Luận văn: Ảnh hưởng nano đồng silica đến bệnh đạo ôn lúa - Đỗ Thị Sen

Tài liệu Nano đồng silica trị bệnh đạo ôn trên cây lúa hiệu quả tổng hợp lý thuyết và thực hành, phục vụ học tập ngành tại Việt Nam

• Tác giả: Đỗ Thị Sen
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Thị Thu Thủy
• Trường học: Đại học Nông lâm Huế
• Chuyên ngành: Nông nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm nano đồng – silica đến sự sinh trưởng phát triển và khả năng kháng bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae) của cây lúa
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Nano Đồng Silica là gì Giải pháp mới cho bệnh đạo ôn lúa

Bệnh đạo ôn là một trong những thách thức lớn nhất trong canh tác lúa, gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng nông sản. Để giải quyết vấn đề này, công nghệ nano trong nông nghiệp đã mở ra một hướng đi mới, an toàn và hiệu quả hơn. Trong đó, chế phẩm nano đồng silica nổi lên như một giải pháp đột phá. Đây là sản phẩm kết hợp giữa các hạt nano đồng (Cu) và nano silica (SiO2) ở kích thước siêu nhỏ, thường từ 15-20 nm. Sự kết hợp này không chỉ tận dụng khả năng kháng khuẩn, kháng nấm mạnh mẽ của đồng mà còn phát huy vai trò củng cố cấu trúc tế bào, tăng cường sức đề kháng của silica. Với kích thước nano, chế phẩm có khả năng hấp thụ nhanh qua bề mặt lá và vận chuyển bên trong cây, mang lại hiệu lực kéo dài và tác động toàn diện. Khác với các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học truyền thống, nano đồng silica được xem là một dạng thuốc trừ sâu sinh học tiên tiến, có độ an toàn sinh học cao, giảm thiểu tồn dư hóa chất trong nông sản và ít gây hại cho môi trường. Các nghiên cứu ban đầu cho thấy tiềm năng to lớn của sản phẩm này không chỉ trong việc phòng trừ nấm Pyricularia oryzae mà còn giúp cây lúa sinh trưởng khỏe mạnh, từ đó hướng đến một nền canh tác lúa bền vững.

1.1. Tổng quan về công nghệ nano trong nông nghiệp hiện đại

Công nghệ nano là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng các vật liệu có kích thước siêu nhỏ, ở cấp độ nanomet (1-100 nm). Trong nông nghiệp, công nghệ này đang tạo ra một cuộc cách mạng, từ việc sản xuất phân bón nano giúp cây trồng hấp thu dinh dưỡng hiệu quả hơn, đến các loại thuốc bảo vệ thực vật thế hệ mới. Các hạt nano, do có diện tích bề mặt lớn và khả năng xuyên thấu cao, có thể đưa hoạt chất đến đúng mục tiêu trong cây trồng với liều lượng thấp hơn, giảm thất thoát ra môi trường. Vật liệu nano như nano bạc, nano kẽm, và đặc biệt là nano đồng đã được chứng minh có khả năng diệt khuẩn và nấm mạnh mẽ, mở ra kỷ nguyên mới cho các giải pháp phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM an toàn và thân thiện hơn với môi trường.

1.2. Giới thiệu chế phẩm nano đồng silica và tiềm năng

Chế phẩm nano đồng - silica là sự kết hợp chiến lược giữa hai nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cây lúa. Đồng (Cu) từ lâu đã được biết đến với đặc tính kháng khuẩn tự nhiên, trong khi Silic (SiO2) là thành phần quan trọng cấu tạo nên vách tế bào thực vật, giúp cây cứng cáp và chống chịu tốt hơn với sâu bệnh và điều kiện bất lợi. Khi được bào chế ở dạng nano, sự kết hợp này tạo ra một sản phẩm có tác động kép: vừa trực tiếp tiêu diệt mầm bệnh, vừa gián tiếp tăng cường đề kháng cho lúa. Kích thước siêu nhỏ giúp các hạt nano dễ dàng xâm nhập và tiêu diệt nấm Pyricularia oryzae ngay từ giai đoạn đầu, đồng thời cung cấp silic dễ tiêu cho cây, giúp cứng cây, chống đổ ngã và xanh lá, dày lá. Đây được xem là giải pháp tiềm năng thay thế dần các loại thuốc hóa học, góp phần bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái nông nghiệp.

II. Tác hại của bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae gây ra

Bệnh đạo ôn, do nấm Pyricularia oryzae (tên khác: Magnaporthe oryzae) gây ra, là một trong những dịch bệnh nguy hiểm nhất trên cây lúa toàn cầu. Theo Ou (1980), đây là nguyên nhân gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng hàng đầu. Nấm bệnh có thể tấn công tất cả các bộ phận của cây lúa ở mọi giai đoạn sinh trưởng, từ lá, thân, cổ bông cho đến hạt. Khi bệnh bùng phát thành dịch, năng suất có thể sụt giảm từ 20-60%, thậm chí mất trắng hoàn toàn, đe dọa trực tiếp đến an ninh lương thực. Các triệu chứng phổ biến và gây hại nặng nề nhất bao gồm bệnh cháy lá lúa, bệnh thối cổ bông, và lem lép hạt. Bệnh cháy lá làm giảm khả năng quang hợp, khiến cây suy yếu. Nghiêm trọng hơn, bệnh thối cổ bông làm tắc nghẽn quá trình vận chuyển dinh dưỡng lên nuôi hạt, gây ra hiện tượng bông bạc, hạt lép, trực tiếp làm giảm năng suất. Các biện pháp phòng trừ truyền thống chủ yếu dựa vào thuốc bảo vệ thực vật hóa học, tuy nhiên việc lạm dụng có thể dẫn đến hiện tượng kháng thuốc, ô nhiễm môi trường và tồn dư hóa chất độc hại.

2.1. Biểu hiện bệnh cháy lá lúa và bệnh thối cổ bông điển hình

Triệu chứng của bệnh đạo ôn rất đa dạng tùy thuộc vào bộ phận bị nhiễm. Trên lá, vết bệnh ban đầu là những chấm nhỏ màu xanh xám, sau đó lớn dần thành hình thoi, có tâm màu xám trắng và viền nâu, hay còn gọi là vết bệnh "mắt én". Khi bệnh cháy lá lúa trở nặng, các vết bệnh liên kết với nhau làm lá bị cháy khô, suy giảm nghiêm trọng khả năng quang hợp. Ở giai đoạn lúa trổ, nấm tấn công vào cổ bông, gây ra bệnh thối cổ bông. Vết bệnh ban đầu là một chấm đen nhỏ, sau đó lan rộng bao quanh cổ bông, làm cho toàn bộ bông lúa bị khô và gãy gục. Nếu bệnh tấn công sớm, hạt sẽ bị lép hoàn toàn. Nếu tấn công muộn, hạt lúa sẽ bị lem lép hạt, ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Đây là hai dạng bệnh gây thiệt hại kinh tế nặng nề nhất cho người nông dân.

2.2. Thách thức trong việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học

Việc sử dụng thuốc hóa học để kiểm soát bệnh đạo ôn đã và đang đối mặt với nhiều thách thức. Thứ nhất, nấm Pyricularia oryzae có khả năng biến dị di truyền cao, dễ dàng hình thành các chủng kháng thuốc, làm giảm hiệu quả của các hoạt chất sau một thời gian sử dụng. Thứ hai, việc phun thuốc không đúng thời điểm hoặc lạm dụng thuốc gây ra các vấn đề về ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí. Dư lượng thuốc trừ sâu trong nông sản không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng mà còn là rào cản kỹ thuật lớn khi xuất khẩu gạo sang các thị trường khó tính. Theo Minh Tường Le và cs (2010), việc sử dụng thuốc diệt nấm thường xuyên còn tiêu diệt các vi sinh vật có lợi, phá vỡ cân bằng sinh thái tự nhiên trên đồng ruộng. Do đó, việc tìm kiếm giải pháp thay thế an toàn hơn như thuốc trừ sâu sinh học là yêu cầu cấp thiết.

III. Cơ chế kép của Nano Đồng Silica diệt nấm đạo ôn hiệu quả

Hiệu quả vượt trội của nano đồng silica trong việc kiểm soát bệnh đạo ôn đến từ cơ chế tác động kép, kết hợp giữa khả năng tấn công trực tiếp mầm bệnh và cơ chế phòng vệ gián tiếp cho cây trồng. Các hạt nano đồng, với diện tích bề mặt cực lớn, giải phóng liên tục các ion Cu²⁺. Các ion này xâm nhập vào tế bào nấm Pyricularia oryzae, phá vỡ cấu trúc màng tế bào, làm biến tính các protein và enzyme quan trọng, đồng thời gây tổn hại đến vật chất di truyền (DNA) của nấm. Quá trình này khiến nấm không thể phát triển và sinh sản, mang lại hiệu quả diệt nấm phổ rộng và nhanh chóng. Song song đó, các hạt nano silica được cây lúa hấp thụ, tích lũy và gia cố cho vách tế bào biểu bì, tạo thành một lớp rào cản vật lý vững chắc. Lớp silica này không chỉ giúp cứng cây, chống đổ ngã mà còn ngăn cản sự xâm nhập của sợi nấm vào bên trong mô lá. Sự kết hợp này tạo ra một chiến lược phòng thủ toàn diện: vừa tiêu diệt kẻ thù, vừa củng cố "thành trì" cho cây, đảm bảo hiệu lực kéo dài và bền vững.

3.1. Vai trò của đồng Cu với lúa trong cơ chế diệt nấm phổ rộng

Đồng (Cu) là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu, nhưng ở dạng ion tự do với nồng độ cao, nó lại là một tác nhân diệt khuẩn và nấm cực mạnh. Cơ chế kháng khuẩn của nano đồng dựa trên khả năng giải phóng ion Cu²⁺. Các ion này tương tác với các nhóm mang điện tích âm trên màng tế bào nấm, gây rối loạn tính thấm của màng và dẫn đến rò rỉ các chất nội bào. Bên trong tế bào, ion đồng can thiệp vào chuỗi hô hấp, tạo ra các gốc oxy hóa tự do (ROS) gây stress oxy hóa, và liên kết với các enzyme, làm chúng mất hoạt tính. Như nghiên cứu của Đặng Thị Vân (2017) đã chỉ ra, nano đồng có thể phá vỡ cấu trúc di truyền của tế bào vi sinh vật. Vai trò của đồng (Cu) với lúa không chỉ dừng lại ở đó, nó còn là thành phần của nhiều enzyme quan trọng, tham gia vào quá trình quang hợp và hô hấp của cây.

3.2. Vai trò của silic SiO2 cho cây trồng giúp tăng cường đề kháng

Silic (SiO₂) không được coi là một nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu, nhưng vai trò của nó đối với sức khỏe cây trồng, đặc biệt là cây lúa, là không thể phủ nhận. Cây lúa hút một lượng lớn silic từ đất và vận chuyển lên lá, thân, tích lũy dưới lớp biểu bì dưới dạng gel silica ngậm nước. Lớp silica này tạo thành một hàng rào cơ học, làm tăng độ cứng của các mô thực vật, khiến cho sâu bệnh khó cắn phá và sợi nấm khó xâm nhập. Ngoài ra, silic (SiO2) cho cây trồng còn kích hoạt các cơ chế phòng vệ sinh hóa của cây, thúc đẩy sản xuất các hợp chất kháng bệnh như phytoalexin và các enzyme liên quan đến quá trình bảo vệ. Nhờ đó, cây được cung cấp đủ silic không chỉ có khả năng tăng cường đề kháng cho lúa một cách tự nhiên mà còn chống chịu tốt hơn với các điều kiện stress phi sinh học như hạn hán, nóng và mặn.

IV. Cách Nano Đồng Silica giúp cứng cây tăng năng suất lúa

Ngoài khả năng phòng trừ bệnh đạo ôn ưu việt, nano đồng silica còn đóng vai trò như một chất kích thích sinh trưởng và gia tăng năng suất cho cây lúa. Tác động này đến từ sự bổ sung đồng thời hai vi chất quan trọng là đồng và silic. Silic, sau khi được cây hấp thụ, sẽ được vận chuyển và lắng đọng ở vách tế bào, đặc biệt là ở thân và lá. Quá trình này giúp gia cố cấu trúc cơ học của cây, làm cho thân cây cứng cáp hơn, tăng khả năng cứng cây, chống đổ ngã một cách rõ rệt, đặc biệt trong điều kiện mưa bão hoặc khi bón nhiều phân đạm. Lá lúa được cung cấp đủ silic cũng trở nên dày hơn, đứng thẳng, tạo ra bộ lá "thông thoáng". Điều này giúp cây tận dụng tối đa ánh sáng mặt trời, tối ưu hóa hiệu suất quang hợp, dẫn đến hiện tượng xanh lá, dày lá. Kết quả là cây lúa tích lũy được nhiều tinh bột hơn, bông to, hạt chắc, góp phần trực tiếp vào việc tăng năng suất lúa. Nghiên cứu của Đỗ Thị Sen (2018) đã chứng minh rằng việc sử dụng nano đồng silica nồng độ 100ppm có khả năng làm tăng tỷ lệ hạt chắc/bông, từ đó cải thiện cả năng suất lý thuyết và năng suất thực tế.

4.1. Tác động giúp xanh lá dày lá tối ưu hóa quang hợp

Lá là cơ quan quang hợp chính của cây lúa, quyết định đến khả năng tạo ra năng lượng và chất hữu cơ. Nano đồng silica, thông qua việc cung cấp silic, giúp các phiến lá dày hơn và cứng cáp hơn. Lá lúa đứng thẳng giúp giảm sự che khuất lẫn nhau, cho phép ánh sáng xuyên sâu hơn xuống các tầng lá dưới, làm tăng tổng diện tích quang hợp hiệu quả của cả khóm lúa. Đồng thời, vai trò của đồng (Cu) với lúa là một thành phần không thể thiếu của diệp lục tố và nhiều enzyme trong chu trình quang hợp. Sự kết hợp này giúp bộ lá luôn xanh lá, dày lá, duy trì hiệu suất quang hợp ở mức cao trong thời gian dài, tạo tiền đề vững chắc cho việc tăng năng suất lúa.

4.2. Hiệu quả làm cứng cây chống đổ ngã vượt trội

Đổ ngã là một trong những nguyên nhân chính gây thất thoát năng suất nghiêm trọng, đặc biệt là ở giai đoạn lúa trổ và vào chắc. Lúa bị đổ ngã không chỉ khó thu hoạch mà còn làm giảm chất lượng hạt do ngâm nước, nảy mầm và bị nấm bệnh tấn công. Việc bổ sung silic (SiO2) cho cây trồng thông qua chế phẩm nano đồng silica là giải pháp hiệu quả để khắc phục tình trạng này. Silic làm tăng độ cứng và độ đàn hồi của thân, giúp cây đứng vững trước gió lớn và mưa to. Hiệu quả cứng cây, chống đổ ngã không chỉ bảo vệ thành quả của người nông dân mà còn giúp ruộng lúa thông thoáng, giảm độ ẩm gốc, từ đó hạn chế sự phát triển của các bệnh khác như khô vằn.

V. Kết quả nghiên cứu về Nano Đồng Silica trị bệnh đạo ôn lúa

Hiệu quả của nano đồng silica không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà đã được chứng minh qua các nghiên cứu khoa học cụ thể. Luận văn của Đỗ Thị Sen (2018) về "Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm nano đồng – silica đến sự sinh trưởng phát triển và khả năng kháng bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae) của cây lúa" đã cung cấp những bằng chứng thuyết phục. Các thí nghiệm được tiến hành trong cả điều kiện phòng thí nghiệm (in-vitro), nhà lưới và ngoài đồng ruộng. Kết quả cho thấy chế phẩm này có khả năng ức chế mạnh mẽ sự phát triển của nấm Pyricularia oryzae và giảm thiểu đáng kể tỷ lệ bệnh trên cây lúa. Đáng chú ý, ở nồng độ 100 ppm, nano đồng – silica cho hiệu quả phòng trừ bệnh đạo ôn tương đương với thuốc hóa học Filia 525SE, một loại thuốc đặc trị phổ biến. Ngoài ra, nghiên cứu cũng khẳng định sản phẩm có độ an toàn sinh học cao, không gây độc cho cây lúa. Những kết quả này là cơ sở khoa học vững chắc để ứng dụng rộng rãi nano đồng silica, hướng tới một nền canh tác lúa bền vững và hiệu quả.

5.1. Thí nghiệm in vitro Hiệu lực ức chế nấm Pyricularia oryzae

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, nano đồng - silica đã thể hiện khả năng kháng nấm vượt trội. Nghiên cứu cho thấy, ở nồng độ 100 ppm, chế phẩm này có hiệu lực ức chế hoàn toàn (100%) sự phát triển của sợi nấm sau 3 ngày nuôi cấy. Sau 5 ngày, hiệu lực vẫn đạt mức rất cao là 88,13%. Đặc biệt, nano đồng - silica còn có khả năng ức chế sự hình thành bào tử của nấm. Tại nồng độ 100 ppm, số lượng bào tử được hình thành là 0, trong khi ở mẫu đối chứng, con số này lên đến 94,53x10⁴ bào tử/ml. Kết quả này chứng tỏ nano đồng - silica tác động trực tiếp và mạnh mẽ lên cả quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh sản của nấm Pyricularia oryzae, cắt đứt nguồn lây lan bệnh hiệu quả.

5.2. Thí nghiệm thực địa Hiệu quả phòng trừ và tăng năng suất

Khi thử nghiệm ngoài đồng ruộng, nano đồng – silica nồng độ 100 ppm đã chứng tỏ hiệu quả phòng trừ bệnh đạo ôn tương đương với thuốc hóa học đối chứng (Filia 525SE). Điều này cho thấy tiềm năng thay thế các loại thuốc hóa học trong thực tế sản xuất. Về ảnh hưởng đến năng suất, dù không kích thích tăng trưởng chiều cao hay khả năng đẻ nhánh, chế phẩm lại có tác động tích cực đến các yếu tố cấu thành năng suất. Cụ thể, nó giúp làm tăng tỷ lệ hạt chắc trên bông, một chỉ tiêu quan trọng quyết định đến sản lượng cuối cùng. Nhờ đó, việc sử dụng nano đồng-silica đã làm tăng năng suất lúa cả về lý thuyết và thực tế. Đây là một lợi ích kép quan trọng: vừa kiểm soát dịch bệnh hiệu quả, vừa cải thiện năng suất cây trồng.

5.3. Đánh giá mức độ an toàn sinh học trên cây lúa

Một trong những ưu điểm nổi bật của việc sử dụng nano đồng - silica là tính an toàn. Kết quả từ luận văn của Đỗ Thị Sen (2018) khẳng định rằng chế phẩm này "không gây độc đối với cây lúa". Trong suốt quá trình thí nghiệm, cây lúa được xử lý bằng nano đồng - silica không có biểu hiện ngộ độc, cháy lá hay các triệu chứng tiêu cực khác. Điều này chứng tỏ an toàn sinh học là một thế mạnh của công nghệ nano khi được ứng dụng đúng cách. Việc giảm phụ thuộc vào thuốc hóa học không chỉ bảo vệ cây trồng mà còn bảo vệ sức khỏe người nông dân, người tiêu dùng và hệ sinh thái đồng ruộng, phù hợp với xu hướng nông nghiệp xanh và sạch hiện nay.

VI. Hướng đi mới Canh tác lúa bền vững với Nano Đồng Silica

Việc ứng dụng thành công nano đồng silica trong phòng trừ bệnh đạo ôn không chỉ là một tiến bộ kỹ thuật mà còn mở ra một hướng đi chiến lược cho ngành trồng lúa. Đây là bước tiến quan trọng trong việc xây dựng mô hình canh tác lúa bền vững, giảm thiểu sự phụ thuộc vào hóa chất nông nghiệp. Bằng cách tích hợp sản phẩm này vào các quy trình canh tác hiện có, người nông dân có thể chủ động quản lý dịch bệnh một cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo an toàn sinh học. Giải pháp này hoàn toàn phù hợp với các chương trình phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM, nơi ưu tiên các biện pháp sinh học và thân thiện với môi trường. Trong tương lai, việc phát triển các dòng phân bón nano kết hợp khả năng cung cấp dinh dưỡng và phòng trừ sâu bệnh sẽ là xu hướng tất yếu. Nano đồng silica chính là một minh chứng điển hình cho tiềm năng to lớn này, hứa hẹn sẽ góp phần nâng cao giá trị và tính cạnh tranh của hạt gạo Việt Nam trên thị trường quốc tế, đồng thời bảo vệ nền nông nghiệp cho các thế hệ tương lai.

6.1. Tích hợp vào quy trình phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM

Chương trình phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM (Integrated Pest Management) là một cách tiếp cận hệ thống, kết hợp nhiều biện pháp kiểm soát khác nhau để giữ cho quần thể dịch hại dưới ngưỡng gây hại kinh tế. Nano đồng silica, với đặc tính vừa là thuốc trừ sâu sinh học hiệu quả, vừa tăng cường đề kháng cho lúa, là một công cụ lý tưởng để tích hợp vào quy trình này. Nó có thể được sử dụng luân phiên với các biện pháp khác như sử dụng giống kháng, canh tác hợp lý và bảo vệ thiên địch. Việc sử dụng nano đồng silica giúp giảm áp lực chọn lọc, làm chậm quá trình hình thành tính kháng thuốc của nấm bệnh, từ đó duy trì hiệu quả của các biện pháp hóa học khi thực sự cần thiết, tạo nên một hệ thống phòng trừ bền vững và thông minh.

6.2. Tiềm năng của phân bón nano trong tương lai nông nghiệp

Thành công của nano đồng silica là một ví dụ tiêu biểu cho tiềm năng của các sản phẩm "2 trong 1" hoặc "3 trong 1" dựa trên công nghệ nano. Tương lai của nông nghiệp sẽ hướng đến các loại phân bón nano thông minh, không chỉ cung cấp dinh dưỡng đa, trung, vi lượng một cách hiệu quả, có kiểm soát mà còn tích hợp các hoạt chất sinh học giúp cây trồng chống chịu sâu bệnh và điều kiện khắc nghiệt. Các sản phẩm này sẽ giúp tối ưu hóa chi phí đầu vào, tăng năng suất lúa và nông sản nói chung, đồng thời giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường, hiện thực hóa mục tiêu về một nền nông nghiệp chính xác, hiệu quả và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu về nấm bệnh đạo ôn lúa và biện pháp phòng trừ * Hình thái Nấm bệnh đạo ôn có cành bào tử thường mọc thành chùm ở khí khổng, có 2-4 vách ngăn ngang, phần chân hơi phồng to và nhỏ dần về phía ngọn, có màu xanh hơi vàng hay màu xám nâu, nhạt màu dần về phía ngọn, một cành mang một hay nhiều bào tử (1-20). Cành bào tử có hình trụ thon dài, cong có thể đa bào song phần lớn đơn bào, không đâm nhánh, phía trên cành sinh ra bào tử phân sinh (conidi).

Một cành bào tử có thể sinh ra 3-10 bào tử phân sinh. Khi thành thục bào tử ngắt ra để lại vết hằn trên cành (Vòng Bính Long và cs, 2009). Bào tử phân sinh có hình quả lê, 2 vách ngăn ngang, có khi 1-3 vách ngăn, không có màu hay có màu xanh nhạt, 19-23µm. Bào tử thường nảy mầm ở tế bào đầu hay gốc và tạo đĩa bám.

Trong mỗi tế bào của khẩn ty hay bào tử có thể có một hay nhiều nhân, đa số là đơn nhân và chứa 2-6 nhiễm sắc thể. Quả nang bầu có thể tạo đơn hay thành cụm, mọc chìm trong mô cây, ngọn nhô ra khỏi mặt mô, có màu nâu sậm đến đen, đường kính phần chân của quả nang từ 30-600 μm (trung bình 180 μm), có các gai đệm dài bên trong. Nang hình trụ, vách dày, 8. Nang bào tử trong suốt, hình liềm, 3 vách ngăn, 5x21 μm (Vũ Triệu Mân, 2001).

Bào tử và cành bào tử nấm đạo ôn (Sharma, 1998) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 * Điều kiện phát sinh phát triển nấm bệnh Khuẩn ty phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 28°C, sinh bào tử tốt nhất ở 28 °C. Ở nhiệt độ này bào tử sinh sản nhanh và giảm dần sau 9 ngày, trong khi nếu nhiệt độ 16, 20, 24°C bào tử chậm được sinh ra nhưng có chiều hướng gia tăng ngay cả sau 15 ngày. Trong nước nóng 50°C trong 13-15 phút bào tử nấm sẽ chết, nhưng nếu trong không khí khô ở 60°C, bào tử có thể sống đến 30 giờ. Bào tử nảy mầm tốt nhất ở 25-28°C.

Trên mặt vết bệnh, bào tử chỉ được tạo ra khi ẩm độ không khí từ 93% trở lên, ẩm độ càng cao, tốc độ sinh sản càng nhanh. Bào tử nẩy mầm khi có lớp nước tự do hay ẩm độ không khí bão hòa. Trên bề mặt nước, 80% lượng bào tử có thể nẩy mầm được và sau 24 giờ có khả năng sinh sản được (Vũ Triệu Mân, 2001). 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 (Tucker S. Phía đầu ống nảy mầm phình to lên như chiếc đĩa với đường kính ~ 5 mm, lớn hơn gấp 2 lần đường kính của sợi nấm và tạo thành sợi áp bám chặt vào bề mặt kí chủ (Nguyễn Lân Dũng, 1982; Kanzaki H và cs, 2002; Wei L. 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 (Nguyễn Lân Dũng, 1982). 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 (Naweed N. và cs, 1995; Lang N. Tế bào kí chủ ở giữa vết bệnh thường bị phá vỡ.

Sau khi phá hoại nhu mô, một số sợi nấm xâm nhập và phát triển trong các bó mạch. oryzae có thể xâm nhiễm ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng cây lúa (Amit K. và cs, 2001; Nguyen Thi Lang và cs, 2009). 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.oryzae là nấm gây bệnh có lối sống dị dưỡng.

Trong suốt thời kì dinh dưỡng, nấm có thể sinh trưởng bên trong phần tế bào chất cây chủ được bao bọc bên ngoài bởi màng tế bào (Chen D và PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 cs, 2010). Nấm bệnh có khả năng xâm nhiễm gây hại trên lá, đốt thân, cổ bông, nhánh gié và trên hạt. * Bệnh đạo ôn ở lúa Bệnh đạo ôn có thể gây hại suốt giai đoạn sinh trưởng của cây lúa, từ giai đoạn mạ đến trổ chín. Bệnh gây hại ở các bộ phận khác nhau như trên cổ lá, lóng thân, cổ bông, nhánh gié và trên hạt.

Thời kỳ mẫn cảm nhất vào lúc lúa con gái và trổ bông. - Vết bệnh trên lá mạ: lúc đầu hình bầu dục nhỏ, sau tạo thành hình thoi nhỏ hoặc dạng tương tự hình thoi, màu hồng hoặc màu nâu vàng. Khi bệnh nặng, các vết bệnh liên kết với nhau làm cho cây mạ héo khô và chết. - Bệnh trên lá: Thông thường vết bệnh ban đầu là những chấm nhỏ có màu xanh lục hoặc mờ vết dầu, 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 thuộc vào phản ứng của giống nhiễm hay kháng. Trên giống nhiễm thì vết bệnh to, hình thoi, dài, màu nâu nhạt, đôi khi có quầng vàng nhạt xung quanh, phần giữa vết bệnh có màu nâu xám. Trên giống chống chịu, vết bệnh là những chấm nâu rất nhỏ, hình dạng không đặc trưng.

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, cổ gié, đốt thân và trên hạt: lúc đầu là một chấm nâu hay nâu đen sau đó lan dần, vết bệnh càng tiến triển về sau bao quanh đốt thân, cổ bông làm eo 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 cảm nhiễm bệnh của các giống lúa khác nhau.

Vết bệnh trên hạt thường không có hình dạng rõ rệt, chúng có màu nâu xám hoặc đen, nấm ký sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt. Bệnh nặng ăn sâu vào trong làm cho hạt gạo bị thâm đen. Hạt giống nhiễm là nguyên nhân chủ yếu truyền bệnh từ vụ này sang vụ khác (Vũ Triệu Mân, 2001). PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 * Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh, phát triển 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 (Vũ Triệu Mân, 2001).

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Cây lúa dễ nhiễm bệnh nhất ở nhiệt độ vào khoảng 20 - 23 oC 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: 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 (Kozaka T. - Ảnh hưởng của sương mù: Sương mù là một yếu tố 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 (Imura J. 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 (Kankanala P.

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 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 bào tử, còn có sương trong 15 giờ thì số bào tử được phóng thích ra sẽ là 2600 (Padmavathi G và cs, 2005). - 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 (Talbot N. - Ảnh hưởng đất đai: Bệnh phát triển nặng ở các chân ruộng trũng, khó thoát nước, lớp đất mặt nhiều mùn.