Sau khi lúa trỗ, nếu xuất hiện hiện tượng bông đứng thẳng bất thường, hạt đổi màu nâu sẫm hoặc đen, hạt không vào chắc, chỉ còn vỏ trấu hoặc bị thối, cần lưu ý một nhóm bệnh do vi khuẩn gây ra. Trong đó, Burkholderia gladioli là một tác nhân đã được nhiều công bố quốc tế xác nhận có khả năng gây bệnh cháy bông, biến màu và lép hạt trên lúa.
Không phải cứ hạt đen, lép là do nấm
Trong sản xuất lúa, hiện tượng hạt bị biến màu, thối hoặc lép sau trỗ thường được gọi chung là "lem lép hạt". Tuy nhiên, đây không phải là một bệnh duy nhất và có thể liên quan đến nhiều nhóm tác nhân khác nhau.
Đáng chú ý là nhóm vi khuẩn gây bệnh cháy bông lúa (bacterial panicle blight - BPB). Trong nhóm này, Burkholderia glumae thường được xem là tác nhân quan trọng nhất, nhưng Burkholderia gladioli cũng đã được chứng minh là một trong những tác nhân gây bệnh.
Nghiên cứu của Nandakumar và cộng sự công bố trên Plant Disease năm 2009 cho thấy cả B. glumae và B. gladioli đều có khả năng gây bệnh cháy bông trên lúa. Các chủng vi khuẩn được phân lập trực tiếp từ bẹ lá, bông và hạt bệnh; khi gây nhiễm nhân tạo, chúng tái tạo được các triệu chứng bệnh trên lúa.
Burkholderia gladioli gây bệnh như thế nào?
Burkholderia gladioli là một vi khuẩn Gram âm có khả năng gây bệnh trên nhiều loại cây trồng. Trên lúa, nó có thể gây một hội chứng bệnh tập trung ở giai đoạn làm đòng - trỗ - phát triển hạt, thường được mô tả dưới các tên như:
- Bacterial panicle blight - bệnh cháy bông do vi khuẩn;
- Grain discoloration - biến màu hạt;
- Grain rot - thối hạt;
- Grain abortion - hạt bị hủy phát triển;
- Chaffy/vain grains - hạt lép, chỉ còn vỏ trấu.
Điểm đáng chú ý là tác nhân này không nhất thiết chỉ gây một triệu chứng đơn lẻ. Trên cùng một ruộng có thể xuất hiện từ tổn thương bẹ lá, cháy bông cho đến biến màu, thối và lép hạt.
Triệu chứng có thể xuất hiện rất rõ sau trỗ
Một công bố trên Plant Disease năm 2018 ghi nhận B. gladioli gây bệnh trên lúa tại tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc.
Ngoài các tổn thương màu nâu đỏ trên bẹ lá đòng, các nhà nghiên cứu quan sát thấy bông bị bệnh đứng thẳng, các hoa có màu xám rơm, kèm hiện tượng bất dục và hạt lép. Tỷ lệ bệnh ngoài đồng tại các điểm khảo sát vào khoảng 10-30%.
Đặc biệt, khi các nhà khoa học gây nhiễm nhân tạo ở giai đoạn trỗ, sau 7-10 ngày cây xuất hiện các triệu chứng tương tự ngoài đồng. Vi khuẩn sau đó được tái phân lập từ cây bệnh, đáp ứng các bước xác nhận tác nhân gây bệnh.
Điều này rất quan trọng khi đánh giá hiện tượng "đen lép hạt": triệu chứng xuất hiện sau trỗ không có nghĩa nguyên nhân nhất thiết phải là nấm.
Bangladesh: Bông chuyển nâu sẫm, hạt lép hàng loạt.
Vi khuẩn được phân lập trực tiếp từ hạt bệnh. Các xét nghiệm phân tử dựa trên gene 16S rDNA và gyrB xác định vi khuẩn là Burkholderia gladioli. Khi gây nhiễm trở lại trên lúa, các chủng phân lập được gây ra tổn thương trên bẹ lá và các đốm trên hạt, sau đó vi khuẩn tiếp tục được tái phân lập để hoàn tất quá trình xác nhận tác nhân.
Như vậy, đây không chỉ là sự "có mặt" của vi khuẩn trên hạt bệnh mà đã có bằng chứng thực nghiệm về khả năng gây bệnh.
Ecuador: không chỉ biến màu mà còn thối và lép hạt:
Điều này cho thấy hội chứng bệnh không giới hạn ở một vùng địa lý hay một giống lúa duy nhất.
Vì sao bệnh có thể làm hạt lép?
Khi vi khuẩn xâm nhập và phát triển ở vùng bông, hoa và hạt, quá trình phát triển bình thường của hạt có thể bị rối loạn.
Do đó, khi quan sát ngoài đồng, người sản xuất có thể thấy một tổ hợp triệu chứng thay vì một dấu hiệu riêng biệt:
Nhiệt độ và ẩm độ có thể làm bệnh trở nên nghiêm trọng
Bệnh cháy bông do Burkholderia thường được quan tâm đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao và ẩm độ cao.
Điều này giúp giải thích vì sao bệnh có thể trở nên đáng chú ý trong những thời kỳ nóng, ẩm, mưa hoặc ẩm độ không khí cao, đặc biệt quanh giai đoạn làm đòng - trỗ.
Tuy nhiên, không nên chỉ dựa vào thời tiết để kết luận bệnh. Muốn xác định B. gladioli, cần có phân lập và/hoặc xét nghiệm sinh học phân tử.
Một phát hiện đáng chú ý tại Việt Nam
Đáng quan tâm đối với sản xuất lúa Việt Nam là một nghiên cứu công bố gần đây đã công bố bộ gene hoàn chỉnh hoặc gần hoàn chỉnh của các chủng Burkholderia glumae và Burkholderia gladioli được phân lập từ bông lúa ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Các tác giả cho biết các chủng được thu thập từ những bông lúa có triệu chứng bệnh cháy bông và nghiên cứu nhằm làm rõ sự đa dạng của các vi khuẩn liên quan đến bệnh tại Việt Nam.
Đây là thông tin đáng chú ý vì nó cho thấy B. gladioli không chỉ là một tác nhân được ghi nhận ở Trung Quốc, Ecuador hay Bangladesh, mà đã có bằng chứng về sự hiện diện của các chủng liên quan đến bệnh cháy bông tại Việt Nam.
Cần phân biệt với các nguyên nhân gây đen lép hạt khác
Mặc dù B. gladioli có thể gây biến màu, thối và lép hạt, không thể nhìn một hạt đen rồi kết luận ngay đó là B. gladioli.
- Burkholderia glumae;
- Pseudomonas oryzihabitans;
- Pantoea ananatis;
- một số loài Xanthomonas;
- Fusarium, Curvularia, Bipolaris và các nấm gây lem lép hạt;
- côn trùng chích hút làm tổn thương hạt, sau đó tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập;
- Các nguyên nhân sinh lý hoặc môi trường khác.
Do đó, "hạt đen lép" là một hội chứng cần chẩn đoán nguyên nhân, không phải tên của một bệnh duy nhất.
Khi nào nên nghi ngờ Burkholderia gladioli?
Có thể đặt nghi vấn cao hơn khi ruộng xuất hiện đồng thời nhiều dấu hiệu:
Nếu bệnh xuất hiện mạnh trong điều kiện nóng và ẩm, mức độ nghi ngờ càng tăng.
Không nên nhầm "lem lép hạt" với một bệnh duy nhất
Điểm quan trọng nhất từ các nghiên cứu quốc tế là: bệnh hạt sau trỗ có thể có nhiều tác nhân khác nhau.
Các bằng chứng từ Trung Quốc, Ecuador, Bangladesh và nghiên cứu trên các chủng phân lập tại Việt Nam cho thấy đây là một tác nhân cần được quan tâm trong chẩn đoán bệnh hạt sau trỗ, đặc biệt khi triệu chứng đi kèm cháy bông, biến màu hạt và hạt lép hàng loạt.
Với những ruộng lúa xuất hiện hiện tượng hạt đen hoặc nâu đen, lép sau trỗ, việc xác định tác nhân bằng xét nghiệm vi khuẩn học và sinh học phân tử sẽ quan trọng hơn nhiều so với việc chỉ căn cứ vào màu sắc của hạt để lựa chọn thuốc phòng trừ.
Biên soạn: Thạc sĩ. Phan Anh Thế