CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.6. CÁC BỆNH THỰC VẬT DO NẤM GÂY RA VÀ CÁC CHẤT KHÁNG SINH ĐƯỢC SỬ
1.6.2. Cỏc loại nấm gõy bệnh thực vật thường gặp
1.6.2.1. Rhizoctonia
Đặc điểm chung
Rhizoctonia là một trong những đối tượng bệnh hại quan trọng nhất hiện nay, Rhizoctonia sống trong đất, cú sợi màu trắng vàng, sau chuyển thành màu vàng nõu.
Hạch nấm thường tồn tại trờn vết bệnh, ban đầu cú màu trắng sau chuyển thành màu nõu. Nấm cú thể tồn tại trong đất hoặc xỏc cõy trồng trong nhiều năm dưới dạng hạch nấm [35,66,100, 110,136,156,157]
Rhizoctonia gõy bệnh cho rất nhiều loại cõy trồng khỏc nhau, đặc biệt từ khi
cú cỏc giống cải tiến thấp cõy, cõy ngắn ngày, cõy sử dụng lượng phõn đạm cao... được gieo cấy trờn diện rộng, thõm canh tăng vụ và phỏt triển diện tớch trồng lỳa, trồng rau quanh năm. [34,136,156]. Nấm cú thể gõy hại trờn cõy trồng cỏc mựa vụ, nhưng phổ biến nhất là trong vụ xuõn. Thời tiết núng ẩm, mưa nhiều ở Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho sự phỏt triển của nấm bệnh. Đặc biệt vào vụ lỳa mựa và ngụ hố thu ở cỏc tỉnh phớa Bắc hay vụ bắp cải đụng sớm bệnh thường nặng hơn, ngoài ra hàm lượng phõn đạm cao cũng giỳp bệnh phỏt triển sớm và gõy thiệt hại nhiều hơn.
Cỏc triệu chứng bệnh do nấm Rhizoctonia
Trờn cỏc cõy trồng khỏc nhau như bắp cải, cà chua, khoai tõy, đậu đỗ, đậu tương, rau cải, su hào, ngụ,... nấm Rhizoctonia thường gõy bệnh ở rễ, phần thõn sỏt mặt đất của cõy con và trờn bắp thõn lỏ của cõy trưởng thành [66]. Triệu chứng
thường gặp do Rhizoctonia gõy ra gồm: thối đen rễ cõy hoa màu , lở cổ rễ cõy con, teo thắt gốc thõn, khụ vằn (lỳa, ngụ) và thối rữa (bắp cải, xà lỏch). Vết bệnh ở cõy con thường cú màu nõu, ỳng nước trờn phần thõn sỏt mặt đất, dẫn tới hiện tượng cõy bị hộo và đổ rạp trờn mặt đất được gọi là lở cổ rễ cõy con (phổ biến trờn cõy con trong giai đoạn vườn ươm) [35, 136]. Trờn những cõy già hơn vết bệnh hoỏ gỗ cú màu nõu đậm và thắt lại tại phần thõn tiếp giỏp với mặt đất được gọi là hiện tượng teo thắt thõn. Cõy nhiễm bệnh chết nhanh ở cỏc vựng trồng rau, bệnh phổ biến và gõy hại rất nghiờm trọng. Trờn lỳa và ngụ, những đỏm vết chết loang lổ trờn phiến lỏ và bẹ lỏ được gọi là bệnh khụ vằn, bệnh thường xuất hiện khi cõy đó lớn và đang đúng bắp. Với bắp cải và xà lỏch bị nhiễm nấm, bệnh được gọi là bệnh thối ướt. Vết bệnh lỳc đầu là vết lỏ chết màu nõu vàng ở cỏc lỏ ngoài, thụng thường chỉ thấy một lớp nấm trắng xỏm trờn bề mặt, sau đú vết bệnh lan rất nhanh và gõy thối toàn bắp. Khi trời ẩm, trờn vết bệnh cú thể nhỡn thấy sợi nấm nằm xen kẽ với hạch nấm. Hạch nấm dẹt cú màu nõu, trờn bề mặt hạch cú cỏc lỗ rất nhỏ.[110,156]
1.6.2.2. Fusarium
Đặc điểm chung
Fusarium là loài nấm phõn bố rộng ở tất cả cỏc vựng địa lý trờn thế giới, cú
khả năng gõy bệnh cao với nhiều loại cõy, Fusarium gõy thiệt hại khụng nhỏ đối với nền sản xuất nụng nghiệp ở Việt Nam cũng như trờn thế giới. Mặt khỏc nú cũn sản sinh độc tố gõy nguy hiểm cho động vật hoang dại, vật nuụi và con người. Fusarium gõy ra nhiều bệnh khỏc nhau với cõy trồng, điển hỡnh là bệnh hộo bú mạch, hộo vàng cõy... F. oxysporum ký sinh trờn hệ rễ thường gõy thối rễ. F. moniliform tiết ra giberelin kớch thớch sinh trưởng gõy nờn bệnh lỳa von, đặc biệt nú cũn tiết ra fumonisin gõy bệnh ung thư thực quản [11]. Chỉ tớnh riờng ở khoai tõy thiệt hại do
Fusarium spp. gõy bệnh thối củ trờn đồng ruộng và trong bảo quản cũng đó chiếm
Fusarium oxysporum gõy bệnh thường tồn tại trong đất, thậm chớ trong đất
nhiễm bệnh một vài năm. Nấm gõy bệnh cú thể lan truyền qua hạt giống, cõy nhiễm bệnh hoặc lan truyền theo nước tưới và nhờ giú[29]. Fusarium oxysporum phỏt
triển thuận lợi trong điều kiện thời tiết ấm và ẩm, trờn đất cỏt pha bạc màu và đất thịt nhẹ. Trong điều kiện thời tiết ấm ỏp, nhiệt độ trung bỡnh 27-30oC, ẩm độ đất tương đối cao, bệnh cú thể phỏt triển mạnh, gõy thiệt hại khụng nhỏ đến năng suất cõy trồng [11]. Bệnh phỏt triển nhiều trờn đồng ruộng từ thỏng 3 trở đi và gõy hại mạnh trong khoảng thỏng 9 đến thỏng 11 .
Cỏc triệu chứng bệnh do Fusarium
Ở những cõy bị nhiễm bệnh, lỏ hộo rũ cụp xuống, thường bắt đầu từ cỏc lỏ chết phớa gốc ở một bờn cõy, sau đú lan ra toàn cõy làm cho lỏ hộo rũ màu vàng. Bệnh gõy hại ở tất cả cỏc giai đoạn sinh trưởng của cõy, nhưng nặng nhất là vào cuối thời kỳ sinh trưởng. Cõy con bị nấm lõy nhiễm sẽ khụng phỏt triển được và trở nờn khụ hộo. Cũn khi bị nhiễm nấm ở giai đoạn đang phỏt triển thỡ triệu chứng của cõy thể hiện rừ hơn. Vết bệnh ở cổ rễ và phần thõn sỏt mặt đất cú màu nõu, vết bệnh lan rộng cú thể làm khụ túp cả phần thõn sỏt mặt đất, rễ phỏt triển kộm và bị thối dần dẫn tới cõy hộo vàng xẹp xuống rồi chết. Khi chẻ dọc thõn cõy bệnh, sẽ thấy bú mạch dẫn cú màu nõu trờn bề mặt vết bệnh cú thể xuất hiện lớp nấm màu trắng - hồng nhạt khi trời núng và ẩm [130].
1.6.2.3. Sclerotium
Đặc điểm chung
Sclerotium cú phạm vi phõn bố rộng từ vựng cú khớ hậu lạnh như Sapa đến
cỏc vựng đất cỏt ven biển hay vựng cú khớ hậu núng và khụ, đến cỏc vựng đồng
bằng. Sclerotium rolfsii gõy bệnh, sống trong đất, sợi nấm màu trắng đõm tia, cỏc
sợi nấm này sản sinh ra nhiều hạch nhỏ. Hạch nấm tồn tại trong đất và cú thể xõm nhập trực tiếp vào mụ cõy và gõy bệnh cho cõy. Nấm gõy hại trờn nhiều loại cõy trồng như: lạc, lỳa, ngụ, cõy họ đậu, cà chua, khoai tõy, dưa hấu, bầu bớ, cõy làm thuốc (bạch truật, địa tiền...) [3,5]. Ở Việt Nam, bệnh do Sclerotium thường gõy
nguy hiểm cho cỏc cõy trồng cạn, phổ biến nhất là bệnh hộo rũ trắng gốc và bệnh tiờm hạch trờn lỳa. Trờn lỳa bệnh xuất hiện nhiều hơn ở ỳng, trũng.
Nấm phỏt triển và gõy bệnh ở nhiệt độ 15-370 C, điều kiện thớch hợp cho nấm
phỏt triển là khớ hậu núng ấm, ẩm độ khụng khớ và ẩm độ đất cao [12]. Bệnh do
Sclerotium nặng nhất là vào vụ xuõn. Nấm gõy hại nặng trờn cõy cà chua và cõy lạc
ở miền Bắc Việt Nam vào thời điểm trước khi thu hoạch, lỳc đú đất trồng quỏ ẩm ướt. Sau khi thu hoạch, nếu thu dọn ruộng khụng sạch thỡ cỏc hạch nhỏ của nấm gõy bệnh vẫn cú thể tồn tại trong đất và thõn cõy chết mục rồi tiếp tục gõy bệnh cho cỏc cõy trồng vụ sau. Trờn cỏc ruộng đất cỏt pha bị mất nước thường xuyờn cũng thường thấy nấm bệnh xuất hiện. S. rolfsii tồn tại nhiều năm trong đất và xỏc cõy bị bệnh.
Cỏc triệu chứng bệnh do Sclerotium rolfsii
Lỳc đầu lỏ từ màu xanh chuyển sang màu vàng hoặc màu nõu tối, khi cõy mới bị bệnh cú hiện tượng hộo vàng phần thõn, lỏ trờn mặt đất, cõy cú thể bị đổ rạp xuống và chết. Ở phần cổ rễ, thõn ngầm sỏt mặt đất của cõy nhiễm bệnh thường cú màu nõu, thối mục khụ xỏc. Khi quan sỏt phần xung quanh gốc cõy sẽ thấy nhiều hạt trũn nhỏ như hạt cải màu trắng hoặc nõu trờn phần mụ bị bệnh được gọi là hạch nấm. Hạch cũn non cú màu trắng, khi già trở thành màu nõu. Cỏc hạch nấm này dễ lẫn với trứng của cụn trựng nờn hay nhầm tỏc nhõn gõy chết là do cụn trựng. Cựng với sự xuất hiện của hạch nấm là cỏc sợi nấm gõy bệnh cú màu trắng mọc lan trờn mặt đất [3].
1.6.2.4.Pyricularia oryzae
Đặc điểm chung
Bệnh đạo ụn do nấm P.oryzae gõy ra là một trong những bệnh hại quan trọng nhất ở cỏc nước trồng lỳa nước trờn thế giới [118]. Bệnh này đó gõy ra những thiệt hại đỏng kể ở nhiều địa phương, thậm chớ cú nơi thiệt hại đến 80% năng suất cõy trồng. Ở nước ta mấy năm gần đõy, dịch bệnh đạo ụn thường xuyờn xảy ra ở cỏc tỉnh duyờn hải miền Trung, Đồng bằng và Trung du Bắc bộ. Đỏng chỳ ý, vụ đụng
xuõn 1994-1995 dịch bệnh đạo ụn phỏt triển diện rộng (trờn 500.000) ha. Riờng 2 tỉnh Thỏi Bỡnh và Nam Định đó phải sử dụng tới 250 tấn thuốc hoỏ học để trị bệnh [15].
P.oryzae thuộc họ Moniliaceae bộ Monilialea – lớp nấm bất toàn. Cành bào tử
phõn sinh hỡnh trụ, đa bào khụng phõn nhỏnh, đầu cành thon và hơi gấp khỳc. Nấm thường sinh ra cỏc cụm cành từ 2-3 ngăn ngang, bào tử khụng màu, kớch thước trung bỡnh của bào tử nấm 19-23x10-12m. Nấm đạo ụn sinh trưởng thớch hợp ở
nhiệt độ 25-280C và ẩm độ khụng khớ là 93% trở lờn. Quỏ trỡnh xõm nhập của nấm
vào cõy phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, ẩm độ khụng khớ và ỏnh sỏng. Trong quỏ trỡnh xõm nhập nấm tiết ra một số độc tố như axit piconilic và piricularin cú tỏc dụng kỡm hóm hụ hấp và phõn huỷ cỏc enzym chứa kim loại của cõy dẫn đến kỡm hóm sự sinh trưởng của cõy lỳa.
Cỏc triệu chứng bệnh
Bệnh đạo ụn cú thể phỏt sinh từ thời kỳ mạ đến khi lỳa chớn và cú thể gõy hại ở bẹ lỏ , lỏ, cổ bụng, thõn, giộ và hạt. Vết bệnh trờn mạ lỳc đầu hỡnh bầu dục nhỏ sau tạo thành hỡnh thoi nhỏ hoặc dạng tương tự hỡnh thoi, màu nõu hồng hoặc nõu vàng. Khi bệnh nặng, từng đỏm vết bệnh kế tiếp nhau làm cõy mạ cú thể hộo khụ hoặc chết.
Vết bệnh trờn lỏ lỳa thường lỳc đầu là chấm nhỏ màu xanh lục sau chuyển snag màu xỏm nhạt. Sự phỏt triển tiếp tục của triệu chứng bệnh thể hiện khỏc nhau tuỳ thuộc vào mức độ phản ứng của cõy [15].
1.6.3. Thiệt hại về kinh tế do vi nấm gõy ra đối với nụng nghiệp
Hàng năm thế giới thiệt hại do bệnh cõy khoảng 537,3 triệu tấn cỏc loại nụng sản chủ yếu chiếm 11,6% tổng sản lượng nụng nghiệp của thế giới [15,105, 111,116,121,180], tớnh riờng đối với lỳa chiếm khoảng 9%, ngụ 10%, cõy rau 12%, cõy ăn quả 16,5%, trong đú bệnh do nấm gõy ra chiếm khoảng 83% [1,121]. Theo số liệu của Tổ chức Nụng-Lương của Liờn Hợp Quốc (FAO), tổn thất hàng năm về cỏc sản phẩm nụng nghiệp do cỏc tỏc nhõn gõy hại khỏc nhau gõy ra là 20% tổng
sản lượng toàn cầu [49]. Tớnh thành tiền tổn thất mỗi năm là 8 tỷ USD về gạo [24], 3 tỷ USD về khoai tõy, 3 tỷ USD về đường, 2,5 tỷ USD về cà phờ, 2 tỷ USD về lỳa mạch, 2 tỷ USD về ngụ, 1.5 tỷ USD về lỳa mỡ và 1 tỷ USD về lạc, trong đú riờng tổn thất do nấm chiếm khoảng một nửa (nghĩa là khoảng 12 tỷ USD). Trong số 45
bệnh lỳa đó mụ tả, cú tới 60% do nấm gõy ra [118]. Ở Việt Nam trong số 24 bệnh
hại lỳa ở Việt Nam cú 13 bệnh do nấm gõy ra, 34 bệnh ở ngụ cú 26 và trong 21 bệnh ở khoai tõy cú 8 bệnh là do nấm gõy ra. [3, 8, 13]
Tớnh từ năm 1957 đến nay, nước ta đó trải qua nhiều đợt dịch bệnh hại cõy trồng như đạo ụn, khụ vằn, hộo rũ, thối cổ rễ,... mà tỏc nhõn gõy bệnh chủ yếu và
nghiờm trọng nhất là vi nấm, phổ biến là Fusarium oxysporum, Rhizoctonia spp.,
Sclerotium spp., Aspergillus spp., Penicillium spp., Mucor spp., hầu hết chỳng là
những loài bỏn ký sinh và hoại sinh điển hỡnh, cú phạm vi ký chủ rộng, gõy nhiều tổn thất lớn về sản lượng thu hoạch và làm mất tớnh ổn định về năng suất của nhiều giống cõy trồng.
Cõy bị nhiễm mốc ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và chất lượng cõy trồng. Khi xõm nhập vào cõy, nấm lấy hết cỏc chất dinh dưỡng của cõy làm nguyờn liệu xõy dựng tế bào cho mỡnh vỡ vậy làm giảm giỏ trị của cõy. Tỡnh hỡnh dịch hại do nấm qua cỏc năm khụng hề giảm mà cũn cú chiều hướng tăng với cỏc bệnh ngày càng phức tạp cựng với sự phũng vệ ngày càng cao của chớnh cỏc loài nấm đú. Vỡ vậy việc nghiờn cứu những chế phẩm nhằm hạn chế những thiệt hại do nấm đang là mối quan tõm hàng đầu được cỏc nhà khoa học đặt ra hết sức cấp bỏch. [105,188]
1.6.4. Sơ lược về tỡnh hỡnh nghiờn cứu và ứng dụng chất khỏng sinh trong phũng chống cỏc bệnh do vi sinh vật gõy ra ở thực vật trờn thế giới và ở Việt Nam
Cỏc nhà bệnh học thực vật trờn tồn Thế giới đó bỏ ra nhiều năm để điều tra tỡnh hỡnh sử dụng chất khỏng sinh trong việc ngăn chặn cỏc bệnh ở thực vật. Họ rất quan tõm đến cỏc tỏc nhõn khỏng bệnh cú khả năng bị trừ thải ngay và cú tỏc dụng chọn lọc cao, ngoài ra cũn cú khả năng vận chuyển đựơc trong cơ thể thực vật.
Mặc dự rất nhiều chất được tỡm kiếm và phỏt hiện ra nhưng chỉ một số ớt được sử dụng trong thực tiễn [47,69, 141,187].
Bộ Nụng nghiệp, Hải sản và Thực phẩm Anh (MAFF) đó đưa ra chỉ định tất cả cỏc chất khỏng sinh dựng trong y học khụng đ-ợc phộp sử dụng trong nụng nghiệp [116,123].
Cũn Hiệp hội Thuốc trừ sõu của Canada cho phộp 2 sản phẩm đựợc phộp bỏn trờn thị trường là: Terramyxin (oxytetracycline) (21.6%) và Agrimyxin 17, (streptomyxin 17% hoạt tớnh), dạng ướt. [68,94,75].
Ở Mỹ , Cục Bảo vệ Mụi trường (Environment Protection Agency (EPA), khuyến cỏo những chất khỏng sinh được dựng trong nụng nghiệp là streptomyxin, cỏc tetracyclin và kasugamyxin [116].
Hiệp hội thuốc trừ sõu New Jealand khuyến nghị: Chỉ những chất khỏng sinh sau đõy mới được phộp dựng trong nụng nghiệp: 'Agrimycin 17' (170g/kg sulphat streptomyxin) và kasugamyxin.
Ở Hà lan, 2 chất khỏng sinh đựơc phộp sử dụng là: streptomycin và validamyxin.
Năm 1954, Trung Quốc đó phõn lập được Streptomyces.sp 5406 cú khả
năng sinh ra chất khỏng sinh phũng chống bệnh thối rễ và đó ỏp dụng trờn 6 triệu ha trồng bụng và đó thu được những kết quả khả quan. Ngoài ra, Trung Quốc cũn ứng dụng chế phẩm YIB (yield increasing bacteria) trờn 6,7 triệu ha ở 30 tỉnh khỏc nhau. Chế phẩm này khụng những phũng chống bệnh do vi khuẩn mà cũn chứa cỏc hormon thực vật như IAA, giberilin làm tăng năng suất cõy trồng. Sau đú cũng tại Trung Quốc jingangmyxin, một chất khỏng sinh được tỏch chiết từ một loài
Streptomyces hygroscopicus, ứng dụng rất thành cụng trong phũng chống bệnh thối
rễ. Hơn 10 nhà mỏy cụng nghiệp của Trung Quốc hiện nay đang sản xuất chế phẩm thương mại này [116].
Ở Nhật Bản đó cú những chế phẩm chống cỏc bệnh đạo ụn, khụ vằn rất
Ở Ấn Độ, đó ứng dụng chế phẩm từ một loại nấm là Trichoderma viridae và dựng aureofulvin để phũng chống một số nấm gõy bệnh từ đất và bệnh ở rễ như
Rhizoctonia spp và Fusarium spp.
Ở rất nhiều nước như Hàn Quốc, Malaysia, Thailand, Pakistan cũng đó rất thành cụng trong việc ứng dụng cỏc chất khỏng sinh trong phũng chống cỏc bệnh do vi sinh vật gõy ra ở thực vật.
Nhỡn chung, so với trong y học, việc sử dụng CKS trong lĩnh vực bảo vệ thực vật vẫn cũn ở mức độ thấp, tuy nhiờn, những thành tựu thu được và xu hướng phỏt triển hiện nay đó khẳng định tầm quan trọng cuả CKS trong nền nụng nghiệp hịờn đại. Cần phải cú sự phối hợp một cỏch cú kế hoạch trong việc tỡm kiếm CKS mới và xõy dựng biện phỏp đấu tranh sinh học và cú thể phối hợp với cỏc biện phỏp hoỏ học sẽ đem lại những hiệu quả to lớn trong phũng chống bệnh và nõng cao hiệu suất cõy trồng. Cú thể coi CKS là hoỏ chất lý tưởng cho việc phũng và chống cỏc bệnh thực vật. Vỡ khụng gõy ụ nhiễm mụi trường. Sau đõy là một số chất khỏng sinh trờn thế giới đó được sử dụng trong nụng nghiệp.[123, 168].