Bệnh do nấm Pyricularia oryzae (Pyricularia grisea hoặc Magnaporthe grisea) thuộc họ Moniliaceae, bộ Hyphales, lớp Nấm bất toàn. Sợi nấm đa bào, không màu có nhiều ngăn ngang, sợi nấm phân chia thành nhiều nhánh. Cành bào tử đa bào hình trụ, ở gốc phình to hơn phía ngọn [46], [26], [44]. Đoạn dưới của cành thẳng, phía ngọn gãy khúc, càng gần ngọn đọan gãy khúc càng dần đi. Bào tử hình quả lê, trên đầu nhọn, dưới phình to ra, có 2-3 ngăn ngang, có vỏ mỏng [3]. Bào tử phát tán và bay cao 24 - 25 m, thậm chí có thể bay xa đến 10.000 m lây lan cho các ruộng lân cận trong khu vực. Nguồn bệnh tồn tại dưới dạng sợi nấm và bào tử trong rơm rạ và hạt giống bị bệnh, ngoài ra bệnh còn tồn tại trên một số cây cỏ dại khác.
Quá trình xâm nhập của nấm P. oryzae bắt đầu bằng sự nhiễm bào tử lên bề mặt của lá, sau đó bào tử nảy mầm trên bề mặt vật chủ, chất nhầy được tiết ra ở đỉnh bào tử, hình thành ống nảy mầm [56], [19]. Phía đầu ống nảy mầm phình to lên như chiếc đĩa với đường kính ~ 5mm, lớn hơn gấp 2 lần đường kính của sợi nấm và tạo thành sợi áp bám chặt vào bề mặt kí chủ [31], [62], [8]. Từ sợi áp mọc ra sợi hút chọc thủng biểu bì và xâm nhập vào bên trong tế bào kí chủ. Khi xuyên vào tế bào cây chủ một số sợi hút không làm rách được màng nguyên sinh chất mà chỉ làm cho màng này lõm vào. Nhiều khi sợi mút phân ra khá nhiều nhánh bên trong tế bào để tăng diện tích hấp thu chất dinh dưỡng [8]. Không giống như các loại nấm khác, sự xuất hiện của cấu trúc được gọi là giác mút sẽ được sử dụng trong quá trình phát triển khi xâm nhiễm vào tế bào vật chủ, nhưng đối với nấm P.oryzae, cấu trúc này được thay thế bởi hình thành sợi áp rồi phát triển thành sợi nấm [39], [48], [37]. Tế bào kí chủ ở giữa vết bệnh thường bị phá vở. Sau khi phá hoại nhu mô, một số sợi nấm xâm nhập và phát triển trong các bó mạch. Nấm P. oryzae có thể xâm nhiễm ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng cây lúa [42], [16]. Sự xâm nhiễm từ tế bào bị tấn công đầu tiên đến các tế bào xung quanh thông qua các sợi liên bào giữa các tế bào. P.oryzae là nấm gây bệnh có lối sống dị dưỡng. Trong suốt thời kì
17
dinh dưỡng, nấm có thể sinh trưởng bên trong phần tế bào chất cây chủ được bao bọc bên ngoài bởi màng tế bào [21]. Nấm bệnh có khả năng xâm nhiễm gây hại trên lá, đốt thân, cổ bông, nhánh gié và trên hạt.
- Bệnh trên lá: Thông thường vết bệnh ban đầu là những chấm nhỏ như đầu mũi kim có màu xanh xám hoặc hơi nâu sau chuyển dần sang màu xám nhạt. Kích thước vết bệnh tùy thuộc vào mức độ bị bệnh của lá và khả năng chống chịu của giống, bệnh nặng thì các vết bệnh phát triển nối liền nhau tạo thành mảng lớn hình dạng không cố định và làm cho toàn bộ phiến lá bị cháy khô. Sự phát triển tiếp theo của vết bệnh tùy theo giống nhiễm hay kháng. Trên giống nhiễm thì vết bệnh to, hình thoi, dài, màu nâu nhạt, đôi khi có quàng vàng nhạt xung quanh, phần giữa vết bệnh có màu nâu xám. Trên giống kháng, các vết bệnh rất nhỏ, bằng đầu kim màu nâu. Trên giống có phản ứng trung gian, vết bệnh có hình tròn hay hình bầu dục nhỏ, xung quanh vết bệnh có viền nâu.
- Bệnh trên cổ bông, đốt thân và trên hạt: vết bệnh ban đầu củng có màu xám xanh sau đó chuyển sang màu nâu, nâu đậm, nếu gặp ẩm độ không khí cao thì tại vết bệnh có một lớp nấm mốc màu xanh xám, trời khô vết bệnh nhăn lại, có thể bị gãy gập.
Các vị trí khác nhau trên bông lúa đều có thể bị bệnh với các vết bệnh màu nâu xám hơi teo thắt lại. Vết bệnh trên cổ bông xuất hiện sớm làm hạt bị lép lửng, bông lúa bị bạc trắng, nếu vết bệnh xuất hiện trễ khi hạt đã vào chắc thì xảy ra hiện tượng gãy cổ bông làm hạt lúa rơi rụng nhiều khi thu hoạch. Bệnh có thể biểu hiện ở các vết bệnh có hình dạng và kích thước khác nhau như to, nhỏ, tròn, bầu dục, hình thoi… tùy thuộc vào phản ứng kháng bệnh và mẫn cảm của các giống lúa khác nhau. Vết bệnh trên hạt thường không có hình dáng rõ rệt, chúng có màu nâu xám hoặc đen, nấm kí sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt. Hạt giống nhiễm là nguyên nhân chủ yếu truyền bệnh từ vụ này sang vụ khác [5].
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh, phát triển của bệnh đạo ôn.
Sự phát triển của bệnh tùy thuộc vào nhiều yếu tố, đáng chú ý là nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, khí hậu, đất, phân bón, tuổi cây, tính kháng của từng giống [16].
- Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Cây lúa dễ nhiễm bệnh nhất ở nhiệt độ vào khoảng 20 - 23oC và kháng bệnh đạo ôn cao nhất nhiệt độ 32oC. Khả năng dễ nhiễm bệnh của cây lúa được giải thích là do cây lúa tích lũy nhiều đạm và quá trình silic hóa ở các tế bào tiến hành chậm ở nhiệt độ thấp. Bệnh phát triển nghiêm trọng trong điều kiện nhiệt độ ban ngày cao, nhưng ban đêm nhiệt độ lại xuống thấp
- Ảnh hưởng của ánh sáng:
18
Ánh sáng ảnh hưởng lên quá trình xâm nhiễm và phát triển của bệnh đạo ôn. Trên ruộng, ở những nơi râm và tối (gieo sạ dày), bệnh nặng hơn các chỗ khác. Mặt khác, trong điều kiện bóng râm sẽ tạo điều kiện cho các giai đoạn đầu của quá trình xâm nhiễm, nhưng sau đó bệnh phát triển trong điều kiện có đầy đủ ánh sáng.
- Ảnh hưởng của ẩm độ không khí:
Ẩm độ không khí ảnh hưởng đến sự phát sinh phát triển của bệnh cũng được nhiều tác giả nghiên cứu.
Khi ẩm độ không khí cao làm cho mặt lá lúa bị ướt nếu thời gian ướt kéo dài từ 12-15 giờ sự xâm nhập của nấm vào mô lá sẽ tăng hơn 30%.
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 ẩm và chống chịu bệnh đạo ôn tốt trong điều kiện ngập úng [37].
- Ảnh hưởng của sương mù:
Sương mù là một yếu tốt có ảnh hưởng 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 [28].
Trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thích hợp và ổn định thời gian có sương mù là yếu tố quan trọng nhất đến sự phát triển của bệnh đạo ôn [30]. Sau từ 6 - 8 giờ có sương là bắt đầu có sự xâm nhiễm của nấm bệnh vào lá lúa.
Thời gian có sương mù là 3 giờ thì một vết bệnh có thể phóng thích ra là 160 bào tử, còn có sương trong 15 giờ thì số bào tử được phóng thích ra sẽ là 2600 [47].
- Ảnh hưởng của gió:
Gió làm tăng tính nhiễm bệnh của cây lúa đối với bệnh đạo ôn. Gió thường là môi trường thuận lợi cho sự phát tán của bào tử nấm bệnh đạo ôn.
Trong điều kiện tốc độ gió trung bình khoảng 3,5 m/s thích hợp nhất cho sự phát tán bào tử. Tuy nhiên tốc độ gió là 1 m/s thì số lượng bào tử nấm trong một đơn vị thể tích không khí là cao nhất, trên độ cao 2 m so với mặt đất. Vận tốc gió càng lớn thì mật độ bào tử nấm trong không khí càng giảm [54].
- Ảnh hưởng đất đai:
Bệnh phát triển nặng ở các chân ruộng trũng, khó thoát nước, lớp đất mặt nhiều mùn. Ở những vùng khí hậu ấm áp, bệnh đạo ôn phát triển nhiều trên lá ở các chân ruộng có đất sét nông, còn bệnh đạo ôn ở cổ gié thì phát sinh nhiều ở chân đất cát pha. Đất nhẹ và thiếu dinh dưỡng làm bệnh phát triển mạnh vì khả năng giữ nước của loại đất này kém.
- Ảnh hưởng của phân bón:
19
Phân bón đóng vai trò quan trọng đặc biệt trong quá trình phát sinh phát triển của bệnh đạo ôn. Ba loại phân N - P - K đều có ảnh hưởng rất lớn đến việc phát sinh bệnh nếu bón không cân đối. Thông thường bón dư thừa phân đạm làm cho thành vách tế bào mỏng làm tăng bệnh; Dư phân lân không thấy rõ ảnh hưởng lên bệnh; Tuy nhiên, nếu bón thêm phân lân trên vùng đất phèn sẽ hạn chế bệnh cháy lá rất rõ ràng. Phân kali có ảnh hưởng rất phức tạp trên sự phát triển của bệnh cháy lá; Bón dư thừa đạm và kali đều làm tăng bệnh; Bón đạm vừa phải kết hợp đủ lượng kali thì sẽ giảm bệnh rất rõ. Do đó, trong giai đọan sau trổ nếu ruộng bị nhiễm bệnh cháy lá họặc thối cổ bông thì không đuợc bón thêm phân bón lá có nitrat kali [15].
- Ảnh hưởng tuổi cây:
Nấm có thể xâm nhiễm và gây bệnh cho lúa ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng.
Tuy nhiên, tính mẫn cảm bệnh phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của cây, trong quá trình sinh trưởng cây lúa ở giai đoạn rất dễ nhiễm bệnh và thời kì cây lúa dễ nhiễm bệnh nhất ở vào lúc cây lúa ngừng đẻ nhánh để tích lũy vật chất chuẩn bị cho thời kì làm đòng, và giai đoạn trổ bông lúc bông lúa vừa mới thoát ra khỏi bẹ lá lúa.
- Ảnh hưởng của giống lúa:
Ngoài những yếu tố khí hậu thời tiết, đất đai dinh dưỡng, đặc tính của giống lúa có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ phát sinh phát triển của bệnh ngoài đồng ruộng. Những giống nhiễm bệnh nặng (giống mẫn cảm) không những là điểm phát sinh đầu tiên mà còn là điều kiện bệnh lây lan gây lên dịch bệnh trên đồng ruộng. Giống lúa chống bệnh chứa nhiều polyphenon hơn ở giống lúa nhiễm bệnh [63]. Trong giống lúa chống bệnh sẽ sản sinh ra hàm lượng lớn hợp chất Fitoalexin có tác dụng cản trở sự phát triển của nấm trong cây. Tính chống bệnh của cây lúa do 23 gen kháng đạo ôn đã được phát hiện và đồng thời phụ thuộc đặc điểm của giống lúa, nhìn chung các giống lúa cứng cây, chịu phân, ống rơm dày… là những giống có khả năng chống bệnh tốt.