Năm 2014. ST T Tên bệnh Bộ phận bị hại Mức độ gây hại Thông thường Tên Khoa học
1 Đốm lá Leptosphaeria septovariata Saccas Lá +
2 Đốm vân Leptosphaeria grisea Paserini Lá +
3 Sẹo đen Phyllachora sorghi Hoehn. Lá + 4 Rỉ sắt Puccinia purpurea Cooke Lá + 5 Đốm nâu tím Curvularia lunata (Wakker) Boedijn Lá +
6 Cháy sọc đỏ Curvularia sp. Lá +
7 Đốm đen Alternaria tennuis Nees Lá +
8 Đốm tím Cercospora sorghi Ellis et Everhart Lá +
9 Thán thư Colletotrichum graminicola (Ces.)
Wils. Lá, bẹ ++
10 Đốm trắng viền đỏ Pestalozzia andropogonis Rostr. Lá + 11 Đốm trắng Phyllosticta sorghi Sacc. Lá +
12 Cháy lá Septoria sorghi Padiwck Lá +
13 Đốm lá Bipolaris cookei (Sacc.) Shoemaker
= Helminthosporium cookei Sacc. Lá ++
14 Thối rễ Pythium graminicola,
Fusarium moniliforme Rễ ++
15 Thối rễ Erwinia sp. Rễ ++
16 Đốm vạch vi
khuẩn Pseudomonas andropogonis Stapp Lá ++ 17 Thối nõn Vi khuẩn (chưa xác định được)
Nõn ++
18 Khảm ngô Maize Mosaic Virus Cây +
Ghi chú: +: < 10% cây bị bệnh; ++: 11- 25% cây bị bệnh; +++: 26 -50% cây bị bệnh; ++++: > 50% cây bị bệnh
B
Colletotrichum graminicola Đốm vạch vi khuẩn
Khảm mía (Sugarcane mosaic virus) Khô vằn (Rhizoctonia solani)
Bệnh thối nõn Bệnh thối rễ
Hình 4.1. Triệu chứng của một số loại bệnh phổ biến phát hiện được trên cao lương ngọt
Có nhiều loại bệnh hại cao lương trong suốt các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây, gây hại ở tất cả các bộ phận khác nhau của cây từ rễ đến
bông, hạt cao lương. Chúng tôi đã phát hiện được 15 loại bệnh do nấm, 3 loại bệnh do vi khuẩn (trong đó bệnh thối nõn vi khuẩn chưa xác định được tên khoa học) và 1 loại bệnh do vi rút gây ra (Bảng 4.1). Trong vụ xuân 2014 thì bệnh thối rễ, bệnh đốm lá và bệnh đốm vạch vi khuẩn có tỉ lệ cao, cây bị đốm lá nặng có thể cản trở quá trình quang hợp của cây ảnh hưởng tới sự phát triển cũng như năng suất cây trồng. Ngoài ra còn xuất hiện các loại bệnh hại khác với tỉ lệ thấp hơn. Điều kiện vụ xuân 2014 của Thái Nguyên mưa nhiều độẩm cao là điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển. Trong số các bệnh thu thập
được, một số loại bệnh phổ biến như bệnh thán thư (Colletotrichum graminicola), bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) và bệnh thối rễ (do 1 số loài vi sinh vật gây ra (Hình 4.1).
4.2. Diễn biến bệnh thối rễ hại cao lương ngọt
Trong công tác bảo vệ thực vật, cần điều tra xác định diễn biến bệnh hại trên đồng ruộng để xác định được thời điểm và mức độ phát sinh, phát triển và gây hại của bệnh; từ đó có biện pháp để phòng trừ kịp thời hạn chế tối đa tác hại của bệnh, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, không gây ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng của nông sản. Do đó, để tiến hành xây dựng biện pháp phòng trừ bệnh thối rễ cao lương ngọt đạt hiệu quả cao, chúng tôi tiến hành theo dõi diễn biến bệnh trong vụ xuân 2014 tại 2 địa điểm là Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên và Xã Hợp Thành huyện Phú Lương. (Hình 4.2, Hình 4.3).
Bảng 4.2. Diễn biến bệnh thối rễ cao lương tại Phú Lương vụ xuân năm 2014
Đơn vị: (%)
Ngày điều tra Tỉ lệ bệnh (%) Chỉ số bệnh (%)
Ngày 23/3/2014 6,8 2,1 Ngày 30/3/2014 10,0 3,4 Ngày 06/4/2014 14,0 5,1 Ngày 13/4/2014 14,0 4,7 Ngày 20/4/2014 13,6 4,2 Ngày 27/4/2014 12,4 3,5
Hình 4.2. Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ tại Phú Lương vụ xuân năm 2014
Bệnh thối rễ xuất hiện rất sớm giai đoạn cây mọc được 7 ngày đã xuất hiện triệu chứng của bệnh. Bệnh có xu hướng tăng dần từ 7 ngày sau trồng
đến giai đoạn 21 ngày sau trồng, sau đó bệnh không tăng và có xu hướng giảm dần. Giai đoạn 7 ngày sau trồng tỉ lệ bệnh là 6,8%, chỉ số bệnh là 2,1%. Sau trồng 14 ngày tỉ lệ bệnh tăng 3,2% so với giai đoạn 7 ngày sau trồng và ở
mức 10%, chỉ số bệnh ở mức 3,4% tăng 1,3% so với chỉ số bệnh 7 ngày sau trồng. Tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh tăng cao và đạt cực đại vào giai đoạn 21 ngày sau trồng, tỉ lệ bệnh ở mức 14% tăng 4% so với giai đoạn 14 ngày sau trồng và tăng 7,2% so với giai đoạn 7 ngày, chỉ số bệnh cũng tăng cao và đạt cực
đại là 5,1% tăng 1,7% so với giai đoạn 14 ngày sau trồng và 3% so với giai
đoạn 7 ngày sau trồng. Sau giai đoạn 21 ngày sau trồng tỉ lệ bệnh không tăng và có xu hướng giảm dần, chỉ số bệnh giai đoạn 28 ngày sau trồng giảm 0,4%, giai đoạn 35 ngày sau trồng tỉ lệ bệnh giảm nhẹ xuống còn 13,6% chỉ số bệnh là 4,2% giảm 0,9% so với giai đoạn 21 ngày sau trồng. Giai đoạn 42 ngày sau trồng chỉ số bệnh giảm 1,6% và ở mức 3,5% tỉ lệ bệnh là 12,4%.
Bảng 4.3. Bảng diễn biến bệnh thối rễ điều tra tại Đại Học Nông lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014
Đơn vị: (%)
Ngày điều tra Tỉ lệ bệnh (%) Chỉ số bệnh (%)
Ngày 24/3/2014 5,6 2,0 Ngày 31/3/2014 7,4 2,9 Ngày 07/4/2014 11,6 4,5 Ngày 14/4/2014 11,4 4,0 Ngày 21/4/2014 11,4 3,7 Ngày 28/4/2014 10,9 3,4
Hình 4.3. Biểu đồ diễn biến bệnh thối rễ
tại Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên vụ xuân năm 2014
Bệnh thối rễ điều tra tại Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên xuất hiện từ
rất sớm, triệu chứng bệnh xuất hiện từ giai đoạn 7 ngày sau trồng. Bệnh thối rễ tại trường Đại Học Nông Lâm có xu hướng tăng dần từ giai đoạn 7 ngày sau trồng đến giai đoạn 21 ngày sau trồng sau đó có xu hướng giảm dần. Giai
sau trồng tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh đều tăng, tỉ lệ bệnh tăng 1,8% so với giai
đoạn 7 ngày sau trồng và ở mức 7,4%, chỉ số bệnh tăng 0,9% so với giai đoạn 7 ngày sau trồng. Tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh tăng nhanh vào giai đoạn 21 ngày sau trồng và đạt cực đại. Tỉ lệ bệnh sau trồng 21 ngày là 11,6% tăng 4,2% so với tỉ lệ bệnh giai đoạn 14 ngày sau trồng và tăng 6% so với giai đoạn 7 ngày sau trồng. Chỉ số bệnh tăng 1,6% so với chỉ số bệnh giai đoạn 14 ngày sau trồng, tăng 2,5% so với chỉ số bệnh giai đoạn 7 ngày sau trồng. Sau giai đoạn 21 ngày sau trồng bệnh thối rễ có xu hướng giảm dần cả về tỉ lệ bệnh vè chỉ
số bệnh. Sau trồng 28 ngày tỉ lệ bệnh giảm 0,2% chỉ số bệnh giảm 0,5%. Giai
đoạn 35 ngày sau trồng và 42 ngày sau trồng chỉ số bệnh và tỉ lệ bệnh đều có xu hướng giảm, tỉ lệ bệnh giảm 0,5% so với giai đoạn 35 ngày sau trồng và ở
mức 10,9% chỉ số bệnh giảm 0,3% ở mức 3,4% vào giai đoạn 42 ngày sau trồng.
Như vậy diễn biến bệnh thối rễ cao lương ngọt tại 2 điểm điều tra là
Đại Học Nông lâm Thái Nguyên và tại xã Hợp Thành huyện Phú Lương có xu hướng giống nhau. Tại 2 điểm điều tra bệnh thối rễ đều có xu hướng tăng dần cả tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh từ giai đoạn 7 ngày sau trồng đến giai đoạn 21 ngày sau trồng sau đó có xu hướng giảm dần. Tuy nhiên tỉ lệ bệnh và chỉ số
bệnh tại Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên thấp hơn và sau giai đoạn 21 ngày sau trồng thì tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh giảm chậm hơn. Diễn biến bệnh tại 2 địa điểm có xu hướng giống nhau là vì điều kiện ngoại cảnh vụ
xuân 2014 của 2 địa điểm tương đối giống nhau đều mưa nhiều, lượng mưa trung bình tháng 3 là 85,9mm độ ẩm cao độ ẩm trung bình trong tháng 3 là 91%, tháng 4 độẩm là 89% tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh phát triển.
4.3. Xác định nguyên nhân gây bệnh thối rễ
4.3.1. Triệu chứng bệnh thối rễ cao lương ngọt
Đối với bệnh thối rễ cao lương ngọt, một số dạng triệu chứng khác nhau đã được ghi nhận trên các mẫu thu thập được, và nghi ngờ là có thể là do một số nguyên nhân gây bệnh khác nhau gây ra. Triệu chứng ban đầu có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Khi bị nhiễm bệnh, rễ bị thối và bị
phân hủy, làm cho cây còi cọc; khi bộ rễ cây cao lương bị thối nặng làm cho cây bị chết. Ban đầu, triệu chứng trên rễ là những vết bệnh có màu đen, tối và có nhiều vết màu nâu đỏ, đen và ở những rễ bị chết, toàn bộ vết bệnh hoặc rễ
có màu nâu. Chúng tôi đã phân loại và xếp thành một số dạng triệu chứng khác nhau. Từ mỗi dạng triệu chứng khác nhau này, chúng tôi đã phân lập
được một số loại đối tượng vi sinh vật khác nhau như và đã xác định được là
Pythium graminicola, Fusarium moniliforme, Erwinia sp. và một loài nấm khác nữa nhưng đến thời điểm hiện nay, chúng tôi vẫn chưa xác định được tên khoa học của loài nấm này (Bảng 4.4).
Bảng 4.4. Các dạng triệu chứng bệnh thu được trên đồng ruộng vụ xuân năm 2014 tại Thái Nguyên
Dạng triệu chứng
Mô tả chi tiết Hình ảnh
Vi sinh vật phân lập được Dạng 1 Trên rễ là những vết bệnh có màu đen tối và có nhiều vết màu nâu đỏ hoặc đen trên rễ và thỉnh thoảng ở những rễ bị chết, toàn bộ vết bệnh hoặc rễ có màu nâu. Pythium graminicola Dạng 2
Khi bị nhiễm bệnh, rễ mới sinh ra có thể biểu hiện vết bệnh riêng biệt với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Bệnh thối tiếp tục phát triển; do đó, rễ già hơn thường bị phân hủy, làm cho cây còi cọc; khi bộ rễ cây cao lương bị thối nặng, thì cây dễ bị bật gốc. Fusarium moniliforme Dạng 3 Vết bệnh có màu đen tối không định hình, có dạng ướt và mùi hôi thối. Vi khuẩn tồn tại trên cây ký chủ, tàn dư cây bệnh và là nguồn bệnh lây lan cho các cây khác.
4.3.2. Xác định nguyên nhân gây bệnh
4.3.2.1. Pythium graminicola
a Một sốđặc điểm sinh học, sinh thái của nấm P. graminicola
Nấm P. graminicola thuộc Chi Pythium, lớp Oomycetes trong Giới Chromista. Nấm sản sinh ra các sợi nấm không có vách ngăn là đặc điểm phân biệt loài nấm này với các chi nấm thực khác. Nấm sinh sản vô tính tạo thành các cấu trúc gọi là bọc bào tử động, nơi hình thành và giải phóng du
động bào tử. Những du động bào tử này di chuyển được và có vai trò quan trọng trong chu kỳ bệnh; đặc biệt là chức năng lan truyền trong đất ướt hoặc trên bề mặt cây trồng. Sự hình thành du động bào tử cũng là một đặc điểm phân biệt Pythium với các chi nấm thực khác.
Hình 4.4. Hình ảnh sợi nấm và bào tử trứng và bào tử hậu của nấm Pythium graminicola
Du động bào tử giúp cho việc lan truyền bệnh nhanh chóng từ cây bị
nhiễm bệnh sang cây khỏe. Các bọc bảo tử động của Pythium được hình thành
ở đỉnh hoặc đoạn giữa các sợi nấm, hình tròn (hình cầu) hoặc hình sợi (giống như sợi nấm phình ra). Một ống tháo được hình thành từ bọc bào tử của Pythium, với một bọc giả có thành rất mỏng hình ở cuối ống tháo. Tế bào chất di chuyển từ bọc bào tử qua ống thào và học giả. Các du động bào tử sâu đó phát triển trong bọc giả và được tung ra khi màng bọc giả bị vỡ. Nấm P. graminicola
đã được phân lập từ rễđã gây triệu chứng thối rễ cho cây con trong quá trình lây bệnh nhân tạo. P. graminicola là loài nấm có thể tồn tại lâu dài trong đất dưới dạng bào tử động; bào tử động nảy mầm, sản sinh ra ống mầm hoặc gián tiếp
thông qua việc sản sinh ra du động bào tử bao vào nang bào tử và sau đó nảy mầm; và xâm nhập vào tế bào và mô cây ký chủ (Hình 4.4).
Trên môi trường CMA (Corn Meal Agar), điều kiện nhiệt độ tối ưu cho nấm phát triển là từ 28-30oC và giảm dần khi nhiệt độ tăng cao và ngừng phát triển khi nhiệt độ đạt 40oC. Nhiệt độ tối thấp cho nấm phát triển là 5oC và tối
đa cho nấm phát triển là 37oC. Ở nhiệt độ 30oC, tỷ lệ mọc của nấm là 37mm/ngày (Hình 4.5). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 T ỷ l ệ m ọ c (m m /2 4 h rs ) Nhiệt độ (oC)
Hình 4.5. Mối tương quan giữa điều kiện nhiệt độ và sự phát triển của nấm P. graminicola trên môi trường CMA
Mặc dù nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm và nhiễm bệnh, nhưng nhiệt độ và ẩm độ (đặc biệt là sự kết hợp cả hai yếu tố
này) là những nhân tố quan trọng nhất. Trong điều kiện lạnh và đất bị ướt, thì sự nảy mầm và phát triển của cây con chậm như sự nảy mầm của hạt cao lương bị đình trệ, số rễ sơ cấp bị giảm, là yếu tố quan trọng giúp nấm bệnh xâm nhập và gây hại. Tuy nhiên, P. graminicola trên cây cao lương trưởng thành trong điều kiện đất ẩm và ướt thường có quan hệ chặt chẽ với điều kiện nhiệt độ cao. Quá trình nhiễm bệnh của cây cao lương diễn ra trên tất cả các loại rễ ở tất cả các giai đoạn khác nhau, nhưng quá trình nhiễm bệnh ban đầu
ở giải đoạn cây con là quan trọng nhất khi bộ rễ của cây còn non và dễ bị nấm tấn công; quá trình này có thể diễn ra sớm hơn so với sự phát triển của rễ.
b. Kết quả lây bệnh nhân tạo trên cây con
Thí nghiệm lây bệnh nhân tạo cho cây cao lương được tiến hành trong chậu vại. Thí nghiệm được tiến hành trên 100 cây cao lương khỏe, cùng giống
đã bị nhiễm bệnh trên đồng ruộng chia thành 2 công thức được lây bệnh bằng nguồn nấm P. graminicola và công thức lây bệnh bằng nước cất, thí nghiệm lặp lại 3 lần. Cây lây bệnh được trồng trong đất cát sạch, được hấp khử trùng. Khi cây con được 10 ngày tuổi, tiến hành lây bệnh bằng dung dịch bào tử nấm
P. graminicola với nồng độ 5×106 bào tử/ml, vào trong khay trồng và đặt trong điều kiện nhà lưới, chăm sóc hàng ngày, và ghi nhận, đếm số lượng cây biểu hiện triệu chứng bệnh sau 5, 10, 15, 20, 25 và 30 ngày. Sau khi lây bệnh nhân tạo, tiến hành theo dõi thời gian xuất hiện triệu chứng bệnh, đánh giá tỷ
lệ cây bị bệnh và tái phân lập vi sinh vật gây bệnh từ vết bệnh thu thập được và so với nguồn vi sinh vật phân lập từ cây bị bệnh trên đồng ruộng. Bệnh xuất hiện sau 5 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% tiếp theo là từ giai đoạn 15 đến 20 ngày tỉ lệ bệnh tăng 26%. Sau 30 ngày lây bệnh nhân tạo, tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh lên đến 86% (Bảng 4.5).
Sau khi tiến hành lây bệnh nhân tạo, chúng tôi ghi nhận triệu chứng bệnh thối rễ giống với triệu chứng bệnh thối rễ trên đồng ruộng. Vi sinh vật tái phân lập từ triệu chứng là Pythium graminicola đã dùng trong quá trình lây bệnh nhân tạo (Hình 4.6). Như vậy, Pythium graminicola, là nguyên nhân gây
ra bệnh thối rễ cao lương ngọt tại Thái Nguyên năm 2014.
Bảng 4.5. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm Pythium graminicola cho cao lương ngọt vụ xuân năm 2014 tại Thái Nguyên
Đơn vị: (%)
Thời gian theo dõi Lây bệnh bằng nấm P. graminicola Lây bệnh bằng nước cất Số cây bị bệnh Tỷ lệ (%) Số cây bị bệnh Tỷ lệ (%) Sau 5 ngày 2 4 0 0 Sau 10 ngày 5 10 0 0 Sau 15 ngày 17 34 0 0 Sau 20 ngày 30 60 0 0 Sau 25 ngày 39 78 0 0 Sau 30 ngày 43 86 0 0
Hình 4.6. Kết quả lây bệnh nhân tạo bằng nấm P. Graminicola
4.3.2.2. Fusarium moniliforme
a. Một số đặc điểm sinh học, sinh thái của nấm F. moniliforme phân lập từ