Đánh giá tình hình bệnh vi rút lùn sọc đen (Southern rice black streaked dwarf virus) tại Tiền Hải – Thái Bình, nơi được xem là ổ dịch của tỉnh và khả năng lan truyền qua môi giới truyền bệnh là rầy lưng trắng (Sogatella furcifera).
1 MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cây lúa (Oryza sativa L.) lương thực quan trọng với sản lượng giới hàng năm 540 triệu diện tích 150 triệu Khoảng 92% sản lượng lúa gạo giới từ châu Á, nơi mà lúa gạo dùng trực tiếp cung cấp khoảng 36% tổng lượng calo tiêu thụ người Bên cạnh thành công có nhiều khó khăn xuất trận dịch hại, làm sản xuất điêu đứng Nhất tình trạng nay, dịch rầy nâu, rầy nâu nhỏ, rầy lưng trắng hại lúa, bệnh lùn lụi lúa gây thiệt hại nghiêm trọng hầu hết vùng sản xuất lúa trọng điểm tỉnh phía Bắc nước ta Hiện trạng có nguy ảnh hưởng đến an ninh lương thực Việt Nam nói chung, khu vực phía Bắc nói riêng Ở Việt Nam, lần bệnh vi rút lùn sọc đen xuất gây hại diện rộng lúa mùa 2009 số tỉnh phía Bắc, theo thống kê Cục Bảo vệ thực vật vụ có 19 tỉnh xuất triệu chứng bệnh vi rút lùn lụi lúa tỉnh: Nghệ An, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hóa, Hải Phòng, Lai Châu, Ninh Bình, Hòa Bình, Sơn La, Quảng Ninh, Bắc Giang, Lào Cai… Trong tỉnh bị hại nặng Nam Định 17.556,9 ha, Nghệ An 13.514,5 ha, Thái Bình 5.288,9 ha, Ninh Bình 3.819 Thanh Hóa 1.037,7 Diện tích nhiễm bệnh vi rút lùn sọc đen vụ Mùa 2009 42.385 ha, nhiễm nặng trắng 33.182 (nặng 19.574 ha, trắng tiêu hủy 13.608 ha) thống kê 12 tỉnh Ước tính khoảng 200 ngàn thóc bị thất thu; số tỉnh lại bệnh xuất rải rác Năm 2010 xuất loại vi rút gây bệnh lúa, ngô Bệnh vi rút lùn sọc đen phương Nam xuất 29 tỉnh thành nước với tổng diện tích nhiễm bệnh 52.844,27 ha, giống lúa gieo cấy vùng bị nhiễm bệnh; diện tích phải tiến hành nhổ bỏ bệnh 39.301,82 ha; diện tích phải phun thuốc trừ rầy 629.783,72 ha; diện tích phải tiêu huỷ 2.109,81 Bệnh vi rút lùn xoắn xuất tỉnh phía Bắc với tổng diện tích 16 có 0,15 nhiễm nặng tiêu hủy 0,15 Bệnh vàng tạm thời xuất tỉnh phía Bắc với tổng diện tích 175,9 ha, có 15,3 nhiễm nặng (Trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc năm 2010) Ngoài lúa, bệnh vi rút lùn sọc đen phát sinh gây hại ngô đông đông xuân 2009-2010 với diện tích nhiễm bệnh 2.317 20 tỉnh phía Bắc Nguy bệnh vi rút lùn sọc đen bệnh vi rút khác gây hại lúa diện rộng vụ mùa 2010 cao, thời gian vụ có gối lứa, thuận lợi cho nguồn rầy mang vi rút từ vụ lúa đông xuân di trú, truyền bệnh vi rút cho lúa mùa và có nguy lây truyền vào tỉnh phía Nam Dựa đánh giá triệu chứng phân tích phân tử, tác nhân gây bệnh lùn lụi xác định virus lúa lùn sọc đen phương Nam (LSĐPN) với tên tiếng anh Southern rice black streaked dwarf virus(SRBSDV) bệnh thống gọi bệnh lúa lùn sọc đen (LSĐ) (Hà Viết Cường et al., 2009) LSĐPN virus phát lần đầu năm 2008 phía Nam Trung Quốc Vi rút thuộc chi Fijivirus (họ Reoviridae) lan truyền rầy lưng trắng rầy nâu nhỏ (Zhu et al., 2008) Hiện Việt Nam phối hợp với phía Trung Quốc Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) nghiên cứu loại thuốc phòng ngừa vi rút Với mức độ nghiêm trọng tượng bệnh vi rút lùn sọc đen hại lúa có nguy lây lan nhanh số tỉnh phía Bắc.Và chưa có nghiên cứu đầy đủ bệnh vi rút Chính vậy, việc điều tra phân bố để đánh giá diễn biến bệnh, việc tiến hành thí nghiệm lây nhiễm để xác định khả lan truyền, ký chủ giai đoạn mẫn cảm ký chủ tác nhân gây bệnh từ đưa biện pháp quản lý phòng trừ, giảm thiểu tác hại bệnh gây cấp bách tình hình Xuất phát từ yêu cầu trên, phân công Viện đào tạo sau đại học trường đại học nông nghiệp Hà Nội thực đề tài “Điều tra bệnh virus lùn sọc đen (Southern rice black streaked dwarf virus, SRBSDV) huyện Tiền Hải – Thái Bình lúa năm 2010 khả lan truyền virus” 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích Đánh giá tình hình bệnh vi rút lùn sọc đen (Southern rice black streaked dwarf virus) Tiền Hải – Thái Bình, nơi xem ổ dịch tỉnh khả lan truyền qua môi giới truyền bệnh rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) 1.2.2 Yêu cầu - Điều tra diễn biến bệnh môi giới truyền bệnh huyện Tiền Hải – Thái Bình - Đánh giá triệu chứng bệnh đồng ruộng qua thời kỳ lúa huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình - Lây nhiễm nhân tạo bao gồm thí nghiệm: Xác định tác nhân gây lên tượng lùn sọc đen phương thức lan truyền, xác định khả lan truyền bệnh lùn sọc đen lúa cỏ dại, Đánh giá khả truyền bệnh rầy lưng trắng vào giai đoạn mẫn cảm lúa: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi, xác định khả truyền vi rút lùn sọc đen lại hệ sau rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), đánh giá rầy tuổi truyền vi rút đạt hiệu (Rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ, rầy nâu) - Xác định phản ứng giống lúa lai, lúa Trung quốc, Việt nam với bệnh lùn sọc đen - Đánh giá tính chống chịu số giống lúa với rầy lưng trắng nhà lưới 1.2.3 Ý nghĩa khoa học đề tài: - Đề tài nghiên cứu đưa số phương pháp lây nhiễm nhân tạo bệnh vi rút lùn sọc đen với môi giới truyền bệnh rầy lưng trắng điều tra diễn biến bệnh vi rút lùn sọc đen đồng ruộng huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình, làm phong phú thêm tài liệu bệnh vi rút lùn sọc đen, phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học công tác giảng dạy đạo sản xuất - Kết nghiên cứu đề tài góp phần bổ sung vào đối tượng dịch hại lúa, phục vụ cho công tác điều tra phát dự tính dự báo đạo phòng trừ số tỉnh phía Bắc 1.2.4 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá mức độ gây hại bệnh vi rút lùn sọc đen thời vụ trà giống lúa trồng phổ biến Thái Bình năm 2010 - Đề tài nghiên cứu diễn biến mật độ rầy tỷ lệ bệnh, đồng thời thực số thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo bệnh vi rút lùn sọc đen với môi giới truyền bệnh rầy lưng trắng Qua biết diễn biến phát sinh bệnh vi rút, mật độ rầy lưng trắng đồng ruộng biết mức độ nhiễm bệnh vi rút môi giới truyền bệnh rầy lưng trắng gây Từ xây dựng phuơng pháp điều tra bệnh vi rút lùn sọc đen đồng ruộng số tỉnh phía Bắc CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài Cây lúa lương thực quan trọng tỉnh Thái Bình Giống nhiều tỉnh miền Bắc, sản xuất lúa Thái Bình phải đương đầu với dịch hại quan trọng bệnh lùn sọc đen Do bệnh phát xác định vào cuối vụ mùa năm 2009 nên nhiều vấn đề bệnh chưa hiểu rõ, đặc biệt triệu chứng bệnh nhiều trường hợp giống với vi rút lùn xoắn lá, nhiễm độc thuốc trừ cỏ Để làm sở cho việc xây dựng biện pháp quản lý bệnh lùn sọc đen tỉnh vụ mùa 2010 năm tiếp theo, nhiều vấn đề cần phải giải mức độ diễn biến bệnh cấu giống lúa địa phương, phân bố bệnh toàn tỉnh quan trọng biện pháp quản lý vector truyền bệnh Chính vậy, điều tra xác định bệnh lùn sọc đen thực thí nghiệm lây bệnh nhân tạo cần thiết 2.2 Tình hình nghiên cứu nước 2.2.1 Tình hình nghiên cứu nước Thiệt hại kinh tế bệnh vi rút lúa vô lớn, đứng sau thiệt hại bệnh nấm gây Bệnh virus Tungro lúa thường xuyên gây hại cánh đồng trồng lúa Nam Đông Nam Á Ước tính thiệt hại bệnh Tungro lúa gây gần 1,5 tỷ USD Nếu ngăn chặn xuất gây hại loài vi rút suất tăng lên – 10% (Trang web: sciencedaily) Hiện nay, nhà khoa học phát 30 loài vi rút gây hại lúa Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ, Hoa Kỳ số nơi khác giới Hầu hết loài vi rút xuất gây hại nước Châu Á Châu Mỹ, có loài vi rút Rice stripe necrosis virus (RSNV) thuộc giống Furovirus, Rice crinkle disease, Maize streak virus (MSV) thuộc giống Geminivirus, African cereal streak virus Rice yellow mottle virus (RYMV) thuộc giống Sobemovirus gây hại lúa Châu Phi (Abo, Ali Fadhila 2001) Cũng theo hai tác giả, số 30 loài virus lúa có 26 loài vi rút có khả gây thiệt hại nặng kinh tế cho quốc gia trồng lúa Rice black treaked dwarf fijivirus, Rice grassy stunt tenuivirus, Rice ragged stunt phytoreovirus, Rice hoja blanca tenuivirus, Rice bunchy stunt phytoreovirus,… Tuy nhiên, số loài vi rút có khả gây hại lúa điều kiện thí nghiệm lây nhiễm bệnh nhân tạo Sugarcane potyvirus, Maize dwarf mosaic virus (MDMV) thuộc giống Potyvirus, Maize rough dwarf virus (MRDV) thuộc giống Fijivirus, Ryegrass mosaic virus, Brome mosaic virus (BMV) thuộc giống Bromovirus, Barley stripe mosaic virus (BSMV) thuộc giống Hordeivirus, Barley yellow dwarf virus (BYDV) thuộc giống Luteovirus, Oat pseudorosette virus thuộc giống Tenuivirus Wheat streak mosaic virus (WSMV) thuộc giống Rymovirus (Dickerson 1957; Hadder, Bakker 1973; Bakker 1974) Theo Hibino (1996) ghi nhận tổng số 15 loại vi-rút gây bệnh lúa (Rice Black-Streaked Dwarf Virus, Rice Bunchy Stunt Virus , Rice Dwarf Virus ,Rice Gall Dwarf Virus, Rice Giallume Virus, Rice Grassy Stunt Virus ,Rice Hoja Blanca Virus, Rice Necrosis Mosaic Virus ,Rice Ragged Stunt Virus, Rice Stripe Necrosis Virus, Rice Stripe Virus Rice Transitory Yellowing Virus(Rice yellow stunt virus) Rice Tungro Bacilliform &Rice Tungro Spherical Viruses Southern rice blackstreaked dwarf virus Rice Yellow Mottle Virus) Châu Á 12 loại, Châu Phi loại Châu Mỹ loại Gần đây, từ năm 2001 ghi nhận thêm bệnh tỉnh phía Nam Trung Quốc: Bệnh lùn sọc đen phương Nam (SRBSDV) rầy lưng trắng (Sogatella furcimera) làm môi giới truyền bệnh chính, rầy nâu nhỏ tham gia truyền bệnh hiệu (Zhou et al., 2008; Zhang et al., 2008) Dịch bệnh vi-rút xảy thường để lại hậu nghiêm trọng đến nghiêm trọng thường xảy luân phiên tái bùng phát dịch sau khoảng thời gian định Dịch vi-rút hại lúa ghi nhận Nhật Bản, năm 1897 với bệnh lúa lùn (Rice Dwarf Virus, RDV) năm 1903 với bệnh lúa sọc (Rice Stripe Virus, RSV) Những năm tiếp sau đó, loại vi-rút khác ghi nhận, chủ yếu tập trung vào năm 1950 đến 1980 Nguyên nhân tạo nên bùng phát dịch xu hướng gia tăng tần xuất rút ngắn khoảng cách đợt dịch tập trung nghiên cứu thảo luận nhiều Những năm đầu, ghi nhận diện bệnh vi-rút, với điều kiện canh tác truyền thống, sử dụng giống cổ xưa, suất thấp… bệnh vi-rút thường xuất nhiều nơi, nhiều nước, mức độ thiệt hại thường thấp không đáng kể, tạo nên dịch bệnh nặng nề Chỉ đến gần đây, nông nghiệp phát triển với việc áp dụng biện pháp thâm canh cao, sử dụng nhiều giống suất cao đồng thời mẫn cảm với bệnh côn trùng môi giới, việc tăng cường sử dụng dinh dưỡng vô thuốc bảo vệ thực thực có nguồn gốc hoá học khiến cho bệnh vi-rút bùng phát lây lan mạnh (Bos, 1992) Ở châu Mỹ La tinh bệnh vi rút lúa phát triển mạnh liên quan đến tăng nhanh mật số côn trùng môi giới truyền bệnh sau giống lúa cải tiến gieo trồng vụ năm Những dịch hại trở nên nghiêm trọng giống đưa vào sản xuất hệ thống thâm canh lúa gia tăng Theo tài liệu nước (Zhang et al., 2001; Zhang et al., 2008; Zhou et al., 2008; Wang et al., 2010; Ta Hoang et al., 2010 Ricehoppers.net) đến cuối tháng 9/2010 vi-rút lùn sọc đen diện gây hại tỉnh miền Nam ĐôngNam Trung Quốc, tỉnh Kyushu Nhật Bản hầu khắp tỉnh miền Bắc miền Trung Việt Nam Năm 2001 triệu chứng bệnh lần ghi nhận Quảng Đông Đảo Hải Nam Trung Quốc (Zhang et al., 2001) Lúc ban đầu, vi-rút gây bệnh coi biến chủng RBSDV Sau giải trình tự gene đoạn S10 gene (S1 – S10) tác nhân gây bệnh cho vi-rút mới, tạm đặt tên Southern rice black-streaked dwarf virus, viết tắt SRBSDV, thuộc phân nhóm 2, nhóm Fijivirus, họ Reoviridea, rầy lưng trắng môi giới truyền bệnh chính, rầy nâu nhỏ tham gia truyền bệnh Khi bệnh xuất hiện, hầu hết tỷ lệ bệnh thấp, 2%, song có ruộng có tỷ lệ bệnh 80% (Zhou et al., 2008) Đầu năm 2009, bệnh gây hại thành dịch Hải Nam (Trung Quốc) Cuối tháng 9/2010 bệnh ghi nhận gây hại Kyushu (Nhật Bản) cho rầy lưng trắng mang vi-rút di trú từ Trung Quốc sang (Choi, 2010) Trung Quốc, nước láng giềng Việt Nam nước có tranh toàn cảnh sản xuất lúa dịch hại lúa tương tự vùng đồng Sông Hồng Việt Nam Theo tài liệu Jia-an Cheng đại học tổng hợp Zhejiang, Hàng Châu, Trung Quốc tổng hợp nguyên nhân hình thành dịch rầy vi-rút gây hại lúa Trung Quốc từ kỷ 60 trở lại đây, ông cho Trung Quốc 40 năm qua phân làm giai đoạn tình hình phát sinh, phát triển gây hại rầy hại lúa là: có thay đổi vai trò quan trọng loài, cường độ mức độ thường xuyên bùng phát dịch, số nêu có nhiều khả tồi tệ thời gian tới tương lai giải pháp quản lý có lợi mặt sinh thái học Từ kỷ 60 -70 giai đoạn cách mạng xanh (GR) nhiều nước Châu Á Philippine (Masagana 99), Indonesia (BIMAS), Bangladesh, ấn Độ, Malaysia Miến Điện Giai đoạn có diện loài rầy hại lúa quan trọng là; Rầy nâu nhỏ (Small Brown Planthopper, SBPH, Laodelphax striatellus) Loài trở thành loài dịch hại quan trọng từ năm thập kỷ 60 và véc-tơ truyền bệnh virút lúa sọc (Rice Stripe Virus, RSV) vi-rút Lúa lùn sọc đen (Rice Black-Streaked Dwarf Virus, RBSDV) Rầy nâu (BPH, Nilaparvata lugens) loài dịch hại xẩy thường xuyên nguy hiểm hàng thập kỷ Trung Quốc, trước chúng thành dịch gây hại lúa nước Đông Nam Châu Á Rầy lưng trắng (WBPH, Sogatella furcifera) trở thành dịch hại nguy hiểm Trung Quốc vào thập kỷ 70 Chúng bùng phát thường xuyên vào năm 1968, 1973 1976 mật độ quần đạt tới 100 con/khóm lúa Từ kỷ 70 đến cuối 90, giai đoạn này, để đạt mục tiêu có đủ lương thực, Trung Quốc nhanh chóng mở rộng diện tích gieo trồng lúa lai Còn nông dân để bảo vệ lúa phun loại thuốc trừ sâu Methyl Parathion, BHC, Methamidophios and BPMC theo lịch Hầu hết giống lúa gieo trồng giai đoạn bị hại rầy lưng trắng tỷ lệ tăng lên khu vực cấy nhiều lúa lai (Hình 2.1) Rầy bùng phát thường xuyên ; 1978-1979, 1982-1983 1987-1988 Rầy làm thiệt hại hàng triệu lúa năm Năm bị thiệt hại cao rầy nâu rầy lưng trắng vào năm 1991 khoảng 25 triệu lúa Hình 2.1 Diện tích lúa lai mật độ rầy lưng trắng Trung Quốc thập kỷ 70 – 90 Những năm đầu kỷ 21: Giai đoạn bị thiệt hại nặng loại rầy thời điểm Quần thể rầy cao vào năm 1980 -1990 Rầy nâu nhỏ không làm suất việc truyền vi rút mà nguyên nhân gây hại trực tiếp chúng mật độ quần thể cao (rầy nâu nhỏ đến vai trò gây hại trực tiếp vào năm thập kỷ trước) Rầy hại lúa liên tiếp xẩy năm liền từ năm 2005 -2008 Vào năm 2005, gây hại đặc biệt nghiêm trọng, làm khoảng 2,8 triệu lúa mật độ rầy lên đến 200 con/khóm lúa Vào thời điểm năm 2005 cao đạt thấp 100 con/khóm, đến năm 2008 lên đến 200 con/khóm, cho thấy quần thể rầy tăng lên vô nhanh chóng Tính kháng thuốc rầy tăng lên nhanh chóng Rầy nâu trở nên nhờn với nhóm Imidacloprid, loại thuốc sử dụng 10 năm trước Theo số liệu nghiên cứu tính kháng thuốc chuyên gia Nhật Bản, rầy nâu kháng với nhóm thuốc Fipronil Trung Quốc nước có kinh nghiệm phòng chống rầy hại lúa vào năm thập kỷ 60 không quan tâm đến việc phát triển chiến lược để quản lý chúng Dịch rầy gây hại lúa tăng lên cường độ Đã có số nghiên cứu, giải thích nguyên nhân việc phát triển này, nhiên nghiên cứu không đủ sở để giải thích nguyên nhân hệ vấn đề Trong nguyên nhân gây vấn đề trên, phải thừa nhận nguyên nhân sử dụng nhiều thuốc trừ sâu phá vỡ cân sinh thái, nguyên nhân thay đổi khí hậu dẫn đến việc tăng nhiệt độ mùa Thu, thường xuyên có trận bão lớn góp phần di cư rầy, thay đổi giống lúa, giống lúa lai tính kháng thuốc rầy Cụ thể vào năm 2005, nhiệt độ mùa thu tăng lên 23oC, có gây hại rầy cao khác thường, điều nguyên nhân thay đổi nhiệt độ Sự thay đổi hệ thống sản xuất phía Nam Trung Quốc ảnh hưởng đến di trú rầy Biểu đồ tăng lên rầy lưng trắng lúa lai thay đổi giống lúa nguyên nhân làm tăng quần thể rầy lưng trắng Tất nhiên hiệu nhóm thuốc Fipronil với rầy nâu, rầy lưng trắng (kết nghiên cứu nhà Khoa học Nhật Bản) ảnh hưởng đến lấn át rầy lưng trắng thời gian qua Sử dụng nhiều thuốc Imidacloprid hiển nhiên làm tăng lên tính kháng thuốc rầy Vì nhóm thuốc Imidacloprid có độ độc cao giết chết loài ong ký sinh khả tương lai loài thiên địch thuộc cánh màng bị suy kiệt Tất nguyên nhân nêu kết hợp chúng với làm bùng phát dịch rầy bệnh vi-rút hại lúa, cần có nghiên cứu sinh thái để hiểu biết đầy đủ thấu đáo vấn đề Tóm lại, rầy hại lúa bùng phát thường xuyên với mức độ gây hại lớn Trung Quốc, cảnh báo cho rằng; hệ sinh thái bị phá vỡ Rõ ràng sản xuất lúa lệ thuộc vào hóa chất không bền vững Sự cần thiết phải có mô hình quản lý dịch hại cần quan tâm đến cân nguồn tài nguyên tự nhiên mà thiên nhiên ban tặng với việc đưa tiến kỹ thuật Nếu Trung Quốc luận tiến theo chiều hướng chiến lược rõ ràng, quan tâm đến giải pháp sinh thái giải pháp nguồn gen tiếp tục hứng chịu đe dọa mùa dịch rầy virus rầy gây vô trầm trọng Ở Trung Quốc dịch bệnh vi rút lúa bùng phát nghiêm trọng ghi nhận sau năm 1963 mà sản xuất vụ trở nên phổ biến phía nam Trung Quốc tổng sản lượng tăng lên cách mạnh mẽ (FAO Statistics ) Những bùng phát dịch virus cho sản xuất vụ, gieo trồng sớm vụ lúa 10 Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Tổng TB Bảng số liệu khí tượng tháng năm 2010 ( Số liệu Trạm khí tượng Hải Dương ) Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) Lượng mưa (0,1 mm) TB Max Min TB Min 300 324 282 84 75 287 302 262 89 80 178 279 317 252 87 76 109 279 296 266 88 82 276 320 245 87 74 141 283 342 261 85 63 274 317 256 87 75 282 316 254 85 74 290 322 267 87 71 41 275 315 263 92 86 283 314 265 89 82 360 283 310 276 90 82 284 324 258 89 72 236 292 325 273 86 74 294 326 276 83 71 289 317 269 86 76 10 274 293 258 91 89 29 268 286 252 92 88 64 285 321 262 86 80 52 288 319 270 84 70 10 283 315 259 85 73 106 283 325 261 87 74 58 266 323 240 90 85 189 255 303 240 95 94 451 278 312 237 86 73 134 289 322 262 84 62 171 262 274 250 93 89 247 254 269 238 90 83 85 251 270 234 92 89 64 276 326 249 86 69 289 345 260 83 61 8362 9345 7737 2635 2331 2759 278,7 311,5 257,9 87,8 77,7 110,3 93 Số nắng (0,1 giờ) 37 39 49 15 42 84 49 16 23 35 31 54 94 77 26 97 60 96 72 32 28 44 31 0 80 76 1224 40,8 Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Tổng TB Bảng số liệu khí tượng tháng năm 2010 ( Số liệu Trạm khí tượng Hải Dương ) Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) Lượng mưa (0,1 mm) TB Max Min TB Min 303 345 267 79 63 305 336 275 76 56 297 338 266 78 63 305 340 275 78 62 289 316 282 83 72 286 311 269 87 79 293 318 278 89 83 283 342 248 83 71 172 293 336 259 78 64 296 342 271 79 66 279 298 260 88 84 91 261 310 254 94 93 22 261 289 250 92 86 65 248 259 236 95 92 598 263 308 234 88 78 92 278 320 249 84 60 283 333 256 83 63 287 329 258 82 60 296 335 255 77 58 299 344 264 81 68 305 354 281 85 68 280 314 240 84 68 127 243 276 226 89 83 48 246 291 220 86 79 270 311 246 90 81 260 298 253 93 88 229 274 321 246 89 73 270 300 254 87 80 282 326 250 85 68 278 320 253 87 70 33 8413 280,4 9560 318,6 7675 255,8 2549 84,9 94 2179 72,6 1481 123,4 Số nắng (0,1 giờ) 89 88 79 73 21 25 60 100 88 54 35 67 71 97 102 112 108 80 11 31 33 12 77 33 77 61 1690 56,3 Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Tổng TB Bảng số liệu khí tượng tháng 10 năm 2010 ( Số liệu Trạm khí tượng Hải Dương ) Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) Lượng mưa (0,1 mm) TB Max Min TB Min 272 315 252 87 68 96 280 324 249 83 64 266 296 244 69 57 254 266 246 61 58 273 270 217 68 60 247 283 228 68 57 259 305 225 74 54 264 308 239 71 53 272 321 239 78 57 274 306 255 86 77 280 316 264 88 75 33 281 331 251 86 66 281 333 254 85 66 285 330 255 84 62 262 285 249 76 64 258 262 221 77 66 275 258 221 83 74 12 311 275 228 84 71 315 311 235 75 50 212 315 212 65 34 240 301 195 71 38 241 294 202 73 47 243 259 204 78 52 251 292 223 83 63 258 297 235 81 68 255 290 240 70 53 213 247 189 65 61 192 235 170 62 48 193 235 170 59 44 192 255 152 61 36 191 260 140 66 33 7699 8715 6764 2251 1743 157 256,6 290,5 225,4 75,0 58,1 15,7 95 Số nắng (0,1 giờ) 40 71 59 0 33 67 40 13 23 74 52 92 22 0 104 97 95 89 17 17 67 80 103 101 1273 42,4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - ĐẶNG THỊ NGỌC KIẾM ĐIỀU TRA BỆNH VIRUS LÙN SỌC ĐEN (SOUTHERN RICE BLACK STREAKED DWARF VIRUS, SRBSDV) TẠI HUYỆN TIỀN HẢI – THÁI BÌNH TRÊN LÚA NĂM 2010 VÀ KHẢ NĂNG LAN TRUYỀN VIRUS LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số : 60.62.10 Người hướng dẫn khoa học: TS HÀ VIẾT CƯỜNG HÀ NỘI - 2011 xcvii LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu hoàn toàn tôi, công trình chưa sử dụng công bố tài liệu khác - Số liệu trình bày luận văn hoàn toàn trung thực theo kết nghiên cứu - Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn thông tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc - Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn báo cáo Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Đặng Thị Ngọc Kiếm i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, thời gian vừa qua nỗ lực cố gắng thân nhận giúp đỡ nhiệt tình từ phía gia đình, nhà trường, thầy cô giáo, quan bạn bè đồng nghiệp Để có thành ngày hôm nay, trước hết cho phép bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Hà Viết Cường - Giám đốc Trung tâm Bệnh nhiệt đới Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội quan tâm, dìu dắt, tận tình hướng dẫn định hướng khoa học để hoàn thành tốt luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo, cán Khoa Nông học, Trung tâm Bệnh nhiệt đới, Bộ môn Bệnh Viện đào tạo sau Đại học Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội quan tâm tạo điều kiện giúp đỡ trình thực đề tài Tôi xin trân trọng cảm ơn trung tâm bảo vệ thực vật phía Bắc, phòng dự báo chuyển giao bảo vệ thực vật, bạn bè, đồng nghiệp ủng hộ tạo điều kiện mặt để thực tốt nội dung đề tài suốt thời gian nghiên cứu Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất bạn bè, người thân gia đình động viên tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Đặng Thị Ngọc Kiếm ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Error: Reference source not found LỜI CẢM ƠN Error: Reference source not found MỤC LỤC Error: Reference source not found DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Error: Reference source not found DANH MỤC BẢNG BIỂU Error: Reference source not found DANH MỤC CÁC HÌNH Error: Reference source not found MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích, yêu cầu .3 1.2.1 Mục đích .3 1.2.2 Yêu cầu .3 1.2.3 Ý nghĩa khoa học đề tài: .3 1.2.4 Ý nghĩa thực tiễn CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.2 Tình hình nghiên cứu nước 2.2.1 Tình hình nghiên cứu nước * Những nghiên cứu Rice black streaked dwarf virus (RBSDV) 13 * Những nghiên cứu bệnh vi rút lùn sọc đen phương Nam Southern rice black streaked dwarf virus (SRBSDV) 15 2.2.2 Tình hình nghiên cứu nước .20 * Tình hình phát sinh gây hại bệnh vi rút lùn sọc đen phương nam hại lúa 20 2.5 Phòng trừ bệnh 27 2.5.1 Phòng trừ bệnh lùn sọc đen (SRBSDV) 27 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .29 3.1 Đối tượng nghiên cứu .29 3.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 29 3.3 Vật liệu nghiên cứu 29 3.1.1 Cây ký chủ bị bệnh 29 3.1.2 Vector truyền bệnh 29 3.1.3 Cặp mồi dùng để lây nhiễm 30 3.1.4 Dụng cụ, hóa chất thiết bị nghiên cứu 30 3.4 Nội dung phương pháp nghiên cứu 31 3.4.1 Nội dung nghiên cứu 31 3.4.2 Phương pháp nghiên cứu 31 3.5 Phương pháp lây bệnh nhân tạo 35 3.5.1 Thí nghiệm 1: Xác định tác nhân gây lên tượng lùn sọc đen phương thức lan truyền 35 iii 3.5.2 Thí nghiệm 2: Xác định khả lan truyền bệnh lùn sọc đen phương Nam lúa cỏ dại (lồng vực, đuôi phụng) 35 3.5.3 Thí nghiệm 3: Đánh giá khả truyền bệnh rầy lưng trắng vào giai đoạn mẫn cảm lúa: 10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi 36 3.5.4 Thí nghiệm 4: Thí nghiệm xác định mật độ hiệu rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) mang nguồn bênh virus lùn sọc đen phương Nam .36 3.5.5 Thí nghiệm 5: Xác định khả truyền virus lùn sọc đen phương Nam lại hệ sau rầy lưng trắng (Sogatella furcifera) 37 3.5.6 Thí nghiệm 6: Đánh giá rầy tuổi truyền vi rút đạt hiệu .37 3.5.7 Thí nghiệm 7: Đánh giá phản ứng giống lúa thuần, lai Trung Quốc lúa cổ truyền Việt Nam gồm giống 38 3.5.8 Thí nghiệm 8: Đánh giá tính chống chịu số giống lúa với rầy lưng trắng 38 3.6 Chỉ tiêu theo dõi phương pháp tính toán .38 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40 4.1 Điều tra tình hình bệnh lùn sọc đen, rầy lưng trắng, rầy nâu rầy nâu nhỏ hại lúa huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình năm 2010 40 4.1.1 Diễn biến mật độ rầy nâu, rầy lưng trắng rầy nâu nhỏ Tiền Hải - Thái Bình vụ xuân .40 4.1.2 Diễn biến mật độ rầy nâu rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ Tiền Hải - Thái Bình vụ mùa năm 2010 41 4.1.3 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng trà sớm, trà vụ, trà muộn huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình năm 2010 43 4.1.4 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng giống bắc thơm số 7, khang dân 18 Bc 15 huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình năm 2010 49 4.2 Triệu chứng bệnh lùn sọc đen qua giai đoạn sinh trưởng lúa huyện Tiền Hải tỉnh Thái Bình vụ xuân năm 2010 55 4.2.1 Triệu chứng bệnh lùn sọc đen qua giai đoạn sinh trưởng lúa 55 4.2.2 So sánh triệu chứng bệnh lùn sọc đen huyện Tiền Hải - Thái Bình với bệnh virus lùn xoắn 61 4.3 Kết phân tích RT-PCR mẫu lúa rầy vụ xuân vụ mùa năm 2010 62 4.3.1 Kết phân tích RT-PCR mẫu lúa rầy vụ xuân 62 4.3.2 Kết phân tích RT-PCR mẫu lúa rầy vụ mùa 64 4.4 Nghiên cứu khả truyền bệnh lùn sọc đen rầy lây nhiễm nhân tạo 65 4.4.1 Kết lây bệnh nhân tạo với rầy nâu rầy nâu nhỏ thu từ ruộng bị bệnh 65 4.4.2 Lây bệnh nhân tạo với rầy lưng trắng thu trực tiếp từ ruộng bị nhiễm bệnh 67 4.4.3 Thí nghiệm với rầy lưng trắng nhiễm bệnh nhân tạo 67 4.4.4 Lây nhiễm nhân tạo vi rút lùn sọc đen phương nam lúa cỏ dại 68 15 NSLN 70 30 NSLN .70 45 NSLN .70 Ghi chú: Mạ gieo sau 10 ngày; NSLN: ngày sau lây nhiễm 70 Địa điểm lây nhiễm: nhà lưới trung tâm BVTV phía Bắc 70 4.4.5 Lây nhiễm nhân tạo nhằm xác định giai đoạn mẫn cảm lúa vi rút lùn sọc đen phương Nam 71 4.4.7 Xác định khả truyền vi rút lùn sọc đen phương Nam qua hệ sau rầy lưng trắng 73 iv 4.4.8 Xác định khả truyền bệnh lùn sọc đen pha phát dục rầy lưng trắng 73 4.4.9 Đánh giá mức độ nhiễm bệnh virus lùn sọc đen số giống lúa gieo cấy phổ biến Tiền Hải - Thái Bình 74 4.4.10 Đánh giá khả kháng rầy lưng trắng số giống lúa gieo cấy phổ biến huyện Tiền Hải – Thái Bình 75 4.5 Một số đề xuất phòng chống bệnh lùn sọc đen huyện Tiền Hải - Thái Bình năm 2011 76 KẾT LUẬN 78 5.1 Kết luận 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 87 LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BVTV Bảo vệ thực vật RLT Rầy lưng trắng RN Rầy nâu RNN Rầy nâu nhỏ RTBV Tungro RT-PCR (Reverse Transcriptional – Polymerase Chain Reaction) RBSDV Rice black- streaked dawrf virus SRBSDV Southem rice black- streaked dawrf virus RBSDV2 Rice black- streaked dawrf virus RRSV Rice ragged stunt virus PAGE Polyacrylamide gel electrophoresis RDV Rice dwarf virus TCN Tiêu chuẩn ngành QCVN Quy chuẩn Việt Nam BTs7 Bắc thơm số MRDV Maizerough dawrf virus KD 18 Khang dân 18 NNVN Nông nghiệp Việt Nam VL Vàng lùn LXL Lùn xoắn LSĐPN Lùn sọc đen phương Nam TTBVTV Trung tâm bảo vệ thực vật BNNPTNT Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn ĐHNN Đại học nông nghiệp vi DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang Bảng 4.1 Diễn biến mật độ rầy nâu rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ Tiền Hải Thái Bình vụ xuân 40 Bảng 4.2 Diễn biến mật độ rầy nâu, rầy lưng trắng rầy nâu nhỏ Tiền hải Thái Bình vụ mùa năm 2010 42 Bảng 4.3 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng trà sớm, trà vụ, trà muộn huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình vụ xuân 44 Bảng 4.4 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng trà huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình vụ mùa 47 Bảng 4.5 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng số giống lúa trồng vụ xuân 2010 Tiền Hải - Thái Bình .49 Bảng 4.6 Diễn biến bệnh lùn sọc đen rầy lưng trắng số giống lúa Tiền Hải - Thái Bình vụ mùa 51 Bảng 4.7 Tỷ lệ bệnh lùn sọc đen số giống lúa trồng phổ biến Tiền Hải – Thái Bình 54 Bảng 4.8 So sánh triệu chứng bệnh lùn sọc đen phương Nam (LSĐPN) lúa Tiền Hải - Thái Bình năm 2010 bệnh LXL 62 Bảng 4.9 Kết phân tích RT-PCR phát vi rút lùn sọc đen lúa, rầy Tiền Hải – Thái Bình vụ Xuân năm 2010 63 Bảng 4.10 RT-PCR phát vi rút lùn sọc đen lúa, rầy Tiền Hải - Thái Bình năm 2010 64 Bảng 4.11 Kết thí nghiệm lây bệnh nhân tạo rầy nâu rầy nâu nhỏ thu từ ruộng nhiễm bệnh Tiền Hải – Thái Bình 66 Bảng 4.12 Kết lây bệnh nhân tạo với môi giới dùng làm thí nghiệm rầy lưng trắng thu từ đồng ruộng Tiền Hải – Thái Bình 67 Bảng 4.13 Lây nhiễm bệnh nhân tạo sử dụng RLT làm môi giới truyền bệnh 68 68 68 68 Bảng 4.14 Lây nhiễm nhân tạo vi rút lùn sọc đen lúa cỏ năm 2010 .70 Thí nghiệm nhằm đánh giá khả gây bệnh virus lùn sọc đen phương Nam theo thời gian sinh trưởng lúa .71 Thí nghiệm thực cách cho rầy lưng trắng mang virus chích truyền lúa có ngày tuổi khác (10, 20, 30, 40, 60 ngày tuổi) Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.15 71 Bảng 4.15 Khả truyền bệnh rầy lưng trắng cho lúa tuổi khác 71 Bảng 4.16 Xác định số lượng rầy lưng trắng truyền bệnh lùn sọc đen .72 Bảng 4.17 Xác định khả truyền vi rút lùn sọc đen lại hệ sau rầy lưng trắng 73 Bảng 4.18 Khả truyền bệnh rầy lưng trắng với bệnh vi rút lùn sọc đen 74 CT1 .74 CT2 .74 CT3 .74 CTĐC1 .74 vii CTĐC2 .74 CTĐC3 .74 Bảng 4.19 Đánh giá mức độ nhiễm bệnh virus lùn sọc đen số giống 74 Bảng 4.20 Đánh giá khả kháng rầy lưng trắng số giống lúa gieo cấy phổ biến huyện Tiền Hải – Thái Bình .75 viii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 2.1 Diện tích lúa lai mật độ rầy lưng trắng Trung Quốc thập kỷ 70 – 90 Hình 2.2 Cấu trúc phân tử Fijivirus (Viralzone, 2009) 19 Hình 2.3 Tổ chức gen Fijivirus 20 Hình 2.4 Triệu chứng bệnh LSĐ miền Bắc (Nguồn Hà Viết Cường cộng 2009) 22 Hình 2.5 Ảnh hiển vi điện tử cho thấy phân tử virus thể vùi virus mô bệnh LSĐ (Hà Viết Cường cộng 2009) 23 Hình 4.1 Diễn biến mật độ rầy nâu rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ Tiền Hải - Thái Bình vụ xuân 2010 41 Hình 4.2 Diễn biến mật độ rầy nâu rầy lưng trắng, rầy nâu nhỏ huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình vụ mùa 2010 42 Hình 4.3 Diễn biến tỷ lệ bệnh lùn sọc đen trà sớm, trà vụ, trà muộn vụ xuân huyện Tiền Hải - Thái Bình 45 Hình 4.4 Diễn biến mật độ rầy lưng trắng trà sớm, trà vụ, trà muộn vụ xuân huyện Tiền Hải - Thái Bình 45 47 Hình 4.5 Diễn biến tỷ lệ bệnh lùn sọc đen trà sớm, trà vụ, trà muộn vụ mùa 2010 Tiền Hải - Thái Bình 47 Hình 4.6 Diễn biến mật độ rầy lưng trắng trà sớm, trà vụ, trà muộn vụ mùa Tiền Hải - Thái Bình .48 Hình 4.7 Diễn biến tỷ lệ bệnh lùn sọc đen giống bắc thơm số 7, khang dân 18, Bc 15 vụ xuân Tiền Hải - Thái Bình 50 Hình 4.8 Diễn biến mật độ rầy lưng trắng giống bắc thơm số 7, khang dân 18, BC 15 vụ xuân Tiền Hải - Thái Bình 50 Hình 4.9 Diễn biến tỷ lệ bệnh lùn sọc đen giống bắc thơm số 7, khang dân 18, BC 15 vụ mùa Tiền Hải - Thái Bình 52 Hình 4.10 Diễn biến mật độ rầy lưng trắng giống bắc thơm số 7, khang dân 18, BC 15 vụ mùa Tiền Hải - Thái Bình 52 Hình 4.11 Cây mạ có triệu chứng chóp bị xoắn 56 Hình 4.12 Cây mạ chết đám 56 Hình 4.13 57 Hình 4.14 57 Hình 4.15 Xuất u sáp mầu trắng bẹ 57 Hình 4.16 Trên gân có u sáp 58 mầu trắng 58 Hình 4.17 Thân có u sáp, 58 rễ mọc ngược 58 Hình 4.18 Cây bị bệnh thấp lùn, không trỗ thoát 58 Hình 4.19 Lúa trỗ thoát .58 ngắn hạt bị đen lép 58 Hình 4.20 Gốc rạ có u sáp trắng dọc thân 59 ix Hình 4.21 Gốc rạ có u sáp chuyển sang màu nâu đen 59 Hình 4.22 Chóp bị 59 xoăn vặn 59 Hình 4.23 Trên thân có u sáp trắng 59 Hình 4.24 Trên thân u sáp trắng chuyển sang nâu đen 59 Hình 4.26 Kết giám định mẫu lúa rầy Tiền Hải - Thái Bình vụ mùa 2010 65 Hình 4.27 Lây bệnh tập thể 68 Hình 4.28 Lây bệnh cá thể .68 x