đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa (xanthomonas oryzae pv. oryzae) của một số chủng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà lưới

DANH SÁCH BẢNG 2.1 Danh sách 30 chủng vi khuẩn vùng rễ sử dụng trong thí nghiệm 23 2.2 Danh sách 8 loại thuốc hóa học sử dụng trong thí nghiệm 25 3.1 Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện k

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRẦN HOÀNG ANH

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA

LÁ LÚA (Xanthomonas oryzae pv oryzae) CỦA MỘT

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:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA

LÁ LÚA (Xanthomonas oryzae pv oryzae) CỦA MỘT

SỐ CHỦNG VI KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC

HÓA HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN

IN VITRO VÀ NHÀ LƯỚI

Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

MSSV: 3103581 Lớp: TT1073A1

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 đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA LÁ

LÚA (Xanthomonas oryzae pv oryzae) CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI

KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC

TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

VÀ NHÀ LƯỚI

Do sinh viên: Trần Hoàng Anh thực hiện

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Nga

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 Bảo vệ thực vật với tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÒNG TRỊ BỆNH CHÁY BÌA LÁ

LÚA (Xanthomonas oryzae pv oryzae) CỦA MỘT SỐ CHỦNG VI

KHUẨN VÙNG RỄ VÀ THUỐC HÓA HỌC

TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

VÀ NHÀ LƯỚI

Do sinh viên: Trần Hoàng Anh 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

Chủ tịch Hội Đồng

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: TRẦN HOÀNG ANH

Ngày sinh: 24/09/1992

Nơi sinh: Cần Thơ

Họ và tên cha: TRẦN VĂN BÉ

Họ và tên mẹ: NGUYỄN THỊ BẢY

Quê quán: Phước Thới, Ô Môn, Cần Thơ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các nghiên cứu trước đây

Tác giả luận văn

Trần Hoàng Anh

LỜI CẢM TẠ

Thành kính biết ơn!

Cha, Mẹ đã suốt đời tận tuỵ vì sự nghiệp và tương lai của các con

Chân thành ghi ơn!

Cô Nguyễn Thị Thu Nga là giáo viên hướng dẫn luận văn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như trong quá trình học tập

Thầy cố vấn học tập Lê Văn Vàng và toàn thể Quý thầy, cô khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng nói riêng; Quý thầy, cô trường Đại học Cần Thơ nói chung đã dạy

đỗ và truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Chân thành cảm ơn!

Chị Đoàn Thị Kiều Tiên đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt cho em những kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tất cả các anh, chị trong Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho

em hoàn thành tốt đề tài này

Các bạn Trần Hưng Minh, Nguyễn Thị Trúc Giang, Huỳnh Văn Sang, Phan Văn Lập, Phan Quốc Huy và các bạn trong lớp Bảo vệ thực vật K36 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Trân trọng!

Cảm ơn sâu sắc!

Trần Hoàng Anh

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Danh sách 30 chủng vi khuẩn vùng rễ sử dụng trong thí nghiệm 23

2.2 Danh sách 8 loại thuốc hóa học sử dụng trong thí nghiệm 25

3.1 Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng đối kháng của các

chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn X oryzae pv oryzae

trong điều kiện in vitro

35

3.2 Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng ức chế của 8 loại

thuốc hóa học đối với vi khuẩn X oryzae pv oryzae trong điều

kiện in vitro

38

3.3 Chiều dài vết bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới 43

3.4 Cấp bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới 44

DANH SÁCH HÌNH

2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng đối kháng của 30

chủng vi khuẩn đối kháng đối với vi khuẩn Xanthomonas

oryzae pv oryzae

26

2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng ức chế của 8 loại

thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv

oryzae

28

3.1 Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng đối kháng của vi

khuẩn vùng rễ đối với X oryzae pv oryzae vào thời điểm 5

NSKC

36

3.2 Bán kính vòng vô khuẩn thể hiện khả năng ức chế của thuốc

SuperCook 85WP và dung dịch Bordeaux vào 3 NSKC và 5

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

BKVK: Bán kính vô khuẩn

NSKC: Ngày sau khi chủng

NSKLB: Ngày sau khi lây bệnh

PGPR: Plant Growth Promoting Rhizobacteria

X oryzae pv oryzae: Xanthomonas oryzae pv oryzae

Xoo3: Xanthomonas oryzae pv oryzae (chủng số 3)

TRẦN HOÀNG ANH, 2014 “Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa

(Xanthomonas oryzae pv oryzae) của một số chủng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà lưới” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Bảo Vệ Thực

Vật, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Thu Nga

TÓM LƯỢC

Đề tài được thực hiện tại 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 từ tháng 2/2013 đến tháng 8/2013 nhằm khảo sát hiệu quả đối kháng và phòng trị bệnh của một

số chủng vi khuẩn vùng rễ và một số loại thuốc hóa học đối với bệnh cháy bìa lá lúa do

vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra

Kết quả thí nghiệm đánh giá hiệu quả đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ

đã tìm được 17 chủng vi khuẩn có khả năng đối kháng đối với vi khuẩn Xanthomonas

oryzae pv oryzae (chiếm tỷ lệ 56,7% trong tổng số 30 chủng), trong đó 3 chủng vi

khuẩn có khả năng đối kháng cao nhất là 177 (Pseudomonas sp.), 38 (Pseudomonas sp.) và 74 (Bacillus sp.) với bán kính vòng vô khuẩn trung bình lần lượt là 19,7 mm;

18,8 mm và 11,0 mm vào 5 NSKC và được chọn để tiếp tục khảo sát ở nhà lưới

Kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng ức chế của 8 loại thuốc hóa học đã tìm

được hai loại thuốc có khả năng ức chế đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv

oryzae là Super Cook 85WP và dung dịch Bordeaux với bán kính vòng vô khuẩn trung

bình lần lượt là 3,3 mm và 4,2 mm vào 5 NSKC Trong đó, dung dịch Bordeaux cho trung bình bán kính vòng vô khuẩn cao nhất đã đươc chọn để tiếp tục khảo sát ở nhà lưới

Thí nghiệm đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện nhà lưới cho thấy qua hai chỉ tiêu đánh giá về chiều dài vết bệnh và cấp bệnh có thể thấy ba chủng vi khuẩn vùng rễ thể hiện hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá lúa khi áp dụng ra ngoài nhà lưới khác nhau tùy theo thời điểm khảo sát, hiệu quả chưa ổn định và chưa thể hiện rõ rệt Xử lý với dung dịch Bordeaux cho hiệu quả ổn định và rõ rệt hơn so với

khi xử lý với vi khuẩn vùng rễ, nghiệm thức phun sau cho hiệu quả chậm hơn so với nghiệm thức phun truớc Không có sự khác biệt ý nghĩa giữa hai biện pháp xử lý: phun

1 ngày trước khi lây bệnh và phun 2 ngày sau khi lây bệnh khi xử lý với ba chủng vi khuẩn vùng rễ hoặc dung dịch Bordeaux

MỤC LỤC

Trang

TIỂU SỬ CÁ NHÂN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM TẠ v

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT viii

TÓM LƯỢC ix

MỤC LỤC xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 3

1.1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố 3

1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng 3

1.1.3 Tình hình sản xuất 3

1.1.4 Một số dịch hại quan trọng trên lúa 4

1.2 SƠ LƯỢC VỀ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA 4

1.2.1 Triệu chứng 4

1.2.2 Tác nhân 5

1.2.3 Phân bố và thiệt hại 6

1.2.4 Sự xâm nhiễm, lan truyền và lưu tồn 7

1.2.5 Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh 8

1.2.6 Biện pháp quản lý bệnh 9

1.2.6.1 Biện pháp canh tác 9

1.2.6.2 Biện pháp hóa học 9

1.2.6.3 Biện pháp sinh học 10

1.3 SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN VÙNG RỄ 10

1.3.1 Khái niệm vi khuẩn vùng rễ 10

1.3.2 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ 11

1.3.3 Cơ chế ức chế mầm bệnh của vi khuẩn vùng rễ 11

1.3.4 Một số nghiên cứu về phòng trừ sinh học bệnh cây bằng vi khuẩn vùng rễ 14

1.4 SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ LOẠI THUỐC HÓA HỌC 16

1.4.1 Thuốc Super Cook 85WP 16

1.4.2 Thuốc Ditacin 8SL 16

1.4.3 Thuốc Kasumin 2SL 17

1.4.4 Thuốc Starner 20WP 18

1.4.5 Thuốc Xantocin 20WP 18

1.4.6 Thuốc Visen 20SC 19

1.4.7 Dung dịch vôi 19

1.4.8 Dung dịch Bordeaux 20

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 21

2.1 PHƯƠNG TIỆN 21

2.1.1 Thời gian và địa điểm 21

2.1.2 Vật liệu thí nghiệm 21

2.2 PHƯƠNG PHÁP 25

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 25

2.2.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng ức chế của một số loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 27

2.2.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả phòng trị bệnh của 3 chủng vi khuẩn đối kháng và dung dịch Bordeaux đối với bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra trong điều kiện nhà lưới 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 32

3.1 Khả năng đối kháng của 30 chủng vi khuẩn vùng rễ đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 32

3.2 Khả năng ức chế của một số loại thuốc hoá học đối với vi khuẩn Xanthomonas

oryzae pv oryzae gây bệnh cháy bìa lá lúa trong điều kiện in vitro 37

3.3 Hiệu quả phòng trị bệnh của 3 chủng vi khuẩn đối kháng và dung dịch Bordeaux đối với bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra trong điều kiện nhà lưới 40

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN-ĐỀ NGHỊ 46

4.1 KẾT LUẬN 46

4.2 ĐỀ NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

MỞ ĐẦU

Lúa (Oryza sativa L.) là loại cây trồng chủ lực của nước ta nói chung, vùng

Đồng bằng Sông Cửu Long nói riêng Năm (2011), Việt Nam xếp thứ 5 thế giới về sản xuất lúa gạo với sản lượng lúa đạt hơn 42 triệu tấn (FAO, 2011) Đồng bằng Sông Cửu Long dẫn đầu nước ta cả về diện tích và sản lượng lúa trong năm 2012 với năng suất đạt hơn 5,8 tấn/ha (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013)

Tuy nhiên, việc thâm canh tăng vụ trong sản xuất lúa ngày nay đã dẫn đến nhiều dịch hại phát triển và gây hại ngày càng nặng Trong đó, bệnh cháy bìa lá lúa do vi

khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra đang là vấn đề rất nghiêm trọng ở các

quốc gia thuộc vùng nhiệt đới (Gupta và ctv., 2001) Bệnh gây hại và trở nên nghiêm trọng khi giống lúa thơm Jasmine và giống lai tạo từ Jasmine được trồng đại trà, mặt khác vi khuẩn gây bệnh cũng đã tấn công được nhiều giống hơn trước (Phạm Văn Kim, 2000)

Việc đưa ra biện pháp và chiến lược quản lý hợp lý nhằm làm giảm tổn thất và tránh sự bùng phát của bệnh là điều cần thiết Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho biết có thể phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa bằng cách dùng giống kháng, dự báo bệnh và dùng các loại thuốc hóa học

Biện pháp hóa học thường mang lại hiệu quả nhanh và có tác dụng dập dịch trong trường hợp cần thiết Tuy nhiên, biện pháp này thường gây ô nhiễm môi trường (Lê Lương Tề và Hà Việt Cường, 2003) Biện pháp phòng trừ sinh học được áp dụng trong quản lý dịch hại bằng việc sử dụng các vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (PGPR) là giải pháp đầy hứa hẹn cho nền nông nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường (Li và ctv., 2011)

Trên quan điểm xây dựng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp, có sự hài hòa

giữa biện pháp sinh học và hóa học trong quản lý bệnh cháy bìa lá lúa, đề tài “Đánh

giá hiệu quả phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa (Xanthomonas oryzae pv oryzae) của một số chủng vi khuẩn vùng rễ và thuốc hóa học trong điều kiện in vitro và nhà

lưới” được thực hiện nhằm tìm ra các chủng vi khuẩn và thuốc hóa học cho hiệu quả

ức chế cao đối với bệnh cháy bìa lá, từ đó tìm ra biện pháp xử lý thích hợp

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA

1.1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố

Về mặt phân loại thực vật, cây lúa thuộc họ Gramineae (hoà thảo), tộc Oryzae,

chi Oryza (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Nguyễn Văn Luật (2001) cho biết cây lúa (Oryza sativa L.) được thuần hoá từ

lúa hoang dại ở ba trung tâm đầu tiên ở Đông Nam Á là Assam (Ấn Độ), biên giới Thái Lan – Myanmar và trung du Tây Bắc Việt Nam Tổ tiên xa là một cây lúa dại lâu năm sống cả ở châu Á và châu Phi Ở châu Á qua các hình thái lúa dại hàng năm mà con

người đã thuần hoá và tuyển chọn nó thành cây lúa châu Á Oryza sativa

Theo Roschevicz (1931), các loài Oryza được phân thành 4 nhóm: Sativa,

Granulata, Coartata và Rhynchoryza Theo Đinh Văn Lữ (1978), Bùi Huy Giáp

(1980), Oryza fatua có khả năng là tổ tiên trực tiếp của lúa trồng hiện nay (trích dẫn

Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín và có thể chia thành 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín Thời gian sinh trưởng đối với lúa không quang cảm là

90 – 120 ngày, đối với lúa quang cảm (lúa mùa) là từ 5 – 6 tháng

Cây lúa thích nghi rộng với nhiều điều kiện sinh thái khác nhau từ vĩ độ 350

Nam đến 530 Bắc Điều kiện sinh thái có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa, nó quyết định loại hình cây lúa, cơ cấu giống lúa, thời vụ gieo cấy, biện pháp canh tác và hình thành các vùng trồng lúa khác nhau Trong phạm vi giới hạn 20 - 300C, nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh, trên 400C hoặc dưới 170C cây lúa tăng trưởng chậm lại Sự phát dục của cây lúa được điều khiển bởi quang kỳ ngắn, nó chỉ làm đòng

và trổ bông khi gặp quang kỳ thích hợp (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.1.3 Tình hình sản xuất

FAO (2011) cho biết năm 2011 thế giới sản xuất được gần 723 triệu tấn lúa; trong đó Trung Quốc dẫn đầu về sản lượng lúa với hơn 200 triệu tấn, tiếp theo là Ấn

Độ, Indonesia, Bangladesh và Việt Nam xếp vị trí thứ 5 với sản lượng đạt hơn 42 triệu tấn

Với tổng diện tích gieo trồng gần 3,9 triệu hecta (ha), chiếm hơn 50% diện tích gieo trồng lúa của cả nước, Đồng Bằng Sông Cửu Long đã đóng góp hơn 80% sản lượng xuất khẩu gạo hàng năm (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn (2013) cho biết năm 2012 cả nước có hơn 7,7 triệu ha diện tích đất trồng lúa với sản lượng khoảng 43,7 triệu tấn, năng suất đạt hơn 5,3 tấn/ha Trong đó, vùng Đồng bằng Sông Cửu Long dẫn đầu cả nước cả về diện tích và sản lượng lúa trong năm 2012 với năng suất đạt hơn 5,8 tấn/ha

1.1.4 Một số dịch hại quan trọng trên lúa

Một số sâu hại tấn công trên cây lúa như rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal), rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), bọ xít hôi (Leptocorisa oratorius), bù lạch (Baliothrips

biformis), sâu phao (Nymphula depunstalis)… Dịch bệnh xuất hiện quan trọng trên cây

lúa như bệnh vàng lùn do virus RGSV, bệnh đạo ôn (cháy lá) do nấm Pyricularia

oryzae, bệnh cháy bìa lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae, bệnh đốm vằn

do nấm Rhizoctonia solani, bệnh đốm nâu do nấm Bipolaris oryzae, bệnh lúa von do nấm Fusarium moniliforme…

1.2 SƠ LƯỢC VỀ BỆNH CHÁY BÌA LÁ LÚA

1.2.1 Triệu chứng

Reissig và ctv (1985) cho rằng bệnh cháy bìa lá lúa có nhiều triệu chứng khác nhau, bao gồm triệu chứng cháy lá, triệu chứng Kresek và triệu chứng vàng tái Với triệu chứng cháy lá, những vết bệnh lan rộng ra, bìa vết bệnh trở nên gợn sóng và chuyển thành màu vàng hoặc nâu nhạt Triệu chứng Kresek thường xuất hiện từ 2 – 6 tuần sau giai đoạn mạ, đôi khi giống như thiệt hại do sâu đục thân gây nên Triệu chứng vàng tái xảy ra ở vùng nhiệt đới, nhưng không thường xuyên, những lá già của cây lúa bị bệnh có màu xanh bình thường nhưng những lá non nhất có màu vàng hoặc

có một sọc vàng

Trên các giống cảm nhiễm, các vết bệnh lan rộng tới bẹ lá và có thể phát triển xuống phần dưới của bẹ lá Còn trên các giống chống chịu bệnh hơn hoặc ở những điều

kiện nhất định, bệnh thể hiện dưới dạng một sọc vàng ở ngay mép lá, hiện tượng chết khô không xuất hiện trong một thời gian, nhưng về sau các sọc đó có thể biến thành vàng và mô bệnh bị chết Trên giống mẫn cảm, phiến lá nhiễm bệnh bị héo và cuộn lại khi vết bệnh lan rộng, trong khi đó lá vẫn còn xanh (Ou, 1983; Argarwal, 1989)

Theo Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999); Phạm Văn Kim (2000), ranh giới giữa mô bệnh và mô khoẻ được phân biệt rõ ràng, có giới hạn theo đường gợn sóng màu vàng hoặc không vàng, có khi chỉ là một đường viền nâu đứt quãng hay không đứt quãng Trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ cao, trên bề mặt vết bệnh dễ xuất hiện những giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ, có màu vàng lục, khi keo đặc rắn cứng có màu nâu hổ phách, màu nước vối

Vũ Triệu Mân và ctv (2007) cho rằng bệnh cháy bìa lá lúa phá hoại suốt thời kỳ

mạ đến khi lúa chín và có triệu chứng điển hình vào thời kỳ lúa cấy trên ruộng từ sau khi lúa đẻ - trổ - chin - sữa

1.2.2 Tác nhân

Ou (1983) cho biết vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lá lúa được định tên là

Xanthomonas oryzae (Uyeda và Ishitama) Dowson và có một số tên khác như Bacillus oryzae Hori et Bokura (Bokura, 1911), Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama

(Ishiyama, 1922), Bacterium oryzae (Uyeda et Ishiyama) Nakata (Nakata, 1927) Theo

Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân (1999), vi khuẩn gây bệnh cháy bìa lá lúa có một số tên

gọi như Pseudomonas oryzae, Phytomonas oryzae Magrou, Xanthomonas campestris

pv oryzae hoặc Xanthomonas oryzae pv oryzae

Vi khuẩn có dạng hình gậy, hai đầu hơi tròn, có một lông roi ở một đầu, kích thước 1 - 2 x 0,2 – 0,9 µm Trên môi trường nhân tạo, vi khuẩn tạo khuẩn lạc có dạng hình tròn, màu vàng sáp, rìa nhẵn, bề mặt khuẩn lạc ướt, háo khí, nhuộm gram âm (Argarwal, 1989; Vũ Triệu Mân và ctv., 2007) Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho biết sắc tố có màu vàng nhạt khi mới và vàng sậm dần khi già, không tan trong nước nên không làm biến màu môi trường nuôi cấy Vi khuẩn không

có khả năng phân giải nitrat, không dịch hoá gelatin, không tạo NH3, indol, nhưng tạo

H2S, tạo khí nhưng không tạo axit trong môi trường có đường Nhiệt độ thích hợp cho

vi khuẩn sinh trưởng từ 26 - 300C, tối thiểu 0 - 50C, tối đa là 400C và nhiệt độ làm vi khuẩn chết là 530C Vi khuẩn có thể sống trong khoảng pH khá rộng từ 5,7 – 8,5 thích hợp nhất là pH 6,8 – 7,2 (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007)

Nguồn carbon tốt nhất cho vi khuẩn phát triển là glucose, galactose, sucrose và nguồn đạm tốt nhất là glutamic acid, aspartic acid, methionine, cystine và asparagine Môi trường nuôi cấy thường được dùng là Wakimoto’s potato semi – synthetic media Trên môi trường Wakimoto, nếu không dùng khoai tây và thêm 0,05 g/lít FeSO4 thì vi khuẩn phát triển tốt hơn Khi phân lập trên môi trường Wakimoto có sắt sẽ cho số khuẩn lạc cao nhất, chứng tỏ trên môi trường này thích hợp hơn Vi khuẩn tiết độc tố phenylacetic acid trong môi trường nuôi cấy, trong lá bệnh, tổng hợp phân hoá tố phân giải protein và cellulose (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993)

Theo Goto (1969), vi khuẩn không thể giữ lâu trong nước cất vô trùng như các

vi khuẩn Xanthomonas khác Tuy nhiên có thể giữ chúng trong dung dịch phosphat

đệm có pH 7,0 và nước pepton Phương pháp cất giữ vi khuẩn tốt nhất là dung dịch của đất sét (trích dẫn Ou, 1983)

Wakimoto (1954) đã nghiên cứu chi tiết về các đặc tính sinh học và vật lý của

thực khuẩn thể ký sinh vi khuẩn gây bệnh và đặt tên cho nó là Xanthomonas

campestris pv oryzae OP1 Dựa trên các nghiên cứu đó người ta đã phát triển các

phương pháp phát hiện vi khuẩn và xác định của chúng (Wakimoto, 1954; Wakimoto

và Yoshii, 1955; trích dẫn Ou, 1985) Thực khuẩn thể được phân lập từ lá bệnh, trong nước, trong đất và có thể dùng để xác định mật số vi khuẩn Tuy nhiên, chỉ phát hiện được thực khuẩn thể ký sinh khi mật số vi khuẩn từ 104 tế bào trở lên trong một ml nước ruộng Thực khuẩn thể trong nước ruộng bị mất hoạt tính nhanh chóng vì ánh nắng (Ou, 1985)

1.2.3 Phân bố và thiệt hại

Lozano (1977) chỉ ra rằng bệnh cháy bìa lá lúa đã được du nhập đến những vùng Caribe và Nam Mỹ thông qua việc nhập khẩu hạt giống bị hư hại hoặc bị nhiễm bệnh hoặc cả hai Vi khuẩn nằm trong danh mục kiểm dịch nhập khẩu của Chi-lê và Hà Lan (Neergaard, 1970) (trích dẫn Argarwal, 1989)

Theo Lê Lương Tề (1970), bệnh cháy bìa lá lúa được phát hiện đầu tiên ở Nhật Bản vào khoảng năm 1884 – 1885 Bệnh phổ biến ở hầu khắp các nước trồng lúa trên thế giới, đặc biệt ở các nước Châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin, Ấn Độ… Mức độ tác hại của bệnh phụ thuộc vào giống, thời kỳ bị nhiễm của cây bị sớm hay muộn và mức độ bị nặng hay nhẹ Năm 1970, trên diện tích lúa mùa cấy giống NN8 bị bệnh ở mức độ 60 – 80%, làm giảm năng suất từ 30 - 60% Nếu cây lúa bị bệnh ngay

từ khi đẻ nhánh thì mức độ bị bệnh về sau thường rất nặng, ảnh hưởng rõ rệt tới năng suất, có thể làm giảm 41% năng suất trở lên, nếu bệnh xuất hiện từ thời kỳ đòng - trỗ thì làm giảm năng suất của cây lúa trung bình khoảng 30% Nhưng nếu ở thời kỳ cuối (chín sữa – chín chắc) mới bị bệnh thì mức độ tác hại ít hơn, tối đa dưới 10% (trích dẫn

Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999)

Ở Nhật Bản, trên các ruộng nhiễm bệnh nặng, năng suất có thể thất thu 20 – 30%, có khi lên đến 50% Ở Phillipin, Ấn Độ và Indonesia bệnh cũng xuất hiện và gây hại nặng với thất thu năng suất từ 6 – 60% (Sharma, 2006)

Ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long, bệnh cháy bìa lá thường xuyên xuất hiện vào giai đoạn trổ về sau, gây ảnh hưởng rõ rệt nhất là làm tăng số hạt lép Tuy nhiên, thất thu về năng suất chưa có ước lượng cụ thể (Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm, 1993)

1.2.4 Sự xâm nhiễm, lan truyền và lưu tồn

Vi khuẩn xâm nhập có tính chất thụ động, có thể xâm nhập qua thuỷ khổng, lỗ khí ở trên mút lá, mép lá, đặc biệt qua vết thương xay xát trên lá Khi tiếp xúc với bề mặt có nước, vi khuẩn dễ dàng di động xâm nhập vào bên trong qua các lỗ khí, vết thương mà nhân mật số, theo các bó mạch dẫn lan rộng đi Trong điều kiện mưa ẩm thích hợp thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn, trên bề mặt vết bệnh tiết ra những giọt dịch vi khuẩn Thông qua sự va chạm giữa các lá lúa, nhờ mưa gió lan bệnh sang các lá khác để tiến hành xâm nhiễm lặp lại nhiều lần trong thời kỳ sinh trưởng của cây lúa Vì thế, bệnh cháy bìa lá lúa còn tuỳ thuộc vào điều kiện mưa bão xảy ra vào cuối

vụ chiêm xuân và trong vụ mùa, giọt keo vi khuẩn hình thành nhiều là một trong những

nguyên nhân quan trọng làm cho bệnh cháy bìa lá lúa phát triển mạnh sau những đợt mưa gió (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007; Reissig và ctv., 1985)

Vi khuẩn gây bệnh có thể sống trên nhiều loại cỏ nếu không có cây lúa (Reissig

và ctv., 1985) Các ký chủ cỏ dại của Xanthomonas oryzae ở Nhật Bản được phát hiện

đầu tiên qua lây bệnh nhân tạo, về sau tìm thấy cỏ bị bệnh trong tự nhiên Trong đó cỏ

Leersia sayanuka Ohwi là quan trọng hơn cả vì nó là một ký chủ qua đông phổ biến Ở

vùng nhiệt đới, người ta phát hiện thấy cỏ đuôi phụng (Leptochloa chinensis (L.) Ness,

L filiformis và L panaca) là những ký chủ cỏ dại ở Phillipin, lây bệnh bằng kim châm

gây được các vết bệnh lớn trên các cây đó (trích dẫn Ou, 1983)

Vi khuẩn gây bệnh đã được tìm thấy trong lớp mày và đôi khi có trong nội nhũ của hạt giống được thu thập từ những ruộng bị nhiễm bệnh (trích dẫn Argarwal, 1989)

Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng vi khuẩn có thể sống trong đất từ 1 - 3 tháng, có thể lưu tồn trong hạt, cỏ dại, gốc rạ

Theo Phạm Văn Kim (2000), vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae có tính chuyên biệt rất cao, chúng chỉ ký sinh trên cây lúa, cây lúa hoang dại và loài cỏ Leersia

oryzioidea mà thôi Vi khuẩn lưu tồn trong rơm rạ và rễ lúa sau khi thu hoạch nhiều

tháng và chờ để gây bệnh cho vụ kế tiếp

1.2.5 Đặc điểm phát sinh, phát triển bệnh

Theo Vũ Triệu Mân và ctv (2007), bệnh cháy bìa lá lúa thường phát sinh và gây hại lớn trong vụ mùa Bệnh có thể phát sinh sớm vào tháng 8, khi lúa đẻ nhánh đến khi lúa làm đòng, trỗ - chín sữa với các trà lúa sớm Bệnh phát sinh, phát triển mạnh và lan truyền nhanh trong điều kiện nhiệt độ từ 26 - 300C, ẩm độ cao từ 90% trở lên Nếu nhiệt độ là yếu tố đảm bảo cho bệnh phát triển, thì ẩm độ, lượng mưa có ý nghĩa quyết định đến mức độ bệnh Những vùng đất màu mỡ, nhiều chất hữu cơ, bệnh thường phát triển hơn ở chân đất xám, cằn cỗi, phân đạm vô cơ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát sinh phát triển bệnh Nếu bón quá nhiều đạm, cây lúa xanh tốt, thân lá mềm yếu, hàm lượng đạm tự do trong cây tích luỹ cao thì cây dễ nhiễm bệnh nặng

Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng bón quá thừa phân đạm, nhất là phun lên lá ở giai đoạn sau, bón thừa silicate, magnesium hay thiếu lân và

kali đều làm gia tăng bệnh Phân đạm không ảnh hưởng trên sự phát triển của chính vi khuẩn gây bệnh, mà có lẽ là có ảnh hưởng gián tiếp, làm gia tăng sự phát triển dinh dưỡng của cây nên làm gia tăng ẩm độ và tăng sự lây lan của bệnh Bệnh có phát triển được hay không còn tuỳ thuộc vào mật số vi khuẩn, tối thiểu là 103 tế bào/ml

1.2.6 Biện pháp quản lý bệnh

1.2.6.1 Biện pháp canh tác

Theo Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993), có thể phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa bằng cách dùng giống kháng, dự báo bệnh và dùng thuốc hoá học Trong đó, có thể dự báo bệnh dựa vào tính kháng của giống, yếu tố khí hậu, mật số vi khuẩn hoặc dựa vào mật số thực khuẩn thể Reissig và ctv (1985); Vũ Triệu Mân và ctv (2007) cho rằng biện pháp sử dụng giống kháng bệnh, chống chịu bệnh là thực tiễn nhất và là biện pháp chủ đạo để kiểm soát bệnh cháy bìa lá lúa ở vùng nhiệt đới

Điều khiển sự sinh trưởng của cây tránh giai đoạn làm đòng – trỗ trùng với những điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển Ruộng lúa cần điều chỉnh mực nước thích hợp, nếu thấy bệnh chớm xuất hiện có thể rút nước, tháo nước để ruộng khô 2 – 3 ngày để hạn chế sự sinh trưởng của cây Bón phân đúng kỹ thuật, đúng giai đoạn, bón đạm nặng đầu nhẹ cuối, bón thúc sớm cân đối với kali theo tỉ lệ 1:1 (Vũ Triệu Mân và ctv., 2007)

1.2.6.2 Biện pháp hóa học

Argarwal (1989) nhận định rằng để giảm bệnh nên phun 1 đến 2 lần các hợp chất thủy ngân hoặc dùng giải pháp kháng sinh, nên được áp dụng vào giai đoạn đầu của cây lúa Bằng biện pháp phun tương tự, nên được thực hiện 2 đến 3 lần vào giai đoạn cây lúa nảy chồi tối đa, và càng sớm càng tốt khi cây lúa trỗ bông

Võ Thanh Hoàng và Nguyễn Thị Nghiêm (1993) cho rằng có thể phun hỗn hợp Bordeaux có trộn thêm đường để giảm ngộ độc cho cây Các hợp chất đồng chủ yếu là

có tác dụng ngừa bệnh và hiệu quả không kéo dài nên phải phun thường kỳ nhiều lần

Để tăng hiệu quả phòng trị, cần phối hợp nhiều biện pháp như sử dụng giống kháng, tránh ruộng bị ngập úng, diệt các nguồn bệnh lưu tồn, không bón thừa phân đạm, kết hợp với phun ngừa bằng các loại thuốc hoá học

Có thể dùng một số thuốc hoá học để hạn chế bệnh như rắc vôi 60 – 80 kg/ha lúc lúa mới bị chớm bệnh hoặc một số thuốc hoá học như Kasuran 0,1 – 0,2%, Sankel 1/200…(Vũ Triệu Mân và ctv., 2007)

1.2.6.3 Biện pháp sinh học

Phạm Văn Kim (2000) nhận định rằng biện pháp kích kháng đã mang lại hiệu quả thiết thực trong phòng trị bệnh cháy bìa lá lúa Các tác nhân kích kháng được dùng trong nhiều nghiên cứu hiện nay như đồng clorua 0,005 mM, dipotassium phosphat 20

mM, acid benzoic 0,5 mM, một số dẫn xuất từ chitin … có thể kéo dài hiệu lực kích kháng đến 50 ngày sau khi gieo

Việc sử dụng một số tác nhân sinh học trong phòng trị bệnh cháy bìa lá đã được

nghiên cứu trong thời gian gần đây Sử dụng hai loài vi khuẩn Bacillus

amyloliquefaciens và Brevibacillus brevis được đánh giá là cho hiệu quả cao để kiểm

soát bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae trong nghiên cứu

của Trần Thị Bích Trâm (2012)

1.3 SƠ LƯỢC VỀ VI KHUẨN VÙNG RỄ

1.3.1 Khái niệm vi khuẩn vùng rễ

Vi khuẩn vùng rễ là những vi khuẩn sống ở khu vực xung quanh vùng rễ, có khả năng sống và phát triển tốt với mật số khá phong phú xung quanh vùng rễ Sự hiện diện của vi khuẩn vùng rễ có thể có tác động trung tính, có hại hoặc có lợi đối với sự phát triển của cây trồng (Antoun và Prévost, 2005) Kloepper và Schroth (1978) cho biết khoảng 2 – 5% vi khuẩn vùng rễ khi chủng vào đất có vi sinh vật cạnh tranh, biểu hiện

có lợi cho sự tăng trưởng của cây trồng được gọi là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng (Plant Growth Promoting Rhizobacteria, viết tắt là PGPR) Siddiqui (2006) nhận định rằng PGPR là các vi khuẩn sống tự do trong đất mà nó có thể mang đến nhiều ảnh hưởng có lợi cho cây trồng thông qua việc nâng cao sự nảy mầm của hạt, sự phát triển của rễ, sự hấp thu nước, dinh dưỡng khoáng và đóng vai trò quan trọng trong phòng trừ các tác nhân gây bệnh trên cây trồng

1.3.2 Vai trò của vi khuẩn vùng rễ

Phạm Văn Kim (2006) cho rằng vi sinh vật xung quang vùng rễ cây giữ vai trò khá quan trọng Vi sinh vật tiết ra CO2, các axít hữu cơ và axít vô cơ trong quá trình hoạt động của chúng, có tác dụng làm cho các chất khoáng hoặc các chất như lân dưới dạng không tan sẽ chuyển thành dạng đơn giản, dễ tan và cây dễ hấp thụ hơn Vi sinh vật còn có khả năng tiết ra các chất kích thích tố sinh trưởng thực vật giúp rễ thực vật phát triển được tốt

Kumar và ctv (2011) cho rằng PGPR có thể thúc đẩy tăng trưởng cây trồng một cách trực tiếp hoặc gián tiếp, thông qua phòng trừ sinh học bệnh cây, sản xuất các phytohormone hoặc cải thiện tình trạng dinh dưỡng của cây trồng Satyaprasad và ctv (2011) cũng khẳng định PGPR ảnh hưởng lên sự phát triển của cây trồng bằng nhiều cách khác nhau bởi việc sản xuất phytohormone như IAA (Indole-3-acetic acid) và Gibberellin, sản xuất siderophores, phân giải lân, tổng hợp các chất kháng sinh, enzym phân giải vách tế bào và các hợp chất kháng nấm

1.3.3 Cơ chế ức chế mầm bệnh của vi khuẩn vùng rễ

Những nghiên cứu sâu về cơ chế đối kháng còn hạn chế do chuyên đề còn mới, nhưng đã có những nghiên cứu xác định được một số cơ chế tác động của vi khuẩn đối kháng Có rất nhiều vi khuẩn có khả năng đối kháng trong tự nhiên, chúng đối kháng bằng nhiều cơ chế như tiết kháng sinh, tiết ra enzym phân hủy vách tế bào như glucanase, chitinase, protease (Nguyễn Thị Thu Nga, 2003)

 Cơ chế tiết kháng sinh

Nhiều nghiên cứu cho thấy vi khuẩn vùng rễ có khả năng tiết ra kháng sinh ức chế sự phát triển của các tác nhân gây bệnh như nấm, vi khuẩn, virus và tuyến trùng (Siddiqui, 2006) Kháng sinh do vi khuẩn vùng rễ tiết ra có phổ tác dụng rộng với các tác nhân gây bệnh, là những chất có trọng lượng phân tử thấp, có đặc tính độc đối với

sự phát triển của các vi sinh vật khác (Fernando, 2006)

Fernando (2006) cho biết hai chi vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas spp và

Bacillus spp được ghi nhận tiết ra nhiều chất kháng sinh chống lại mầm bệnh Chi vi

khuẩn Pseudomonas spp có khả năng tiết ra nhiều loại kháng sinh như pyoluteorin,

pyrrolnitrin, DAPG (2,4 – diacetylphloroglucinol), PCA (phenazin – 1 – carboxylate

acid), hydrogen cyanide Chi vi khuẩn Bacillus spp đã được phát hiện có thể tiết ra

một số loại kháng sinh chống lại mầm bệnh như kanosamin, zwittermicin A, iturin A, bacillomycin

Satyaprasad và ctv (2011) cũng khẳng định rằng nhiều chất kháng sinh tham gia vào sự kích thích tăng trưởng và phòng trừ sinh học đã được xác định bao gồm 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG), hydrogen cyanide, oomycin A, phenazine, pyoluteorin, pyrrolnitrin, các lipopeptide vòng đuợc sản xuất bởi vi khuẩn

Pseudomonas spp và kanosamin, zwittermycin A được sản xuất bởi vi khuẩn Bacillus

spp., Streptomyces spp

Suo và ctv (2011) cho biết có hơn 12 loại kháng sinh đã được tìm thấy bởi vi

khuẩn Bacillus Trong số đó, iturin, surfactin và fengycin đã được nghiên cứu kỹ Thí nghiệm sử dụng môi trường SWA để giúp các chủng vi khuẩn Bacillus ngăn chặn sự phát triển của nấm Fusarium cũng cho thấy rằng surfactin có thể đóng vai trò quan trọng trong vai trò của chi vi khuẩn Bacillus spp

 Cơ chế tiết enzym phân hủy vách tế bào

Vi khuẩn đối kháng có khả năng tiết ra các enzym có thể phân hủy các thành phần như glucan, chitin hoặc protein của vách tế bào nấm gây bệnh (Nguyễn Thị Thu

Nga, 2003) Vi khuẩn Pseudomonas cepacia có khả năng tiết ra enzym β – 1,3 –

glucanase từ môi trường tổng hợp có laminarin là nguồn carbon Vi khuẩn này hạn chế

được chỉ số bệnh gây ra bởi các nấm Rhizoctonia solani, Sclerotia rolfsii và Pythium

(Fridlender và ctv., 1993)

Phạm Thị Thắm (2011) cho biết đã có nhiều nghiên cứu về cơ chế ức chế này

của vi khuẩn vùng rễ như các vi khuẩn Paenibacillus, Bacillus pumilus, Bacillus spp

tiết ra enzym thuộc nhóm phân hủy glucan như cellulase, mannase và xylanase và các

enzym phân hủy vách tế bào của nấm Aphamyces cochlioides gây thối rễ củ cải đường (Nielsen và ctv., 1997); vi khuẩn Pseudomonas fluorescens được ghi nhận tiết ra enzym chitinase và β – 1,3 – glucanase ức chế sự phát triển của nấm Phytophthora

capsici và Rhizoctonia solani trong điều kiện in vitro (Arora và ctv., 2007)

 Cơ chế cạnh tranh

Vi khuẩn vùng rễ có thể cạnh tranh không gian sống và chất dinh dưỡng với mầm bệnh, đặc biệt là sắt Sắt là nguyên tố tăng trưởng cần thiết đối với tất cả các vi sinh vật sống, nhưng sắt lại hiếm ở dạng hữu dụng sinh học và có sự cạnh tranh để lấy sắt trên bề mặt cây (Loper và Henkels, 1997; trích dẫn Phạm Thị Thắm, 2011)

Nghiên cứu của Lemanceau và ctv (1993) cho kết luận rằng vi khuẩn

Pseudomonas putida có thể sản xuất ra siderophore như pyoverdin cạnh tranh sắt hữu

dụng với mầm bệnh, có hiệu quả trong phòng trị bệnh héo do nấm Fusarium gây ra

trên nhiều loại cây trồng

Chen và ctv (2011) cho rằng vi sinh vật có những cơ chế hấp thụ ái lực cao để đồng hóa sắt và các kim loại khác Hiệu quả của vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng bao gồm vi khuẩn sản xuất ra siderophores được sử dụng để nâng cao tăng trưởng cây trồng Vi khuẩn nội sinh rễ sản xuất siderophores trong cây là lợi thế cạnh tranh để vi khuẩn xâm nhập vào mô cây và loại trừ các vi sinh vật khác trong cùng môi trường sinh thái Kết quả nghiên cứu cho thấy có 42% trong số 220 chủng được phận lập từ ruộng lúa ở tỉnh Yunnan có khả năng sản xuất ra siderophores trên môi trường CAS

 Cơ chế kích kháng

Van Loon (1998) cho rằng vi khuẩn vùng rễ có khả năng kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (ISR - Induced Systemic Resistance) giúp cây trồng chống lại mầm bệnh

Lăng Cảnh Phú (2001) đã kết luận rằng khi chủng vi khuẩn Flavimonas

oryzihabitans ở mật số 106 cfu/ml có khả năng kích kháng lưu dẫn chống lại bệnh cháy

lá lúa do nấm Pyricularia oryzae gây ra

Theo Jung và ctv (2007; trích dẫn Phạm Thị Thắm, 2011), việc đồng chủng vi

khuẩn vùng rễ Pseudomonas aureofaciens 63-28 với nấm Rhizoctonia solani AG-4 làm hạn chế sự gây hại của R solani AG-4 trong rễ đậu nành, do việc xử lý vi khuẩn P

aureofaciens 63-28 giúp gia tăng hoạt động của các PR - protein giúp bảo vệ cây trồng

chống lại tác động phổ rộng của mầm bệnh

Van Loon (2007) cho biết vi khuẩn vùng rễ Pseudomonas putida WCS358 và P

fluorescens WCS417 đã được chứng minh có thể kích hoạt tính kháng lưu dẫn để

chống lại bệnh mốc xám và thán thư trên cây đậu

Inam – ul – Haq và ctv (2011) nhận định rằng việc sản xuất siderophores đối với bệnh sưng rễ do tuyến trùng trên cà chua bởi đặc tính kích kháng lưu dẫn của vi

khuẩn P fluorescens là cần thiết cho hiệu quả của chúng, trong khi đối với vi khuẩn

Bacillus subtilus thì không

Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa MML2212 đã được Mathivanan và ctv

(2011) khẳng định có thể làm tăng sự nảy mầm của hạt và các chỉ số tăng trưởng khác

của cây lúa P aeruginosa MML2212 không sản xuất 2,4- diacetylphloroglucinol,

pyoluteorin và pyrrolnitrin Phenazine-1-carboxamide (PCN) đã được trích ra, cấu trúc tinh thể của nó đã được làm rõ và đã được chứng minh có khả năng làm giảm trọng

lượng khô của sợi nấm Rhizoctonia solani đến 48,9% ở nồng độ 5 µg/ml so với đối

chứng

1.3.4 Một số nghiên cứu về sử dụng vi khuẩn vùng rễ trong phòng trừ sinh học

bệnh cây

Ở Thái Lan, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng vi khuẩn đối

kháng với nấm R solani gây bệnh đốm vằn trên lúa Ruộng lúa được phun vi khuẩn đối kháng (Pseudomonas sp và Bacillus sp.) 3 lần trong mỗi vụ có thể ức chế sự sinh sản sinh ra hạch nấm của R solani, làm bệnh đốm vằn giảm một cách đáng kể sau 5 vụ mà

không cần dùng đến thuốc hóa học (Phạm Văn Kim, 2000)

Vidhyasekaran và ctv (2001) cho rằng khi sử dụng vi khuẩn P fluorescens Pf1

có khả năng kích thích cây lúa chống lại bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X oryzae pv

oryzae gây ra, hiệu quả kích kháng thể hiện khá sớm chỉ sau 3 – 4 ngày sau khi xử lý

(trích dẫn Nguyễn Hữu Anh Nhi, 2009)

Các chủng vi khuẩn vùng rễ thuộc chi Bacillus như Tbt1.18.1et, T4.6t,

Tbt1.12.7et, P4.10.18t, Tbt1.182t … vừa có khả năng kích thích tăng trưởng cây trồng,

vừa có khả năng kiểm soát bệnh héo xanh do vi khuẩn Ralstonia solanacearum hoặc bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum (Trần Vũ Phến và ctv., 2008)

Phạm Thị Hoàng Lan (2009) đã kết luận rằng vi khuẩn P fluorescens 231-1 và

Bacillus 8 được tưới đất một lần trước khi chủng bệnh và 2 lần (trước và sau khi chủng

bệnh) có thể giảm được bệnh héo dây dưa hấu do nấm F oxysporum f.sp niveum trong

điều kiện nhà lưới

Theo Trần Thị Thu Thủy và ctv (2010), vi khuẩn P cepacia TG17 khi xử lý

vào thời điểm 2 ngày trước khi chủng hoặc 2 ngày trước khi chủng và 5 ngày sau khi

chủng đều làm giảm chỉ số bệnh và tỷ lệ bệnh thối rễ trên cúc do nấm Fusarium sp cho

đến 22 ngày sau khi chủng bệnh

Có 18 trong số 153 chủng vi khuẩn vùng rễ cho hiệu quả đối kháng với vi khuẩn

Erwinia carotovora gây ra bệnh thối nhũn trên bắp cải trong điều kiện in vitro đã được

kết luận trong nghiên cứu của Phạm Thị Thắm (2011) Trong đó, 5 chủng vi khuẩn

thuộc chi Pseudomonas spp cho hiệu quả đối kháng cao nhất

Kumar và ctv (2011) cho biết đã phân lập được 388 chủng vi khuẩn từ vùng rễ của cây ớt trong suốt thời gian từ 2008 – 2010 Các chủng vi khuẩn được xác định

gồm 4 chủng vi khuẩn thuộc chi Bacillus spp., hai chủng thuộc mỗi chi Pseudomonas spp và Enterobacter spp., một chủng thuộc Alcaligenes faecalis và Klebsiella spp Khi tiến hành thí nghiệm trong điều kiện in vitro với tất cả 10 chủng trên cho thấy có khả năng đối kháng với các nấm Sclerotium rolfsii, Fusarium oxysporum, Colletotrichum

capsici, Rhizoctonia solani, Macrophomina spp và Pythium spp

Inam – ul – Haq và ctv (2011) kết luận trong nghiên cứu rằng vi khuẩn P

fluorescens và Bacillus subtilis là vi khuẩn vùng rễ kích thích tăng trưởng cây trồng

được phân lập từ vùng rễ của cây cà chua đã được sử dụng cho kích thích tăng trưởng

và chống lại bệnh sưng rễ do tuyến trùng gây ra Kết quả giảm sự phổ biến của tuyến

trùng bởi vi khuẩn P fluorescens đạt được 33,4% trong buồng sinh trưởng (Growth Chamber), trong khi B subtilis hạn chế được tuyến trùng là 31,59%

Nguyễn Thị Tấm (2013) đã tiến hành thí nghiệm đánh giá hiệu quả phòng trị

của vi khuẩn P aeruginosa 231-1 đối với bệnh cháy bìa lá lúa (X oryzae pv oryzae) thì thấy rằng các nghiệm thức phun trước 1 ngày khi lây bệnh với huyền phù vi khuẩn P

aeruginosa 231-1 ở mật số 108, 109 cfu/ml và phun sau 1 ngày khi lây bệnh với huyền

phù vi khuẩn P aeruginosa 231-1 ở mật số 107, 108, 109 cfu/ml đều có hiệu quả giảm bệnh vào thời điểm 10 ngày sau khi lây bệnh

1.4 SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ LOẠI THUỐC HÓA HỌC

1.4.1 Thuốc Super Cook 85WP

- Hoạt chất: Copper oxychloride, có công thức phân tử là 3Cu(OH)2.CuCl2 hoặc 3CuO CuCl2.4 H2O, bền ở điều kiện bình thường, phân hủy ở nhiệt độ cao, dễ tan trong các axít vô cơ và kiềm, dễ bị kiềm phân hủy thành những chất ít độc với nấm và

dễ tác dụng với những muối amin tạo thành những phức chất bền (Trần Văn Hai, 2005)

- Thuốc có tác động tiếp xúc, phòng trừ nấm bệnh phổ rộng và chống vi khuẩn qua hệ thống thân, lá và rễ của cây trồng Thuốc ít độc với cá, ong, gia súc, gia cầm, con người và không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

- Công dụng: Thuốc Super Cook 85WP phòng trừ được các bệnh do nấm như bệnh mốc sương, bệnh thối gốc, thối quả, bệnh đốm lá, bệnh héo vàng, bệnh thán thư, bệnh gỉ sắt và các bệnh do vi khuẩn như giác ban, loét; bệnh đốm rong do tảo trên cây

cà chua, khoai tây, ớt, hành, tỏi, đậu, bông, thuốc lá, cam quýt, nhãn, vải, chè, cà phê, cây cảnh…Ngoài ra còn tăng cường thêm vi lượng đồng giúp cây phát triển tốt, gia tăng năng suất và chất lượng nông sản

- Liều lượng và cách sử dụng: Pha 12,5 – 25 g cho bình 8 lít, phun 4 bình cho

1000 m2 Phun ướt lá, thân lúc sáng sớm hoặc trời mát, phun hoặc tưới gốc để phòng trừ khi bệnh mới xuất hiện Phun cách khoảng 7 – 14 ngày tùy tình trạng và bệnh của cây trồng

- Thời gian cách ly: ngừng phun thuốc 7 ngày trước khi thu hoạch

- Công ty phân phối: Cty BVTV An Hưng Phát

1.4.2 Thuốc Ditacin 8L

- Hoạt chất: Ningnamycin, có tên hóa học là 4 - sacro radical eacylacylamino - 1- scrylacyl acylamino–4–dioxidation- β D glucopyranose aldehyde acylamino (Wang

và ctv., 2012), công thức phân tử là C16H23O8N7

- Công dụng: Có tác dụng nội hấp, lưu dẫn, có hiệu lực phòng trị các bệnh do virus, nấm và vi khuẩn gây ra Dùng để trị bệnh cháy bìa lá lúa, đốm sọc vi khuẩn, vàng lá, lem lép hạt, sương mai, héo xanh trên rau màu, khảm thuốc lá, héo rũ trên lạc… Ngoài ra, thuốc còn làm tăng khả năng kháng bệnh, tăng năng suất và chất lượng nông sản

- Liều lượng và cách sử dụng: pha 10 – 12 ml cho bình 10 – 16 lít Phun thuốc khi cây chớm bệnh, nếu nặng nên phun 2 lần cách nhau 5 ngày

- Thời gian cách ly: 7 ngày

- Công ty phân phối: Cty TNHH MTV Trí Văn Nông

1.4.3 Thuốc Kasumin 2SL

- Hoạt chất: Kasugamycin, được ly trích từ môi trường nuôi cấy xạ khuẩn

Streptomyces kasugaensis có trọng lượng phân tử 433,8 với công thức phân tử là

C14H28ClN3O10 (Trần Văn Hai, 2005)

- Kasumin ở dạng tinh thể, tan trong nước (125 g/lít), tan ít hoặc không tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ, không bền vững trong môi trường axít và kiềm mạnh, không độc đối với cá và ong mật (Trần Văn Hai, 2005) Thuốc có tác động lưu dẫn, phổ rộng, tác dụng nhanh Quá trình dịch chuyển của thuốc vào cây nhanh, có khả năng ức chế sự hình thành các axít amin trong cơ thể vi khuẩn và ức chế quá trình tổng hợp protein trong cơ thể nấm

- Công dụng: thuốc Kasumin 2SL chuyên trị bệnh đạo ôn, bệnh cháy bìa lá lúa, đốm sọc vi khuẩn, bệnh đen lép hạt lúa do vi khuẩn, bệnh thối vi khuẩn trên bắp cải, bệnh loét trên cam quýt…

- Liều lượng và cách sử dụng: Với bệnh cháy bìa lá và đen lép hạt lúa pha 35 –

45 ml cho bình 16 lít, phun 500 lít/ha Phun khi bệnh chớm xuất hiện, khi điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển và phun ngừa ở giai đoạn đòng trỗ để phòng bệnh trên bông hạt

- Thời gian cách ly: ngừng phun thuốc 7 ngày trước khi thu hoạch

- Công ty phân phối: Arysta LifeScience Viet Nam

1.4.4 Thuốc Starner 20WP

- Hoạt chất: Oxolinic acid, có trọng lượng phân tử là 261,2 Công thức phân tử

là C13H11NO5 và tên hóa học là 5 – ethyl – 5 – 8 – dihydro – 8 – oxo – 1 – 3 – dioxolo quinoline – 7 – carboxylic acid (Phạm Văn Biên và ctv., 2000)

- Thuốc có dạng bột, hòa tan hoàn toàn trong nước, có LD50 là 525 mg/kg chuột

- Công dụng: Là thuốc đặc trị các bệnh do vi khuẩn gây hại Starner 20WP có hiệu quả cao dùng để phòng trừ bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn, bệnh lép hạt lúa, thối nhũn bắp cải và nhiều bệnh vi khuẩn khác Có thể hỗn hợp với thuốc Cavil hoặc Kabim 30WP để tăng hiệu quả phòng trừ các loại nấm và vi khuẩn hại gây trồng gây bệnh vàng lá, héo rũ Tào Tấn Minh (2013) khi xử lý với thuốc Starner 20WP ở nồng độ 0,01% vào thời điểm 5 ngày và 12 ngày sau khi chủng bệnh đều cho hiệu quả phòng

trị bệnh lép vàng hạt lúa do vi khuẩn Burkholderia glumae gây ra

- Liều lượng và cách sử dụng: Với bệnh cháy bìa lá lúa (X oryzae pv oryzae)

và đen lép hạt lúa (Pseudomonas oryzae) pha 1 gói 10 g cho bình 8 – 10 lít Phun 2

bình cho một sào Bắc Bộ, 3 bình cho một sào Trung Bộ, 6 bình cho một công Nam Bộ Phun khi mép ngọn lá lúa có vết bệnh mới xuất hiện, đặc biệt là trong giai đoạn cây lúa mới làm đòng, nên phun thêm lần 2 khi lúa trỗ xong, nếu bệnh nặng có thể tăng lượng dùng gấp 1,5 – 1,7 lần Cần phải phun phòng khi điều kiện thời tiết thuận lợi cho bệnh phát triển

- Thời gian cách ly: ngừng phun thuốc 7 ngày trước khi thu hoạch

- Công ty sản xuất: Sumitomo Chemical Japan

1.4.5 Thuốc Xantocin 40WP

- Hoạt chất: Bronopol, có tên hóa học là 2 - Bromo - 2- nitropropane - 1 ,3 – diol, công thức phân tử là C3H6O4NBr Trọng lượng phân tử 199,9 (Shepherd và ctv., 1988)

- Công dụng: Là thuốc trị bệnh vi khuẩn thế hệ mới, có tác động tiếp xúc và nội hấp mạnh Đặc trị bệnh cháy bìa lá lúa Croshaw (1964) cho biết Bronopol hoạt động chống lại vi khuẩn nhiều hơn chống nấm, tất cả các loài vi khuẩn được khảo sát, bao

gồm vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, đã bị ức chế ở nồng độ 12 – 50 µg/ml

- Liều lượng và cách sử dụng: pha 10 – 12,5 g cho bình 16 lít, phun tối thiểu 320 lít/ha Nên phun ướt đều tán cây trồng, nếu áp lực bệnh cao nên phun lần 2 cách 5 – 7 ngày

- Thời gian cách ly: ngưng phun thuốc trước khi thu hoạch 1 ngày

- Công ty phân phối: Cty CP Khử trùng Việt Nam - VFC

- Công dụng: Thuốc Visen 20SC có khả năng trừ được nhiều bệnh do vi khuẩn

gây hại như Erwinia, Xanthomonas … đặc biệt là bệnh cháy bìa lá lúa do vi khuẩn X

oryzae pv oryzae gây ra

- Liều lượng và cách sử dụng: pha 10 – 15 ml cho bình 16 lít, dùng 0,25 – 0,35 lít thuốc pha với 320 – 400 lít nước phun cho một hecta Phun thuốc khi bệnh chớm xuất hiện, phun lại lần 2 cách lần đầu khoảng 5 – 7 ngày nếu cần thiết

- Công ty phân phối: Cty CP Thuốc sát trùng Việt Nam

1.4.7 Dung dịch vôi

- Hoạt chất: Canxi hydroxit

- Công thức hóa học: Ca(OH)2

- Khối lượng phân tử: 74

- Canxi hydroxit có tính bazơ mạnh, phản ứng mạnh với các axít và ăn mòn kim loại khi được xúc tác bởi nước (trích dẫn Phạm Tiến Thịnh, 2013)

- Công dụng: Có thể quét vôi lên gốc cây để phòng trừ nấm bệnh gây hại cây trồng như bệnh xì mũ gốc thân hại cam quýt Có thể sử dụng để cải tạo đất Vũ Triệu Mân và ctv (2007) cho rằng rắc vôi 60 – 80 kg/ha lúc lúa mới bị chớm bệnh có thể hạn chế được bệnh cháy bìa lá lúa

1.4.8 Dung dịch Bordeaux

Theo Trần Văn Hai (2005), dung dịch Bordeaux có các đặc điểm sau:

- Hoạt chất: CuSO4 và Ca(OH)2, theo nguyên tắc:

4 CuSO4 + 3 Ca(OH)2 → CuSO4.3Cu(OH)2 + 3 CaSO4

- Công dụng: Thuốc có tác dụng vạn năng, tuy nhiên ít hiệu quả với bộ nấm phấn trắng Erysiphales Dùng để phun lá phòng trừ được rất nhiều loại nấm gây bệnh đốm lá, cháy lá Bordeaux 1% có hiệu quả tốt trên bệnh mốc sương hại cà chua, khoai

tây do Phytophthora infestans, bệnh gỉ sắt cà phê do Hemilia vastatrix, đốm đen hại cam do Phoma citrocarpa … Quét lên vết thương bằng Bordeaux 5% sau khi cạo sạch phần nấm bị phá hoại sẽ phòng trị được bệnh xì mủ cao su do nấm Phytophthora

palmivora Xử lý vườn ươm có thể chống lại vi khuẩn Pseudomonas sp gây bệnh chết

cây con thuốc lá và nhiều nấm bệnh, vi khuẩn khác trong đất

- Nồng độ sử dụng: Dạng thường dùng là Bordeaux 1% được pha chế theo tỷ lệ CuSO4: Ca(OH)2:H2O là 1:1:100 Với cây trồng có độ mẫn cảm cao với đồng có thể giảm tỷ lệ đồng (0,5:1:100) Huyền phù mới pha chế khá bền và có tính dính rất tốt Ở thời kỳ cây ngủ nghĩ, có thể dùng ở nồng độ 3 – 6%, ở nồng độ này có thể trừ được cả rêu và địa y