Chẩn đoán là bước đầu tiên trong quá trình kiểm soát và quản lý các bệnh hại do nấm Phytophthora gây ra. Sau đây, hãy cùng Agmin tìm hiểu các phương pháp chẩn đoán sự hiện diện của Phytophthora trên cây trồng.

1. Nấm Phytophthora là gì?

Nấm Phytophthora là loại nấm hại thực vật khá phổ biến của lớp Oomycetes thuộc họ Pythiaceae, bộ Peronosporales. Sợi nấm Phytophthora không màu, không vách ngăn, đơn bào, kích thước không đều, túi bào tử có hình trứng và hình quả chanh. Bào tử hình cầu hoặc hình thận có hai lông roi, di chuyển rất nhanh trong nước, nhiệt độ thích hợp để nấm sinh trưởng và phát triển từ 25 – 30 độ C.

Hình dạng sợi nấm Phytophthora.

Nấm phytophthora tấn công thực vật trên diện rộng và gây ra một số dịch bệnh nghiêm trọng – điển hình là bệnh vàng lá thối rễ (cam, quýt, bưởi, sầu riêng,…), thối loét thân (sầu riêng), chết nhanh (tiêu), sọc đen (cao su).

Nấm Phytophthora gây hại chủ yếu trong mùa mưa, nhất là vào cuối mùa mưa khi có khí hậu ấm và ẩm. Nấm Phytophthora có thể tấn công riêng lẻ nhưng đa phần có sự kết hợp với các nấm khác như Fusarium, Pythium và Rhizoctonia.

2. Các phương pháp chẩn đoán cây bị nhiễm Phytophthora

Chẩn đoán là việc xác định sự hiện diện của Phytophthora trên cây trồng dựa trên các yếu tố như: lịch sử canh tác, đặc điểm thực địa, triệu chứng nhiễm bệnh, đặc tính sinh học của nấm bệnh, các điều kiện thuận lợi cho nấm phát triển và kết quả xét nghiệm mẫu thực vật.

Cây hoa đỗ quyên bị nhiễm Phytophthora.

2.1. Chẩn đoán dựa trên lịch sử và đặc điểm khu vực canh tác

Hai yếu tố chính cần được xem xét khi chẩn đoán các bệnh hại do nấm Phytophthora gây ra là mẫu cây bệnh và tình trạng thoát nước của khu vực canh tác.

Đặt chậu trên tấm nhựa đọng nước làm tăng nguy cơ thối rễ.

Nấm Phytophthora có thể xuất hiện ở mọi địa hình canh tác, từ đồng bằng, dốc thoải, vườn ươm cho đến nhà kính. Các sinh vật Phytophthora thường được gọi là mốc nước. Chúng phát triển, sinh trưởng, sinh sản và xâm nhiễm vào vùng rễ của cây thông qua môi trường nước, đất bão hòa (là đất mà tất cả các lỗ rỗng trong đất đều bị nước chiếm chỗ), vùng ven sông, ven ao hồ. Do đó, đất ngập nước hoặc đất bão hòa không thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng và thậm chí là khiến cây bị nhiễm bệnh. Bất cứ nơi nào đất ngập úng, đọng nước, nước không thoát đều có nguy cơ xuất hiện nấm Phytophthora spp.

Như vậy, điều kiện tất yếu cho sự hình thành và phát triển của Phytophthora spp. là đất úng nước trong thời gian dài, bất kể là vùng biển hay đồi núi. Đơn cử là trường hợp tìm thấy dấu vết của Phytophthora trên quả nam việt quất, dù cho cây mọc ở đầm lầy gần bờ biển hoặc trên núi cao hàng trăm mét so với mực nước biển. Trong những trường này, Phytophthora tạo ra các bào tử động (zoospores), chúng sẽ theo nước xâm nhập vào hệ thống rễ và bắt đầu quá trình lây nhiễm.

Tình trạng ngập úng vẫn xảy ra dù cho có hệ thống thoát nước.

Những cây bị bệnh thường ở vùng trũng của cánh đồng, nơi nước chảy qua, các khe, rãnh nước tự nhiên hoặc nơi ứ đọng nhiều nước mưa hoặc nước tưới. Các đỉnh đồi hoặc các khu vực có độ dốc lớn thì hiếm khi xuất hiện Phytophthora, tuy nhiên vẫn có một vài trường hợp ngoại lệ như là cây tuyết tùng mọc trên núi cao bị bệnh thối rễ Phytophthora.

Ngay cả khi người trồng đã áp dụng các biện pháp thoát nước thì tình trạng hình thành nấm Phytophthora vẫn có thể xảy ra, chẳng hạn như nước đọng bên dưới chậu trồng cây hoặc trên bạt nilon phủ đất, cỏ dại hoặc sỏi đá.

Nước đọng làm tăng nguy cơ cây trồng nhiễm nấm Phytophthora.

Trong nhà kính, rò rỉ nước từ mái nhà, hệ thống làm mát hoặc vòi tưới cũng sẽ tạo điều kiện cho bào tử Phytophthora sinh sôi và phát tán.

Tàn dư thực vật, xác cây khô và các đầu tưới phun mưa hoặc tưới nhỏ giọt bị trục trặc, lỏng lẻo rò rỉ nước cũng là những nguồn phát tán nấm bệnh nghiêm trọng mà chúng ta cần lưu ý. Trong một số vườn ươm cây trong chậu, mặc dù có hệ thống thoát nước nhưng nếu cống bị tắc nghẽn thì nước vẫn bị trào ngược, khiến đáy chậu ngập trong nước và dễ bị nhiễm Phytophthora. Trong vài tháng đầu, các triệu chứng bệnh chưa biểu hiện rõ rệt, nếu chúng ta di chuyển những chậu cây bị nhiễm bệnh thì sẽ làm cho tốc độ lây lan nấm trong vườn diễn ra nhanh hơn.

Bệnh thối rễ Phytophthora có thể bắt nguồn từ những vũng lầy do vết xe chạy qua.

2.2. Chẩn đoán dựa trên các triệu chứng bệnh

Một trong những cách thông dụng để chẩn đoán cây có nhiễm Phytophthora hay không là dựa vào các triệu chứng xuất hiện trên cây.

Bộ rễ cây đỗ quyên khỏe mạnh (trái) và 3 bộ rễ bị thối do Phytophthora (phải).

Không chỉ ở vùng rễ, các triệu chứng nhiễm Phytophthora còn xuất hiện ở các bộ phận trên mặt đất của cây, chủ yếu là thân, cành, lá. Tuy nhiên, tỷ lệ chính xác của việc chẩn đoán dựa trên các triệu chứng ở thân, cành, lá không cao, bởi vì rất nhiều loại bệnh có triệu chứng tương tự bệnh thối rễ do Phytophthora.

Hầu hết mọi trường hợp, khi chức năng hút nước và chất dinh dưỡng của rễ bị suy yếu thì đều dẫn đến trình trạng héo úa, vàng lá, hoại tử lá (lá nâu), lá rụng sớm và chết cây. Các nguyên nhân khiến chức năng rễ suy yếu bao gồm: ấu trùng ăn rễ, nhiệt độ thay đổi đột ngột vào mùa đông, sơ suất trong canh tác, thiếu nước, nhiễm nấm Phytophthora, nấm Fusarium.

Ở một số khu vực, các triệu chứng cây bị thối rễ do Phytophthora khó có thể được phát hiện cho đến khi vào mùa hè. Đó là lúc thời tiết bắt đầu khô nóng, chức năng của rễ không còn đủ sức cho quá trình thoát hơi nước và hậu quả là cây héo rũ, ngã đổ trong vòng 1 tuần. Không ít người lầm tưởng rằng cây héo là do thiếu nước cho nên tăng tần suất tưới lên, tuy nhiên điều này chỉ khiến rễ ngập nước và thúc đẩy mầm bệnh lây lan nhanh hơn.

Ở vùng rễ, khi bị Phytophthora tấn công, triệu chứng thường thấy là các rễ phụ bị thối có màu nâu đen. Chóp rễ là nơi bị hư hại nặng nhất. Nhìn chung, Phytophthora giết chết rễ sau đó vi sinh vật trong đất ăn phần rễ chết này nên xảy ra tình trạng thối rữa. Dùng dao hoặc móng tay để tách dọc thân rễ, chúng ta sẽ thấy mạch rây (phloem) và mạch gỗ (xylem) bị nhiễm Phytophthora chuyển sang màu nâu đỏ thay vì màu xanh lục nhạt như bình thường.

Bệnh thối rễ do Phytophthora thường khởi nguồn ở rễ rồi lan dần lên các bộ phận phía trên của cây. Mặc dù vậy, có các trường hợp ngoại lệ như sau:

- Táo - cambium (tượng tầng) bị đổi màu do chỏm rễ và cổ rễ bị thối ở bên trên mối ghép (thối cổ rễ) hoặc bên dưới mối ghép (thối thân), tùy thuộc vào tính mẫn cảm của cành ghép và/hoặc gốc ghép.

- Cây hoa sơn phù du (dogwood) và cây madrone - cũng có những vết thối ở phần thân gần mặt đất. Thân cây trở nên bằng phẳng hoặc trũng xuống ở khu vực bị thối rữa.

- Cây linh sam - ngoài thối rễ, trên thân còn xuất hiện các vết thối hẹp dạng đường thẳng hay xoắn ốc và vỏ bị bong tróc.

- Dâu tây - vỏ rễ bên ngoài vẫn còn màu trắng trong khi lõi hoặc trung trụ (stele) bên trong chuyển sang màu đỏ hồng, đó là lý do tại sao bệnh này thường được gọi là “red stele”.

Có nhiều loài Phytophthora khác nhau, do đó, triệu chứng nhiễm Phytophthora không chỉ giới hạn ở bệnh thối rễ mà còn biểu hiện ở các bộ phận khác của cây, chẳng hạn như:

- Phytophthora infestans gây bệnh héo muộn ở khoai tây và cà chua, đặc điểm gây hại là các đốm hoại tử trên lá và thân cây.

- Phytophthora syringae gây bệnh đốm lá và bạc lá ở cây đỗ quyên vào mùa đông; gây bệnh thối thân ở cây táo dại và lê trong giai đoạn ra hoa.

- Phytophthora ramorum gây ra các triệu chứng khác nhau trên các vật chủ khác nhau, gây xì gôm chảy mủ ở các loài cây sồi; cháy lá, rụng lá, chết chồi ở cây đỗ quyên, cây kim ngân hoa và cây hoa trà.

2.3. Chẩn đoán dựa trên kết quả xét nghiệm mô thực vật

Một cách khác để chẩn đoán chính xác sự hiện diện của Phytophthora spp. là xét nghiệm mẫu cây bệnh, bao gồm phương pháp xét nghiệm truyền thống trong phòng thí nghiệm và xét nghiệm bằng bộ dụng cụ công nghệ huyết thanh học.

2.3.1. Quan sát mẫu thực vật dưới kính hiển vi

Sau khi mẫu cây nhiễm trùng được gửi đến phòng thí nghiệm, các chuyên gia sẽ thực hiện một số quy trình cần thiết để phát hiện sự tồn tại của Phytophthora spp. Đôi khi, các mẫu thực vật được cắt ra, nhuộm màu và quan sát dưới kính hiển vi phức hợp. Sự hiện diện của các noãn bào tử (oospore) vách dày cho thấy mô thực vật đã bị nấm bệnh xâm chiếm.

2.3.2. Nuôi cấy vi sinh vật trong đĩa thạch petri

Đây là phương pháp đưa mẫu rễ nghi ngờ chứa Phytophthora vào môi trường thích hợp nhằm tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Mục đích là để nhận biết được các đặc tính sinh vật hóa học (đặc điểm sinh trưởng, màu sắc, hình dạng,...) của vi sinh vật để xem đó có phải là Phytophthora hay không. Điểm mấu chốt của phương pháp này là phải sử dụng mẫu thực vật còn tươi và vi sinh vật đang tích cực phát triển, tức là sinh trưởng của chúng chưa bị ức chế bởi thuốc diệt nấm.

Vi sinh vật được nuôi cấy trong đĩa thạch petri.

2.3.3. “Nhử” vi sinh vật

Thả các mẫu thực vật thối rữa vào một ống nghiệm chứa nước, sau đó cho vào một mảnh thực vật khỏe mạnh để làm “mồi”. Mồi thường được sử dụng là lá cây (leaf disk), thực vật lá kim, quả lê chín. Sau đó, mẫu thực vật nghi ngờ nhiễm Phytophthora tạo ra các động bào tử và phát tán mầm bệnh cho miếng mồi. Thông thường, quá trình này mất khoảng vài ngày hoặc vài tuần.

2.3.4. Test nhanh bằng dụng cụ huyết thanh học

Với bộ dụng cụ này, người trồng có thể trực tiếp kiểm tra mẫu thực vật nghi ngờ chứa Phytophthora và biết kết quả chỉ sau vài phút. Đây là một lựa chọn rất hữu ích, nhất là trong trường hợp phòng thí nghiệm từ chối mẫu thực vật vì không phù hợp cho việc phân lập Phytophthora. Tuy nhiên, hạn chế của bộ dụng cụ này là chỉ thu được kết quả dương tính từ mô thực vật đã bị nấm xâm nhập, kết quả âm tính “giả” vẫn có thể xảy ra mặc dù cây đã bị nhiễm bệnh nhưng mô không đổi màu hoặc chưa bị nấm xâm nhập.

2.3.5. Xét nghiệm DNA của Phytophthora

Những kỹ thuật phân tử (PCR) rất nhạy có thể phát hiện được DNA của Phytophthora dù cho chỉ với một lượng rất nhỏ. Đầu tiên, các mẫu thực vật hoặc nước nghi ngờ nhiễm Phytophthora được đem đi đông lạnh trong nitơ lỏng và được nghiền nhỏ ra. Kế tiếp, một lượng nhỏ DNA có trong mẫu được chiết xuất bằng các hóa chất như chloroform và isopropanol. Sau đó, chuyên gia thêm vào một đoạn DNA đơn nhất của Phytophthora để làm tham chiếu.

Nếu trong mẫu xuất hiện DNA của Phytophthora thì trong điều kiện cụ thể, DNA tham chiếu sẽ trùng khớp với DNA của mẫu. Mặc dù phương pháp xét nghiệm này rất nhạy và có thể nhanh chóng tìm ra DNA của một loài Phytophthora cụ thể, nhưng đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm chuyên biệt và mặt khác, chúng ta không thể biết nấm còn sống hay đã chết.

2.4. Chẩn đoán dựa trên hiệu quả sử dụng thuốc diệt nấm

Sự thành công hay thất bại của một phác đồ điều trị Phytophthora bằng hóa chất cũng có thể hỗ trợ chúng ta chẩn đoán sự có mặt của mầm bệnh. Bởi vì thông thường, việc chẩn đoán là để phục vụ cho quá trình tiêu diệt nấm. Nếu đã nhiều lần sử dụng thuốc diệt nấm phenylamine hoặc phosphonate mà bệnh tình của cây không cải thiện thì có thể vấn đề không phải do Phytophthora.

2.5. Chẩn đoán bằng cách tổng hợp thông tin của các phương pháp

Nếu chỉ dựa vào kết quả của 1 phương pháp chẩn đoán thì chưa đủ cơ sở để đi đến kết luận cây trồng có bị nhiễm Phytophthora hay không. Do đó, để thu được kết quả cuối cùng chuẩn xác nhất, chúng ta cần phải tổng hợp dữ liệu thu được từ các phương pháp, bao gồm đặc điểm thực địa, lịch sử canh tác, quan sát triệu chứng trên cây và xét nghiệm mẫu trong phòng thí nghiệm. Hơn nữa, trong một số trường hợp, kết quả của phương pháp này là âm tính nhưng các phương pháp khác lại cho thấy cây đã nhiễm Phytophthora.

Biên tập bởi Agmin.vn