KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM HIỆU LỰC PHÒNG CHỐNG CÔN TRÙNG GÂY HẠI LÂM SẢN CỦA MỘT SỐ CHẤT CHIẾT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT Nguyễn Thị Bích Ngọc, Trương Quang Chinh, Nguyễn Duy Vượng, Nguyễn Thị Hằng, Lê Bạch Đằng Phòng Nghiên cứu Bảo quản Lâm sản Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam I. ĐẶT VẤN ĐỀ Thực vật là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá có khả năng tái tạo, phục vụ cuộc sống của con người. Với nguồn tài nguyên thực vật phong phú, người dân Việt Nam trong quá trình phát triển không những sử dụng làm lương thực, thực phẩm mà còn là nguồn cung cấp thuốc chữa bệnh và thuốc khống chế những tác nhân gây hại từ thiên nhiên đe doạ cuộc sống con người. Trong kho tàng kiến thức tích luỹ được, có rất nhiều loài cây cung cấp những hoạt chất có khả năng sử dụng làm thuốc sát trùng, dùng để cất giữ nông sản sau thu hoạch hoặc đun lấy nước tắm cho gia súc Trong thế kỷ XX, các loại thuốc bảo vệ thực vật nói chung và thuốc bảo quản lâm sản nói riêng phần lớn có nguồn gốc hoá học, có hiệu lực phòng trừ sinh vật hại rất tốt nhưng gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ con người và hệ động thực vật. Trong tiêu chí an toàn với môi trường của xu thế phát triển chung, những nghiên cứu mới về thuốc bảo quản lâm sản được tiến hành theo định hướng sử dụng, phát huy nguồn nguyên liệu từ thiên nhiên, đặc biệt là nguồn thực vật để tạo ra các chế phẩm có hiệu lực tốt chống lại sinh vật gây hại và ít độc hại đối với con người và môi trường sống. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, căn cứ vào nguồn nguyên liệu thực vật sẵn có của Việt Nam đã được sử dụng để phòng trừ sinh vật hại trong nông nghiệp, Phòng Nghiên cứu Bảo quản Lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã bước đầu đánh giá hiệu lực phòng chống côn trùng gây hại lâm sản của một số thuốc có nguồn gốc từ thực vật với mục tiêu cung cấp cơ sở khoa học để mở rộng khả năng sử dụng các hoạt chất sinh học làm thuốc bảo quản lâm sản. II. VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Vật liệu nghiên cứu + Hạt Xoan ta (Melia azedarach L ) thu hái tại Từ Liêm, Hà Nội + Hạt Thàn mát (Milletia ichthyochtona Drake) thu hái tại Yên Bình, Yên Bái + Hạt Neem (Azadirachta Indica A.Juss) thu hái tại Ninh Thuận + Lá Cơi (Pterocarya stenoptera C.DC var) thu hái tại Yên Bình, Yên Bái + Củ Nâu ( Dioscorea cirrhosa) thu mua tại Thị xã Lào Cai Tách hoạt chất từ nguyên liệu thực vật + Hạt Xoan, hạt Thàn mát được phơi khô, đưa vào máy nghiền nhỏ, sau đó ngâm trong các dung môi nước, Etanol, Clorofooc theo các tỷ lệ về khối lượng 1:3; 1:4 trong thời gian 1 ngày. Lọc bỏ bã và đưa dung dịch thu được vào khảo nghiệm hiệu lực. + Lá Cơi còn tươi, băm, giã nhỏ, ngâm vào nước theo tỷ lệ về khối lượng 1:3; 1:4 lọc bã, lấy dung dịch thu được đưa vào khảo nghiệm. + Hạt Neem hạt đã phơi khô, tách vỏ, ép lấy dầu. Phần bã ngâm trong cồn để tận thu dầu Neem. Dầu Neem nguyên chất được pha với dung môi Diezen theo các cấp nồng độ từ 2%, 4%, 6%, 8%, 10% để khảo nghiệm hiêu lực. + Củ Nâu rửa sạch, thái nhỏ, đưa vào Vitme ép lấy dịch. Dịch củ Nâu chứa nhiều tanin. Phần bã ngâm trong nước nóng để tận thu tanin. Dịch ép và dung dịch ngâm bã được sấy khô với nhiệt độ sấy nhỏ hơn 80 0 C. Bột tanin thu được hoà tan với dung môi nước theo cấp nồng độ 2%, 4%, 6%, 8%, 10% để khảo nghiệm. Phương pháp khảo nghiệm hiệu lực của hoạt chất thực vật với côn trùng gây hại lâm sản Mối (Isoptera) được đánh giá là đối tượng côn trùng gây hại lâm sản chủ yếu ở nước ta. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, loài mối nhà (Coptotermes formosanus) được gây nuôi phục vụ nghiên cứu sinh học và khảo nghiệm hiệu lực thuốc bảo quản lâm sản. Để xác định hiệu lực ban đầu của các hoạt chất từ thực vật, áp dụng “Quy trình khảo nghiệm hiệu lực của thuốc bảo quản lâm sản với mối” do Phòng Nghiên cứu Bảo quản Lâm sản xây dựng thành tiêu chuẩn Ngành. Nội dung các bước cơ bản của quy trình gồm: mẫu gỗ (Bồ đề, Trám trắng) được tẩm dung dịch chế phẩm theo phương pháp nhúng trong thời gian 10 phút và ngâm thường với thời gian 24 giờ. Mẫu đối chứng của mỗi công thức thí nghiệm được tẩm bằng dung môi tương ứng. Mẫu sau khi xử lý được để khô tự nhiên trong điều kiện phòng thí nghiệm. Đặt mẫu khảo nghiệm vào môi trường đang có mối hoạt động mạnh. Sau thời gian một tháng, gỡ mẫu và đánh giá kết quả khảo nghiệm. Đánh giá hiệu lực của hoạt chất căn cứ vào các tiêu chí sau: Tỷ lệ % số mẫu có vết mối ăn (X%) Tỷ lệ % số mẫu có vết mối ăn rộng bằng và lớn hơn 1cm 2 (Y%) Tỷ lệ % số mẫu có vết mối ăn sâu bằng hoặc hơn 1mm (Z%) Kết quả được quy định: X%, Y%, Z% từ 0% đến 30% đạt 3 điểm X%, Y%, Z% lớn hơn 30% đến 60% đạt 2 điểm X%, Y%, Z% lớn hơn 60% đến 100% đạt 1 điểm Tổng hợp số điểm của 3 chỉ tiêu trên chế phẩm nào đạt 3- 4 điểm là có hiệu lực tốt với mối, chế phẩm nào đạt 5 - 7 điểm là có hiệu lực trung bình, chế phẩm nào đạt trên 8 điểm là có hiệu lực kém với mối. III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1. Kết quả Mẫu khảo nghiệm được thử thách trong môi trường mối hoạt động mạnh. Sau thời gian 1 tháng, 100% mẫu đối chứng đã bị mối phá huỷ. Đây là điều kiện để đánh giá cuộc khảo nghiệm thành công. Kết quả khảo nghiệm hiệu lực phòng chống mối gây hại lâm sản của các hoạt chất từ hạt Neem, Xoan, Thàn mát, lá Cơi và củ Nâu có biên độ hiệu lực rất biến động. Các dung dịch chiết suất từ hạt Xoan gồm (hạt Xoan + cồn; hạt Xoan + Clorofoc) và dung dịch chiết xuất từ lá Cơi (lá Cơi + nước) được đánh giá có hiệu lực kém với mối. Mẫu tẩm các dung dịch nêu trên đều bị mối phá hoại nặng. Như vậy, hoạt chất từ hai nguyên liệu hạt Xoan và lá Cơi không đáp ứng được tiêu chí về hiệu lực phòng chống côn trùng để tạo thuốc bảo quản lâm sản. Dung dịch chứa hoạt chất chiết suất từ hạt Neem, hạt Thàn mát và củ Nâu đều được đánh giá có hiệu lực phòng chống mối gây hại ở các mức độ khác nhau. Bảng 1. Hiệu lực phòng chống mối gây hại lâm sản của dầu Neem và tanin củ Nâu Điểm đánh giá mức độ xâm hại của mối với mẫu khảo nghiệm TT Tỷ lệ Phương pháp tẩm I Dung dịch dầu Neem X% Y% Z% Tổng hợp Kết luận về hiệu lực Nhúng 2 2 2 6 Trung bình 1 2 % Ngâm 2 2 1 5 Trung bình Nhúng 2 2 2 6 Trung bình 2 4 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 3 6 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 4 8 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 5 10 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt II Dung dịch tanin củ Nâu Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 1 2 % Ngâm 2 2 1 5 Trung bình Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 2 4 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 2 6 Trung bình 3 6 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 2 6 Trung bình 4 8 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 1 1 1 3 Tốt 5 10 % Ngâm 1 1 1 3 Tốt 2. Thảo luận Dầu Neem tách ra từ hạt Neem có thành phần chính là các hợp chất Triglyceride và một lượng lớn các hợp chất Triterpenoid. Trong các hợp chất triterpenoid của dầu Neem có thành phần Azadirachtin đã được nghiên cứu và xác định có hiệu lực với côn trùng gây hại. Azadirachtin là sản phẩm trao đổi chất thứ cấp trong hạt Neem. Công thức phân tử của Azadirachtin là C 35 H 44 O 16 . Trong dầu hạt Neem, Azadirachtin có hàm lượng dao động từ 300ppm đến trên 2000ppm, phụ thuộc vào chất lượng dầu. Azadirachtin có độ độc rất thấp, được xếp vào nhóm 4, chúng gần như không độc với người và gia súc, vì vậy chúng không gây tác hại lớn tới môi trường. Đã có nhiều kết quả nghiên cứu sử dụng dầu Neem làm hoạt chất tạo thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ côn trùng gây hại trong nông nghiệp. Kết quả khảo nghiệm sơ bộ hiệu lực của dầu Neem đối với mối (đại diện cho côn trùng gây hại lâm sản) được tổng hợp tại bảng 1 cho thấy dung dịch dầu Neem ở các cấp nồng độ từ 2% đến 10%, nếu tẩm vào mẫu gỗ theo phương pháp nhúng với lượng thấm trung bình là 0,09kg/m 2 (lượng thấm dung dịch trên 1 đơn vị diện tích bề mặt mẫu) chỉ đạt hiệu lực phòng chống mối ở mức trung bình. Quan sát các mẫu khảo nghiệm cho thấy các mẫu tẩm bị mối tập trung tấn công tại một vài điểm trên bề mặt mẫu. Từ các vị trí đó, mối vượt qua lớp gỗ có thấm chế phẩm và phá hoại sâu vào phần gỗ không thấm chế phẩm ở bên trong mẫu. Đặc điểm phá hoại của mối trên mẫu tẩm chế phẩm khác biệt hẳn so với mẫu đối chứng. Với mẫu đối chứng, mối tấn công đều trên bề mặt và phá huỷ mẫu. Từ cấp nồng độ 4%, mẫu tẩm dung dịch theo phương pháp ngâm với lượng thấm trung bình đạt 0,192kg/m 2 đạt hiệu lực phòng mối tốt. Trên bề mặt các mẫu khảo nghiệm chỉ có đất do mối đắp, không có vết mối đục vào mẫu. Tuy nhiên, nếu so sánh hiệu lực của dung dịch dầu Neem với các chế phẩm bảo quản lâm sản dạng hoà tan trong dầu khác như Cislin 2,5 EC thì dầu Neem thể hiện hiệu lực kém hơn bởi với Cislin 2,5 EC, chỉ cần xử lý gỗ theo các phương pháp phun, nhúng, quét đã đảm bảo hiệu lực tốt. Tannin là những hợp chất Phenolic có trong rất nhiều loại thực vật. Tác dụng của tannin được xem như là cơ chế phòng vệ của thực vật chống lại các vi sinh vật gây bệnh, động vật ăn cỏ, …. Tanin dùng nhiều trong công nghệ thuộc da do có khả năng tác động để chuyển protein thành dạng không hoà tan và không bị phân huỷ bởi vi sinh vật. Lợi dụng đặc tính này của tanin, các khảo nghiệm đánh giá hiệu lực của tanin chiết suất từ củ Nâu được thực hiện và cho kết quả khả quan. Dung dịch tanin củ Nâu tại nồng độ 10% có hiệu lực tốt phòng chống mối khi xử lý mẫu theo cả phương pháp nhúng và ngâm. Với các ngưỡng nồng độ thấp hơn, tanin cũng thể hiện có hiệu lực tốt khi xử lý mẫu theo phương pháp ngâm với lượng thấm đạt 0,194kg/m 2 và đạt hiệu lực trung bình theo phương pháp nhúng với lượng thấm đạt 0,13kg/m 2 . Như vậy, tanin củ Nâu cũng tương tự như dầu Neem đều có được hiệu lực phòng chống côn trùng gây hại lâm sản ở mức độ nhất định. Bảng 2. Hiệu lực phòng chống mối gây hại lâm sản của hoạt chất từ hạt Thàn mát Điểm đánh giá mức độ xâm hại của mối với mẫu khảo nghiệm TT Loại dung dịch khảo nghiệm Tỷ lệ Phương pháp tẩm X% Y% Z% Tổng hợp Kết luận về hiệu lực Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 1:3 Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 2 6 Trung bình 1 Hạt Thàn mát + dung môi nước 1:4 Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 2 1 5 Trung bình 2 Hạt Thàn mát + dung môi Etanol 1:3 Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 2 1 1 4 Tốt 1:4 Ngâm 1 1 1 3 Tốt Nhúng 3 3 3 9 Kém 1:3 Ngâm 3 2 2 7 Kém Nhúng 3 3 3 9 Kém 3 Hạt Thàn mát + dung môi Cloroform 1:4 Ngâm 3 3 2 8 Kém Số liệu khảo nghiệm nhận được tại bảng 2 cho thấy khi tách hoạt chất từ hạt Thàn mát bằng dung môi nước và các dung môi hữu cơ thông dụng cho kết quả khác biệt. Đối với dịch chiết bằng Cloroform có hiệu kém với mối. Dịch chiết bằng nước và Etanol thể hiện có hiệu lực ngăn cản mối gây hại mẫu, trong đó dịch chiết bằng cồn có hiệu lực tốt hơn cả. Kết quả khảo nghiệm cũng phù hợp với việc sử dụng hạt Thàn mát trong thực tế. Người dân thường giã nhỏ hạt Thàn mát sau đó hoà vào nước để gây độc cho cá. Như vậy, các chất có tính độc của hạt Thàn mát hoà tan được trong nước. Etanol có khả năng hoà tan các hợp chất tan trong nước và hợp chất tan trong dung môi hữu cơ. Chình vì vậy, dung dịch (Thàn mát + Etanol) có hiệu lực tốt hơn cả. IV. KẾT LUẬN Từ nguyên liệu thực vật gồm lá Cơi, hạt Xoan, hạt Thàn mát, hạt Neem, củ Nâu đã tách được hoạt chất của mỗi loại. Dung dịch các hoạt chất được khảo nghiệm hiệu lực đối với loài mối nhà Coptotermes formosanus (đại diện cho côn trùng gây hại lâm sản ở Việt Nam) trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả khảo nghiệm đã xác định: Hoạt chất của lá Cơi, hạt Xoan có hiệu lực kém với mối. Dầu Neem và tanin củ Nâu có hiệu lực phòng chống mối. Khi tẩm mẫu theo phương pháp nhúng, dung dịch hoạt chất ở các mức nồng độ chỉ đạt hiệu lực trung bình. Với nồng độ dung dịch từ 4% trở lên, khi tẩm mẫu theo phương pháp ngâm thường, dầu Neem và tanin củ Nâu đều cho hiệu lực tốt. Hoạt chất của hạt Thàn mát được tách bằng dung nước và Etanol đều thể hiện có hiệu lực với mối. Trong đó dung dịch chiết tách bằng Etanol có hiệu lực tốt với mối khi tẩm mẫu khảo nghiệm theo cả phương pháp nhúng và ngâm thường. Kết quả khảo nghiệm trên đây rất khả quan, cung cấp cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo để tạo thuốc bảo quản lâm sản từ nguyên liệu thực vật. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Văn Ái, 2002. Nghiên cứu sử dụng dầu vỏ hạt Điều làm thuốc bảo quản lâm sản, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây. 2. Vũ Văn Độ, Vũ Đăng Khánh, Nguyễn Tiến Thắng, 2005. Hiệu quả gây chết của chế phẩm phối trộn giữa dầu Neem và Bt (Bacillus thuringensis) đối với sâu xanh và sâu tơ (Plutella xylostella), Báo cáo khoa học Hội nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ 5, Nhà xuất bản Nông nghiệp. 3. Lê Văn Lâm, Nguyễn Thị Bích Ngọc, Nguyễn Văn Đức, 2006. Xây dựng phương pháp nghiên cứu xác định hiệu lực của thuốc bảo quản với sinh vật gây hại lâm sản, Tuyển tập công trình nghiên cứu bảo quản lâm sản (1986 – 2006), Nhà xuất bản Thống kê. 4. Duong Ngoc Tu, Nguyen Van Giap, Tran Van Thuy, Luu Tham Muu, Duong Anh Tuan, R.Ebel. P.Proksch, 2005. Insecticidal compunds from Aglaia species collected in Vietnam. Báo cáo khoa học Hội nghị côn trùng học toàn quốc lần thứ 5, Nhà xuất bản Nông nghiệp. 5. Calvo,D and Molina,J.M., 2003. Effects of a commercial Neem (Azadirachta indica) extracts on Streblote panda larvae, Phytoparasitica 34(4), 365 – 370. 6. Dennis D.I.R.,1992. Neem, a tree for solving global problems. National Acamedy Press, Washington,D.C., USA, 141 pp. . KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM HIỆU LỰC PHÒNG CHỐNG CÔN TRÙNG GÂY HẠI LÂM SẢN CỦA MỘT SỐ CHẤT CHIẾT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT Nguyễn Thị Bích Ngọc, Trương Quang. trừ sinh vật hại trong nông nghiệp, Phòng Nghiên cứu Bảo quản Lâm sản – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã bước đầu đánh giá hiệu lực phòng chống côn trùng gây hại lâm sản của một số thuốc. có được hiệu lực phòng chống côn trùng gây hại lâm sản ở mức độ nhất định. Bảng 2. Hiệu lực phòng chống mối gây hại lâm sản của hoạt chất từ hạt Thàn mát Điểm đánh giá mức độ xâm hại của mối