Nghiên cứu bệnh đạo ôn hại lúa vụ xuân 2005 ở vùng hà nội và phụ cận

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp i

-

nghiêm quang tuấn

Nghiên cứu bệnh đạo ôn hại lúa vụ Xuân 2005

ở vùng Hà Nội và phụ cận

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành : Bảo vệ thực vật Mã số : 60.62.10

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn văn viên

Hà nội - 2005

Lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và ch−a từng đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đ−ợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đ−ợc chỉ

rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nghiêm Quang Tuấn

Lời cảm ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn:

TS Nguyễn Văn Viên - Phó trưởng Bộ môn Bệnh cây - Nông dược, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội đã giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ bảo tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành tốt luận văn

Ban chủ nhiệm khoa Nông học, Ban chủ nhiệm khoa sau đại học Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội và Ban giám đốc Cục Bảo vệ thực vật

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và hoàn thành luận văn đúng tiến độ

Sự giúp đỡ của các Thầy cô giáo trong Bộ môn Bệnh cây - Nông dược, Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

Sự giúp đỡ nhiệt tình của bà con xã viên các xã: Tân Lập Yên Mỹ Hưng Yên, Xuân Lâm - Thuận Thành - Bắc Ninh, Tam Giang - Yên Phong - Bắc Ninh, Hà Hồi - Thường Tín - Hà Tây, Vân Nội - Đông Anh - Hà Nội , Bắc Phú - Sóc Sơn - Hà Nội, Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội và Đa Tốn - Gia Lâm -

Mục lục

2.1.1 Nguyên nhân gây bệnh và triệu chứng bệnh đạo ôn 42.1.2 Thiệt hại năng suất do bệnh đạo ôn gây ra đối với cây lúa 52.1.3 ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến sự phát sinh, phát triển

và gây hại của bệnh đạo ôn

6

2.1.4 Các chủng sinh lý (race) nấm gây bệnh và tính chống chịu bệnh đạo

ôn của các giống lúa

11

2.1.5 Một số nghiên cứu về dự báo bệnh đạo ôn 15

2.2.1 Tính phổ biến và tác hại của bệnh đạo ôn 162.2.2 Hình thái nấm gây bệnh và triệu chứng bệnh đạo ôn 182.2.3 ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đối với sự phát sinh phát triển

gây hại của bệnh đạo ôn

20

2.2.4 Những nghiên cứu về chủng sinh lý (race) nấm gây bệnh và tính

chống bệnh đạo ôn của các giống lúa

20

2.2.5 Những nghiên cứu về biện pháp phòng trừ bệnh đạo ôn 25

3 Vật liệu, địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu 29

3.2 Địa điểm nghiên cứu 31

4.1 Tình hình bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae Cav.) trên lúa vụ xuân

4.2 Nghiên cứu xác định chủng sinh lý (race) từ các mẫu phân lập

(isolate) nấm Pyricularia oryzae Cav

50

4.3 Kết quả đánh giá mức độ kháng bệnh đạo ôn của một số nhóm giống

lúa với một số chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

55

4.3.1 Kết quả đánh giá mức độ kháng bệnh của một số giống lúa đang

trồng nghiên cứu khảo nghiệm tại Trường Đại học Nông nghiệp I -

Hà Nội với một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav

55

4.3.2 Kết quả đánh giá mức độ kháng bệnh của một số giống lúa Việt

Nam đang gieo cấy ngoài sản xuất với một số chủng sinh lý nấm

Pyricularia oryzae Cav

59

4.3.3 Kết quả đánh giá mức độ kháng bệnh của một số giống lúa nhập

nội từ Trung Quốc với một số chủng sinh lý nấm Pyricularia

oryzae Cav

62

4.4 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số chủng sinh

lý nấm Pyricularia oryzae Cav trên một số môi trường nhân tạo

66

4.4.1 Đặc điểm hình thái tản nấm của các chủng sinh lý (race) nấm

Pyricularia oryzae Cav trên một số môi trường nhân tạo

66

4.4.2 ảnh hưởng của môi trường nhân tạo đến sự phát triển của nấm

Pyricularia oryzae Cav

68

4.4.3 ảnh hưởng của môi trường nhân tạo đến khả năng hình thành bào

tử của các chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav

71

4.5 ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đến sự phát triển của nấm

Pyricularia oryzae Cav trên môi trường nhân tạo ở trong phòng thí

nghiệm

73

4.6 Khảo sát hiệu lực của một số thuốc hóa học phòng trừ bệnh đạo ôn

hại lúa trong điều kiện nhà lưới vụ xuân 2005

75

4.6.1 Thí nghiệm phun trừ bệnh (lây bệnh trước - phun thuốc sau) 764.6.2 Thí nghiệm phun phòng bệnh (phun thuốc trước - lây bệnh sau) 784.7 Kết quả phòng trừ bệnh đạo ôn hại lúa bằng thuốc hóa học ngoài

đồng ruộng vụ xuân 2005 tại xã Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên

Danh mục các bảng số liệu

Bảng 4.1: Tình hình phát sinh, phát triển của bệnh đạo ôn trên một số giống lúa

ở một số địa điểm vùng ngoại thành Hà Nội vụ xuân 2005

43

Bảng 4.2: Tình hình phát sinh, phát triển của bệnh đạo ôn trên một số giống lúa

ở một số địa điểm vùng phụ cận Hà Nội vụ xuân 2005

47

Bảng 4.3: Diễn biến bệnh đạo ôn trên giống lúa nếp IRI 352 ở xã Tân Lập - Yên

Mỹ - Hưng Yên vụ xuân 2005

49

Bảng 4.4: Cấp bệnh đạo ôn trên nhóm giống lúa chỉ thị của Nhật Bản thông qua

lây nhiễm bệnh nhân tạo trong nhà lưới vụ xuân 2005

51

Bảng 4.5: Mức độ kháng bệnh của nhóm giống lúa chỉ thị với các mẫu phân lập

nấm Pyricularia oryzae Cav thông qua lây nhiễm bệnh nhân tạo

53

Bảng 4.6: Kết quả xác định các chủng sinh lý (race) của nấm Pyricularia

oryzae Cav từ các mẫu phân lập tương ứng ở vùng Hà Nội và phụ cận

vụ xuân 2005

54

Bảng 4.7: Cấp bệnh đạo ôn trên một số giống lúa đang trồng nghiên cứu, khảo

nghiệm tại Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội do lây nhiễm

bệnh nhân tạo một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav

56

Bảng 4.8: Mức độ kháng bệnh đạo ôn của một số giống lúa đang trồng nghiên

cứu, khảo nghiệm tại Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội với

một số chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

57

Bảng 4.9: Cấp bệnh đạo ôn trên một số giống lúa Việt Nam do lây nhiễm bệnh

nhân tạo một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav

60

Bảng 4.10: Mức độ kháng bệnh đạo ôn của một số giống lúa Việt Nam với một

số chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

61

Bảng 4.11: Cấp bệnh đạo ôn trên một số giống lúa Trung Quốc nhập nội do lây

nhiễm nhân tạo một số chủng nấm Pyricularia oryzae Cav

63

Bảng 4.12: Mức độ kháng bệnh đạo ôn của một số giống lúa Trung Quốc nhập

nội với một số chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

64

Bảng 4.13: Một số đặc điểm hình thái tản nấm của các chủng sinh lý (race) nấm

Pyricularia oryzae Cav trên môi trường nhân tạo sau 10 ngày nuôi cấy

67

Bảng 4.14: ảnh hưởng của một số môi trường nhân tạo đến sự phát triển tản nấm

của các chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

70

Bảng 4.15: ảnh hưởng của một số môi trường nhân tạo đến khả năng hình thành

bào tử của các chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

72

Bảng 4.16: Hiệu lực của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển tản nấm của

các chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường

nhân tạo PSA

74

Bảng 4.17: Hiệu lực của một số thuốc hóa học trừ bệnh đạo ôn hại lúa trong điều

kiện nhà lưới vụ xuân 2005

77

Bảng 4.18: Hiệu lực của một số thuốc hóa học phòng bệnh đạo ôn hại lúa trong

điều kiện nhà lưới vụ xuân 2005

79

Bảng 4.19: Hiệu lực phòng trừ của một số thuốc hóa học đối với bệnh đạo ôn hại

lá trên giống lúa nếp IRI 352 ở xã Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên vụ xuân 2003

83

Bảng 4.20: ảnh hưởng của một số thuốc hóa học đối với bệnh đạo ôn hại bông

trên giống lúa nếp IRI 352 ở xã Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên vụ xuân 2003

85

Danh mục các hình minh họa

Hình 4.1: Nấm Pyricularia oryzae Cav gây hại trên cổ bông của giống lúa nếp

IRI 352 ở Bắc Phú - Sóc Sơn - Hà nội

Hình 4.2: Nấm Pyricularia oryzae Cav gây hại trên lá của giống lúa nếp IRI

352 ở Bắc Phú - Sóc Sơn - Hà nội

Hình 4.3: Nấm Pyricularia oryzae Cav gây hại trên cổ bông của giống lúa nếp

IRI 352 ở Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên

Hình 4.4: Nấm Pyricularia oryzae Cav gây hại trên lá của giống lúa nếp IRI

352 ở Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên

Hình 4.5: Triệu chứng bệnh đạo ôn trên lá của giống lúa K59 khi bị lây nhiễm

bởi isolate nấm Pyricularia oryzae Cav số 17 trong điều kiện nhà lưới

Hình 4.6: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại trên lá của nhóm giống lúa chỉ thị của

Nhật Bản khi bị lây nhiễm bởi isolate nấm Pyricularia oryzae Cav

số 5 trong điều kiện nhà lưới

Hình 4.7: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại trên lá của một số giống đang trồng

nghiên cứu khảo nghiệm tại Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

khi bị lây nhiễm bởi chủng sinh lý 003.6 nấm Pyricularia oryzae

Cav trong điều kiện nhà lưới

Hình 4.8: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại trên lá của một số giống lúa Việt Nam

khi bị lây nhiễm bởi chủng sinh lý 000.0 nấm Pyricularia oryzae

Cav trong điều kiện nhà lưới

Hình 4.9: Triệu chứng bệnh đạo ôn hại trên lá của một số giống lúa Trung

Quốc nhập nội khi bị lây nhiễm bởi chủng sinh lý 157.7 nấm

Pyricularia oryzae Cav trong điều kiện nhà lưới

Hình 4.10: Bệnh đạo ôn gây cháy lá trên giống lúa Bồi tạp Sơn thanh khi bị lây

nhiễm bởi chủng 157.7 nấm Pyricularia oryzae Cav trong điều kiện

nhà lưới

Hình 4.11: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường cám agar sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.12: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường bột gạo agar sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.13: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường bột mỳ agar sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.14: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường OMA sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.15: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường PSA sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.16: Tản nấm của một số chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav phát

triển trên môi trường PGA sau 10 ngày nuôi cấy

Hình 4.17: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 210.4

Hình 4.18: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 157.7

Hình 4.19: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 001.0

Hình 4.20: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 000.0

Hình 4.21: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 003.6

Hình 4.22: Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav của chủng 506.6

Hình 4.23: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 210.4 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

Hình 4.24: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 157.7 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

Hình 4.25: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 001.0 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

Hình 4.26: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 000.0 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

Hình 4.27: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 003.6 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

Hình 4.28: ảnh hưởng của thuốc Rabcide 30WP đối với sự phát triển của chủng

sinh lý 506.6 nấm Pyricularia oryzae Cav trên môi trường PSA

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Lúa là một trong những cây ngũ cốc chính cung cấp lương thực cho loài người Hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 nước trồng lúa trong đó chủ yếu được gieo trồng và tiêu thụ ở châu á Sản xuất lúa gạo trong vài ba thập kỷ gần đây đã có mức tăng trưởng đáng kể Tuy tổng sản lượng lúa tăng nhưng do dân số tăng nhanh, nhất là ở các nước đang phát triển (châu á, châu Phi, Mỹ La tinh) nên vấn đề lương thực vẫn là yêu cầu cấp bách phải quan tâm trong những năm trước mắt và lâu dài

Nền sản xuất nông nghiệp ở nước ta hiện nay ngày càng phát triển, đã

đạt được những thành tựu to lớn về năng suất cũng như chất lượng sản phẩm Trong sản xuất nông nghiệp cây lúa là cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa

đáng kể trong nền kinh tế và xã hội của nước ta Trong những năm gần đây sản lượng lúa gạo của nước ta liên tục gia tăng Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới [12] Tuy nhiên năng suất lúa ở nước

ta luôn bấp bênh theo từng mùa vụ, theo từng năm do khí hậu thời tiết bất thuận, do thiên tai, do dịch hại đặc biệt là do các bệnh hại gây ra

Trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa, một số loại bệnh đã xuất hiện và gây hại trong đó bệnh đạo ôn (bệnh cháy lá lúa) là một trong những bệnh phổ biến, xuất hiện gây hại ở hầu hết các nước trồng lúa trên thế

giới Bệnh do nấm Pyricularia oryzae Cav gây ra, nấm bệnh có thể gây hại ở

mọi giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

Bệnh đạo ôn là một trong những bệnh hại lúa nguy hiểm ở nước ta, bệnh gây hại nghiêm trọng ở trên cả lá và cổ bông Mức độ tác hại của bệnh thay đổi liên quan đến nhiều yếu tố như giống lúa, thời kỳ sinh trưởng của cây

lúa, chế độ canh tác, mùa vụ, phân bón, khí hậu thời tiết Cây lúa khi bị bệnh

đạo ôn lá và cổ bông đều làm cho bộ lá bị lụi, khô cháy, trỗ kém, bông gẫy, hạt bị lép Nếu nhiễm bệnh ở thời kỳ trỗ - ngậm sữa trên cổ bông làm cho toàn

bộ bông bị bạc hoặc có nhều hạt lép lửng, làm giảm nghiêm trọng đến năng suất, thậm chí không cho thu hoạch [23]

ở đồng bằng sông Cửu Long, bệnh đạo ôn vẫn xuất hiện và gây hại nặng,

đặc biệt là ở vụ đông xuân bệnh hại nghiêm trọng cả trên lá và cổ bông

Những năm gần đây ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng nói chung và ở vùng Hà Nội nói riêng bệnh này thường gây hại trên các giống lúa đang trồng phổ biến như các giống lúa nếp, Q5, Khang dân, C70, C71, Xi23, VN10

Để có cơ sở cho công tác phòng chống bệnh đạo ôn đạt kết quả tốt, ngoài việc điều tra nắm tình hình phát sinh, phát triển của bệnh trên đồng

ruộng, thì việc xác định các chủng sinh lý (race) của nấm Pyricularia oryzae Cav gây bệnh đạo ôn trên lúa và khảo sát hiệu lực phòng trừ bệnh bằng thuốc

hoá học cũng là một việc hết sức quan trọng

Xuất phát từ các vấn đề bức xúc của sản xuất, được sự phân công của Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn Viên, Bộ môn Bệnh cây - Nông dược, chúng tôi tiến

hành thực hiện đề tài: "Nghiên cứu bệnh đạo ôn hại lúa vụ xuân 2005 ở vùng Hà Nội và phụ cận "

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Nhằm nắm tình hình phát sinh, phát triển và gây hại của bệnh đạo ôn

đồng thời xác định chủng sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav gây bệnh đạo

ôn trên lúa vụ xuân 2005 ở vùng Hà Nội và phụ cận Tìm hiểu một số đặc tính

sinh học của nấm Pyricularia oryzae Cav và biện pháp phòng trừ bệnh bằng

một số thuốc trừ nấm

1.2.2 Yêu cầu

- Điều tra tình hình phát sinh, phát triển và gây hại của bệnh đạo ôn hại lúa trên đồng ruộng vùng Hà Nội và phụ cận

- Thu thập mẫu bệnh đạo ôn trên lúa ở ngoài đồng để giám định chủng

sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav

- Nghiên cứu khả năng kháng bệnh đạo ôn của một số giống lúa Việt Nam đang gieo trồng trong sản xuất, lúa lai Trung Quốc nhập nội và một số giống lúa đang gieo trồng nghiên cứu khảo nghiệm đối với một số chủng sinh

lý nấm Pyricularia oryzae Cav

- Tìm hiểu một số đặc điểm hình thái của tản nấm Pyricularia oryzae

Cav trên môi trường nhân tạo

- Nghiên cứu khả năng phát triển của nấm Pyricularia oryzae Cav trên

một số môi trường nhân tạo

- Nghiên cứu khả năng hình thành bào tử của nấm Pyricularia oryzae

Cav khi nuôi cấy trên một số môi trường nhân tạo

- Khảo sát hiệu lực của thuốc hóa học đối với nấm Pyricularia oryzae

Cav ở trong phòng thí nghiệm và đối với bệnh đạo ôn trên lúa trong nhà lưới, ngoài đồng ruộng

2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

2.1 những Nghiên cứu ngoài nước

Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae Cav gây ra có lịch sử lâu đời

nhất trong các bệnh hại lúa Từ nhiều thế kỷ trước bệnh đạo ôn đã được quan sát thấy ở các nước châu á (Thái Lan, Nhật Bản, Trung Quốc, ấn Độ, ở các nước vùng Trung á và Tây á), ở Bắc Mỹ, Nam Mỹ, quần đảo Antine, ở Bungari, Rumani, Bồ Đào Nha, Liên Xô cũ [23] Cho đến khoảng năm 1560 bệnh mới được phát hiện chính thức ở Italia, sau đó được phát hiện ở Trung Quốc năm 1637, Nhật Bản năm 1760, Mỹ năm 1906, ấn Độ năm 1913 [16]

2.1.1 Nguyên nhân gây bệnh và triệu chứng bệnh đạo ôn

Bệnh đạo ôn trên lúa là loại bệnh truyền nhiễm do nấm Pyricularia

oryzae Cav gây ra Bệnh đã được phát hiện từ lâu xong phải đến năm 1871

Garovalio ở Italia cho đó là bệnh do nấm Pleospora oryzae Năm 1891,

Cavara là người đầu tiên mô tả nấm bệnh trên cây lúa, xác định chính thức

nấm Pyricularia oryzae Cav là nguyên nhân gây nên bệnh đạo ôn trên lúa theo phân loại nấm của Saccardo [23] Nấm Pyricularia oryzae Cav còn có tên khác là Pyricularia grisea, Magnaporthe grisea [16]

Bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav có thể tồn tại trên bề mặt của hạt

thóc, sợi nấm ở dạng tiềm sinh có thể tồn tại ở các mô của phôi, nội nhũ, ở lớp

vỏ trấu và mày hạt [38] Nấm tồn tại trên hạt cũng là một trong những nguyên nhân làm cho hạt biến màu và làm giảm sức sống của hạt [47]

Một lô hạt bị nhiễm nấm Pyricularia oryzae Cav nặng thu thập ở Triều

Tiên, tác giả Jinheung kiểm tra trong phòng thí nghiệm cho thấy 65% bị nhiễm trên vỏ trấu, 25% nhiễm ở bên trong vỏ, 4% nhiễm trong phôi Lô hạt giống khác bị nhiễm tương tự khi gieo hạt kết quả có 7 - 8% cây con bị nhiễm bệnh và 90% cây con biểu hiện triệu chứng không rõ ràng [86]

Trong một nghiên cứu khác ở Mỹ cho thấy một mẫu hạt bị nhiễm bệnh

đạo ôn với tỉ lệ nhiễm nấm trên bề mặt hạt là 40% thì kết quả có 3-13% cây con bị nhiễm bệnh [38]

Nấm gây bệnh đạo ôn có thể tấn công gây hại ở hầu hết các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa Triệu chứng điển hình của bệnh là các vết đốm trên lá, lúc đầu là các đốm nhỏ hình tròn hoặc hình bầu dục có màu xanh xám hoặc xám sẫm, vết bệnh lan rộng nhanh trong điều kiện ẩm ướt và có hình dạng mắt én, hình thoi ở giữa (trung tâm vết bệnh) có màu xám trắng, có

đường viền xung quanh màu nâu hoặc nâu đỏ Trên các giống lúa nhiễm bệnh

ở điều kiện ẩm độ cao, vết bệnh có thể phát triển kéo dài tới 1 - 1,5 cm và rộng từ 0,3 - 0,5 cm [96] Nấm bệnh còn có khả năng xâm nhiễm gây hại trên

bẹ lá, đốt thân, đặc biệt là ở giai đoạn trưởng thành bệnh trên cổ bông và trên các gié của bông lúa gây thiệt hại cho năng suất [45], [96]

2.1.2 Thiệt hại năng suất do bệnh đạo ôn gây ra đối với cây lúa

Bệnh đạo ôn được coi là một trong những bệnh chính gây hại nghiêm trọng trên cây lúa, bệnh phân bố ở hầu hết các nước trồng lúa và có thể gây thành dịch trong những điều kiện thuận lợi ở nhiều quốc gia Mức độ thiệt hại năng suất lúa do bệnh đạo ôn gây ra đã được nhiều tác giả nghiên cứu

Hàng năm người ta đều có những ghi nhận về thiệt hại đáng kể do bệnh

đạo ôn gây ra ở nhiều địa phương, mặc dù đã sử dụng rộng rãi nhiều thuốc hóa học [96] Theo Padmanabhan (1965) [97], khi cây lúa bị bệnh đạo ôn cổ bông 1% thì năng suất có thể giảm từ 0,7 - 17,4% tùy thuộc vào các nhân tố liên quan khác

Tại ấn Độ, năm 1950 sản lượng bị thiệt hại lên tới 75% [97] ở Philippin đã có vài nghìn héc ta bị hại vì bệnh đạo ôn và sản lượng thất thu

ước tính khoảng 50% [18] ở Nhật Bản từ năm 1953 - 1960, hàng năm thiệt hại bình quân 2,89% tổng sản lượng lúa, mặc dù đã có nỗ lực sử dụng thuốc hóa học phun phòng trị bệnh [52] Năm 1988 dịch bệnh đạo ôn gây thiệt hại

nặng ở vùng duyên hải phía bắc Nhật Bản, tổng sản lượng bị thiệt hại của quận Fukushima là 24%, có những nơi thiệt hại lên tới 90% [60]

Năng suất bị giảm do bệnh đạo ôn gây ra ở Philippin năm 1962 và 1963

ước tính là 90% ở một số nơi, và từ 50% - 60% ở tỉnh Bicol và tỉnh Leyte [89]

ở Hàn Quốc (1989) cũng có báo cáo thiệt hại về sản lượng do bệnh đạo ôn gây ra là 4,2% năm 1978 và 3,9% năm 1980 [99]

2.1.3 ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến sự phát sinh, phát triển

và gây hại của bệnh đạo ôn

Bệnh đạo ôn thường rất dễ phát sinh phát triển thành dịch trong điều kiện thời tiết môi trường thuận lợi Các kết quả nghiên cứu cho thấy một số các yếu tố khí hậu thời tiết có ảnh hưởng rất quan trọng đến sự phát sinh và phát triển của bào tử nấm [43], [63]

ở điều kiện nhiệt độ cao giúp cho nấm bệnh gia tăng khả năng sinh bào

tử [64] Trong khi đó ẩm độ không khí lại là nhân tố quan trọng cho sự phát tán của bào tử [81] Các yếu tố thời tiết có ảnh hưởng rõ rệt tới tỷ lệ bệnh hại trên đồng ruộng, kết quả này được nhiều tác giả nghiên cứu [54], [62], [84]

Bệnh đạo ôn chịu ảnh hưởng lớn dưới tác động của các nhân tố khí hậu, thời tiết do vậy các yếu tố này được ứng dụng nhiều trong dự báo phát sinh, phát triển của bệnh Từ năm 1952 Kuribayashi, Ichkawa đã nghiên cứu xây dựng một hệ thống dự tính dự báo bệnh đạo ôn dựa vào các điều kiện thời tiết khí hậu trên cơ sở có những thông tin về bào tử nấm bệnh trong không khí Sau này công nghệ kỹ thuật máy tính phát triển đã giúp cho sự phát triển của các phần mềm ứng dụng, sử dụng số liệu thời tiết mô phỏng sự phát triển của bệnh ứng dụng trong công tác dự tính dự báo bệnh đạo ôn [53], [72]

- ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đến bệnh đạo ôn

Nhiệt độ không khí là một trong những điều kiện ảnh hưởng quan trọng

đến sự phát sinh phát triển của bệnh đạo ôn Bào tử nấm có thể nảy mầm mạnh nhất khi nhiệt độ không khí từ 260C - 280C [51]

Sau khi bào tử nảy mầm là quá trình xâm nhiễm, quá trình này xảy ra nhanh hoặc chậm chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện nhiệt độ ở nhiệt độ

320C quá trình xâm nhiễm thực hiện trong 10 giờ, ở 280C là 8 giờ và ở 240C quá trình xâm nhiễm hoàn tất trong 6 giờ [54]

Giai đoạn ủ bệnh dài hay ngắn có ảnh hưởng trực tiếp đến sự bùng phát gây hại của bệnh, thời gian này ngắn sẽ góp phần rút ngắn chu kỳ vòng đời của nấm bệnh, vì vậy trong một mùa vụ có thể có nhiều chu kỳ phát triển của nấm và gia tăng nguồn lây nhiễm trên đồng ruộng Thời kỳ ủ bệnh biến động

từ 4 - 18 ngày tùy theo điều kiện nhiệt độ, ở 90C - 110C thời gian ủ bệnh là 13

- 18 ngày, ở 260C - 280C thời gian ủ bệnh rút ngắn lại chỉ còn 4 - 6 ngày [55]

Nhiệt độ đất cũng có ảnh hưởng rất lớn đến bệnh, ở những vùng có nhiệt độ của đất là 200C là điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển, và mức độ của bệnh nghiêm trọng hơn hẳn so với những nơi có nhiệt độ của đất là 240C

250C - 290C [56]

- ảnh hưởng của ẩm độ không khí đến sự phát triển của bệnh đạo ôn

ẩm độ không khí ảnh hưởng đến sự phát sinh phát triển của bệnh cũng

được nhiều tác giả nghiên cứu

ẩm độ không khí cao là điều kiện thích hợp cho sự phát triển của vết bệnh [90] Bào tử nấm bệnh sẽ nảy mầm rất tốt trong điều kiện ẩm độ không

khí cao hoặc trên mặt lá lúa có các giọt nước đọng [83] ẩm độ không khí thấp hơn 80% sẽ cản trở sự nảy mầm của bào tử [56]

Khi ẩm độ không khí cao làm cho mặt lá lúa bị ướt, nếu thời gian ướt kéo dài từ 12-15 giờ sự sâm nhập của nấm vào mô lá sẽ tăng hơn 30% [65]

Cây lúa có biểu hiện triệu chứng bệnh tối đa sau 5 ngày khi bị lây

nhiễm bởi nấm Pyricularia oryzae Cav gây bệnh đạo ôn với điều kiện duy trì

tình trạng ướt lá trong 20 giờ liên tục [41] Theo kết quả nghiên cứu của Kuribayashi et al (1952) [78], nếu ẩm độ không khí trên 90% kéo dài trong

10 giờ hoặc dài hơn là điều kiện thích hợp cho sự phát tán của bào tử nấm

ẩm độ của không khí và ẩm độ của đất có tác dụng lớn đến tính mẫn cảm của cây lúa đối với bệnh đạo ôn Cây lúa thể hiện phản ứng mẫn cảm đối với bệnh đạo ôn khi được gieo trồng trên nền đất khô, thể hiện đặc tính chống chịu bệnh đạo ôn trung bình trên nền đất ẩm và chống chịu bệnh đạo ôn tốt trong điều kiện ngập úng [55]

- ảnh hưởng của sương mù đến sự phát triển của bệnh đạo ôn

Sương mù là một yếu tố có ảnh hưởng lớn đến sự phát sinh phát triển của nấm bệnh Thời gian có sương mù càng dài thì bào tử nấm được phóng thích ra càng nhiều [51], [59] Thời gian có sương mù là 3 giờ thì một vết bệnh có thể phóng thích ra 160 bào tử, còn có sương trong 15 giờ thì số bào tử

được phóng thích ra sẽ là 2600 [96]

Trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thích hợp và ổn định thì thời gian có sương mù là yếu tố quan trọng nhất đến sự phát triển của bệnh đạo ôn [59] Sau

từ 6 - 8 giờ có sương là bắt đầu có sự xâm nhiễm của nấm bệnh vào lá lúa [63]

Theo El Rafaei (1977) [51], ở vùng trồng lúa nhiệt đới số vết bệnh trên một cây mạ có tương quan rất có ý nghĩa với thời gian sương mù Lượng sương

mù có ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ xâm nhiễm của nấm bệnh [73]

- ảnh hưởng của ánh sáng đến sự phát triển của bệnh đạo ôn

ánh sáng mặt trời có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến bệnh đạo ôn Thiếu ánh sáng sẽ làm giảm tính kháng của cây lúa đối với bệnh [37]

Sự xâm nhiễm của nấm bệnh sẽ dễ dàng hơn trong điều kiện không có

ánh sáng [35] Trên cây lúa sẽ cho vết bệnh điển hình nếu như trước khi lây nhiễm cây lúa được đặt trong bóng tối [90]

Theo những kết quả nghiên cứu của Imura (1938, 1940) [57], [58] cho thấy, khi vết bệnh mới hình thành nếu trong điều kiện nắng nhẹ hoặc bóng dâm sẽ kích thích sự lan rộng của vết bệnh Còn sự phát triển tiếp tục về sau của vết bệnh thì cường độ ánh sáng mạnh giúp cho bệnh phát triển tốt, (sự phát triển về sau của vết bệnh tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng) bóng dâm cản trở sự phát triển của bệnh Surianarayanan (1959) [103] cũng cho thấy cường độ ánh sáng lớn kích thích sự lan rộng của vết bệnh hơn hẳn so với ánh sáng khuếch tán

- ảnh hưởng của gió tới sự phát sinh phát triển của bệnh đạo ôn

Gió làm gia tăng sự nhiễm bệnh của cây lúa Kikawa (1900) [69] cho rằng gió làm tăng tính nhiễm bệnh của cây lúa đối với bệnh đạo ôn và Sakamoto (1940) [100] đã chứng minh điều đó bằng thí nghiệm cụ thể Gió thường là môi trường thuận lợi cho sự phát tán của bào tử nấm bệnh [104]

Trong điều kiện tốc độ gió trung bình khoảng 3,5m/s thích hợp nhất cho

sự phát tán bào tử [73] Tuy nhiên tốc độ gió là 1m/s thì số lượng bào tử nấm trong một đơn vị thể tích không khí là cao nhất, trên độ cao 2m so với mặt đất [104] Vận tốc gió càng lớn thì mật độ bào tử trong không khí càng giảm [74]

- ảnh hưởng của dinh dưỡng đến sự phát triển của bệnh và nấm gây bệnh đạo ôn

Những nghiên cứu về ảnh hưởng của dinh dưỡng đến nấm gây bệnh đạo

ôn cho thấy một số axít amin rất cần thiết cho nấm sinh trưởng và phát triển

như Biotin, Thiamine [82], [94] Theo kết quả nghiên cứu của Otani (1952b) [94] cho thấy KNO3, NaNO3, axít aspartic và asparagine có tác dụng kích thích sự sinh trưởng của sợi nấm Nguồn dinh dưỡng carbon dùng trong nuôi cấy nấm có thể sử dụng nhiều loại đường khác nhau như Maltose, Saccarose, Glucose, Insulin và Mannitol Ngoài ra có thể dùng các axít hữu cơ như axít Succinic [95]

Những môi trường giầu dinh dưỡng đạm từ nguồn Peptone và dịch chiết của nấm men cũng làm tăng khả năng sản sinh bào tử Môi trường bột mạch agar (OMA) cũng được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy nấm bệnh để sản xuất bào tử cho lây nhiễm [96]

Nuôi cấy nguồn nấm và sản xuất bào tử dùng trong lây nhiễm bệnh nhân tạo chịu ảnh hưởng rất lớn bởi chế độ dinh dưỡng Nhiều loại môi trường

đã được sử dụng trong nghiên cứu để kích thích quá trình sản sinh bào tử của nấm gây bệnh đạo ôn như Rice Polish Agar, môi trường này được sử dụng nhiều ở Mỹ ở Đài Loan và Nhật Bản sử dụng hạt lúa mạch để nấu môi trường nuôi cấy

Nấm Pyricularia oryzae Cav có thể phát triển tốt trên nhiều loại môi

trường dinh dưỡng có chứa mô thực vật hoặc dịch chiết của cây trồng Khi nuôi cấy, cho thêm vào môi trường nuôi cấy dịch chiết của rơm rạ sẽ kích thích sự sinh trưởng và sản sinh bào tử nấm [96]

Trong các loại phân bón đối với cây lúa thì phân đạm có ảnh hưởng lớn

và rõ rệt nhất đối với bệnh đạo ôn Bón phân đạm không kết hợp với bón lân

và kali một cách hợp lý sẽ làm cho bệnh đạo ôn phát sinh và gây hại Mức độ

ảnh hưởng của phân đạm đến bệnh biến động tùy theo loại đất, điều kiện dinh dưỡng trong đất, phương pháp bón và diễn biến khí hậu khi bón phân cho cây

Phân đạm có ảnh hưởng làm tăng số vết bệnh, diện tích vết bệnh và chỉ

số bệnh [98] Những kết quả nghiên cứu của Sridhar (1970) [102] cho thấy khi càng tăng lượng phân đạm cho cây lúa cây lúa càng tăng sự nhiễm bệnh

Kết quả thí nghiệm ở Suakoko, Liberia trên 16 giống lúa khác nhau, tỷ

lệ bệnh cũng như chỉ số bệnh đều tăng dần khi lượng phân đạm được bón tăng dần [42] Kết quả này cũng được Ou (1985) [96] nghiên cứu và xác nhận

Mức độ ảnh hưởng của hàm lượng đạm bón cho lúa đến sự gây hại của bệnh rất khác nhau trên từng vùng đất và từng vùng khí hậu cụ thể, không những vậy mà cách bón và loại phân cũng có ảnh hưởng rõ rệt Nếu bón phân

đạm tập chung thì bệnh sẽ nặng hơn là bón rải rác đều theo thời gian [67]

Tính kháng bệnh của cây lúa bị giảm khi tính thấm nước của các tế bào biểu bì cao, mà tính thấm nước này là do ảnh hưởng của sự tích lũy muối amôn trong tế bào do tác động trực tiếp của việc bón phân đạm ở mức cao [61], [101]

Theo báo cáo của Matsuyama (1975) [85] cho thấy bón đạm ở mức cao

sẽ làm giảm lượng Hemicellulose và Lignin ở vách tế bào, cũng là nguyên nhân quan trọng làm giảm tính kháng bệnh của cây lúa

Hàm lượng silic trong các tế bào biểu bì ít khi lượng phân đạm được dùng ở liều lượng cao dẫn đến tính kháng bệnh của cây lúa bị giảm [106]

Hàm lượng đạm hòa tan trong cây cao có tương quan chặt chẽ và tỷ lệ thuận với chỉ số bệnh đạo ôn [92], [93] Trên bề mặt lá lúa ở chế độ bón phân

đạm cao có khả năng kích thích mạnh cho sự nảy mầm của các bào tử nấm, kích thích sự hình thành vòi xâm nhập vào lá lúa [68], [77]

Mức độ bón phân đạm cao kết hợp với mật độ xạ hoặc cấy dầy có tác

động gián tiếp đến sự phát triển của bệnh vì nó có khả năng làm gia tăng thời gian ẩm ướt trên tán lá cây lúa [51]

2.1.4 Các chủng sinh lý (race) nấm gây bệnh và tính chống chịu bệnh đạo

ôn của các giống lúa

Trong tự nhiên, khả năng gây bệnh của nấm Pyricularia oryzae Cav

luôn luôn biến đổi do đột biến, do sự biến động của các yếu tố sinh thái khác nhau và các giống lúa khác nhau Từ đó hình thành lên các chủng sinh lý

(race) của nấm Pyricularia oryzae Cav khác nhau Những chủng sinh lý nấm

Pyricularia oryzae Cav không khác nhau về hình thái mà chỉ khác nhau về

sinh lý gây bệnh trên từng nhóm giống lúa riêng biệt

Việc nghiên cứu và phát hiện các nòi sinh lý nấm Pyricularia oryzae

Cav gây bệnh đạo ôn lần đầu tiên tại Nhật Bản do Sasaki tiến hành từ năm

1922 Nhưng chỉ sau khi sử dụng giống Futaba có gen Pi-a vốn là giống kháng nòi nấm A dần dần trở thành giống nhiễm nặng thì việc nghiên cứu về nòi

nấm Pyricularia oryzae Cav thực sự được bắt đầu triển khai từ năm 1950 trở

đi ở Nhật Bản, Mỹ và một số nước khác Xong chưa có sự đồng nhất về việc

sử dụng các giống lúa dùng để xác định nòi nấm gây bệnh đạo ôn ở các nước, vì vậy các nòi nấm ở nước này không thể so sánh với các nòi đó ở nước khác

được Để khắc phục tình trạng này từ năm 1963 trở đi với sự hợp tác nghiên cứu quốc tế đã thống nhất sử dụng một số bộ giống chỉ thị tiêu chuẩn quốc tế

(gồm 8 giống) để xác định nòi sinh lý nấm Pyricularia oryzae Cav Các nước

trên thế giới đã xác định được 32 đến 64 nhóm nòi nấm gây bệnh đạo ôn ở nhiều nước với 256 nòi sinh lý Quần thể nấm gây bệnh bệnh đạo ôn ở mỗi vùng địa lý có thể khác nhau và biến động theo thời gian và quy mô sử dụng cơ cấu giống lúa nhất định Nói cách khác trong mỗi quần thể nòi sinh lý nấm

Pyricularia oryzae Cav cũng chỉ có một số ít nòi chiếm ưu thế và gây hại phụ

thuộc vào thời tiết khí hậu, vùng sinh thái và các đặc điểm của các giống lúa chủ lực trong cơ cấu giống đang trồng tại vùng sinh thái đó [23]

Theo Goto (1965) [52] đã chọn được 12 giống lúa phân biệt, 2 giống nhiệt đới, 4 giống Trung Quốc, 6 giống Nhật Bản khởi thủy và giám định được

123 chủng sinh lý gây bệnh và phân loại chúng thành 3 nhóm đặt tên là N, T,

C ở ấn Độ Padmanabhan (1965) [97] đã xác định được 31 chủng

Từ năm 1976, Nhật Bản đã sử dụng bộ giống chỉ thị gồm 9 giống có

đơn gen kháng là các giống Shin 2 (gen Pik-s mã số 1), Aichi Asahi (gen Pi-a mã số 2), Ishikari - shrroke (gen Pi-i mã số 4), Kanto 51 (gen Pi-k mã số 10),

Tsuyuake (gen Pik-m mã số 20), Fukunishiki (gen Pi-z mã số 40), Yashiromochi (gen Pita mã số 100), PiNo4 (gen Pita-2 mã số 200), Toride1 (gen Piz-1 mã số 400) để tiến hành xác định các chủng sinh lý nấm

Pyricularia oryzae Cav gây bệnh đạo ôn trên lúa

Cho tới hiện nay các nước trồng lúa đã và đang tiếp tục dùng bộ giống tiêu chuẩn xác định chủng sinh lý để xác định các chủng gây bệnh của nấm

Pyricularia oryzae Cav

Các giống lúa có phản ứng rất khác nhau đối với nấm gây bệnh đạo ôn, thường các giống kháng không duy trì được tính kháng lâu dài mà rất dễ nhiễm bệnh trở lại sau một thời gian gieo trồng Nguyên nhân quan trọng đó

là do có sự phát triển các chủng sinh lý mới của nấm gây bệnh đạo ôn [96]

Theo báo cáo của Chung (1974) [50], khi đưa một giống lúa mới vào sản xuất là nguyên nhân xuất hiện một chủng nấm bệnh mới Số chủng nấm gây bệnh cho lúa tùy thuộc vào vùng địa lý, trong một vùng sản xuất lúa có thể có nhiều chủng nấm gây bệnh khác nhau [107]

Nguồn gen trong cây lúa quyết định tính kháng hoặc nhiễm bệnh của giống lúa, tuy nhiên các phản ứng đối với bệnh có các cơ chế khác nhau và còn phụ thuộc vào những yếu tố khác như hàm lượng silic, những hợp chất chứa đạm, ngoài ra còn có sự tương tác giữa các giống lúa với các chủng sinh

lý nấm gây bệnh [96]

Phản ứng của cây lúa đối với bệnh còn phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng của cây, những lá non nhiễm bệnh nặng hơn những lá già [71] Cây lúa thường nhiễm bệnh nặng ở giai đoạn cây mạ và thời gian từ đẻ nhánh tối đa

đến giai đoạn trước khi trỗ bông [39]

Tính kháng bệnh ở trên các mô lá mới được sinh ra ở giai đoạn sau sẽ tăng theo thời gian Những lá được sinh ra trên các cây lúa có tuổi sinh lý cao hơn nhanh chóng có được các đặc tính này, vì vậy mà bệnh đạo ôn thường gây hại nặng ở giai đoạn trước khi trỗ [44]

Các giống lúa chống bệnh đạo ôn giữ một vai trò quan trọng trong hệ thống biện pháp phòng trừ tổng hợp Tính chống chịu bệnh đạo ôn do hệ thống các gen kháng quyết định Tùy thuộc vào các loại gen kháng cao hay kháng thấp, loại đơn gen hay đa gen của từng giống lúa mà thu được các giống lúa kháng dọc đơn gen hay kháng ngang đa gen ở các giống kháng ngang đa gen thường có thể chống bệnh rộng với nhiều chủng sinh lý nấm gây bệnh đạo ôn Nhưng để có sự đánh giá về tính chống chịu bệnh đạo ôn của các giống lúa một cách chính xác thì các nhà nghiên cứu đã đề ra những phương pháp đánh giá ngoài đồng ruộng và đánh giá dựa vào sự lây bệnh nhân tạo

được bố trí bằng những thí nghiệm khác nhau và quá trình nghiên cứu phải

được tiến hành trong một thời gian dài thì mới có thể đưa ra những kết quả

đánh giá một cách chính xác

Nghiên cứu chọn tạo các giống có khả năng chống chịu bệnh đạo ôn đã

có lịch sử từ rất lâu: Mỹ năm 1921, Nhật Bản năm 1927, ấn Độ năm 1927, Thái Lan năm 1959 Xu hướng của khoa học chọn tạo giống hiện nay là tạo

ra các giống kháng đa gen hoặc giống có nhiều gen lớn để có tính chống bệnh

đạo ôn phổ rộng Một số giống có tính kháng đa gen, có phổ rộng đối với nhiều nòi sinh lý nấm gây bệnh đạo ôn đã được chọn tạo ra, đó là một số giống lúa ấn Độ như giống R-176, ARC-15603, IR305-4-20, ARC-4928, A36-3, Suwon215, CR10, Chokoto ở Nhật Bản thì có các giống như Br-1, Sorachi, Ishikari, Hokushin-1 [23] Theo Ou (1985) [96], để chọn được các giống lúa có thể chống bệnh rộng, điều bắt buộc là phải tiến hành khảo nghiệm giống có quy mô quốc tế và cần phải tiến hành thường xuyên Nhưng theo những ghi nhận của Viện lúa quốc tế (IRRI), tuy chúng ta đã thu được một số thành tựu đáng kể, xong những kết quả đã thu được nói chung vẫn chưa đáp ứng được mong muốn Bởi vì cho đến nay chúng ta vẫn chưa tìm

được các giống lúa có khả năng chống chịu được với tất cả các chủng nấm gây bệnh đạo ôn

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu về tính chống chịu bền vững đối với bệnh đạo ôn của các giống lúa Theo Yen W.H, Bonman J.M (1986) đưa ra khái niệm “Một giống lúa được coi là có khả năng kháng bệnh đạo ôn bền vững khi những vết bệnh xuất hiện trên cây lúa chỉ nhỏ li ti, không tiếp tục phát triển thêm và cũng không sản sinh ra bào tử mặc dù điều kiện ngoại cảnh rất thích hợp cho bệnh đạo ôn phát triển" [6] Những giống lúa này có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu chọn tạo giống kháng bệnh đạo ôn phục vụ cho sản xuất

2.1.5 Một số nghiên cứu về dự báo bệnh đạo ôn

Bệnh đạo ôn chịu ảnh hưởng lớn bởi tác động của các nhân tố khí hậu thời tiết, do vậy các yếu tố này được ứng dụng nhiều trong dự tính dự báo bệnh

Đã có nhiều nghiên cứu về phương pháp dự tính dự báo bệnh đạo ôn dựa vào các thông tin về nấm bệnh, cây ký chủ và điều kiện môi trường [91] Một phương pháp đơn giản trong dự báo được Arunyanart et al (1982) [40] sử dụng là đặt bẫy bắt bào tử, bẫy đặt cao 80cm ở ngoài đồng trong thời gian sinh trưởng của cây lúa, khi số lượng bào tử bắt được lớn hơn 5 trên một tấm lam kính thì bệnh đạo ôn sẽ xuất hiện ở 7 - 15 ngày sau

Để dự báo số lượng vết bệnh có thể xuất hiện gây hại trên cây lúa, Kim

et al (1975) [70] đã xây dựng lên một phương trình tương quan giữa số vết bệnh trên lá với số bào tử nấm bắt được trên bẫy và thời gian lá lúa bị ướt El Rafaei (1977) [51] cũng đưa ra phương trình tương quan dự báo số vết bệnh trên mạ dựa vào thời gian có sương mù và số bào tử nấm có trong một lít không khí

Koshimizu (1983,1988) [75], [76] đã đưa ra một mô hình dự báo bệnh

đạo ôn có tên là BLASTAM Phần mềm BLASTAM sử dụng các yếu tố khí hậu thời tiết và có thể chỉ ra khi nào thì nó là điều kiện thuận lợi nhất cho bệnh phát triển

ở Triều Tiên, Choi (1987) [48] và Choi et al (1988) [49] đã sử dụng số liệu thí nghiệm thực hiện trong phòng và các số liệu nghiên cứu trước đây xây dựng mô hình mô phỏng cho bệnh đạo ôn là LEAFBLAST

2.2 Những nghiên cứu ở trong nước

2.2.1 Tính phổ biến và tác hại của bệnh đạo ôn

Do những thiệt hại nghiêm trọng của bệnh đạo ôn đối với cây lúa, việc nghiên cứu tìm ra những biện pháp hữu hiệu để hạn chế bệnh đạo ôn đang đòi hỏi cấp bách, nhất là trong điều kiện thâm canh cao ở nước ta bệnh đạo ôn còn được gọi là bệnh “tiêm lụi”, bệnh “cháy lá lúa” đã được biết tới từ lâu Năm 1921 đã thấy bệnh xuất hiện trên lúa ở các tỉnh phía Nam (Fivin cent) sau đó phát hiện bệnh ở các tỉnh phía Bắc (Roger, 1951), nhưng khi đó bệnh ít phổ biến, gây hại nhẹ không được chú ý nghiên cứu Sau ngày miền Bắc được hoàn toàn giải phóng, bắt đầu một thời kỳ phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng thâm canh, năm 1956 một trong những khu vực trồng lúa cạn ở nông trường Đồng Giao bệnh đạo ôn bột phát làm chết lụi 200 ha lúa Sau đó gây bệnh nghiêm trọng ở Hải Dương, Hà Đông, Thái Bình, Hà Nội, Hải Phòng

và nhiều vùng khác Có thể nói từ năm 1956 - 1961 là thời kỳ phát sinh dịch bệnh đạo ôn ở miền Bắc Từ năm 1972 cho đến nay nhất là từ năm 1976 đến nay bệnh đạo ôn đã gây thành dịch phá hại ở nhiều vùng trọng điểm thâm canh lúa thuộc đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long, các tỉnh Duyên Hải miền Trung và cả ở vùng Tây Nguyên, một số vùng trung du miền núi phía Bắc trên các giống lúa như NN8, IR1561-1-2, CR203, Nếp cái hoa vàng Trong điều kiện thời tiết vụ chiêm xuân ở miền bắc với sự thay đổi và tích lũy trong quần thể nòi nấm gây bệnh, với cơ cấu là sử dụng giống lúa NN8 là chủ yếu cho xuân chính vụ, xuân muộn chủ yếu là giống CR203, IR1561-1-2, T1, TH2 đồng thời áp dụng biện pháp tăng cường lượng phân

đạm vô cơ bón không hợp lý đã làm cho bệnh đạo ôn phát triển mạnh Toàn

miền Bắc riêng vụ đông xuân năm 1979 trên 15.000 ha bị nhiễm bệnh đạo ôn,

vụ đông xuân năm 1981 trên 40.000 ha bị nhiễm bệnh đạo ôn, vụ đông xuân năm 1982 trên 80.000 ha bị nhiễm bệnh đạo ôn, vụ đông xuân năm 1985 trên 160.000 ha bị nhiễm bệnh đạo ôn và vụ đông xuân năm 1986 trên 60.600 ha

bị nhiễm bệnh đạo ôn lá và 59.377 ha nhiễm đạo ôn cổ bông Trong đó nhiều vùng nhiễm nặng là Nghệ Tĩnh, Thái Bình, Hà Nam Ninh và Hải Phòng Năm 1987 có trên 150.000 nhiễm bệnh đạo ôn trong đó trên 10% diện tích nhiễm nặng, trên 20.000 ha nhiễm đạo ôn cổ bông ở mức trung bình 3-5% ở mức nặng Cá biệt có những nơi đạo ôn cổ bông tới 60 - 70% [23]

Theo Phạm Văn D− (1997) [10], ở Việt Nam liên tiếp trong những năm

1980, 1981, 1982 dịch bệnh đạo ôn gây hại nặng ở các tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Cửu Long, Đồng Tháp và An Giang trên một số giống nh− NN 3A, NN 7A, MTL 32, MTL 36 thiệt hại về năng suất khoảng 40% Bệnh đạo ôn tái phát hàng năm và gây hại trên diện rộng, đến năm 1995 các giống nh− IR 50404,

OM 269-65 và một số giống lúa khác bị nhiễm ở hầu hết các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long với trên 200.000 ha, mức thiệt hại chung từ 10 - 15%

Năm 2001 diện tích nhiễm bệnh đạo ôn lá là 336.370 ha, chiếm khoảng 4,56% diện tích gieo cấy, trong đó diện tích nhiễm nặng là 5.790 ha, diện tích

bị lụi là 62,4 ha Vụ đông xuân, bệnh gây hại nặng cục bộ trên giống lúa nhiễm nh− các giống lúa nếp, DT10, DT13, IR17494, IR38, IR1820, Q5 Huế, Hà Tĩnh, Nghệ An, Thái Bình và một vài tỉnh khác vùng đồng bằng Bắc

bộ Bệnh đạo ôn lá ở các tỉnh miền Trung khoảng 7.780 ha Tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long bệnh phát sinh trên diện rộng, diện tích nhiễm 199.480

ha Diện tích nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông khoảng 91.760 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 4.930 ha ở các tỉnh phía Bắc bệnh hại chủ yếu trên các giống Q5, DT10, Khâm dục ở các tỉnh vùng khu 4 và miền Trung bệnh hại chủ yếu ở Huế, Quảng Nam, Đà Nẵng ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long

vụ đông xuân có 46.600 ha nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông [2]

Năm 2002 diện tích nhiễm bệnh đạo ôn lá khoảng 208.399ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 3.915ha ở các tỉnh phía Bắc, bệnh phát sinh cục bộ

và gây hại chủ yếu trên lúa đông xuân trên các giống IR17494, IR 38, IR

1820, Q5 ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long bệnh gây hại nặng hơn Tại các tỉnh miền Nam diện tích nhiễm bệnh toàn vùng là 169.138 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 1.084 ha Diện tích nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông của cả nước là 42.684 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 1.067 ha [3]

Năm 2003 diện tích nhiễm bệnh đạo ôn lá là 265.216 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 1.532 ha, diện tích bị lụi không đáng kể Bệnh gây hại chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long diện phân bố của bệnh rộng, diện tích nhiễm bệnh toàn vùng là 254.149

ha Diện tích nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông cả nước là 25.715 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 166 ha [4]

Năm 2004 diện tích nhiễm bệnh đạo ôn lá 225.870 ha, trong đó diện tích nhiễm nặng là 5.716 ha, diện tích bị lụi không đáng kể Diện tích nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông là 40.470 ha, diện tích nhiễm nặng là 1.866 ha [5]

Vụ đông xuân năm 2003-2004 ở tỉnh Thái Bình bệnh đạo ôn gây hại nặng trên các giống lúa D - ưu 527, Nhị ưu 838, VN10, Khang dân, Q5, các giống lúa Khang dân, Q5, Bắc thơm bị nhiễm bệnh đạo ôn nặng hơn các giống lúa lai Cuối tháng 4/2004 toàn tỉnh có 7.000 ha nhiễm bệnh đạo ôn trong đó

có khoảng 500 ha nhiễm nặng và khoảng 100 ha nhiễm rất nặng chủ yếu tập chung trên giống D - ưu 527, Nhị ưu 838 [31]

2.2.2 Hình thái nấm gây bệnh và triệu chứng bệnh đạo ôn

- Hình thái nấm gây bệnh

Cơ quan sinh trưởng của nấm Pyricularia oryzae Cav là sợi nấm không

màu, đa bào, phân nhiều nhánh, sống ký sinh trong mô thực vật Nấm có thể hình thành “bào tử hậu” song ít gặp trong những điều kiện thông thường Bào

tử hậu có sức sống lâu dài trên hai năm trong điều kiện khô Trong quá trình

sinh sản vô tính hình thành cành bào tử phân sinh và các bào tử phân sinh Cành bào tử phân sinh có hình trụ thon dài, cong có thể đa bào song phần lớn đơn bào, không đâm nhánh, phía trên cành sinh ra bào tử phân sinh (conidi) Một cành bào tử có thể sinh ra 3 - 10 bào tử phân sinh Khi thành thục bào tử ngắt ra

để lại vết hằn trên cành Cành bào tử mọc ra đơn lẻ hoặc thành cụm nhỏ chui qua lỗ trên lá, lộ thiên ra ngoài, dễ dàng phát tán đi xa [23]

Bào tử phân sinh hình nụ sen hoặc hình quả lê, thường có từ 2 - 3 vách ngăn ngang, bào tử không màu, kích thước trung bình của bào tử là (19 - 23 x 10-12àm) Kích thước của bào tử nấm biến đổi tùy thuộc vào mẫu phân lập,

điều kiện ngoại cảnh cũng như các giống lúa khác nhau [16]

Trên lá lúa vết bệnh lúc đầu là những chấm nhỏ màu hơi vàng mờ Vài ngày sau vết bệnh kéo dài về hai phía, phình rộng ở giữa tạo ra vết bệnh có dạng hình thoi, mô ở giữa vết bệnh màu xám tro có viền màu nâu, chung quanh vết bệnh có thể có quầng vàng Đây là triệu chứng vết bệnh đặc trưng Trên một số giống nhiễm, trong điều kiện thời tiết phù hợp cho bệnh, điều kiện dinh dưỡng đạm quá nhiều, triệu chứng vết bệnh ban đầu là một chấm nhỏ sau đó lớn rộng ra có mà xanh tái, kéo dài nhiều ngày Đó là vết bệnh cấp tính, về sau mới chuyển thành vết bệnh đạo ôn đặc trưng là dạng vết bệnh mãn tính Vết bệnh hình thoi kích thước giao động khoảng từ 0,5mm - 0,1mm x 1 - 25mm Bệnh nặng nhiều vết bệnh nhỏ liên kết nối liền với nhau tạo thành một

dải vết bệnh làm cho lá bị cháy, lụi đi nhanh chóng Vết bệnh trên cổ lá và cổ lá đòng có màu nâu hình khum theo chiều cong giữa cổ lá và phiến lá Khi cổ lá bị bệnh toàn lá tái xanh, xám, khô lụi gẫy gục xuống [23]

Vết bệnh trên đốt thân đầu tiên là một đốm nhỏ nầu nâu đen, lớn rộng

ra thành một vành tròn bao quanh đốt thân, lõm tóp lại màu nâu đen, khi trời mưa ẩm đốt thân bị bệnh mềm nhũn dễ bị gãy gập khi gặp gió [23]

Vết bệnh ở cổ bông, cổ gié lúc đầu là những đóm nhỏ về sau lan ra theo chiều dài làm cả đoạn cổ bông có màu nâu xám hoặc nâu đen, cổ bông và cổ gié hơi teo thắt lại Vết bệnh trên cổ bông xuất hiện sớm thì bông lúa bị lép, khô trắng, nếu xuất hiện muộn vào thời kỳ làm hạt đến chín thì gây hiện tượng gãy cổ bông, cổ gié, làm giảm năng suất [23]

Vết bệnh ở hạt không định hình, cũng có màu nâu xám hoặc nâu đen, nấm ký sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt, hạt giống bị bệnh là nguồn bệnh truyền từ vụ này sang vụ khác [16]

2.2.3 ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đối với sự phát sinh phát triển gây hại của bệnh đạo ôn

ở Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long đã có những kết quả nghiên cứu cho thấy các tác động ảnh hưởng của điều kiện khí hậu tới bệnh đạo ôn Mật

độ bào tử bắt được trong bẫy tỷ lệ thuận với ẩm độ không khí Sự phát tán của

bào tử nấm Pyricularia oryzae Cav mạnh nhất ở trong các tháng 8, 9 và tháng

11 trong năm Lượng mưa trong tháng ở mùa mưa tỷ lệ thuận với sự nhiễm

hành ở Viện BVTV và Trường Đại học Nông nghiệp I cho thấy toàn bộ 8 giống lúa trong bộ giống chỉ thị nòi quốc tế nhiễm bệnh khác nhau trong một

số vùng miền Bắc và miền Nam ở vùng Bắc Hà toàn bộ giống chỉ thị nhóm nòi A, B, C, D, IE, IF, H đều bị nhiễm bệnh đạo ôn nặng ở cấp 5 đến cấp 9 Nhưng ở vùng Điện Biên 3 trong số 8 giống lúa chỉ thị nòi quốc tế lại nhiễm bệnh đạo ôn rất nhẹ ở cấp bệnh 1 - 2 Cho đến năm 1985 - 1987 những kết quả nghiên cứu bổ xung đã bước đầu khẳng định rõ hơn ở vùng Quảng Nam - Đà Nẵng chủ yếu có 3 nhóm nòi nấm gây bệnh đạo ôn đó là nhóm nòi IB, IC và

IF, trong đó nhóm nòi IB phổ biến hơn chiếm ưu thế trong vụ đông xuân, còn nhóm nòi IC, IF trong vụ xuân hè, nhóm nòi IC trong vụ hè thu [23]

Trong thí nghiệm với 12 nguồn mẫu nấm phân lập từ 12 tỉnh ở các vùng

địa lý khác nhau ở nước ta, có thể sơ bộ phân định ra 5 nhóm nòi chủ yếu:

Nhóm nòi IA: ở vùng Sơn La

Nhóm nòi IB: ở vùng Quảng Nam - Đà Nẵng, Nghệ Tĩnh, Hải Phòng,

Hà Nam Ninh, Hà Nội, Hải Hưng, Hà Bắc

Nhóm nòi IC: ở vùng Quảng Nam - Đà Nẵng, Vĩnh Phú

Nhóm nòi ID: ở vùng Thái Bình, Hà Bắc

Nhóm nòi IF: ở vùng Quảng Nam - Đà Nẵng

Kết quả nghiên cứu phối hợp giữa Trường Đại học nông nghiệp I và Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam cho thấy các nhóm nòi nấm

Pyricularia oryzae Cav có tính độc khác nhau Mẫu phân lập nấm ở vùng

Nghệ Tĩnh có tính độc cao hơn so với vùng Điện Biên [23]

Những kết quả nghiên cứu ở đồng bằng sông Cửu Long cho thấy có tới

7 nòi nấm chính gây bệnh đạo ôn và chúng phân bố đều khắp trên các tỉnh, trong đó có 2 nòi quan trọng nhất, phổ biến nhất và có ở mọi nơi của vùng

đồng bằng sông Cửu Long, dựa theo bộ giống chỉ thị nòi của Nhật Bản 2 nòi này được đặt tên theo mã số là nòi 002.4 và 507.6 [87]

Các tác giả Lê Đình Đôn, Yukio Tosa, Hitoshi Nakayazshiki và Shigeyuki Mayama (1999) [80], khi nghiên cứu cấu trúc quần thể nấm

Pyricularia oryzae Cav ở Việt Nam đã thu thập 78 mẫu phân lập ở đồng bằng

sông Hồng (Hà Tây, Thái Bình) và đồng bằng sông Cửu Long (Long An, Tiền Giang, Hậu Giang) Kết quả là 4 dòng nấm được tìm thấy ở miền Bắc là: VL1, VL2, VL3, VL4 trong đó dòng VL2 chiếm ưu thế và chỉ 1 dòng được tìm thấy

ở đồng bằng sông Cửu Long là VL5 Trong số các mẫu phân lập tham gia thí nghiệm có 15 nòi được tìm ra đó là: 000, 002, 200, 122, 232, 102, 103, 105,

106, 107, 112, 132, 502, 505, 507 Sự phân bố các nòi này cũng khác nhau ở miền Bắc và miền Nam Nòi 000 chiếm ưu thế ở đồng bằng sông Hồng còn ở

đồng bằng sông Cửu Long thì nòi 102 lại chiếm ưu thế và không có nòi nào

được tìm thấy ở cả hai đồng bằng

Nada Takahito, Nagao Hayashi, Phan Van Du, Hoang Dinh Dinh and Lai Van E (1999) [88], khi nghiên cứu về các chủng sinh lý của nấm

Pyricularia oryzae Cav ở Việt Nam đã thu thập được 129 mẫu và sắp xếp vào

12 chủng sinh lý dựa trên cơ sở tính độc của 12 giống lúa khác nhau ở miền Bắc Việt Nam trong đó có chủng 002.4 chiếm 31% của các mẫu phân lập, chủng 106.4 chiếm 19,4%, chủng 006.4 (17,1%), chủng 102.4 (14,7%) và chủng 002.0 (7%) còn 7 chủng khác là các chủng thứ yếu ở Việt Nam

Theo nghiên cứu của Bigimana J, N.T Ninh Thuan (2002) [46], đã xác

định được 114 mẫu phân lập thu thập cuối vụ mùa 2001 tại 11 tỉnh miền Bắc

Việt Nam Hầu hết các nòi nấm Pyricularia oryzae Cav đều không lan rộng,

tại miền Bắc 87% số mẫu phân lập đã được xác định thuộc 3 nhóm nòi Nhóm nòi lớn nhất chiếm 52% tổng số lượng các mẫu phân lập và được phân bố rải rác ở 11 tỉnh thành Đối chiếu, phân tích các mẫu phân lập tại miền Bắc với các mẫu phân lập tại miền Trung và miền Nam ở nước ta cho thấy hầu hết các mẫu phân lập đều thuộc Mat 1-2 Mặt khác nghiên cứu trên 9 mẫu phân lập thu thập ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam; 6 mẫu phân lập ở Brundi và 5 mẫu

phân lập từ ấn Độ đã phân ra được 8 nhóm nòi khác nhau trong đó số mẫu phân lập giống nhau chiếm tới 80%

Việc nghiên cứu và sử dụng các giống chống bệnh đạo ôn ở nước ta

được tiến hành rộng rãi Bước đầu đã phát hiện trong tập đoàn giống cổ truyền Việt Nam có nhiều giống chống bệnh cao như Tẻ tép, Chiêm chanh Phú Thọ, Chiêm bầu Thanh Hóa, Gié, Tép Sài Gòn, Nàng thơm, Nàng chét nhiều giống nhập nội được chọn lọc lai tạo có tính chống bệnh đạo ôn ở nhiều vùng như NN75-2, NN-3B, NN-3A, IR1820, IR56, IR64 [23]

Trong số các phương pháp chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn, ngoài phương pháp phả hệ là một phương pháp có khả năng định hướng trước từ giai

đoạn chọn bố mẹ để truyền lại cho con cháu ở các thế hệ sau trong quá trình tái tổ hợp các gien kháng, phương pháp nuôi cấy túi phấn từ cây F1 cũng có thể có nhiều khả năng cho ta một kết quả tốt nhờ cố định được tính trội kháng bệnh đạo ôn ở thể hệ F1 [20]

Nghiên cứu của Lê Xuân Cuộc (1993) [7] về di truyền tính kháng bệnh

đạo ôn ở hai giống CH3 và CH133 do Viện cây lương thực và thực phẩm chọn

từ cặp lai DCH1/424 và lúa khô Nghệ An/ Xuân số 2 đã kết luận: Mỗi giống

có ít nhất một gen trội riêng kháng bệnh đạo ôn Đây là cơ sở cho công tác lai tạo giống kháng bệnh đạo ôn có hiệu quả trong sản xuất

Theo Lê Xuân Cuộc và cộng tác viên (1994) [8], các nòi nấm

Pyricularia oryzae Cav rất dễ biến dị và tạo ra nòi mới, sinh ra các độc tính

và khả năng xâm nhiễm khác nhau trên cây lúa

Theo Ngô Vĩnh Viễn, Hà Minh Trung và cộng tác viên (1991 - 1995) [32], khi nghiên cứu về thời gian duy trì tính kháng bệnh của một số giống lúa kháng bệnh đạo ôn ở các vùng sinh thái khác nhau cho thấy sự thay đổi khả năng ký sinh của nấm gây bệnh đạo ôn được biểu hiện rõ nét nhất là sự đổ vỡ tính kháng bệnh của các giống lúa kháng bệnh sau một thời gian gieo cấy trên

đồng ruộng ở các vùng sinh thái khác nhau tốc độ thay đổi khả năng ký sinh

của nấm gây bệnh đạo ôn cũng khác nhau, ngoài ra nguyên nhân gây nên sự

đổ vỡ tính kháng còn phụ thuộc vào gen kháng Như vậy vấn đề tuyển chọn gen kháng bệnh là vấn đề cần được quan tâm trong công tác lai tạo và tuyển chọn giống kháng bệnh

Hà Minh Trung và cộng tác viên (1996-1997) [29], đã nghiên cứu phản ứng của các giống lúa với các đơn bào tử nấm gây bệnh đạo ôn ở các vùng sinh thái khác nhau cho thấy không phải một giống lúa bị nhiễm bệnh trên

đồng ruộng là nhiễm tất cả các nguồn nấm gây bệnh đạo ôn, chúng chỉ nhiễm một vài isolate và cũng kháng với một vài isolate Ngay cả giống Tẻ tép được

coi là kháng bệnh cao nhưng cũng nhiễm một vài isolate nấm Pyricularia

oryzae Cav Tuy nhiên phải khẳng định Tẻ tép kháng với hầu hết nguồn nấm

gây bệnh đạo ôn ở các vùng khác nhau Trong thí nghiệm tiến hành ở IRRI cuối năm 1995 đến đầu năm 1996 của các giống lúa gieo cấy phổ biến ở nước

ta với các nguồn nấm Pyricularia oryzae Cav gây bệnh đạo ôn của IRRI cũng

phần nào nói lên sự phong phú của quần thể nấm gây bệnh đạo ôn Đặc biệt là nấm bệnh đã gây hại được trên giống Tẻ tép thì có sức gây bệnh cao với các giống khác Do vậy việc tạo giống kháng bệnh đạo ôn bằng cách lai hữu tính giữa các giống có nguồn gen khác nhau sẽ tạo được con lai kháng bệnh trên

đồng ruộng

Khi nghiên cứu về khả năng sản sinh thế hệ nấm Pyricularia oryzae

Cav mới trên một số giống lúa tác giả Hà Minh Trung và cộng tác viên (1996

-1997) [29] cho thấy nguồn nấm Pyricularia oryzae Cav trên đồng ruộng là

rất phong phú, trong điều kiện tự nhiên quần thể nấm này luôn thay đổi mà nguyên nhân của nó là do quá trình đột biến, lai tạo và sự di chuyển của nấm

từ vùng này sang vùng khác Người ta nhận thấy rằng trên đồng ruộng gieo trồng một loại giống lúa chủ lực nhiều năm liền sẽ là nguyên nhân dẫn đến sự sụp đổ nhanh chóng tính kháng của giống Do vậy gieo cấy đa dạng hóa nguồn gen kháng bệnh trên đồng ruộng sẽ góp phần hạn chế cường độ dịch

đạo ôn ở một địa phương

Lưu Văn Quỳnh và Bùi Bá Bổng (1998) [21], đánh giá tính kháng bệnh

đạo ôn của các giống lúa đang trồng phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long, các dòng, giống triển vọng và các giống nhập nội cho thấy số lượng giống kháng cao và kháng ổn định qua các vùng sinh thái ở đồng bằng sông Cửu Long thấp, trong khi đó giống nhiễm cao chiếm gần 30% và giống kháng không ổn định chiếm 50% số giống thử nghiệm

Lưu Vân Quỳnh và Bùi Bá Bổng (1998) [22] nghiên cứu về tính kháng bền của 500 giống lúa đối với bệnh đạo ôn ở đồng bằng sông Cửu Long qua 7 thí nghiệm đã xác định 16 giống lúa có chỉ số SDI bằng hoặc nhỏ hơn 5 được xem như là có khả năng kháng bền (tính kháng bền được xác định thông qua chỉ số SDI) trong khi đó Tẻ tép cho chỉ số SDI là 6 Giống IR64 được đưa vào sản xuất trên 10 năm vẫn duy trì tính kháng bền

Nghiên cứu của Phan Hữu Tôn (2004) [26] trên 24 dòng giống lúa chứa

các gen chống bệnh khác nhau với 4 isolate nấm Pyricularia oryzae Cav Kết

quả cho thấy có 8 dòng chống được 4 isolate, 10 dòng chống được 3 isolate, 3 dòng chống được 2 isolate và chỉ có 3 dòng chống được 1 isolate Như vậy các gen khác nhau thì khả năng chống các isolate bệnh đạo ôn cũng khác nhau

2.2.5 Những nghiên cứu về biện pháp phòng trừ bệnh đạo ôn

Nấm gây bệnh đạo ôn có nhiều hình thức bảo tồn trong tự nhiên, bằng sợi nấm và các bào tử ở hạt giống, rơm rạ, cỏ dại, đất trồng, lúa chét sau gặt

và truyền lan bằng nhiều con đường khác nhau Vì vậy để phòng ngừa và khống chế bệnh gây hại cần thiết phải áp dụng đồng bộ một hệ thống các biện pháp tổng hợp trong đó bao gồm các biện pháp kỹ thuật trồng trọt, sử dụng giống kháng bệnh, cơ cấu giống theo mùa vụ thích hợp kết hợp với các biện pháp hóa học và vệ sinh đồng ruộng nhằm chủ động phòng ngừa bệnh và ngăn chặn sự phát triển bệnh thành dịch, đảm bảo được năng suất ổn định của giống lúa gieo trồng [23]

Khi dịch bệnh đạo ôn xảy ra thì thuốc hóa học vẫn được coi là biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn dịch bệnh trên đồng ruộng Việc sử dụng thuốc

có hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao là vấn đề luôn luôn được ưu tiên trong công tác nghiên cứu

Quá trình sử dụng thuốc trừ bệnh đạo ôn ở nước ta bắt đầu từ việc dùng Falidan 0,1% hoặc rắc hỗn hợp thuốc Falidan với vôi bột theo tỷ lệ 1/20 - 1/10 khi bệnh phát sinh trên đồng ruộng Falidan có hiệu lực trừ bệnh thấp, ít có tác dụng khi bệnh đã phát sinh thành dịch Hơn nữa Falidan lại là hợp chất thủy ngân độc cho người và gia súc và dễ gây cháy lá lúa [23]

Mai Thị Liên, Hà Minh Trung và cộng tác viên (1994) [14]; Ngô Vĩnh Viễn, Hà Minh Trung và cộng tác viên (1991-1995) [32] đã khảo sát hiệu lực của 4 loại thuốc trừ bệnh đạo ôn Kitazin, Hinosan, Fujione, Kassai trong phòng thí nghiệm và trên đồng ruộng (vụ đông xuân năm 1992-1993) cho thấy thuốc Hinosan và Fujione có thể tiêu diệt được nấm trên môi trường nhân tạo còn Kitazin chỉ ức chế được nấm không phát triển chứ không thể tiêu diệt

được nấm Trên đồng ruộng thuốc Kitazin cũng kém hiệu lực trừ bệnh trên cả lá và cổ bông, Fujione có hiệu lực trừ bệnh cao Đối với đạo ôn cổ bông thì biện pháp phun kép (phun thuốc 2 lần 7 ngày trước trỗ phun lần 1, lần thứ 2 sau lần 1 là 7 ngày) cho hiệu quả trừ bệnh cao góp phần tăng năng suất lúa

Hà Minh Trung (1996) [28] nghiên cứu biện pháp phòng trừ bệnh đạo

ôn hại lúa ở các tỉnh miền Trung, trong thí nghiệm khảo sát hiệu lực trừ đạo

ôn của thuốc Fijione 40EC, Newhinosan 30EC, Beam 75wp cho thấy thuốc Beam có hiệu lực trừ bệnh cao nhất Các thí nghiệm ở Quảng Bình, Phú Yên

đều cho thấy thuốc Beam 75wp có hiệu quả trừ bệnh cao hơn các thuốc khác

Để phòng trừ bệnh đạo ôn cổ bông, theo Lê Lương Tề, (2000) [24] thì

sử dụng thuốc Kassai 21.2WP với lượng 1 - 1,5kg/ha có hiệu quả tốt nhất

Để giảm bớt việc sử dụng thuốc Bảo vệ thực vật trong phòng chống bệnh đạo ôn hướng ứng dụng nguyên lý kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn (kích kháng) cũng đã được một số tác giả nghiên cứu [13]

Trong các vi sinh vật hoại sinh, Lăng Cảnh Phú và Phạm Văn Kim (2000) [79]; Lăng Cảnh Phú (2000) [19] đã phát hiện ra chủng vi khuẩn hoại

sinh Flavimonas oryzihabitans, phân lập từ đất ruộng lúa tại Cần Thơ Khi

phun vi khuẩn này với mật số 108 CFU/ml lên lá lúa trên giống OM269 và

MLT265 sau đó phun nấm Pyricularia oryzae Cav tấn công cây lúa Kết quả

cho thấy vi khuẩn có khả năng kích kháng tốt giúp cho cây lúa giảm từ 60%

đến 69% bệnh so với đối chứng 28 ngày sau khi tấn công Vi khuẩn này không gây tác hại cho cây trồng

Trần Vũ Phến và Phạm Văn Kim (2000) [105] đã phát hiện ra một

chủng nấm Colletotrichum sp gây bệnh trên cỏ lồng vực trong ruộng lúa tại

Đồng Tháp, không gây hại cho lúa và có khả năng kích kháng giúp cây lúa giảm bệnh đạo ôn từ 58 - 72% so với đối chứng

Các hóa chất không là thuốc Bảo vệ thực vật và không có độc hại đến môi trường cũng là chất kích kháng đáng quan tâm

Khi nghiên cứu về diễn biến hoạt tính của catalase và peroxidase trong kích thích tính kháng lưu dẫn của clorua đồng, acibenzolar-s-methyl và nấm

Colletotrichum sp đối với bệnh đạo ôn lúa Ngô Thành Trí và cộng tác viên,

(2003) [27] cho thấy hiệu quả giảm bệnh đạo ôn khi được xử lý với clorua

đồng là 68,7%, acibenzolar-s-methyl là 68,4%, Colletotrichum sp là 60,2%

Kết quả này chứng tỏ clorua đồng, acibenzolar-s-methyl và nấm

Colletotrichum sp là những tác nhân kích kháng lưu dẫn chống bệnh đạo ôn

của cây lúa Điều đó chứng tỏ 3 tác nhân kích kháng trên đã kích thích cơ chế kháng bệnh bên trong cây lúa được xử lý bằng biện pháp ngâm hạt

Huỳnh Thị Minh Châu và cộng tác viên (2003) [1] khi khảo sát hiệu quả kích kháng của clorua đồng và acibenzolar-s-methyl đối với bệnh đạo ôn trên khía cạnh mô học cho thấy hai hóa chất của clorua đồng và acibenzolar-s-methyl có cơ chế kích kháng thông qua sự thay đổi bên trong mô lá lúa khi

được kích kháng bằng biện pháp xử lý hạt trước khi gieo Ngoài ra hai chất kích kháng này còn làm giảm diện tích vết bệnh và giảm sự sinh ra bào tử trên vết bệnh của các lá được kích kháng

Theo Trịnh Ngọc Thúy (2000) [25] và Nguyễn Hữu Anh Nhi (2002) [17] thì clorua đồng với nồng độ 0,05mM xử lý hạt giúp giảm bệnh đạo ôn từ

60 - 62% và kéo dài hiệu quả đến 34 ngày sau khi gieo Benzoic acid với nồng

độ 0,05mM xử lý hạt giúp giảm bệnh đạo ôn từ 66 - 67% và kéo dài hiệu quả

đến 34 ngày sau khi gieo [25]

Theo Phạm Văn Dư và cộng tác viên (2003) [11], khi nghiên cứu về tính thích thích kháng bệnh đạo ôn và kích thích sinh trưởng của Oxalic acid bằng cách xử lý hạt giống trước khi gieo trồng trên đồng ruộng cho thấy Oxalic acid có tác dụng làm giảm bệnh đạo ôn lá và bệnh đạo ôn bông trong

vụ đông xuân từ 30 - 60%, ngoài ra còn có khả năng kích thích sinh trưởng của cây lúa là tăng chiều cao cây, tăng hạt chắc trên bông và tăng năng xuất hạt Còn ở vụ hè thu thì hiệu lực không rõ rệt

Tuy nhiên các chất kích kháng chống bệnh đạo ôn trên cây lúa vẫn còn vấp phải trở ngại Nguyễn Thị Thanh Xuân và cộng tác viên (2003) [34] nghiên cứu kích kháng chống bệnh đạo ôn của clorua đồng 0,05mM và acibenzolar-s-methyl 300ppm trên giống lúa OMCS 2000 với 4 nòi nấm

Pyricularia oryzae Cav thu thập ở các địa phương (nòi 44,4; nòi 122,6; nòi

103,4; nòi 103,6) cho thấy các nòi khác nhau của nấm Pyricularia oryzae

Cav gây hại trên cây lúa có ảnh hưởng tới hiệu quả của chất kích kháng Khi kích kháng với clorua đồng chỉ có hiệu quả kích kháng đối với nòi 122,6 và không có hiệu quả với 3 nòi kia Acibenzolar-s-methyl có hiệu quả kích kháng

đối với nòi 122,6 và 102,3 còn 2 nòi kia không có hiệu quả Như vậy khi sử dụng chất kích kháng có hiệu quả cần phải biết nòi chủ lực và phải chọn chất kích kháng thích hợp

3 Vật liệu, địa điểm, nội dung

và phương pháp nghiên cứu

3.1 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Nguồn nấm Pyricularia oryzae Cav

Chúng tôi tiến hành thu thập các mẫu bệnh đạo ôn hại lúa ngoài đồng ruộng trên các giống lúa và các địa điểm khác nhau vùng Hà Nội và phụ cận

vụ xuân năm 2005 Sau đó tiến hành phân lập chúng trong phòng thí nghiệm (bằng phương pháp cấy đơn bào tử) và thu được các mẫu phân lập (isolate) khác nhau và sử dụng các mẫu phân lập nấm này làm nguồn để nghiên cứu

Mẫu

phân lập Phân lập từ giống lúa Địa điểm lấy mẫu bệnh

1 Nếp TK90 Xuân Lâm - Thuận Thành - Bắc Ninh

5 C70 Đa Tốn - Gia Lâm - Hà Nội

8 Q5 Bắc Phú - Sóc Sơn - Hà Nội

9 DT10 Hà Hồi - Thường Tín - Hà Tây

17 Nếp TK90 Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

31 Nếp IRI 352 Tân Lập - Yên Mỹ - Hưng Yên

3.1.2 Các giống lúa dùng nghiên cứu trong nhà lưới

Các giống (9 giống) lúa của Việt Nam: CR203, C70, C71, DT10, DT11, DT13, nếp TK90, VN10, nếp HP (nếp Hải Phòng); 12 giống lúa lai nhập nội

từ Trung Quốc: Kim ưu 725, Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, Sán ưu 63, Nông ưu 28, Nông ưu 83, Vân Quang 18, Sán ưu quế, Q ưu 1, Lúa lai CV1, Nghi Hương

2308, Bồi tạp Sơn thanh Được lấy từ công ty Giống cây trồng Trung ương 1

11 dòng, giống lúa đang thí nghiệm: T1S-96, R3, TH3-3, TH3-4, R4, TH3-17, R17, TH3-11, Peiai64S, R1, PS S Được lấy từ Bộ môn lúa lai - Viện Sinh học Nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

12 giống lúa Nhật Bản có chứa gen kháng đạo ôn dùng để xác định

chủng sinh lý (race) nấm Pyricularia oryzae Cav gây bệnh trên cây lúa: K59,

Shin 2, Aichi - asahi, Ishikari - shrroke, Kanto 51, K60, Tsuyuake, Fukunishiki, Yashiromochi, PiNo.4, Toride 1, BL1 Do GS Hiroshi Yaegashi Trường Đại học Saga Nhật Bản cung cấp cho TS Nguyên Văn Viên hiện đang được giữ tại phòng thí nghiệm JICA-Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội [9]

3.1.3 Các hóa chất và các nguyên vật liệu khác dùng trong thí nghiệm

Cồn 960, Tween 20, khoai tây, đường saccaroza, đường gluco, bột mỳ, bột gạo, cám, bột lúa mạch, agar

3.1.4 Thuốc trừ nấm

Rabcide 30WP (do công ty thuốc Bảo vệ thực vật An Giang cung cấp), Fujione 40EC

3.1.5 Môi trường nhân tạo để nuôi cấy nấm

Các loại môi trường dùng để phân lập và nuôi cấy nấm Pyricularia

oryzae Cav

- Môi trường WA: Agar 20g + 1000ml nước cất

- Môi trường PSA: Khoai tây 200g + đường saccaroza 20g + agar 20g +1000ml nước cất

- Môi trường PGA: Khoai tây 200g + đường gluco 20g + agar 20g + 1000ml nước cất

- Môi trường bột gạo agar: Bột gạo 60g + đường saccaroza 20g + agar 25g + 1000ml nước cất

- Môi trường bột mỳ agar: Bột mỳ 60g + đường saccaroza 20g + agar 25g + 1000ml nước cất