Chương I: Tác hại của vi sinh vật

Chia sẻ: Ngo Van Quang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

858
lượt xem 198
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong quá trình bảo quản nông sản, vi sinh vật giữ vai trò quan trọng vì khi chúng sống và phát triển được trên nông sản thì chúng phân hủy chất hữu cơ nên làm giảm giá trị nông sản. Vi sinh vật phát triển trong hạt sẽ làm giảm trọng luợng khô, giảm hoặc mất hoàn toàn khả năng nảy mầm. Trong hạt, vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ để tạo các loại rượu, acid hữu cơ và các sản phẩm phân hủy khác làm cho hạt có vị đắng và mùi khó chịu....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương I: Tác hại của vi sinh vật

Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Chương I TÁC HẠI CỦA VI SINH VẬT : 1/Tác hại của vi sinh vật trên nông sản Trong quá trình bảo quản nông sản, vi sinh vật giữ vai trò quan trọng vì khi chúng sống và phát triển được trên nông sản thì chúng phân hủy chất hữu cơ nên làm giảm giá trị nông sản. Vi sinh vật phát triển trong hạt sẽ làm giảm trọng luợng khô, giảm hoặc mất hoàn toàn khả năng nảy mầm. Trong hạt, vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ để tạo các loại rượu, acid hữu cơ và các sản phẩm phân hủy khác làm cho hạt có vị đắng và mùi khó chịu. 1.1Nguồn gốc vi sinh vật trong nông sản : Vi sinh vât được đưa vào kho cùng lúc với sự cất giữ nông sản, vì chúng thường xuyên có mặt trong không khí. Vi sinh vật phân bố trên bề mặt thực vật được gọi là vi sinh vật biểu sinh. Chúng phát triển chủ yếu dựa vào các sản phẩm bài tiết cuả cây và các chất bụi bám trên cây. Do môi trường nghèo dinh dưỡng và các điều kiện sống khác không thích hợp nên quần thể vi sinh vật biểu sinh có thành phần và số lượng kém phong phú như trong vùng rễ. Vi sinh vật biểu sinh trên hạt phần lớn là các loài hoaị sinh chúng có thể bám vào bất cứ phần nào trên vỏ hạt, hoặc nằm giữa vỏ trấu và vỏ gạo. Một số loài vi sinh vật biểu sinh có thể quan sát được bằng mắt thường, một số loài khác chỉ có thể quan sát được bằng kính hiển vi, bằng cách cấy lên môi trường nhân tạo. Nhiều công trình còn cho thấy trong thời gian nông sản còn trên cây đang phát triển, có nhiều loài vi sinh vật biểu sinh nhưng không gây hại. Tuy nhiên khi thu hoạch nông sản được đưa vào kho, ở đây chúng tiết ra nhiệt trong quá trình sống và hô hấp làm cho đống hạt nóng lên , tạo điều kiện cho nhiều loài vi sinh vật khác phát triển và thúc đẩy các qua trình sinh hoá trong hạt hoạt động mạnh . Trong hạt thường có nhiều nấm mốc nấm men và đặc biệt là rất nhiều các loài vi khuẩn.Trong quá trình xây xát hạt cũng có thể nhiễm thêm các loài khác trong không khí. Ngoài ra vi sinh vật biểu sinh cũng có thể là kí sinh một phần sống trên các bề mặt và một phần sống trong các mô bào của hạt. 1.2 Các nhóm vi sinh vat Chủ yếu là các nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn. 1.2.1/NẤM: có 2 loại nấm kí sinh và nấm biểu sinh. Khác biệt so với vi khuần, có nhiều đặc điểm giống vi sinh vật, nhưng khác là không có sắc tố quang hợp và có thể là ít phân hoá về mặt hình thái hơn. Thể dinh dưỡng của nấm có thể chỉ là một tế bào riêng lẻ như nấm men, hoặc ở dạng sợi phân nhánh chằng chịt như nấm mốc. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 1
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 *Sợi nấm có hai loại : sợi cơ chất (sợi dinh dưỡng) bám chặt vào sợi cơ chất để hấp thu dinh dưỡng và sợi khí sinh phát triển trong không khí trên bề mặt cơ chất, chính sợi khí sinh sẽ mọc ra cành bào tử. Một số nấm kí sinh có sợi phát triển phát triển vào trong tổ chức thực vật gọi là sợi nội sinh hoặc phát triển trên bề mặt được gọi là sợi ngoại sinh. Từ sợi nấm sẽ mọc ra các cơ quan đặc biệt, là vòi hút cắm sâu vào mô để hấp thu dinh dưỡng. *Nấm kí sinh : tìm thấy ở các loài -Diplodia macrospora -Diplodia zeae -Fusarium spp -Gibberella fujikuroi -Gibberella zeae -Helm.oryzae -Helm.carbonum *Nấm biểu sinh: thường gặp ở các loài nấm mốc và nấm men. Nấm mốc thường tìm thấy trên lá cũng như trên hạt các loại cây hòa bản, thường gặp là : -Penicillium spp -Aspergillus spp -Alternaria spp -Cephalothecium spp Nấm men thường gặp là : -Torula sp -Monilia spp -Oospora sp -Chromosporium maydis -Fusarium griseum Ngoài ra còn tìm thấy Candida albicans và một số loài Candida khác. Vi khuẩn trên vỏ hạt thường gặp nhiều vi khuẩn hơn là nâm mốc ở bất kì một loại hạt nào. Số lượng vi khuẩn thay đổi tùy thuộc vào từng loại hạt thời gian cât giữ, thời kì thu hoạch tìnht trạng hạt và điều kiện bên ngoaì. Số lượng vi khuẩn trên hạt thường dao động trong khoảng 10.000- 300.000 tế bào/hạt. Trên vỏ hạt thường gặp là vi khuẩn hoại sinh, đa dạng gồm những loài có bào tử cũng như không bào tử,háo khí, yếm khí , ưa nhiệt chịu rét.Người ta tìm thấy khoảng 100 loài vi khuẩn khác nhau thuộc các họ: -Pseudomonadaceae -Micrococcaceae -Enterobacteriaceae -Bacteriaceae -Bacillaceae thường gặp nhất là : -Bacterium herbicola aureum -Bact.fluorescens -Bacillus vulgatus -Bac.mesentericus Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 2
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 -Bac.mycoides -Bac.subtilis 1.2.2/XẠ KHUẨN : Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật đơn bào, có cấu tạo là sợi nấm, nhưng có cấu trúc và kích thước tế bào giống vi khuẩn. Sợi xạ khuẩn không có vách ngăn, khuẩn ty xạ khuẩn thường mỏng hơn khuẩn ty của nấm mốc (đường kính 0,5-1,5µm khoảng 1/10 của nấm mốc ).Khi nuối cấy trên môi trường thạch khuẩn ty xạ khuẩn phát triển thành hai loại : một phát triển sâu vào trong môi trường để hút nước, thức ăn; còn một loại phát triển ra ngoài không khí trên bề mặt môi trường, gọi là khuẩn ty khí sinh. Một số nhánh phân hoá của sợi khí sinh sẽ phát triển thành cành bào tử: cành bào tử dài, ngắn, hình dạng khác nhau tùy từng loài xạ khuẩn. Trên mỗi cành bào tử thường khoảng 30-200 bào tử có hình cầu, quả lê, hình tru, bề mặt trơn, xù xì hoặc có nhiều gai nhỏ. Khi bào tử trửơng thành mang cành bào tử phân giải để phóng thích bào tử. Bào tử gíúp xạ khuẩn phân bố rộng trong thiên nhiên và cũng giúp chống lại điều kiện bất lợi của ngoại cảnh. Xạ khuẩn phân bố rộng trong thiên nhiên và quan trọng (phân giải chất hữu cơ bền vững như cellolose, kitin, keratin hoặc tạo kháng sinh) Số lượng xạ khuẩn trên hạt ngũ cốc khi cất giữ thay đổi từ hành chục ngàn đến hàng triệu tế bào trên 1 gam hạt số lượng tăng trong quá trình cất giữ. Chủ yếu thuộc về Streptomyces. Các loài thường gặp là Strept.albus. Ngoài ra còn gặp: Act. globisporum, Act. grminus, Act. griseus,………. 1.3/Hâu quả và tac hai: ̣ ́ ̣ ́ ̣ 1.3.2 Tac hai : Có nhiều cách tác hại: Nấm và vi khuẩn có nhiều loại enzym khác nhau có thể phân hủy protide, lipide, glucide làm phân hủy mô thực vật của nông sản. Trong sợi nấm Asp. glaucum có khoảng 20 loại enzyme khác nhau. Trong quá trình sinh sống, nấm và vi khuẩn tiết ra các chất đầu độc mô bào của nông sản làm rối loạn hoạt động của các loại men oxy hoá trong mô. Các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất như các loại acid hữu cơ, rượu aldehyde, acetone, các sản phẩm phân hủy protide và một số chấ độc do vi sinh vật tiết ra sẽ phân hủy vách tế bào, xâm nhập các mô bào, đầu độc chất nguyên sinh. Trong quá trình sinh sống và hô hấp của vi sinh vật, nhiệt tỏa ra làm cho hạt hoặc rau quả nóng lên dễ bị hư là do nhiệt độ làm tăng hoạt động sinh sống và hủy hoại của chúng. Đối với rau quả khi cất giữ, các quá trình xảy ra tuỳ thuộc vào hoạt tính và số lượng các loại men có trong rau quả cũng như men của các loài vi sinh vật sống trong mô bào của chúng. Vì vậy khi rau quả bị nhiễm nấm và vi khuẩn thì các quá trình phân hủy chất dự trữ tăng nhiều. Như cà rốt bị nhiễm nấm Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 3
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Sclerotinia libertiana hàm lượng đường giảm từ 4-5% còn 1-2%. Trong một số trường hợp chất dinh dưỡng bị giảm đến “0”. Tác động cuả vi sinh vật đến quá trình trao đổi chất của các bộ phận dự trữ rất phức tạp, không ổn định. Tác động đó phụ thuộc và điều kiện ngoaị cảnh như nhiệt độ, độ ẩm, thành phần các chất trong không khí. 1.3.2 Hâu quả: ̣ A) Vi sinh vât phat triên trên hat lam mât vẻ đep bên ngoai và lam thay đôi mau săc cua hat ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̉ ̀ ́ ̉ ̣ Môt số loai vi sinh vât như Diplodia zeae ,Helminthosporium oryzae xâm nhâp vao hat ở cac giai ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ đoan đâu trong quá trinh phat triên lam cho hat bị nhăn nheo ,có vêt. Nêu xâm nhâp muôn hơn, không ̣ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ anh hưởng đên vẻ bên ngoai ̉ ́ ̀ B) Sợi nâm phat triên trên hat lam phân huy lớp vỏ ngoai , xuyên qua mô bao, xâm nhâp và gây hai cho ́ ́ ̉ ̣ ̀ ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ mô bao trong hat , gây hai cho phôi nhũ ̀ ̣ ̣ C) Phôi nhũ hat bị vi sinh vât xâm nhâp có mau săc đôi từ xam nhat đên nâu , nêu năng có thể bị phân ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̣ huy hoan toan . Vi sinh vât xâm nhâp vao bên trong hat gây hai và lam giam tỉ lệ nay mâm 80-100% . ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̉ ̉ ̀ Hai giông nâm môc Penicillium và Aspergillus lam giam khả năng nay mâm cua hat rât quan trong ́ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ̀ ̉ ̣ ́ ̣ Vi sinh vât sinh san manh lam cho hat dự trữ có mui âm môc là do nhiêm đăc biêt Penicillium và ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ̃ ̣ ̣ Aspergillus .Cac đong hat thu hoach chưa kip phơi quat có thể nhanh chong phat triên mui âm môc sau ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̉ ̀ ̉ ́ ̀ ̀ vai ngay 1.4.Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật: 1.4.1.Nhiệt độ : Nhiệt độ tăng lên trong giới hạn nhất định làm tăng hoạt động sống của các loài vi sinh vật do đó làm tăng hoạt động phá hoại của chúng. Vi sinh vật cần nhiệt độ để sinh trưởng ở những mức độ khác nhau, chia làm 3 nhóm: Nhiệt độ thấp nhất thích hợp Cao nhất chịu lạnh : -80ºC 1020ºC 2530ºC ưa nhiệt : 525ºC 2040ºC 4055ºC Chịu nhiệt cao: 2540ºC 5060ºC 7080ºC Thông thường khử trùng ở nhiệt độ 121ºC, 1atm trong một thời gian nhất định. Khi vượt quá giới hạn nhiệt độ sinh trưởng vi sinh vật sẽ chết, các tế bào sinh trưởng với lượng nước cao sẽ chết nhanh so với các tế bào và bào tử chứa ít nước. Nhiệt độ cao nhất và thấp nhất của sự sinh trưởng chịu ảnh hưởng của độ ẩm, chất dinh dưỡng, nồng độ oxy, và một số yếu tố ngoại cảnh khác. Trong quá trình trao đổi chất vi sinh vật toả nhiệt, số lượng nhiệt tùy thuộc vào cường độ trao đổi chất và quá trình này chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, ẩm độ, lượng oxi, lượng chất Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 4
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 dinh dưỡng và cả tuổi của tế bào. Phần lớn nấm, vi khuẩn bị diệt khi đun nóng ở nhiệt độ 55ºC trong 10 phút, một số loài vẫn sống được khi đun nóng đến nhiệt 65ºC trong 10 phút. Bào tử khô của nhiều loại nấm chịu nóng được ở nhiệt độ 87 ºC trong 30 phút, rất ít loài chịu được nhiệt độ 121 ºC trong 30 phút như: Pen. chrysogenum; Pen. oxalicum; Asp. flavus; Asp. fuscus; Mucor racemosus. Bào tử của vi khuẩn chịu được nóng trong điều kiện ẩm cao hơn bào tử nấm, có khả năng chịu được 95ºC trong 45 phút hay hơn. Mức độ chịu nhiệt của bào tử những loại vi khuẩn khác nhau cũng khác nhau. Khả năng chịu nhiệt của một số loài vi khuẩn: Vi khuẩn Thời gian làm chết vi khuẩn khi đun nóng 100ºC Bacillus mycoides 310 phút B.anthracis 510 phút B.subtilus 120180 phút B.cylindricus 1.1401.200 phút 1.4.2 Đ ộ ẩm: Có ba nhóm chịu ẩm cao, ưa ẩm và chịu khô: +Nhóm chịu ẩm độ cao: yêu cầu độ ẩm không khí thấp nhất là 90%, phát triển tốt nhất là độ ẩm không khí gần 100%. Vi khuẩn nói chung là nhóm chịu ẩm cao, ví dụ Micrococcus roseus (yêu cầu độ ẩm là 90,5%), Bacillus mycoides (90%). Nấm mốc thì có mucor và một số nấm gây bệnh. +Nhóm ưa ẩm độ: yêu câu độ ẩm không khí thấp nhất là 80-90%, còn phát triển tốt là ở độ ẩm không khí 95%, như xạ khuẩn có yêu cầu độ ẩm 90-93%. +Nhóm chịu khô: yêu cầu độ ẩm dưới 80%, phát triển tốt ở độ ẩm gần 90%. Ví dụ : Asp. glaucus, Asp. candidus…. Nấm men thuộc loài chịu ẩm cao và ưa ẩm, yêu cầu độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất 88-90%. Nấm mốc có nhu cầu tương đối khác, bào tử nấm mốc có thể nảy mầm ở độ ẩm thay đổi từ 62-99% và yêu cầu sẽ khác nhau khi nhiệt độ thay đổi. Nếu độ ẩm thích hợp thì bào tử sẽ nảy mầm trong một ngày, nếu độ ẩm thấp thì bào tử sẽ nảy mầm kéo dài trong vài tháng có khi vài năm hay hơn, nếu độ ẩm quá thấp, dưới mức thấp nhất của sự sinh trưởng thì bào tử nấm mốc dần dần sẽ chết đi. Trong điều kiện không thuận lợi, từng bào tử của khuẩn lạc vi sinh vật sẽ chết với tốc độ khác nhau. Trước khi chết tốc độ nảy mầm giảm xuống và tốc độ phát triển của nấm mốc sẽ chậm lại. Nếu độ ẩm của không khí giảm đến mức thấp nhất khi thiếu độ ẩm sợi nấm phát triển không bình thường, phồng to lên xoắn lại và tạo thành nhiều ngăn ngang, sợi nấm mất khả năng ăn sâu vào mô kí chủ. Quá trình hình thành bào tử của nấm mốc tiến hành nhanh khi độ ẩm tăng. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 5
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Độ ẩm có nhiều tác dụng với quá trình nảy mầm: Nấm mốc Cladosporium fulvum tạo thành bào tử khi độ ẩm không khí từ 60-80%. Helm. sativum tạo thành bào tử có kích thước nhỏ khí độ ẩm không khí thấp. Đối với hạt khi độ ẩm tăng thì vi sinh vật phát triển mạnh. Độ ẩm giới hạn để vi sinh vật phát triển khoảng 15-16% nếu chênh lệch ±2% thì ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật có thể tăng lên hay giảm đi, nhưng không phải khi độ ẩm tăng là tất cả các loài vi sinh vật đều phát triển mà tuỳ loại . Đối với nông sản có độ ẩm thấp, mặc dù có thể có những vi sinh vật tồn tại song hoạt động của chúng không biểu hiện rõ rệt, vì thế sản phẩm có thể bảo quản lâu mà không bị hư hại. 1.4.3Ảnh hưởng của oxy: Vi khuẩn hiếu khí : Clost.butyricum phát triển ở nồng độ oxy cao nhất là 0,27% còn có thể sống được 10 ngày nếu không khí chứa 0.59% oxy (tính theo thể tích). Vi khuẩn hiếu khí có khả năng tạo bào tử như Bac. megaterium và Bac. mycoides thì nồng độ oxy thấp nhất cho sự sinh trưởng là 0,8%. Để sinh sản các loài thuộc chi Bacterium cần lượng oxy cao hơn các loài vi khuẩn khác như Pseudomonaceae, Enterobacteriaceae và Strepyococcus thì cần oxy thấp. Tuy nhiên mức độ mức độ cần thiết của vi khuẩn với oxy phụ thuộc vào sự có mặt của cac chất dinh dưỡng. Phần lớn các loại nấm đều hiếu khí thật sự, chúng ngừng tạo bào tử, bào tử ngừng nảy mầm vẫn còn phát triển tốt. Một số loài nấm men và một số Mucor là những loài hiếu khí trung bình. Chúng có thể sinh trưởng trong thời gian ngắn trong điều kiện yêm khí, nhưng không tạo bào tử được. Các loài xạ khuẩn thuộc Streptomyces và Nocardia cũng là loài yếm khí. 1.4.4 /Ảnh hưởng của CO2 Khí CO2 có tác dụng diệt vi sinh vật khá cao đối với nấm và cả vi khuẩn. Ở các nồng độ khác nhau, CO có tác dụng kìm hãm đối với các loại Penicillium, Aspergilus, Mucor. Ở nồng độ 50% có thể diệt được Penicillium, còn Aspergillus tương đối chịu được nồng độ cao hơn, ở 77-90% vẫn còn phát triển được. 1.4.5 Ảnh hưởng cuả pH: Phạm vi pH nói chung các loài vi sinh vật từ 4,5- 9 vượt quá giới hạn này sẽ ảnh hưởng không tốt đến sự phát triển và có thể tiêu diệt chúng. Nấm men và nấm mốc có thể phát triển trong môi trường khá acid (pH 3- 6) vi khuẩn và xạ khuẩn nói chung phát triển tốt ở pH trung tính (pH 6,5- 7,5), vi khuẩn gây thối và vi khuẩn nitrate hoá phát triển ở pH 6.5- 8. ̣ ́ 1.5/Các biên pháp phòng chông: *Phương pháp vật lí như: khô, lạnh, kín, chiếu xạ……… *Có thể dùng các chất độc hóa học để tiêu diệt vi khuẩn (dùng kèm với các biện pháp hỗn hợp) Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 6
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 *Phương pháp chủ yếu phòng chống vi sinh vật trong kho là tạo điều kiện ẩm độ, nhiệt đô và thoáng khí thích hợp. +Cần điều hòa độ ẩm trong kho là biện pháp thiết thực để ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên nông sản. +Nhiệt độ thích hợp cần tránh, phải điều chỉnh nhiệt độ thấp hơn đối với một số lớn nấm mốc (23-30oC) sẽ làm chậm sự phát triển của chúng. Đối với thóc giống trước khi cất giữ phải phơi quạt để cất giữ lâu, hạt thóc rất nhạy cảm đối với tác động của nhiệt độ và ẩm độ; cần tránh để hạt thóc không bị ướt hay xây xát tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập. Quạt và mở kho thoáng khí trong ngày trời nắng là biện pháp tốt nhất để chống lại sự phát triển cuả vi sinh vật. Tuy nhiên để bảo quản tốt nông sản trong kho cần phải thực hiện đầy đủ các biện pháp phòng trừ hỗn hợp. 2.Tac hai trên cây trồng: ́ ̣ Vi sinh vật gây thiệt hại rất lớn đến lĩnh vực nông nghịêp, đặc biệt là cây trồng. Thực vật lành mạnh là khi tất cả các cơ quan hoạt động bình thường, sự sinh sản tiến triển một cách tự nhiên và điều hoà. Ngược lại là cây bị bệnh, trường hợp côn trùng ăn lá và hút nhựa cây, thì không là bệnh mà làm cho cây mất sinh lực rơi vào tình trạng dễ bị nhiễm. Có hai nguyên nhân gây bệnh: Vô kí sinh do ảnh hưởng của những tác động bên ngoài không do vi sinh vật gây nên (do khí hậu, đất đai thiếu dinh dưỡng). Bệnh kí sinh là do ảnh hưởng của vi sinh vật thuộc về ẩn hoa (nấm, vi khuẩn, rong, rêu) hoặc do độc tố của virus. Bệnh thực vật do nấm virus vi khuẩn gây ra là quan trọng hơn cả. Tác động của kí sinh gây ra sự thay đổi trong quá trình sinh lí dẫn đến sự thay đổi trên từng bộ phận của cây. *SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA THỰC VẬT VÀ VI SINH VẬT: +Cộng sinh: ích lợi hỗ trợ cho cả hai đơn vị. +Kí sinh: chỉ ích lợi cho đơn vị kí sinh thiệt hại cho đơn vị kia. Về thảo mộc bệnh học còn chú ý đến hoại sinh, trong khi kí sinh sống nhờ chất hữu cơ sinh hoạt, thì hoại sinh sống nhờ chất hữu cơ hoại tử: đây là trường hợp kí sinh giảm thiểu. ́ ̀ 2.1 /. Nâm kí sinh cây trông: 2.1.1Giới thiêu chung: ̣ ●./ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA NẤM GÂY BỆNH Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 7
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Tế bào có nhân thực (Eukaryotae), cơ quan sinh sản có cấu tạo dạng sợi, sinh sản bằng bào tử, sống dị dưỡng, không có diệp lục. 1 loại bệnh có thể do 1 hay nhiều loại nấm gây ra. 1 loại nấm có thể gây bệnh cho 1 hay nhiều loại cây. Bệnh cây do nấm có nhiều hơn do những vi sinh vật khác. Cơ thể của nấm trừ một số ít là đơn bào, có hình tròn/bầu dục nằm đơn độc hay ghép lại với nhau, còn đa số là những sợi nấm không màu, phân nhánh nhiều, tạo thành đám chằn chịt gọi là hệ sợi nấm (mycelium). Hầu hết các loài nấm, hệ sợi đều nằm trong cơ chất (đất, gỗ mục, xác thực vật...) và chỉ có những sợi mang cơ quan sinh sản ở trên đầu mới ở trên bề mặt cơ chất. ̀ ́ ̣ 2.1.2 Nguôn gôc phát sinh bênh: Vi sinh vât tồn tại khắp mọi nơi trong môi trường; tùy vào điều kiện ngoại cảnh mà chúng có thể nhiều hay ít……Với những vi sinh vật gây bệnh trên cây trồng thì chúng co thể tồn tại trong không khí ngoài môi trường dưới những dạng bào tử thể;hoặc tồn tại sẵn trong đất; hay trong chính cây con cây giống kí chủ…khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ lan truyền gây bệnh, ngoài ra chúng còn tồn tại trên một cơ thể trung gian (từ cá thể trung gian sẽ truyền bệnh qua cây kí chủ chính khi có điều kiện thuận lợi). 2.1.3 Sự biên thái cua sợi nâm: ́ ̉ ́ Sợi nấm có thể không có vách ngăn ngang (như mốc đen), vì vậy hệ sợi nấm như là một cộng bào phân nhánh chứa nhiều nhân. Hoặc sợi nấm có vách ngăn ngang thành sợi đa bào nhưng vách ngăn ấy chưa hoàn chỉnh (như Mốc xanh, vàng). Ở các nấm cao, sợi nấm kết bện chặt chẽ với nhau tạo thành những mô giả, có hình dạng, kích thước và chức năng khác nhau: - Sợi nấm dạng rễ (rhizomorph): các sợi nấm kết chặt lại thành những dải lớn trông giống như rễ cây, thường gặp trên các vỏ cây. Ở nấm bậc cao, thể dạng rễ nầy nối liền thể quả với các vật bám ở dưới đất. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 8
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 - Bó sợi (synnema): là các sợi nấm dinh dưỡng không làm nhiệm vụ sinh sản, thường tụ lại hoặc dinh lại với nhau thành các bó sợi xếp song song. - Thể đệm (stroma): cấu tạo bởi nhiều sợi nấm kết chặt lại với nhau, tạo thành một khối tương đối lớn (từ 1mm đến hàng chục cm). Có 2 loại thể đệm: thể đệm dinh dưỡng không mang cơ quan sinh sản và thể đệm sinh sản có mang cơ quan sinh sản. - Hạch nấm (sclerotia): có hình hơi tròn hoặc hình không đều, bền ngoài có màu tối, bên trong là tổ chức sợi xốp hơn có màu trắng. Các tế bào của hạch nấm có vách dầy, trong chứa nhiều chất dự trữ nên hạch nấm chịu được những điều kiện bất lợi bên ngoài, khi gặp điều kiện thuận lợi, hạch nấm sẽ nẩy mầm và phát triển. - Vòi hút (haustorium): gặp ở nhiều nấm ký sinh, do một đoạn sợi biến đổi thành, đâm vào bên trong tế bào cây chủ để hút thức ăn. 2.1.4 DINH DƯỠNG & KÝ SINH CỦA NẤM Sợi nấm là cơ quan sinh trưởng, dinh dưỡng . Chúng tiết ra các enzyme để phân giải nguồn hợp chất hữu cơ từ bên ngoài thành hợp chất dễ hòa tan để thẩm thấu qua màng bán thấm của tế bào. Hệ thống enzyme của nấm rất phong phú gồm: nội enzyme và ngoại enzyme. Ngoại enzyme được tiết vào môi trường sống để phân giải hợp chất phức tạp thành chất dễ hấp thụ, chủ yếu là enzyme thủy phân amylaza và peptinaza. Nội enzyme của nấm dùng để dùng để tổng hợp các vật chất hấp thụ thành những hợp chất cần thiết cho quá trình sinh trưởng và sinh sản của nấm, chủ yếu là enzyme oxy hóa khử oxydaza và dehydraza,… Ngoài hệ thống enzyme, nhiều loại nấm còn sinh ra nhiều loại độc tố kiềm hãm hoạt động của hệ thống enzyme tế bào ký chủ, phá hủy quá trình trao đổi chất của tế bào như phá vỡ độ thẩm thấu của màng tế bào. Độc tố thường là các acid hữu cơ (acid oxalic, fusarinic, alternaric), nhóm protein và các sản phẩm phân giải của protein (ure, amoniac) nhóm polysaccharide (Piricularin) và các chất bay hơi (acid cianic) Ví dụ:  Helminthosporium maydis chủng T tạo T – toxin  Helminthosporium victoriae tạo Victorin  Pyricularia oryzae tạo Acid picolinic  Fusarium sp tạo acid fusarinic  Aspergillus flavus tạo Aflatoxic  Phyllosticta maydis tạo P.M - toxic Nấm kí sinh chuyên tính chỉ có khả năng sử dụng chất dinh dưỡng trong mô kí chủ sống. Loại nấm hoại sinh chỉ lấy dinh dưỡng từ vật chất hữu cơ trong mô đã chết. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 9
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Nấm bán kí sinh bán hoại sinh hút dinh dưỡng từ ký chủ sống và đã chết. Nhiệt độ thích hợp cho nấm phát triển 20- 280C, tối thiểu là 5- 100C, tối đa là 33- 350C, nấm ngừng sinh trưởng ở 37oC. pH thích hợp 6- 6,5. 2.1.5 SỰ SINH SẢN CỦA NẤM Quá trình sinh sản tạo ra bào tử. Nấm có nhiều phương thức sinh sản tùy theo loài và điều kiện ngoại cảnh 1 /.Sinh sản bào tử từ cơ quan sinh trưởng. Đây là hình thức sinh sản đơn giản nhất do cơ quan sinh trưởng trực tiếp chuyển hóa tạo ra các dạng bào tử: 2 /.Bào tử chồi (Blastospore): Phổ biến ở các loài nấm men do các tế bào mẹ phình ra ở các vị trí như kiểu đâm chồi thành tế bào con, lớn dần rồi tách khỏi tế bào mẹ. 3 /. Bào tử phấn (Oidium): được hình thành từ mỗi tế bào sợi nấm, sợi nấm hình thành các màng ngăn rồi tự ngắt ra tạo nên bào tử. 4 /. Bào tử hậu (Chlamydospore): hình thành do quá trình dồn vật chất từ một số tế bào bên cạnh tạo nên dạng bào tử chứa đầy vật chất dinh dưỡng, màng dày và kích thước lớn hơn tế bàosợi nấ m. Bào tử hậu có thể được sinh ra đơn độc hoặc thành chuỗi ngắt quãng trên sợi nấm, hoặc hình thành ngay trên bào tử lớn của 1 số loại nấm Fusarium. 5 /. Sinh sản vô tính Là quá trình sinh sản không có sự hòa nhập của các nhân tế bào hoặc các giao tử và là phương thức sinh sản phổ biến của hầu hết các loại nấm để nhân nhanh số lượng lớn bào tử vô tính đơn bội thể có thể lan truyền xa để gây bệnh cây. Dựa trên cơ sở hình thành bào tử nấm phân biệt thành 2 dạng: 6 ./ Sinh sản vô tính nội sinh Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 10
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Bào tử sinh ra bọc kín trong “bọc bào tử”. Các loại nấm thuộc lớp Myxomycete và Chytridio mycetes hình thành cơ quan sinh sản gọi là bọc bào tử động (Zoosporangium) từ thể hợp bào plasmodium hoặc từ đầu sợi nấm. Sau đó nhân và chất nguyên sinh của bọc bào tử động phân chia nhiều lần tạo ra những bào tử có 1 hoặc 2 lông roi ở một đầu có khả năng di động ngắn trong nước gọi là (Zoospore). Ở lớp nấm Zygomycetes, từ sợi nấm hình thành nên các bọc có cuống dài (Sporangium) sau đó nhân và nguyên sinh chất bên trong phân chia nhiều lần tạo ra các bào tử không có lông roi, không di động gọi là bào tử bọc (Sporangiospore). 7 /. Sinh sản vô tính ngoại sinh Khác biệt so với sinh sản nội sinh ở chổ nấm sinh ra cơ quan sinh sản vô tính gọi là cành bào tử phân sinh (conidiophore) và bào tử phân sinh (conidium) hình thành trực tiếp từ đỉnh cành bào tử, lộ ra bênh ngoài. Tùy thuộc vào các loại nấm mà cành bào tử phân sinh có hình dạng rất khác nhau: đơn bào hoặc đa bào, phân nhánh hoặc không phân nhánh, đơn lẻ hoặc thành cụm, tập trung trong 3 dạng kết cấu khác nhau: bó cành (Coremium), đĩa cành (Acervulus), quả cành (Pycnidium). 8 /.Sinh sản hữu tính Gồm 3 giai đoạn: phối, hạch phối và phân bào giảm nhiễm. Các hình thức sinh sản: Dạng hợp tử (Zygote) là hình thức giao phối giữa 2 giao tử khác giới tính (gamete) có hình dạng hoàn toàn giống nhau, có khả năng di động (loại Zoospore) để thành 1 hợp tử. Hợp tử về sau nảy nầm và phát triển thành bọc bào tử động và bào tử động. 9 /. Bào tử tiếp hợp (Zygospore): hai sợi nấm khác nhau về hình thái nhưng giới tính khác nhau sinh ra tế bào tiếp hợp qua tiếp xúc để hòa hợp tế bào chất và 2 nhân với nhau, tế bào phình to tạo ra bào tử hình cầu, vỏ dày, xù xì gọi là bào tử tiếp hợp. Bào tử này Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 11
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 nầm thành bọc và bọc bào tử. Hình thức sinh sản này gọi là “đẳng giao bất động” có ở bộ nấm mốc Mucorales. 10/.Bào tử trứng (Oospore): sợi nấm sinh ra cơ quan sinh sản riêng biệt là bao trứng đực (oogonium) và bao trứng cái (antheridium), sau khi phối giao toàn bộ nhân và tế bào chất của bao đực dồn sang bao cái tạo bào tử trứng. Nấm Oomycetes có sinh sản hữu tính tạo tế bào trứng. 11/. Bào tử túi (Ascospore): các loại nấm thuộc lớp nấm túi Ascomycetes có quá trình sinh sản hữu tính phức tạp để tạo ra bào tử túi. Từ sợi nấm sinh ra nhiều bao đực (antheridium) và bao cái (carpogonium), sau giai đoạn chất phôi và giai đoạn song hạch phân chia nhiều lần từ bào tử cái mọc ra sợi sinh túi, sau giao đoạn hạch phối đỉnh sợi sinh túi phình to ra tạo thành túi (ascus). Nhân nhị bội thể trong túi phân chia giảm nhiễm tạo ra bào tử hữu tính đơn bội ở bên trong gọi là bào tử túi (ascospore). Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 12
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Nhiều loại nấm túi khi sinh ra bào tử túi thì sợi nấm dinh dưỡng tiến hành đan kết với nhau theo cấu trúc tử tọa bao bọc bảo vệ túi tạo thành một kết cấu gọi là quả thể có hình dạng cấu trức khác nhau: quả thể kín, quả thể bầu và quả thể đĩa. 12/. Bào tử đảm (Basidiospore): là bào tử của nấm thuộc lớp nấm đảm 2.1.6 SỰ LAN TRUYỀN VÀ XÂM NHIỄM CỦA NẤM GÂY BỆNH Nấm lan truyền baèng cách phát tán bào tử. Sự lan truyền chủ động hay bị động phụ thuộc vào đặc điểm sinh học của mỗi loại nấm và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường theo sơ đồ sau đây Sự lan truyền chủ động của túi bào tử được diễn ra nhờ sự tăng cao áp suất trong túi bào tử, đẩy nắp nhỏ ở đỉnh túi và phóng vào không khí. Sự lan truyền thụ động của bào tử hoàn toàn phụ thuộc vào cường độ, tốc độ mưa, gió… Nấm lan trruyền nhờ các yếu tố đất, hạt giống, củ giống, cây giống, cay nhiễm bệnh, tàn dư bệnh… */Quá trình xâm nhiễm: Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 13
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Bào tử tiếp xúc bề mặt ký chủ: trước tiên bào tử nảy nầm. Nảy mầm trực tiếp: sinh ra ống mầm sau khi phát triển thành sợi nấm. Nảy mầm gián tiếp: kiểu nảy mầm từ 1 bào tử ban đầu tạo ra nhiều bào tử nhỏ, các bào tử nhỏ tiếp tục nảy ra ống mầm. Hoặc theo kiểu bào tử này mầm sinh ra cơ quan sinh sản. Yếu tố ảnh hưởng: Độ ẩm có tác dụng quyết định. Nhiều loại bào tử chỉ có thể nảy mầm khi có giọt nước. Nhiệt độ ảnh hưởng tỷ lệ, tốc độ và kiểu nảy mầm. Oxy là nhu cầu cần thiết của bào tử, ánh sáng ít ảnh hưởng trực tiếp: 1. Ống mầm tiến hành xâm nhập bề mặt mô ký chủ qua bề mặt nguyên vẹn, qua vết thương cơ giới, khí khổng, thủy khổng… 2. Phân hủy cấu trúc tế bào và các hợp chất hữu cơ khó tan thành chất dễ tan để hấp thụ dinh dưỡng. Vũ khí hóa học của nấm là các loại enzyme, chất sinh trưởng và độc tố. Mối quan hệ giữa kí sinh và kí chủ cây rất phức tạp. Hầu hết các loại cây phản ứng và có cơ chế bảo vệ, kìm hãm như: độ dày lớp biểu bì, độ sáp trên biểu bì cây, số lượng và kích thước khí khổng, lớp lông lá dày… Nhiều loài cây bị xâm nhiễm qua bề mặt những cây có cơ chế không cho nấm xâm nhiễm qua những mô xung quanh. Cây còn có cơ chế bảo vệ chủ động là phản ứng siêu nhạy tự chết mô tế bào để bao vây các loại nấm kí sinh chuyên tính không cho lan sang các mô khỏe kế cận. CHU TRÌNH BỆNH Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 14
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 2.1.7 MỘT SỐ LOẠI BỆNH DO NẤM KÍ SINH: 2.1.7.1/. BỆNH ĐẠO ÔN HẠI LÚA (Pyricularia oryzae. Cav. Bri) Theo Padmanabhan (1965) khi lúc bị đạo ôn cổ bông 1% thì năng suất có thể giảm từ 0,7 – 17,4 % tùy theo các yếu tố có liên quan khác. A/ Triệu chứng bệnh: bệnh đạo ôn có thể phát sinh từ thời kỳ mạ đến lúa chín và có thể gây hại ở bẹ lá, lá, lóng thân, cổ bông, gié và hạt. * Bệnh trên mạ Vết bệnh trên lá mạ lúc đầu hình bầu dục nhỏ, sau tạo thành hình thoi, màu nâu hồng hoặc màu nâu vàng. Khi bệnh nặng, từng đám vết bệnh kế tiếp nhau làm cây mạ có thể héo khô hoặc chết. * Vết bệnh trên lá lúa Thông thường vết bệnh lúc đầu là những chấm nhỏ, màu xanh lục hoặc mờ vết dầu, sau chuyển màu xám nhạt. Sự phát triển tiếp tục của triệu chứng bệnh khác nhau tùy thuộc vào mức độ phản ứng của cây. * Vết bệnh ở cổ bông, cổ gié và trên hạt lúa Các vị trí khác nhau của bông lúa đều có thể bị bệnh với triệu chứng là các vết màu nâu xám hơi teo thắt lại. Vết bệnh trên cổ bông xuất hiện sớm thì bông lúa bị lép, nếu muộn khi hạt đã vào chắc thì gây hiện tượng gãy cổ bông. Vết bệnh của hạt không định hình, có màu nâu xám hoặc nâu đen. Nấm kí sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt. Hạt giống bị bệnh là nguồn bệnh truyền từ vụ này sang vụ khác. B/ Nguyên nhân gây bệnh: Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 15
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Nấm Pyricularia oryzae Cav.et Bri. thuộc họ Moniliaceae bộ Moniliales, lớp nấm Bất Toàn.Cành bào tử phân sinh hình trụ, đa bào, không phân nhánh, đầu cành thon và hơi gấp khúc. Nấm đạo ôn sinh trưởng thích hợp ở nhiệt độ 25-280C, độ ẩm trên 93%, có giọt nước. Trong quá trình gây bệnh nấm tiết ra độc tố như acid α-picolinic (C 6H5NO2) và piricularin (C18H14N2O3) có tác dụng kiềm hãm hô hấp và phân hủy các enzyme chứa kim loại của cây, kìm hãm sự sinh trưởng của cây lúa. Nấm đạo ôn có khả năng biến dị cao. Nguồn bệnh của nấm đạo ôn tồn tại ở dạng sợi nấm và bào tử tồn tại trong rơm rạ và hạt bị bệnh, các cây cỏ dại khác. Trong điều kiện khô ráo bào tử có thể sống 1 năm và sợi nấm sống được 3 năm, nhưng trong điều kiện ẩm ướt chúng không sống được sang vụ sau. C/Vai điêu kiên anh hưởng và phát triển của bệnh ̀ ̀ ̣ ̉ *Ảnh hưởng của thời tiết và khí hậu: nhiệt độ là 20-280C, độ ẩm không khí 60%… *Ảnh hưởng của đất đai, phân bón: những chân ruộng nhiều mùn, trũng ẩm, khó thoát nước, những vùng đất mới vỡ hoang, đất giữ nước kém, khô hạn dễ tạo điều kiện cho nấm phát triển. Phân lân có ảnh hưởng ít đến mức độ miễn dịch bệnh của cây. Nếu bón Kali trên nền đạm cao sẽ làm bệnh tăng so với trên nền đạm thấp. Phân silic làm giảm mức độ nhiễm bệnh. *Ảnh hưởng của các giống lúa: một số giống lúa có khả năng chống chiụ bệnh rất cao , ngược lại cũng có một số giống khả năng chống chịu bệnh rất kém. D/ Biện pháp phòng trừ:  Chủ động phòng trừ, theo dõi các yếu tố: vị trí tồn tại của nguồn bệnh, diễn biến yếu tố khí hậu, thời tiết, tình hình sinh trưởng của cây và điều kiện đất đai  Dọn sạch tàn dư rơm rạ, cây cỏ dại  Bón NPK hợp lý, đúng giai đoạn, không bón N tập trung vào giai đoạn cây dễ bị nhiễm bệnh. Khi có bệnh xuất hiện phải ngừng bón thúc đạm tiến hành phun thuốc  Tăng cường sử dụng giống lúa khaùng bệnh  Kiểm tra lô hạt giống, nếu nhiễm bệnh hạt cần xử lý hạt giống tiêu diệt nguồn bệnh bằng nước nóng 540C trong 10 phút, hoặc bằng thuốc trừ đạo ôn  Sử dụng một số loại thuốc hóa học: Kitazin, Kasai, Hinosan, Fuzi-one, Beam… 2.1.7.2.Bệnh thối gốc chảy nhựa, chảy gôm (bệnh Phytophthora) a/.Tác nhân: Do hai loại nấm chính là Phytophthora citrophthora và Phytophthora parasitica gây ra. Chúng tấn công trên rễ, thân, cành, lá và trái làm giảm năng suất và chất lượng. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 16
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Phytophthora b./ Triệu chứng: Bệnh thường xuất hiện trên thân cây ở phần sát gốc, cổ rễ hoặc tại các vết ghép. Nấm xâm nhập vào thân gây ra những vết thối màu nâu trên vỏ, những vết nứt theo chiều dọc của thân để lộ ra phần gỗ có màu nâu, chảy nhựa, lúc đầu có màu vàng, sau đó khô lại có màu nâu trong (gôm). Bệnh có thể phát triển nhanh bao quanh thân làm thân xì mủ hoặc trên rễ chính làm rễ bị thối, trên lá làm cho các lá bị vàng, nhất là gân lá, sau đó lá rụng đi, chồi bị xoăn, cành bị khô và chết, tấn công trên trái làm trái bị thối nâu. c./ Điều kiện phát sinh, phát triển bệnh: Bệnh phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ thấp (15-250C), ẩm độ cao, đất trồng ẩm ướt thường xuyên, thoát nước kém trong mùa mưa, vườn trồng dầy, ít được tỉa cành tạo tán, bón phân không cân đối. d./ Cách phòng trị: - Sử dụng các giống, cây kháng bệnh có nguồn gốc từ các Viện ngiên cứu, Trường Đại học, các cơ sở nhân giống đúng kỹ thuật… - Dùng gốc ghép kháng bệnh như cam chua, cam 3 lá... vết ghép phải cách mặt đất 30-50cm để hạn chế nấm bệnh xâm nhập qua vết ghép. - Đất trồng phải thoát nước tốt, không nên tủ gốc trong mùa mưa, tưới ẩm cho cây trong mùa khô. - Trồng với mật độ thích hợp, hàng năm cần vệ sinh vườn, cắt tỉa các cành quá sát mặt đất để cây thông thoáng. - Tránh gây những vết thương cơ giới ở vùng rễ và thân gần gốc khi chăm sóc, trèo hái trái. - Dọn sạch tàn dư trong vườn tránh mầm bệnh lưu tồn. - Sử dụng các loại phân có chứa đầy đủ đạm, lân, kali và các chất trung vi lượng. - Diệt côn trùng đặc biệt là mối. - Khi phát hiện bệnh có thể dùng một trong các loại thuốc: Aliette 80WP, Ridomil MZ 72WP, Ridomil Gold 68 WP… để phun xịt lên cây, phun 7-10 ngày/lần. - Những cây đã bị thối ở vỏ, thân, gốc và rễ cái thì dùng dao cạo sạch vết bệnh rồi quét lên đó dung dịch Booc-đô 1% hoặc Aliette 80WP pha nồng độ 10-15% (10-15ml thuốc với 85-90ml nước).Sau một thời gian vết bệnh sẽ lành, vỏ cây sẽ được tái sinh. 2.2./ VI KHUẨN GÂY BỆNH CÂY : Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 17
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Hình ảnh Bệnh loét Cam Chanh (Xanthomonas citri) Hình ảnh Cây Lúa bị bệnh bạc lá (Xanthomonas oryzae) 2.2.1./ TÁC HẠI CỦA VI KHUẨN GÂY BỆNH: Bệnh do vi khuẩn gây ra trong đó có nhiều bệnh gây thiệt hại kinh tế lớn đặc biệt trong thời kì sinh trưởng của cây cũng như trong thời gian bảo quản, cất trữ nông sản phẩm.Đ ối với những khu vực sản xuất thuộc vùng nhiệt đới, sự nhiễm vi khuẩn đã gây những thiệt hại lớn trong sản xuất nông nghiệp như bệng bạc lá lúa (Xanthomonas oryzae), bệnh héo xanh cây họ cà (cà chua ,khoai tây, thuốc lá) (Pseudomonas sdanacearum Smith), bệnh loét ở cam chanh (Xanthomonas citri), thối ướt củ khoai tây, cà rốt, hành tây…….(Erwinia catovora).v.v… Ở những vùng trồng trọt khí hậu ôn đới, bán ôn đới chủ yêú là do các loài vi khuẩn Erwinia, Pseudomonas syringae, Xanthomonas spp, Corynebacterium sp, Agrobacterium tumefaciens……gây hại trên hầu hết các loại cây trồng: ngũ cốc, cây hoa, cây ăn quả, cây thực phẩm, cây cảnh… 2.2.2/ ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA VI KHUẨN GÂY HẠI CÂY TRỒNG : Vi khuẩn là sinh vật đơn bào chỉ có thể quan sát được nhờ kính hiển vi quang học hay điện tử, và là loại tiền nhân (procaryotae), tế bào không có nhân thật không có diệp lục. Sinh sản chủ yếu bằng hình thức phân đôi tế bào. Vi khuẩn gây bệnh có hình gậy thẳng, hai đầu hơi tròn hoặc có hình gậy ngắn hơi cong. Tế bào vi khuẩn có thể đứng riêng lẻ, liên kết thành đôi, cặp hay thành chuỗi tuỳ theo loài vi khuẩn và điều kiện sống. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 18
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Trong những điều kiện bất thường của môi trường hoặc dưới ảnh hưởng của kháng sinh, một số loài vikhuẩn có thể biến thái thành khối nguyên sinh chất trần không có vách tế bào gọi là vi khuẩn “dạng L”. Kích thước tế bào vikhuẩn có thay đối khác nhau tuỳ theo loài nhưng nói chung là từ 1-3 X 0.3-0.6 µm. Trừ một số vikhuẩn không chuyển động, đa số vi khuẩn gây bệnh trên cây đều có khả năng chuyển động nhờ bộ phận lông roi. Thành phần cấu của tế bào vi khuẩn gồm: thể nhân (tiền nhân), tế bào chất, màng tế bào chất và vách tế bào. Ngoài ra còn tuỳ theo loài còn có thêm một số bộ phận khác như: lông roi, vỏ nhờn (niêm mạc)… 2.1.3/ SINH LÍ VÀ SINH HOÁ VI KHUẨN Vi khuẩn gây bệnh cho cây là những loài bán kí sinh có thể nuôi cấy trên môi trường nhân tạo giành cho vi khuẩn học. Sinh trưởng và sinh sản của vi khuẩn gây bệnh cây bắt đầu từ 5-10ºC, nhiệt độ tối ưu là 25-30ºC, ngừng sinh sản ở 33-40ºC. Nhiệt độ gây chết là 40-50ºC (trong 10 phút). Khác với các loài nấm bệnh, để sinh trưởng và sinh sản, vi khuẩn gây bệnh đòi hỏi môi trường trung tính- kiềm yếu, thích hợp PH 7-8. Phần lớn vi khuẩn gây bệnh cây là hiếu khí nên phát triển mạnh trên bề mặt môi trường đặc hoặc trong môi trường lỏng giàu oxy nhờ lắc liên tục trên máy lắc. Một số loài khác yếm khí tự do có thể dể dàng phát triển bên trong cơ chất (mô cây) không có oxy. Vi khuẩn gây bệnh là những vi sinh vật dị dưỡng đối với các nguồn cacbon và nguồn đạm, cho nên để phát triển vi khuẩn cần năng luợng thông qua con đường phân giải các chât hữu cơ có sẵn như protein và polysaccarit. Phân giải nguồn cacbon (đường gluxit) và tạo ra acid và khí. Qúa trình trao đổi chất trong tế bào vi khuẩn được điều khiển bởi hệ thống Enzym chứa trong ribosom, trong màng tế bào, vách tế bào….Nhiều loại enzym được vi khuẩn tiết vào môi trường sống được coi như là vũ khí quan trọng, nhờ đó mà xâm nhiễm vào cây, vượt qua được các chướng ngại vật tự nhiên của cây (biểu bì, cutin, vách tế bào thực vật), để chuyển hoá các chất hữu cơ phức tạp thành các dạng dễ hấp thu cho vi khuẩn và để trung hòa hoặc vô hại hoá các chất đề kháng của cây chống lại kí sinh. Các men phân giải pectin mảnh gian bào của cây như pectinase, protopectinase, polygalacturonase có ở hầu hết vi khuẩn hại cây, hoạt tính mạnh nhất ở các loại vi khuẩn gây bệnh thối rữa. Đối với một số vi khuẩn gây bệnh héo ( Pseudomonas solanacearum) pectinmethylesterase phân giải pectin có thể sinh ra acid pectinic ở trong mạch dẫn kết hợp với Ca tạo thành pectat canxi làm tắt sự lưu thông của bó mạch, góp phần tạo ra triệu trứng héo đột ngột của cây. Giảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng 19
Chương I: Tác hại của vi sinh vật Vi sinh nông nghiệp 2007 Nhiều loại enzym phân giải cutin, cellulose rất phổ biến ở vi khuẩn đặc biệt là vi khuẩn Xanthomonas campestris (bệnh thối bó mạch bắp cải), Corynebacterium sepedonicum (bệnh thối vòng củ khoai tây)… Tóm lại, vi khuẩn có hệ thống enzym phong phú không những cung cấp chất dinh dưỡng cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn mà còn phá hủy cấu trúc mô và trao đổi chất bình thường của tế bào cây cũng như hệ thống enzym của cây kí chủ. Vi khuẩn có thể sản sinh ra các độc tố; ta có thể phân chia các độc tố của vi khuẩn ra thành 2 nhóm: pathotoxin và vivotoxin. *Pathotoxin có tính đặc hiệu theo loài cây kí chủ và có vai trò lớn trong việc tao chứng bệnh. Các loại độc tố này ức chế enzym tổng hợp glutamin, làm đình trệ sự tổng hợp diệp lục phá vỡ hệ thống tự vệ của cây. *Vivotoxin là những độc tố gây héo ở cây, tác động phá hủy màng tế bào, mạch dẫn của cây trồng. Đ ể nghiên cứu các đặc tíng sinh lí, sinh hoá và đặc điểm sinh trưởng của vi khuẩn người ta cần phân lập thuần khiết các loài vi khuẩn riêng biệt trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo (đặc hoặc lỏng). 2.2.4/ TRIỆU CHỨNG BỆNH Ở VI KHUẨN Triệu chứng bệnh có hai kiểu: kiểu cục bộ và kiểu toàn bộ. Khi vi khuẩn xâm hại ở nhu mô các cơ quan riêng biệt thì triệu chứng bệnh biểu hiện theo kiểu cục bộ, có giới hạn như các triệu chứng: vết đốm, cháy lá…Khi vi khuẩn xâm hại ở rễ, ở hệ thống mạch dẫn của cây thì triệu chứng bệnh biểu hiện theo kiểu toàn bộ, cây chết héo. Các loại hình cơ bản của triệu chứng bệnh vi khuẩn là: vết đốm, héo rũ, thối hỏng, bạc màu, biến dạng u sưng. 1.Vết đốm: Loại hình có triệu chứng vết đốm là hiện tượng đám mô chết hoại tử có hình dạng, màu sắc khác nhau ở bộ phận trên mặt đất của cây nhất là ở lá, ở quả. Thường được phân biệt gọi bằng các dạng đốm lá và cháy lá.Tiêu biểu là các loại giác ban hại bông (Xanthomonas malvacearum). Sự hình thành vết đốm thường phải trải qua một vài giai đoạn. ảng viên: TS. Trịnh Thị Hồng Gi 20