Bài giảng trong lĩnh vực nông lâm ngư nghiệp về bệnh hạt giống trong khoa học cây trồng và cách phòng trừ các loại bệnh gây ra trên hạt giống của các loại cây lương thực, ngũ cốc, cây ăn quả, cây họ đậu
Bài mở đâù GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC BỆNH HẠT GIỐNG (1 tiết lý thuyết, tiết thực tập, tiết thảo luận tiết thực tế) 1.1 Khái niệm chung Thuật ngữ bệnh hạt giống – Seed Pathology đƣợc Paul Neergaard (ảnh 1.1) Mary Noble lần đƣa vào thập niên 40 kỷ trƣớc Mặc dù khoa học bệnh hạt giống tồn trăm năm trƣớc, lúc đầu đề cập đến kỹ thuật kiểm nghiệm hạt giống nhƣ thử tỷ lệ nẩy mầm, độ thuần, độ Nhƣng Bệnh hạt giống nhiều nữa, kỹ thuật để giám định mầm bệnh có hạt giống cần thiết Bệnh hạt giống đƣợc hiểu nghiên cứu mầm bệnh tồn hạt giống Bệnh hạt giống đƣợc Paul Neergaard định nghĩa nhƣ sau: Là môn khoa học công nghệ nghiên cứu (1) bệnh thực vật có hạt giống - seed borne plant diseases, (2) bệnh hạt giống - seed diseases, (3) chế lan truyền bệnh, (4) nhân tố ảnh hƣởng đến phát triển bệnh, (5) kỹ thuật chẩn đoán bệnh hạt giống, (6) kỹ thuật phòng chống bệnh đồng trình bảo quản (7) đánh giá: mầm bệnh hạt bệnh hạt giống cho công tác kiểm nghiệm chất lƣợng hạt giống (giống xác nhận), kiểm dịch thực vật, đánh giá giá trị gieo trồng – planting value, đánh giá chất lƣợng nông sản tiêu thụ chế biến [1] 1.2 Lịch sử phát triển Các tƣ liệu lan truyền bệnh thực vật thông qua hạt giống đƣợc xuất muộn lịch sử bệnh học thực vật, Nhà thực vật học ngƣời Pháp Tillet, 1755, triệu chứng thối cháy khóm lúa mì „chất độc‟ hạt bụi dính bề mặt hạt giống Vào năm 1807, Prevost chứng minh chất bụi dính nấm ký sinh Tilletia caries gây Frank năm 1883 chứng minh chất bên việc nấm đƣợc cõng hạt giống (seed-borne) ông nghiên cứu nấm Colletotrichum lindemuthianum hạt giống đậu tƣơng Beach năm 1892, chứng minh chất bên việc vi khuẩn Xanthomonas campestris pv phaseoli đƣợc cõng hạt giống đậu đỗ Rolfs, 1915 truyền bệnh bên vi khuẩn Xanthomonas campestris pv malvacearum hạt giống vải mối quan hệ vi khuẩn với xơ vải Một chứng minh khác sớm việc hạt bị nhiễm bệnh vi khuẩn đƣợc Clayton, 1929 đƣa ông nghiên cứu vi khuẩn Xanthomonas campestris pv campestris súp lơ (Cauliflower) Sự truyền bệnh bên vi khuẩn đƣợc Stewart, 1897 chứng minh nghiên cứu vi khuẩn Erwinia stewartii ngô Sự truyền bệnh virus thông qua hạt đƣợc Mayer, 1886 chứng minh hạt giống lấy từ thuốc bị nhiễm virus khảm thuốc truyền bệnh cho gieo trồng vụ sau McClintock, 1916 cho virus gây bệnh khảm dƣa chuột Cucumber mosaic virus (CMV) lan truyền bệnh thông qua hạt giống Stewart Reddisk, 1917 trình chứng có sức thuyết phục việc hạt giống đậu đỗ lấy từ bị nhiễm bệnh virus khảm common mosaic virus truyền bệnh virus cho vụ sau Doolitle Gilbert, 1919 chứng minh virus CMV truyền bệnh qua hạt giống dƣa chuột hoang dại (Echinocystis lobata), họ cho hay dƣa chuột hoang dại dễ bị nhiễm bệnh bệnh CMV triệu chứng xuất 3-4 tuần trƣớc chúng đƣợc hoá đồng Họ chứng minh phần hạt giống từ bị nhiễm bệnh truyền bệnh cho năm sau mầm bệnh virus hạt có khả qua đông nguồn lây nhiễm chủ yếu quan trọng sau Sự ám đề cập mối quan hệ tuyến trùng ký sinh thực vật với hạt giống có kịch Shakespeare có tên: Lover‟s Labour‟s Lost , năm 1594 hồi IV, cảnh 3, dòng “sowed cockle, reaped no corn” Năm 1743 Needham quan sát thấy tuyến trùng hạt lúa mì bị cockle chứng minh Anguina tritici tác nhân gây bệnh Từ báo cáo ban đầu nêu trên, đến lần lƣợt 3000 vi sinh vật có virus đƣợc chứng minh tác nhân truyền bệnh thông qua hạt giống (seed-borne) Dorogin, 1923 xuất hệ thống phát mầm bệnh cõng hạt giống (seed borne pathogens) có liên quan đến hạt giống trồng (crop seed) Liên xô cũ vào năm 1924 phân tích có tính bắt buộc hạt giống trồng mầm bệnh đƣợc thực Chen, năm 1920 xuất chuyên khảo (monograph) nấm ký sinh bên hạt giống nông nghiệp Orton, 1931 Porter , 1949 xuất danh sách mầm bệnh cõng hạt giống Hoa Kỳ thiệt hại chúng gây Vào năm 1931 Alcock xuất danh mục nấm cõng hạt thức ăn gia súc, ăn rau Scotland Machacek cộng tác viên đƣa danh sách nấm tìm thấy hạt giống lúa mạch, yến mạch lúa mì Canada Vào năm 1958, Noble cộng tác viên đƣa danh mục có giải bệnh cõng hạt, tài liệu đƣợc Noble Richardson cập nhật vào năm 1968 đƣợc Richardson chỉnh sửa vào năm 1979 năm 1990 1.3 Sự phát triển việc kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống Kiểm nghiệm độ thuần, tỷ lệ nẩy mầm nhƣ phƣơng thức đo lƣờng chất lƣợng hạt giống đƣợc thực nhiều nơi giới kỷ qua Trạm kiểm nghiệm hạt giống đƣợc Noble Tharandt thành lập Đức vào năm 1869 với chức kiểm nghiệm tỷ lệ nẩy mầm độ hạt giống Đến năm 1876 phòng thí nghiệm với chức tƣơng tự đƣợc thiết lập Trạm thí nghiệm nông nghiệp Connecticut, Hoa Kỳ Vào năm 1884, E Schribaux thành lập trạm National d‟Esais de Semences Pháp Ngày hầu hết quốc gia có nhiều phòng thí nghiệm kiểm nghiệm tỷ lệ nẩy mầm , độ thuần, độ sạch, độ ẩm tổng quát kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống Các kỹ thuật dùng để kiểm nghiệm tỷ lệ nẩy mầm, độ đƣợc tiêu chuẩn hoá Hiệp hội nhà phân tích hạt giống (AOSA) Hoa kỳ Hiệp hội kiểm nghiệm hạt giống quốc tế (ISTA) Nỗ lực hƣớng tới hợp tác quốc tế việc kiểm nghiệm hạt giống đƣợc thể Hội nghị kiểm nghiệm hạt giống quốc tế (ISTC) tổ chức lần vào năm 1906 Hamburg, Đức Đến Hội nghị kiểm nghiệm hạt giống quốc tế lần thứ ba tổ chức vào năm 1921 Copenhagen Hiệp hội kiểm nghiệm hạt giống châu Âu đƣợc thành lập Ở Hội nghị kiểm nghiệm hạt giống quốc tế lần thứ tƣ tổ chức vào năm 1924 Cambridge hoạt động Hiệp hội đƣợc mở rộng đến tất quốc gia ISTC khôi phục lại tên Hiệp hội kiểm nghiệm hạt giống quốc tế (ISTA) Mục địch hàng đầu ISTA phát triển, thông qua xuất thủ tục thu thập mẫu kiểm nghiệm hạt giống xúc tiến việc áp dụng thống thủ tục nói để đánh giá hạt giống thƣơng mại quốc tế Mục tiêu thứ hai ISTA thúc đẩy nghiên cứu tất lĩnh vực khoa học công nghệ hạt giống, để khuyến khích cấp giấy chứng nhận giống, để tham gia vào hội nghị course huấn luyện nhằm đạt tới mục tiêu sâu để thiết lập, trì liên lạc với tổ chức khác có quan tâm đến hạt giống ISTA có hợp tác với tốc chức nhƣ: Hiệp hội nhà phân tích hạt giống (AOSA) Bắc Mỹ, Khối thịnh vƣợng chung châu Âu (EEC), Cơ quan bảo vệ thực vật châu Âu (EPPO), tổ chức lƣơng nông quốc tế Liên hiệp quốc (FAO), Liên đoàn thƣơng mại hạt giống quốc tế (FIS), Viện nghiên cứu củ cải đƣờng quốc tế (IIRB), Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (ISO), Hiệp hội quốc tế khoa học sinh học (IUBS), Hiệp hội quốc tế tổ chức nghiên cứu rừng (IUFRO) ISTA xuất thủ tục kỹ thuật ứng dụng kiểm nghiệm hạt giống đƣợc biết đến với tên ISTA rules Các quy tắc đƣợc sửa đổi, bổ sung thông qua dựa vào khuyến cáo uỷ ban kỹ thuật Nguyên tắc ISTA xuất năm 1990 bao gồm: (1) mô tả nguyên lý định nghĩa, (2) phụ lục, mô tả chi tiết phƣơng pháp đƣợc chấp thuận Các trạm kiểm nghiệm hạt giống ISTA phát hành giấy chứng nhận để chứng thực kết kiểm nghiệm đƣợc thực phù hợp với nguyên tắc quốc tế Hàng năm 100.000 giấy xác nhận đƣợc ban hành Ấn phẩm Nobbe có tên “Samenkunde” xuất năm 1876 đề cập đến Sclerotia smut ball liên quan đến sản xuất phân phối hạt giống Tuy nhiên Nobbe mà số tác giả khác thời với ông ta mô tả phƣơng pháp để phát mầm bệnh mẫu hạt giống trừ mầm bệnh phát mắt trần Hiệp hội mầm bệnh thực vật với hạt giống đƣợc Bessey thực năm 1886, ông xuất danh mục nấm bệnh phát hạt Iowa, sau A.L Smith xuất Anh ghi minh hoạ nấm bệnh phát hạt giống trồng nông nghiệp hạt nẩy mầm Phòng thí nghiệm kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống đƣợc thành lập vào năm 1918 trạm kiểm nghiệm hạt giống quốc gia, Wageningen, Hà lan L.C Doyer, nhà bệnh học hạt giống phụ trách, Bà chủ tích ISTA bà tham gia Uỷ ban bệnh thực vật Uỷ ban sức khoẻ hạt giống Những cống hiến bà đƣợc xuất vào năm 1930, văn lƣu ISTA, khảo sát hệ thống bệnh côn trùng cỏ dại có liên quan đến vi khuẩn, nấm, côn trùng, virus sinh vật gây hại khác Công trình tảng để bà trình bày hội nghị Wageningen năm 1931 tham luận với tiêu đề “ Các đề xuất việc lƣu trữ điều kiện vệ sinh hạt giống dựa vào nguyên tắc quốc tế kiểm nghiệm hạt giống” Bà tiếp tục đảm nhiệm chức chủ tịch Uỷ ban bệnh thực vật đến năm 1949 Công trình bà xác định bệnh cổng hạt giống - seedborne diseases, đƣợc sử dụng đến ngày Sự nghiệp bà thành công nhà khoa học sau nhƣ W.F Crosier (1949-1953), A.J Skolko (1953-1956) đặc biệt Paul Neergaard (1956-1974) Bà xuất công trình “Giám định mầm bệnh cõng hạt kiểm nghiệm nẩy mầm dựa vào triệu chứng phát sinh mầm“ vào năm 1938 Năm 1917, Hiltner phát triển cách kiểm nghiệm để ƣớc tính nhiễm nấm Fusarium mầm ngũ cốc, đặc biệt nhƣ lúa mạch đen Sự nhiễm bệnh nấm Microdochium nivale mầm thông qua hạt giống Các kết từ phòng thí nghiệm theo đƣợc triển khai đồng ruộng Ở hội nghị ISTA tổ chức Copenhagen năm 1921, Dorph-Petersen báo cáo kiểm nghiệm J Holmgaard thực đồng ruộng StatsfroKontrollen với giống chẩn đoán bệnh cõng hạt giống ngũ cốc Ở Hội nghị ISTA năm 1924 tổ chức Cambridge Genter trình bày báo cáo “ Sự xác định bệnh thực vật truyền bệnh thông qua hạt giống” Các phƣơng pháp áp dụng thời đó, bổ sung thêm vào phƣơng pháp kiểm nghiệm brick Hiltner, đƣợc quan sát hạt mầm kiểm nghiệm độ tỷ lệ nẩy mầm Các nguyên tắc quốc tế để kiểm nghiệm hạt giống ISTA xuất năm 1928, bao gồm chƣơng xác định điều kiện vệ sinh báo cáo nhƣ kiểm nghiệm Ngƣời ta quan tâm đặc biệt đến Claviceps purpurea, Fusarium, Tilletia, U segetum ngũ cốc; nấm Ascochyta pisi đậu Hà lan; Colletotrichum linicola Aureabasidium lini lanh Ngày việc kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống đƣợc tiến hành thƣờng lệ hầu hết quốc gia để cấp giấy xác nhận giống (thủ tục công nhận giống xác nhận) kiểm dịch thực vật Các dịch vụ bảo vệ thực vật nƣớc xuất hạt giống ban hành giấy xác nhận vệ sinh thực vật quốc tế tổ chức lƣơng nông dựa chủ yếu vào việc kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống Các phƣơng pháp đƣợc áp dụng để chẩn đoán mầm bệnh cõng hạt giống thay đổi tuỳ theo phòng thí nghiệm Nhờ vào trao đổi chất mầm (germ plasm), Qua Hội nghị tổ chức Paris năm 1954, việc áp dụng đồng tiến trình kiểm nghiệm đƣợc nhóm công tác bệnh cõng hạt tổ chức bảo vệ thực vật châu Âu khuyến cáo 1.4 Thiệt hại bệnh hạt giống gây Vào năm 1957 Uỷ ban PDC ISTA thiết lập chƣơng trình kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống so sánh đƣợc để tiêu chuẩn hoá kỹ thuật dùng cho việc chẩn đoán mầm bệnh cõng hạt giống Hội thảo PDC đƣợc tổ chức Trạm kiểm nghiệm hạt giống Cambridge, Anh Quốc vào năm 1958 (ảnh 1.2) 1.4.1 Đối với ngũ cốc: Lúa mì, lúa ngô ba ngũ cốc giới, sản lƣợng hàng năm xấp xỉ 350, 350 300 triệu tƣơng ứng [2, tr 6], bệnh gây hạt thông qua hạt giống gây thiệt hại nặng nề 1.4.1.1 Với lúa mì: Có sáu nhóm mầm bệnh lây truyền qua hạt giống là: nấm gây bệnh than đen (smut fungi), Fussarium, Drechslera, Septoria tuyến trùng Ví dụ bệnh than đen hạt lúa mì (bunt loose smut) hai bệnh phổ biến giới nghiêm trọng loose smut Bunt hai nấm Tilletia caries T foetida gây tổn thất đồng làm giảm phẩm chất hạt bị than đen Ở Hoa kỳ, 1918 diện hẹp bệnh gây hại đến 87%, đến năm 1940 theo Stevens phạm vi toàn quốc bệnh gây tổn thất 4% Ở Đan Mạch theo Gram Rostrup bệnh gây tổn thất đến 79% Ở Rumania theo Savulescu cộng năm 1937 bệnh gây hại năm 1935 - 1936 bệnh gây tổn thất với tỷ lệ 50-60% Ở Hoa kỳ theo Chester, 1950, tổn thất phạm vi toàn quốc từ 4% năm 1926 giảm xuống 1% vào năm 1950, ƣớc tính 0,4% giai đoạn từ 1951 - 1960 (USDA, 1965) giảm tổn thất hạt giống đƣợc xử lý giống đƣợc lƣu hành sau có giấy xác nhận (giống xác nhận) quốc gia phát triển tổn thất bệnh cao ví dụ Nepal Afghanistan đồng ruộng bệnh nhiễm từ 40- 60 % theo Saari Wilcoxson, 1974) Fischer Holton (1957) đƣa cách tính tổn thất smut Áp dụng cách tính họ sản lƣợng lúa mì có liên quan đến giạ bị nhiễm than đen đánh giá sụt giảm, trích dẫn đầy đủ bảng Bảng Thiệt hại bệnh than đen lúa mì vào năm 1955 vùng Tây Bắc Pacific Hoa kỳ ( minh hoạ rút từ Fischer Holton, 1957) Thiệt hại suất Tổng sản lƣợng vùng khảo sát = 86.439.000 giạ* Khảo sát cho thấy 34% cấp bị nhiễm bệnh than đen 34% bị nhiễm = 29.000.000 giạ bị bệnh Mức nhiễm bệnh trung bình = 0,75% Mức bị bệnh than 1% có độ tin cậy để phản ảnh tỷ lệ nhiễm bệnh đồng ruộng lúa mì 10% - tính 10% x 0,75 % = 7,5% tỷ lệ nhiễm bệnh trung bình đồng 7,5% bị than đen đồng xấp xỉ suất bị tƣơng đƣơng 7,5% x 28.0 giạ lúa (năng suất trung bình/ acre **) = 2.1 giạ bị /0,4ha Tổng diện tích tính theo mẫu anh = 3.800.000 có 34% bị bệnh than 10 34% 3.800.000 = 1.292.000 mẫu anh, suất bị 2.1 giạ/mẫu anh 11 1.292.000 x 2.1 = 2.713.000 giạ bị phá hoại bệnh than đen 12 13 14 15 16 17 18 2.713.200 x 1.85 USD (giá năm 1955) = 5.019.420 USD thu nhập bị thiệt hại Sự hạ giá sản phẩm chất lƣợng 29.000.000 giạ lúa mì bị bệnh than, với mức bệnh trung bình 0,75% Sự giảm bớt trọng lƣợng tiền chuyên chở = 0,75% 0,75 x 29.000.000 = 217.000 giạ lúa mì bị bệnh than 217.000 giạ lúa mì bị bệnh than x 25 cents/ giạ - tiền vận chuyển = 54.250 USD Tiền phải trả để làm lúa mì bị than đen = cents/ giạ 29.000.000 x 0.02 USD = 580.000 USD Tóm tắt tổn thất năm 1955 Năng suất 5.019.420 USD Sự giảm **** 54.250 USD Chi phí làm 580.000 USD Tổng cộng 5.653.670 USD Nguồn: Seed pathology, Paul Neegaard, trang * giạ = 30 kg; ** 1acre = mẫu anh = 0,4ha; **** Tiền phải tốn để chuyên chở lượng hạt chất lượng Hình Triệu chứng đặc trƣng bệnh than nấm (Tilletia spp.) hạt lúa mì đƣợc bóc thấy khối bào tử nấm lấp đầy hạt, để phân biệt bệnh dựa vào “mùi cá” hạt bị gãy nguồn: CABI Crop Protection Compendium 1.4.1.2 Với lúa: Theo P Neergaard, 1979, có mầm bệnh quan trọng Pyricularia oryzae (đạo ôn), Drechslera oyzae (đốm nâu) Xanthomonas oryzae (bạc lúa) [2, tr 10] Theo USDA, 1965 Hoa kỳ tổn thất bệnh hại lúa gây lên tới 30% nhiên sản xuất lúa Bắc Mỹ đóng góp 2% sản lƣợng lúa giới Ở nƣớc trồng lúa nhƣ Ấn độ (đóng góp 20% sản lƣợng giới) quốc gia khác Đông Nam Á (đóng góp gần 80% sản lƣợng lúa giới) bệnh đạo ôn đốm nâu phổ biến gây tổn thất nghiêm trọng Ví dụ: Đạo ôn giết chết mầm, mạ lúa thời kỳ đẻ nhánh, bệnh gây hại phá huỷ lúa Theo Walde Roberts Padwick, (1950) Nhật Bản Đạo ôn đƣợc xem nhƣ mối đe doạ sinh học sản xuất lƣơng thực góp phần gây nạn đói nghiêm trọng nhiều địa phƣơng Nhật vào thập kỷ 30 40 kỷ trƣớc Từ năm 1953 đến 1960 mùa hàng năm Nhật từ 1,4 đến 7,3% trung bình 3% bất chấp việc tăng cƣờng phòng chống thuốc hoá học (Goto, 1965) Ở Ấn Độ theo Kulkarni, 1959 bang Bombay mùa lên tới 66% Ở Philippines theo Ou, 1972 nhiều vùng mùa lớn 50% Hình Đạo ôn cổ hạt lúa bị phá huỷ Với bệnh đốm nâu Drechslera oryzae ( có tên khoa học khác là: Ophiobolus miyabeanus Ito & Kuribayashi, Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoem., Helminthosporium oryzae Breda de Haan) Hình Nấm Drechslera oryzae gây hại hạt lúa Bệnh phát sinh gây hại mạnh ruộng thiếu dinh dƣỡng, theo Ocfemia, 1924 58% chết Philippines, bang Bunjab, Ấn độ bệnh gây tổn thất 5-29% suất bị (Bedi Gill, 1960) Hơn hạt bị nhiễm bệnh gây chết mạ mầm đồng thời lan truyền bệnh cho vụ sau Nghiêm trọng bệnh đốm nâu bùng phát Bengal, Ấn Độ với tỷ lệ gây hại phạm vi từ 50 90% nhân tố góp phần vào nạn đói Bengal làm cho triệu ngƣời bị chết đói (Ghose, Ghatge Subrahmanyan, 1956; Padmanabhan, 1973) Đối với vi khuẩn nghiêm trọng Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc Ở Nhật Bản cánh đồng nhiễm từ 20-30% đến 50% gây mùa nghiêm trọng, Philippines Indonesia mùa chí cao (Ou, 1972) Ấn Độ mùa từ 6-60% (Srivastava, 1967), Ở Viện lúa quốc tế IRRI, 1967 lây nhiễm nhân tạo giống lúa nhiễm khánh trung bình mùa xẫy từ 75 45 % tƣơng ứng Tuyến trùng gây hại nghiêm trọng lúa, Aphelenchoides oryzae, tip trắng, gây tổn thất từ 10-30% Nhật Bản (Yoshii Yamamoto, 1950) Tuy nhiên chúng nghiêm trọng hạt đƣợc xử lý Tổn thất ghi nhận đƣợc từ 29-46% Đài Loan (Hung, 1959) Tuyến trùng thân , Ditylenchus angustus, theo Singh, 1953 gây hại nghiêm trọng số vùng Nam Á gây tổn thất đến 50% Uttar Pradesh, Ấn Độ Theo Hashioka, 1963 gây hại từ 20-90% Thái land 1.4.1.3 Với ngô: Các mầm bệnh cõng hạt gây hai ngô là: Diplodia spp (D macrospora, D maydis, D frumenti) gây bệnh thối khô thối trắng bắp ngô 51 hóa ảnh hƣởng không nhỏ đến suất, chất lƣợng , đồng thời giảm giá trị ngƣời tiêu dùng xuất Việc sử dụng giống xác nhận ngày nhiều sản xuất góp phẩn hạn chế tồn dịch hại nói chung, bệnh truyền qua hạt giống nói riêng giám đáng kể Tuy nhiên cần ý nƣớc ta giống xác nhận bảo đảm kiểm nhiệm tiêu nông học (độ thuần, độ sạch, tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm chƣa có sở sản xuất giống quan tâm đến kiểm nghiệm sức khoẻ hạt giống cách toàn diện nhƣ nƣớc có sản xuất giống phát triển áp dụng 4.3 Chọn vùng sản xuất giống Các sinh vật truyền qua hạt giống bị loại trừ cách sản xuất hạt giống trồng vùng có điều kiện môi trƣờng không phù hợp cho phát sinh, phá triển bệnh, Hình thức áp dụng có hiệu việc sản xuất hạt giống bệnh với số lƣợng thƣơng mại, nhƣ đƣợc áp dụng sản xuất hạt giống nguyên chủng với số lƣợng ban đầu nhung yêu cầu cần phải bệnh (giống nguyên chủng sau nầy đƣợc nhân lên điều kiện môi trƣờng tự nhiên để khảo, kiểm nghiệm việc công nhận giống) Các quy định kiểm dịch thực vật để sản xuất hạt giống xuất yêu cầu cần phải chọn vùng sản xuất giống nhƣ 4.3.1 Chọn vùng sản xuất giống để phòng hạn chế bệnh nấm vi khuẩn Nấm vi khuẩn phát sinh truyền bệnh điều kiện khí hậu mát, ẩm độ cao (có giọt nƣớc) để hạn chế bệnh nấm vi khuẩn phát sinh co thể chọn vùng sản xuất hạt giống trồng vùng kho bán khô hạn Vì lý đó, dựa nhiều quan sát thực nghiệm thực tế (Walker, 1934) Hoa kỳ sản xuất hạt giống cải bắp thƣơng mại đƣợc chuyển đến Skagit, thuộc vùng Puget Sound miền tây Washington, vùng có lƣợng mƣa thấp để sản xuất hạt giống cải bắp Phoma lingam giai đoạn vô tính Leptosphaeria maculans (chân đen – black leg) vi khuẩn Xanthomonas campestris pv campestris (thối đen – black rot), ý mặt dù có điều kiện trở ngại ,chủ yếu biến động lƣợng mƣa, nhƣng vùng Puget Sound vẩn vùng an toàn Hoa Kỳ cho sản xuất hạt giống cải bắp bệnh (Gabrielson, 1983) 4.3.2 Kết hợp tƣới nƣớc theo rãnh Thay tƣới tràng vùng khô hạn sản xuất hạt giống trồng Các hệ thống tƣới nƣớc theo rãnh tỏ hữu hiệu hạn chế tối đa phát tán tác nhân gây bệnh nhờ nƣớc tung toé nƣớc tƣới, tác nhân Xanthomonas campestris pv phaseoli (Sheppard, 1983), Xanthomonas campestris pv phaseolicola Collettotrichum lindemuthianum đậu cô ve, Septoria apiicola cần 52 tây, Xanthomonas campestris pv campestris Phoma lingam cải bắp, Ascochyta spp đậu Hà lan (Baker, 1972) 4.3.3 Phòng bệnh virus Điều kiện khí hậu có nhiệt độ cao (cao 30oC) ẩm độ trung bình 36% thƣờng làm cho côn trùng vector virus LMV (rệp) sớm biến vùng sản xuất hạt giống Swan Hill, thuộc thung lũng Murray Úc Các côn trùng vector bao gồm : (Myzus persicae, Macrosiphum euphorbiae, Aphis gossypii Hyperomyzus latucae) Địa điểm đƣợc sử dụng thành công để sản xuất hạt giống rau diếp loài virus (Stubbs O‟Loughlin, 1962) Ở Hoa kỳ, việc trì sản xuất hạt giống rau diếp bệnh vius LMV, thƣờng đƣợc thực qua hai giai đoạn, giai đoạn sản xuất trồng bệnh nhà kính ( diện trùng vector) tỉa bỏ trồng bị nhiễm bệnh từ hạt giống ; giai đoạn hai trồng trì khoẻ thu hoạch vùng cách ly (Shepherd, 1972) 4.3.4 Vùng cách ly Ngay vùng khí hậu bán khô hạn trồng họ phải đƣợc trồng cách ly với khoảng cách lớn khoảng cách mà tác nhân gây bệnh truyền qua hạt giống côn trùng vector di chuyển đến để truyền bệnh Hơn vùng cách ly phải xa khỏi cánh đồng trồng giống củ mọc tự nhiên (cỏ dại) lý thực tiễn cánh đồng hạt giống nasturtium phải trồng cách xa nasturtium mọc tự nhiên hay vƣờn nasturtium lƣu niên ruộng giống nhung thu hoạch để ngăn cản xâm nhập bào tử phat tán không khí nấm Acroconidiella tropaeoli (có tên khác Heterosporium tropaeoli) , (Baker, 1956) Đối với tác nhân gây bệnh virus vùng cách ly phải cỏ dại (ký chủ phụ nhiều loài virus, nơi trú ngụ củ nhiều loài côn trùng vector), Nễu không tìm đƣợc vùng cách ly lí tƣởng việc vê sinh triệt để cỏ dại phải đƣợc ý quan tâm, thêm vào phải thuờng xuyên phòng trừ loài côn trùng vector (ví dụ với virus LMV phung thuốc trừ trùng vector se tỏ hữu hiệu loài virus không bền vững- none persistent) 4.3.5 Kiểm tra trồng tỉa bỏ bị bệnh Kiểm tra trồng ruộng giống (giống thƣơng mại, xuất nhập khẩu) việc làm thƣờng xuyên để xác định tỷ lệ bị nhiễm bệnh ; Khi phát bị bệnh phải loại bỏ khỏi ruộng giống tiêu huỷ để làm giảm loại trừ bệnh ; hai phƣơng thức đƣợc áp dụng cho ruộng sản xuất giống oả tất điều kiện khí hậu (điều kiện thuận lợi không thuận lợi cho bệnh phát sinh, phát triền) ; 53 Ví dụ việc kiểm tra trồng ruộng sản xuất giống ngô cao lƣơng Iowa, Hoa Kỳ (xem hình 22), Groth, 1981 theo trồng đƣợc thu thập ngẫu nhiên từ 20 điểm chọn ruộng giống để kiểm tra, sau chọn đƣợc kiểm nghiệm thật chi tiết để xác định loạt bệnh, ruộng giống bệnh đáp ứng yêu theo yêu cầu quốc gia Hoa Kỳ hạt giống thu thập từ ruộng giống đƣợc cho phép xuất đƣợc cấp giấy chứng nhận vệ sinh thực vật (phytosanitary certificate) Ví dụ : bắp cải bị nhiễm bệnh thối mục thân (canker nấm Leptosphaeria maculans, giai đoạn sinh sản vô tính Phoma lingam) 1000 đƣợc xem giới hạn chịu bệnh cho loại trồng đƣợc sản xuất Vƣơng quốc Anh, hạt giống ruộng đƣợc xuất sang Nam Phi Tuy nhiên, kiểm tra giống nhiễm bệnh kiểm nghiệm đồng ruộng cho thấy nơi không biểu chịu bệnh ruộng trồng bị từ chối, để hạn chế nguy bệnh lây nhiễm qua hạt giống, xuất lây nhiễm vi khuẩn (Xanthomonas campestris pv phaseoli) ruộng kiểm tra loại đậu trồng điều kiện bán khô hạn đủ để đảm bảo tiêu hủy cách cho cày vùi (Copeland cộng sự, 1975) Tƣơng tự nhƣ vậy, ruộng đậu Phaseolus để làm giống xác nhận New South Wales, Úc bị từ chối phát bị bệnh halo blight kiểm tra đồng ruộng Để hạn chế nhiễm bệnh vi khuẩn Xanthomonas campestris pv phaseoli, theo Sheppard, 1983, việc tỉa bỏ đậu bị nhiểm bệnh phải đƣợc thực hiện, vi rus LMP tƣơng tự Việc sử dụng hạt giống bệnh để sản xuất giống trồng cần thiết đƣợc áp dụng nhiều nới có điều kiện khí hậu khác nhau, vùng khí hậu thuận lợi cho bệnh phát sinh phát triền 4.3.6 Giảm nhiễm bệnh cách nhân sử dụng giống kháng bệnh Sản xuất trồng kháng bệnh chiến lƣợc mà tác nhân gây bệnh sâu bệnh đƣợc giảm, bị loại trừ khỏi, trồng thƣơng mại Các phƣơng pháp nhân giống thực vật đƣợc sử dụng để giới thiệu kháng tác nhân gây bệnh trồng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, số hạt giống nguồn bị nhiễm Một số chế kháng ngang dọc hoạt động thông qua hạt giống mẹ để giảm nhiễm bệnh hạt, thông qua hạt giống để giảm ngăn chặn lây truyền bệnh Nhiều chế kiểm soát khác hoạt động kháng bệnh mô thực vật đƣợc thể theo cách khác, chẳng hạn nhƣ : phản ứng mẫn cảm, tăng sức đề kháng vi rút, v.v Đối với tác nhân truyền bệnh qua hạt, cần thiết vật liệu kháng có lẽ lớn nhất, đặc biệt nơi mà hạt giống nguồn bệnh chọn lựa việc xử lý hạt giống có hiệu nhằm kiểm soát đƣợc dịch bệnh Sử dụng vật liệu kháng bệnh đƣợc áp dụng đặc biệt bệnh virus có biện pháp xủ lý hạt giống bệnh vi khuẩn truyền qua hạt giống mà vi khuẩn xủ lý hạt giống chủ yếu phƣơng pháp vật lý 54 đƣợc áp dụng quy mô lớn Tuy nhiên tác nhân gây bệnh nấm truyền qua hạt giống , việc xử lý hạt giống nông dƣợc hữu hiệu, tƣơng đối rẽ tiền sẳn có thị trƣờng Theo Crute, 1988, lý sức đề kháng khó nhận biết (mức độ kháng bệnh giới thiệu lĩnh vực thƣơng mại giống trồng nay), có đƣợc ƣu đãi giảm bao gồm đặc trƣng kháng bệnh ƣu tiên chƣơng trình giống rau Tuy nhiên theo ông này, lý thƣơng mại ngƣời ta phân phối 64 giống trồng thuộc 20 loại rau khác vùng ôn đới, có 41 giống trồng kháng nấm, 19 giống trồng kháng virus giống trồng kháng vi khuẩn Tác động lớn có ý nghĩa thƣơng mại việc giới thiệu kháng tác nhân gây bênh truyền qua hạt giống giống kháng virus (LMV, tomato mosaic virus (ToMV) cà chua bcmv đậu phaseolus) nấm Colletotrichum lindemuthianum đậu phaseolus (Crute, 1988) Tomlinson trích dẫn tính kháng cà chua bệnh virus ToMV đƣợc kiểm soát gen lặn Mo Mo, nhƣ ví dụ kiểm soát gần nhƣ hoàn hảo vi rút gay hại rau * Loại trừ giảm tác nhân gây bệnh truyền qua hạt giống xử lý hạt giống Xử lý hạt giống thuật ngữ chung (Scott, 1989) mà không định phƣơng pháp ứng dụng nhƣng lại hạt chịu tác động hợp chất (hoá chất, chất dinh dƣỡng, hoóc môn, vv), trình (nhƣ ƣớt hay khô) hình thức lƣợng khác (chẳng hạn nhƣ xạ, nhiệt, từ tính, điện) Trong khái niệm bệnh học thực vật xử lý hạt giống có nhiều mục tiêu chức Xử lý hạt giống với thuốc trừ nấm bệnh để hạn chế lây nhiễm bệnh nấm từ đồng ruộng có nhiều trồng khoẻ 4.4 Xử lý hạt giống hoá chất 4.4.1 Xử lý hạt giống muối, vôi, đồng, formaldehyd Xử lý hạt giống với nhiều mục đích đƣợc ứng dụng từ xa xƣa (Horsfall, 1945, Ordish, 1976 ; Jeffs, 1986) nhƣng xử lý với mục đích phòng trừ tác nhân gây bệnh truyền qua hạt giống đƣợc quan tâm gần Ngâm hạt dung dịch muối sau dung dịch vôi làm khô hạt để loại trừ bệnh than đen lúa mỳ đƣợc ứng dụng vào kỹ 17 Anh quốc (ngƣời ta thƣờng xử lý hạt giống với vôi, vôi kết hợp với muối vôi kết hợp với nitrat) ; Đến đấu kỹ 19, quan sát dƣới kính hiễn vi nảy mầm bào tử giết chết ống mầm nấm Tilletia tritici T laevis tiếp xúc với dung dịch đồng Prevost đề nghị dung dịch đồng sulfat (5g CuSO4/ lít nƣớc) nên đƣợc sử dụng để xử lý ƣớt hạt lúa mỳ nhằm kiểm soát bệnh than đen, sau Kuhn đề xuất tƣơng tự Về sau ngƣời ta thông báo thiệt hại gây vôi đƣợc áp dụng sau chuyển đổi muối đồng dạng oxycarbonate đồng không hoà tan, dạng không xâm nhập vào bên hạt bảo vệ hạt lâu dai nấm than đen (Martin Woodcock, 1983 ; Jeffs, 1986) Ở 55 Canada xử lý hạt với 3% đồng sulfat đƣợc khuyến cáo để phòng trừ tổng quát tác nhân gây bệnh than đen lúa mỳ Xử lý với Formandehyde, độc hạt so với sulfat đồng, đƣợc khuyến cáo sử dụng vào cuối kỹ 19 để phòng trừ bệnh than đen lúa mỳ Bắc Mỹ (Bolley, 1897) Úc ( Darnell – Smith, 1917) Tuy nhiên, Formandehyde có hiệu phòng trừ bệnh than nhƣng tỏ không tốt phòng trừ tổng quát, có chúng cho thấy làm tăng thối rễ ngũ cốc nấm bệnh có nguồn gốc từ đất nhƣ : Fusarium culmorum Cochliobolus sativus, ảnh hƣởng đến sinh trƣởng qua tạo điều kiện cho nhiều nấm bệnh khác công (Machacek Greaney, 1935) Ngƣời có công ứng dụng thuốc trừ nấm dạng khô để xử lý hạt giống Darnell-Smith, (1915, 1917) ; ông thành công xử lý khô hạt giống lúa mỳ phòng trừ bệnh than với bột Carbonat đồng nồng độ 2g / 1kg hạt (2g kg-1 grain) Đồng vô vẩn sử dụng Pháp nhƣ dạng thuốc trừ nấm xử lý để bảo vệ hạt giống, ví dụ dạng đồng oxyquinolate (oxine đồng) đƣợc sử dụng để xử lý loại hạt giống ngũ cốc 4.4.2 Thuốc trừ nấm nội hấp Phát năm 1966 tác động nội hấp dạng thuốc trừ nấm Phenylamide, carboxin oxycarboxin (Schmeling Kulka, 1966) từ trở đi, làm thay đổi hoàn toàn nhiều khái niệm công nghệ xử lý hạt giống Các hợp chất nội hấp tỏ lý tƣởng xừ lý bề mặt hạt hoạt chất thấm di chuyển sâu vào mô bên hạt đến phôi hạt để loại trừ bệnh nhiễm sâu bên hạt chúng di chuyển vào mô mọc cung cấp bảo vệ bổ sung chống lại mầm bệnh nấm có từ đất không Sự nhấn mạnh đến việc xử lý hạt giống từ thuốc diệt nấm có chất bảo vệ, thuốc tẩy uế với khả hạn chế, với thuốc diệt nấm nội hấp có số đặc tính vừa chữa bệnh, trừ diệt bảo vệ (xem bảng 16) Bảng 16 Phạm vi hoạt động thuốc diệt nấm dùng để xử lý hạt giống Năm Thuốc trừ nấm báo Nhóm Tên thƣờng gọi cáo* 1966 Phenylamide Carboxin 1974 Dicarboximide Iprodione 1964 Benzimidazole 1968 Benzimidazole Thiabendazole Benomyl Dùng để xử lý hạt giống chống lại Basidomycetes Ascomycetes Deuteromycetes Phycomycetes ** + + + + - +R +R + + + + - 56 1968 Benzimidazole 1973 Benzimidazole Fubridazole Carbendazim +R + + + + - 1969 Pyrimidine Ethirimol - + - - 1968 Guanadine Guazatine + + + - 1988 Cyanopyrrole Fenpiclonil + + + - 1973 1977 1978 1979 1983 1986 Imazalil Prochloraz Triadimenol Bitertanol Flutriafol Tebuconazole + + + + + + + + + + + + + + + + - 1977 Isoxazole Hymexazol + + + + 1979 Morpholine Fenpropimorph + + + - 1977 Acylalanine Metalaxyl - - - + 1983 Oxazole ketone Oxadixyl - - - + - - +A + Azole Azole Azole Azole Azole Azole 1977 Ethylphosphonate Fosetylaluminium * Các tác giả ngày tháng đƣợc mô tả phân loại dựa theo Tomlin, 1994 + Trừ đƣợc bệnh ; - không tác dụng ; A : chống đƣợc Ascochyta pisi ; R : chống đƣợc Rhizoctonia spp 4.4.3 Sử dụng chất kháng sinh xử lý hạt giống Dekker, 1957, thử nghiệm hiệu lực việc tiêm nhiễm hạt giống đậu Hà lan chất kháng sinh (rimocidin pimaricin) để loại bỏ nấm nhiễm sâu vào bên hạt đậu Ha lan chất kháng sinh nhƣ kasugamycin độc số nấm bệnh vi khuẩn (Worthing Hance, 1991 ; Tomlin, 1994) Tuy nhiên mục tiêu việc ngâm hạt vào dung dịch kháng sinh để phòng trừ vi khuẩn truyền bệnh qua hạt Các chất kháng sinh xử lý bề mặt hạt không xâm nhập hiệu vào hạt để trừ mầm vi khuẩn có bên mô hạt kết hạt giống nhiễm vi khuẩn đƣợc ngâm dung dịch nƣớc / dung dịch huyền phù chất kháng sinh 57 nƣớc nhiệt độ cao có hoá chất bổ sung để giết vô hiệu hoá mầm bệnh, chất kháng sinh thƣờng đƣợc dùng y học việc sử dụng kháng sinh nông nghiệp bị cấm số quốc gia ; trƣớc nhiều chất kháng sinh đƣợc sủ dụng để xử lý hạt giống nhằm trừ vi khuẩn số chúng streptomycin tỏ hiệu (Ralph, 1977) Liều lƣợng, tỷ lệ thời gian xử lý theo nhiều tác giả có khác nhau, ví dụ : ngâm hạt giống rau họ thập tự 30 phút dung dịch kháng sinh có chứa 3000 μg ml-1 streptomycin để trừ bệnh vi khuẩn Xanthomonas campestris pv campestris, theo Humaydan cộng ngâm hạt dung dịch kháng sinh nồng độ 500 μg ml-1 streptomycin phòng trừ đƣợc vi khuẩn nêu ; Theo Taylor Dudley, 1977, Ngâm dung dịch streptomycin kasugamycin nồng độ 1000 μg ml -1 củng phòng trừ hiệu vi khuẩn Pseudomonas syringae pv phaseolicola gây bệnh cho đậu Cần ý độc tố cho trồng vấn đề hạn chế chủ yếu ngâm hạt dung dịch kháng sinh ảnh hƣởng đến mầm làm cho cằn cổi, nhiên gần nhà khoa học Ấn độ đề xuất ngâm hạt tron 30 phút với nồng độ 100 μg ml-1 dung dịch hỗn hợp Streptomycin sulphate + tetracyline + vitamin B12 làm giảm tỷ lệ nhiễm bệnh làm tăng suất 4.5 Biện pháp lý học 4.5.1 Xử lý nƣớc nóng Nét việc xử lý nƣớc nóng làm cho nhiệt độ khối hạt đƣợc xử lý tăng lên nhanh chóng đạt đến mức nguy hiểm cho vi sinh vật gây bệnh tồn hạt giống, nhiệt độ nên trì thời gian định (tuỳ loại hạt VSV có hạt) để giết mầm bệnh nhƣng không làm ảnh hƣởng đến hạt giống ròi trình xử lý nên ngừng lại nhanh chóng (chẳng hạn nhƣ chuyển khối hạt xử lý sang nƣớc mát) phơi khô sấy hạt , ý khoảng cách nhiệt độ việc tiêu diệt VSV gây bệnh với việc làm phá huỷ hạt nhỏ việc chọn nhiệt độ xác cần thiết (Tarr, 1972) Theo Baker, 1962cho VSV bao gồm virus thƣờng bị tiêu diệt xử lý hạt nhiệt độ thời gian ngâm tổn thƣơng đến ký chủ Có nhiều phƣơng thức xử lý hạt nƣớc nóng đƣợc Baker, 1962, mô tả Phần lớn hạt giống đƣợc xử lý vòng 30 phút nhiệt độ gần 50 oC (Baker, 1972), Thiệt hại xử lý xảy sẻ biểu nhƣ : trì hoãn nảy mầm, làm cho sinh trƣởng chậm lại, cằn cổi, sinh trƣởng yếu Các tác hại xảy phổ biến hạt giống cũ, va làm giảm sức sống hạt 58 Bảng 20 Việc sử dụng nƣớc nóng phòng trừ bệnh lây truyền qua hạt giống Cây trồng, bệnh tác nhân gây bệnh Đối với nấm Bệnh thối mục bắp cải (Leptosphaeria maculans) Bệnh thối mục bắp cải (Leptosphaeria maculans) Bệnh thối đen bắp cải (Alternaria brassicae) Xử lý Tham khảo 30 phút 50 oC Walker, 1969 o Milard, 1945 o Randhawa Aulakh, 25 phút 50 C 20 phút 50 C 1984 Bệnh thối đen bắp cải (Alternaria brassicicola) Bệnh rụi ngũ cốc (Septoria apiicola) Bệnh rụi ngũ cốc (Septoria apiicola) Bệnh than đen ngũ cốc ( Ustilago segetum var tritici) Bệnh than đen ngũ cốc ( Ustilago segetum var tritici) o 18 phút 50 C Schimmer, 1953 o 30 phút 48-49 C Krout, 1921 o 25 phút 50 C Bant Storey, 1952 o 1,5 – 5-6 41 C o Ngâm trƣớc 21 C Doling, 1965 Walker, 1969 o + phút 49 C + 11 phút 52oC Bệnh mốc sƣơng kê (Sclerospora graminicola) 10 phút 55 oC Thakur Kanwar, 1977 Bệnh đốm sen cạn (Acroconidiella tropaeoli) nƣớc + 30 phút Baker Davis, 1950 o 51,7 C Bệnh đạo ôn lúa ( Pyricularia oryzae) 6-12 nƣớc mát + – Nakamura, 1986 o 50 C Bệnh lúa von (Gibberella fujikuroi) Bệnh đốm lúa (Cochliobolus miyabeanus) Đốm rum - safflower(Alternaria alternata; A phút 57 oC Nakamura, 1986 o phút 51 C Nakamura, 1986 o 30 phút 50 C Zazzerini cộng sự, carthami) Bệnh thối gốc bí ( Fusarium solani f.sp cucurbitae) 1985 o 15 phút 55 C Gries, 1946 30 phút 50 oC Walter, 1923 Đối với vi khuẩn Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) o Clayton, 1925 o Schaad cộng sự, 30 phút 50 C Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) 20 phút 40 C ACA Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) o 1980 Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) Bệnh thối đen bắp cải (X campestris pv campestris) Bệnh rụi đậu Hà lan ( Pseudomonas syringae pv 30 phút 52 C Lin, 1981 o Lin, 1981 o Huang Lee, 1988 20 phút 35 - 40 C ACA 20 phút 38 - 40 C AZS o 20 phút 52 C Gaur cộng sự, 1984 o 15 phút 55 60 C pisi) Bệnh thối đen gốc (X campestris pv incanae) Grondeu cộng sự, 1992 o 10 phút 54-55 C Baker, 1972 59 12 phút 50 oC Bệnh rỗng thân thuốc (Erwinia carotovora pv Mclntyre cộng sự, carotovora) 1978 o Bệnh loét cà chua (Clavibacter michiganensis subsp 60 phút 53 C Mariescu, 1975 20 phút 52 oC ACA Fatmi Schaad, 1991 20 phút 45 oC ACA Forster Schaad, michiganensis) Bệnh loét cà chua (Clavibacter michiganensis subsp michiganensis) Bệnh phấn đen lúa mỳ (X campestris pv translucens) 1991 Ghi : ACA, 0,25% 0,5% axetat đồng axit hoá với axit acetic ; AZS, 0,1 M axit hoá sulphát kẽm 4.5.2 Xử lý nƣớc nóng (Aerated steam) Là phƣơng thức kết hợp nƣớc nóng với không khí nóng khô cách đƣa dòng không khí qua dòng nƣớc điều làm cho nƣớc khô bớt làm nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ cho phép để xử lý, Thông thƣờng hạt giống xử lý 56 – 57 oC 30 phút, số trƣờng hợp cần tăng ảm độ hạt lên trƣớc xử lý xâm nhập nhiệt vào hạt tối đa (Baker, 1962) Phƣơng thức áp dụng để trừ mầm nấm vi khuẩn (Bảng 21) Hiên thƣơng mại phƣơng thức đuợc thay việc sử dụng thuốc trừ nấm nội hấp, nhiên vẩn dùng Anh để xử lý hạt giống lobelia trừ nấm Alternaria alternata (Soper, 1991) Bảng 21 Việc sử dụng nƣớc nóng phòng trừ bệnh lây truyền qua hạt giống Cây trồng tác nhân gây bệnh Xử lý Tham khảo Đối với nấm Cần tây ( Septoria apiicola) 56 oC 30 phút Navaratnam cộng sự, 1980 Cỏ ba – clover (Fuarium avenaceum) 49-60 C 5-30 phút MC Gee Kellock, 1974 Ngô (Drechslera maydis) 54 – 55 C 17 phút Prichard, 1974 Rau cải (Leptosphaeria maculans) o o o 56 C 30 phút (H) Baker, 1969 Họ thập tự (Alternaria brassicae) 56 C 30 phút (± H) Baker, 1969 Rau diếp (Septoria lactucae) 54,4 C 20 – 25 phút Burtus, 1972 55-60 oC 30 – 60 phút Ralph, 1977 o o Đối với vi khuẩn Đậu (P syringae pv phaseolicola) Rau cải (X campestris pv campestris) Sen cạn (Rhodococcus fascians) Cà chua ( Clavibacter michiganensis subsp michiganensis) H, độ ẩm hạt tăng lên trƣớc xử lý o 54 C 30 phút o 51,7 C 30 phút o 56 C 30 phút Navaratnam cộng sự, 1980 Baker, 1950 Navaratnam cộng sự, 1980 60 4.5.3 Xử lý hạt xạ nhiệt Phƣơng thức xử lý hạt xạ nhiệt mặt trời thƣờng đƣợc áp dụng vùng khí hậu nóng chủ yếu trừ VSV có nguồn gốc từ đất cỏ dại (Katan, 1981), Tuy nhiên đƣợc áp dụng để trừ nấm truyền qua hạt, ví dụ Ấn độ để trừ nấm than đen Ustilago segetum var tritici lúa mỳ ngƣời ta ngâm hạt nƣớc, sau phơi khô dƣới chiều nhiệt độ đạt tới 35oC, (Luthra, 1953) Theo Jindal cộng sự, kết tƣơng tự phòng trừ vi khuẩn X campestris pv vignicola hạt giống đậu đũa đƣợc lây nhiễm nhân tạo Các phƣơng thức sử dụng xạ khác ví dụ : xử lý hạt tia Laser, vi sóng đƣợc kiểm nghiệm Theo Bel‟ skii Muzulenko, 1984, xử lý hạt lúa mạch bị nhiễm bệnh laser hạn chế đƣợc lây nhiễm nấm bệnh đồng : Ustilago segetum var segetum, Pyrenophora graminea, Cochliobolus sativus Fusarium spp ; xử lý hạt vi sóng (625 W 20 phút) hạt thuốc đƣợc lây nhiễm nhân tạo tế bào vi khuẩn Erwinia carotovora subsp carotovora loại trừ đƣợc vi khuẩn nhƣng không ảnh hƣớng đến sức nảy mầm hạt (Hankin Sands, 1977) Tuy nhiên, hạt có kích thƣớc lớn (nhƣ hạt bắp cải, đậu ) ảnh hƣởng bất lợi đến nảy mầm có lẽ chúng toả nhiệt khỏi hạt giống thời gian xử lý (Hankin Sands, 1977) 4.5.6 Xử lý hạt chế phẩm có chứa vi sinh vật đối kháng Các vi sinh vật đối kháng có hoạt tính sinh học khác từ chế phẩm sinh học chế tạo sản xuất, chế phẩm VSV đối kháng phải sống phải phát triển tốt thành công Các chiến lƣợc nhằm cố hiệu lực và đáng tin cậy chế phẩm sinh học đồng ruộng bao gồm : (1) việc sử dụng chủng di truyền cao, (2) phát triển hệ thống xử lý hạt giống mà hệ thống tạo môi trƣờng thuận lợi tác nhân sinh học, kiểm soát giảm thiểu cạnh tranh vi sinh thực vật đất (3) sản xuất vi sinh vật trình lên men lỏng với chất lƣợng khả tồn cao (Harman Nelson, 1994) Khi xử lý hạt giống vi khuẩn đối kháng đƣợc áp dụng dạng tế bào, nấm đối kháng dạng mảnh sợi nấm, Sclerrotia bảo tử hữu tính vô tính, ứng dụng đơn giản sử dụng chất kết dính dạng dung dịch nƣớc có chứa bào tử nấm đƣợc phun lên hạt giống trình lắng đọng vật chất rắn để tạo lớp kép, cho phép tỷ lệ chất bảo vệ sinh học đƣợc giải phóng từ từ Các tác nhân phòng trừ sinh học vi khuẩn nấm đƣợc sử dụng xử lý hạt giống kỹ thuật tạo màng film bao quanh hạt (Peach cộng sự, 1994)và nấm đƣợc viên lên hạt kỹ thuật thƣơng mại McQuilken cộng sự, 1990 Hệ thống nhƣ SMP đƣợc phát triển để 61 gia tăng số lƣợng VSV phòng trừ sinh học có hạt giống để tăng cƣờng hiệu suất hạt giống (Harman Nelson, 1994 xem thêm trang 161-162) 4.6 Biện pháp canh tác 4.6.1 Luân canh trồng Phần lớn VSV gây bệnh truyền qua hạt giống (necrotrophs) (nấm vi khuẩn) số (biotrophs) virus cụ thể khả sống sót nhƣ sinh vật tự đất ; Các vsv hoại sinh sống tàn dƣ trồng mà chúng lây nhiễm Ở vùng khí hậu ẩm ƣớc trình phân huỷ tàn dƣ thƣờng diễn nhanh chóng nhƣng vùng khô hạn bán khô hạn lại kéo dai lâu tàn dƣ bề mặt đất phân huỷ chậm tàn dƣ đƣợc vùi vào đất, thay đổi khí hậu ảnh hƣởng đến tốc độ phân huỷ tàn dƣ trồng Ở đâu hạt giống nhiễm bệnh nguồn bệnh phòng trừ biện pháp canh tác tỏ hiệu chẳn hạn nhƣ cách cày vùi tàn dƣ sớm tốt hay biện pháp luân canh với trồng không ký chủ số năm, ví dụ : nấm Ascochyta fabae đậu Vicia faba Anh quốc (Hewett, 1973)khi luân canh ký chủ thay thế, nguồn ký chủ bị cắt đứt chuỗi loại ngũ cốc, luân canh làm giảm thiểu số lƣợng chất gây bệnh từ tàn dƣ cỏ dại đồng ruộng Cần ý biện pháp luân canh có hiệu vsv gây bệnh truyền qua hạt giống có vòng đời phức tạp ; đặc biệt đâu mà nguồn tác nhân gây bệnh đồng ruộng có vị trí đứng đầu chu kỳ bệnh đặc biệt nghiêm trọng trồng (cùng ký chủ) đƣợc trồng liên tục theo thời gian không gian (ví dụ : cánh đồng vụ trƣớc trồng ngũ cốc, vụ sau lại tiếp tục trồng ngũ cốc) cải dầu vụ sau lại tiếp cải dầu cánh đồng , đâu mà tác nhân gây bệnh, đặc biệt nấm có khả phát tán pham vi rộng xa nhờ không khí trƣờng hợp việc sử dụng giống kháng sử dụng nông dƣợc để phòng trừ bệnh tỏ hiệu tiến hành luân canh 4.6.2 Điều chỉnh mật độ, khoảng cách trồng Chú ý tỷ lệ hạtgiống gieo không nên cao để hạn chế gia tăng số lƣợng ổ bệnh lây nhiễm ban đầu đồng ruộng, điều làm giảm tỷ lệ bệnh lây nhiễm Gieo trồng mật độ thƣa (tăng khoảng cách cách hay hàng cách hàng, tăng khoảng cách nhiễm tác nhân gây bệnh) làm giảm bùng phát bệnh có nguồn từ hạt giống Phƣơng thức phát huy tác dụng bệnh lan truyền qua va chạm, tiếp xúc, lan truyền qua giọt nƣớc (nhƣ vi khuẩn, túi bào tử phấn cuả nhiều loại nấm) vàấcc bệnh phát tán cự ly ngắn ví dụ Úc ngƣời ta 62 điều chỉnh mật độ thƣa để hạn chế bệnh đậu vi khuẩn P syringae pv phaseolicola) Gieo trồng thƣa góp phần hạn chế số bệnh vi rút truyền qua hạt lan truyền nhờ rệp thuộc dạng không bền vững (ví dụ : lettuce mosaic vius, alfalfa mosaic virus) vi rus tồn trùng vector thời gian ngắn đƣợc phân bố qua khoảng cách ngắn ; Đối với virus khác tuỳ thuộc vào loại hình côn trùng vector mà phòng trù phải yêu cầu bổ sung việc dùng nông dƣợc để trừ vector, phun dầu, xua đuổi, pheromone cảnh báo, (Tomlinson, 1987) Tuy nhiên gieo trồng thƣa không phát huy tác dụng trƣờng hợp loại bệnh có tác nhân lây truyền theo không khí phát tán phạm vi rộng va xa, ví dụ : bào tử phát tán nhờ gío nấm Alternaria brassicicola xuôi theo gió xa 1000 mét tính từ nguồn bệnh ban đầu, nhƣ việc xử lý hạt giống, phun thuốc, trồng chắn gió, cần đƣợc phối hợp để hạn chế bệnh 4.6.3 Đốt đồng Vì lý nao đồng ruộng sau thu hoạch không đƣợc cày vùi dùng lữa đề đốt tàn dƣ, rơm rạ nhằm hạn chế tác nhân gây bệnh tồn tàn dƣ trồng cỏ dại ví dụ : nấm Pyrenophora teres lúa mạch (Jordan Allen, 1984) Đốt đồng phòng trừ triệt để bời tàn dƣ vần chƣa chay hết từ mầm bệnh phát sinh (Jordan Allen, 1984) Tuy nhiên đốt đồng có tác dụng phòng trừ tốt mầm bệnh có vòng đời giản đơn ví dụ nấm Gloeotinia granigena (Hardison, 1963) nấm Claviceps spp (Hardison, 1976) 4.6.4 Vệ sinh đồng ruộng, tiêu diệt cỏ dại tàn dƣ bệnh Tàn dƣ cỏ dại đồng ruộng nguồn lây nhiễm bệnh cho vụ sau, vệ sinh đồng ruộng tiêu diệt cỏ dại việc làm thƣờng xuyên cần thiết Tuy nhiên cần ý để phát huy triệt để hiệu biện pháp bƣớc cần phái gieo trồng hạt giống bệnh lẽ có đồng ruộng cỏ dại tàn dƣ nhƣng lại gieo trồng hạt giống nhiễm bệnh kết vô hiệu Sử dụng thuốc trừ cỏ dại tác dụng trừ cỏ làm hạn chế nguồn bệnh tồn chúng, ví dụ để lan truyền virus cucumber mosaic virus, bệnh truyền qua hạt giống cỏ chick-weed đến rau diếp đƣợc ngăn cản qua việc dùng thuốc trừ cỏ dại (Tomlinson, 1987) Tuy nhiên số thuốc trừ cỏ dại (thuốc diệt cỏ mạnh có tính độc – paraquat, glyphosate) không hiệu lực phòng necrotroph không ngăn chặn đƣợc hình thành bào tử Septoria nodorum (giai đoạn vô tính bào tử phấn Leptosphaeria nodorum) rạ lúa mỳ (Harris, 1979) Và đem lại kết bất việc phòng trừ Rhynchosporiuem secalis gốc rạ lúa mạch (Stedman, 1982) 63 Nhiều vi khuẩn truyền qua hạt giống gây bệnh với ký chủ đặc trƣng cao có số nòi gây bệnh cụ thể hạn chế số lƣợng ký chủ tự nhiên mà ký chủ có chức nhƣ nguồn thay bệnh trồng Tuy nhiên đâu mà trồng thay (cay trồng vụ sau) hay cỏ dại lại họ nguông bệnh bắt cầu lan truyền không tránh khỏi, cần phải thực luân canh khác họ Nơi có điều kiện cần tiến hành công việc nhƣ gieo trồng hạt bệnh, nhổ bỏ tiêu huỷ bị bệnh ; dùng thuốc trừ cỏ dại ; luân canh ; cày vùi tàn dƣ, gốc rơm rạ, cỏ dại vệ sinh đồng ruộng nhằm hạn chế nguồn bệnh phát sinh gây hại 4.6.5 Sử dụng hạt giống có chất lƣợng cao Sử dụng hạt giống bệnh, hạt giống trƣớc gieo trồng phải đƣợc bảo quản cẩn thận, đảm bảo chất lƣợng, độ thuần, độ sạch, có tỷ lệ nảy mầm sức nảy mầm cao hạt giống phải đƣợc chọn lựa từ vùng chuyên sản xuất giống, hạt phải đƣợc làm xử lý phù hợp với điều kiện sản xuất nông dƣợc phƣơng pháp khác để loại bỏ tiêu diệt mầm bệnh hạt 4.6.6 Thời vụ : Bố trí thời vụ gieo trồng thời điểm mà nhu cầu không tƣơng ứng với tác nhân gây bệnh, nhƣ thoát khỏi nhiễm bệnh, ví dụ gieo trồng lúa mỳ mùa đông vụ thu sớm tránh khỏi lây nhiễm Tilletia caries T laevis trồng trải qua giai đoạn cảm nhiễm bệnh trƣớc boà tử năm nảy mầm Hoặc Ấn độ Puerto Rico điều thời vụ để đậu tƣơng chín cuối mùa mƣa (hoặc khỏi) hạn chế lây nhiễm nấm Colletotrichum truncatum, mặt dù suất thấp trồng mùa mƣa, nhƣng chất lƣợng hạt giống cần phải đƣợc ƣu tiên, đơn vị sản xuất kinh doanh hạt giống 4.6.7 Bón phân cân đối Bón phân đủ cân đối theo yêu cầu sinh lý trồng, đảm bảo độ phì nhiêu đất làm giảm nhiễm bệnh hạt giống Cây trồng điều kiện thiếu thừa dinh dƣỡng làm cho dễ nhiễm bệnh đƣợc trồng điều kiện dinh dƣỡng cân đối Khi thiếu lân ka li suất giảm vi nhiều loài khuẩn , tuyến trùng, gây hại Tỷ lệ bệnh truyền qua hạt nấm Alternaria padwickii lúa gia tăng tƣơng ứng với hàm lƣợng đạm bón từ ON đến 200kgN/ha 4.6.8 Tƣới nƣớc Tƣới nƣớc có ảnh hƣởng đến phát sinh bệnh, cần ý tƣới đủ nƣớc cho nhu cầu trồng, tránh bị thiếu hụt nƣớc, phƣơng thức tƣới thay đổi tuỳ thuộc vào vùng trồng, tác nhân gây bệnh phổ biến, loại đất đai, thời kỳ sinh trƣởng v.v, 64 Tƣới thừa nƣớc đặc biệt giai đoạn hình thành phát triển hạt tạo điều kiện thuận lợi cho hạt nhiễm bệnh Thời gian tƣới liều lƣợng tƣới phải đƣợc kiểm soát độ ẩm tƣơng đối đồng ruộng không vƣợt cao tạo điều kiện cho lây nhiễm bệnh Nói chung, điều kiện cần tránh tƣới nhu cầu 4.6.9 Phun thuốc trừ bệnh Phun thuốc trừ bệnh chủ yếu để trừ loại vi khuẩn nấm gây bệnh hạt trồng đồng ruộng Nhiều vsv gây bệnh rễ, thân, lá, quan sinh sản trồng (gọi seedborne) Việc phòng trừ bệnh đồng ruộng có hiệu lực trực tiếp gián tiếp đến lây nhiẽm bệnh hạt Phun thuốc trừ bệnh cho số trồng trƣớc thu hoạch để phòng trừ nhiều nấm bệnh truyền qua hạt giống đƣợc báo cáo biện pháp có triền vọng vùng nhiệt đới, án nhiệt đới ôn đới Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc trừ bệnh phun trƣớc thu hoạch để trừ bệnh truyền qua hạt giống phức tạp Khi mà áp lực bệnh cao, điều kiện môi trƣờng thuận lợi cho bệnh phát triền thuốc trừ bệnh đƣợc sử dụng kết có triển vọng thƣờng đƣợc báo cáo lợi ích từ việc phun thuốc bao gồm : lây nhiễm nấm bệnh hạt giảm, hạt lớn hơn, suất hạt cao hơn, tỷ lệ nảy mầm hạt tăng lên, hạt có chất lƣợng cao Sự kết hợp cần phải đƣợc cân nhắc kết hợp giống trồng, lịch sử canh tác, kỹ thuật làm đất, điều kiện môi trƣờng nhƣ thời tiết, số lần phun lúc thu hoạch, thời gian thu hoạch, dịch tể học bệnh ảnh hƣởng đến tỷ lệ nấm bệnh truyền qua hạt khả phòng trừ thuốc phun lên Việc phun thuốc phải đƣợc xem nhƣ phần biện pháp phòng trừ nhằm hạn chế thiệt hại tác nhân gây bệnh truyền qua hạt giống, đặc biệt nấm bệnh TÀI LIỆU HỌC TẬP: [1] Lê Đình Hƣờng, Bài giảng Bệnh hạt giống, Thƣ viện Đ H N L Huế, 2008 [2] Seed Pathology, Paul Neergaard, Volume I and II, The Macmillan Press LTD., 1988 [3] Seedborne diseases and their control principle and practice, R.B Maude, CABI NTERNATIONAL, 1996 [4] Plant Viruses unique and intriguing pathogens, a textbook of plant virology, Backhuys Publishers, 1999 [5] Introduction to Fungi, John Webster, second edition, Cambridge University Press, 1980 [6] Seed - a horse of hunger or a source of life?, Paul Neergaard, Revised print Danish Government Institute of seed Pathology for Developing Countries, Copenhagen, 1986 65 [7] Albreschen S E Seed borne viruses DGISP 1999 [8] Agarwal P.C , Carmen N.V., Mathur S.B Seed borne diseases and seed health testing of rice DGISP 1989 [9] Carmen N.V Seed borne Bacterial diseases DGISP 1999 [10] Carmen N.V Training aid on Seed Bacteriology DGISP 1999 [11] Malone J.P Seed borne fungi Descriptions of 77 fungus species ISTA 1997 [12] S.B Mathur S.B, Olga K Common laboratory seed health testing methods for detecting fungi Danish Government Institute of seed Pathology for Developing Countries, Copenhagen, 2003 [13] Mathur S.B , Manhadra H K Quarantine for seed FAO 1993 [14] Seed science and technology- Rules Proceeding of the Int seed testing association (International rules for seed testing) ISTA 1996 [15] Anatomy of seed plants, Katherine Esau, 2nd edition, Copyright 1960, by John and Sons, Inc [16] Đề cƣơng giảng Bệnh hạt giống, Ngô Bích Hảo, ĐHNNI Hà nội; C Carmen N.V, Trung tâm kiểm tra sức khoẻ hạt giống quốc tế DSHC, Copenhagen, Đan Mạch