Tổng quan nghiên cứu

Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae Cav. gây hại là một trong những bệnh phổ biến và nghiêm trọng nhất trên cây lúa, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng lúa gạo. Theo Viện Bảo Vệ Thực Vật, bệnh đạo ôn có mặt rộng rãi trên các vùng trồng lúa, đặc biệt tại tỉnh Thừa Thiên Huế với điều kiện khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, tạo môi trường thuận lợi cho nấm phát triển. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ Đông Xuân 2017-2018 tại ba vùng Quảng Công, Hương Phong và Phú Lương nhằm điều tra cơ cấu giống lúa, diễn biến bệnh đạo ôn, phân lập nấm gây bệnh và kiểm tra tính gây bệnh của các chủng nấm trên các giống lúa chủ lực.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá mức độ gây hại của bệnh đạo ôn trên các giống lúa phổ biến, xác định tính kháng bệnh của các giống Xi23, Nếp, Khang Dân và BT7, đồng thời phân lập và kiểm tra tính độc của các chủng nấm đạo ôn tại các vùng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các giống lúa chủ lực tại tỉnh Thừa Thiên Huế trong vụ Đông Xuân 2017-2018, với dữ liệu thu thập từ 188 mẫu bệnh đạo ôn, trong đó có 131 mẫu đạo ôn lá và 57 mẫu đạo ôn cổ bông.

Ý nghĩa nghiên cứu không chỉ cung cấp dữ liệu khoa học về bệnh đạo ôn tại địa phương mà còn góp phần xây dựng cơ sở cho việc quản lý và phòng trừ bệnh hiệu quả, giúp nâng cao năng suất và chất lượng lúa gạo, từ đó hỗ trợ phát triển kinh tế nông nghiệp bền vững tại Thừa Thiên Huế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh học và sinh thái của nấm Pyricularia oryzae Cav., đặc biệt là cơ chế gây bệnh và sự tương tác giữa nấm và cây lúa. Lý thuyết về tính kháng bệnh của cây trồng được áp dụng, bao gồm kháng bệnh chủ động và thụ động, cũng như các cơ chế kích kháng lưu dẫn (Systemic Acquired Resistance - SAR) và kháng lưu dẫn cảm ứng (Induced Systemic Resistance - ISR). Các khái niệm chính bao gồm:

  • Nấm Pyricularia oryzae Cav.: tác nhân gây bệnh đạo ôn trên lúa, có khả năng biến dị cao và tạo ra nhiều nòi sinh lý khác nhau.
  • Tính kháng bệnh của giống lúa: khả năng chống chịu hoặc mẫn cảm với các chủng nấm đạo ôn khác nhau.
  • Đường cong tiến triển bệnh (AUDPC): chỉ số tích lũy mức độ bệnh theo thời gian, dùng để đánh giá diễn biến bệnh.
  • Phương pháp lây bệnh nhân tạo: kỹ thuật kiểm tra tính gây bệnh của các chủng nấm trên các giống lúa trong điều kiện kiểm soát.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm 188 mẫu bệnh đạo ôn thu thập từ ba vùng nghiên cứu Quảng Công, Hương Phong và Phú Lương, trong đó có 131 mẫu đạo ôn lá và 57 mẫu đạo ôn cổ bông. Các mẫu được phân lập và làm thuần nấm tại phòng thí nghiệm của Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật tỉnh Thừa Thiên Huế.

Phương pháp điều tra diễn biến bệnh đạo ôn dựa trên Quy chuẩn Quốc gia Việt Nam QCVN 01-166:2014/BNNPTNT, với việc khảo sát định kỳ 7 ngày/lần, tại 10 điểm điều tra ngẫu nhiên trên mỗi tuyến. Chỉ số bệnh được tính theo thang phân cấp từ 0 đến 9, áp dụng cho cả bệnh đạo ôn lá và đạo ôn cổ bông.

Phương pháp phân lập nấm sử dụng kỹ thuật cấy đơn bào tử trên môi trường thạch khoai tây (PDA) và thạch nước cất (WA), đảm bảo vô trùng nghiêm ngặt. Kiểm tra tính gây bệnh được thực hiện bằng phương pháp lây bệnh nhân tạo trên lá lúa các giống Xi23, Nếp và Khang Dân, với nồng độ bào tử chuẩn 1x10^5 bào tử/ml, đánh giá vết bệnh sau 5 ngày dựa trên đường kính vết bệnh và màu sắc vết bệnh.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2018, với xử lý số liệu bằng phần mềm IBM SPSS và Excel, sử dụng các chỉ tiêu trung bình, AUDPC và phân tích thống kê phù hợp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Cơ cấu giống lúa tại ba vùng nghiên cứu: Giống Khang Dân chiếm tỷ lệ lớn nhất với hơn 60% diện tích gieo trồng, tiếp theo là các giống Xi23, Nếp và BT7. Cụ thể, tại Quảng Công, Khang Dân chiếm 56 ha trên tổng 101,8 ha; tại Hương Phong, Khang Dân chiếm 133,3 ha trên tổng 513 ha; tại Phú Lương, Khang Dân chiếm 665 ha trên tổng 1077,5 ha.

  2. Diễn biến bệnh đạo ôn trên các giống lúa: Giống Nếp bị bệnh đạo ôn lá ở mức trung bình nhưng không bị đạo ôn cổ bông; giống Xi23 bị nhiễm nặng cả đạo ôn lá và đạo ôn cổ bông; các giống còn lại như Khang Dân và BT7 bị bệnh ở mức độ nhẹ. Chỉ số tích lũy bệnh (AUDPC) cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các giống và vùng nghiên cứu, với mức độ bệnh cao nhất tại Quảng Công.

  3. Phân lập và kiểm tra tính gây bệnh của nấm đạo ôn: Từ 188 mẫu bệnh thu thập, đã phân lập được 82 chủng nấm (60 chủng đạo ôn lá và 22 chủng đạo ôn cổ bông). Kiểm tra tính gây bệnh cho thấy giống Xi23 mẫn cảm với tất cả các chủng nấm từ ba vùng; giống Khang Dân thể hiện tính kháng với các chủng nấm; giống Nếp kháng với chủng nấm từ Hương Phong nhưng bị nhiễm bởi các chủng từ Quảng Công và Phú Lương. Các chủng nấm đạo ôn đều có tính độc với giống Xi23, trong khi các chủng từ ba vùng không độc với giống Khang Dân. Chủng nấm từ Hương Phong không độc với giống Nếp, ngược lại các chủng từ Quảng Công và Phú Lương có tính độc với giống này.

  4. Tình hình sử dụng thuốc hóa học phòng trừ bệnh đạo ôn: Người nông dân tại ba vùng nghiên cứu chưa tuân thủ nguyên tắc “4 đúng” trong sử dụng thuốc, dẫn đến hiện tượng quen thuốc và phát sinh các chủng nấm mới. Số lần phun thuốc trung bình dao động từ 3-5 lần/vụ, với thời điểm phun chủ yếu vào buổi sáng và chiều tối.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự đa dạng về cơ cấu giống lúa và mức độ gây hại của bệnh đạo ôn tại các vùng nghiên cứu, phản ánh rõ ảnh hưởng của yếu tố giống và điều kiện môi trường. Việc giống Xi23 mẫn cảm với hầu hết các chủng nấm cho thấy cần hạn chế diện tích trồng hoặc kết hợp biện pháp quản lý tích hợp để giảm thiểu thiệt hại. Giống Khang Dân với khả năng kháng bệnh tốt hơn có thể được ưu tiên trong cơ cấu giống.

Sự khác biệt về tính độc của các chủng nấm giữa các vùng nghiên cứu chứng tỏ nấm Pyricularia oryzae có khả năng biến dị cao, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về sự biến đổi di truyền và đa dạng nòi gây bệnh. Điều này cũng giải thích nguyên nhân tính kháng bệnh của giống lúa thường không bền vững qua các vụ.

Tình trạng sử dụng thuốc hóa học không đúng cách làm tăng nguy cơ phát sinh các chủng nấm kháng thuốc, gây khó khăn cho công tác phòng trừ. Kết quả này tương đồng với các báo cáo của ngành bảo vệ thực vật về hiện tượng quen thuốc và sự phát triển của các chủng nấm mới.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường cong tiến triển bệnh (AUDPC) so sánh mức độ bệnh trên các giống lúa và bảng phân bố các chủng nấm theo vùng, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt về mức độ gây hại và tính độc của nấm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường sử dụng giống lúa kháng bệnh: Khuyến khích nông dân chuyển đổi sang giống Khang Dân và các giống có tính kháng cao khác nhằm giảm thiểu thiệt hại do bệnh đạo ôn, với mục tiêu giảm tỷ lệ nhiễm bệnh đạo ôn lá và cổ bông xuống dưới 10% trong vòng 2 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các hợp tác xã nông nghiệp.

  2. Đào tạo và hướng dẫn người dân sử dụng thuốc bảo vệ thực vật đúng nguyên tắc “4 đúng”: Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật phun thuốc, liều lượng và thời điểm phun hợp lý nhằm hạn chế hiện tượng quen thuốc và phát sinh chủng nấm kháng thuốc, giảm số lần phun thuốc trung bình xuống còn 2-3 lần/vụ trong 1 năm. Chủ thể thực hiện: Chi cục Bảo vệ Thực vật, các tổ chức khuyến nông.

  3. Thực hiện giám sát và phân lập chủng nấm định kỳ: Thiết lập hệ thống giám sát bệnh đạo ôn và phân lập chủng nấm tại các vùng trọng điểm để phát hiện sớm sự xuất hiện của các chủng mới, từ đó có biện pháp quản lý kịp thời. Thời gian thực hiện liên tục hàng năm. Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trung tâm bảo vệ thực vật.

  4. Áp dụng biện pháp canh tác tích hợp: Khuyến khích áp dụng các biện pháp như dọn dẹp tàn dư cây trồng, bón phân cân đối, đặc biệt hạn chế bón đạm quá mức, kết hợp với sử dụng thuốc kích kháng để tăng cường sức đề kháng của cây lúa, nhằm giảm thiểu áp lực bệnh đạo ôn trong vòng 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: Nông dân, cán bộ kỹ thuật nông nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lúa tại Thừa Thiên Huế và các vùng lân cận: Nắm bắt thông tin về cơ cấu giống lúa và biện pháp phòng trừ bệnh đạo ôn hiệu quả, từ đó áp dụng vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất và giảm thiệt hại.

  2. Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chương trình tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật phòng trừ bệnh đạo ôn phù hợp với điều kiện địa phương.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành nông nghiệp, bảo vệ thực vật: Tham khảo phương pháp phân lập nấm, kiểm tra tính gây bệnh và các cơ chế kháng bệnh để phát triển nghiên cứu sâu hơn về bệnh đạo ôn và các biện pháp quản lý.

  4. Các cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và bảo vệ thực vật: Dựa trên dữ liệu khoa học để xây dựng chính sách, quy hoạch cơ cấu giống lúa và hướng dẫn sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bệnh đạo ôn gây hại như thế nào trên cây lúa?
    Bệnh đạo ôn gây hại trên lá làm lá bị lụi, khô cháy, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp; trên cổ bông làm bông gãy, hạt lép, giảm năng suất nghiêm trọng, thậm chí mất trắng. Ví dụ, tại Thừa Thiên Huế, bệnh đạo ôn cổ bông gây thiệt hại nặng trên giống Xi23.

  2. Tại sao tính kháng bệnh của giống lúa thường không bền vững?
    Do nấm Pyricularia oryzae có khả năng biến dị cao, tạo ra các chủng mới với tính độc khác nhau, làm mất hiệu lực gen kháng trên giống lúa chỉ sau 2-3 năm. Điều này được chứng minh qua việc các chủng nấm khác nhau gây bệnh trên cùng một giống tại các vùng khác nhau.

  3. Phương pháp phân lập nấm đạo ôn được thực hiện như thế nào?
    Mẫu bệnh được thu thập, rửa sạch, xử lý khử trùng, sau đó cấy trên môi trường thạch khoai tây (PDA) và thạch nước cất (WA). Kỹ thuật cấy đơn bào tử được sử dụng để làm thuần chủng nấm, đảm bảo tính đồng nhất của chủng nấm nghiên cứu.

  4. Làm thế nào để kiểm tra tính gây bệnh của các chủng nấm?
    Sử dụng phương pháp lây bệnh nhân tạo trên lá lúa các giống Xi23, Nếp, Khang Dân với dung dịch bào tử nấm chuẩn, đánh giá vết bệnh sau 5 ngày dựa trên đường kính và màu sắc vết bệnh để xác định mức độ mẫn cảm hoặc kháng bệnh.

  5. Người nông dân nên làm gì để phòng trừ bệnh đạo ôn hiệu quả?
    Nên sử dụng giống lúa kháng bệnh, bón phân cân đối, đặc biệt hạn chế bón đạm quá mức, áp dụng nguyên tắc “4 đúng” khi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, phun thuốc đúng thời điểm và liều lượng, kết hợp biện pháp canh tác tích hợp để giảm thiểu thiệt hại do bệnh.

Kết luận

  • Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia oryzae gây hại nghiêm trọng trên các giống lúa chủ lực tại Thừa Thiên Huế, với mức độ gây hại khác nhau giữa các giống và vùng nghiên cứu.
  • Giống Khang Dân thể hiện tính kháng tốt hơn so với các giống Xi23 và Nếp, trong khi Xi23 mẫn cảm với hầu hết các chủng nấm phân lập được.
  • Các chủng nấm đạo ôn có tính biến dị cao, với sự khác biệt về tính độc giữa các vùng, gây khó khăn cho công tác quản lý bệnh.
  • Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chưa tuân thủ nguyên tắc dẫn đến hiện tượng quen thuốc và phát sinh chủng nấm mới.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý tích hợp, bao gồm sử dụng giống kháng, hướng dẫn sử dụng thuốc đúng cách, giám sát chủng nấm và áp dụng biện pháp canh tác hợp lý nhằm giảm thiểu thiệt hại do bệnh đạo ôn.

Next steps: Triển khai các chương trình tập huấn cho nông dân, xây dựng hệ thống giám sát bệnh đạo ôn và nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng bệnh của các giống lúa.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu cần phối hợp chặt chẽ để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất lúa gạo tại Thừa Thiên Huế và các vùng lân cận.