Tài liệu Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng phụ phẩm trong sản xuất dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng hại bắp cải tại hà nội

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM . NGUYỄN HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT SỬ DỤNG PHỤ PHẨM TRONG SẢN XUẤT DẦU HẠT CHÈ LÀM THUỐC TRỪ SÂU VÀTUYẾN TRÙNG HẠI BẮP CẢI TẠI HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN HỒNG PHÚC NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT SỬ DỤNG PHỤ PHẨM TRONG SẢN XUẤT DẦU HẠT CHÈ LÀM THUỐC TRỪ SÂU VÀ TUYẾN TRÙNG HẠI BẮP CẢI TẠI HÀ NỘI Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1.TS. TRẦN MINH QUÂN 2.PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THẠNH THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên Nguyễn Hồng Phúc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Được sự nhất trí của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Nông học và phòng đào tạo, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng phụ phẩm trong sản xuất dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng hại bắp cải tại Hà Nội ” . Trước hết tôi, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa cùng các thầy, cô giáo đã giảng dạy trong chương trình Thạc sĩ Khoa học cây trồng, những người đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến hai thầy giáo TS. Trần Minh Quân và PGS.TS. Nguyễn Đức Thạnh - người đã tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian thực hiện đề tài và viết luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ban lãnh đạo Viện Môi trường Nông nghiệp, Trung tâm Phân tích và Chuyển giao Công nghệ Môi trường đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài. Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tôi rất mong được sự tham gia đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để Luận văn của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 01 tháng 11 năm 2015 Học viên Nguyễn Hồng Phúc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii MỤC LỤC.......................................................................................................................iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................v DANH MỤC BẢNG.......................................................................................................vi DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... viii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ................................................................... 2 2.1. Mục đích............................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu ................................................................................................. 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài ................................................ 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................. 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................... 3 1.1. Một số kết quả nghiên cứu về việc ứng dụng thuốc BVTV trừ sâu thảo mộc trên thế giới.......................................................................... 3 1.2. Một số kết quả nghiên cứu về việc ứng dụng thuốc BVTV trừ sâu thảo mộc ở Việt Nam .......................................................................... 9 1.2.1. Sự phát triển của ngành chè Việt Nam ................................... 9 1.2.2. Vị trí của ngành chè trong nền kinh tế quốc dân .................. 10 1.2.3. Vai trò của xuất khẩu chè...................................................... 11 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........19 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 19 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 19 2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................... 19 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật sơ chế và xác định kích thước hạt chè phù hợp để đạt hiệu quả trừ sâu tối đa ....................... 19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv 2.3.2. Phương pháp đánh giá hiệu quả và kỹ thuật sử dụng bã hạt chè có hàm lượng 15% Saponin để trừ sâu hại trong đất trồng cây Bắp cải ............................................................................................... 21 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu xác định kỹ thuật xử lý ................ 25 2.4. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................. 27 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN......................................... 28 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định kích thước hạt phù hợp để đạt hiệu quả trừ sâu và tuyến trùng tối đa.............................................................. 28 3.2. Đánh giá hiệu quả trừ sâu của sản phẩm bã hạt chè ở các lượng dùng khác nhau ................................................................................ 34 Bã hạt chè được sử dụng với đường kính hạt 0,5-1mm, xử lý ở độ sâu 10cm .................................................................................................. 34 3.3. Kết quả nghiên cứu các kỹ thuật sử dụng sản phẩm bã hạt chè ...... 39 3.3.1. Để xác định độ sâu xử lý bã hạt chè trước khi trồng ........... 39 3.3.2. Kỹ thuật tưới nước sau khi xử lý thuốc ................................ 42 3.4. Ảnh hưởng của sản phẩm bã hạt chè đến sinh trưởng của cây Bắp cải ........................................................................................................... 43 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................................. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVTV : Bảo vệ thực vật ICARD : Trung tâm thông tin nông nghiệp và phát triển nông thôn của Bộ NN&PTNT NSXL : Ngày sau xử lý TPP : Hiệp định đối tác kinh tế xuyên Thái Bình Dương Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Hiệu quả trừ tuyến trùng (Meloidogyne spp) của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% Saponin ở các kích thước hạt khác nhau trên bắp cải ....................................................................................... 29 Bảng 3.2: Hiệu quả trừ sâu xám (Agrotis ypsilon Rott) hại bắp cải của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% saponin ở các kích thước hạt khác nhau ......................................................................................... 31 Bảng 3.3: Hiệu quả trừ bọ nhảy (Phyllotreta striolata Fabricius) hại bắp cải của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% saponin ở các kích thước hạt khác nhau ......................................................................... 42 Bảng 3.4: Hiệu quả trừ tuyến trùng (Meloidogyne spp) của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% Saponin ở các lượng dùng khác nhau trên bắp cải .............................................................................................. 35 Bảng 3.5: Hiệu quả trừ sâu xám (Agrotis ypsilon Rott) của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% saponin ở các lượng dùng khác nhau trên bắp cải .............................................................................................. 36 Bảng 3.6: Hiệu quả trừ bọ nhảy (Phyllotreta striolata Fabricius) của sản phẩm bã hạt chè chứa 15% saponin ở các lượng dùng khác nhau trên bắp cải ................................................................................ 37 Bảng 3.7: Hiệu quả trừ tuyến trùng (Meloidogyne spp) hại bắp cải khi xử lý đất bằng bã hạt chè ở độ sâu khác nhau.................................. 40 Bảng 3.8: Hiệu quả trừ bọ nhảy (Phyllotreta striolata Fabricius) hại bắp cải khi xử lý đất bằng bã hạt chè ở độ sâu khác nhau ............... 41 Bảng 3.9: Ảnh hướng của chu kỳ tưới nước đến hiệu quả trừ tuyến trùng khi xử lý bã hạt chè trên bắp cải ...................................................... 42 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii Bảng 3.10: Mức độ tổn thương của các loài rau ăn lá do sản phẩm bã hạt chè gây ra khi sử dụng ở các lượng khác nhau .......................... 43 Bảng 3.11: Mức độ tổn thương của các loài rau ăn củ và ăn quả do sản phẩm bã hạt chè gây ra khi sử dụng ở các lượng khác nhau ........... 44 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của lượng dùng bã hạt chè đến năng suất của cải bắp .................................................................................................... 44 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Xử lý đất phòng trừ tuyến trùng trên bắp cải ................................... 30 Hình 3.2. Phòng trừ tuyến trùng ở kích thước hạt > 5mm và 3-5mm ............. 30 Hình 3.3. Phòng trừ tuyến trùng ở kích thước hạt 1-3 mm và 0,5-1 mm ........ 30 Hình 3.4. Phòng trừ tuyến trùng ở kích thước hạt < 0,5 mm và đối chứng không xử lý ......................................................................... 31 Hình 3.5. Hiệu quả trừ sâu xám ở các kích thước hạt khác nhau ................. 32 Hình 3.6. Đồ thị hiệu lực trừ sâu của các kích thước bã hạt chè ..................... 34 Hình 3.7. Hiệu quả trừ bọ nhảy ở các lượng dùng 15kg/ha .............................. 37 Hình 3.8. Hiệu quả trừ bọ nhảy ở các lượng dùng 25kg/ha và 30kg/ha ........... 38 Hình 3.9. Hiệu quả trừ bọ nhảy ở các lượng dùng 35kg/ha .............................. 38 Hình 3.10. Đối chứng trừ bọ nhảy sản phẩm bã hạt chè chứa 15% Saponin ........................................................................................... 38 Hình 3.11. Hiệu quả trừ sâu, bệnh ở các lượng dùng khác nhau sau 7 ngày ...... 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rau là loại thực phẩm rất cần thiết trong đời sống hàng ngày và không thể thay thế được, vì rau có vị trí quan trọng đối với sức khoẻ con người. Nó là loại cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, giá trị sản xuất của rau gấp 2 - 3 lần so với cây lúa [1]. Tuy nhiên, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học,có độ thời gian tồn lưu dài trên sản phẩm đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người tiêu dùng, người sản xuất và môi trường sinh thái. Do đó việc nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc thảo mộc là hướng đi đúng nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường, phù hợp với xu hướng sản xuất nông nghiệp sạch , bền vững hiện nay, thúc đẩy gia nhập TPP (TTP: Trans-Pacific Strategic Economic Partnership Agreement - Hiệp định đối tác kinh tế xuyên Thái Bình Dương). Trong khi đó chè với diện tích vào khoảng 135 nghìn ha (FAOSTAT) [21]. Hằng năm cây chè cho thu hoạch một lứa quả chè, trước kia hạt chè chủ yếu được sử dụng để nhân giống mới. Tuy nhiên trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của tiến bộ khoa học kỹ thuật, việc nhân giống chè từ cành đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn, chất lượng tốt hơn do vậy hạt chủ yếu bỏ lại không thu hoạch, gây ra lãng phí nguồn tài nguyên từ phụ phảm sản xuất chè. Trong hạt chè có chứa một lượng lớn dầu thực vật có giá trị dinh dưỡng cao như: 1) Saturated fatty acid: 12 - 18%; 2) Oleic acid: 57 - 62%; 3) Linoleic acid: 21 - 25%; 4) Linolenic acid: 1 - 3%; 5) Vitamin E: 159 - 200mg Vì vậy, trên thế giới nguồn nguyên liệu hạt chè đang được chú ý bởi hạt chè được sử dụng để chiết xuất dầu ăn và sử dụng bả sau sản xuất dầu vừa làm phân bón lại có tác dụng làm thuốc trừ sâu thảo mộc Phần bã hạt chè còn lại sau ép dầu có chứa tới 14- 16% hoạt chất Saponin (C57H90O26) là một chất ít độc cho người và động vật máu nóng nhưng có hiệu quả rất cao hiện đang được ứng dụng rộng rãi ở các nước châu Á để trừ ốc bươu vàng trong ruộng lúa, tuyến trùng và sâu hại trong đất, cá dữ trong các hồ nuôi tôm (Sino Việt Nam 2006) )[14]. 2 Hiện nay trong nước đã có một số công trình nghiên cứu tách chiết saponin từ một số cây trồng như đinh lăng, cây ruốc cá... và ứng dụng của nó trong phòng trừ dịch hại đặc biệt là ốc bươu vàng đang được nghiên cứu rộng rãi ở đồng bằng sông Cửu Long, tuy nhiên việc nghiên cứu ứng dụng phòng trừ của saponin trên các đối tượng dịch hại cây trồng còn hạn chế chưa nhiều, nên việc khuyến cáo cho nông dân sử dụng còn hạn chế)[15]. Vì những lý do trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật sử dụng phụ phẩm trong sản xuất dầu hạt chè làm thuốc trừ sâu và tuyến trùng hại bắp cải tại Hà Nội ” góp phần quan trọng trong việc đề xuất định hướng ứng dụng bã hạt chè trừ các đối tượng sâu hại khó trừ trên bắp cải và trong đất. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Xác định được kỹ thuật sử dụng bã hạt chè để trừ và giảm thiểu các đối tượng sâu hại trên cây bắp cải tại Hà Nội nhằm tăng năng suất, chất lượng bắp cải. 2.2. Yêu cầu Xác định được kỹ thuật sử dụng: phổ tác động, liều lượng, phương pháp ứng dụng và thời gian cách ly của bã hạt chè trên bắp cải. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở khoa học trong việc ứng dụng Saponin để trừ các các đối tượng sâu hại trên bắp cải và trong đất, từ đó tạo cơ sở cho việc nghiên cứu khả năng ứng dụng nhiều sản phẩm thảo mộc có chứa Saponin trong các loài thực vật khác như sở, trẩu, Jatropha v.v…làm thuốc trừ sâu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả này tạo ra hướng đi mới trong việc ứng dụng nhiều nguồn phụ phẩm khác làm thuốc thảo mộc để trừ một số đối tượng sâu hại khó trừ trên bắp cải và trong đất mà ngay cả các thuốc hóa học cũng khó hạn chế, từ đó góp phần bảo vệ năng suất cây trồng và môi trường ở các vùng sản xuất. 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số kết quả nghiên cứu về việc ứng dụng thuốc BVTV trừ sâu thảo mộc trên thế giới Từ xa xưa, nông dân ở nhiều nước trên thế giới đã biết sử dụng một số loài thực vật chứa chất độc để trừ một số loại côn trùng gây hại trên cây trồng và gia súc bằng cách phun lên cây hay dùng nước chiết để tắm cho gia súc. Trên thế giới có khoảng 2000 loài cây có chất độc, trong đó có 10-12 loài cây được dùng phổ biến. Ở Việt Nam, đã phát hiện khoảng 335 loài cây độc, gần 40 loài cây độc có khả năng trừ sâu (trong đó có 10 loài có khả năng diệt sâu tốt) [7] . Những hợp chất trừ sâu thảo mộc thông dụng như Rotenon và Rotenoit, Arteminisinin, Azadirachtin, Cnidiadin, Matrine, Pyrethrin và Nicotin đều là những loại Ancaloit, Este, Glucozit v.v... có trong một số bộ phận của một số loài cây. Hàm lượng chất độc phụ thuộc loài cây, bộ phận cây, điều kiện sống và thời gian thu hái chúng. Nói chung, các chất này rất dễ bị phân huỷ dưới tác động của oxy hoá, ánh sáng (đặc biệt các tia cực tím), ẩm độ , nhiệt độ và pH môi trường, nên chúng ít gây độc cho môi sinh môi trường. Nhưng cũng vì đặc tính này, nên điều kiện thu hái, bảo quản và kỹ thuật chế biến ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của sản phẩm. Trừ Nicotin, còn các thuốc thảo mộc khác đang được nghiên cứu sử dụng. Thuốc trừ sâu thảo mộc diệt côn trùng bằng con đường tiếp xúc, vị độc hoặc xông hơi. Phổ tác động thường không rộng. Một số loại còn có khả năng diệt cả nhện hại cây. Sau khi xâm nhập, thuốc nhanh chóng tác động đến hệ thần kinh, gây tê liệt và làm chết côn trùng. Trừ Nicotin (thuốc rất độc với động vật máu nóng, có thể gây ung thư, nên đã bị cấm ở nhiều nước, trong đó có Việt nam), Ryania và Sabadilla, các thuốc thảo mộc nói chung ít độc đối với người và động vật máu nóng, các sinh vật có ích và động vật hoang dã. Do thuốc trừ sâu thảo mộc nhanh bị phân huỷ, nên chúng không tích luỹ trong cơ thể sinh vật, trong môi trường và không gây hiện tượng sâu chống thuốc. Thuốc 4 thảo mộc rất an toàn đối với thực vật, thậm chí trong một số trường hợp chúng còn kích thích cây phát triển. Do việc thu hái bảo quản khó khăn, giá thành đắt, nên trong một thời gian dài, các thuốc trừ sâu thảo mộc đã bị các thuốc trừ sâu hoá học lấn át. Ngày nay, với yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng được nâng cao, cộng với kỹ thuật gia công được phát triển, nên nhiều thuốc trừ sâu thảo mộc được dùng trở lại, đã đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần bảo vệ môi trường. Nhiều chất mới được phát hiện dùng làm thuốc trừ sâu như tinh dàu chàm, tinh dàu bạch đàn, tinh dầu tỏi v.v... Một số hoạt chất thảo mộc được dùng làm thuốc trừ sâu có mặt ở Việt nam: -Pyrethrin: có trong hoa cây cúc sát trùng Chrysanthemum leucanthemum và các cây Chrysanthemum khác. Tác động mạnh đến côn trùng bằng con đường tiếp xúc; tác động yếu hơn đến các loài nhện, bằng cách bịt kênh vận chuyển ion Na+ , kéo dài giai đoạn mở, vì thế, côn trùng bị quật ngã và chết nhanh. Thuốc được dùng trừ côn trùng và nhện trên rau, chè, nhiều cây trồng, cây cảnh; côn trùng ký sinh trên gia súc và động vật trong nhà. Có độ độc rất thấp với người, động vật máu nóng và môi trường. Ngày nay, bắt chước các pyrethrin tự nhiên, người ta đã tổng hợp ra vài chục hợp chất pyrethroid khác, trở thành một nhóm thuốc trừ sâu lớn, có nhiều ưu điểm hơn pyrethrin tự nhiên. Rotenon và các rotenoit: là các alkaloid có trong rễ, thân lá, hạt của một số loài cây thuộc họ Papilionaceae ( đặc biệt có nhiều trong rễ cây Derris spp., nhất là Derris eliptica). Gây độc bằng cách ức chế sự chuyển hoá trong hô hấp, gây rối chuyển hoá điện tử của NADH và dehydrogenaza, tách và vận chuyển hydro từ cơ chất đến ubiquinon; men citorom b, CX1, C và men oxydaza có tác dụng xúc tác vận chuyển điện tử đến oxy, hoạt hoá oxy phân tử và coenzym Q, làm giảm nghiêm trọng tiêu thụ oxi, ức chế hô hấp trong ty thể. Rotenon và các rotenoit tác động đến côn trùng (rệp muội, bọ trĩ, ngài, các bọ cánh cứng) và nhện bằng con đường tiếp xúc mạnh và vị độc. Ngoài ra còn dùng để trừ kiến lửa, muỗi ở đầm lầy; trừ ve bét, dòi ký sinh trên động vật; trừ côn trùng trong nhà và trừ cá dữ trong ruộng nuôi 5 tôm. Triệu chứng trúng độc thể hiện nhanh. Thuốc ít độc với động vật có vú ngoại trừ thuốc xâm nhập vào cơ thể qua hô hấp và nhiễm độc máu. Rotenon và các rotenoit ít độc với các động vật khác, nhưng rất độc với cá. Ở đồng bằng sông Cửu Long rễ cây Derris elliptica được băm nhỏ rải xuống ruộng để trừ cá dữ trong ruộng nuôi tôm rất hiệu quả và an toàn. -Azadirachtin là một trong 4 chất chính có tác dụng diệt sâu của dịch chiết hạt (chủ yếu) và lá cây neem, một loài cây có nguồn gốc ở Ân độ, Myanma, sau được trồng ở Tây Phi. Ở Việt nam, cây neem cũng mọc rải rác trong toàn quốc; đặc biệt mọc thành rừng hàng trăm ha ở Nam Trung bộ. Dịch chiết cây neem được dùng rộng rãi ở Ân độ, Trung quốc và nhiều quốc gia khác. Cấu trúc của Azadirachtin tương tự ecdyson ( một homon lột xác của côn trùng); có thể là chất đối kháng của ecdyson, ngăn cản quá trình lột xác của côn trùng qua các tác động: làm giảm hay ức chế hoàn toàn khả năng sinh sản, hoặc làm giảm khả năng trứng nở; rút ngắn thời gian sống của trưởng thành, ngăn con cái đẻ trứng, trực tiếp diệt trứng; gây ngán cho ấu trùng, trưởng thành; làm sâu non không biến thái, tác động tới sự lột xác giữa các tuổi sâu, tiền nhộng và gây tê liệt ấu trùng - nhộng, ấu trùng – trưởng thành, nhộng - trưởng thành và trưởng thành. Ngoài ra Azadirachtin còn có tác dụng gây ngán và xua đuổi. Bên cạnh tác dụng diệt côn trùng, Azadirachtin còn diệt được cả tuyến trùng và trừ nấm. Thuốc hầu như không độc với cá, động vật thuỷ sinh; ong mật, chim và động vật hoang dã khác. Matrine: hoạt chất có hiệu lực diệt sâu mạnh nhất trong dịch chiết cây khổ sâm. Matrine có phổ tác động rộng, diệt được nhiều loài côn trùng chích hút và miệng nhai ; ngòai ra còn diệt được cả nhện hại cây. Matrine gây độc bằng cách làm tê liệt hệ thần kinh trung ương, bịt lỗ thở côn trùng làm cho côn trùng không hô hấp được và bị chết nhanh chóng. Ngoài ra, nhờ tác động gây ngán và xua đuổi, nên thuốc có hiệu lực dài. Matrine không có tác dụng nội hấp và xông hơi. Thuốc ít gây độc với người, động vật máu nóng và các loài sinh vật khác. Bị phân huỷ nhanh trong môi trường. 6 Artemisinin: Có khoảng 0.3 - 0.5% trong thân lá khô của cây thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.). Artemisinin được dùng chủ yếu trừ bệnh sốt rét cho người. Gần đây Artemisinin được dùng để trừ sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang hại rau; rầy xanh hại chè; rệp muội , bọ trĩ hại cam chanh. Thuốc hầu như không ảnh hưởng đến cá và động vật thuỷ sinh; ong mật, chim và động vật hoang dã. Không gây độc cho cây. Cnidiadin: Thuốc có phổ tác động rộng, trừ được nhiều loài sâu hại thuộc bộ cánh phấn và nhện đỏ. Triệu chứng ngộ độc thể hiện nhanh. Thuốc ít độc với người và động vật máu nóng cũng như các loài sinh vật khác. Eucalyptol: Có trong cây bạch đàn. Phổ tác động rất rộng; trừ được nhiều loài sâu và nhện. Thuốc ít gây độc với người, động vật máu nóng và các loài sinh vật khác. Bị phân huỷ nhanh trong môi trường. Các thuốc thảo mộc khác dùng để trừ sâu: Anabazin: có trong cây Anabasis aphylla ở hàm lượng 0.11-0.50%; tác động đến côn trùng như nicotin, được dùng trừ sâu dưới dạng muối sulfat. Helebo trắng ( Protoveratin): có trong cây Veratrum album với hàm lượng 0.5 - 1%, để trừ sâu ở Pháp, Ý, Bỉ. Helebo đen ( Heleborin): có trong cây Heleborus niger. Ryani ( Rianodin): có trong cây Ryana speciosa có hiệu lực trừ sâu cao, bằng con đường tiếp xúc và vị độc. được dùng nhiều ở Mỹ. Sabadilla: là các chất Cevadine, Veratridine và các Alcaloid có quan hệ với Cevadine, có trong hạt cây Schoeocaulon officinaleo được dùng nhiều để trừ bọ trĩ ở Ân độ, Trung và Nam Mỹ. Cơ chế tác động tương tự Pyrethrin, hoạt hoá độ mẫn cảm điện áp của kênh truyền dẫn ion Na+ trong hệ thần kinh và màng tế bào cơ xương và cơ giữa. Pellitorine: có trong rễ cây Pellitory anacylus. Spilanthol: có trong hoa cây Spilanthes oleraceae và Spilant. Theo kết quả phân tích của các nước trên thế giới, trong bã hạt chè có chứa 914% Saponin là hoạt chất có khả năng ứng dụng để trừ nhiều đối tượng sâu hại đặc biệt là các loài sâu hại trong đất như nhuyễn thể, tuyến trùng, sùng, rệp sáp v.v..hay tiêu diệt cá tạp trong hồ nuôi tôm [3, 4, 5]. 7 Saponin có công thức phân tử C57H90O26, công thức cấu tạo: COOH H O HO Saponin còn gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật. Saponin cũng có trong một số động vật như hải sâm, cá sao. Saponin có một số tính chất đặc biệt: - Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt nhiều khi lắc với nước, có tác dụng nhũ hoá và tẩy sạch. - Làm vỡ hồng cầu ngay ở những nồng độ rất loãng. - Ðộc với cá vì saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp nên làm mất các chất điện giải cần thiết, ngoài ra có tác dụng diệt các loài thân mềm như giun, sán, ốc sên. - Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu; liều cao gây nôn mửa, đi lỏng. - Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác. Saponin còn gọi là saponosid do chữ latin sapo = xà phòng (vì tạo bọt như xà phòng). Tuy vậy một vài tính chất trên không thể hiện ở một vài saponin.Ví dụ: sarsaparillosid thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức với cholesterol., Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, oslandin trong cây Polypodium vulgare có vị ngọt. Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người ta dùng 3 dung môi này để tủa saponin. Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat. Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất. 8 Phần genin tức là sapogenin và dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin. Saponin triterpenoid thì có loại trung tính và loại acid, saponin steroid thì có loại trung tính và loại kiềm. Về mặt phân loại, dựa theo cấu trúc hoá học có thể chia ra: saponin iterpenoid và saponin steroid. Ngoài cây chè, Saponin còn được chiết suất từ một số hạt của cây thuộc họ Camelia như trẩu, sở v.v.. Saponin thường có dạng bột mầu nâu, không tan trong nước, bay hơi ở nhiệt độ 223 – 2240C, không bắt sáng và không ăn mòn kim loại, không gây nổ và bốc lửa ở điều kiện bình thường. Bền ở trạng thái bình thường trong 2 năm, có khả năng oxy hóa mạnh. Hoạt chất Saponin có thể xâm nhập bằng con đường tiếp xúc hay vị độc để tiêu diệt nhiều loài côn trùng. Ngoài ra, do Saponin thuộc nhóm Triterpenoid có thể thấm sâu qua những bộ phận mềm như chân hay qua miệng của các loài động vật nhuyễn thể, sau đó tác động nhanh chóng lên hệ hô hấp và tiêu hóa gây ra hiện tượng ốc chảy nhớt, không di chuyển và ăn được sau đó sẽ bị chết. Độ độc thấp, được xếp vào nhóm độc IV, ít độc với người, LD50 qua miệng và qua da: >5.000mg/ kg. Trong cơ thể động và thực vật, Saponin thường tồn tại ở dạng phức chất cùng với các Glycosid có quan hệ gần gũi với chúng có chứa một hay một vài Triterpenoid. Các chất Glycosid và đường thực vật tan nhanh trong nước và sau đó bị hydro hoá thành đơn chất. Do đó chúng thường không để lại dư lượng dạng Saponin trong nước. Một số vi sinh vật cũng có thể phân huỷ Glycosid và sử dụng đường làm thức ăn. Do đó nó cũng không để lại dư lượng trong đất ẩm và ngập nước. Phân huỷ nhanh sau xử lý 3 - 4 ngày. Do tính chất Oxi hóa mạnh, Có thể trộn Saponin với phân bón để rải cho lúa. Do có tác dụng tốt trong phòng trừ dịch hại, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng Saponin. Tại Malaysia, sản phẩm bột hạt chè chứa tới 5,2 – 7,8 % Saponin được sử dụng trừ Ốc bươu vàng (OBV) với liều lượng khá cao 51kg/ ha, còn sản phẩm của bột lá khô của cây Sisal dại chứa tới 10,2 % Saponin được sử dụng với liều lượng thấp hơn là 45kg/ ha. 9 Tại Đài Loan, cả bột thuốc lá và hạt chè đều được sử dụng trừ OBV có hiệu quả. Tuy nhiên, các chế phẩm nói trên đều độc cao với cá và một điều quan trọng là chất lượng của sản phẩm hay hiệu quả của chúng đều phụ thuộc vào nhiều giống cây và điều kiện bảo quản. Tại Indonexia, 4 loại thuốc thảo mộc là Saponin, Relax (Sapindius rerak), Tobaco và hạt Pinang (Areca catechu ) được thử nghiệm và thuốc Saponin cho hiệu quả khá cao (trên 80%). Gần đây, khá nhiều công ty hoặc các Viện nghiên cứu ở Trung Quốc có sản xuất thuốc thảo mộc trừ OBV có hoạt chất Saponin. Hiện có tới 18 loại thuốc trừ OBV có hoạt chất từ Saponin được sản xuất chủ yếu từ Trung Quốc song với lượng dùng rất cao (30-50 kg/ ha). Tuy nhiên, các thuốc này là đơn chất (Saponin), độc cao với cá do đó chỉ sử dụng ở nơi không gần ao cá. Về kỹ thuật sản xuất thuốc thảo mộc: hầu hết sản phẩm thuốc thảo mộc chứa hoạt chất saponin đều được sản xuất từ các loại bả sở, bả trẩu hay bả chè sau ép dầu. Sau khi ép dầu có thể sử dụng trực tiếp các loại bả này để bón vào đất trừ sâu. Tuy nhiên, để giảm độ ẩm, tạo điều kiện cho công tác bảo quản thuốc, phần bả sau ép dầu thường được sấy khô và bảo quản kín, tránh tiếp xúc với nhiệt độ cao và sánh sáng. Tùy theo mục đích sử dụng người ta cũng có thể áp dụng nghiền nhỏ bả sau sấy để tạo kích thước tối ưu, tăng khả năng hấp thụ trong đất, khả năng tiếp xúc với sâu hại và tránh thất thoát khi sử dụng. Ở các nước Đông Nam Á, nông dân sản xuất thuốc thảo mộc từ bả sau ép dầu bằng phương pháp sấy thủ công trên lò củi để giảm chi phí. Sau khi sấy họ có thể sử dụng trực tiếp sản phẩm để bón vào gốc hoặc nghiền nhỏ để phun lên lé tùy theo mục đích sử dụng. 1.2. Một số kết quả nghiên cứu về việc ứng dụng thuốc BVTV trừ sâu thảo mộc ở Việt Nam 1.2.1. Sự phát triển của ngành chè Việt Nam Chè là cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến ở các tỉnh trung du và miền núi nước ta. Trong những năm gần đây, do sự gia tăng về 10 nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, diện tích trồng chè không ngừng tăng lên. Đến hết năm 2014, diện tích trồng chè của cả nước là 115.964 ha (theo FAOSTAT 2014). Hạt chè là sản phẩm phụ có giá trị nhưng chưa được quan tâm khai thác sử dụng. Trước đây, nông dân vùng trồng chè thường thu hoạch hạt để nhân giống, nhưng gần đây do áp dụng kỹ thuật nhân giống bằng cành được ứng dụng phổ biến nên nguồn hạt chè đều bỏ lại tại ruộng Các vùng trồng chè phía Bắc là vùng trọng điểm chè của cả nước. Tính đến năm 2007 diện tích trồng chè của cả tỉnh là 4.381ha đang trong diện kinh doanh. Do hạn chế về trình độ canh tác và điều kiện đầu tư thâm canh và hơn một nửa diện tích được trồng từ những năm 60-70 nên năng suất chè còn thấp, chỉ đạt 5,82 tấn/ha, thu nhập của người dân trồng chè còn hạn chế. Với năng suất búp chè hiện tại là 5.820kg/ha, giá bán trung bình khoảng 4000đ/kg thì thu nhập của nông dân chỉ vào khoảng 23.280.000đ/ha (Nguồn: Viện Khoa học Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc và ICARD – 2007) [17]. Do đó, tuy cây chè là cây trồng lợi thế song cũng chưa mang lại hiệu quả rõ rệt trong công cuộc xoá đói giảm nghèo cho người dân địa phương. 1.2.2. Vị trí của ngành chè trong nền kinh tế quốc dân Chè là cây công nghiệp dài ngày, trồng một lần cho thu hoạch nhiều năm. Tuổi thọ của chè kéo dài 50 - 70 năm, cá biệt nếu chăm sóc tốt có thể tới hàng trăm năm. Chè đã có ở Việt Nam từ hàng ngàn năm nay, một số cây chè ở Suối Giàng (Nghĩa Lộ) có tuổi thọ 300 - 400 năm. Nhiều nhà khoa học cho rằng Việt Nam là một trong những cái nôi của cây chè. Chè là thứ nước uống có nhiều công cụ, vừa giải khát, vừa chữa bệnh. Người ta tìm thấy trong chè có tới 20 yếu tố vi lượng có lợi cho sức khoẻ, ví dụ cafein kích thích hệ thần kinh trung ương, tamin trị các bệnh đường ruột và một số axit amin cần thiết co cơ thể. Chè được trồng chủ yếu ở trung du, miền núi và có giá trị kinh doanh tương đối cao. Một ha chè thu được 5 - 6 tấn chè búp tươi (nhiều năm nay có giá tương đương thóc), có giá trị ngang với một ha lúa ở đồng bằng và gấp 3 - 4 lần một ha lúa