Điều tra diễn biến và xác định tác nhân gây bệnh thối rễ trên một số giống cao lương ngọt có triển vọng nhập nội từ nhật bản trồng tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - LỪ THỊ TRANG Tên đề tài: ĐIỀU TRA DIỄN BIẾN VÀ XÁC ĐỊNH TÁC NHÂN GÂY BỆNH THỐI RỄ TRÊN MỘT SỐ GIỐNG CAO LƯƠNG NGỌT CÓ TRIỂN VỌNG NHẬP NỘI TỪ NHẬT BẢN TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Khóa học Giảng viên hướng dẫn : Chính quy : Khoa học trồng : Nơng học : 2010 – 2014 : TS Dương Thị Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên, q trình học tập có lượng kiến thức bản, thực tập tốt nghiệp điều kiện để củng cố hệ thống lại toàn lượng kiến thức Bên cạnh đó, thực tập tốt nghiệp giúp sinh viên làm quen với điều kiện sản xuất thực tế đồng ruộng, vững vàng chuyên môn biết cách vận dụng kiến thức học vào sản xuất Được trí Ban Giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên ban chủ nhiệm khoa Nông Học, em tiến hành thực đề tài:“Điều tra diễn biến xác định tác nhân gây bệnh thối rễ số giống cao lương có triển vọng nhập nội từ Nhật Bản trồng Thái Nguyên” Hoàn thành đề tài này, trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa thầy giáo, cô giáo trường truyền đạt lại cho em kiến thức quý báu suốt thời gian học tập rèn luyện nhà trường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Dương Thị Nguyên người trực tiếp hướng dẫn bảo em suốt trình thực đề tài Cảm ơn anh chị nhóm thực đề tài cao lương trực tiếp bảo em cảm ơn gia đình, bạn bè em cổ vũ, động viên đồng hành em suốt thời gian thực tập, hồn thành đề tài tốt nghiệp Do cịn hạn chế thời gian, trình độ kinh nghiệm thực tế thân nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong tham gia đóng góp ý kiến thầy cô bạn để chuyên đề em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 05 năm 2014 Sinh viên Lừ Thị Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DT NS SL BVTV NLTT NLSH CSB TLB : Diện tích : Năng suất : Sản lượng : Bảo vệ thực vật : Năng lượng tái tạo : Năng lượng sinh học : Chỉ số bệnh : Tỉ lệ bệnh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần bệnh hại cao lương giới Bảng 2.2 Thành phần bệnh hại cao lương Việt Nam* 20 Bảng 4.1 Thành phần bệnh hại cao lương Thái Nguyên vụ xuân Năm 2014 27 Bảng 4.2 Diễn biến bệnh thối rễ cao lương Phú Lương vụ xuân năm 2014 29 Bảng 4.3 Bảng diễn biến bệnh thối rễ điều tra Đại Học Nông lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014 31 Bảng 4.4 Các dạng triệu chứng bệnh thu đồng ruộng vụ xuân năm 2014 Thái Nguyên 33 Bảng 4.5 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Pythium graminicola cho cao lương vụ xuân năm 2014 Thái Nguyên 36 Bảng 4.6 Đặc điểm nuôi cấy nấm F moniliforme loại môi trường khác 39 Bảng 4.7 Tỷ lệ mọc nấm Fusarium moniliforme môi trường PDA sau ngày nuôi cấy…………………………………………………………39 Bảng 4.8 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Fusarium moniliforme cho cao lương vụ xuân năm 2014 Thái nguyên 40 Bảng 4.9 Kết lây bệnh nhân tạo vi khuẩn Erwinia sp cho cao lương vụ xuân Thái Nguyên năm 2014 44 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Triệu chứng số loại bệnh phổ biến phát cao lương 28 Hình 4.2 Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ Phú Lương vụ xuân năm 2014 30 Hình 4.3 Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014 31 Hình 4.4 Hình ảnh sợi nấm bào tử trứng bào tử hậu nấm Pythium graminicola 34 Hình 4.5 Mối tương quan điều kiện nhiệt độ phát triển nấm P.graminicola môi trường CMA 35 Hình 4.6 Kết lây bệnh nhân tạo nấm P Graminicola 37 Hình 4.7 Bào tử nấm F moniliforme phân lập từ vết bệnh thối rễ cao lương 38 Hình 4.8 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Fusarium moniliforme 41 Hình 4.9 Hình ảnh khuẩn lạc tế bào vi khuẩn Erwinia sp 42 Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn tốc độ sinh trưởng vi khuẩn Erwinia sp 43 Hình 4.11 Kết lây bệnh nhân tạo vi khuẩn Erwinia sp 44 MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề……… ……… …………………………………………….1 1.2 Mục đích yêu cầu… ……………………………… ………………….2 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu 1.3 Ý nghĩa đề tài…… …………………………… …………………… 1.3.1 Ý nghĩa học tập 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài…… ………………… …………………….4 2.2 Tình hình nghiên cứu bệnh cao lương giới… ………… …….4 2.2.1 Bệnh vi khuẩn hại cao lương 2.2.2 Bệnh Thán thư (Anthracnose - Colletotrichum graminicola (Cesati) Wilson) 2.2.3 Bệnh thối than (Charcoal rot - Macrophomina phaseolina (Tassi) Goidanich) 2.2.4 Bệnh sương mai (Sorghum downy mildew - Peronosclerospora sorghi (W Weston & Uppal) C.G Shaw =Sclerospora sorghi W Weston & Uppal) 2.2.5 Bệnh điên cao lương (Crazy top - Sclerophthora macrospora) 10 2.2.6 Bệnh đốm lớn (Exserohilum turcicum (Syn: Helminthosporium turcicum (Pass) Leonard&Suggs, Bipolaris turcica (Pass) Shoemaker, Drechslera turcica (Pass.) Subram and Jain.) 10 2.2.7 Bệnh than đen (Smut - Sporisorium sp.) 11 2.2.8 Bệnh mốc (Head molds) 12 2.2.9 Bệnh khảm lùn (Maize dwarf mosaic virus - MDMV) 12 2.2.10 Một số bệnh tuyến trùng gây 13 2.2.11 Bệnh thối thân Fusarium 13 2.2.12 Một số triệu chứng bất thường khác 14 2.2.13 Bệnh thối rễ 15 2.2.13.1 Bệnh thối rễ Fusarium 15 2.2.13.2 Bệnh thối rễ Pythium 16 2.2.13.3 Bệnh thối rễ Periconia (Periconia circinata (Mang.) Sacc.) 17 2.3 Tình hình nghiên cứu cao lương Việt Nam… … ………………….20 2.3.1 Tình hình nghiên cứu cao lương Việt Nam 19 2.3.2 Tình hình nghiên cứu bệnh hại cao lương Việt Nam 20 PHẦN 3:ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu……………………… …………… 22 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 22 3.1.3 Thời gian địa điểm nghiên cứu 22 3.2 Nội dung nghiên cứu… ………………… ………………………… 22 3.3 Phương pháp nghiên cứu… …………………… ……………………23 3.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung 23 3.3.2 Phương pháp điều tra thu thập mẫu bệnh 23 3.3.2 Giám định mẫu bệnh hại 24 3.3.3 Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ hại cao lương Thái Nguyên 24 3.3.4 Điều tra diễn biến bệnh thối rễ hại cao lương 25 3.3.5 Điều tra thành phần mức độ phổ biến loại bệnh hại 25 PHẦN 4:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Thành phần bệnh hại cao lương Thái Nguyên…… …… … 26 4.2 Diễn biến bênh thối rễ hại cao lương ngọt……………….…………… 31 4.3 Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ…………… …………………34 4.3.1 Triệu chứng bệnh thối rễ cao lương 32 4.3.2 Xác định nguyên nhân gây bệnh 34 4.3.2.1 Pythium graminicola 34 4.3.2.2.Fusarium moniliforme 37 4.3.2.3 Erwinia sp 41 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ………………… …… .45 5.1 Kết luận… …………………………………………………………… 45 5.2 Đề nghị… ………… ……………………………………………… 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 TIẾNG VIỆT 46 TIẾNG ANH 46 TÀI LIỆU MẠNG 47 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Cuộc khủng hoảng lượng trở nên cấp bách, không đe dọa đến tăng trưởng kinh tế giới, mà đe dọa trực tiếp hồ bình, an ninh quốc tế Nguồn lượng hố thạch, q q báu thiên nhiên ban tặng người cạn kiệt Để ổn định đảm bảo an ninh lượng, đáp ứng nhu cầu người, nhà khoa học tập trung nghiên cứu tìm nguồn nhiên liệu Trong nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật quan tâm Việt Nam đất nước nông nghiệp hàng năm phải nhập xăng dầu với sản lượng lớn để phục vụ nhu cầu nước Trong điều kiện nhiên liệu hóa thạch ngày cạn kiệt, giá nhiên liệu liên tục tăng việc nghiên cứu tìm nguồn lượng mới, lượng tái tạo thay lượng truyền thống giải pháp cấp bách Đứng trước tình hình đó, Chính phủ Việt Nam thực sách khuyến khích sử dụng đa dạng hóa nguồn lượng như: lượng hạt nhân, lượng nước, gió, mặt trời, đặc biệt lượng sinh học Hiện nay, Bộ Khoa học Công nghệ giao giao cho Đại học Nông lâm Thái Nguyên thực đề tài Nghị Định thư với Nhật “Nghiên cứu phát triển cao lương cao sản cho vùng trung du miền núi phía Bắc làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học” với mục tiêu xác định tính khả thi việc phát triển cao lương tỉnh trung du miền núi phía Bắc làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học Những kết nghiên cứu ban đầu cho thấy cao lương sinh trưởng tốt điều kiện thời tiết khí hậu vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam, cho suất cao hứa hẹn trồng lượng sinh học hiệu Việt Nam Cao lương loại trồng có giá trị dinh dưỡng cao, có khả chịu hạn, chứa hàm lượng protein cao (cao so với ngơ), chất béo khơng có carotene Cao lương có tiềm năng suất sinh khối cao đạt 200-300 tấn/ha/năm, có nhiều giá trị sử dụng, đặc biệt, phục vụ sản xuất lượng sinh học (Koizumi, 2009) Tại Việt Nam, cao lương xem loại trồng phù hợp có ưu vượt trội so với ngơ mía sản xuất lượng sinh học, cao lương cần 1/2 lượng nước 1/2 lượng phân bón so với ngơ mía Do vậy, cao lương trồng hiệu vùng đất khô cằn, chí gần hoang hóa (khoảng 9,3 triệu hecta đất hoang hóa, 4,3 triệu hecta đất đồi núi) nơi khơng thể trồng lúa gạo trồng khác (Ngân hàng Phát triển Châu Á, 2009) Tuy nhiên, trình trồng thử nghiệm, cao lương có sinh khối lớn hàm lượng đường thân cao, nên loại trồng bị nhiều đối tượng sâu bệnh phá hại, sâu đục thân, rệp muội, bệnh thối rễ, bệnh thối thân đối tượng đặc biệt nguy hiểm cao lương Cao lương trồng Việt Nam, nghiên cứu cao lương nói chung sâu bệnh hại nói riêng cịn hạn chế Bệnh thối rễ ảnh hưởng lớn đến suất chất lượng cao lương Bệnh thối rễ thường phát sinh gây hại từ giai đoạn làm chết hàng loạt làm giảm mật độ cây, bị nhẹ thường sinh trưởng phát triển kém, tỷ lệ đổ cao rễ bị tổn thương, ảnh hưởng nghiêm trọng đến suất sản lượng Bệnh thối rễ xuất tất giống nhập nội tất thời vụ trồng, có ruộng suất bị giảm tới 40% Để đưa cao lương vào sản xuất đại trà Việt Nam, cần phải có nghiên cứu nguyên nhân quy luật phát sinh gây hại bệnh thối rễ, làm sở xây dựng biện pháp quản lý hiệu bệnh thối rễ, nâng cao suất chất lượng cao lương Xuất phát từ thực tiễn trên, tiến hành đề tài: :“Điều tra diễn biến xác định tác nhân gây bệnh thối rễ số giống cao lương có triển vọng nhập nội từ Nhật Bản trồng Thái Nguyên” 1.2 Mục đích yêu cầu 1.2.1 Mục đích - Điều tra thành phần lồi bệnh hại cao lương - Điều tra diễn biến bệnh thối rễ cao lương 34 4.3.2 Xác định nguyên nhân gây bệnh 4.3.2.1 Pythium graminicola a Một số đặc điểm sinh học, sinh thái nấm P graminicola Nấm P graminicola thuộc Chi Pythium, lớp Oomycetes Giới Chromista Nấm sản sinh sợi nấm vách ngăn đặc điểm phân biệt lồi nấm với chi nấm thực khác Nấm sinh sản vơ tính tạo thành cấu trúc gọi bọc bào tử động, nơi hình thành giải phóng du động bào tử Những du động bào tử di chuyển có vai trị quan trọng chu kỳ bệnh; đặc biệt chức lan truyền đất ướt bề mặt trồng Sự hình thành du động bào tử đặc điểm phân biệt Pythium với chi nấm thực khác Hình 4.4 Hình ảnh sợi nấm bào tử trứng bào tử hậu nấm Pythium graminicola Du động bào tử giúp cho việc lan truyền bệnh nhanh chóng từ bị nhiễm bệnh sang khỏe Các bọc bảo tử động Pythium hình thành đỉnh đoạn sợi nấm, hình trịn (hình cầu) hình sợi (giống sợi nấm phình ra) Một ống tháo hình thành từ bọc bào tử Pythium, với bọc giả có thành mỏng hình cuối ống tháo Tế bào chất di chuyển từ bọc bào tử qua ống thào học giả Các du động bào tử sâu phát triển bọc giả tung màng bọc giả bị vỡ Nấm P graminicola phân lập từ rễ gây triệu chứng thối rễ cho trình lây bệnh nhân tạo P graminicola lồi nấm tồn lâu dài đất dạng bào tử động; bào tử động nảy mầm, sản sinh ống mầm gián tiếp 35 thông qua việc sản sinh du động bào tử bao vào nang bào tử sau nảy mầm; xâm nhập vào tế bào mơ ký chủ (Hình 4.4) Trên môi trường CMA (Corn Meal Agar), điều kiện nhiệt độ tối ưu cho nấm phát triển từ 28-30oC giảm dần nhiệt độ tăng cao ngừng phát triển nhiệt độ đạt 40oC Nhiệt độ tối thấp cho nấm phát triển 5oC tối đa cho nấm phát triển 37oC Ở nhiệt độ 30oC, tỷ lệ mọc nấm 37mm/ngày (Hình 4.5) Tỷ lệ mọc (mm/ 24hrs) 40 35 30 25 20 15 10 0 10 20 30 40 50 Nhiệt độ (oC) Hình 4.5 Mối tương quan điều kiện nhiệt độ phát triển nấm P graminicola môi trường CMA Mặc dù nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến trình nảy mầm nhiễm bệnh, nhiệt độ ẩm độ (đặc biệt kết hợp hai yếu tố này) nhân tố quan trọng Trong điều kiện lạnh đất bị ướt, nảy mầm phát triển chậm nảy mầm hạt cao lương bị đình trệ, số rễ sơ cấp bị giảm, yếu tố quan trọng giúp nấm bệnh xâm nhập gây hại Tuy nhiên, P graminicola cao lương trưởng thành điều kiện đất ẩm ướt thường có quan hệ chặt chẽ với điều kiện nhiệt độ cao Quá trình nhiễm bệnh cao lương diễn tất loại rễ tất giai đoạn khác nhau, trình nhiễm bệnh ban đầu giải đoạn quan trọng rễ non dễ bị nấm cơng; q trình diễn sớm so với phát triển rễ 36 b Kết lây bệnh nhân tạo Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo cho cao lương tiến hành chậu vại Thí nghiệm tiến hành 100 cao lương khỏe, giống bị nhiễm bệnh đồng ruộng chia thành công thức lây bệnh nguồn nấm P graminicola công thức lây bệnh nước cất, thí nghiệm lặp lại lần Cây lây bệnh trồng đất cát sạch, hấp khử trùng Khi 10 ngày tuổi, tiến hành lây bệnh dung dịch bào tử nấm P graminicola với nồng độ 5×106 bào tử/ml, vào khay trồng đặt điều kiện nhà lưới, chăm sóc hàng ngày, ghi nhận, đếm số lượng biểu triệu chứng bệnh sau 5, 10, 15, 20, 25 30 ngày Sau lây bệnh nhân tạo, tiến hành theo dõi thời gian xuất triệu chứng bệnh, đánh giá tỷ lệ bị bệnh tái phân lập vi sinh vật gây bệnh từ vết bệnh thu thập so với nguồn vi sinh vật phân lập từ bị bệnh đồng ruộng Bệnh xuất sau ngày tiến hành lây bệnh nhân tạo,tỉ lệ bệnh tăng nhanh Sau 10 đền 20 ngày sau lây bệnh nhân tạo tỉ lệ bệnh tăng nhanh, từ 10 đến 15 ngày tỉ lệ bệnh tăng 24% từ giai đoạn 15 đến 20 ngày tỉ lệ bệnh tăng 26% Sau 30 ngày lây bệnh nhân tạo, tỷ lệ bị nhiễm bệnh lên đến 86% (Bảng 4.5) Sau tiến hành lây bệnh nhân tạo, ghi nhận triệu chứng bệnh thối rễ giống với triệu chứng bệnh thối rễ đồng ruộng Vi sinh vật tái phân lập từ triệu chứng Pythium graminicola dùng trình lây bệnh nhân tạo (Hình 4.6) Như vậy, Pythium graminicola, nguyên nhân gây bệnh thối rễ cao lương Thái Nguyên năm 2014 Bảng 4.5 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Pythium graminicola cho cao lương vụ xuân năm 2014 Thái Nguyên Đơn vị: (%) Lây bệnh nấm P Lây bệnh nước cất graminicola Thời gian theo dõi Số bị Tỷ lệ Số bị bệnh Tỷ lệ (%) bệnh (%) Sau ngày 0 Sau 10 ngày 10 0 Sau 15 ngày 17 34 0 Sau 20 ngày 30 60 0 Sau 25 ngày 39 78 0 Sau 30 ngày 43 86 0 37 Đối chứng (nước cất) Lây bệnh P graminicola Hình 4.6 Kết lây bệnh nhân tạo nấm P Graminicola 4.3.2.2 Fusarium moniliforme a Một số đặc điểm sinh học, sinh thái nấm F moniliforme phân lập từ vết bệnh thối rễ cao lương Fusarium moniliforme loài nấm đa thực gây bệnh cho nhiều loại trồng khác nhau, gây ảnh hưởng lớn đến suất độc tố nấm gây bệnh ung thư thực quản người Nấm tồn tàn dư bị bệnh đồng ruộng; sợi nấm, cành bào tử bào tử nấm sản sinh bên thân bị bệnh, tồn đất suốt thời gian gieo trồng, trồng bị nhiễm bệnh lúc điều kiện môi trường thuận lợi cho phát triển bệnh Trên cao lương ngô, nấm F moniliforme gây số bệnh thối thân, thối rễ, thối lõi, mốc hồng hạt bệnh phổ biến khắp vùng trồng cao lương ngô giới Ở nước ta, có nghiên cứu nấm F moniliforme ngô nhiều trồng khác, 38 chưa có nghiên cứu lồi nấm cao lương Mới đây, số nghiên cứu thành phần bệnh nấm hại hạt giống cao lương Gia Lâm-Hà Nội ghi nhận có mặt gây hại F moniliforme Nấm F moniliforme thuộc Hypocreales, họ Nectriaceae, chi Fusarium Bào tử có dạng bao gồm bào tử nhỏ bào tử lớn Bào tử nhỏ có hình trứng hình bầu dục, đơn bào, có có tế bào, khơng màu, kích thước bào tử nhỏ 2,5-6 ì 5-12,5àm Bo t ln hỡnh li lim hoc hình thoi, đầu nhọn cong, có bào tử thẳng, đa bào, có 3-5 vách ngăn, khơng mu, kớch thc bo t ln 4-6,5 ì 24-45àm (Hỡnh 4.7) Hình 4.7 Bào tử nấm F moniliforme phân lập từ vết bệnh thối rễ cao lương Thí nghiệm tiến hành loại môi trường đặc khác bao gồm: PDA (Potato Dextrose Agar), OMA (Oat Meal Agar), RBA (Rose Bengal Agar), NA (Nutrient Agar), CDA (Czapex-Dox Agar) YMA (Yeast Malt Agar) Mẫu nấm sau làm môi trường WA (Water Agar), cấy truyền lên loại môi trường nêu với lần nhắc lại, lần nhắc đĩa môi trường Điều kiện nhiệt độ ủ là 25oC suốt q trình ni cấy Nấm phát triển mạnh môi trường PDA, môi trường OMA mơi trường YMA với đường kính tản nấm 74,95±0,35, 74,50±0,19 73,80±0,15 PDA YMA môi trường dinh dưỡng tốt cho nấm sản sinh bào tử (Bảng 4.6) 39 Bảng 4.6 Đặc điểm nuôi cấy nấm F moniliforme loại mơi trường khác Mơi trường Đường kính tản nấm (mm) Sau ngày Sau ngày PDA 43,50±0,21 74,95±0,35 OMA RBA NA CDA YMA 43,80±0,34 23,98±0,43 42,01±0,28 39,05±0,90 43,01±0,18 74,50±0,19 56,20±0,37 63,90±0,40 57,01±0,15 73,80±0,15 STT Đặc điểm tản nấm Dạng bông, dạng khơng định hình, màu hồng Màu tím violet Màu trắng, dạng Màu trắng, dạng Màu trắng, dạng Màu trắng, dạng Sản sinh bào tử ++++ +++ +++ ++ +++ ++++ Ghi chú: ++: Ít sản sinh bào tử; +++: Sản sinh bào tử trung bình; ++++: Sản sinh nhiều bào tử Kết giá trị trung bình thí nghiệm độc lập ±SD, biểu thị đường kính tản nấm Sau ngày ni cấy, ngưỡng nhiệt độ tối thấp 24oC, đường kính tản nấm đạt 54mm; tỷ lệ mọc bình quân nấm F moniliforme 10,8mm/ngày Tương tự, ngưỡng nhiệt độ 26, 28 tối cao 30oC, đường kính tản nấm tỷ lệ mọc 75, 80 90mm; 15, 16 18mm/ngày (Bảng 4.7) Như vậy, sử dụng môi trường PDA YMA để nuôi cấy tạo bào tử phục vụ thí nghiệm lây bệnh nhân tạo Bảng 4.7 Tỷ lệ mọc nấm Fusarium moniliforme môi trường PDA sau ngày nuôi cấy o STT Nhiệt độ ( C) Đường kính tản nấm (mm) Tỷ lệ mọc (mm/ngày) 24 54 10,8 26 75 15,0 28 80 16,0 30 90 18,0 b Kết lây bệnh nhân tạo cao lương nấm F moniliforme Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo cho cao lương tiến hành chậu vại Thí nghiệm tiến hành 100 cao lương khỏe, giống bị nhiễm bệnh đồng ruộng Thí nghiệm gồm cơng thức lây bệnh nguồn nấm F moniliforme; công thức lây bệnh nước cất, 40 thí nghiệm lặp lại lần Cây lây bệnh trồng đất cát sạch, hấp khử trùng Khi 10 ngày tuổi, tiến hành lây bệnh dung dịch bào tử với nồng độ 5×106 bào tử/ml vào khay trồng đặt điều kiện nhà lưới, chăm sóc hàng ngày, ghi nhận, đếm số lượng biểu triệu chứng bệnh sau 5, 10, 15, 20, 25 30 ngày Sau lây bệnh nhân tạo, tiến hành theo dõi thời gian xuất triệu chứng bệnh, đánh giá tỷ lệ bị bệnh tái phân lập vi sinh vật gây bệnh từ vết bệnh thu thập so với nguồn vi sinh vật phân lập từ bị bệnh đồng ruộng Bệnh xuất sau ngày lây bệnh nhân tạo,tỉ lệ bệnh tăng nhanh, sau 30 ngày lây bệnh nhân tạo số bị nhiễm bệnh đạt 62% (Bảng 4.8) Bảng 4.8 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Fusarium moniliforme cho cao lương vụ xuân năm 2014 Thái nguyên Thời gian theo dõi Sau ngày Sau 10 ngày Sau 15 ngày Sau 20 ngày Sau 25 ngày Sau 30 ngày Sau Lây bệnh F Lây bệnh nước cất moniliforme Số bị bệnh Tỷ lệ (%) Số bị bệnh Tỷ lệ (%) 0 10 0 12 24 0 19 38 0 23 46 0 31 62 0 tiến hành lây bệnh nhân tạo, ghi nhận triệu chứng bệnh thối rễ giống với triệu chứng bệnh thối rễ đồng ruộng Vi sinh vật tái phân lập từ dạng triệu chứng Fusarium moniliforme với vi sinh vật dùng trình lây bệnh nhân tạo (Hình 4.8) Như vậy, Fusarium moniliforme nguyên nhân gây bệnh thối rễ cao lương Thái Nguyên năm 2014 41 Đối chứng (nước cất) Fusarium moniliforme Hình 4.8 Kết lây bệnh nhân tạo nấm Fusarium moniliforme 4.3.2.3 Erwinia sp a Một số đặc điểm sinh học, sinh thái vi khuẩn Erwinia sp phân lập từ vết bệnh thối rễ cao lương Thái Nguyên Erwinia sp sinh trưởng, phát triển gây hại điều kiện Vi khuẩn xâm nhập vào qua vết thương tạo nên vết thối ướt với mùi hôi khó chịu Thời tiết khí hậu nóng ẩm giúp bệnh phát triển mạnh Vi khuẩn lây lan dựa vào nước mưa, nước tưới gây bệnh cho khỏe xung quanh Đặc biệt, bệnh phát triển mạnh giai đoạn thường xảy ngày mưa dầm, chân đất thoát nước Thời tiết ẩm độ cao, nhiệt độ cao thích hợp cho phát triển bệnh, vi khuẩn bị chết điều kiện 42 khô ánh nắng trực tiếp Vi khuẩn Erwinia sp xâm nhập qua vết thương giới, vết thương sâu, bệnh hại khác gây Do đó, cần ý trồng cao lương tránh giai đoạn vào mùa mưa; tốt trồng đất thoát nước tốt cần xử lý đất, hạt trước gieo trồng Vi khuẩn Erwinia sp thuộc họ Enterobacteriaceae, có gram âm, tế bào hình gậy, hai đầu trịn, khơng có lơng roi, kỵ khí khơng bắt buộc, phản ứng catalase âm tính oxidase dương tính Trên mơi trường TTC, khuẩn lạc có màu vàng nhạt, có màu hồng nhạt Trên mơi trường PDA-pepton, khuẩn lạc có hình trịn nhỏ, bong, màu vàng nhạt hay màu kem Vi khuẩn hình gậy, gram âm (Hình 4.9) Hình 4.9 Hình ảnh khuẩn lạc tế bào vi khuẩn Erwinia sp Vi khuẩn phát triển mạnh phạm vi nhiệt độ rộng, nhiệt độ thích hợp 27-320C, nhiệt độ tới hạn chết 500C Theo dõi tốc độ tăng trưởng vi khuẩn cách ni cấy dịng vi khuẩn khiết môi trường PDApeptone lỏng 28oC Tiến hành đọc độ đục tế bào máy quang phổ spectrometer bước song 405nm Vi khuẩn có tốc độ tăng trưởng nhanh, pha tiềm tàng diễn vòng 4-6 đầu, sau 6-8 giờ, vi khuẩn bước vào pha tăng trưởng đạt cực đại thời điểm khoảng 13-14 sau nuôi cấy trước chuyển sang pha cân giảm dần sau (Hình 4.10) 43 Độ đục Đ ộ đ ụ c 1,8 1,6 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 1,52 1,57 1,59 1,5 0,7 0,1 0,1 0,2 0,3 0 10 15 Thờigian giannuôi nuôicấy cấy(giờ) (giờ) Thời 20 25 Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn tốc độ sinh trưởng vi khuẩn Erwinia sp b.Kết lây bệnh nhân tạo cao lương vi khuẩn Erwinia sp Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo cho cao lương tiến hành chậu vại Thí nghiệm tiến hành 100 cao lương khỏe, giống bị nhiễm bệnh đồng ruộng Thí nghiệm gồm cơng thức lây bệnh nguồn vi khuẩn có độc tính cao (sau kiểm tra, đánh giá độc tính thuốc lá); công thức lây bệnh nước cất, thí nghiệm lặp lại lần Cây lây bệnh trồng đất cát sạch, hấp khử trùng Khi 10 ngày tuổi, tiến hành lây bệnh dịch vi khuẩn vào khay trồng đặt điều kiện nhà lưới, chăm sóc hàng ngày, ghi nhận, đếm số lượng biểu triệu chứng bệnh sau 5, 10, 15, 20, 25 30 ngày Sau lây bệnh nhân tạo, tiến hành theo dõi thời gian xuất triệu chứng bệnh, đánh giá tỷ lệ bị bệnh tái phân lập vi sinh vật gây bệnh từ vết bệnh thu thập so với nguồn vi sinh vật phân lập từ bị bệnh đồng ruộng Bệnh xuất sau ngày tiến hành lây bệnh nhân tạo, tỉ lệ bệnh tăng nhanh thời gian từ 10 đến 15 ngày sau lây bệnh nhân tạo, sau 30 ngày lây bệnh nhân tạo tỷ lệ bị nhiễm bệnh lên đến 78% (Bảng 4.9; Hình 4.11) 44 Bảng 4.9 Kết lây bệnh nhân tạo vi khuẩn Erwinia sp cho cao lương vụ xuân Thái Nguyên năm 2014 Lây bệnh vi khuẩn Erwinia sp Lây bệnh nước cất Tỷ lệ (%) Sau ngày Số bị bệnh Số bị bệnh Tỷ lệ (%) Sau 10 ngày 14 0 Sau 15 ngày 19 38 0 Sau 20 ngày 28 56 0 Sau 25 ngày 36 72 0 Sau 30 ngày 39 78 0 Thời gian theo dõi Sau tiến hành lây bệnh nhân tạo, ghi nhận triệu chứng bệnh thối rễ giống với triệu chứng bệnh thối rễ đồng ruộng Vi sinh vật tái phân lập từ dạng triệu chứng Erwinia sp dùng trình lây bệnh nhân tạo Như vậy, Erwinia sp nguyên nhân gây bệnh thối rễ cao lương Thái Nguyên năm 2014 Đối chứng (nước cất) Erwinia sp Hình 4.11.Kết lây bệnh nhân tạo vi khuẩn Erwinia sp 45 PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận - Trong điều kiện vụ Xuân năm 2014 Thái Nguyên mưa nhiều, ghi nhận 15 loại bệnh nấm, loại bệnh vi khuẩn (trong có loại bệnh chưa xác định tên khoa học) loại bệnh vi rút gây - Nguyên nhân gây bệnh thối rễ cao lương Pythium graminicola, Fusarium moniliforme Erwinia sp gây - Vụ xuân Thái Nguyên mưa nhiều độ ẩm cao điều kiện thuận lợi cho bệnh thối rễ phát sinh phát triển Tỉ lệ bệnh thối rễ tăng dần từ thời điểm ngày sau trồng đến 21 ngày sau trồng, sau trồng 21 ngày cao với mức độ bệnh hại cao tỉ lệ bệnh số bệnh, sau bệnh có xu hướng giảm dần 5.2 Đề nghị - Diện tích trồng cao lương mở rộng nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sản xuất lượng sinh học Việc tiếp tục nghiên cứu thành phần diễn biến bệnh hại cao lương cần trọng quan tâm để xây dựng biện pháp phịng trừ cách hợp lí hiệu bênh hại cao lương nói chung bệnh thối rễ nói riêng - Do thời gian nghiên cứu cịn hạn chế cần tiếp tục theo dõi diễn biến bệnh thối rễ suốt trình sinh trưởng cao lương đồng thời cần tiến hành thử hiệu lực số loại thuốc BVTV đến bệnh thối rễ cao lương 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Quyết định số 177/2007/QD-TTg Thủ Tướng Chính Phủ ngày 20 tháng 11 năm 2007 việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” Đặng Vũ Thị Thanh Hà Minh Trung, 1999, 2001; Đặng Vũ Thị Thanh nnk., 2001, 2006; Nguyễn Vũ Thanh, 2002; Nguyễn Vũ Thanh nnk., 1983; Trịnh Tam Kiệt nnk., 2001a,b,c; TIẾNG ANH BAPAT, D.R., JADHAV, H.D., GAUR, S.I AND SALUNKE, C.B., 1987, Sweet sorghum cultivar for production of quality syrup and jaggery in Maharashtra Marathwada Agricultural University, pp 203-206 BAPAT, D.R., SHINDE, M.D., PADHYE, A.P AND DHANDE, P.H., 1983, Screening of sweet sorghum varieties Sorghum Newsletter, 26 : 28 BLUM, A., FELDHAY, H AND DOR, Z., 1975, Sweet sorghum for sugar production Sorghum, Newsletter, 18 : 72 9.BLUM, A., FELDHAY, H AND DOR, Z., 1977, Sugar production potential of sweet sorghum in Israel Special publication No 83 (Final Report of 1975-76) Division of Scientific Publications, Bet-Dagan, Israel 10 BORRELL, A, 2000 Drought-resistant crops will lead the revolution in the 21st century Agric Sci 13, 37-38 11 CHIU, S.M AND HU, M.F., 1984, Comparison of autumn and ratoon crop characters of sweet sorghum varieties Journal of Agricultural Research of China, 33 (4) : 372-376 12 CHOUDHARI, S.D., 1990, Effects of date of harvest on juice yield and brix of high energy sorghum Journal of Maharashtra Agricultural Universities, 15 (2) : 232-233 13 CONLEY, S., 2003 Grain sorghum flowering characteristics Intergrated Pest Crop Mangament Newsletter Vol 13, No.18 (3-6) 47 14 DAS, D., CHATTERJEE, A.C AND PAUL, M., 2001, Eco-friendly biofuel for public welfare Bharatiya Sugar, March, 26 : 141.144 15 Edmunds and Zummo, 1975 16 HILLS, F.J., JOHNSON, S.S., GENG, ABSHAHI, A AND PETERSON, G.R., 1981, California Agriculture, 35 : 14 17 KARVE, A.D., GHANEKAR, A.R AND KSHIRSAGAR, S.H, 1974, Field scale manufacture of raw sugar from sweet sorghum Sorghum Newsletter, 17 : 53 18 Koizumi, 2009 19 MARTIN, J.H., 1970 History and classification of sorghum In Wall, J.S & Ros, W.M (Eds) Sorghum production and utilization AVI puplishing Co., Inc London, p1-27 20 Pratt and Janke 1980 21 RATNAVATHI, C V., BISWAS, P K., PALLAVI, M., MAHESHWARI, M., VIJAYKUMAR, B S AND SEETHARAMA, N., 2004, Alternative uses of sorghum- Methods and Feasibility : Indian perspective in Alternate uses of sorghum and pearl millet in Asia : Proceedings of the Expert Meeting, ICRISAT, Patancheru, Andhra Pradesh, India, 1-4 July, 2003, pp 188-199 22 RAUPPU, A.A.A., CORDETRO, D.S., PETRINI, J.A., PORTO, M.P., BRANCAO, N., SANTOS FILHO AND DOS, B.G., 1980, Sweet sorghum culture in the southern region of Rio Grande de Sul Circular Tecnica, UEPAE DE Pelotas, 12 : 15 23 WILSON, H.K., 1955 Grain Crops McGraw-hill, Inc., New York, USA TÀI LIỆU MẠNG 24 Giới thiệu lúa miến ngọt: http://www.secoin.vn/Desktop.aspx/Gova-san-pham-sinh-hoc/Biodiesel-Bioethanol/Lua_mien_ngot/ 25 Tuyệt vời lúa miến ngọt! http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinhvat-hoc/thuc-vat/20168_Tuyet-voi-cay-lua-mien-ngot.aspx 26 Tổng quan lúa miến 27.http://www.apsnet.org/publications/commonnames/Pages/Sorghum.aspx 48 BẢNG PHỤ LỤC Diễn biến thời tiết, khí hậu Thái Nguyên qua tháng thí nghiệm năm 2014 Chỉ tiêu Tháng Nhiệt độ tố Nhiệt độ tố Nhiệt độ TB Lượng mưa Độ ẩm (%) cao thấp (0C) (mm) 0 ( C) ( C) 16,6 25,8 6,3 3,7 73 16,6 27,6 8,4 29,7 82 19,4 30,6 13,0 85,9 91 24,7 32,5 19,4 139,3 89 28,4 32,9 25,7 152,2 79 ... gây bệnh thối rễ số giống cao lương có triển vọng nhập nội từ Nhật Bản trồng Thái Nguyên? ?? 1.2 Mục đích yêu cầu 1.2.1 Mục đích - Điều tra thành phần loài bệnh hại cao lương - Điều tra diễn biến bệnh. .. thối rễ cao lương 3 - Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ cao lương 1.2.2 Yêu cầu - Nhận dạng loại bệnh hại cao lương Điều tra thành phần mức độ phổ biến loại bệnh hại Xác định diễn biến bệnh. .. Giám định mẫu bệnh hại 24 3.3.3 Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ hại cao lương Thái Nguyên 24 3.3.4 Điều tra diễn biến bệnh thối rễ hại cao lương 25 3.3.5 Điều tra