Giáo trình Bệnh cây nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
DỰ ÁN GIÁO DỤC ĐẠI HỌC VIỆT NAM - HÀ LAN
----------------------------------
BỆNH CÂY NÔNG NGHIỆP
(Bài giảng cho ngành Công nghệ Rau – Hoa – Quả và Cảnh quan)
Biên soạn
TS. Hà Viết Cường
Hà Nội – 2008
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 1
Mục lục
PHẦN I. BỆNH CÂY ĐẠI CƢƠNG…………………………….………………………….9
Chƣơng 1. Giới thiệu…………………………………………………………………….…10
1. Đối tượng của bệnh cây học .............................................................................................10
2. Tác hại của bệnh cây.........................................................................................................10
3. Định nghĩa bệnh cây .........................................................................................................11
4. Các nhóm (loại) bệnh cây .................................................................................................12
5. Phân loại bệnh cây theo tác nhân gây bệnh ......................................................................12
truyền. Bệnh truyền nhiễm bao gồm.....................................................................................12
và không có khả năng lan truyền ..........................................................................................12
6. Các nhóm tác nhân (sinh vật) chính gây bệnh cây............................................................13
6.1. Nấm và vi sinh vật giống nấm ..................................................................................13
6.2. Vi khuẩn gây bệnh cây..............................................................................................13
6.3. Virus gây bệnh cây ...................................................................................................13
6.4. Mollicutes (Phytoplasma và Spiroplasma)................................................................14
6.5. Viroid........................................................................................................................14
6.6. Tuyến trùng hại thực vật...........................................................................................14
7. Một số khái niệm về khả năng gây bệnh của vi sinh vật gây bệnh...................................14
7.1. Phân loại tác nhân gây bệnh theo tính ký sinh..........................................................14
7.3. Tính gây bệnh và tính độc của vi sinh vật gây bệnh.................................................15
7.4. Tính chuyên hóa của vi sinh vật gây bệnh................................................................16
1. Ảnh hưởng của bệnh đến các chức năng sinh lý của cây..................................................17
1.1. Biến đổi chức năng quang hợp..................................................................................... 17
1.2. Biến đổi chức năng hô hấp........................................................................................... 17
1.3. Biến đổi tính thấm của màng tế bào ............................................................................ 17
1.4. Biến đổi sự thoát hơi nước qua bề mặt lá....................................................................... 17
1.5. Biến đổi vận chuyển nước ........................................................................................17
1.6. Biến đổi vận chuyển các sản phẩm đồng hóa ...........................................................18
1.7. Biến đổi sự chuyển hóa đạm, gluxit............................................................................. 18
1.8. Biến đổi cân bằng chất điều hòa sinh trưởng trong cây............................................18
2. Triệu chứng bệnh cây .......................................................................................................18
2.1. Định nghĩa..................................................................................................................... 18
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 2
2.2. Các loại triệu chứng ..................................................................................................18
3. Dấu hiệu bệnh ...................................................................................................................20
3.1. Định nghĩa..................................................................................................................... 20
3.2. Các loại dấu hiệu.......................................................................................................20
Chƣơng 3. Chẩn đoán bệnh cây……………………………………………………………21
1. Định nghĩa ............................................................................................................................. 21
2. Qui tắc Koch.....................................................................................................................21
3. Các phương pháp chẩn đoán .............................................................................................21
3.1. Chẩn đoán dựa trên triệu chứng bệnh........................................................................21
3.4. Chẩn đoán dựa trên huyết thanh học.........................................................................22
3.5. Chẩn đoán dựa trên các kỹ thuật sinh học phân tử .................................................. 22
Chƣơng 4. Dịchbệnhcây……………………………………………………………...……23
1. Khái niệm và thuật ngữ......................................................................................................... 23
1.1. Dịch bệnh..................................................................................................................23
1.2. Nguồn bệnh (inoculum)................................................................................................ 24
1.3. Nguồn bệnh sơ cấp và thứ cấp (primary/secondary inoculum) ................................... 24
1.4. Tam giác bệnh (disease triangular) ...........................................................................24
1.5. Tứ diện bệnh (disease pyramid)................................................................................25
1.6. Chu kỳ bệnh (disease cycle)......................................................................................25
2. Phân loại dịch bệnh...........................................................................................................27
2.1. Tính chu kỳ của dịch bệnh ........................................................................................27
2.2. Dịch bệnh đơn chu kỳ ........................................................................................... 27
2.2.1
Khái niệm..........................................................................................................27
2.3. Dịch bệnh đa chu kỳ ............................................................................................. 28
2.4. Dịch bệnh hỗn hợp........................................................................................................ 29
2.5. Dịch bệnh đa vụ (polyetic epidemic).........................................................................29
3. Thành phần của dịch bệnh.................................................................................................30
3.1. Các yếu tố của cây ký chủ.........................................................................................31
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
Mức độ đồng nhất di truyền ..............................................................................31
Loại cây trồng ...................................................................................................32
Tuổi cây ............................................................................................................32
3.2. Các yếu tố của tác nhân gây bệnh .............................................................................33
3.2.1 Mức độ độc.......................................................................................................33
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 3
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
Lượng nguồn bệnh............................................................................................33
Kiểu sinh sản của tác nhân gây bệnh.................................................................33
Sinh thái của tác nhân gây bệnh........................................................................34
Kiểu lan truyền của tác nhân gây bệnh..............................................................34
3.3. Các yếu tố môi trường...............................................................................................35
3.3.1
3.3.2
Nhiệt độ ............................................................................................................35
Độ ẩm (moisture)..............................................................................................35
Chƣơng 5. Phòng trừ bệnh cây……………………………………………………………. 37
1. Các nguyên lý quản lý bệnh hiện đại ................................................................................37
1.1. Các chiến thuật giảm nguồn bệnh sơ cấp ..................................................................37
1.2. Các chiến thuật giảm tốc độ tăng bệnh......................................................................37
1.3. Các chiến thuật làm giảm thời gian dịch bệnh...........................................................37
2. Một số biện pháp cụ thể....................................................................................................38
2.1. Biện pháp sử dụng giống chống bệnh và giống sạch bệnh.........................................38
2.2. Biện pháp canh tác....................................................................................................38
2.3. Biện pháp sinh học....................................................................................................38
2.4. Biện pháp cơ lý học...................................................................................................39
2.5. Biện pháp kiểm dịch thực vật....................................................................................... 39
2.6. Biện pháp hoá học.....................................................................................................39
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
2.6.5
2.6.6
2.6.7
2.6.8
2.6.9
Đinh nghĩa............................................................................................................. 39
Ưu điểm (3 ưu điểm chính) ...............................................................................39
Nhược điểm ......................................................................................................39
Các khái niệm về chất độc ................................................................................39
Phân loại thuốc trừ bệnh....................................................................................... 40
Thành phần của thuốc .......................................................................................41
Các dạng chế phẩm thường dùng:.....................................................................41
Phương pháp sử dụng thuốc..............................................................................41
Nguyên tắc sử dụng thuốc đúng........................................................................... 42
2.6.10 Thuốc trừ bệnh (nấm và vi khuẩn) ....................................................................42
2.6.11 Các nhóm thuốc bệnh........................................................................................... 43
PHẦN II. BỆNH CÂY CHUYÊN KHOA………………………………………………….47
Chƣơng 6. Nấm và bệnh nấm………………………………………………………………48
1. Đặc điểm chung ................................................................................................................48
2. Biến thái của nấm..............................................................................................................48
3. Sinh sản của nấm ..............................................................................................................49
3.1. Sinh sản từ cơ quan sinh trưởng................................................................................49
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 4
3.2. Sinh sản vô tính.........................................................................................................49
3.3. Sinh sản hữu tính của nấm ........................................................................................50
3.3.1
Sinh sản hữu tính đẳng giao ..............................................................................50
3.4. Vai trò của sinh sản vô tính và hữu tính của nấm......................................................50
4. Chu kỳ phát triển của nấm.................................................................................................51
5. Dinh dưỡng gây bệnh........................................................................................................51
5.1. Quá trình xâm nhiễm của nấm và vai trò của ngoại cảnh ..........................................51
5.2. Dinh dưỡng ký sinh của nấm ....................................................................................52
6. Phân loại nấm gây bệnh cây (tham khảo)..........................................................................53
A. VI SINH VẬT GIỒNG NẤM ................................................................................................. 53
I. GIỚI PROTOZOA ...........................................................................................................53
dinh dưỡng kiểu thực bào. ................................................................................................53
Ngành: Plasmodiophoromycota ....................................................................................53
Lớp Plasmodiophoromyces (mốc nhầy nội ký sinh)....................................................... 53
thân; tạo bào tử động 2 lông roi ........................................................................................53
B. NẦM THẬT.............................................................................................................................. 54
thành bó cành................................................................................................................................. 58
hoặc thành bó cành....................................................................................................................58
7. Một số ví dụ nấm và bệnh nấm hại rau – hoa – quả ..........................................................60
7.1. Phytophthora infestans (bệnh mốc sương cà chua, khoai tây)...................................60
7.1.1
7.1.2
7.1.3
7.1.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 60
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................60
Đặc điểm phát sinh phát triển............................................................................61
Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 62
7.2. Sclerotium rolfsii (bệnh héo rũ gốc mốc trắng).........................................................63
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 63
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................63
Đặc điểm phát sinh phát triển............................................................................63
Phòng trừ ...................................................................................................... 64
7.3. Rhizoctonia solani (bệnh lở cổ rễ)............................................................................65
7.3.1
7.3.2
Triệu chứng.......................................................................................................65
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................65
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 5
7.3.3
7.3.4
Đặc điểm phát sinh phát triển............................................................................65
Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 66
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 67
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................67
Đặc điểm phát sinh phát triển............................................................................67
Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 68
7.5. Uromyces appendiculatus = U. phaseoli (gỉ sắt đậu đỗ)..........................................69
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 69
Nguyên nhân.....................................................................................................69
Phát sinh phát triển ............................................................................................... 69
Phòng trừ ...................................................................................................... 70
7.6.1
7.6.2
7.6.3
7.6.4
Triệu chứng /dấu hiệu........................................................................................... 71
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................71
Phát sinh phát triển ............................................................................................... 72
Phòng trừ ...................................................................................................... 72
Chƣơng 7. Virus và bệnh virus……………………………………………………………..73
1. Giới thiệu ..........................................................................................................................73
2. Định nghĩa virus................................................................................................................73
2.1. Định nghĩa..................................................................................................................... 73
2.2. Hai quan điểm về bản chất sống của virus ................................................................73
3. Hình thái virus...................................................................................................................74
4. Cấu tạo virus.......................................................................................................................... 74
5. Sinh sản (tái sinh) của virus ..............................................................................................75
6. Cơ chế gây bệnh................................................................................................................76
7. Xâm nhiễm và truyền lan của virus...................................................................................76
8. Phân loại virus...................................................................................................................77
8.1. Cách tiết tên virus và tên loài virus ...........................................................................77
8.2. Cơ sở phân loại .........................................................................................................77
8.3. Hệ thống phân loại....................................................................................................78
9. Triệu chứng bệnh virus .....................................................................................................79
9.1. Các hiện tượng biến màu và chết hoại.......................................................................79
9.2. Các hiện tượng biến dạng............................................................................................. 79
10.
Một số ví dụ bệnh virus hại rau hoa quả........................................................................80
Các begomovirus gây bệnh xoăn vàng lá cà chua ................................................... 80
10.1.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 6
10.1.1 Triệu chứng bệnh..............................................................................................80
10.1.2 Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................80
10.1.3 Phát sinh phát triển ............................................................................................... 81
10.1.4 Phòng trừ bệnh xoăn vàng lá................................................................................ 81
10.2.
Tobacco mosaic virus (TMV)...............................................................................83
10.2.1 Triệu chứng.......................................................................................................83
10.2.2 Nguyên nhân.....................................................................................................83
10.2.3 Phát sinh phát triển ............................................................................................... 83
10.2.4 Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 84
10.3.
Papaya ringspot virus (PRSV)...............................................................................85
10.3.1 Triệu chứng.......................................................................................................85
10.3.2 Nguyên nhân.....................................................................................................85
10.3.3 Phát sinh phát triển ............................................................................................... 85
10.3.4 Phòng chống.......................................................................................................... 85
Chƣơng 8. Vi khuẩn và bệnh vi khuẩn…………………………………………………….86
1. Giới thiệu ..........................................................................................................................86
2. Đặc điểm hình thái, cấu tạo của vi khuẩn (bacteria)..........................................................86
2.1. Hình thái ...................................................................................................................86
2.2. Cấu tạo......................................................................................................................86
3. Đặc điểm sinh sản, gây bệnh của vi khuẩn........................................................................87
3.1. Sinh sản.....................................................................................................................87
3.2. Dinh dưỡng gây bệnh................................................................................................87
3.3. Xâm nhiễm, truyền lan..............................................................................................87
3.4. Triệu chứng bệnh vi khuẩn .......................................................................................88
4. Phân loại (tham khảo) .......................................................................................................88
5. Các ví dụ vi khuẩn và bệnh vi khuẩn hại rau – hoa – quả..................................................89
5.1. Ralstonia solanacearum (Bệnh héo xanh vi khuẩn)..................................................89
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 89
Nguyên nhân.....................................................................................................89
Phát sinh và phát triển.......................................................................................90
Phòng trừ ...................................................................................................... 91
5.2. Xanthomonas citri (Bệnh loét cam) ............................................................................. 92
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
Triệu chứng.......................................................................................................92
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................92
Phát sinh phát triển ............................................................................................... 92
Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 93
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 7
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
Triệu chứng.......................................................................................................94
Tác nhân gây bệnh ............................................................................................95
Phát sinh phát triển ............................................................................................... 95
Biện pháp phòng trừ...................................................................................... 95
Chƣơng 9. Tuyến trùng và bệnh tuyến trùng……………………………………………..96
1. Khái niệm chung về tuyến trùng thực vật ............................................................................ 96
1.1. Đặc điểm chung ........................................................................................................96
1.1.1
1.1.2
1.1.3
Hình thái ...........................................................................................................96
Cấu tạo..............................................................................................................96
Sinh sản.............................................................................................................96
1.2. Sinh thái....................................................................................................................97
1.3. Triệu chứng gây hại ..................................................................................................97
1.4. Hệ thống phân loại tuyến trùng.................................................................................97
2. Ví dụ bệnh do tuyến trùng.................................................................................................99
2.1. Bệnh tuyến trùng nốt sưng rễ (Meloidogyne spp.).....................................................99
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
Triệu chứng/dấu hiệu............................................................................................ 99
Nguyên nhân gây bệnh......................................................................................99
Phát sinh phát triển bệnh...................................................................................99
Phòng trừ .................................................................................................... 100
Chƣơng trình thực hành và bài tập……………………………………………………….104
Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………119
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 8
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
PHẦN I. BỆNH CÂY ĐẠI CƢƠNG
(Các khái niệm cơ bản)
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 9
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Chƣơng 1. Giới thiệu
1. Đối tƣợng của bệnh cây học
Bệnh cây học = Plant Pathology = Phytopathology (phyto = cây, pathos = bệnh, logos
= nghiên cứu).
Bệnh cây học là một chuyên ngành khoa học có tính tổng hợp cao. Nó sử dụng và kết hợp
kiến thức của nhiều ngành khoa học, đặc biệt là thực vật học, giải phẫu thực vật, nấm học,
vi khuẩn học, virus học, tuyến trùng học, sinh lý thực vật, di truyền, sinh học phân tử,
khoa học đất, nông học, sinh hóa, hóa học, vật lý, khí tượng
Bệnh cây học nghiên cứu (i) các tác nhân hữu sinh và vô sinh (các yếu tố môi trường) gây
bệnh cây; (ii) cơ chế mà các tác nhân kể trên gây bệnh trên cây; và (iii) các biện pháp
nhằm phòng chống bệnh và giảm thiệt hại do bệnh. Mặc dù tác nhân gây bệnh có thể là vô
sinh hay hữu sinh thì các nhà bệnh cây học quan tâm nhiều hơn đến các nhóm tác nhân có
bản chất sinh học như nấm, vi khuẩn, virus, tuyến trùng.
Cụ thể, bệnh cây học nghiên cứu:
Nguyên nhân gây bệnh hay tác nhân gây bệnh (pathogens): đặc điểm hình thái,
sinh học, phân loại, cách chẩn đoán…
Tƣơng tác giữa tác nhân gây bệnh và cây (plant – pathogen interaction): Cơ chế
tấn công của tác nhân gây bệnh, cơ chế phòng thủ của cây đối với sự tấn công này, sự
phát triển bệnh ở qui mô cá thể, hậu quả của mối quan hệ tương tác chẳng hạn triệu
chứng biểu hiện.
Dịch tễ học (epidemiology): sự phát sinh, phát triển bệnh trên qui mô quần thể, phát
tán bệnh, chu kỳ bệnh, dự báo bệnh, mô hình dịch bệnh.
Phòng chống: Nguyên lý, các phương pháp.
2. Tác hại của bệnh cây
Cây trồng bị tấn công bởi côn trùng, các tác nhân gây bệnh và cỏ dại. Thiệt hại sản lượng
nông sản hàng năm ước tính toàn thế giới do 3 nhóm đối tượng này gây ra là khoảng 36.5
%, trong đó côn trùng chiếm 10.2 %, cỏ dại chiếm 12.2 % và bệnh hại chiếm 14.1 %
(tƣơng đƣơng 220 tỷ USD).
Về mặt lịch sử, các vụ dịch bệnh mốc sương khoai tây (Phytophthora infestans) đã làm
khoảng 1.5 triệu người chết ở Aixơlen vào những năm 1845-1847.
Ở Việt Nam, nhiều bệnh nguy hiểm hại cây trồng thường xuyên xuất hiên, gây tổn thất lớn
nếu không phòng trừ. Một số ví dụ là bệnh đạo ôn (do nấm Pyricularia oryzae), khô vằn
(do nấm Rhizoctonia solani), bạc lá (do vi khuẩn Xanthomonas oryzae) hại lúa; bênh xoăn
vàng lá (do begomovirus), bệnh héo xanh (do vi khuẩn Ralstonia solanacearum) trên cà
chua; bệnh vàng lá Huanglongbing (do vi khuẩn Ca. Liberibacter asiaticus), thối gốc rễ +
chảy gôm (do nấm trứng Phytophthora spp.) trên cây có múi. Đặc biệt, hiện nay bệnh
vàng lùn và lùn xoắn lá do virus đang gây hại lớn đối với sản xuất lúa tại miền Nam.
Tóm lại, tác hại của bệnh cây thể hiện ở các mặt sau đây:
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 10
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Làm giảm rõ rệt năng suất thu hoạch của cây trồng (do cây bị bệnh có thể chết; một số
bộ phận của cây như củ, quả, hạt, lá bị hủy hoại; cây bị bệnh sinh trưởng và phát triển
kém dẫn tới làm giảm sút năng suất)
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 11
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Làm giảm phẩm chất nông sản khi thu hoạch và cất trữ (chủ yếu là làm giảm giá trị
dinh dưỡng, giá trị sử dụng, giá trị thẩm mỹ hàng hóa, chất lượng chế biến), giảm sức
sống, chất lượng của hạt giống, cây con giống, hom giống, v.v...
Làm ảnh hưởng đến đất đai trồng trọt, cơ cấu giống cây trồng, chế độ luân canh, tính
chất hoạt động của thành phần vi sinh vật đất, nhất là khi sử dụng nhiều thuốc hóa học
độc hại để phòng trừ bệnh, xử lý đất trồng.
Một số bệnh hại nông sản còn sinh ra những độc tố có ảnh hưởng xấu trực tiếp đến sức
khỏe và đời sống con người, và gia súc khi sử dụng. Độc tố Aflatoxin của bệnh mốc
vàng hại lạc (Aspergillus flavus) có thể gây bệnh ung thư gan của người và động vật.
Hậu quả trên là do tác hại của quá trình bệnh lý xảy ra ở trong cây làm phá hủy các
chức năng sinh lý và cấu tạo của cây.
3. Định nghĩa bệnh cây
Một cây khỏe hay cây bình thường là cây thực hiện tốt nhất các chức năng sinh lý được
qui định bởi tiềm năng di truyền của nó. Các chức năng này bao gồm:
Quang hợp
Hô hấp
Vận chuyển (nước, khoáng, dinh dưỡng)
Trao đổi chất (đường, đạm, chất béo...)
Dự trữ
Sinh sản
Định nghĩa bệnh cây (plant disease). Có nhiều định nghĩa về bệnh cây. Dưới đây là 3
định nghĩa bệnh cây.
Định nghĩa 1. (Giáo trình bệnh cây NN, 2007). “Bệnh cây là trạng thái không bình
thường có quá trình bệnh lý biến động liên túc xảy ra ở trong cây do các yếu tố ngoại
cảnh không phù hợp hoặc ký sinh vật gây ra, dẫn đến sự phá huỷ chức năng sinh lý,
cấu tạo, giảm sút năng suất, phẩm chất cây trồng”
Định nghĩa 2. (Agrios, 2005). Bệnh cây là một loạt các phản ứng nhìn thấy hoặc
không nhìn thấy của tế bào hoặc mô đối với một sinh vật gây bệnh hoăc yếu tố môi
trường dẫn tới các thay đổi bất lợi về hình dạng, chức năng, sự thống nhất của cây. Sự
thay đổi bất lợi này có thể dẫn tới sự suy yếu hoặc chết của các bộ phận cây hoặc toàn
bộ cây.
Định nghĩa 3. (Bos, 1995). Bệnh cây là sự kích thích có tính tổn thương, liên tục bởi
một tác nhân gây bệnh hoặc yếu tố môi trường làm hủy hoại chức năng của mô và tế
bào ký chủ dẫn tới phát triển triệu chứng.
Có thể thấy 3 điểm chú ý khi xét 1 bệnh cây:
Nguyên nhân gây bệnh cây: là yếu tố hữu sinh (vi sinh vật) hoặc phi sinh (môi
trường).
Có sự tương tác giữa tác nhân gây bệnh và cây. Mối tương tác này là liên tục.
Hậu quả của mối tương tác này là sự suy giảm hoặc mất chức năng sinh lý của tế bào
và mô cây, được biểu hiện bằng triệu chứng nhìn thấy hoặc không nhìn thấy.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 12
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
4. Các nhóm (loại) bệnh cây
Có hàng chục ngàn các loại bệnh cây khác nhau ảnh hưởng đến cây trồng và cây dại.
Trung bình, mỗi loại cây bị ảnh hưởng bởi hàng hàng trăm loại bệnh khác nhau. Bệnh cây có
thể được phân nhóm theo nhiều cách khác nhau.
Phân nhóm theo triệu chứng: bệnh thối rễ, bệnh héo, bệnh đốm lá, bệnh gỉ sắt….
Phân nhóm theo bộ phân cây bị ảnh hưởng: bệnh hại rễ, bệnh hại thân, bệnh hại lá, bệnh
hại hạt…
Phân nhóm theo loại cây trồng: bệnh hại cây lương thực, cây rau, cây ăn quả…
Phân nhóm theo điều kiện canh tác: bệnh hại cây ngoài đồng, trong nhà lưới, nhà kính…
Phân nhóm theo điều kiện khí hậu: bệnh cây vùng nhiệt đới, bệnh cây vùng ôn đới…
Phân nhóm theo tác nhân gây bệnh: bệnh do nấm, bệnh do vi khuẩn, bệnh do virus, bệnh
do tuyến trùng, bệnh do lạnh, bệnh do nhiễm độc đất…
5. Phân loại bệnh cây theo tác nhân gây bệnh
Một ưu điểm nổi bật của cách
Bệnh cây có thể được phân nhóm theo tác nhân gây bệnh.
phân nhóm theo tác nhân gây bệnh là nó cho biết nguyên nhân của bệnh, qua đó gợi ý sự phát
sinh, phát triển của bệnh cũng như biện pháp phòng trừ. Theo cách này, bệnh cây có thể được
phân nhóm như sau.
5.1. Bệnh truyền nhiễm (bệnh hữu sinh): gây ra bởi các sinh vật sống và có khả năng lan
truyền. Bệnh truyền nhiễm bao gồm:
Bệnh do nấm và vi sinh vật giống nấm
Bệnh do vi sinh vật tiền nhân (vi khuẩn và mollicutes)
Bệnh do virus và viroid
Bệnh do tuyến trùng (nematode)
Bệnh do thực vật thượng đẳng ký sinh và tảo
Bệnh do động vật nguyên sinh (protozoa)
5.2. Bệnh không truyền nhiễm (bệnh phi sinh): Gây ra bởi các yếu tố môi trường bất lợi và
không có khả năng lan truyền.
Bệnh do nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp
Bệnh do độ ẩm đất quá cao hoặc quá thấp
Bệnh do thiếu hoặc thừa ánh sáng
Bệnh do thiếu oxy
Bệnh do không khí ô nhiễm
Bệnh do thiếu dinh dưỡng
Bệnh do nhiễm độc các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng
Bệnh do đất chua hoặc đất phèn (pH đất)
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 13
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Bệnh do nhiễm độc thuốc trừ dịch hại
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 14
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Bệnh do áp dụng kỹ thuật canh tác không phù hợp.
6. Các nhóm tác nhân (sinh vật) chính gây bệnh cây
6.1. Nấm và vi sinh vật giống nấm
Nấm gây bệnh cây là một nhóm vi sinh vật đa dạng với hơn 10.000 loài. Một số loài trước
đây được xem là nấm bậc thấp nay được xếp vào giới Protozoa (ví dụ: nấm Myxomycetes
và Plasmodiophoromycetes) hoặc vào giới Chromista (ví dụ: nấm noãn Oomycetes). Mặc
dù vậy, do sự gần gũi của chúng với nấm thật (cả về hình thái, tiến hoá và tính chất gây
bệnh) nên vẫn được nghiên cứu chung với nấm và còn được gọi là các sinh vật giống nấm.
Nấm và VSV giống nấm có đặc điểm chung sau:
Trên 80% số bệnh hại cây trồng là do nấm và VSV giống nấm gây ra.
Phần lớn nấm và VSV giống nấm có cơ quan sinh trưởng dạng sợi (hyphae), hợp
thành một tản nấm (mycelium)
Sợi nấm đa bào còn sợi của VSV giống nấm đơn bào, phân nhánh.
Không có diệp lục, dị dưỡng
Sinh sản tạo ra bào tử (rất đa dạng về cách hình thành, hình thái, màu sắc)
Tế bào sợi nấm có vách tế bào, nhân; tế bào chất có không bào và các bào quan.
Các ví dụ về nấm gây bệnh cây là nấm đạo ôn lúa (Pyricularia oryzae), nấm khô vằn lúa
(Rhizoctonia solani)
Các ví dụ về VSV giống nấm là mốc nhầy sưng rễ bắp cải (Plasmodiophora brassicae),
nấm noãn gây bệnh mốc sương cà chua khoai tây (Phytophthora infestans)
6.2. Vi khuẩn gây bệnh cây
Có khoản 100 loài vi khuẩn gây bệnh cây. Các vi khuẩn gây bệnh cây có đặc điểm chung
sau
Là vi sinh vật tiền nhân: đơn bào, không có nhân thật, bộ gien DNA nằm tự do trong
tế bào chất
Phần lớn tế bào được bao bọc bởi một màng tế bào chất bên trong và một vách tế bào
vững chắc bên ngoài (tạo ra hình dạng cố định của vi khuẩn). Một nhóm vi khuẩn đặc
biệt không có vách tế bào gọi là mollicus (gồm Phytoplasma và Spiroplasma)
Phần lớn có lông roi (ở một đầu hoặc phân bố khắp tế bào)
Sinh sản bằng phân đôi
Một số ví dụ về vi khuẩn gây bệnh cây là: vi khuẩn bạc lá lúa (Xanthomonas oryzae pv.
oryzae), vi khuẩn héo xanh cà chua (Ralstonia solanacearum).
6.3. Virus gây bệnh cây
Có khoảng hơn 1000 loài virus gây bệnh cây. Virus gây bệnh cây có một số đặc điểm
chung sau
Virus là tác nhân gây bệnh đặc biệt không có cấu tạo tế bào
Phân tử virus thường chỉ gồm hai thành phần chính là axit nucleic và protein.
Axit nucleic của đa số virut thực vật là ARN, một số ít là ADN.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 15
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
A xít nucleic nằm ở bên trong, thường được bao bọc bằng một lớp vỏ ngoài protein.
Phân tử virus có kích thước rất nhỏ ( thông thường là vài chục tới vài trăm nm) nên chỉ
có thể quan sát được bằng kính hiển vi điện tử (độ phóng đại tối thiểu 100.000).
Một số ví dụ về virus gây bệnh cây là
Virus khảm lá thuốc lá (tobacco mosaic virus, TMV)
Virus đốm hình nhẫn đu đủ (pappaya ringspot virus, PRSV)
6.4. Mollicutes (Phytoplasma và Spiroplasma)
Là một nhóm vi khuẩn hại thực vật đặc biệt có 1 số đặc điểm riêng biệt sau:
Tế bào thiếu lớp vách (cell wall) rắn chắc bên ngoài.
Không thể nuôi cấy được trên môi trường nhân tạo (phytoplasma) hoặc có thể nuôi
cấy được (Spiroplasma)
Tồn tại ở tế bào mạch phloem (chủ yếu ở tế bào mạch rây)
Một số ví dụ về phytoplasma và spiroplasma hại thực vật là
Ca. Phytoplasma asteris hại nhiều cây
Spiroplasma citri gây bệnh stubborn trên cây có múi.
6.5. Viroid
Viroid là nhóm tác nhân gây bênh cây có cấu tạo đơn giản nhât. Viroid là các phân tử
RNA sợi vòng đơn, không có vỏ protein, tự tái sinh trong tế bào ký chủ thực vật.
Một số ví dụ là
Potato spindle tuber viroid (PSTVd) gây bệnh củ khoai tây hình thoi
Avocado sunblotch viroid (ASBVd) gây bệnh bỏng nắng quả bơ
6.6. Tuyến trùng hại thực vật
Có hàng trăm loài tuyến trùng hại cây. Chúng có một số đặc điểm chung sau:
Là nhóm động vật hạ đẳng thuốc ngành giun tròn
Đa số hình giun kim chia thành đầu, thân và đuôi. Cơ thể thường dài 0,2 - 1mm, đôi
khi có loài dài tới khoảng 12 mm. Một số loài có con cái phình to.
Tấn công cây trồng bằng cách dùng kim chích hút để hút dinh dưỡng
Một số ví dụ về tuyến trùng hại cây là:
Tuyến trùng nốt sưng (hại nhiều loại cây): Meloidogyne spp.
Tuyến trùng xoắn ngọn lá lúa (Aphelenchoides besseyi)
7. Một số khái niệm về khả năng gây bệnh của vi sinh vật gây bệnh
7.1. Phân loại tác nhân gây bệnh theo tính ký sinh
Quan hệ giữa cây trồng và vi sinh vật gây bệnh là quan hệ ký sinh. Tính ký sinh là hình
thức quan hệ giữa hai sinh vật mà một sinh vật này ( vật ký sinh) sống bám và sử dụng các
nguồn thức ăn ở một sinh vật kia (ký chủ) để sống. Căn cứ vào mức độ ký sinh, vi sinh vật
gây bệnh có được chia một cách tương đối làm 4 loại như sau:
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 16
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Ký sinh chuyên tính (obligate parasite): chỉ có khả năng sử dụng các vật chất hữu cơ sẵn
có trong tế bào sống. VD nấm gỉ sắt, sương mai, phấn trắng hoặc virus. Các ký sinh
chuyên tính, nhìn chung, không thể nuôi cấy được trên môi trường nhân tạo.
Bán ký sinh (hoại sinh có điều kiện = facultative saprophyte): sống ký sinh trên tế bào
sống là chủ yếu nhưng vẫn có khả năng sống trên tàn dư, mô suy nhược hoặc đã chết.
Nhiều loài nấm gây bệnh cây thuộc nhóm này như Cercospora, Colletotrichum
Bán hoại sinh (ký sinh có điều kiện = facultative parasite): chủ yếu sống trên tế bào suy
nhược, đã chết, trên tàn dư cây trồng, trên đất, trên hạt, quả, nhưng có thể ký sinh trên tế
bào sống. Vd. nấm mốc Aspergillus, nấm Botrytis.
Hoại sinh (saprophyte): chỉ có thể sống ở các tế bào cây đã chết, tàn dư, đất. Các loại này
ý nghĩa lớn trong phân giải vật chất hữu cơ trong đất trồng. Một số là những vi sinh vật
đối kháng, có thể được sử dụng trong việc phòng ngừa bệnh cây (biện pháp sinh học).
Sự phân chia ra bốn loại mức độ ký sinh nói trên chỉ có tính chất rất tương đối, và trong
những thay đổi về ngoại cảnh và cây trồng chúng có thể thay đổi chuyển hóa đi.
7.2. Phân loại tác nhân gây bệnh theo phƣơng thức sử dụng nguồn dinh dƣỡng.
Theo phương thức sử dụng nguồn dinh dương, tác nhân gây bệnh có thể được chia thành 3
nhóm:
Nhóm sinh dưỡng (biotroph): sử dụng nguồn thức ăn từ mô ký chủ sống. Các ví dụ điển
hình là nấm sương mai (Peronospora manshurica gây bệnh sương mai đậu tương), gỉ sắt
và và phấn trắng (Erysiphe cichoracearum). Nhóm sinh dưỡng, nhìn chung có phổ ký chủ
hẹp, và không giết chết tế bào ký chủ ngay sau khi xâm nhiễm; mà thay vào đó, chúng để
tế bào sống càng lâu càng tốt vì chúng phụ thuộc vào quá trình trao đổi chất nguyên vẹn
của tế bào ký chủ để thực hiện quá trình dinh dưỡng và sinh sản. Điều này tạo cơ hội cho
ký chủ có thể thiết lập được các phản ứng phòng thủ liên quan tới gen kháng. Đối với nấm
thuộc nhóm sinh dưỡng, phương thức hấp thụ dinh dưỡng thường được thực hiện nhờ vòi
hút (haustorium). Mô bị chết hoại hình thành chỉ sau khi nấm đã hoàn thành quá trình sinh
sản.
Nhóm hoại dưỡng (necrotroph): sử dụng nguồn thức ăn từ mô chết hoặc đang chết. Các
ví dụ điển hình là nấm Botrytis cinerea, Alternaria brassicicola, Rhizoctonia solani.
Nhóm hoại dưỡng, nhìn chung có phổ ký chủ rộng hơn nhiều và ngay sau khi xâm nhiễm,
chúng ngay lập tức giết chết tế bào ký chủ rất sớm và tạo một loạt các độc tố mà chúng
dường như thúc đẩy tế bào chết. Vì tế bào ký chủ bị chết rất sớm nên nhìn chung tế bào
không đủ thời gian để thiết lập các phản ứng phòng thủ thông qua gen kháng. Tuy nhiên
các mô xung quanh vết chết hoại có thể tạo được phản ứng kháng nhờ các chất khuyếch
tán ra từ vết bệnh.
Bán sinh dưỡng (semi-biotroph). Một số vi sinh vật có kiểu sinh dưỡng hỗn hợp. Ví dụ vi
khuẩn Pseudomonas syringae có lúc được xem như thuộc nhóm sinh dưỡng, có lúc lại
được xem như thuộc nhóm hoại dưỡng. Vi khuẩn xâm nhập vào cây qua tổn thương cơ
giới hoặc khí khổng. Trong giai đoạn đầu của sự nhiễm bệnh, vi khuẩn không giết chết tế
bào ký chủ nhưng về sau vi khuẩn sẽ giết chết tế bào.
7.3. Tính gây bệnh và tính độc của vi sinh vật gây bệnh
Tính gây bệnh (pathogenicity/pathogenic): là khả năng gây ra bệnh trên cây của một tác
nhân. Đây là một khái niệm chất lượng có nghĩa một tác nhân chỉ có thể gây bệnh hoặc
không gây bệnh.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 17
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Tính độc (virulence/virulent): là mức độ của tính gây bệnh. Đây là khái niệm số lượng có
nghĩa một tác nhân có tính gây bệnh với mức độ độc khác nhau.
7.4. Tính chuyên hóa của vi sinh vật gây bệnh
Một loài cây hoặc một tập đoàn gồm những loài cây khác nhau do một loài ký sinh nào đó
gây ra bệnh gọi là "phổ ký chủ" hay "phạm vi ký chủ" của loài ký sinh đó. Khả năng chọn
lọc, thích ứng của một loài ký sinh trên một phạm vi ký chủ nhất định gọi là tính chuyên
hóa của ký sinh vật.
Một số tác nhân gây bệnh có tính chuyên hóa rộng tức có phạm vi ký chủ rộng. Ví dụ nấm
Rhizoctonia solani, vi khuẩn Ralstonia solanacearum, virus khảm lá dưa chuột (cucumber
mosaic virus, CMV) là những tác nhân gây hại trên rất nhiều loài cây.
Một số tác nhân gây bệnh lại có tính chuyên hóa hẹp tức có phổ ký chủ hẹp. Ví dụ nấm
ung thư ngô (Puccinia maydis) chỉ gây hại trên ngô; nấm noãn Phytophthora infestans chỉ
gây hại trên cà chua, khoai tây; vi khuẩn Xanthomonas oryzae chỉ gây hại trên lúa.
Nếu tác nhân gây bệnh chỉ thích ứng lây bệnh vào loại mô hay loại cơ quan nhất định (nhu
mô, mô mạch dẫn, lá, rễ, quả) thì gọi là "tính chuyên hóa mô", "tính chuyên hóa cơ quan".
Ví dụ vi khuẩn Ralstonia solanacearum hại mạch dẫn còn vi khuẩn Xanthomonas citri hại
nhu mô)
Nếu chỉ thích ứng lây bệnh trên các cơ quan ở một giai đoạn, tuổi sinh lý nhất định nào đó
thì gọi là "tính chuyên hóa giai đoạn" hoặc "tính chuyên hóa tuổi sinh lý". Ví dụ nấm
Botrytis cinera hại chủ yếu mô già còn nấm Pythium thường hại cây con.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 18
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
Chƣơng 2. Ảnh hƣởng của bệnh đến các chức năng sinh lý của cây
1. Ảnh hƣởng của bệnh đến các chức năng sinh lý của cây.
1.1. Biến đổi chức năng quang hợp
Quang hợp là 1 chức năng sinh lý cơ bản của cây xanh. Quang hợp là quá trình chuyển
năng lượng ánh sáng mặt trời nhờ sự tham gia của diệp lục thành năng lượng hóa học
dùng cho các hoạt động sống của cây.
Quang hợp: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Cường độ quang hợp giảm sút khi cây bị bệnh. Các lý do có thể là:
Làm giảm hàm lượng diệp lục (VD. các bệnh với triệu chứng biến màu, chết hoại lá).
Làm giảm cường độ ánh sáng (VD. các nấm muội đen, phấn trắng che phủ lá)
Làm giảm diện tích tiếp nhận ánh sáng (VD. các bệnh làm biến dạng lá như một số
bệnh virus).
Ngoài ra, ở một số bệnh nấm, các độc tố do nấm tạo ra như tentoxin, tabtoxin ức chế
các enzym cần thiết cho quang hợp.
1.2. Biến đổi chức năng hô hấp
Hô hấp là quá trình ngược lại quang hợp. Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng dự
trữ trong các phân tử gluxit hoặc chất béo thành các liên kết cao năng (của ATP) sẵn sàng
sử dụng cho các phản ứng sinh hóa của tế bào.
Hô hấp: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Khi cây bị bệnh, cường độ hô hấp nhìn chung tăng nhanh, về sau giảm mạnh. Lý do
cường độ hô hấp tăng nhanh lúc đầu là:
Cây tăng cường các hoạt động phòng thủ (tạo nhiều enzyme, các hợp chất phenolic...)
Tế bào bị bệnh sử dụng năng lượng không hiệu quả.
1.3. Biến đổi tính thấm của màng tế bào
Tính thẩm thấu của màng tế bào bị biến đổi dẫn tới không kiểm soát được sự lưu thông
các chất vào và ra tế bào.
Trong nhiều trường hợp, tính thấm của màng bị biến đổi mạnh do tác động của độc tố.
1.4. Biến đổi sự thoát hơi nƣớc qua bề mặt lá
Cường độ thoát hơi nước của cây bệnh có thể tăng lên do hậu quả của sự phá vỡ độ thẩm
thấu của màng tế bào, sự tổn thương của lớp tế bào vệ bề mặt (lớp tế bào biểu bì, tầng
cutin), sự hoạt động bất bình thường của bề mặt lỗ khí khổng.
ấm Oidium (bệnh phấn trắng bầu bí) phá hủy tầng cutin và tế bào biểu bì
VD 1. N
;
Nấm Puccinia maydis (bệnh gỉ sắt ngô) phá hủy nhiều khí khổng.
VD 2.
1.5. Biến đổivận chuyểnnƣớc
Nhiều bệnh làm cho sự vận chuyển nước của cây bị giảm sút rõ rệt do rễ bị tổn thương
hoặc mạch xylem bị vít tắc.
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 19
Ngành công nghệ Rau Hoa Quả và Cảnh quan
VD1. Nấm Fusarium solani f. sp. phaseoli gây thối rễ và gốc cây họ đậu dẫn tới cây
không thể hút được nước.
VD2. Vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây bệnh héo xanh cà chua phát triển rất
mạnh trong mạch xylem của cây bệnh dẫn tới cản trở sự vận chuyển nước
1.6. Biến đổi vận chuyển các sản phẩm đồng hóa.
Nhiều tác nhân gây bệnh khu trú gây bệnh ở mạch phloem hoặc tạo ra các tổn thương ở
phần vỏ thân dẫn tới mạch phloem bị hủy hoại. Hậu quả của bệnh là làm suy yếu hoặc cản
trở sự vận chuyển sản phẩm hữu cơ được tổng hợp từ lá.
VD. Vi khuẩn loét cam (Xanthomonas citri) tạo ra các vết loét bao quanh thân.
1.7. Biến đổi sự chuyển hóa đạm, gluxit.
Lượng đạm, gluxit tổng số bị giảm sút (do tăng tốc độ dị hóa)
Acit amin tự do tăng (cần cho dinh dưỡng của tác nhân gây bệnh)
1.8. Biến đổi cân bằng chất điều hòa sinh trƣởng trong cây
Một số tác nhân gây bệnh có thể cảm ứng cây tổng hợp nhiều chất điều hòa sinh trưởng
chẳng hạn vi khuẩn Agrobacterium tumerfaciens gây bệnh u sưng nhiều loài cây đã
chuyển vùng T-DNA của vi khuẩn chứa nhiều gen tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng vào
bộ gen của cây như Auxin (tăng kích thước tế bào), Cytokinin (tăng phân chia tế bào).
2. Triệu chứng bệnh cây
2.1. Định nghĩa
Triệu chứng bệnh cây có thể được định nghĩa như sau:
Triệu chứng là biểu hiện phản ứng của cây đối với bệnh.
Triệu chứng là các biến đổi bên ngoài hoặc bên trong của cây bị bệnh.
2.2. Các loại triệu chứng
Một số bệnh cây có thể tạo “triệu chứng hệ thống” nếu bệnh biểu toàn cây. Thông thường,
trong trường hợp này, tác nhân gây hại có mặt khắp trong cây hoặc gây hại ở phần gốc rễ.
Trái lại, có những bệnh tạo ra “triệu chứng cục bộ” nếu bệnh chỉ biểu hiện ở một phần mô nào
đó trên cây. Trong trường hợp này, thông thường tác nhân gây bệnh chỉ gới hạn ở phần mô bị
bệnh.
Một tác nhân gây bệnh có thể tạo ra nhiều loại triệu chứng khác nhau, tùy thuộc loài cây,
giống cây, tính kháng của cây, tính độc của bản thân tác nhân gây bệnh, điều kiện ngoại
cảnh…
Trái lại nhiều tác nhân gây bệnh, thậm chí thuộc các nhóm khác hẳn nhau về mặt phân
loại, có thể tạo ra các triệu chứng giống nhau.
Dưới đây là một số loại triệu chứng bệnh cây chính và phổ biến
Thối hỏng: mô bệnh bị hủy hoại, thường gặp ở các bộ phân cây có nhiều nước, tinh bột...
(quả cà chua, củ khoai tây, lá bắp cải...). Thối hỏng có thể chia thành:
Thối nhũn (thối ướt, thối mềm): mô bệnh là một khối nhũn nhão, thường có mùi khó
ngửi. VD bệnh thối nhũn bắp cải (Erwinia carotovora)
Lớp Học Phần VNUA – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Page 20
Tải về để xem bản đầy đủ
121 trang
08/01/2024
1240
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Bệnh cây nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_benh_cay_nong_nghiep_truong_dai_hoc_nong_nghiep_h.pdf
