Ảnh: sưu tầm.

Bệnh cháy bìa lá lúa (hay còn gọi là bệnh bạc lá) do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây ra, là một trong những tác nhân tàn phá nghiêm trọng cho cả vùng trồng lúa nhiệt đới và ôn đới, đặc biệt khu vực Châu Á (Ou, 1985). Ở Nhật Bản, ước tính bệnh cháy bìa lá lúa gây thiệt hại từ 20% đến 50% tổng diện tích trồng lúa và trên 75% ở khu vực ở Đông Nam Á (Reddy et al., 1979; Ou, 1985; Son, 1993). Riêng Việt Nam, bệnh xuất hiện thường xuyên và gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng vào mùa mưa, là nguyên nhân làm giảm năng suất từ 25-65% (Son, 1993). Mặt khác, nhiệt độ  cao do tác động của biến đổi khí hậu đã góp phần làm cây lúa dễ mẫn cảm với vi khuẩn Xoo và tạo môi trường thuận lợi để mầm bệnh này phát triển (Webb et al., 2010).

Để quản lý bệnh cháy bìa lá lúa, nông dân thường phun thuốc hóa học ngừa bệnh 3-4 lần/vụ, chủ yếu bằng hỗn hợp Bordeaux, nickel, dung dịch chlorine (Mizukami and Wakimoto, 1969; Chand et al., 1979; Khan et al., 2012). Nhưng thuốc hóa học có giá thành khá cao (Fawcett and Spencer, 1970), dễ tích tụ gây ô nhiễm môi trường, đồng thời ảnh hưởng đến sức khỏe nông dân và người tiêu dùng (Schantz et al., 2001). Lai tạo giống lúa mang gen Xoo cũng là một biện pháp để quản lý bệnh cháy bìa lá (Bhasin et al., 2012), nhưng việc canh tác các giống kháng dễ phá vỡ tính kháng do quần thể vi khuẩn dễ đột biến, làm xuất hiện chủng vi khuẩn mới có độc tính cao hơn (Khoa, 2005; Webb et al., 2010). Mặc khác, lai tạo thành công một giống kháng tốn nhiều thời gian và chi phí dẫn đến giá thành sản xuất cao (Khoa et al., 2011). Sử dụng vi sinh vật đối kháng để quản lý bệnh cháy bìa lá như vi khuẩn Bacillus stratosphericus và B. safensis (Võ Thị Phương Trang, 2013), B. aerophilus (Nguyễn Đặng Ngọc Giàu, 2014), xạ khuẩn Streptomyces toxytricini (Phuong Hoa et al., 2014) đang được quan tâm. Tuy nhiên, việc phát tán số lượng lớn vi sinh vật dễ làm thay đổi quần thể vi sinh vật bản địa hoặc chúng có thể bị biến đổi di truyền trở thành vi sinh vật gây hại (Duffy et al., 2003; Kado, 2009). Gần đây, kích thích tính kháng bệnh trên cây lúa (gọi tắt là kích kháng) là phương pháp giúp cây lúa bị nhiễm bệnh có khả năng kháng được bệnh ở một mức độ nào đó sau khi được xử lý bằng tác nhân kích kháng (Kloepper et al., 1992), được xem là phương pháp quản lý bệnh hại trên cây trồng hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường (Walters et al., 2014). Các tác nhân kích kháng không tác động trực tiếp lên mầm bệnh mà chỉ tạo ra các tín hiệu giúp kích thích cơ chế tự vệ có sẵn trong thực vật như sự tăng tích luỹ các hợp chất phenol, các phytoalexin và sự tăng hoạt tính các protein liên quan đến quá trình phát sinh bệnh (pathogenesis-related proteins) hoặc các enzyme (peroxidase, polyphenol oxidase, phenylalanine ammonia-lyase...) nhằm ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh (Vidhyasekaran et al., 1997; van Loon et al., 1998). Các tác nhân kích kháng có thể là vi sinh vật, chất hóa học, dịch trích thực vật. Quản lý bệnh bằng việc sử dụng tác nhân kích kháng có nguồn gốc tự nhiên như dịch trích thực vật sẽ lợi thế như phương pháp thực hiện đơn giản, tận dụng nguồn tài nguyên tại chỗ và ít tích tụ các hóa chất gây độc cho con người và động vật. Ở Việt Nam, khảo sát dịch trích cỏ hôi (Eupatorium odoratum) (Trần Thị Thu Thủy và Hans Jorgen Lyng Jorgensen, 2016), húng quế (Ocimum basilicum), sống đời (Kalanchoe pinnata) (Khoa et al., 2017) bằng phương pháp ngâm hạt, bước đầu đã có hiệu quả trên bệnh cháy bìa lá, đốm nâu và đốm vằn. Tuy nhiên, dưới áp lực bệnh ngày càng cao, xử lý dịch trích thực vật xa thời điểm cây lúa nhạy cảm nhất với bệnh làm cơ chế kích kháng của cây ít phát huy tác dụng hoặc không kích thích tính kháng kịp thời với mầm bệnh. Do đó, đề tài được thực hiện nhằm khảo sát hiệu quả giảm bệnh và cơ chế kích kháng liên quan đến enzyme phenylalanine ammonia-lyase (PAL)  và polyphenol oxidase (PPO) của dịch trích lá sống đời bằng biện pháp phun qua lá đối với bệnh cháy bìa lá lúa, là cơ sở để ứng dụng vào thực tế phòng trị bệnh một cách hiệu quả, kinh tế, thân thiện với môi trường và thuận tiện cho người nông dân.

Dịch trích lá sống đời được khảo sát ở các nồng độ 1, 2, 3, 4, 5 và 10% (w/v) bằng phương pháp phun qua lá tại thời điểm 7 và 14 ngày trước chủng bệnh. Hiệu quả giảm bệnh được đánh giá thông qua khả năng làm giảm chiều dài vết bệnh trên lá. Trong điều kiện nhà lưới, nghiệm thức phun dịch trích 1% tại 14 ngày trước chủng bệnh thể hiện hiệu quả giảm bệnh đến 21 ngày sau chủng bệnh. Cơ chế kích kháng có liên quan đến khả năng giảm bệnh cháy bìa lá lúa của dịch trích lá sống đời. Điều này được chứng minh thông qua khảo sát hoạt tính enzyme phenylalanine ammonia-lyase và polyphenol oxidase. Khi cây lúa được phun dịch trích và được chủng bệnh với vi khuẩn Xoo, hoạt tính hai enzyme tăng, trong đó phenylalanine ammonia-lyase tăng tại thời điểm 2 ngày sau chủng bệnh, còn polyphenol oxidase tăng tại 4 ngày sau chủng bệnh.