2.3.1. Đặc điểm của giống lúa IR 50404
Nguồn gốc giống lúa IR 50404 có nguồn gốc từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) được nhập vào Việt Nam đầu năm 1990. Giống IR 50404 do Bộ môn cây lương thực – Viện khoa học kỷ thuật Nông Nghiệp Việt Nam chọn lọc và phát triển. Giống IR 50404 được công nhận chính thức vào năm 1992.
Đặc điểm nông học của giống IR 50404 thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 90 ngày trong điều kiện sạ thẳng; chiều cao cây thấp (85–90 cm), đẻ nhánh khá, số hạt/bông trung bình (65-70), tỉ lệ hạt chắc cao. Giống IR 50404 chịu phèn mặn khá, dễ tính, thích ứng rộng có thể gieo trồng và đạt năng suất cao trong cả hai vụ Đông Xuân và Hè Thu. IR 50404 kháng cao rầy nâu và nhiễm nhẹ bệnh đạo ôn và khô vằn. Hiện nay IR 50404 vẫn được gieo trồng trên diện tích rất rộng ở hầu hết các tỉnh ĐBSCL, giống nhiễm rầy cục bộ ở một số địa phương. Nhược điểm cơ bản của IR 50404 là chất lượng gạo thấp (hạt hơi ngắn và tỉ lệ cháy bìa lá khá cao).
Hướng sử dụng và yêu cầu kỹ thuật IR 50404 có thể gieo trồng trong cả 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu, đặc biệt thích hợp ở vùng đất nhiễm phèn nhẹ đến trung bình và những vùng cần giống cực ngắn ngày để tránh mặn trong vụ Đông Xuân và né lũ trong vụ Hè Thu. Tuy nhiên IR 50404 có chất lượng gạo thấp, không nên bố trí sản xuất ở những vùng lúa cao sản chất lượng cao cho xuất khẩu.
2.3.2. Đặc điểm của giống lúa HMT1
Nguồn gốc giống lúa HMT1 được viết tắt của xã Hậu Mỹ Trinh nằm ở huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang có nguồn gốc từ nông dân Nguyễn Văn Rô (Tư Rô) đã lai tạo ra và ứng dụng sản xuất vào năm 2006.
Đặc điểm nông học giống HMT1 có thời gian sinh trưởng ngắn khoảng 90 – 92 ngày, chiều cao của cây khoảng 97 cm, đẻ nhánh khá. Năng suất trung bình vào vụ Hè Thu 6 – 6.5 tấn/ ha, vụ Đông Xuân năng suất đạt 9-10 tấn/ha. Giống lúa này được một số tỉnh Đồng Tháp, Long An, Tiền Giang,….cùng đồng loạt đưa vào sản xuất.
Hướng sử dụng và yêu cầu kỷ thuật giống HMT1 có thể sản xuất đến 3 vụ/năm. Để đạt được hiệu quả và chất lượng trên cần áp dụng đúng quy trình kỹ thuật từ khâu chọn giống thuần đến sử dụng những sản phẩm ưu việt trong quá trình canh tác. Sử dụng thuốc BVTV phải tuân thủ chặt chẽ theo hướng dẫn thì mới đem lại hiệu quả cao.
2.4. Sự kháng bệnh của cây trồng
2.4.1. Khái niệm
Khi cây trồng bị sự tấn công của mầm bệnh thì chúng luôn có khuynh hướng chống lại mầm bệnh đó, nếu cây không có khả năng chống lại được thì sẽ bị nhiễm bệnh. Trong đó, những giống có khả năng chống chọi lại mầm bệnh, cây không mắc bệnh hay thiệt hại không đáng kể, gọi là giống kháng. Tùy thuộc vào những đặc điểm sinh lý và sinh hóa của từng giống mà giống đó biểu hiện tính kháng hoặc nhiễm bệnh. Cơ chế kháng bệnh bệnh trên cây được chia làm hai nhóm: kháng thụ động và kháng chủ động (Phạm Văn Kim, 2000).
2.4.2. Kháng thụ động
Kháng thụ động là do cấu trúc cơ thể, chức năng sinh lý hoặc là các chất hóa học có sẵn trong dịch của cây giúp cây có thể kháng lại sự tấn công hoặc gây hại của mầm bệnh. Những thành phần có sẵn trong cây dù có mầm bệnh hay không có mầm bệnh như là lớp
cutin, số lượng, kích thước, và cơ chế hoạt động của khí khổng, sự trao đổi chất, độ chua của dịch tế bào, các chất độc, các chất kích thích sinh trưởng,…(Phạm Văn Kim, 2000).
Cơ chế giải phẩu hình thái, nhiều đặc điểm riêng của cây trồng về giải phẩu hình thái đã tạo ra tính kháng đối với sự xâm nhập của vật gây bệnh.
Cơ chế chức năng sinh lý, tính kháng được hình thành ở đây là do những đặc điểm riêng về chức năng sinh lý của cây trồng. Trong nhóm cơ chế này, có ý nghĩa thật sự là hoạt động mở của lỗ khí khổng có ý nghĩa lớn đối với một số nấm và vi khuẩn chỉ xâm nhiễm qua khí khổng của lá, sự tạo thành sẹo khi có vết thương cơ giới, đặc điểm trao đổi chất, đặc điểm nảy mầm của hạt giống (Cheremisinov, 1973).
2.4.3. Kháng chủ động
Khi cây bị mầm bệnh tấn công thì cơ chế kháng chủ động của cây sẽ xuất hiện. Khi đó, cây tự tạo ra các cấu trúc đặc biệt, các hóa chất hay các phản ứng tự chết cục tế bào để ngăn chặn sự tấn công của mầm bệnh vào tế bào chưa nhiễm bệnh.
Cơ chế hóa học tính kháng bệnh của cây trồng được hình thành do nồng độ acid của tế bào và sự hình thành các chất như anthxian, phenol, glucozit, fitonxit,..cản trở sự lây lan của mầm bệnh. Một phản ứng tích cực của cây trồng đối với sự xâm nhiễm của vật gây bệnh là sự hình thành các vết hoại tử hay chết từ phần mô, sự bần hóa các tế bào xung quanh vết thương. Trong phạm vi hoại tử, vi sinh vật không thể tồn tại được (Cheremisinov, 1973).
Các cấu trúc đặc biệt có thể là tầng rụng, tầng mô rỗng, các chất keo hay các bướu tylôz,…Trong trường hợp không có mầm bệnh thì cơ chế này sẽ không xuất hiện hay ở mức độ thấp (Phạm Văn Kim, 2000).
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1. Phương tiện nghiên cứu
Thời gian
Trong vụ Hè Thu năm 2014, thí nghiệm được thực hiện từ tháng 6 đến tháng 11.
Địa điểm
Thí nghiệm được thực hiện ở hai địa điểm, xã Hậu Mỹ Trinh, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang và xã Mỹ Hòa Hưng, huyện Chợ Mới, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang.
3.1.1. Dụng cụ, thiết bị
Đĩa Petri, ống tube, ống nghiệm, bình tam giác, ống đong, que cấy vi khuẩn, cân điện tử, bình tam giác, đĩa Petri, tủ cấy, micropipette, bình phun, máy đo ẩm độ, nồi hấp tiệt trùng, kính hiển vi điện tử, máy lắc, khung kim loại với diện tích 400 cm2
. Phân bón và thuốc hóa học (theo công thức của nông dân tại từng địa phương).
3.1.2. Vật liệu
Vi khuẩn Xoo được lấy từ bộ sưu tập của nhóm nghiên cứu bệnh cây, Phòng Thí nghiệm Sinh học Phân tử, Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Đại học Cần Thơ.
Vi khuẩn đối kháng Bacillus safensis lưu trữ tại Phòng Thí nghiệm Sinh học Phân tử (Võ Thị Phương Trang, 2013).
Lúa giống được sử dụng theo nông dân tại Long Xuyên là giống IR 50404 và Cái Bè là giống HMT1.
3.1.3. Hóa chất
Các loại hóa chất sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi khuẩn gồm có Nutrient agar, peptone, beef extract, NaCl, Ca(NO3).4H2O , Na2HPO4 , sucrose, FeSO4.7H2O, agar và một số chất hữu cơ phối trộn và các hóa chất khác.
+ Thành phần môi trường NA dùng để nuôi vi khuẩn Bacillus safensis. Trong 1000 ml môi trường bao gồm NaCl (5 g), beef extract (3 g), Peptone (5 g), Agar (15 g), nước cất (1000 ml), trong môi trường có pH = 6,8 (Shivail et., 2006).
+ Môi trường Wakimoto cải tiến (Karganilla và ctv., 1973) dùng để nuôi vi khuẩn gây bệnh Xoo và thử đối kháng trên đĩa thạch. Trong 1000 ml môi trường bao
gồm Ca(NO3)2.4H2O (0,5 g), Na2HPO4 (0,82 g), Peptone (5 g), Sucrose (20 g), FeSO4.7H2O (0,05 g), Agar (15 g), Nước cất 1000 ml, có pH = 7.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện tại 2 địa điểm trong cùng vụ Hè Thu, thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 lần lặp lại, gồm 5 nghiệm thức
Nghiệm thức 1: Ngâm hạt với huyền phù vi khuẩn Bacillus safensis có mật số 108 CFU/ml.
Nghiệm thức 2: Chủng vào đất huyền phù vi khuẩn Bacillus safensis có mật số 107 CFU/ml.
Nghiệm thức 3: Phun huyền phù vi khuẩn Bacillus safensis vào lá có mật số 107CFU/ml vào 21 ngày trước chủng bệnh.
Nghiệm thức 4: Sử dụng thuốc hóa học để đặc trị bệnh cháy bìa lá được nông dân áp dụng tại mỗi địa điểm thí nghiệm (thuốc hóa học).
Nghiệm thức 5: Không xử lý (đối chứng).
Thí nghiệm gồm 15 lô, mỗi lô có kích thước 20 m2
(4x5m). Các ô thí nghiệm cách nhau 20 – 30 cm. Ruộng thí nghiệm được tách biệt với ruộng lúa xung quanh của nông dân bằng bờ bao. Tổng diện tích thí nghiệm khoảng 500m2
(Hình 6). Trong đó: Các nghiệm thức : 1, 2, 3, 4, 5. Số lần lặp lại nghiệm thức: A, B, C. Bờ bao Hình 6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1A 4B 5B 2C 3C 2B 1B 4C 3B 5A 1C 5C 2A 4A 3A 20–30 cm 4m 5m
3.2.2. Các bước thực hiện Chuẩn bị huyền phù vi khuẩn Chuẩn bị huyền phù vi khuẩn
Vi khuẩn được cấy chuyển trong môi trường đĩa thạch. Sau đó, nuôi và nhân mật số vi khuẩn Bacillus safensis trong 2 bình tam giác có chứa môi trường NB (môi trường NA không chứa agar) và lắc trên máy lắc trong 24 giờ trước khi phun.
Hình 7: Vi khuẩn Bacillus safensis trong môi trường. A: Khuẩn lạc trong môi trường NA; B: Vi khuẩn nuôi trong môi trường NB; C: Vi khuẩn trong môi trường NB trên máy lắc 1 ngày; D: Vi khuẩn trong chai nhựa đưa ra đồng ruộng.
Chuẩn bị giống
Lúa giống được loại bỏ các hạt lép, hạt lửng. Hạt lúa giống được ngâm trong nước 24 giờ và đem lên ủ trong 48 giờ trước khi sạ.
Chuẩn bị đất
Đất được xới, trục và san phẳng. Đắp bờ ngăn ruộng thí nghiệm và các ruộng xung quanh. Tiến hành phân ô và đánh các rãnh nước giữa các ô. Rút nước ráo mặt ruộng 1 ngày trước khi sạ.
A B
D C
Hình 8: Xử lý đất trước khi sạ. A: Xới, trục và san phẳng đất; B: Phân lô đánh rãnh nước các ô thí nghiệm; C: Rút ráo nước trước khi sạ.
Phương pháp ngâm hạt với huyền phù
vi khuẩn Bacillus safensis
Đối với nghiệm thức ngâm hạt, lúa giống được ủ 24 giờ, sau đó ngâm với dịch huyền phù của vi khuẩn trong 2 giờ (Hình 9). Lượng dịch huyền phù được sử dụng là 3lít dịch huyền phù vi khuẩn cho 1kg lúa.
Gieo sạ
Giống được phân chia và sạ theo từng lô (Hình 10). Mật độ sạ là 20 kg/1000m2 (theo tập quán của nông dân). Mỗi lô sạ 0,4 kg lúa giống.
Phương pháp phun dịch huyền phù vi khuẩn.
Tiến hành phun dịch huyền phù của vi khuẩn Bacillus safensis có mật số 107 CFU/ml vào 24 ngày sau sạ, phun vào lúc sáng sớm.
Trong quá trình phun dịch huyền phù và các loại thuốc hóa học sử dụng màng nilon che chắn để tránh ảnh hưởng đến các nghiệm thức khác (Hình 11).
A B
C
Hình 9: Hạt giống ngâm với vi khuẩn Bacillus safensis.
Hình 10: Gieo sạ bằng tay của nông dân
Hình 11: Các bước tiến hành phun vi khuẩn Bacillus safensis trên đồng ruộng A: Vi khuẩn Bacillus safensis trong đĩa thạch; B: Thùng chứa vi khuẩn Bacillus safensis; C: Pha vi khuẩn Bacillus safensis vào bình phun; D: Phun vi khuẩn Bacillus safensis trên ruộng lúa.
Chuẩn bị nguồn bệnh
Vi khuẩn được cấy chuyển trong môi trường đĩa thạch. Sau đó, nuôi và nhân mật số vi khuẩn Xoo trong bình tam giác có chứa môi trường Wakimoto cải tiến (không chứa agar) và để trên máy lắc trong 24 giờ trước khi sử dụng, ở mật độ 109
CFU/ml.
Chủng bệnh
Vi khuẩn Xoo được phun trên ruộng lúa vào thời điểm 45 ngày sau sạ, chủng bệnh vào buổi chiều mát. Tiến hành phun dịch huyền phù của vi khuẩn Xoo ở mật độ 109 CFU/ml, với thể tích 10 lít/ 300m2 (15 lô thí nghiệm).
A B
D C
Hình 12: A: Vi khuẩn Xoo trên đĩa thạch;
B: Bình chứa vi khuẩn Xoo trên máy lắc.
Hình 13: Chủng bệnh cháy bìa lá ngoài đồng.
Phương pháp phun thuốc hóa học
TIGON DIAMOND 800WP phòng trị bệnh cháy bìa lá, pha 5-12 g/bình 16 lít nước, lượng nước phun 500 lít/ha, phun thuốc khi bệnh mới xuất hiện.
Chăm sóc
Tất cả các thao tác gieo sạ, chăm sóc, tưới tiêu, bón phân và thuốc trừ sâu đều thực hiện theo cách của nông dân ở mỗi điểm thí nghiệm. Không sử dụng thuốc trị bệnh cháy bìa lá cho tất cả các nghiệm thức, trừ nghiệm thức đối chứng thuốc hóa học. Ghi nhận nhật ký sử dụng thuốc trừ sâu và bón phân của nông dân (Hình 14).
3.2.3. Lấy chỉ tiêu
Các chỉ tiêu được ghi nhận vào thời điểm 50, 55 và 60 ngày sau sạ. Ở mỗi lô thí nghiệm đặt 9 khung kẽm với diện tích 400 cm2
(20x20 cm). Cố định trên 2 đường chéo góc mỗi lô (Hình 6), trên mỗi khung ghi nhận các chỉ tiêu sau:
Chỉ tiêu hiệu quả giảm bệnh cháy bìa lá lúa:
Đếm tổng số chồi và tổng số chồi bị nhiễm bệnh cháy bìa lá trong khung. Từ đó, tính tỉ lệ bệnh cháy bìa lá lúa theo công thức:
Đếm tổng số lá và tổng số lá bệnh trong khung. Từ đó tính tỉ lệ bệnh theo công thức:
Ước lượng phần trăm diện tích lá bị nhiễm bệnh cháy bìa lá trong khung
Chỉ số bệnh (CSB): được quy về 9 cấp bệnh theo thang đánh giá IRRI (1996) đồng thời tính CSB được tính theo công thức (Mc Kinney, 1923).
Hình 15: Vị trí đặt khung lấy chỉ tiêu bệnh cháy bìa lá trên lô thí nghiệm.
20 (cm) 20 (cm)
Hình 16: Lấy chỉ tiêu bệnh cháy bìa lá trên ruộng lúa.
Tỉ lệ chồi bệnh (%) = Số chồi bị nhiễm bệnh x 100 Tổng số chồi
Tỉ lệ lá bệnh (%) = Tổng số lá bị bệnh x 100 Tổng số lá quan sát
9.n9 + 8.n8+7.n7 + 6.n6 + 5.n5 + 4.n4 + 3.n3 +2.n2 + n1 CSB trên diện tích lá (%) = x 100 9N Trong đó: N : tổng số lá điều tra n1, n2, n3, ..., n9 : Số lá bị nhiễm bệnh ở cấp 1, 2, 3, ..., 9. Cấp bệnh được ghi nhận theo thang đánh giá (IRRI, 1996):
Cấp 1: lá có diện tích bị bệnh 0-3% so với diện tích lá Cấp 2: lá có diện tích bị bệnh 4-6% so với diện tích lá Cấp 3: lá có diện tích bị bệnh 7-12% so với diện tích lá Cấp 4: lá có diện tích bị bệnh 13-25% so với diện tích lá Cấp 5: lá có diện tích bị bệnh 26-50% so với diện tích lá Cấp 6: lá có diện tích bị bệnh 51-75% so với diện tích lá Cấp 7: lá có diện tích bị bệnh 76-87% so với diện tích lá Cấp 8: lá có diện tích bị bệnh 88-94% so với diện tích lá Cấp 9: lá có diện tích bị bệnh 95-100% so với diện tích lá
Hiệu quả phòng trừ sinh học được đánh giá thông qua sự chênh lệch về mức độ gây thiệt hại của bệnh trên cây lúa (chỉ số bệnh) ở nghiệm thức áp dụng vi khuẩn đối kháng Bacillus safensis so với nghiệm thức đối chứng (không áp dụng vi khuẩn) theo (Ji et al., 2008).
Trong đó: CSB: Chỉ số bệnh, (NT): Nghiệm thức.
Chỉ tiêu năng suất và chất lượng hạt
Thu hoạch lúa trong lô 20 m2. Cân trọng lượng và đo ẩm độ hạt tại mỗi ô tại thời điểm cân, sau đó quy ra ẩm độ 14% và tính năng suất thực tế theo công thức sau:
W(14%) 14 100 ) 100 ( 0 W H Trong đó: CSB (NT đối chứng) – CSB (NT áp dụng vi khuẩn) Hiệu quả PTSH (%) = x 100 CSB (NT đối chứng)
W (14%): trọng lượng ở ẩm độ 14% (kg) W: trọng lượng ở thời điểm cân đo (kg)
H0: ẩm độ của hạt tại thời điểm cân trọng lượng (%).
NSTT (tấn/ha) 2 20 2 1 m W Trong đó:
NSTT: năng suất thực tế (tấn/ha) 20 2 2 1 m W : trọng lượng của 20m2 ở độ ẩm 14% (kg)
Thu ngẫu nhiên 200 bông/ô, tách toàn bộ hạt (cả hạt chắc và hạt lép). Lấy ngẫu nhiên 20 mẫu từ số hạt trên, mỗi mẫu 10 gram, đếm tổng số hạt, số hạt lem lép. Từ đó tính tỉ lệ lem lép theo công thức:
3.2.3. Xử lý số liệu
Sử dụng chương trình Excel để tính các giá trị trung bình của số liệu, sau đó phân tích thống kê bằng phần mềm thống kê SPSS.
Hình 17: Thu hoạch ruộng lúa thí nghiệm.
Tỉ lệ lem lép (%) = Số hạt bị lem lép x 100 Tổng số hạt
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả khảo sát khả năng làm giảm bệnh cháy bìa lá lúa của vi khuẩn B. safensis trong vụ Hè Thu năm 2014 tại An Giang safensis trong vụ Hè Thu năm 2014 tại An Giang
Khi khảo sát khả năng kháng bệnh cháy bìa lá của vi khuẩn B. safensis đối kháng với Xoo trong điều kiện ngoài đồng có các tiêu chí để chọn nghiệm thức tối ưu là (1) nghiệm thức có tỉ lệ chồi bệnh thấp, (2) nghiệm thức có tỉ lệ lá bệnh thấp, (3) Hiệu quả phòng trừ cao, (4) đạt năng suất cao và có khả năng kéo dài hiệu quả đến 60 NSS. Các