu (0,049 m2) Phân hòa vào nước tưới đều cho tất

cả các chậu, quy trình bón phân như sau:

- Bón thúc đợt 1 (10 NSKG): Toàn bộ lượng lân và 30% lượng đạm và 50% lượng kali

- Bón thúc đợt 2 (20 NSKG): Bón 30% lượng đạm

- Bón nuôi đòng (35 NSKG): 40% lượng đạm và 50% lượng kali

Chú ý: giữ mực nước thường xuyên trong chậu là 2,5 cm, hạn chế thấp nhất sự phá hoại của sâu rầy và tránh sự lây nhiễm với các mầm bệnh khác

c) Chuẩn bị nguồn lây bệnh

Nấm Rhizoctonia solani được nuôi cấy trên đĩa Petri chứa 10 ml môi trường

PDA ủ trong 72 giờ, sau đó chuyển sang nhân nuôi trên môi trường trấu gạo ủ trong

7 ngày, để sợi nấm phát triển

d) Phương pháp lây bệnh nhân tạo

Tiến hành lây bệnh nhân tạo ở thời điểm 40 ngày sau khi gieo lúa

Cách tiến hành lây bệnh nhân tạo: tiến hành trộn đều môi trường trấu gạo có

chứa nấm Rhizoctonia solani để tạo hỗn hợp đồng nhất Sử dụng 1 lít môi trường

trấu gạo có chứa nấm bệnh chia đều cho 5 chậu (0,2 lít môi trường/chậu), rải quanh gốc tránh không cho mầm bệnh dính trên lá Sau khi tiến hành lây bệnh nhân tạo các chậu xử lí được đem vào phòng ủ bệnh, Bộ môn Bảo vệ thực vật, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ Để tạo điều kiện tối ưu cho giai đoạn xâm nhiễm của mầm bệnh, điều kiện nhiệt độ được duy trì ở 26OC,